暗挖隧道施工规范（共8篇）
暗挖隧道施工规范 篇1
1、作业班组负责人在每班开工前，应进行班前安全讲话，向作业人员强调安全注意事项，做好班组班前安全活动记录。
2、进入施工现场的所有人员，必须按规定佩戴相应的劳动防护用品，工区安全员和工区长应对进入井下所有人员佩戴劳动防护用品进行监督。
3、隧道施工应建立有线通信联络系统，配备消防器材及应急救援物资（按作业人员数量设置防毒面罩）。
4、隧道开挖、支护与加固规定：
（1）隧道双向开挖接近贯通面时，两端施工应加强联系与统一指挥，当隧道两个开挖工作面距离接近15m时，必须采取一端掘进另一端停止作业并撤走人员和机具的措施，同时在安全距离处设置禁止入内的警示标志。
（2）隧道采用机械开挖时，应根据其断面和作业环境合理选择机型，划定安全作业区域，并设置警示标志，非作业人员不得入内。
（3）当围岩地质较差、开挖工作面不稳定时，应采用短进尺或上下台阶错开开挖或预留核心土措施，必要时采用喷射混凝土或玻璃纤维锚杆对开挖工作面进行加固。
（4）隧道支护每项工序施工前均应对作业面进行检查，清除松动的岩石和喷射混凝土块，（5）隧道支护必须按初喷→架设钢架（钢筋网）、锚杆→复喷的程序施工。在爆破、找顶后，应立即初喷混凝土封闭围岩。
（6）隧道支护施工质量必须达到有关标准规定的要求。超前支护应在完成开挖工作面的加固后进行，每循环之间应有足够的搭接长度与初期支护有效连接。
（7）施工作业台（支）架应按要求设计、检算与审核；台架应牢固可靠，四周应设置安全栏杆、安全网和上下工作梯，经验收合格后方可使用。
（8）特殊地质条件的隧道，应根据具体地质情况采取超前支护、预加固处理方案和安全保障措施。
（9）台阶上部开挖循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定，并不得超过1.5m。
（10）台阶下部开挖后，必须及时喷射混凝土进行封闭；当设有钢架时，必须及时安装下部钢架并喷射混凝土，严禁拱脚长时间悬空。
（11）仰拱开挖应控制一次开挖长度，开挖后应立即施作初期支护，封闭成环。
（12）在地质条件相对较差的情况下，采用短进尺或上下台阶错开开挖或预留核心土措施是台阶法开挖中经常采用的技术措施，有效地降低了开挖工作面坍滑，从而避免了安全事故的发生。
（13）开挖循环进尺过大，容易引起隧道拱部塌方造成安全事故，这也是隧道塌方最常见的原因。
（14）对不良地质隧道施工，应采取弱爆破、短开挖、强支护、早衬砌、先支护、小循环的施工方法。
（15）喷射混凝土作业人员应佩戴防尘口罩、防护眼镜等防护用具，施工中喷嘴前严禁站人。
5、钻孔作业应符合下列规定：
（1）钻孔前，必须由专人对开挖作业面安全状况和作业人员安全防护进行检查，及时消除各种安全隐患；
（2）钻孔作业过程中，必须采用湿式钻孔。严禁在残孔中继续钻孔，（3）钻孔作业中应注意观察开挖工作面有无异常漏水、气体喷出、围岩变化等情况。
6、装药作业应符合下列规定：
（1）装药作业前，应对钻孔情况逐一检查，并检查开挖工作面的安全状况；
（2）装药时应使用木质炮棍装药，严禁火种；无关人员与机具等应撤至安全地点，作业人员禁止穿戴化纤衣物；
（3）使用电雷管时，装药前电灯及电线路应撤离开挖工作面，装药时应用投光灯、矿灯照明，开挖工作面不得有杂散电流；
（4）严禁装药与钻孔平行作业，（5）装药作业完成后，必须及时清理现场、清点火工产品数量，剩余的炸药和雷管必须由领取炸药、雷管的人员退回库房。
7、爆破作业除应符合现行国家标准《爆破安全规程》GB6722有关规定外，还应符合下列规定：
（1）洞内爆破作业前，施工单位必须确定指挥人员、警戒人员、起爆人员，并确保统一指挥；
（2）洞内爆破作业时，指挥人员应指挥所有人员、设备撤离至安全地点；警戒人员负责警戒工作，设置警示标志；
（3）爆破时，爆破工应随身携带带有绝缘装置的手电筒；（4）洞内爆破后必须经充分通风排烟，15分钟后安全检查人员方可进入开挖工作面，主要检查有无盲炮、有无残余炸药及雷管、顶板及两帮有无松动的岩块、支护有无变形或开裂等；当发现盲炮、残余炸药及雷管时，必须由原爆破人员按规定处理。
（5）钻爆开挖应采用光面爆破或预裂爆破技术，控制循环进尺，减少对围岩的扰动，不应对初期支护、衬砌结构和施工设备造成损伤。（6）火工品易受高温、震动及火花的影响，导致引爆发生安全事故，所以禁止装药与钻孔作业同时进行，这一点在施工中必须严格执行，不得报有侥幸。火工品的领用、管理、清点、退还必须有专人全过程负责，防止火工品的意外流失。
8、装碴与卸碴
（1）隧道爆破后应及时进行通风、照明、找顶和初喷混凝土等工作，确认工作面安全及通风、照明满足要求后，方可进行装碴作业。
（2）装碴作业应规定作业区域，严禁非作业人员进入。（3）装碴与卸碴作业应有专人指挥，作业场地的照明应满足作业人员安全操作的需要。
（4）装碴作业应遵守下列规定： ①、装碴机械作业时，其回转范围内不得有人通过，②、装碴过程中，应注意观察开挖面围岩的稳定情况，发现松动岩石或有塌方征兆时，必须先处理再装碴；
③、装碴时发现碴堆中有残留的炸药、雷管应立即处理； ④、向运碴车辆中装碴时，应避免偏载、超载；
⑤、自卸汽车卸碴时，必须将车辆停稳制动，不得边卸碴边行驶；不得在坑洼、松软、倾斜的地面卸碴；卸碴后应及时使车厢复位，严禁举升车厢行驶。
9、隧道施工供电作业应考虑下列主要危险源、危害因素：
（1）作业地段照明未使用安全电压，隧道施工照明不足；（2）高压输电线路距人行道安全距离不够；（3）电缆线破损或线头裸露；（4）电工作业人员防护不当。
10、隧道供电电压应符合下列要求：
（1）供电线路应采用380V/220V三相五线系统；
（2）照明电压：作业地段不得大于36V，成洞地段可采用220V；（3）低压线路末端的电压降不得大于10%。
11、隧道内供电线路布置和安装应符合下列规定：
（1）成洞地段固定的电线路，应用绝缘良好的塑料绝缘导线架设。施工地段的临时电线路应采用橡套电缆，并应挂设在临时绝缘支架上。
（2）照明和动力电线路安装在同一侧时，必须分层架设。电线 悬挂高度应为：电压380V时不小于2.5米。
（4）照明电压在施工区域内不得大于36V，36V低压变压器应设在安全、干燥处，机壳接地，输电线路长度不得大于100米。
12、通风与防尘作业应考虑下列主要危险源、危害因素：（1）供风量不足，通风不畅；
（2）隧道内一氧化碳、二氧化碳、瓦斯等有毒有害气体超标；
（3）粉尘超标；
（4）通风系统破坏。
13、隧道内施工环境应符合下列规定：
（1）氧气含量按体积比不应小于20%；
（2）每立方米空气中含10%以上游离二氧化硅粉尘不应超过2mg；
（3）有害气体浓度：一氧化碳含量不应大于30mg/m3；二氧化碳按体积计不应大于5‰；氮氧化物(换算成NO2)含量不应大于5mg/m3；
（4）气温不应超过28℃；
（5）噪声不应大于90dB。
（6）隧道施工应采用机械通风。当主风机满足不了需要时应设置局部通风系统。
（7）隧道内通风应满足各施工作业面需要的最大风量，风量应按每人每分钟供应新鲜空气3m3计算，风速为0.12-0.25m/s。
（8）风管的风口距工作面的距离：压入式不宜大于15m，吸入式不宜大于5m。
暗挖隧道施工规范 篇2
1 地质情况
①人工填筑土(Q
②粉细砂(Q
③卵石土(Q
④卵石土(Q
2 富水流砂地段隧道暗挖施工工艺及控制
2.1 地面管线、建(构)筑物保护
可以采取地面降水、洞内管棚注浆加固的措施对土体进行加固,对施工有特殊要求的位置可以采用AB液注浆对土体进行整体加固,在暗挖通道施工期间严格按设计要求进行开挖和初支施工,严格控制每循环开挖进尺,同时加强对管线和建筑物的沉降观测,依据监测信息,对其进行跟踪保护。
2.2 施工工艺流程
二次双液浆注浆止水→ϕ108管棚打设及注浆→架设临时支撑→隧道开挖→同期初期支护→防水层施工→结构施工。
2.3 主要施工方法及工艺
2.3.1 二次双液浆注浆止水
为避免暗挖隧道施工时对已处于稳定状态的成型盾构区间造成较大影响,在施工暗挖隧道前需对盾构区间隧道进行加固。
进一步紧固隧道管片连接螺栓,确保管片间连接紧密。
打开管片注浆孔,检查盾构隧道背后回填情况,进行补充注浆,注浆压力为0.2 MPa～0.45 MPa,采用逐步增加方式注浆;注浆控制采用压力和注浆量双重控制,当压力达到0.45 MPa或者注浆量达到设定值停止注浆。
为保证补充注浆效果,补充注浆时采用从暗挖隧道中心向两侧逐环进行,多孔进行补注,孔位尽量保持对称,压力从小到大逐步增加。
2.3.2 管棚施工
沿拱部150°范围内布设ϕ108×7 mm普通水煤气管,钢管环向间距0.3 m,管棚单根长度按拱顶最长位置长度计算,钻孔仰角为2°左右,注水泥—水玻璃双浆液,注浆压力为0.4 MPa～0.5 MPa。
2.3.3 架设临时支撑
为保证此处钢管片变形在允许范围内,在钢管片拆除前设置临时支撑,立柱采用20b槽钢焊接在一起,其余均采用14b槽钢焊接。所有构件连接均采用坡口双面焊焊接,焊缝高度不小于10 mm,焊接工艺及质量按国家现行标准的有关规定执行。钢支撑与盾构管片的接触面加设用14b槽钢制成的弧形,在弧形槽钢与管片间设10 mm橡胶垫。
2.3.4 隧道开挖
从结构截面开始采用人工台阶法开挖,先开挖上导,开挖时预留核心土。每循环进尺为0.5 m,每开挖完成0.5 m安装1榀钢格栅,挂钢筋网进行喷射混凝土封闭,上导全部开挖、安装格栅、喷射混凝土支护完成后再进行下导开挖支护;上导开挖过程中在格栅钢架上每2 m预留一处焊接注浆管,上导全部开挖完成后进行注浆,保证喷射混凝土和地层间密实;下导开挖支护仍然每0.5 m一个循环,每个循环完成开挖、安格栅、喷射混凝土。开挖的土石方用区间运行的电瓶车运至始发井通过龙门吊吊出。
2.3.5 喷射混凝土施工工艺
土石方每开挖0.5 m后及时喷射C20早强混凝土。初衬厚250,采用喷射混凝土、格栅钢架、钢筋网联合支护。格栅钢筋主筋直径ϕ22,间隔0.5 m;钢架内侧每隔1 m焊接22纵向连接筋;钢筋网为ϕ8@150×150全断面单层布置。
隧道开挖后先喷射30 mm厚混凝土封闭开挖面,挂网、架立钢架,然后喷射混凝土至设计厚度。
2.3.6 防水施工
基面要进行找平处理,施工基面找平必须坚固、平整、光洁、不起砂、无尖刺,不得有疏松、尖锐棱角等凸起物和凹坑。施工基面找平层的阴阳角部位均应做成圆弧形,圆弧半径大于100 mm;铺设自粘性防水卷材于已达基面要求的初支面上;暗挖隧道在初期支护完成后,通过预先埋设的注浆导管注入水泥浆止水,并对所有初期支护背后注浆止水,割除导管外露部分后,布设卷材沿洞口铺设两道平铺止水带,在二次衬砌时分别安设缓膨型遇水膨胀止水条和环形注浆管,最后二次衬砌施工。
2.3.7模筑衬砌
施工顺序:先施工底板,后施工边墙和拱部。
二衬钢筋加工前,首先按设计进行配筋设计,根据配筋设计在洞外钢筋厂下料加工成型,并分类堆放,挂牌标示。
二衬钢筋首先绑扎底板钢筋,后绑扎边墙及拱钢筋。底板钢筋施工时先铺设底层钢筋,后绑扎顶层钢筋,两层钢筋之间用架立筋支撑,防止浇筑混凝土时顶层钢筋塌陷。墙拱钢筋先绑扎外圈钢筋,再绑扎内圈钢筋。绑扎墙拱钢筋时搭设简易钢管作业平台。
钢筋接头采用焊接,搭接长度不小于10d,同一断面接头数量不大于钢筋数量的50%,两接头断面间隔不小于1 m。焊接钢筋时,在焊接部位用防火板遮挡防水层以防烧伤。
衬砌拱架现场加工制作,拱部模板采用定型模板,边墙模板采用组合式钢模板,U形卡及螺栓连接,为防止漏浆,模板之间加垫海绵条,模板表面涂刷脱模剂。
底板二衬做一次施作,拱部和边墙二衬分两段进行,采用C30,S8防水钢筋混凝土,门洞混凝土分两次浇筑。
混凝土浇筑由混凝土输送泵输送入模。混凝土振捣采用插入式振捣棒,分层振捣,每层厚30 cm～50 cm,振捣时间为每次20 s～30 s,振捣时不得触及钢筋、预埋件和模板。先施作底板,初凝3 d后施作边墙和拱部。
3结语
1)在富水砂卵石暗挖施工中,要掌握翔实准确的地质情况,监控测量应及时,并根据地质情况及施工过程遇到的问题及时调整施工方案。
2)隧道在开挖、支护过程中都可能发生坍塌,影响施工进度,因此在施工中必须做好地质调查和超前预报,坚持“短开挖、早支护、快封闭”的施工原则,合理安排施工工序做到边开挖边封闭。
参考文献
[1]张凤祥,傅德明,杨国祥.盾构隧道施工手册[M].北京:人民交通出版社,2005:5.
[2]周文波.盾构法隧道施工技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2004:11.
浅谈地铁暗挖隧道施工控制要点 篇3
【关键词】暗挖；隧道；施工技术；要点；对策
影响地铁纵向埋深的因素有很多，诸如不良地质条件、技术特点、地下管线分布以及周边建筑基础等条件都会对地铁的埋深造成一定程度上的约束。地铁的修建主要方法和技术集中在明挖、盖挖和暗挖三个方面，其中暗挖阶段由于属于隐蔽工程，其难度是施工过程中特别需要重视的。经过近些年地铁施工技术的探索，暗挖施工根据工程结构和覆盖地层的条件分为矿山法、盾构法、顶管法、管棚法等。
一、地铁暗挖隧道工程施工原则
暗挖施工需要穿越的地层条件比较复杂多变，根据地域不同有黄土、粘土、砂土、岩石、以及混合地质等为主。同时暗挖施工受断面形式多，接口和工序繁琐，环境不易预估等条件的影响，施工难度进一步被扩大。面对诸多工程困难，在施工过程中应该遵循以下原则：
（一）深刻了解新奥法施工的基本原理，注意抓住关键节点，领会并严格执行“十八字方针”—管超前、严注浆、短开挖、，强支护、早封闭、勤量测，同时出现任何特殊问题要及时进行信息反馈，只有做好这些，稳扎稳打，步步为营，才能有效控制围岩的变形和地表的沉降，确保施工质量及施工安全。
（二）施工顺序上应进行合理的安排和严格的控制，在不同的截面处理过程中，要对过渡部分进行缜密的施工，尽量避免小断面向大断面的突然转变。
（三）尽量采用当下比较先进的微震控制进行短进尺爆破开挖施工，把爆破的强度控制在一定的可掌握范围内，保证地表建筑物结构安全稳定的同时，也要确保相邻隧道岩体的安全。
（四）根据对地质情况的了解和工程的实际状况，尽量多的创造工作面，组织在多工作面平行进行施工，在保证工程质量的前提下，加快施工进度。
在隧道的开挖过程中，目前采用的方法是人工风镐开挖，配合小型装载类机型进行废渣的运输，加以小型机动车的辅助，将载料运到竖井处，再通过竖井运出工作现场。二衬施工经过近几年技术的发展，组合模式已经相对比较确定，大多采用简易台架加组合钢模板的形式进行施工，这种方式不仅大大节约了施工成本，在效率方面也远远胜于传统的方式。在混凝土选择方面都选择商用混凝土，采取搅拌站统一拌合，罐车运输的方式运输至施工现场，再用混凝土泵送入模中，做好振捣和养护工作。通风系统采用压入式通风比较便捷，选取大功率比的风机和口径比较大的软管进行通风。局部岩土强度较高的地段，人工手持风镐开挖难度很大，此时应该采用微震爆破技术进行开挖，提升工作效率。
二、施工控制难点
经过多年的实践经验，虽然工程特点都具有一定的差异，但是在施工控制的难点方面，都具有一定的统一性，大多集中在以下几个方面。
（一）施工进度与工期。施工的进度和工期是质量控制的重点之一，保证工程能够按照预定期限保质保量的完成，组织多工作面平行施工是目前看来比较有效的手段之一。在提供工作点后，直接转入暗挖隧道或者通道进行施工，隧道中的结构布置和结构形式复杂，各个断面之间的施工方法经常处于转换的状态，且比较频繁。在隧道的施工工序方面转换也比较多，对于工序之间的相互影响比较大，因此要充分重视施工组织设计的合理性，根据工程实际存在的习惯，严谨有序的进行施工，保障工期和进度控制在合理的范围之内。
（二）对地铁暗挖附近结构物的保护。有些特殊的工程部位，类似于暗挖车站的站台隧道，扶梯斜通道或者站台横通道周围经常会存在结构复杂的构造物。此时要对周围构造物基础部分进行充分细致的调查，根据具体情况制定出施工计划，在保证周围安全的前提下，保证工程建设顺利实施。
（三）无水作业。决定暗挖工程能否顺利完成的关键性因素在于无水作业的施工质量。由于各地区的地质状态和水文情况存在很大差异，所以即使在施工前妥善的做好了降水工作，施工过程中仍然不能完全保证能够达到无水作业的要求，更不要说有些地质情况无法有效地进行降水作业。为了应对这样的问题出现，在施工过程中要分地层进行加固，通过小型导管注浆、长短导管结合注浆、大管棚、临时支撑等措施手段来确保施工的安全进行。加固措施受自身检测方法的限制，很多时候并不能确定加固的效果如何，所以严格按规范、设计，认真的完成每一项加固措施显得尤为重要。
（四）隧道连接处的处理。一般情况下，由于施工横通道造成的小断面隧道进入主线大断面暗挖隧道的过程中，引起的应力变化多样且比较复杂。因此，能否妥善的选择合理的转换方式，是确保工程安全、快速实施的决定性因素，这也是近几年来，对于工程人员来说地铁暗挖工程的难点所在。
三、暗挖隧道施工中的相关技术要点和对策
（一）选择合理的施工顺序，做好交叉地段的过渡处理工作，尽可能的避免小断面向大断面的突变。开挖的方式尽量采用人工辅以小型机械进行开挖，如遇到特殊情况，可采用微震爆破法进行施工。在施工的全过程中，及时进行地表和洞内的变形监控测量，以便对围岩和初支的变化、地表的变形等情况进行动态跟踪，做好信息反馈和调整工作。防水层施工要采用无钉孔铺设工艺，对已经施工完成的防水层做好保护工作，避免二次破坏。在隧道的通风方面尽量采取大功率风机，压入式进行通风工作，始终保持隧道内的空气清新。
（二）影响结构工程的质量控制点相对比较多，支撑体系、混凝土浇筑质量以及混凝土自身的质量都决定着结构工程的最终完成质量。支撑体系不管采取哪种支撑形式，都要进行受力模拟实验，保证支撑体系具有满足工程要求的强度和稳定性，同时对于支撑体系中用到的所有构件也必须保证质量，支撑面在施工过程中要保证平整。混凝土的标号与图纸设计一致，在大体积混凝土构件浇筑过程中要有严谨的工作态度，严格按照规范操作，杜绝偷工减料等不良行为及不规范操作，在浇筑完成之后及时采取相应措施做好养护工作。
（三）预埋钢板盾构密封环加工是施工难点之一。盾构密封环的位置安设的选择和焊接部分要抓好质量控制，安装前要提前在封闭环位置设置定位钢筋，由人工运输到安装位置，运用倒链进行吊装和位置的调整，调到大概位置是由人工进行密封环的就位确认工作。在就位的过程中用全站仪和反射片等工具进行辅助的复核测量。然后对密封环的预埋筋和定位预埋筋的连接进行定位处理，在模板的安装铺设过程中应该注意对已经安设安城的密封环的保护工作，避免因为混凝土浇筑导致的振动影响密封环的稳定性。不管哪个过程，都要做好测量定位工作。暗挖隧道与区间盾构接口的防水要进行特别处理，一般是在主体结构的侧墙上安装平蹼止水带进行收口处理，在施工缝止水阶段一般采用缓膨胀型的止水橡胶带条进行施工。
总结
暗挖隧道施工规范 篇4
【摘要】
通过对深圳地铁大科区间2# 竖井暗挖隧道施工方法与机械配置分析,总结如何实现地铁区间隧道快速施工及施工中设备管理等问题,为类似城市地铁工程施工积累经验。
【关键词】
地铁暗挖隧道 机械配置 施工管理
1 工程概况
深圳地铁大剧院―科学馆区间隧道位于市中心深南大道下,里程SK2 + 976.103～SK4 + 095.300 , 左线长1144.717 m , 右线长1135.693 m , 线间距13.2 ～ 17.2 m , 埋深10～19 m , 沿线地下管线纵横交错,两侧高层建筑密集,区间隧道渡线段开挖跨度20 m , 隧道洞身穿过富水砂层及流塑状粘性土地层,施工难度大。隧道采用浅埋暗挖法施工,无轨运输,区间原设计竖井两座,平面净空尺寸5 m ×6 m , 后因工期较紧增设3# 竖井。
2 施工方法
2# 竖井承担区间隧道1 200 延长米的开挖初支及二次衬砌施工任务, 竖井于 年5 月4 日正式开工, 年3 月30 日提供铺轨条件。
单孔单线隧道采用短台阶法施工, 施工时采用<42 mm 小导管超前注浆加固,上台阶人工配合风镐环形开挖留核心土,手推斗车出碴,下台阶用DH55-V 微型挖机直接挖装,机动翻斗车出碴。二衬采用液压自行式衬砌台车进行,每环衬砌长度9 m , 附着式振动器振捣。全包防水层采用双焊缝无钉铺设工艺,防水板的铺设和钢筋绑扎在自制简易作业台架上进行,拱墙二衬施作前先完成隧底仰拱及填充。竖井管段区间左右线共设3 处施工横通道, 其里程分别为SK3 + 763 、SK3 + 840 、SK3 + 924 , 以多创工作面,减少开挖初支和二次衬砌作业之间相互干扰,加快施工进度。其中SK3 + 924 横通道为永久结构,作为地铁315kVA 变电站的供电接口。
3 机械设备配置
3.1 综合线机械设备配置
综合线机械设备包括施工通风、施工排水、洞内供电、施工用高压风、通讯、信号等设备,见表1 。
表1 综合线机械设备配置
3.2 各专业作业线机械设备
配置31211 提升作业线暗挖区间施工出土及下料(除混凝土圬工) 都要通过井口提升系统进行,经过比选,所用提升设备见表2 ,
(1) 预制T 梁预应力钢束采用分阶段张拉,相对于制等,而预应力筋由于施工因素、材料性能及环境条件在吊装前一次性完成张拉,可减少预应力损失;而采用的影响会产生不同程度的应力损失,所以对各个环节两端分级同步张拉,要比一端张拉到控制应力、再在另的质量控制非常重要,关系到张拉施工的成败。一端补张拉的应力损失要小,从而进一步确保了梁体实践证明,这些设备的提升能力完全满足施工进度要包防水层(350 g/m2 土工布+ 115 mm 厚PVC 防水板), 求。其机械设备配置见表6 。
表2 提升作业线设备配置
3.2.2 超前小导管注浆作业线
隧道拱部用<42 mm 注浆小导管超前预加固,普通地质地段压注水泥浆,砂层地段压注水泥―水玻璃双液浆,其机械设备配置见表3 。
表3 注浆作业线机械设备配置
3.2.3 挖装运作业线上台阶开挖采用人工配合风镐进行,单个工作面机械设备配置见表4 。
表4 挖装运作业线机械设备配置
3.2.4 喷锚作业线
隧道初支采用锚网喷混凝土支护,辅以<22 mm 格栅钢架支撑,C20 网喷混凝土厚30 cm , 其机械设备配置见表5 。
3.2.5 二衬作业线
在隧道施工中, 衬砌工作量占隧道总工程量的30 % , 衬砌速度的快慢直接影响到成洞的`速度。二衬施工工序包括基面处理、防水层铺设、钢筋绑扎、立模、混凝土浇筑、拆模、养护等。
表5 喷锚作业线机械设备配置
表6 二衬作业线机械设备配置
4 结语
暗挖地铁车站钢管柱安装施工技术 篇5
摘 要：本文着重介绍了暗挖逆作法地铁车站主体结构钢管混凝土柱地面施工的方法。包括成孔、护壁、定位器安装、钢管柱安装、钢管柱内混凝土浇筑等环节的施工方法，以及在施工过程中不断摸索总结改进的重点环节施工经验。
关键词：地铁施工 暗挖法 钢管柱安装工程概况
南京地铁南京南站为地下两层岛侧式站台车站，主体结构采用钢筋混凝土箱体框架结构，车站长252.4m，标准段宽度47.2m，车站基坑开挖深度约为14.3m～15.6m。车站采用暗挖逆作法施工，车站共设102根钢管混凝土柱，钢管混凝土柱作为施工过程的中间支撑柱，在车站底板结构尚未封闭时，承受地下各层已施作完毕的框架结构自重和各种施工荷载，顶板封闭后，中间柱作为车站主要竖向承载和传力结构。
钢管混凝土柱基础深度分别为9m和17m，直径为1.5米，采用C35钢筋混凝土。钢管柱长度约16m，直径800mm，壁厚20mm，共102个，锚入桩基础深2m。钢管柱心填充C50补偿收缩混凝土，与顶板、中板和底板相接位置设置钢牛腿。
该区段近地表主要分布可-硬塑的粉质粘土或粘土，底部主要为风化的泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，地形较平坦，工程地质性能良好。
施工方案
根据现场地质图以及现场实际地质情况，在粉质粘土层较厚范围钢管柱有效部位采用人工挖孔桩+桩基础采用旋挖钻机成孔；粉质粘土层浅，砂岩层厚的范围可以采用机械成孔+长大钢护筒护壁的施工方法。定位器采用人工安装。钢管柱基础混凝土灌注采用导管干灌法灌注工艺，钢管安装完毕后，向挖孔桩护壁与钢管柱之间回填细砂，然后进行钢管内混凝土浇筑。
施工步骤
3.1采用人工挖孔+机械成孔施工步骤
在粉质粘土层和杂填土较厚范围采用人工挖孔+机械成孔方案施工，人工挖孔至钢管柱底，然后采用旋挖钻机施作钢管柱基础。
施工方法见下图：
图3.1-1（钢管柱及基础施工流程图）序号图示说明序号图示说明1 人工挖孔至钢管柱底2 旋挖钻机成孔至基础桩底3 吊放钢管柱基础钢筋笼4 第一次浇筑基础混凝土至定位器下60cm5 安装定位器下定位钢板6 灌注钢管柱下桩基混凝土至定位器底7 安装钢管 柱定位器8 准确定位钢管柱9 浇筑2m高杯口混凝土10 钢管柱与护壁之间回填细砂11 浇筑钢管柱混凝土
3.2采用长大钢护桶配套机械成孔施工步骤
在地质条件好，能够满足机械成孔要求时，可以采用机械成孔。采用旋挖钻成孔至钢管柱基础底，吊安基础桩钢筋笼，浇筑混凝土至钢管柱底部，安装钢护桶，钢护桶采用8mm厚钢板制作，钢护桶安装完毕合格后，人工安装定位器、安装钢管柱、浇筑柱内混凝土等工作。
机械成孔至钢管柱基础底2 吊装基础钢筋笼3 浇筑砼至定位器下60cm4 安装钢护桶及定位器底定位钢板5 灌注基础混凝土至定位器底6 人工安装钢管柱定位器7 准确定位钢管柱，拔出钢护桶8 浇筑锚固钢管2m范围混凝土9 钢管柱与护壁之间回填细砂10 浇筑钢管柱混凝土
关键施工技术
4.1 人工挖孔桩施工技术
4.1.1 成孔工艺流程
挖孔桩施工内容主要包括：测量定位，井口防护，挖孔桩成孔，护壁施做等工序施工。人工挖孔桩成孔工艺流程见图4.1-1所示。
4.1.2 成孔工艺流程
人工挖孔桩采用分节挖土，分节支护的施作方法。挖孔前，在孔口处锁口环设置四个桩心控制点，并牢固标定，以便随时检查挖孔垂直度和孔深。护壁支模时必须吊大线锤校定。桩孔人工开挖，挖土次序为先中间后周边，弃土装入吊桶，用多功能提升架提升至地面，倒入手推车运到临时存碴场。
4.1.3 护壁的施做
挖孔桩护壁每节进尺0.5～1.0m。在开挖第一节桩孔前，先破除桩位置地面，开挖第一节桩孔，支第一节护壁模板，灌筑护壁混凝土。第一节护壁混凝土高出地面30～50cm，便于挡水和定位。第一节孔圈护壁应比下面的护壁厚100～150mm，上、下护壁间的搭接长度不得小于50mm。中心线应与桩孔轴线重合，偏移控制在0～50mm，其轴线的垂直度允许偏差不大于0.3%。每两节护壁必须进行桩的中心位置和垂直度检查一次，以保证桩的垂直度。在地质条件较好的土层中，每开挖1m深，即施工混凝土护壁，在容易发生坍塌的粉细砂层中，每开挖0.5m深，即施工混凝土护壁
随着开挖的完成，清理桩孔壁淤泥，复核桩孔垂直度和直径，按设计图纸插入竖向钢筋并保证向下预留长度为35d，再布设环向箍筋并绑扎成形，及时安设模板。护壁模板采用组合式异形钢模板，模板由四块拼装组成，模板间用U型卡连接，同时以利拆除每节护壁适当设置L形调节缝板。本护壁混凝土上部厚150mm，下部厚100mm，上节护壁的下部应嵌在下一节护壁的上部混凝土中，上下搭接50mm，桩孔开挖后应尽快灌注护壁混凝土并振捣密实。待护壁砼达到一定强度时进行拆模工作。护壁砼浇筑见图4.1-2。
4.2 机械成孔垂直度控制技术
成孔时，要确保钻机定位准确、水平、稳固。钻机定位后，用钢丝绳将护筒上口挂带在钻架底盘上，成孔过程中，钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头始终保持在同一铅垂线上，保证钻头在吊紧的状态下钻进。成孔直径须达到设计桩径。
当挖孔至设计深度时，对成桩孔径、桩底标高、桩位中线、垂直度、虚土厚度、嵌入深度进行全面测定，做好施工记录。
4.3 定位器安装、定位施工技术
定位器是钢管柱施工精度控制的关键工序，施工控制坚持做到安装前放线，安装后重新复核安装位置。
4.3.1 自动定位器的原理及作用
钢管柱采用上下两端同时定位法固定。钢管柱下端定位主要依赖于自动定位器，上端用花篮螺栓调节定位。自动定位器是一种预先加工的装置，精确校正其平面位置、高程和垂直度后，上端固定于挖孔桩护壁预埋钢板上，浇筑桩基混凝土后其下端锚固于桩基混凝土中。其构造特点决定了可实现对钢管柱的引渡、限定、精确定位的功能。
4.3.2 自动定位器的安装
自动定位器的安装首先在地面加工好预埋钢板和定位器支撑钢板，第一步：待基础桩混凝土达到强度后，在井口将标高控制点投测于挖孔桩护壁上，采用悬挂钢尺精确定出定位器支撑钢板顶面标高（既定位器底板底面标高），第二步：安装好支撑钢板并浇筑钢管柱基础桩剩余60cm高范围混凝土。第三步：在支撑钢板上焊接安装定位器，采用激光垂准仪以和吊线锤相结合的方法确定定位器中心。
4.4 钢管柱安装垂直度控制
4.4.1 定位器定位测量
定位器的中心点确定先从地面用锤球将桩心引至钢管柱基础顶面上，精确定出定位器的中心位置，以之为依据指导定位器的初定位安装。其后将1/20万的投点仪复核定位器中心位置，将桩心直接投测于定位器中心指挥定位器精确定位，直至安装完毕。为避免投点仪投点视镜不铅垂误差，每次投点时按90度变化四个方向，如点位均落于同一点时，即是桩心。否则会产生四个方向点A、B、C、D并行成一个四边形，此时，取四边形的中心点O，即是桩心。
4.4.2 钢管柱体吊装就位测量控制
根据孔口轴线点位，用线绳拉出孔中心点，钢管由履带吊车吊装，在管底靠近孔口位置处停止，调整吊车大臂确保钢管中心与孔中心重合，吊车大臂不动，垂直下降。
管柱一次整体吊放入孔，中间不接驳。出厂前，在上节法兰盘底加肋板上对称焊接设置一对吊耳，同时在吊耳侧加焊肋板，以确保柱体处于最不利位置时，吊耳不发生侧翻破坏现象。准备工作完成后，采用两台25吨履带吊相互配合作业。一台主吊，另一台吊车辅助吊http:/// http:///
http:/// 装，以防止钢管柱底部戳地变形。操作时一台吊车在钢管柱上端两点起吊钢管柱，同时另一台吊车起吊钢管柱底部，使钢管柱上端起吊过程中，其底部脱离地面。辅助吊车缓慢放绳，待钢管柱完全垂直吊离地面，且相对稳定后，将其与辅助吊车分离。对准桩位，下放钢管柱，慢插入孔，钢管柱底部可直接嵌入定位器，其管端稳固座落于定位器环行定位板上，通过复核钢管柱顶标高确定柱底与定位器的吻合程度。然后对柱上端精确定位，柱上端采用轴线重合的方法确定，既在钢管柱下吊前确定好钢管柱的轴线，根据护壁（钢护筒或人工护壁）上定位的轴线吊线锤确定钢管柱柱顶的位置。由于钢管柱下端平面位置、标高、垂直度已由定位器确定，钢管柱上端空间位置校定后，即可认为柱顶与柱底在垂直方向投影重合，钢管柱位置已精确定位。柱顶钢筋待柱芯混凝土浇筑完毕后插入固定。5 结束语
暗挖隧道施工规范 篇6
8.1.1 有限元模型建立
1．启动程序
/TITLE，Mechanical analysis on sectional metro tunnel based on mine method!确定分析标题
/NOPR
!菜单过滤设置 /PMETH，OFF，0 KEYW，PR_SET，1
KEYW，PR_STRUC，1
!保留结构分析部分菜单
2．单元参数和几何参数定义
（1）定义相关几何参数。fini /cle *set,x1,-12
!以下为面2的几何参数，该面为矩形，最左下角顶点!坐标为x1和y1，矩形的宽度为w1、高为h1。
*set,y1,-12
!所有长度单位为m *set,w1,28.9 *set,h1,30.15
*set,x2,-25
!面3的几何参数 *set,y2,-12 *set,w2,13
*set,h2,30.15
*set,x3,16.9
!面4的几何参数 *set,y3,-12 *set,w3,13
*set,h3,30.15
*set,x4,-25
!面5的几何参数 *set,y4,-30 *set,w4,54.9 *set,h4,18
*set,th,0.4
!支护结构的厚度 *set,length_z,50
!隧道纵向的长度，这里为了简化计算，只是说明应用情况，!取纵向长度为50m，每天开挖5米，10天施工完成。
（3）定义单元类型、实常数、材料属性。/prep7
et,1,mesh200,2
!3-D线单元2节点
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
et,2,mesh200,6
!3-D面单元4节点
et,3,SHELL63
!用于模拟支护结构的壳单元
et,4,SOLID45
!用于模拟围岩的三维实体单元 r,1,th
!壳单元的厚度，单位 mp,ex,1,3.0e10
!支护结构材料属性，弹性模型，单位Pa mp,prxy,1,0.2
mp,dens,1,2700
mp,ex,2,2.5e8
!围岩材料属性 mp,prxy,2,0.32
!泊松比，无单位 mp,dens,2,2200
mp,ex,3,2.5e8
!开挖部分土体的材料属性与围岩材料一样 mp,prxy,3,0.32
mp,dens,3,2200
!材料密度，单位kg/m3 save
!保存数据库
3．建立几何模型
（1）创建隧道支护结构上的关键点。
k，0,0
!关键点的序号暗默认值从小到大递增，坐标为0和0 k，0,3.85
k，0.88,5.5 k，2.45,6.15 k，4.02,5.5 k，4.9,3.85
k，4.9,0
!创建的关键点如图8-7所示。Save
!保存数据库
（2）创建隧道支护结构线和被挖去部分土体面。larc,1,2,6,8.13!由两个端点（K1和K2），曲率中心上的任意一点（K6）以及
!半径8.13m生成一条弧线
larc,2,3,6,3.21 larc,3,4,6,2.22 larc,4,5,2,2.22 larc,5,6,2,3.21 larc,6,7,2,8.13 larc,7,1,4,6 a,1,2,3,4,5,6,7!由7条圆弧线生成被挖去部分土体面，如图8-8和图8-9所示。Save
!保存数据库
（3）创建围岩面。Blc4,x1,y1,w1,h1
!创建面2 Blc4,x2,y2,w2,h2
!创建面3 Blc4,x3,y3,w3,h3
!创建面4 Blc4,x4,y4,w4,h4
!创建面5 /pnum,area,1
!显示面编号 Aplot
!显示面
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
Save
!保存数据库，所有的面如图8-10所示。
（4）对面进行布尔操作。
aovl,1,2,3,4,5
!对5个面进行重叠操作 nummrg,all，，low
!合并重复各元素并保留低编号号码 numcmp,all
!压缩各元素编号号码
Save
!保存数据库，经过布尔运算后的面如图8-11所示。
（5）进一步划分面5，即支护结构上的关键点1，2，6，7与面5的四个角点连成线，然后再用这些4条线将面5分割为4个面，以便可以用映射进行面的网格划分。l,1,8
!通过两个关键点创建从四个角点上连接出四条直线 l,7,9 l,6,10 l,2,11 lsel,s,line，21,22,1!选择线21到22 lsel,a,line，7
!再选择线7 asbl,5,all
!进行布尔操作，用所选择的7,21,22三条线分割面5 lsel,s,line，21,24,3 lsel,a,line，1 asbl,7,all
!用7,21,24三条线分割面 lsel,s,line，22,23,1 lsel,a,line，6 asbl,8,all
!用6,22,23三条线分割面
nummrg,all，，low
!合并重复各元素并保留低编号号码 numcmp,all
!压缩各元素编号号码
Save
!保存数据库，经过线分割面布尔运算后的面5如图8-12所示。
4．建立网格模型
（1）设置隧道支护结构所划分的单元数及其周围四个面的网格划分。lsel,s,line，2,5,1
!选择线2～5 LCCAT,all
!将线2~5暂时叠加为一条线 lesize,all，,3
!将4条线的单元数均设置为3 lsel,s,line，9,11,2
!选择线9和12 lsel,a,line，6
!再选线6 lsel,a,line，1
!再选线1 lesize,all，,8
!设置单元数为8 lsel,s,line，8,10,2
!选择线8和10 lsel,a,line，7
!再选线7 lesize,all，,12
!设置单元数为12 lsel,s,line，21,24,1
!选择线21～24 lesize,all，,10,2!设置单元数为10，比率为2，从里面到外侧单元长度越来越长 type,2
!选择单元类型2 asel,s,area，5,8,1!选择面5～8 amesh,all
!对面5~8进行网格划分
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
Save
!保存数据库，划分好的面单元网格如图8-13所示。
（2）对其他面进行网格划分。asel,s,area，1
!选择面1 amesh,1
!对面1进行网格划分 lsel,s,line，12,13,1
!选择线12和13 lesize,all，,8
!设置单元数为8 lsel,s,line，15,18,1
!选择线15～18 lesize,all，,6,2
!设置单元数为6，比率为2 asel,s,area，2,3,1
!选择面2和3 amesh,all
!对面2和3进行网格划分 lsel,s,line，14
!选择线14 lesize,all，,24
!设置单元数为24 lsel,s,line，19,20,1
!选择线19和20 lesize,all，,6,2
!设置单元数为6，比率为2 lsel,s,line，15,17,2
!选择线15和17 lsel,a,line，8
!再选择线8 LCCAT,all
!对线进行叠加操作 asel,s,area，4
!选择面4 amesh,all
!对面4进行网格划分 LSEL,s,LCCA
!选择叠加的线 LDELE,all
!删除前面暂时整合在一起的线
nummrg,all，，low
!合并重复各元素并保留低编号号码 numcmp,all
!压缩各元素编号号码
Save
!保存数据库，所有面单位网格模型如图8-14所示。
（3）将线模型拉伸成壳单元网格模型。Allsel
!选择所有的元素 k,1000，,-length_z!定义一个辅助关键点 l,1,1000
!定义一条辅助线
/view,1,1,1,1
!设置为三维模型显示 /replot
!刷新显示区
EXTOPT,ESIZE,10,0,!在拉伸线上设置成10个单元 LSEL,S,LINE，1,7,1
!选择线1～线7 ADRAG,all，，，25!沿着线25拉伸线1～线7 Gplot
!更新显示内容 type,3
!选择单元类型3，表示壳单元 real,1
!选择壳单元实常数
mat,1
!选择壳单元实材料常数 ASEL,S,loc,z,-25
!选择z=-25的面 APLOT
!显示面
lsel,s,loc,z,-25
!选择z=-25的线 lesize,all，,10
!设置单元数为10
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
MSHAPE,0,2D
!设置单元为2D MSHKEY,1
!采用四边形单元
amesh,all
!对选择的面划分单元
Save
!保存数据库，几何模型如图8-15所示，面单位网格模型如图8-16所示。
（4）创建围岩实体单元。ASEL,invert
!对面元素进行反向选择操作，得到当前有效面为Z=0的面 Aplot
!显示面
EXTOPT,ESIZE,10,0,!由面拉伸成体的相关属性设置，拉伸方向设置成10个单元 EXTOPT,ACLEAR,1!清除面单元（被拉伸的面单元）TYPE,4
!设置单元类型4，围岩实体单元 MAT,2
!设置单元材料常数为2 asel,r,area，2,8,1
!选择面2～面8 VDRAG,all，，，25
!沿着线25拉伸面2～面8，为周围围岩实体单元网格 Allsel
!选择所有元素
MAT,3
!设置单元材料常数为3 VDRAG,1，，，25
!沿着线25拉伸面1，为被挖掉围岩部分实体单元网格 EPLOT
!显示单元网格
nummrg,all，，low
!合并重复各元素并保留低编号号码 numcmp,all
!压缩各元素编号号码 finish
!返回到上一节主菜单 /solu
!进入求解器
antype,static
!设置分析类型为静态分析
Save
!保存数据库，拉伸完毕后的模型如图8-17所示。
8.1.2 加载与求解
1．加载与自重应力场求解
（1）施加边界条件以及重力加速度。asel,s,loc,x,x2
!选择左侧面 asel,a,loc,x,x2+w4
!选择右侧面
da,all,ux,0
!对左右面上所有节点施加x方向位移约束 allsel
!选择所有元素 asel,s,loc,y,y4
!选择底面
da,all,uy,0
!对底面上所有节点施加y方向位移约束 allsel
!选择所有元素 asel,s,loc,z,-length_z
!选择后面 asel,a,loc,z,0
!选择前面
da,all,uz,0
!对前后面上所有节点施加z方向位移约束 allsel
!选择所有元素 acel，10
!施加重力加速度
Save
!保存数据库，带边界条件的有限元模型如图8-19所示。
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（2）设定分析选项。
deltim,0.1,0.05,0.2
!时间步设置，总长0.1，最小0.05，最大0.2 autots,on
!使用自动时间步
pred,on
!打开时间步长预测器
lnsrch,on
!打开线性搜索
nlgeom,on
!打开大位移效果
nropt,full
!设定牛顿-拉普森选项
cnvtol,f，0.02,2,0.5
!设定力收敛条件 Save
!保存数据库
（3）初始地应力的计算。esel,s,type，3
!选择单元类型3（壳单元）ekill,all
!杀死单元类型3，即在隧道未修建前的自重应力场中不存在壳单元 esel,all
!选择所有元素 esel,s,live
!选择活单元，即所有围岩实体单元 nsle,s
!选择生单元上的节点 nsel,invert
!反向选择，即选择了死单元上的节点 d,all,all
!将死单元上的节点约束所有位移，使其不参与矩阵运算 nsel,all
!选择所有节点 esel,all
!选择所有单元 Save
!保存数据库 solve
!进行自重地应力场模拟计算 Save
!保存数据库
2．开挖过程的模拟分析
基本思路：将开挖部分土体设置为“死属性”，同时激活支护结构壳单元。采用循环语句来实现，假设每天开挖进尺5m，共50m需要10天完成施工。其命令流如下： *do,ii,1,10,1
!循环开始
!以下进行土体的开挖操作，先选择每次开挖的围岩单元，然后将其赋予“死属性” esel,s,mat，3
nsle,s
nsel,r,loc,z,0.1-(ii-1)*5,-(5.1+(ii-1)*5)
esln,r,1
ekill,all
!以下进行支护结构的施加操作，先选择支护结构壳单元，然后将其赋予“生属性” esel,s,type，3
nsle,s
nsel,r,loc,z,0.1-(ii-1)*5,-(5.1+(ii-1)*5)
esln,r,1
ealive,all
nsle,s
ddele,all,all
!选择生单元，即包括支护结构壳单元和未开挖部分围岩实体单元
esel,all
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
esel,s,live
nsle,s
!反向选择，并将死单元上的节点约束所有自由度
nsel,invert
d,all,all，nsel,all
!选择所有节点
esel,all
!选择所有单元 solve
!求解 *enddo
!循环结束 Finish
!返回到上一节主菜单 Save
!保存数据库
8.1.3 后处理
1．支护结构位移
/post1
/DEVICE,VECTOR,1
ESEL,S,type，3
SET,1,LAST,1，PLNSOL,U,Y,0,1
SET,2,LAST,1，PLNSOL,U,Y,0,1
SET,6,LAST,1，PLNSOL,U,Y,0,1
SET,11,LAST,1，PLNSOL,U,Y,0,1
Save
!进入后处理器
!选择单元类型3（支护结构壳单元）!设置自重应力场计算步!绘制Y方向的位移
!设置第1次开挖进尺计算步!绘制Y方向的位移
!设置第5次开挖进尺计算步!绘制Y方向的位移
!设置第10次开挖进尺计算步!绘制Y方向的位移!保存数据库
2．支护结构等效应力
/DEVICE,VECTOR,0 SET,1,LAST,1，!设置自重应力场计算步 PLNSOL,S,EQV,0,1
!绘制等效应力
SET,2,LAST,1，!设置第1次开挖进尺计算步 PLNSOL,S,EQV,0,1
!绘制等效应力
SET,6,LAST,1，!设置第5次开挖进尺计算步 PLNSOL,S,EQV,0,1
!绘制等效应力
SET,11,LAST,1，!设置第10次开挖进尺计算步 PLNSOL,S,EQV,0,1
!绘制等效应力 Save
!保存数据库
不同计算步下支护结构壳的等效应力如图8-24～图8-27所示，图中的单位为Pa。由于在自重应力场的计算中，支护结构壳单元未参与计算，故其等效应力步存在。
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
8.2 明挖法施工过程仿真分析
8.2.1 有限元模型建立
（1）确定分析标题和类型
/TITLE，Mechanical analysis on sectional metro tunnel based on cut and cover!确定分析标题
/NOPR
!菜单过滤设置 /PMETH，OFF，0 KEYW，PR_SET，1
KEYW，PR_STRUC，1
!保留结构分析部分菜单 /COM，/COM，Preferences for GUI filtering have been set to display: /COM，Structural
（2）定义单元类型、几何参数和材料常数。/PREP7
!进入前处理器
ET,1,PLANE42
!设置实体单元类型，用于模拟围岩 KEYOPT,1,1,0 KEYOPT,1,2,0 KEYOPT,1,3,2
!设置为平面应变模式 KEYOPT,1,5,0 KEYOPT,1,6,0 ET，2，BEAM3
!设置梁单元类型，用于模拟临时支撑，连续墙和隧道衬砌结构 R,1,0.2, 6.67 e-4,0.2, , , ，!设置梁单元几何常数（连续墙）
R,2,0.108, 1.2 e-5,0.003, , , ，!设置梁单元几何常数（临时支撑）R,3,0.5, 1.0417 e-2,0.5, , , ，!设置梁单元几何常数（隧道衬砌结构）MPTEMP，，，,，MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1，0.008e9!输入弹性模量（围岩）MPDATA,PRXY,1，0.38
!输入泊松比（围岩）MPDATA,DENS,1，1800
!输入密度（围岩）
TB,DP,1，，!采用DP准则进行弹塑性分析 TBMODIF,1,1,0.04e6
!输入凝聚力（围岩）TBMODIF,1,2,15.8
!输入摩擦角（围岩）TBMODIF,1,3，MPDATA,EX,2，25.5e9
!输入弹性模量（地下连续墙）MPDATA,PRXY,2，0.2
!输入泊松比（地下连续墙）MPDATA,DENS,2，2500
!输入密度（地下连续墙）MPDATA,EX,3，200e9
!输入弹性模量（临时支撑）MPDATA,PRXY,3，0.3
!输入泊松比（临时支撑）
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
MPDATA,DENS,3，7800
MPDATA,EX,4，200e9
MPDATA,PRXY,4，0.3
MPDATA,DENS,4，7800
SAVE
!输入密度（临时支撑）
!输入弹性模量（隧道衬砌结构）!输入泊松比（隧道衬砌结构）!输入密度（隧道衬砌结构）!保存数据库
1．建立几何模型
（1）创建关键点。
K, ,0,0,0，K, ,-2.6,0,0，K, ,2.6,0,0, K, ,2.6,3,0, K, ,-2.6,3,0，K, ,-2.6,5.5,0，K, ,2.6,5.5,0，K, ,2.6,8,0, K, ,-2.6,8,0，K, ,-2.6,10.5,0，K, ,2.6,10.5,0, K, ,2.6,-9.5,0，K, ,-2.6,-9.5,0，K, ,-20,-9.5,0, K, ,20,-9.5,0，K, ,20,0,0, K, ,-20,0,0, K, ,-20,3,0, K, ,20,3,0, K, ,20,5.5,0，K, ,-20,5.5,0，K, ,-20,8,0, K, ,20,8,0, K, ,20,10.5,0，K, ,-20,10.5,0，SAVE
（2）创建线。
LSTR，2, LSTR，3, LSTR，4, LSTR，7, LSTR，6, LSTR，5, LSTR，5, LSTR，7, LSTR，8，11 LSTR，10, 创建关键点，共25个
以上6个点为隧道周围关键点
以上6个点为地下连续墙上的关键点 以上12个点为左右边界上的关键点 保存数据库
通过两关键点画直线，共38条线 以上6条线为隧道上的线 为隧道中的横撑线！
！！
！
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
LSTR，9，LSTR，2，LSTR，12,!以上6条线为地下连续墙上的线 LSTR，9，LSTR，10，LSTR，14，LSTR，13，LSTR，12，LSTR，15，LSTR，16，LSTR，19，LSTR，20，23
LSTR，23，24
LSTR，24，LSTR，10，25
LSTR，25，22
LSTR，22，21
LSTR，21，18!以上15条线隧道计算边界上的 LSTR，18，LSTR，17，LSTR，17，LSTR，18，LSTR，21，LSTR，22，LSTR，8，23
LSTR，7，LSTR，4，19
LSTR，3，16!以上10条线为区域分割线 /PNUM,KP,0
!不显示关键点编号 /PNUM,LINE,1
!显示线编号 /PNUM,AREA,0
!不显示面编号 /PNUM,VOLU,0
!不显示体编号 /PNUM,NODE,0
!不显示节点编号 /PNUM,ELEM,0
!不显示单元编号 /REPLOT
!重新绘制
LPLOT
!绘制线图，带编号，如图8-30所示。SAVE
!保存数据库
（3）创建面。本次的计算区域为横向130m，竖向为60m，即左右两侧计算边界为4倍左右双线隧道总跨度，下部边界为2倍隧道总高度。Al, 1，2，7，6，!采用线创建面，依次创建15个面 Al, 3，4，5，7，!以上2个面为隧道所在的面 Al, 4，8，14，11，Al, 9，15，10，14，!以上2个面为明挖土体所在的面 Al, 17，13，1，12，!为隧道下方面
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
Al, 10，25，26，34，Al, 11，34，27，33，Al, 5，33，28，32，Al, 6，32，29，31，Al, 12，31，30，16，!以上5个面为左侧边界面 Al, 9，35, ，24，Al, 8，36，22，35，Al, 3，37，21，36，Al, 2，38，20，37，Al, 13，18，19，38，!以上5个面为右侧边界面 /PNUM,KP,0
/PNUM,LINE,0 /PNUM,AREA,1 APLOT
!绘制带编号的面, 生成的面如图8-31所示。SAVE
!保存数据, 2．创建网格模型
（1）设置线被划分的单元数。设置好后如图8-32所示
lesize,2,3,1,4，，,1
!设置单元大小, 即线L2和L3被划分成4个单元 lesize,5,6,1,4，，,1
!设置单元大小, 即线L5和L6被划分成4个单元 lesize,20,21,1,4，，,1
!设置单元大小, 即线L20和L21被划分成4个单元 lesize,28,29,1,4，，,1
!设置单元大小, 即线L28和L29被划分成4个单元 lesize,8,11,1,3，，,1
!设置单元大小, 即线L8～L11被划分成3个单元 lesize,22,23,1,3，，,1
!设置单元大小, 即线L22和L23被划分成3个单元 lesize,26,27,1,3，，,1
!设置单元大小, 即线L26和L27被划分成3个单元 lesize,1,7,3,6，，,1
!设置单元大小, 即线L1、L4、L 7被划分成6个单元
lesize,12,15,1,6，，,1
!设置单元大小, 即线L12～L15被划分成6个单元 lesize,17,19,2,6，，,1
!设置单元大小, 即线L17和L19被划分成6个单元 lesize,30, , ,6，，,1
!设置单元大小, 即线L30被划分成6个单元
lesize,18,25,7,12，，,2
!设置单元大小, 即线L18和L25被划分成12个单元
lesize,35,38,1,12，，,2
!设置单元大小, 即线L35～L38被划分成12个单元 lesize,16,24,8,12，，,0.5
!设置单元大小, 即线L16和L24被划分成12个单元 lesize,31,34,1,12，，,0.5
!设置单元大小, 即线L31～L34被划分成12个单元 /PNUM,LINE,1
!显示线编号
LPLOT
!绘制线图，带编号和单元数。SAVE
!保存数据
（2）将所有面划分单元。其单元图如图8-33所示。TYPE，!设置将要创建单元的类型 MAT，!设置将要创建单元的材料
REAL，!设置将要创建单元的几何常数
amesh,1,15,1
!划分面1～15，选择的是模拟围岩的plane42单元
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
/PNUM,TABN,0
!设置单元显示 /PNUM,ELEM,1
!以彩色的方式显示单元 /REPLOT
!更新绘图区 Eplot
!在绘图区绘制单元 SAVE
!保存数据
（3）创建模拟地下连续墙的梁单元。其单元图如图8-34所示。TYPE，!设置将要创建单元的类型 MAT，REAL，E,88,94
E, 94,95 E, 95,64 E, 64,65 E, 65,66 E, 66,40 E, 40,46 E, 46,47 E,47 ,48 E, 48,12 E, 12,18 E, 18,19 E, 19,20 E, 20,1 E, 1,118 E, 118,119 E, 119,120 E,120 ,121 E, 121,122 E, 122,106
E, 107,113 E, 113,114 E,114 ,115 E, 115,116 E, 116,117 E, 117,2 E, 2,9 E, 9,10 E, 10,11 E, 11,8 E, 8,37 E, 37,38 E, 38,39 E, 39,36 E, 36,73 E, 73,74 2
!设置将要创建单元的材料
!设置将要创建单元的几何常数!通过两个节点创建梁单元!以上为左侧地下连续墙所有梁单元
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
E, 74,67 E, 67,86 E, 86,87 E, 87,85
!以上为右侧地下连续墙所有梁单元 SAVE
!保存数据
（4）创建模拟横支撑的梁单元，其单元图如图8-34所示。YPE，!设置将要创建的单元类型 MAT，!设置将要创建的单元材料 REAL，!设置将要创建的单元实常数 E, 88,89
!通过两个关键点创建梁单元 E, 89,90 E, 90,91 E, 91,92 E, 92,93 E, 93,85
!以上为上侧第一道横撑梁单元 E, 64,68 E, 68,69 E, 69,70 E, 70,71 E, 71,72 E, 72,67
!以上为第二道横撑梁单元 SAVE
!保存数据
（5）创建模拟隧道衬砌结构的梁单元，其单元图如图8-34所示。TYPE，!设置将要创建的单元类型 MAT，!设置将要创建的单元材料 REAL，!设置将要创建的单元实常数 E, 1,3
!通过两个关键点创建梁单元 E, 3,4 E, 4,5 E, 5,6 E, 6,7 E, 7,2
!以上为创建底板梁单元 E, 2,9 E, 9,10 E, 10,11 E, 11,8 E, 8,37 E, 37,38 E, 38,39 E, 39,36
!以上为创建右侧板梁单元 E, 36,41 E, 41,42 E, 42,43 E, 43,44
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
E, 44,45 E, 45,40
!以上为创建顶板梁单元 E, 40,46 E, 46,47 E, 47,48 E, 48,12 E, 12,18 E, 18,19 E, 19,20 E, 20,1
!以上为创建左侧板梁单元 Finish
!返回上级目录
SAVE
!保存数据
8.2.2 加载与自重应力场模拟
主要介绍加载、自重应力场求解和后处理。
1．加载
（1）施加位移约束，对两侧边界各节点施加“Ux”方向约束，对底侧边界各节点施加“Uy”方向约束，而顶面为自由边界。/SOL
!进入求解器 NSEL,S,LOC,X,-20.1,-19.9 NSEL,A,LOC,X,19.9,20.1
d,all,ux,0
!在选择的节点上施加“Ux”约束 Allsel
!选择所有内容 NSEL,S,LOC,Y,-9.55,-9.45 d,all,uy,0
!在选择的节点上施加“Uy”约束
（2）施加重力加速度。
ACEL, 0, 10, 0，!在Y方向施加重力加速度
SAVE
!施加了位移约束和自重应力场后如图8-35所示。
2．自重应力场求解
NROPT, FULL, ，!采用全牛顿－拉普森法进行求解 NLGEOM,1
!设置大位移求解方式
NSUBST,500,500,200
设置求解步，子步为500，最多为500，最少为200 ESEL,U,TYPE，1
!步选择1类单元，即围岩平面单元
Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性”，即杀死所有梁单元 Allsel
!选择所有内容 Solve
!求解计算
Finish
!求解结束返回Main Menu 主菜单 SAVE
!保存所有数据
3．自重应力场后处理
（1）列出竖向位移和应力，水平应力和变形图，如图8-36～图8-39所示。
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
/POST1
!进入后处理器 PLNSOL,U,Y,0,1
!绘制竖向位移 PLNSOL,S,Y,0,1
!绘制竖向应力
PLNSOL,S,X,0,1
!绘制水平方向应力 PLDISP,1
!绘制变形图 SAVE
!保存数据
（2）节点力计算。Allsel
!选择所有内容 ESEL,S, , ,121
!选择121单元 ESEL,S, , ,133 ESEL,S, , ,145!人工手动选择开挖土体周围的一圈单元，如图8-40所示 NFORCE,ALL
!对选择的节点求解节点力 Finish
!返回上级目录 SAVE
!保存数据
8.2.3 施工过程仿真分析
1．开挖土体I模拟分析
（1）重启动后，开挖土体I。
/SOL
!进入求解器 Allsel
!选择所有内容 ANTYPE，REST,1,202,0
!重新启动求解器 ASEL,S, , ，!选择土体I面
ESLA,R
!选择土体I面上部分土体单元 Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（2）进行地下连续墙的施工，即激活左右连续墙上的所有梁单元。Allsel
!选择所有内容 ESEL,U,TYPE，1
!不选择1类单元
Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” ESEL,S,TYPE，2
!选择2类单元
Ealive,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（3）进行第一道横支撑施加，即激活横撑A上的所有梁单元。Allsel
!选择所有内容 lsel,s，,15，，!选择梁单元所在的线 NSLL,R,1
!选择线上的节点 ESLN,R,1
!选择节点上的单元 ESEL,R,TYPE，3
!选择3类单元
Ealive,all
!对选择的单元给予“生属性” Allsel
!选择所有内容
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
SAVE
!保存数据
（4）节点力施加，加上节点力和位移边界条件后的模型如图8-41所示。f, 64 ,fx, 9553
!施加X方向集中力 f, 64 ,fy, 0.1950E+05
!施加Y方向集中力 f, 67 ,fx,-9553 f, 67 ,fy, 0.1950E+05 f, 68 ,fx, 0.9725E-02 f, 68 ,fy, 0.3900E+05 f, 69 ,fx, 0.8117E-02 f, 69 ,fy, 0.3900E+05 f, 70 ,fx,-0.1091E-10 f, 70 ,fy, 0.3900E+05 f, 71 ,fx,-0.8117E-02 f, 71 ,fy, 0.3900E+05 f, 72 ,fx,-0.9725E-02 f, 72 ,fy, 0.3900E+05 f, 85 ,fx,-1914 f, 85 ,fy,-0.1154E-01 f, 86 ,fx,-0.1529E+05 f, 86 ,fy,-0.1186 f, 87 ,fx,-7652 f, 87 ,fy,-0.6415E-01 f, 88 ,fx, 1914 f, 88 ,fy,-0.1154E-01 f, 94 ,fx, 7652 f, 94 ,fy,-0.6415E-01 f, 95 ,fx, 0.1529E+05 f, 95 ,fy,-0.1186 SAVE
!保存数据
（5）求解计算。
Allsel
!选择所有内容 Solve
!求解计算
Finish
!求解结束返回Main Menu 主菜单 SAVE
!保存数据
（6）后处理，两个方向的应力和位移，如图8-42～图8-48所示。/post1 PLNSOL,U,X,0,1
!X方向位移 PLNSOL,U,Y,0,1
!Y方向位移 PLNSOL,S,X,0,1
!X方向应力 PLNSOL,S,Y,0,1
!Y方向应力
ETABLE, ,SMISC,1
!创建梁单元内力表 ETABLE, ,SMISC, 7
ETABLE, ,SMISC, 2
ETABLE, ,SMISC,8
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
ETABLE, ,SMISC,6 ETABLE, ,SMISC,12
ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元
ESEL,U,TYPE，1
!不选择单元类型为1的所有单元 /REPLOT
!从新绘制图形
PLLS,SMIS1,SMIS7,0.4,0!画轴力图，显示比例为0.4 PLLS,SMIS2,SMIS8,0.6,0!画剪力图，显示比例为0.6 PLLS,SMIS6,SMIS12,1.0,0!画弯矩图，显示比例为1.0（7）计算下一步开挖计算所施加的节点力，如图8-49所示。ESEL,S, , ，!人工手动选择开挖土体周围的一圈单元。NFORCE,ALL
!对选择的节点求解节点力 FINISH
!求解结束返回Main Menu 主菜单
2．开挖土体II模拟分析
（1）重启动后，开挖土体II。/SOL
!进入求解器 Allsel
!选择所有内容 ANTYPE，REST,2,202,0
!重新启动求解器 ASEL,S, , ，3,4,1
!选择土体I和II面
ESLA,R
!选择土体I和II面上部分土体单元 Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（2）进行地下连续墙的施工，每次都必须进行此步操作，即激活左右连续墙上的所有梁单元。
Allsel
!选择所有内容 ESEL,U,TYPE，1
!不选择1类单元 Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” ESEL,S,TYPE，2
!选择2类单元 Ealive,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（3）进行第一和第二道横支撑施加，即激活横撑A和B上的所有梁单元。Allsel
!选择所有内容 lsel,s，,14,15,1，!选择梁单元所在的线 NSLL,R,1
!选择线上的节点 ESLN,R,1
!选择节点上的单元 ESEL,R,TYPE，3
!选择3类单元 Ealive,all
!对选择的单元给予“生属性” Allsel
!选择所有内容 SAVE
!保存数据
（4）节点力施加，加上节点力和位移边界条件后的模型如图8-50所示。f, 74 ,fx,-0.2348E+05
!施加X方向集中力 f, 74 ,fy,-848.5
!施加Y方向集中力
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
f, 36 ,fx,-3665 f, 36 ,fy, 0.4196E+05 f, 40 ,fx, 3665 f, 40 ,fy, 0.4196E+05 f, 41 ,fx, 0.2423E+05 f, 41 ,fy, 0.5283E+05 f, 42 ,fx, 0.1337E+05 f, 42 ,fy, 0.3828E+05 f, 43 ,fx, 0.1091E-10 f, 43 ,fy, 0.3320E+05 f, 44 ,fx,-0.1337E+05 f, 44 ,fy, 0.3828E+05 f, 45 ,fx,-0.2423E+05 f, 45 ,fy, 0.5283E+05 f, 64 ,fx, 0.1664E+05 f, 64 ,fy,-522.7 f, 65 ,fx, 0.2348E+05 f, 65 ,fy,-848.5 f, 66 ,fx, 0.3095E+05 f, 66 ,fy,-1149 f, 67 ,fx,-0.1664E+05 f, 67 ,fy,-522.7 f, 73 ,fx,-0.3095E+05 f, 73 ,fy,-1149 SAVE
!保存数据
（5）求解计算。
Allsel
!选择所有内容 Solve
!求解计算 Finish
!求解结束返回Main Menu主菜单 SAVE
!保存数据
（6）后处理，两个方向的应力和位移，如图8-51～图8-61所示。/post1 PLNSOL,U,X,0,1
!X方向位移 PLNSOL,U,Y,0,1
!Y方向位移 PLNSOL,S,X,0,1
!X方向应力 PLNSOL,S,Y,0,1
!Y方向应力 PLNSOL,S,1,0,1
!第一主应力 PLNSOL,S,3,0,1
!第三主应力 PLNSOL,S,EQV,0,1
!等效应力 PLNSOL,EPPL,EQV,0,1
!塑性应变
ETABLE, ,SMISC,1
!创建梁单元内力表 ETABLE, ,SMISC, 7
ETABLE, ,SMISC, 2
ETABLE, ,SMISC,8
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
ETABLE, ,SMISC,6 ETABLE, ,SMISC,12
ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元
ESEL,U,TYPE，1
!不选择单元类型为1的所有单元 /REPLOT
!从新绘制图形
PLLS,SMIS1,SMIS7,0.5,0
!画轴力图，显示比例为0.5 PLLS,SMIS2,SMIS8,0.8,0
!画剪力图，显示比例为0.8 PLLS,SMIS6,SMIS12,0.8,0
!画弯矩图，显示比例为0.8 SAVE
!保存数据
（7）计算下一步开挖所施加的节点力，如图8-62所示。ESEL,S, , ，!人工手动选择开挖土体周围的一圈单元。NFORCE,ALL
!对选择的节点求解节点力 FINISH
!求解结束返回Main Menu 主菜单 SAVE
!保存数据
3．开挖土体III模拟分析
（1）重启动后，开挖土体III。/SOL
!进入求解器 Allsel
!选择所有内容 ANTYPE，REST,3,202,0
!重新启动求解器 ASEL,S, , ，2,4,1
!选择土体I、II和III面
ESLA,R
!选择土体面上部分土体单元 Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（2）进行地下连续墙的施工，每次都必须进行此步操作，即激活左右连续墙上的所有梁单元。
Allsel
!选择所有内容 ESEL,U,TYPE，1
!不选择1类单元
Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” ESEL,S,TYPE，2
!选择2类单元
Ealive,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（3）施加横支撑施加，即激活横撑A、B和C上的所有梁单元。Allsel
!选择所有内容
lsel,s，,14,15,1，!选择梁单元所在的线 lsel,a，,4, ， NSLL,R,1
!选择线上的节点 ESLN,R,1
!选择节点上的单元 ESEL,R,TYPE，3,4,1
!选择3类和4类单元
Ealive,all
!对选择的单元给予“生属性” Allsel
!选择所有内容 SAVE
!保存数据
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
（4）节点力施加，加上节点力和位移边界条件后的模型如图8-63所示。f, 8 ,fx, 1867
!施加X方向集中力 f, 8 ,fy, 0.6658E+05
!施加Y方向集中力 f, 12 ,fx,-1867 f, 12 ,fy, 0.6658E+05 f, 13 ,fx,-0.4153E+05 f, 13 ,fy, 0.6207E+05 f, 14 ,fx,-0.2263E+05 f, 14 ,fy, 0.4764E+05 f, 15 ,fx,-0.2547E-10 f, 15 ,fy, 0.3937E+05 f, 16 ,fx, 0.2263E+05 f, 16 ,fy, 0.4764E+05 f, 17 ,fx, 0.4153E+05 f, 17 ,fy, 0.6207E+05 f, 36 ,fx,-0.2767E+05 f, 36 ,fy,-950.2 f, 37 ,fx,-0.4000E+05 f, 37 ,fy,-1579 f, 38 ,fx,-0.3512E+05 f, 38 ,fy,-1444 f, 39 ,fx,-0.2999E+05 f, 39 ,fy,-1251 f, 40 ,fx, 0.2767E+05 f, 40 ,fy,-950.2 f, 46 ,fx, 0.2999E+05 f, 46 ,fy,-1251 f, 47 ,fx, 0.3512E+05 f, 47 ,fy,-1444 f, 48 ,fx, 0.4000E+05 f, 48 ,fy,-1579 SAVE
!保存数据
（5）求解计算。
Allsel
!选择所有内容 Solve
!求解计算
Finish
!求解结束返回Main Menu 主菜单
（6）后处理，两个方向的应力和位移，如图8-64～图8-70所示。/post1 PLNSOL,U,X,0,1
!X方向位移 PLNSOL,U,Y,0,1
!Y方向位移 PLNSOL,S,X,0,1
!X方向应力 PLNSOL,S,Y,0,1
!Y方向应力
ETABLE, ,SMISC,1
!创建梁单元内力表 ETABLE, ,SMISC, 7
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
ETABLE, ,SMISC, 2
ETABLE, ,SMISC,8 ETABLE, ,SMISC,6 ETABLE, ,SMISC,12
ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元
ESEL,U,TYPE，1
!不选择单元类型为1的所有单元 /REPLOT
!从新绘制图形
PLLS,SMIS1,SMIS7,0.5,0!画轴力图，显示比例为0.5 PLLS,SMIS2,SMIS8,0.8,0!画剪力图，显示比例为0.8 PLLS,SMIS6,SMIS12,0.8,0!画弯矩图，显示比例为0.8 SAVE
!保存数据
（7）计算下一步开挖计算所施加的节点力，如图8-71所示。ESEL,S, , ，!人工手动选择开挖土体周围的一圈单元。NFORCE,ALL
!对选择的节点求解节点力
FINISH
!求解结束返回Main Menu 主菜单 SAVE
!保存数据
4．开挖土体IV模拟分析
（1）重启动后，开挖土体IV。/SOL
!进入求解器 Allsel
!选择所有内容 ANTYPE，REST,4,205,0
!重新启动求解器 ASEL,S, , ，1,4,1
!选择土体I、II、III和IV面 ESLA,R
!选择土体面上部分土体单元 Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（2）进行地下连续墙的施工，每次都必须进行此步操作，即激活左右连续墙上的所有梁单元。
Allsel
!选择所有内容 ESEL,U,TYPE，1
!不选择1类单元
Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” ESEL,S,TYPE，2
!选择2类单元
Ealive,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（3）施加横支撑施加，即激活横撑隧道衬砌上的所有梁单元。Allsel
!选择所有内容
lsel,s，,14,15,1，!选择梁单元所在的线
lsel,a，,1,6 ,1，!选择隧道梁单元所在的线 NSLL,R,1
!选择线上的节点 ESLN,R,1
!选择节点上的单元 ESEL,R,TYPE，3,4,1
!选择3类和4类单元
Ealive,all
!对选择的单元给予“生属性”
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
Allsel
!选择所有内容 SAVE
!保存数据
（4）节点力施加，加上节点力和位移边界条件后的模型如图8-72所示。f, 1 ,fx, 2208
!施加X方向集中力 f, 1 ,fy, 0.1171E+06
!施加Y方向集中力 f, 2 ,fx,-2208 f, 2 ,fy, 0.1171E+06 f, 3 ,fx,-0.5714E+05 f, 3 ,fy, 0.9567E+05 f, 4 ,fx,-0.3034E+05 f, 4 ,fy, 0.6694E+05 f, 5 ,fx,-0.4802E-09 f, 5 ,fy, 0.5783E+05 f, 6 ,fx, 0.3034E+05 f, 6 ,fy, 0.6694E+05 f, 7 ,fx, 0.5714E+05 f, 7 ,fy, 0.9567E+05 f, 8 ,fx,-0.4025E+05 f, 8 ,fy,-1013 f, 9 ,fx,-0.6896E+05 f, 9 ,fy,-2785 f, 10 ,fx,-0.6051E+05 f, 10 ,fy,-2502 f, 11 ,fx,-0.5164E+05 f, 11 ,fy,-1949 f, 12 ,fx, 0.4025E+05 f, 12 ,fy,-1013 f, 18 ,fx, 0.5164E+05 f, 18 ,fy,-1949 f, 19 ,fx, 0.6051E+05 f, 19 ,fy,-2502 f, 20 ,fx, 0.6896E+05 f, 20 ,fy,-2785 SAVE
!保存数据
（5）求解计算。
Allsel
!选择所有内容 Solve
!求解计算
Finish
!求解结束返回Main Menu 主菜单
（6）后处理，两个方向的应力和位移，如图8-73～图8-86所示。/post1 ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元 PLNSOL,U,X,0,1
!X方向位移 PLNSOL,U,Y,0,1
!Y方向位移 PLNSOL,S,X,0,1
!X方向应力
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
PLNSOL,S,Y,0,1
!Y方向应力 PLNSOL,S,1,0,1
!第一主应力 PLNSOL,S,3,0,1
!第三主应力 PLNSOL,S,EQV,0,1
!等效应力 PLNSOL,EPPL,EQV,0,1
!塑性应变
ETABLE, ,SMISC,1
!创建梁单元内力表 ETABLE, ,SMISC, 7
ETABLE, ,SMISC, 2
ETABLE, ,SMISC,8 ETABLE, ,SMISC,6 ETABLE, ,SMISC,12
ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元 ESEL,U,TYPE，1,4,3
!不选择单元类型为1和4 /REPLOT
!从新绘制图形
PLLS,SMIS1,SMIS7,0.5,0
!画轴力图，连续墙和横撑 PLLS,SMIS2,SMIS8,1.0,0
!画剪力图，连续墙和横撑 PLLS,SMIS6,SMIS12,1.0,0
!画弯矩图，连续墙和横撑 Allsel
!选择所有元素
ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元 ESEL,U,TYPE，1,3,1
!不选择单元类型为1~3 /REPLOT
!从新绘制图形
PLLS,SMIS1,SMIS7,0.5,0
!画轴力图，隧道衬砌结构 PLLS,SMIS2,SMIS8,0.5,0
!画剪力图，隧道衬砌结构 PLLS,SMIS6,SMIS12,-0.5,0
!画弯矩图，隧道衬砌结构 SAVE
!保存数据
5．回填土体II模拟分析
（1）重启动后，回填土体II。
/SOL
!进入求解器 Allsel
!选择所有内容 ANTYPE，REST,5,204,0
!重新启动求解器 ASEL,S, , ，4,，!选择土体I面
ASEL,a, , ，1,2,1
!选择土体III和IV面
ESLA,R
!选择土体面上部分土体单元 Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（2）进行地下连续墙的施工，每次都必须进行此步操作，即激活左右连续墙上的所有梁单元。
Allsel
!选择所有内容 ESEL,U,TYPE，1
!不选择1类单元 Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” ESEL,S,TYPE，2
!选择2类单元
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
Ealive,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（3）施加隧道衬砌，即激活横撑隧道衬砌上的所有梁单元。如图8-87所示。Allsel
!选择所有内容
lsel,s，,15, ,，!选择梁单元所在的线
lsel,a，,1,6 ,1，!选择隧道梁单元所在的线 NSLL,R,1
!选择线上的节点 ESLN,R,1
!选择节点上的单元 ESEL,R,TYPE，3,4,1
!选择3类和4类单元
Ealive,all
!对选择的单元给予“生属性” Allsel
!选择所有内容 SAVE
!保存数据
（4）求解计算。
Allsel
!选择所有内容 Solve
!求解计算
Finish
!求解结束返回Main Menu 主菜单
（5）后处理，两个方向的应力和位移，如图8-88～图8-97所示。/post1 ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元 PLNSOL,U,X,0,1
!X方向位移 PLNSOL,U,Y,0,1
!Y方向位移 PLNSOL,S,X,0,1
!X方向应力 PLNSOL,S,Y,0,1
!Y方向应力
ETABLE, ,SMISC,1
!创建梁单元内力表 ETABLE, ,SMISC, 7
ETABLE, ,SMISC, 2
ETABLE, ,SMISC,8 ETABLE, ,SMISC,6 ETABLE, ,SMISC,12
ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元 ESEL,U,TYPE，1,4,3
!不选择单元类型为1和4 /REPLOT
!从新绘制图形
PLLS,SMIS1,SMIS7,0.5,0!画轴力图，连续墙和横撑 PLLS,SMIS2,SMIS8,0.8,0!画剪力图，连续墙和横撑 PLLS,SMIS6,SMIS12,0.6,0!画弯矩图，连续墙和横撑 Allsel
!选择所有元素
ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元 ESEL,U,TYPE，1,3,1
!不选择单元类型为1~3 /REPLOT
!从新绘制图形
PLLS,SMIS1,SMIS7,0.5,0!画轴力图，隧道衬砌结构 PLLS,SMIS2,SMIS8,0.8,0!画剪力图，隧道衬砌结构 PLLS,SMIS6,SMIS12,-0.6,0!画弯矩图，隧道衬砌结构
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
SAVE
!保存数据
6．回填土体I模拟分析
（1）重启动后，回填土体I。/SOL
!进入求解器 Allsel
!选择所有内容 ANTYPE，REST,6,204,0
!重新启动求解器
ASEL,S, , ，1,2,1
!选择土体III和IV面
ESLA,R
!选择土体面上部分土体单元 Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” SAVE
!保存数据
（2）进行地下连续墙的施工，每次都必须进行此步操作，即激活左右连续墙上的所有梁单元。
Allsel
!选择所有内容 ESEL,U,TYPE，1
!不选择1类单元
Ekill,all
!对选择的单元给予“死属性” ESEL,S,TYPE，2
!选择2类单元
Ealive,all
!对选择的单元给予“死属性”
（3）施加隧道衬砌，即激活隧道衬砌上的所有梁单元。Allsel
!选择所有内容
lsel,s，,1,6 ,1，!选择隧道梁单元所在的线 NSLL,R,1
!选择线上的节点 ESLN,R,1
!选择节点上的单元 ESEL,R,TYPE，4,，!选择4类单元
Ealive,all
!对选择的单元给予“生属性” Allsel
!选择所有内容 SAVE
!保存数据
（4）地面荷载施加，加上节点力和位移边界条件后的模型如图8-98所示。FLST,2,31,1,ORDE,8
FITEM,2,85
FITEM,2,88
FITEM,2,-93 FITEM,2,160 FITEM,2,163 FITEM,2,-173 FITEM,2,400 FITEM,2,-411 SF,P51X,PRES,-20000
!在地面节点上施加均布荷载为-20kN/m2（5）求解计算。
Allsel
!选择所有内容 Solve
!求解计算
Finish
!求解结束返回Main Menu 主菜单 SAVE
!保存数据
第1章 大型有限元软件ANSYS简介
（6）后处理，两个方向的应力和位移，如图8-99～图8-112所示。/post1 ESEL,S,LIVE
!选择“属性为活”的单元 PLNSOL,U,X,0,1
!X方向位移 PLNSOL,U,Y,0,1
!Y方向位移 PLNSOL,S,X,0,1
!X方向应力 PLNSOL,S,Y,0,1
!Y方向应力 PLNSOL,S,1,0,1
PLNSOL,S,3,0,1
PLNSOL,S,EQV,0,1
PLNSOL,EPPL,EQV,0,1
ETABLE, ,SMISC,1
ETABLE, ,SMISC, 7
ETABLE, ,SMISC, 2
ETABLE, ,SMISC,8 ETABLE, ,SMISC,6 ETABLE, ,SMISC,12
ESEL,S,LIVE
ESEL,U,TYPE，1,4,3
/REPLOT
PLLS,SMIS1,SMIS7,0.6,0
PLLS,SMIS2,SMIS8,1.0,0
PLLS,SMIS6,SMIS12,0.5,0
Allsel
ESEL,S,LIVE
ESEL,U,TYPE，1,3,1
/REPLOT
PLLS,SMIS1,SMIS7,0.6,0
PLLS,SMIS2,SMIS8,0.6,0
PLLS,SMIS6,SMIS12,-0.6,0 SAVE
!第一主应力
!第三主应力!等效应力!塑性应变
!创建梁单元内力表!选择“属性为活”的单元!不选择单元类型为1和4!从新绘制图形
!画轴力图，连续墙!画剪力图，连续墙!画弯矩图，连续墙
!选择所有元素
!选择“属性为活”的单元!不选择单元类型为1~3!重新绘制图形
!画轴力图，隧道衬砌结构!画剪力图，隧道衬砌结构
暗挖矿山法施工的体会 篇7
关键词：隧道施工,初衬施工,短台阶法施工,技术措施
1 前言
地铁施工采用的矿山法也称浅埋暗挖法, 是近年来为适应城市浅埋暗挖隧道的需要而发展起来的一种施工方法。它避免了城市房屋拆迁, 交通改道, 市政管线迁改等方面的问题, 并且施工工艺简单、灵活, 可解决盾构法无法施工的区间渡线、交叉渡线、折返线、停车线、联络线和人行过街通道等隧道的施工问题。因此浅埋暗挖法在地铁建设施工中都得到了广泛的应用。
1.1 地理位置及工程范围
广州市轨道三号线五山站-华师站矿山法段位于国家种质广州野生稻圃、华南师范大学校区及五山路下, 所处的地形起伏不大, 地面高程为12.9 m～14.32 m。
五山站～华师站区间矿山法隧道设计里程范围:支YDK4+012.9～支YDK4+361.55, 右线长度348.65米;支ZDK4+012.9～支ZDK4+361.55, 左线长度348.65米。设计始点里程在下轨排围护结构外0.5 m起算, 设计终点里程在华师站围护结构外0.5 m。
广州市轨道三号线五山站～华师站区间暗挖矿山法隧道主要左右线两单洞结构, 工程设计起点里程为支YDK4+012.9, 设计终点里程为支YDK4+361.55。
区间隧道由五山站经吊出井 (线间距11m) , 斜穿广深铁路下方、华南师范大学教工宿舍楼下方前进, 最后交入五山路, 到达华师站。期间下穿华南师范大学教工宿舍楼J、K栋6层楼。
1.2 施工进度安排
本工程总工期安排6.9个月, 控制工期的关键工程为左线隧道支ZDK4+012.9～ZDK4+361.55段 (348.65 m) 施工, 该段矿山法隧道单头掘进长度相对较长, 二衬与开挖支护施工互相影响较大, 成为本工程的重点控制工期工序, 所以在组织施工过程中, 要始终确保该关键线路上的工序都能顺利进行。
1.3 施工准备及井架安装施工进度安排
本工程的工期开始时间为2004年3月1日。施工准备工作包括测量交桩、放样, 管线调查保护、拆迁, 场地平整、硬化, 风、水、电等临时工程, 临时建筑及设施, 材料购进, 设备进场组装就位, 队伍调遣设营。施工准备用时6天, 在施工准备工作的同时, 竖井井架安装就位。
在施工准备就绪的同时, 开始进行竖井井架的施工, 竖井利用下轨排井, 该井长31 m、宽17.2 m、深约18.7 m, 将利用该井靠近区间矿山法隧道端进行安装井架, 在下轨排井施工圈梁时, 将井架的基座进行预埋好, 井架安装工期为6天。
1.4 右线五山方向支YDK4+012.9～支YDK4+361.55段隧道初衬施工
右线支YDK4+012.9～支YDK4+361.55段隧道长348.65 m。该段隧道除10 m长的矩型断面采用CD法施工, 其余均采用短台阶法施工。隧道Ⅱ类围岩 (除矩形断面) 154.6 m, 月掘进进尺55 m;隧道Ⅲ类围岩184.05 m, 月掘进进尺60 m;矩型断面施工8天完成。
1.5 左线五山方向支YDK4+012.9～支YDK4+361.55段隧道初衬施工
左线支ZDK4+012.9～支ZDK4+361.55段隧道长348.65 m。该段隧道除10 m长的矩型断面采用CD法施工, 其余均采用短台阶法施工。隧道Ⅱ类围岩 (除矩形断面) 233.6 m, 月掘进进尺55 m;隧道Ⅲ类围岩105.05 m, 月掘进进尺60m;矩型断面施工8天完成。
1.6 单线隧道防水及二衬施工
由于本工程隧道断面变化不大, 净空较小, 组织二衬施工时, 尽量减少与初支施工互相干扰, 缩短二衬施工时间, 拟采用衬砌台车施工 (B型断面单独做拱架) 。区间隧道二次衬砌在1号临时通道开通后便开始施作, 计划进度为100 m/月。
①右线支ZDK4+012.9～支ZDK4+361.55段隧道防水及二衬进度;②左线支ZDK4+012.9～ZDK4+361.55段隧道防水及二衬进度。
2 隧道施工方法及程序
2.1 隧道工程施工
区间矿山法隧道采用暗挖法施工, 施工时要严格按新奥法原理组织施工, 遵循“管超前, 严注浆, 短开挖, 强支护, 勤量测, 紧封闭, 速反馈”的施工原则, 在需要采用爆破方式开挖时, 应实施微震控制爆破, 确保施工安全, 并加强监控量测。其主要施工作业程序为:
(1) 超前支护:根据断面大小采用小导管注浆超前支护。
(2) 开挖:尽量采用人工辅以小型机具开挖, 必要时用爆破法施工。
(3) 出碴运输:洞内采用小型挖掘机装车, 小斗车运碴, 无轨运输, 经竖井提升到洞外临时碴场, 待夜间采用装载机与自卸汽车外运。
(4) 初期支护:采取喷射混凝土、挂钢筋网及格栅钢架。
(5) 监控量测:在隧道施工全过程中, 及时进行地表及洞内围岩变形监控量测, 以便对围岩和初支变化、地表变形等情况进行动态跟踪, 反馈指导施工。
(6) 防水层施工采取无钉孔铺设工艺, 即垫块焊铺法, 用热合焊接防水板, 在门式施工平台上用带有与防水板同材质垫块的射钉安装无纺布 (缓冲、透水层, 在仰拱部位施作50 mm厚C20细石混凝土保护层) , 然后覆盖防水卷材 (防水层) , 再用热合焊机将防水层焊接固定在射钉上的防水层垫块上, 在防水板外铺设一层无纺布作为保护层, 在底部仰拱部位采用50 mm厚砂浆保护层。
(7) 二次混凝土衬砌采用螺杆式衬砌台车、在区间隧道B型断面处采用简易衬砌台架与组合钢模板。
(8) 搅拌输送车运送商品砼至竖井口, 通过竖管输送到井下的输送泵, 再由井下的输送泵进行灌注。为化解底部仰拱施工与运输的矛盾, 施工中采用仰拱防干扰施工平台。
2.2 凿除井壁
左右线隧道开挖掘进前, 对隧道开挖轮廓位置的井壁进行凿除, 井壁围护结构为人工挖孔桩, 桩径1.2 m。井壁挖孔桩凿除采用上下台阶进行, 先进行上台阶的凿除, 进尺为0.5 m, 架设格栅钢架, 挖孔桩主筋与格栅焊牢, 喷射混凝土至设计厚度, 再凿除下半断面, 架设格栅封闭成环, 凿除时搭设钢制脚手架工作台;第一榀格栅支护好后在掘进0.6 m, 架设第二榀格栅钢架, 挖孔桩主筋与格栅焊接牢固, 喷射混凝土至设计厚度, 同样方法开挖支护下台阶。井壁破除采用微振爆破、人工手持风镐配合进行。整个施工过程中, 由专职安全员进行全过程监督, 杜绝安全事故隐患, 确保人身安全。
2.3 台阶法隧道施工
单线马蹄形隧道采用短台阶法开挖, Ⅱ类围岩、Ⅲ类围岩土质地段及下穿建筑物地段上半断面施工, 采用环行导坑留核心土法, 以保证掌子面稳定, 开挖采用人工开挖。
短台阶法隧道施工包括A型、C型、D型和E型四种断面, 断面尺寸相对较小, 开挖断面宽度×高度分别为:6.4×6.776 m、6.8×7.176 m、6.4×6.776 m和6.4×6.776 m。隧道下半断面位于中风化层和微风化层, 属于Ⅲ、Ⅳ类围岩, 施工爆破中采用微振爆破技术, 减少爆破振动对地层的扰动。
2.4 短台阶法施工流程
正线隧道台阶法施工流程见下图:
3 施工方法及技术措施
(1) 超前支护
隧道开挖前先沿拱部开挖轮廓线打入一排ϕ42超前小导管, 进行拱部注浆加固, 小导管单根长3.5 m, 环向间距0.3 m, 纵向间距2.0 m, 纵向搭接长度1.5 m, 布于拱部120°范围内, 外插角10°左右, 注入水泥单液浆。
(2) 隧道开挖方法
①当超前支护达到一定强度后, 以风镐配合松动控制爆破进行上台阶开挖, 每循环进尺A型和C型隧道0.667 m、D型、E型0.5 m。上半断面保留核心土长2 m。开挖后立即喷射5 cm早强混凝土封闭掌子面, 并初喷5 cm初支混凝土, 然后架格栅, 安装网片, 预埋注浆管, 复喷混凝土至设计厚度。②为防止拱脚下沉, 在拱脚处设置锁脚锚管。③上台阶掘进2.5 m～3.5 m后, 开始下台阶交错开挖, 初喷后立即下接格栅钢架, 挂网喷混凝土, 形成初支闭合。④初期支护施作3天～5天后, 进行拱背回填注浆, 以固结拱背围岩松散土体及填充可能存在的空隙, 尽可能封堵地下水和控制地表沉降。注浆管长0.6 m, 纵向间距2 m, 分别布于拱顶和两侧拱脚45°处, 在喷射初期支护混凝土时预埋, 注浆压力0.5 MPa。
(3) 衬砌施工
二次钢筋砼衬砌在初支稳定、防水板敷设后施作, 一次浇筑长度9 m, 滞后下台阶开挖面约40 m, 采用螺杆式衬砌台车施工, 仰拱超前, 边墙拱部整体浇注。
①施工准备。首先检查隧道中线、高程、断面净空尺寸, 各项尺寸必须全部满足设计要求;其次进行基面检查, 确保基面平顺无尖锐物, 对基面滴水要进行注浆封堵;基面检查合格后, 按要求采用垫块热焊法敷设防水卷材。②钢筋施工。采用符合设计、检验合格、监理批准的钢筋在地面加工成半成品, 然后运至洞内衬砌浇筑地段按规定焊接绑扎, 构成二次衬砌钢筋骨架, 在仰拱与边墙施工缝预留钢筋搭接焊接长度, 设置排迷流条和拱部二衬背后注浆管。③模板施工。单线隧道采用螺杆式衬砌台车施工, 其结构稳定, 移动方便, 一次就位, 模板表面光滑平整、固定牢靠, 衬砌施工质量较高, 砼输送泵、振捣器就位并试运行。④混凝土浇筑。混凝土采用强度C30, 抗渗等级S8的商品混凝土, 砼输送泵分层、水平、两边对称浇筑, 插入式振捣器 (侧面开孔) 振捣器进行密实振捣。在拱顶处密封施工缝端头模板, 并在顶部安装1m长外露管, 通过砼输送泵加压灌注直至外露管溢出混凝土后停止。
4 模板工程
4.1 质量要求
(1) 模板和支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
(2) 所有钢筋及绑扎用铁丝均不能接触模板。
(3) 模板支立前要清理干净, 并涂刷隔离剂, 铺设要牢固平整, 接缝严密不漏浆, 相邻两块模板接缝高低差不要大于2 mm支架连接系统要牢固稳定。
4.2 技术要求
(1) 支架立模前, 首先进行基底清理, 使模架置于稳定的地基。如果地基水平标高低于设计标高, 要加垫一层方木, 使之具有一定的密实度。
(2) 模板要自下而上分层支立, 支撑牢固, 允许偏差为:垂直度2‰, 平面位置±10 mm。
(3) 模板安装要与钢筋绑扎、水电、通风等预留孔洞、预埋件及管路密切配合。
(4) 端头模板支立必须保证顶拱、边墙、仰拱、结构变形缝在同一铅直面内, 变形缝端头模板要钉填缝板, 填缝板与嵌入式止水带中心线及变形缝中心线要重合, 并用模板固定, 止水带不能穿孔或用铁钉固定。端头模板支立偏差:平面位置为±10 mm, 垂直度2‰。
(5) 结构留置垂直施工缝时, 端头必须安放模板, 如设置止水带, 除端头模板不设填缝板外, 其余同本小点 (4) 部分。
4.3 模板拆除
(1) 拆模时要按先支后拆、后支先拆, 先拆非承重模板, 后拆承重模板的原则进行。
(2) 非承重模板拆除时, 结构混凝土强度要达2.5 MPa。
地铁暗挖车站施工保护技术探究 篇8
【关键词】地铁暗挖；保护技术；地铁施工
【中图分类号】U231.4 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0233-02
随着科学技术的发展，社会的不断进步，我国人口日益曾多，客流量的比较大，达到千万人口大关的城市也不胜枚举。现代化的交通工具也是必不可少得，所以，国内许多的大城市都已经开始着手大规模大批量的修建地铁。对地下空间的利用也向着立体化、多元化的趋势发展。因为城市的地表建筑面漆是不可能进行大面积的迁移的，这样地铁暗挖也就应运而生了。暗挖地铁隧道，通常会出现地铁网络互相交叉穿越的问题，为了日后运营安全地铁对隧道结构的变形情况要求的十分严格，其位移是不能超过二十毫米的，其暗挖的地下隧道变形曲率半径要足够大，半径值不得小于一万五千米，相对的弯曲变形值要求小于两千五百分之一。这样才能保证地铁安全、正常的运行。本文就一项地铁暗挖的施工为例，采取综合保护措施技术，这样可以对已有的地铁隧道隆起变形起到一个很到的控制作用。
一、工程施工现状简介
现有的地铁线路与地面的距离为五千八百米，新建地铁线路与现有地铁线路相距三千九百米。地铁车站为南北向布置，车站采取两段头双层结构的形式采用明挖、中间跨度处于城市交通主道下，所以必须得采用暗挖的施工方法。新建铁路线与旧址铁路线的净距只有零点六米，车站按娃娃段断面尺寸为二十三点六七米*九点八三米，采用大曾一拱双柱复合衬砌的结构方式，埋深为五点五米，根据这种建筑环境，我们可以采用“中柱法”即（PBA法）来进行施工。以下为PBA法做一些简单介绍：
为了能有效的控制地面沉降变形，确保周边高层建筑物和地下管线的安全稳定，车站建设采用了对地层和周边环境影响都比较小的洞桩法（以下简称PBA法）施工。
（1）工程原理
PBA法的工程原理就是结合明挖框架结构施工方法和暗挖法，即地表缺少施工基坑围护结构条件时，改为在地下先进行暗挖的导洞内施作围护边桩、桩顶纵梁，使围护桩、桩顶纵梁、顶拱共同构成桩（Pile）、梁（Beam）、拱（Arc）支撑框架框架体系（PBA为Pile、Beam、Arc三个英文单词的首位字母组合），以此来分担施工过程的外部荷载；然后在顶拱和编著的保护下，一层一层的向下开始挖掘（必要时设预加力横向支撑），施工内部结构，最终形成由外层边桩及顶拱初期支护和内层二次衬砌组合而成的永久承载体系。
（2）工程特点
①在布什强透水的地层中，将有水地层的施工变为无水、少水施工，避免因长期大量降水引起的地表沉降和耗资的增加，能有效的保护地下水资源并降低施工费用。
②以桩作支护，稳定而且安全，也对地层沉降的控制很有利，能有效避免中洞法、CD、CRD、双侧壁导坑法多次开挖引起的地面沉降量过大的缺陷和对初期支护的刚度弱化。
③与其它工程先比，拆除的临时工作量相对较少，结构的受力条件也比较不错，符合经济合理的施工规则。
④对结构层的限制数少，对保护暗挖结构附近的地下建筑结构和周边建筑物的完全影响较小。
⑤在PBA工程体系形成以后，会创造出较大的施工空间，有利于机械化作业，进而加快工程总实施进度。
⑥在水位线以上的地层中开设的导洞内施工孔桩，利用其“排桩效应”对两侧层体起到了很好的支挡作用，可进一步减少因流沙、地下水带来的施工安全隐患。
（3）具体施工方法
首先，超前注浆小导管加固地层，先开挖近桥桩侧导洞，导洞台阶法施工，格栅喷混凝土支护。导洞开挖支护完成后，用特制和改进的钻机由里及外跳孔施工钻孔桩，导管法灌注水下混凝土，凿除桩头后，施作桩顶纵梁。在导洞内施作主拱格栅钢架拱脚（即拱边段），与导洞格栅钢架预留街头相连。其次，在对拱边段浇筑后再进行回填。超前注浆小导管加固地层后弧形导坑法开挖导洞间的拱部土体、施作初期支护结构，必要时设置临时竖撑结构。拆除临时竖撑后向下开挖至中板下一定距离，拆除永久结构断面内导洞格栅钢架，拆除长度应根据监控量测进行严格控制。最后，依次施作拱墙部防水层、中板底模、中板浇筑、拱墙浇筑，预留边墙钢筋和防水层。向下开挖至钢管撑标高下零点五米，桩间喷射五十毫米厚C20混凝土找差平，必要时进行桩间注浆加固，架设腰梁及钢管支撑。
二、地铁暗挖施工技术分析
根据对实际工程实施的分析，所处的位置既有的地铁线路为双线单洞隧道线，其间距为十六点八米，多采用复合式的衬砌结构，它的断面为五点七米*六点一米的方案，断面形状采用马蹄形状。整体设计的暗挖隧道与已有地铁线路关系的平面图如下图所示。暗挖地铁隧道与已有地铁线路关系平面图
根据上图所示，在经过地质勘探人员对暗挖隧道的地质情况进行勘测分析后可知，暗挖车站的上班断面位置于粉土层和粉质粘土层，下半断面位于细砂层。整个底板的地层机构基本如下：卵石圆砾层其厚度为四米，粉土层的厚度为二十二米细中砂层的厚度为三点七米，卵石圆砾层的厚度为七米。以上数据为地层土质由上而下的顺序表现形式。
三、地铁暗挖车站施工保护技术
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