城市隧道工程開挖與支護方法

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　　1、明挖法

　　明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設計標高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結構，最后回填基坑或恢復地面的施工方法。為防止邊坡失穩(wěn)，明挖法主要采用放坡和懸臂支護的方式進行開挖。

　　一、放坡開挖

　　隧道埋深較淺，施工對周圍環(huán)境影響較小，基坑開挖僅僅依靠適當坡率的邊坡即可保持土體穩(wěn)定，可采用放坡開挖。此法雖然開挖方量大，但機械化程度高，施工速度快，質量也易得到保證。受地下水影響的工程，可采用井點降水法提高邊坡的穩(wěn)定性及改善基坑內施工環(huán)境。

　　放坡開挖是明挖法施工的首選方案。

　　二、懸臂支護開挖法

　　基坑的懸臂支護開挖法是將基坑圍護結構插入基坑底部以下，然后直接開挖基坑內土體。結構處于懸臂狀態(tài)，靠本身剛度和插入開挖面下的深度來平衡外側土壓力，開挖到設計標高后，再進行主體結構施工。由于基坑內無支撐，便于基礎開挖和主體結構施工的機械化，也易保證工程質量。缺點是圍護結構較復雜，增加了造價及施工難度。

　　此法有時也用在有支撐開挖基坑的上部。

　　2、蓋挖法

　　蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時路面或結構頂板維持地面暢通再向下施工。早期的蓋挖法是在支護基坑的鋼樁上架設鋼梁、鋪設臨時路面維持地面交通。開挖到基坑底后，澆筑底板至澆筑頂板的蓋挖順作法。后來使用蓋挖逆作法。用剛度更大的圍護結構取代了鋼樁，用結構頂板作為路面系統(tǒng)和支撐，結構施作順序是自上而下挖土后澆筑側墻樓板至底板完成。也有采用蓋挖半逆作法，施工程序如下：圍護結構—頂板—挖土到基坑底—底板及其側墻—中板及其側墻。

　　蓋挖法施工的優(yōu)點是：結構的水平位移小；結構板作為基坑開挖的支撐，節(jié)省了臨時支撐；縮短占道時間，減少對地面干擾；受外界氣候影響小。其缺點是：出土不方便；板墻柱施工接頭多，需進行防水處理；工效低，速度慢；結構框架形成之前，中間立柱能夠支承的上部荷載有限。

　　3、淺埋暗挖法

　　淺埋暗挖法實質是針對軟弱地層的特點，繼承和發(fā)展了巖石隧道新奧法（natm）的基本原理，突出了地層改良、時空效應和快速施工等理念。其方法的實質內涵可由18字原則來闡明，即“管超前”、“嚴注漿”、“短開挖”、“強支護”、“快封閉”和“勤量測”。

　　淺埋暗挖法是在開挖中采用多種輔助施工措施加固圍巖，充分調動圍巖的自承能力，開挖后即時支護，封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護體系，有效地抑制圍巖過大變形的一種綜合施工技術。

　　4、盾構法

　　盾構法施工是以盾構這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結構。鋼筒的前端設置有支撐和開挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進所需千斤頂；鋼筒尾部可以拼裝預制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構每推進一環(huán)距離，應在盾尾支護下拼裝（或現(xiàn)澆）一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。盾構推進的反力由襯砌環(huán)承擔。盾構施工前應先修建一豎井，在豎井處安裝盾構，盾構開挖出的土體由豎井通道送出地面。