2K313031 喷锚暗挖法的掘进方式选择
【考点】喷锚暗挖法的掘进方式选择
一、浅埋暗挖法与掘进方式
（一）全断面开挖法
（1）全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工，适宜人工开挖或小型机械作业。
（2）全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形，按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。
（3）全断面开挖法的缺点是对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。

（二）台阶开挖法
（1）台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工，以及软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。
（第四纪是指约260万年以来地球发展的最新阶段，最突出的特点是发生过多次大规模的冰川活动。第四纪堆积物广泛覆盖地表，陆相地层多为松散堆积物，形成时间短，地层松软。）
（2）台阶开挖法将结构断面分成上下两个工作面或几个工作面，分步开挖。根据地层条件和机械配套情况，台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。正台阶法能较早使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。
（4）台阶开挖法注意事项：
1）台阶数不宜过多，台阶长度要适当，对城市第四纪地层，台阶长度一般以控制在1D内（D一般指隧道跨度）为宜。
2）对岩石地层，针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工，以防止落石和崩塌。

（三）环形开挖预留核心土法
（1）环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。（是城市第四纪软土地层浅埋暗挖法最常用的一种标准掘进方式。）
（2）一般情况下，将断面分成环形拱部（见表2K313031对应工法示意图中1，2，3），上部核心土（见表2K313031对应工法示意图中4）、下部台阶（见表2K313031对应工法示意图中5）等三部分。
根据断面的大小，环形拱部又可分成几块交替开挖。环形开挖进尺为0.5～1.0m，不宜过长。台阶长度一般以控制在1D内（D一般指隧道跨度）为宜。
（3）施工作业流程：用人工或单臂掘进机开挖环形拱部→架立钢支撑→挂钢筋网→喷混凝土。
在拱部初次支护保护下，为加快进度，宜采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶，随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。视初次支护的变形情况或施工步序，安排施工二次衬砌作业。
（5）注意事项：
1）常要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。
2）由于拱形开挖高度较小，或地层松软锚杆不易成型，所以对城市第四纪地层，施工中一般不设或少设锚杆。

（四）单侧壁导坑法
（1）单侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉降难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。
（2）单侧壁导坑法是将断面横向分成3块或4块：侧壁导坑、上台阶、下台阶（分别见表2K313031中对应工法示意图的1、2、3），侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用，并考虑机械设备和施工条件而定。
（3）一般情况下侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽，高度以到起拱线为宜。
（5）单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小，而且封闭型的导坑初次支护承载力大，因而变形较大。

（五）双侧壁导坑法
（1）双侧壁导坑法又称眼镜工法。当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法。
（2）双侧壁导坑法一般是将断面分成四块：左、右侧壁导坑、上部核心土、下台阶（分别见表2K313031中对应工法示意图的2、3）。导坑尺寸拟定的原则同前，但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。左、右侧导坑错开的距离，应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。
（3）施工顺序：开挖一侧导坑，并及时地将其初次支护闭合→相隔适当距离后开挖另一侧导坑，并建造初次支护→开挖上部核心土，建造拱部初次支护，拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上→开挖下台阶，建造底部的初次支护，使初次支护全断面闭合→拆除导坑临空部分的初次支护→施作内层衬砌。
（4）优缺点：
1）现场实测结果表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉降仅为短台阶法的 1/2。
2）双侧壁导坑法施工较为安全，但速度较慢，成本较高。

（六）中隔壁法和交叉中隔壁法
（1）中隔壁法也称CD工法，主要适用于地层较差、岩体不稳定且地面沉降要求严格的地下工程施工。
（2）当CD工法不能满足要求时，可在CD工法基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔壁法（CRD工法）。
（3）CD工法和CRD工法在大跨度隧道中应用普遍，在施工中每一步开挖必须快速，必须及时步步成环，工作面留核心土或用喷混凝土封闭，消除由于工作面应力松弛而增大沉降值的现象。

（七）中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法
当地层条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接，一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。
（1）中洞法施工就是先开挖中间部分（中洞），在中洞内施作梁、柱结构，然后再开挖两侧部分（侧洞），并逐渐将侧洞顶部荷载通过中洞初期支护转移到梁、柱结构上。由于中洞的跨度较大，施工中一般采用CD、CRD或双侧壁导坑法进行施工。中洞法施工工序复杂，但两侧洞对称施工，比较容易解决侧压力从中洞初期支护转移到梁柱上时的不平衡侧压力问题，施工引起的地面沉降较易控制。
中洞法的特点是初期支护自上而下，每一步封闭成环，环环相扣，二次衬砌自下而上施工，施工质量容易得到保证。
（2）侧洞法施工就是先开挖两侧部分（侧洞），在侧洞内做梁、柱结构，然后再开挖中间部分（中洞），并逐渐将中洞顶部荷载通过中洞初期支护转移到梁、柱上，这种施工方法在处理中洞顶部荷载转移时，相对于中洞法要困难一些。中洞施工若不够谨慎就可能发生坍塌。
（3）柱洞法施工是先在立柱位置施做一个小导洞，当小导洞做好后，再在洞内做底梁，形成一个细而高的纵向结构，柱洞法施工的关键是如何确保两侧开挖后初期支护同步作用在顶纵梁上，而且柱子左右水平力要同时加上且保持相等。
（4）洞桩法就是先挖洞，在洞内制作挖孔桩，梁柱完成后，再施作顶部结构，然后在其保护下施工，实际上就是将盖挖法施工的挖孔桩梁柱等转入地下进行。

二、掘进方式与选择条件【重要】
（一）全断面法
1.结构与适用地层：底层好，跨度不大于8m；
2.沉降：一般；
3.工期：最短；
4.防水：好；
5.初期支护拆除量：无；
6.造价：低；
（二）正台阶法
1.结构与适用地层：地层较差，跨度不大于10m；
2.沉降：一般；
3.工期：短；
4.防水：好；
5.初期支护拆除量：无；
6.造价：低；
（三）环形开挖预留核心土法
1.结构与适用地层：地层差，跨度不大于12m；
2.沉降：一般；
3.工期：短；
4.防水：好；
5.初期支护拆除量：无；
6.造价：低；
（四）单侧壁导坑法
1.结构与适用地层：地层差，跨度不大于12m；
2.沉降：较大；
3.工期：较短；
4.防水：好；
5.初期支护拆除量：小；
6.造价：低；
（五）双侧壁导坑法
1.结构与适用地层：小跨度，连续使用可扩大跨度；
2.沉降：较大；
3.工期：长；
4.防水：效果差；
5.初期支护拆除量：大；
6.造价：高；
（六）中策壁法（CD工法）
1.结构与适用地层：地层差，跨度不大于18m；
2.沉降：较大；
3.工期：较短；
4.防水：好；
5.初期支护拆除量：小；
6.造价：偏高；
（七）中洞法
1.结构与适用地层：地层差，跨度不大于20m；
2.沉降：较小；
3.工期：长；
4.防水：好；
5.初期支护拆除量：大；
6.造价：高；
（八）侧洞法
1.结构与适用地层：小跨度，连续使用可扩成大跨度；
2.沉降：小；
3.工期：长；
4.防水：效果差；
5.初期支护拆除量：大；
6.造价：高；
（九）柱洞法
1.结构与适用地层：层多跨；
2.沉降：大；
3.工期：长；
4.防水：效果差；
5.初期支护拆除量：大；
6.造价：高；
【提示】
表格掘进方式和选择条件要重点掌握。