盖挖法隧道工程讲解课件.ppt

1、 盖挖法施工技术盖挖法施工技术地下结构工程地下结构工程 盖挖法施工技术盖挖法施工技术盖挖半逆作法盖挖半逆作法盖挖逆作法盖挖逆作法盖挖顺作法盖挖顺作法概述概述 概述概述v由于明挖方式存在占用场地大，较长时间的隔断由于明挖方式存在占用场地大，较长时间的隔断地面交通，挖方量及填方量大等不利因素，故隧地面交通，挖方量及填方量大等不利因素，故隧道的开挖，可采用道的开挖，可采用半明挖方式。半明挖方式。半明挖方式较为半明挖方式较为常见的常见的“盖挖法盖挖法”。v盖挖法是先用连续墙、钻孔桩等形式做围护结构盖挖法是先用连续墙、钻孔桩等形式做围护结构和中间桩，然后做钢筋混凝土盖板，在盖板、围和中间桩，然后做钢筋混

2、凝土盖板，在盖板、围护墙、中间桩保护下进行土方开挖和结构施工。护墙、中间桩保护下进行土方开挖和结构施工。v盖挖法最早在盖挖法最早在2020世纪世纪6060年代用于西班牙马德里城年代用于西班牙马德里城市隧道，随后在很多城市的隧道建造中被采用。市隧道，随后在很多城市的隧道建造中被采用。v适用条件适用条件 在场地开阔、建筑物稀少、交通及周围环境允许在场地开阔、建筑物稀少、交通及周围环境允许的地区，优先采用施工速度快、造价较低的明挖的地区，优先采用施工速度快、造价较低的明挖法。法。在不允许较长时间占用地面交通道路的情况下，在不允许较长时间占用地面交通道路的情况下，采用盖挖法施工采用盖挖法施工 盖挖法适

3、用于松散的地质条件下及隧道处于地下盖挖法适用于松散的地质条件下及隧道处于地下水位线以上时；当隧道处于地下水位线以下时，水位线以上时；当隧道处于地下水位线以下时，需附加施工排水设施。需附加施工排水设施。v盖挖法的主要盖挖法的主要优点优点：开挖对邻近建筑物影响较小；开挖对邻近建筑物影响较小；短时间内封闭地面的交通，盖板建好后，后继短时间内封闭地面的交通，盖板建好后，后继的开挖作业不受地面条件的限制；的开挖作业不受地面条件的限制；施工受气候影响小。施工受气候影响小。v缺点缺点：盖板上不允许留下过多的竖井，故后继开挖的盖板上不允许留下过多的竖井，故后继开挖的土方，需要采用水平运输；土方，需要采用水平运

4、输；工期较长，作业空间较小；工期较长，作业空间较小；和基坑开挖、支挡开挖相比费用较高。和基坑开挖、支挡开挖相比费用较高。v盖挖法盖挖法施工类型施工类型：逆作与顺作。二者的不同点：逆作与顺作。二者的不同点：v施工顺序不同：施工顺序不同：顺作法是在挡墙施工完毕后，对顺作法是在挡墙施工完毕后，对挡墙作必要的支撑，再开挖至设计标高，并开始挡墙作必要的支撑，再开挖至设计标高，并开始浇筑基础底板，接着依次由下而上，一边浇筑地浇筑基础底板，接着依次由下而上，一边浇筑地下结构本体，一边拆除临时支撑；而逆作法是由下结构本体，一边拆除临时支撑；而逆作法是由上而下的进行施工。上而下的进行施工。v所用的支撑不同：所用

5、的支撑不同：在在顺作法顺作法中常见的支撑有中常见的支撑有钢管钢管支撑、钢筋混凝土支撑、型钢支撑以及土锚杆支撑、钢筋混凝土支撑、型钢支撑以及土锚杆等；等；而而逆作法逆作法中建筑物本体的中建筑物本体的梁和板梁和板，也就是逆作结，也就是逆作结构本身就可以作为支撑。构本身就可以作为支撑。盖挖顺作法盖挖顺作法v盖挖顺作法是在现有的道路上，按所需的宽度，盖挖顺作法是在现有的道路上，按所需的宽度，由地表面完成挡土结构后，以定型的预制标准覆由地表面完成挡土结构后，以定型的预制标准覆盖结构置于挡土结构上维持交通，往下反复进行盖结构置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和架设横撑，直至设计标高。由下向上建筑开挖

6、和架设横撑，直至设计标高。由下向上建筑主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路。最主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路。最后依据需要拆除挡土结构的外露部分及恢复交通。后依据需要拆除挡土结构的外露部分及恢复交通。1 1、盖挖顺作法的围护结构、盖挖顺作法的围护结构（1 1）挡土结构挡土结构 盖挖顺做法中的挡土结构是非常重要的，要求具盖挖顺做法中的挡土结构是非常重要的，要求具有较高的强度、刚度和较高的止水性。有较高的强度、刚度和较高的止水性。根据现场条件、地下水位高低、开挖深度及周围根据现场条件、地下水位高低、开挖深度及周围建筑的临近程度，挡土墙结构可选择钢筋混凝土建筑的临近程度，挡土墙结构可选择钢

7、筋混凝土钻孔灌注桩或地下连续墙。刚度大、变形小、防钻孔灌注桩或地下连续墙。刚度大、变形小、防水性好的地下连续墙是饱和软弱地层的首选。水性好的地下连续墙是饱和软弱地层的首选。（2 2）中间柱中间柱 开挖的宽度很大时，为了防止横撑失稳，控制横开挖的宽度很大时，为了防止横撑失稳，控制横撑的自由长度，并承受横撑倾斜时产生的垂直分撑的自由长度，并承受横撑倾斜时产生的垂直分力以及行驶于覆盖结构上的车辆荷载和挂于覆盖力以及行驶于覆盖结构上的车辆荷载和挂于覆盖结构下的管线重量，在建造挡土结构的同时建造结构下的管线重量，在建造挡土结构的同时建造中间桩柱及支承横撑。中间桩柱及支承横撑。中间桩柱可以是钢筋混凝土的钻

8、孔灌注桩，也可以中间桩柱可以是钢筋混凝土的钻孔灌注桩，也可以采用预制的打入桩（钢或钢筋混凝土桩）采用预制的打入桩（钢或钢筋混凝土桩）中间桩一般为临时结构，在主体结构完成时将其拆中间桩一般为临时结构，在主体结构完成时将其拆除。为了增加中间桩的承载力或减少其入土深度，除。为了增加中间桩的承载力或减少其入土深度，可以采用底部扩孔桩或挤扩桩。可以采用底部扩孔桩或挤扩桩。（3 3）覆盖结构覆盖结构 定型的预制覆盖结构一般由型钢纵、横梁和钢定型的预制覆盖结构一般由型钢纵、横梁和钢-混混凝土混合路面板组成。为了便于安装拆卸，路面板凝土混合路面板组成。为了便于安装拆卸，路面板上均有吊装孔。上均有吊装孔。Und

9、erground Structure Engineering Chapter 2v盖挖顺作法的施工技术要点盖挖顺作法的施工技术要点 围护形式的选择围护形式的选择 根据现场条件、地下水位高低、开挖深度根据现场条件、地下水位高低、开挖深度 以及以及周围建筑物的邻近程度，选择确定围护结构的形周围建筑物的邻近程度，选择确定围护结构的形式是盖挖顺作法的第一个技术关键。式是盖挖顺作法的第一个技术关键。支撑的设置和地面沉降的控制支撑的设置和地面沉降的控制 按照地区的临近建筑的保护要求等级，控按照地区的临近建筑的保护要求等级，控 制地制地面沉降在设计允许范围内是盖挖顺作法的另外一面沉降在设计允许范围内是盖挖顺

10、作法的另外一个技术关键。个技术关键。降、排水施工降、排水施工 在地下水位较高的情况下，有必要采用围护结构在地下水位较高的情况下，有必要采用围护结构堵水、基坑内部降水等有效措施，保持围护墙内堵水、基坑内部降水等有效措施，保持围护墙内土层的地下水位稳定在基底以下，以保证施工顺土层的地下水位稳定在基底以下，以保证施工顺利进行。利进行。v盖挖顺作法的特点：盖挖顺作法的特点：优点优点1、结构依次形成，、结构依次形成，整体性好，次生应整体性好，次生应 力小。力小。2、防水施工易于进、防水施工易于进行，防水效果好。行，防水效果好。缺点缺点1 1、顶盖费用较高、顶盖费用较高2 2、两次占用道路、两次占用道路3

11、 3、基坑围护结构独、基坑围护结构独立承载超过立承载超过1212年，年，虽有对撑受力，但虽有对撑受力，但应力和变形很难精应力和变形很难精确控制，所诱发的确控制，所诱发的坑周地表沉降较大。坑周地表沉降较大。盖挖逆作法盖挖逆作法v盖挖逆作法多用在深层开挖、软弱地层开挖、靠盖挖逆作法多用在深层开挖、软弱地层开挖、靠近建筑物施工等情况下。该法在地下建筑结构施近建筑物施工等情况下。该法在地下建筑结构施工时以结构本身既做挡土墙又作内支撑，不架设工时以结构本身既做挡土墙又作内支撑，不架设临时支撑。施工顺序和顺作法相反，从上往下依临时支撑。施工顺序和顺作法相反，从上往下依次开挖和构筑结构本体次开挖和构筑结构本

12、体.v在地下构筑物顶板覆土较浅、沿线建筑物过于靠在地下构筑物顶板覆土较浅、沿线建筑物过于靠近的情况下近的情况下,为防止因基坑长期开挖而引起地表明为防止因基坑长期开挖而引起地表明显沉陷危及临近建筑物的安全显沉陷危及临近建筑物的安全;或是为了避免盖挖或是为了避免盖挖顺作法两次占用道路的弊病顺作法两次占用道路的弊病,可以采用盖挖逆作法可以采用盖挖逆作法施工。施工。v逆作法的应用逆作法的应用 国外采用逆作法施工的典型工程国外采用逆作法施工的典型工程 世界最大的地下街世界最大的地下街日本东京八重州地日本东京八重州地下街，共三层，建筑面积下街，共三层，建筑面积7 7万平方米；万平方米；最深的地下街最深的地

13、下街莫斯科切尔坦沃住宅小莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街，深达区地下商业街，深达 70100m70100m；最大的地下体育中心最大的地下体育中心挪威奥斯陆市挪威奥斯陆市A A区区地下体育中心；战时可掩蔽地下体育中心；战时可掩蔽75007500人；人；最高的地下综合体最高的地下综合体德国慕尼黑卡尔斯德国慕尼黑卡尔斯广场综合体，共六层，一层为人行道和商广场综合体，共六层，一层为人行道和商业区、二层为仓库和地铁站厅，三层、四业区、二层为仓库和地铁站厅，三层、四层为停车场，五层、六层为地铁站台和铁层为停车场，五层、六层为地铁站台和铁道。道。国内采用逆作法施工的典型工程国内采用逆作法施工的典型工程城市城

14、市工程名称工程名称地下层数地下层数逆作施工逆作施工方法方法上海上海恒积大厦恒积大厦4 4逆作逆作福州福州世界金龙大厦世界金龙大厦3.53.5半逆作半逆作广州广州好世界大厦好世界大厦3 3逆作逆作广州广州国际银行中心国际银行中心4 4逆作逆作天津天津百货大楼百货大楼4 4半逆作半逆作天津天津紫京花园紫京花园3 3逆作逆作深圳深圳地王大厦地王大厦4 4半逆作半逆作上海上海城市航站楼城市航站楼3 3逆作逆作v逆作法适用范围及条件逆作法适用范围及条件适用范围逆作法常用于埋藏较深的地下逆作法常用于埋藏较深的地下(基础基础)工程的工程的施工，可适用于各类土层条件，包括饱和含施工，可适用于各类土层条件，包括

15、饱和含水的软土地层，尤其适用于城市密集建筑物水的软土地层，尤其适用于城市密集建筑物街区的地下街区的地下(基础基础)工程施工。如地下厂房、工程施工。如地下厂房、地下车库、高层建筑下的深基础、地下贮库、地下车库、高层建筑下的深基础、地下贮库、地下变电站、地铁车站等工程。地下变电站、地铁车站等工程。接近开挖地点有重要结构物时；接近开挖地点有重要结构物时；有强大土压和其他水平力作用，用一有强大土压和其他水平力作用，用一般挡土支撑不稳定，而需要强度和刚度般挡土支撑不稳定，而需要强度和刚度都很大的支撑时；都很大的支撑时；开挖深度大，开挖或修筑主体结构需开挖深度大，开挖或修筑主体结构需较长时间，特别需要保证

16、施工安全时；较长时间，特别需要保证施工安全时；因进度原因，需要在底板施工前修筑因进度原因，需要在底板施工前修筑顶板，以便进行上部回填和开放路面时。顶板，以便进行上部回填和开放路面时。Underground Structure Engineering Chapter 8适用条件v盖挖逆作法的边墙盖挖逆作法的边墙 单层墙单层墙是以临时支护结构（地下连续墙或经是以临时支护结构（地下连续墙或经过锚喷连接的护壁桩形成的侧壁）直接作为永久过锚喷连接的护壁桩形成的侧壁）直接作为永久结构的侧墙。结构的侧墙。双层墙双层墙是把临时支护结构（地下连续墙或经是把临时支护结构（地下连续墙或经过锚喷连接的护壁桩形成的侧壁

17、）作为承受施工过锚喷连接的护壁桩形成的侧壁）作为承受施工期间荷载的主要结构，而在它们的内侧、在防水期间荷载的主要结构，而在它们的内侧、在防水层的内部，浇筑永久结构的承力侧墙。层的内部，浇筑永久结构的承力侧墙。v注意事项：注意事项：因逆筑混凝土作为挡土支撑及主体的一部分使因逆筑混凝土作为挡土支撑及主体的一部分使用，故应能充分承受临时设施的自重和其他荷用，故应能充分承受临时设施的自重和其他荷载，同时不要产生有害的变形，并满足主体结载，同时不要产生有害的变形，并满足主体结构设计上的各种条件；构设计上的各种条件；顶板下的作业，因施工性及作业环境差，故要顶板下的作业，因施工性及作业环境差，故要充分注意施

18、工的顺序、方法和安全；充分注意施工的顺序、方法和安全；逆筑部分的开挖，要在较短时间内进行、把其逆筑部分的开挖，要在较短时间内进行、把其范围限制在最小限度内，不要开挖过度。范围限制在最小限度内，不要开挖过度。v盖挖逆作法与盖挖顺作法相比，除施工顺序不同盖挖逆作法与盖挖顺作法相比，除施工顺序不同外，还具有以下外，还具有以下特点特点：对围护结构和中间桩柱的沉降量控制严格，以对围护结构和中间桩柱的沉降量控制严格，以免对上部结构受力造成不良影响。免对上部结构受力造成不良影响。中间柱如为永久结构，则其安装就位困难，施中间柱如为永久结构，则其安装就位困难，施工精度要求高。工精度要求高。为了保证不同时期施工的

19、构件相互间的连接能为了保证不同时期施工的构件相互间的连接能达到预期的设计状态，必须将各种施工误差控达到预期的设计状态，必须将各种施工误差控制在较小范围内，并有可靠的连接构造措施。制在较小范围内，并有可靠的连接构造措施。除在非常软弱的地层中，一般不需再设置临时除在非常软弱的地层中，一般不需再设置临时横撑，不仅可节省大量钢材，也为施工提供了横撑，不仅可节省大量钢材，也为施工提供了方便。方便。由于是自上而下分层建筑主体结构，故可利用由于是自上而下分层建筑主体结构，故可利用土模技术，可以节省大量模板和支架。土模技术，可以节省大量模板和支架。和盖挖顺作法一样，其挖土和出土往往成为决和盖挖顺作法一样，其挖

20、土和出土往往成为决定工程进度的关键工序。但同时又因为施工是定工程进度的关键工序。但同时又因为施工是在顶板和边墙保护下进行的，安全可靠，并不在顶板和边墙保护下进行的，安全可靠，并不受天气条件的影响。受天气条件的影响。挖顺作法大多采用在永久柱两侧单独设置临时挖顺作法大多采用在永久柱两侧单独设置临时柱，而盖挖逆作法多使临时柱与永久柱合二为柱，而盖挖逆作法多使临时柱与永久柱合二为一。临时柱通常采用钢管柱或一。临时柱通常采用钢管柱或H H形钢柱。形钢柱。盖挖半逆筑法盖挖半逆筑法 在某些特殊工程中在某些特殊工程中,盖挖半逆筑法也得到了应盖挖半逆筑法也得到了应用。用。盖挖半逆筑法和盖挖顺筑法相似盖挖半逆筑法

21、和盖挖顺筑法相似,也是在开挖也是在开挖地面、完成顶层板及恢复路面后地面、完成顶层板及恢复路面后,向下挖土至地下向下挖土至地下结构底板的设计标高结构底板的设计标高,先建筑底板、再依次向上逐先建筑底板、再依次向上逐层建筑侧墙、楼板。但是层建筑侧墙、楼板。但是与盖挖顺筑法的区别与盖挖顺筑法的区别在在于于,盖挖顺筑法所完成的顶板是将来要拆除的临盖挖顺筑法所完成的顶板是将来要拆除的临 时性盖板时性盖板,而不是永久结构的顶板而不是永久结构的顶板;而盖挖半逆筑而盖挖半逆筑法所完成的顶板就是地下结构的顶部结构。因此法所完成的顶板就是地下结构的顶部结构。因此,在地下结构完成后就不必要再一次挖开路面。在地下结构完

22、成后就不必要再一次挖开路面。v盖挖半逆作法吸收了盖挖顺作法和盖挖逆作法两盖挖半逆作法吸收了盖挖顺作法和盖挖逆作法两者的优点者的优点,可以避免进行地面二次开挖、减少了对可以避免进行地面二次开挖、减少了对交通的影响交通的影响;除地下一层边墙和顶板为逆筑接外除地下一层边墙和顶板为逆筑接外,其余各层均为顺向施工其余各层均为顺向施工,减少了结构的应力转换减少了结构的应力转换,对结构的整体性和使用寿命有利对结构的整体性和使用寿命有利,结构的防水施工结构的防水施工也变得简单可靠。也变得简单可靠。v与逆作法最大的区别与逆作法最大的区别为施工完顶板之后，向下开为施工完顶板之后，向下开挖之底部设计高程，然后顺做。

23、与顺做法区别为挖之底部设计高程，然后顺做。与顺做法区别为覆盖结构不是临时性盖板。覆盖结构不是临时性盖板。盖挖半逆筑法施工示意图v注意的问题注意的问题 盖挖半逆筑法用于结构宽度较大、并有中间桩、盖挖半逆筑法用于结构宽度较大、并有中间桩、柱存在的结构时柱存在的结构时,多道横撑和各层楼板的相互位置多道横撑和各层楼板的相互位置关系、施工交错处理、横撑的稳定性保证都是应关系、施工交错处理、横撑的稳定性保证都是应当注意的问题。此外当注意的问题。此外,在施工阶段在施工阶段,中桩和顶板中中桩和顶板中部已有力学连接部已有力学连接,顶板边缘与围护结构连为一体顶板边缘与围护结构连为一体,但各层却是自下而上依次建成但各层却是自下而上依次建成,各层结构重量的一各层结构重量的一部分将通过楼板传递到中柱上。中柱的受力变化部分将通过楼板传递到中柱上。中柱的受力变化比较复杂、结构的总体沉降也比较复杂。设计阶比较复杂、结构的总体沉降也比较复杂。设计阶段全面考虑、施工阶段现场观测段全面考虑、施工阶段现场观测,防止结构在中柱防止结构在中柱周围出现受力裂缝是十分必要的。周围出现受力裂缝是十分必要的。ThanksThanks