第 48卷第 6期 2017年 6月 Ⅵ)1．48 No．6 Jun．20l7 建 筑 技 术 Architecture Technology ·583·
暗 挖 隧 道 掌 子 面 稳 定 条 件 分 析
王 利 民
(北京建工土木工程有限公司，100015，北京 )
摘要 ：浅埋暗挖隧道掌子面稳定是隧道施工的前提 ，暗挖隧道掌子面拱部因开挖 土体会 向隧道 内挤压
移动造成土层变形 ，土层 中应力重新分布而形成纵向土拱可承担上部土体的荷载 ，保持顶部掌子面稳定。隧
道掌子面未开挖土体 受竖向力及土层深处水平 力作用形成滑裂面的基本特征是倾斜的滑动平面。研究非粘性
土层 、粘性土层隧道核心土作用和不同性质土层 ，确定隧道最大开挖高度 。
关键词 ：浅埋暗挖 ；纵 向土拱 ；掌子面高度 ；核心土作用
中图分类号 ：TU94 文献标志码 ：B 文章编号 ：1000—4726(2017)06—0583—04
ANALYSiS ON FACE STABILITY CoNDITIoNS oF CoVERED
EXCA～ -TIoN TUNNEL
WANG Li．min
(BCEG Civil Engineering Co．，Ltd．，100015，Beijing，China)
Abstract：Face stability of shallow．buried covered excavation tunnel is the precondition for tunnel
construction．Soil stratum deformation maV be caused at the covered excavation tunnel face arch due to
extrusion and movement of excavation soil towards tunne1．and longitudinal soi1 arch could be formed
after stress redistribution in soil stratum and could support the load of upper soil and keep the face
stability．Unexcavated soi1 at tunne1 face under longitudinal load and hofizontal force at deep soil stratum
formed slip crack surface．which is an oblique slip plane．Core soi1 action of cohesive and non-cohesive
soi1 stratum and different strata were studied to determine the maximum excavation height of tunne1．
Keywords：shallow-buried covered excavafion；longitudinal soil arch；ttmnel face height；core soil action
采用 浅埋 暗挖 法施 工隧 道时 ，在 一定 时间 内保 持
掌 子面 稳 定是安 全施 工 的前 提条件 ，影响 掌子 面稳 定
的因素 有 土层抗 剪特 征 参数 (粘 聚 力 、内摩擦 角 )、
收稿日期：2Ol7加4_2l
作者简介：王利民 (197O一)，男，天津人，教授级高级工程师，技
术总监，e-mail：1101739840@qq．corn．
隧 道开 挖尺 寸 、隧道 开挖 方法 等 。决定在 某地 区修 建
隧 道时 其土 层参数 就 已确 定 ，设计和 施 工人 员可根 据
土 层特 征确 定隧 道开 挖尺 寸和开 挖 方案 ，由于 地层 的
复 杂 睦 ， 目前 多采用 工程 类比 法进行 隧道 开挖 断面 的
设 计和施 工 ，但 其针 对 陛较 差 ，若 处理不 当可能 带 来
安 全隐 患 。在开 挖方 法方面 ，传统观 点认 为暗挖 隧 道
式 所致 ，即 出入 口底板及 顶板 均 呈斜坡 形 状 ，不利 于
混 凝土 浇 筑 ，也 不利 于防 水层 施工 。
(2)采 用 台阶 式 出入 口结构 设 计 ，改 变 底 板 及
顶 板倾 斜布 置 的板式 设计 结构 ，虽在 空间 上和 建筑 材
料 上有 些不 利 ，但将 使 混凝 土及 柔性 防水 层施 工条 件
得 到极 大改 善 ，有 利于 混凝 土浇 筑密 实 ，也有 利于 保
证 柔性 全包 防水 层施 工质 量 。装配 式 建筑 或建 筑 工业
化 是建 筑业 发展 方 向 ，当前 装配式 建 筑技 术 已发展 成
熟 ，特 别是 构件 间钢 筋连 接技 术 、装 配式 建筑 抗震 技
术 已有 为施 工提 供依 据 的规 范规程 ；在地 铁 出入 口施
工 方面 也应 进行 研 究和尝 试 。
(3)在 不改 变 当前 出 入 口斜 坡 板 式 设计 的条 件
下 ，应在 混凝 土板 顶面 设置模 板 ，以限制 混凝 土流 淌 ，
并 采用 自密实混 凝土 。该做 法 虽模 架加 固施工 麻烦 ，
但 很有必 要 。
(4)地 铁 出人 口渗 漏是 施 工管 理 力度 、管 理 质
量 和 执 行 能 力 的集 中 反映 ，只 有 高 度 重 视 地 铁 车 站
出入 口各 环 节 的施 工质 量 并 切 实 落 实 设 计 及 施 工 方
案 ，使 其 满 足 施 工 规 范 要 求 才 能 获 得 不 渗 不 漏 的 满
意 结果 。
[1】
[2]
参考文献
JGJ 1—2Ol4，装自己式混凝土结构技术规程 [S]．
JGJ 130—20l1，建筑施工钢管扣件式脚手架安全技术规范【s]
· 584· 建 筑 技 术 第 48卷第 6期
弧形 开挖 预 留核 心 土的方 法适 用于 围岩质 量较 差 的洞
段 ，预 留核 心土 不仅 便于 施 工作业 (如架 设格 栅 )，
且对 稳定 掌 子面 有 积极 的支撑 作 用 ，但对 核心 土 的形
状 、尺 寸却 未深 入研 究 ，施 工 中对如 何预 留核 心 土也
往 往难 以确 定 。本 文研 究不 同土 层的 隧道 掌子 面 形状
及核 心 土尺 寸 ，并提 出参 考数 据 。
1 经 典 台 阶 法 浅 埋
暗挖隧道掌子面稳定条件分析（论文）.pdf
