某隧道浅埋暗挖法安全施工方案

超浅埋暗挖隧道施工技术研究

xx路(xx路-xx二号路段)工程Ⅱ标起点位于xx路下，终点往xx路方向接xx大桥左右线辅道，桩号范围为ZK1+738～ZK2+870，YK1+740～YK2+892.270，线路总长1.152km。 本项目隧道工程是整个项目的控制性工程，是制约整个项目工期的节点工程。隧道工程可分为明挖回填施工段（ZK2+038~ZK2+229，YK2+050~YK2+211）和暗挖浅埋施工段(ZK1+738~ZK2+050，YK1+740~YK2+038)。其中，暗挖浅埋施工段是隧道施工的难点。暗挖隧道具有地质条件差，地下水丰富、埋深浅、下穿铁路线多等特点。

摘　要：通过北京长安街东单东人行过街通道工程实例，介绍超浅埋暗挖法施工技术在城市地下过街通道建设中的应用。 关键词：人行隧道　浅埋暗挖法　施工▲ 　随着城市的发展，环境和交通问题日益突出，在繁华城区街道修建地下过街通道日益增多。通常采用明挖法、盖挖法和暗挖法施工，明挖法和盖挖法施工占地多、交通干扰大、地下管线拆迁量大、容易造成环境污染；而浅埋暗挖法克服了上述缺点，减少了对环境的影响，能保证交通畅通和地下管线的正常使用。本文对北京长安街东单东人行过街通道浅埋暗挖法施工技术作一介绍。 1　工程概述 东单东人行过街通道位于长安街东单路口东侧，街道两侧店铺林立，地下管网密布，其中直径最大的 1950电信管位于主通道位置，距地表仅2.1 m。地质情况：0～0.4 m为沥青路面；0.4～4 m为回填土，主要是轻亚粘土和砖瓦、房屋基础等，土质密实；4～12 m为轻亚粘土和砂土，上层滞水水位在地表下4.5 m，围岩松散，自稳能力差。过街道呈“H”型，由主通道、门厅、梯道、泵房4部分组成。主通道长36.1 m，中心线与长安街中轴线垂直，分明挖、暗挖2部分。南侧29.6 m为暗挖段，最小覆盖层厚度仅0.45 m，结构形式为复合衬砌，初期支护为30 cm的C20级早强网喷混凝土，二次衬砌为60 cm厚C30级防水混凝土。结构净宽10 m，净高2.5 m(见图1)，初期支护与二次衬砌之间铺设LDPE防水卷材；北

本工程敷设方式为：暗挖敷设、地沟敷设。DN400隧道标准断面尺寸：2.3mX2.1m，DN250隧道标准断面尺寸：2mX2m，地沟标准断面尺寸：1.4mX0.7m。本工程正式小室5座，临时竖井4座。为钢筋混凝土结构，采用锚喷护壁的施工方法。隧道内有固定支架，导向支架若干，滑动支墩若干。

目录 1 施工概况 1 1.1地质概况 1 1.2水文概况 2 2 注浆目的 2 3 注浆段落 3 4 注浆前准备工作 3 5 注浆施工方案 3 5.1孔位布置 3 5.2钻孔 4 5.3埋设孔口管 4 5.4确定注浆参数 4 6 注浆工艺和作业要点 5 6.1注浆工艺流程 5 6.2注浆段长和注浆孔的布置 5 6.3注浆方式 6 6.4注浆参数的选择 6 6.5止浆岩盘 6 6.6埋设孔口管 6 6.7钻孔 7 6.8浆液配制 7 6.9注浆准备 7 6.10注浆 8 6.11注浆速度 10 6.12注浆结束标准 10 6.13异常情况处理 11 6.14注意事项 11 7.安全质量保证措施 12 7.1安全保证措施 12 7.2质量保证措施 13

环岛路(鳌山路-高殿二号路段)工程Ⅱ标起点位于海堤路下，终点往长岸路方向接杏林大桥左右线辅道，桩号范围为ZK1+738～ZK2+870，YK1+740～YK2+892.270，线路总长1.152km。 本项目隧道工程是整个项目的控制性工程，是制约整个项目工期的节点工程。隧道工程可分为明挖回填施工段（ZK2+038~ZK2+229，YK2+050~YK2+211）和暗挖浅埋施工段(ZK1+738~ZK2+050，YK1+740~YK2+038)。其中，暗挖浅埋施工段是隧道施工的难点。暗挖隧道具有地质条件差，地下水丰富、埋深浅、下穿铁路线多等特点。

当位移－时间曲线出现反弯点，也即位移资料出现反常的急骤增长现象时，表明围岩与支护已呈不稳定状态，应加强监测，并适当加强支护，必要时应立即停止开挖并及时采取补强措施进行施工处理。

甬台温高速公路复线温州瑞安至苍南段工程第10标段位于浙江省温州市苍南县赤溪镇境内，起点桩号ZK361+725(YK361+740)，终点桩号K365+600，路线长度3.86km，本合同段内共有隧道1座。 渔寮隧道：净空5.0m，净宽14.5m，右洞全长3220米，左洞全长3205米。IV级、V级围岩占隧道总长4.7%，Ⅲ级围岩占隧道总长95.3%。根据《甬台温高速公路复线温州瑞安至苍南段工程第10合同施工图设计阶段工程地质勘察报告》可知各级围岩地质情况如下： （1）进洞口段K362+380~K362+410(ZK362+395~ZK362+430)，该段隧道埋深浅，主要穿越残坡积体、强~中风化基岩，节理裂隙发育，地下水较丰富，围岩以松散结构为主，[BQ]＜250，综合评定为V级围岩；K362+410~K362+530(ZK362+430~ZK362+550)段隧道斜坡地貌，穿越中风化岩，围岩岩性为凝灰岩，中风化岩。岩质坚硬，岩体较完整~较破碎。该段地下水地质条件简单，地下水主要为基岩裂隙水，水量贫乏，基岩节理裂隙发育，开挖时会有滴水或渗水现象。该段隧道埋深较小，主要穿越中风化基岩，节理裂隙较发育，围岩以碎石状镶嵌结构为主，地下水贫乏，[BQ]=320，综合评定为IV级围岩。 （2）洞身段K362+530~K365+600(ZK362+550~ZK365+600)该段隧道地貌上穿越丘陵斜坡，穿越分水岭，斜坡处一般覆盖层较薄，平缓处覆盖层厚度较大，隧道穿越中-微风化岩，岩质坚硬，岩体完整，局部较完整。该段隧道埋深大，隧道围岩岩性为凝灰岩，隧道穿越微风化基岩，岩体完整，岩质坚硬，围岩呈块状砌体结构为主，[BQ]=445，综合评定为Ⅲ级围岩。 进口端局部存在典型的浅埋特征，其中左洞浅埋段桩号为ZK362+403~ZK362+487，右洞浅埋段桩号YK362+385~YK362+436（后文有浅埋段埋深计算）。

主要施工方法拟采用明挖34m（洞口斜切式洞门段）、中隔壁法163m（FDK539+507～+630、FDK539+780～+820）及三台阶七步开挖法150m（FDK539+630～+780）。 地形地貌：剥蚀底丘，自然坡度15~25。，地势起伏不平，植被较发育，部分辟为竹林、果园，局部为取土场。 表层为第四系更新统粉质黏土，黄褐色，硬塑，含中粗砂，厚2-4米；全风化花岗岩，黄褐色，灰白色，风化成土状，砂土状，厚度大于20m；其下伏基岩为花岗岩强-弱风化层，强风化层大于3米，岩体较破碎，风化不均匀，弱风化，节理较发育。 隧道进口地下水埋深约20m左右。

某隧道浅埋段高压旋喷桩里程为：左线ZK67+320～ZK67+380和ZK67+410～ZK67+470，两段总长120米；右线YK67+310～YK67+455总长145米。该段埋深较浅，含水量较大，渗透系数小，地基承载力低，自稳能力差，最浅埋深约为5米，隧顶主要为亚粘土。

本工程敷设方式为：暗挖敷设、地沟敷设。DN400隧道标准断面尺寸：2.3mX2.1m，DN250隧道标准断面尺寸：2mX2m，地沟标准断面尺寸：1.4mX0.7m。本工程正式小室5座，临时竖井4座。为钢筋混凝土结构，采用锚喷护壁的施工方法。隧道内有固定支架，导向支架若干，滑动支墩若干。

本资料为市政给排水隧道工程浅埋暗挖专项施工方案137页，可供参考。

环岛路(鳌山路-高殿二号路段)工程Ⅱ标起点位于海堤路下，终点往长岸路方向接杏林大桥左右线辅道，桩号范围为ZK1+738～ZK2+870，YK1+740～YK2+892.270，线路总长1.152km。 本项目隧道工程是整个项目的控制性工程，是制约整个项目工期的节点工程。隧道工程可分为明挖回填施工段（ZK2+038~ZK2+229，YK2+050~YK2+211）和暗挖浅埋施工段(ZK1+738~ZK2+050，YK1+740~YK2+038)。其中，暗挖浅埋施工段是隧道施工的难点。暗挖隧道具有地质条件差，地下水丰富、埋深浅、下穿铁路线多等特点。

新莲隧道是本线最长隧道，是本标段的重点工程和控制工期工程。该隧道位于阳宗至昆明区间，地形起伏较大，地面高程1790～2300m，相对高差530m，自然坡度15～35°，局部陡峻，植被发育。隧道进口里程D2K720+765，出口里程D2K733+695，全长12930m，最大埋深约470m，隧道出口段埋深较浅，拱顶最小埋深约5m，为浅埋段。

浑南东路顶管，顶管工程采用DRCⅢ2000X2000X200A型钢承口专用混凝土管由浑南东路南侧向北侧顶管穿越，其中顶管工作坑、顶管接受坑各一处，顶管长度120m；因道路上有轻轨线，轻轨网柱点5米内不允许施工，故顶管位置向西平移，平移后在作业坑位置打井发现地下石头直径可达250mm--300mm，而机械顶管最大可破碎石头直径100mm，故机械顶管方案不能满足施工需要。浑南东路经地勘勘测有上层滞水，稳定水位埋深2.30～6.00m稳定水位高程在46.81~58.55m，且地上为市政公路及轻轨电车，若采取人工顶管极易发生塌方引起路面沉降，故处于安全角度分析采取隧道暗挖方案。

本资料为：[四川]地铁隧道浅埋暗挖区间施工组织设计2014，内容详实，可供参考。

结合具体工程实例，对城市浅埋暗挖地铁隧道微震控制爆破技术进行了分析研究，总结出一套适用于城市浅埋大断面隧道、小间距隧道、破碎围岩隧道、临近建筑物隧道的爆破技术，以及隧道超欠挖的控制方法。

xx市轨道交通xx线16工区，包括xx至xx区间、xx车站及xx站后配线三部分。其中需要暗挖的部分为xx至xx区间和后配线。 xx至xx区间采用暗挖法施工，线路右线全长381.84米，左线全长381.43米，在YCK33+408设置一个施工竖井及横通道。竖井位于区间线路左侧，平面内净空尺寸6×4.6m，深20.75m。 xx站后配线段采用暗挖法施工，长184.32m。本段设1座竖井，竖井中心里程为YGK0+200.075，位于配线段线路终点，竖井兼作风井。竖井平面内净空尺寸4×7.35m，竖井深21.396m。 x~x区间暗挖隧道为双向分离式，标准段洞高5.45m，洞宽5.38m。 xx站后配线段为单线隧道，洞净高7.376m，洞净宽10.58m。 隧道设计采用柔性支护体系结构的复合式衬砌，二次衬砌断面全部采用曲边墙式等截面断面。根据地质情况，对隧道洞口第一环采用大管棚超前支护进洞，其后采用小导管对前方围岩进行注浆加固，开挖时采用安装格珊钢架、挂钢筋网及喷射混凝土等初期支护。 由于本隧道全部处于地下水位以下，因此防水要求高，采用1.5mm厚EVA防水板和400g/m2的短纤土工布，衬砌采用C45、P12混凝土。

某隧道为小净距隧道，单洞长582m。最大埋深48米，洞门墙采用C20级混凝土浇筑，洞内路面采用240mm厚水泥混凝土。

根据掌子面打探水孔观察涌水情况，如不需降水，则停止降水，如水压、水量较大，必须降水，则应增加回灌孔，采用降水与回灌相结合的方法，减少地层沉降，使降水井点的影响范围不超过回灌井点的范围，形成一道隔水屏幕，保证隧道正常掘进。

针对温州地区典型软弱土性质，结合温州市附二医地下人行通道工程，利用普通水泥–水玻璃浆液、超细水泥–水玻璃浆液、HSC注浆液3种改良土壤的注浆材料进行一系列室内试验和现场注入试验。室内试验和现场注入试验表明，同掺量超细水泥与普通水泥的加固效果比较，处理后土体强度相当，超细水泥凝胶时间长、易受地下水稀释影响、超细水泥浆价成本为普通水泥的3倍左右，故提出对温州典型淤泥质地层的加固，采用普通水泥–水玻璃双浆液代替超细水泥浆液作为注浆材料。

隧道断层、浅埋段开挖及处治施工方案，内容详实，可供参考。

**铁路**隧道设计为客货共线双线隧道（开行双层集装箱），隧道起止里程D4K339+026～D4K352+651，全长13625m。隧道一般埋深100～400m,最大埋深455m，隧道于D4K342+620～+645及D4K343+095～+150为浅埋段，最小埋深拱顶以上约10m，此两段塌方初始风险为“高”。

本资料为：某地区浅埋隧道施工方案详细文档，资料内容包括：浅埋隧道施工表等多种文档，设计详细，可供参考。

巴奇隧道位于橄榄坝~曼么区间，按旅客列车最高时速160km/h标准设计，隧道进口里程DK379+035，出口里程DK381+577，全长2542m，最大埋深230m。隧道洞内线路坡度为单面下坡，线路坡度按里程从小到大分别为-10.5‰、-3‰。全隧除DK381+176.121～DK381+577段400.879m位于半径R=2800m的左偏曲线上，其余均在直线上，除进口675m由于车站伸入隧道形成双线隧道外，其余地段为单线隧道。 DK381+270～DK381+200段70m浅埋且拱顶部位于全风化地层中，地表二中沟发育，采用台阶法开挖。

本工程为某市地铁隧道浅埋暗挖施工设计CAD规划详图，包含1-1断面图、2-2断面图、3-3断面图、5-5剖面图等，图纸内容完整，表达清晰，制图严谨，欢迎设计师下载使用。

1#～2#段暗挖隧道结构为马蹄型，直边墙、平底板。采用复合衬砌结构型式，初期支护为300mm厚钢筋格栅喷射混凝土结构（钢筋格栅＋钢筋网＋喷射早强C20混凝土），隧道格栅平均间距0.5m，二次衬砌为模筑钢筋混凝土结构。小室结构为复合衬砌，采用格栅喷射混凝土结构作为初期支护，二衬为模筑钢筋混凝土结构，两层衬砌间设1.5mm厚ECB防水夹层，2#小室初衬采用400mm厚的钢筋格栅喷射混凝土结构（钢筋格栅＋钢筋网＋喷射早强C20混凝土），2#小室格栅间距6m以上0.8m，6m以下0.6m，2#小室开挖长为12.1m，宽为8.7m，深度为12.982m。

随着施工进度要求，我标段各隧道即将进入仰拱部位的施工，为了保证仰拱施工连续进行并且隧道开挖出渣和洞内材料运输不受仰拱开挖的影响，故在仰拱开挖槽上搭设仰拱栈桥。隔跨跳跃施工，待已浇筑的仰拱混凝土强度满足通车强度要求后，即强度达到设计强度的100%，方可移走栈桥，到下一隧底开挖槽上，依次循环使用。

以地铁工程浅埋暗挖法隧道为例，分析影响地层变形的因素。主要分析单洞结构双线隧道台阶法施工工艺，洞悉浅埋暗挖法正台阶施工中超前加固、开挖时空顺序、台阶长度等工艺对底层变形的影响及采取的改善措施。

本资料为浅埋富水黄土隧道施工安全技术措施，共46页。 由我公司承建的宝麟铁路运煤专线林家山3号隧道全长2518m ,开挖宽度10.2m ,开挖高度10.9m,其中富水黄土隧道长383m，其黄土含水率20%～30%。浅埋黄土段采用初期支护采用喷锚支护，钢架采用Ⅰ16a型钢，间距为0.50m。

本资料为：广东某城市地铁3号线某段浅埋暗挖法通过软流塑地层旧建筑物段施工方案，内容详实，可供参考。

xxxx隧道设计为左、右分离式隧道。左洞全长2345m，右洞全长2273m，为长隧道。隧道进口位于平面曲线范围内，左右线曲线半径为R=2500m、R=2420m，洞身位于直线段上，出口位于平面曲线范围内，左右线曲线半径为R=1500m、R=1540m。隧道纵坡坡率/坡长：右洞为 1%/755m，2%/1505m和 0.5%/13m, 左洞为2.3%/1402m，1.5%/935m和0.5%/8m。

隧道的开挖方式主要分为明挖、 半明挖和暗挖 3 类 ,具体采用何种方 式开挖主要从经济、安全、建造技术、 外部环境等角度分析。明挖只适用 于覆盖层较薄的情况 ,开挖基坑在建造作业过程中的 稳定性以及基坑的排水是明挖考虑的主要问题 ,当区 域地质构造复杂 ,构造裂隙发育、地下水丰富时 ,深基 坑开挖很容易引起山体滑坡。半明挖主要适用于松 散的地质条件下及隧道处于地下水位线以上的情况。 暗挖是隧道施工的一种主要方法 ,覆盖层较厚时 ,一 般采用此法。浅埋隧道地质条件比较复杂时 ,深基坑 容易引起地表滑动时 ,也可以考虑暗挖的施工方式。 针对任胡岭隧道浅埋段复杂的地质条件及外部环境 的影响 ,设计方和施工方在施工方案上出现分歧 ,设 计方提出了深基坑明挖的施工方案 ;施工方提出了挖 孔桩帷幕暗挖的施工方案 ,下面对这两种方案进行技 术经济比较 ,得出最佳方案 ,并利用有限元方法对最 佳方法进行施工模拟分析。

本施工工序质量管理由项目部质量部门、试验部门、施工队负责工序质量的检验和评定，评定工程执行施工招标合同规定的施工规范和质量检验评定标准的情况和效果，工序质量不合格不准进入下一工序施工。

根据现场实际情况，经各方上会讨论，决定将港城站～太平冲站区间暗挖段隧道左洞ZK24+383.167至ZK24+559.921、右洞YK24+374.831至YK+543.474段，由台阶法变更为全断面开挖法。

本工程为xx电力沟、上水、雨水、匝道桥及道路改造工程3#标段。 暗挖起点位于桩号3+866.6，终于桩号4+028.2，暗挖长度192m。 起点位于天华北街路口北侧，终点位于北环环岛。终点与现况2m×2m电力方沟相接。 电力隧道结构为复合衬砌2.0m×2.3m，全线设2座竖井，其中56#φ4.1m竖井一座，57#φ5.3m竖井一座。模筑混凝土强度等级C30，喷射混凝土强度等级C20，防水采用聚乙烯丙纶防水卷材。 隧道埋深6.43m～8.85m。

蛇口西站～蛇口客运港站区间：区间隧道里程为YCK0+718.7～YCK2+286.7，采用矿山法施工，全长度1568m。隧道从蛇口港湾一路开始沿港湾大道方向西南敷设，至松湖路路口折向西北方向，与蛇口西站相接。区间下穿港湾大道、松湖路、兴海大道。在区间YCK2+020处设置一座施工竖井,作为YCK2+020～YCK2+286.7段隧道掘进出碴通道,区间隧道采用复合式衬砌结构。 蛇口西车辆段出入线区间：本区间隧道采用矿山法施工,左右线起讫里程范围为:左线ZK0+000～ZK1+320.246,长1320.246,右线YK0+000～YK1+303.403，长1320.246, 其中除右线YK1+000～YK1+303.403段采用三线合修外(增设停车线),其余均采用左右线合修。区间下穿小南山、兴海大道、平南铁路和大南山，穿越大南山出洞后，线路与车辆段地面线接轨。在YK0+035.5处设置一处人防段,为保证隧道的正常通风,在YK0+090、YK0+250、YK0+950、YK1+150处安装射流风机，在区间YK0+026.34处设置一个区间泵房， YK1+303.403处设置明洞洞门，区间隧道采用复合式衬砌结构。 蛇口西车辆段试车线隧道：试车线起讫里程为ABK0+810.59～ABK1+442.024，全长631.434米，采用矿山法施工。隧道从蛇口西车辆段向西偏北方向进入大南山。隧道采用复合式衬砌结构。

结合室内模型试验结果和相关联流动法则，构建了浅埋偏压隧道破坏模式以及与之相对应的速度场，根据虚功率原理推导得到了浅埋偏压隧道围岩压力的极限上限解，并进行实例验证和适用性分析。结果表明:推导得到的浅埋偏压隧道围岩压力极限上限法计算结果与既有“规范法”计算结果及试验结果较为接近，说明该方法是可行的;从深、浅埋侧荷载差值而言，当前的“规范法”低估了浅埋偏压隧道围岩压力的偏压特性，是欠安全的;当埋深h1＜2D，或h1≥2D且偏压角度α＜45°时，采用上限法、或上限法与“规范法”两者的平均值更为合理;当埋深h1≥2D且偏压角度α≥45°时，采用“规范法”更为合适。