1.明挖隧道施工工艺与流程

在地面建筑较少、地表干扰较少的地区修建浅埋的地下工程一般采用明挖法。明挖法的施工难度较小，施工质量容易得到保证，造价低，工期短，因此在早期的地下工程中应用较多。目前在国内外修建的地下工程中，明挖法主要用于修建郊区的地下建筑和大型浅埋的地下建筑物，而且逐渐演变成明挖和盖挖相结合的施工方法。总体来说，明挖法仍是地下工程建设的常用施工方法。

明挖法的施工工艺流程：施工准备（围蔽、管线迁改等）→钢板桩及地基加固（如有）施工→土方开挖及支撑体系施工→基底验收→不合格（采用换填等措施加固）/合格→垫层、接地系统施工→底板防水层及保护层施工→底板钢筋混凝土施工→底板两侧回填及第二道支撑拆除→侧墙及顶板钢筋混凝土施工→侧墙、顶板防水层及保护层施工→墙两侧及顶部回填至支撑下施工→第一道支撑拆除→继续回填并拔出钢板桩→桩孔处理并恢复路面。

2.明挖隧道施工风险辨识

（1）围护结构施工风险辨识。

①地下连续墙施工风险辨识。一般来说，地下连续墙的失效概率相对较小，但地质状况越复杂，开挖深度越大，墙体厚度越大，地下连续墙的施工风险也越大。

②SMW（soil mixing wall，新型水泥土搅拌桩墙）工法施工风险辨识。SMW工法是用水泥土搅拌桩内插H型钢作围护墙，该围护体系兼具挡土和抗渗作用，待内部结构施工完成后，可视情况回收H型钢，故工程造价较低。以上海地区的实践经验为例，SMW工法一般可用于开挖深度小于10 m的通道、风道等附属结构。

③水泥搅拌桩施工风险辨识。一般认为水泥搅拌桩在含有伊利石、氯化物和水铝英石等矿物的黏性土及有机质含量高、pH值较低的黏性土中加固效果较差；在含有沼气的淤泥质土层中有引发沼气爆炸的可能性。在采用水泥搅拌桩法施工的过程中，可能遇到的风险事故有：存在地下障碍物、沼气，导轨及定位卡位置偏差，桩孔位置偏差，搅拌机失稳倾覆，搅拌钻杆折断，桩体咬合不好、出现漏桩，桩体夹泥、夹砂、断桩，桩体水泥土强度达不到设计要求，渗漏水，施工冷缝，等等。

④放坡开挖施工风险辨识。在基坑开挖施工中，通过选择并确定安全合理的基坑边坡坡度，依靠土体自身的强度，在新的平衡状态下维护整个基坑的稳定状况，为建造基础或地下结构提供安全可靠的作业空间。这类无支护措施下的基坑开挖方法通常被称作放坡开挖。放坡开挖施工过程中，可能遇到的风险包括基坑边坡滑塌破坏和基坑管涌破坏。

（2）降水风险辨识。

基坑降水方法一般有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等，各种方法的降水深度、适用土层各不相同。在降水过程中可能遇到的风险有：地下水位降不下去，井管管口无水，疏不干，挡土结构失稳及管涌、流砂，周围建（构）筑物倾斜、开裂，附近路面沉陷、开裂，附近地下管道开裂和错位，等等。

（3）基坑加固风险辨识。

根据加固方式，基坑加固一般分为抵抗坑底承压水的坑底地基加固（基坑外设防水帷幕）、围护挡墙被动区加固及坑内降水预固结地基。深基坑加固可能遇到的风险有坑底隆起、坑底管涌或流砂、踢脚破坏、附近路面隆起、附近地下管道开裂。

（4）支撑施工风险辨识。

采用地下连续墙作围护结构时，常用的两种支撑为钢筋混凝土支撑和钢管撑。支撑体系在施工过程中可能遇到的风险有围模或支撑体系安装位置错误，围檩被压坏、扭曲，支撑被撞弯，支撑断裂，支撑失稳，施加预应力不符合要求，立柱破坏，立柱与支撑连接处破坏，其他附属构件破坏，等等。

（5）基坑土方开挖风险辨识。

土方开挖事故可分为两类：一类是设计、施工、管理及其他原因引起的支护体系自身破坏；另一类是支护体系自身破坏，从而导致相邻建（构）筑物及市政设施破坏或影响相邻建（构）筑物及市政管线的正常使用。土方开挖中可能会出现的风险有基坑围护渗漏，支护结构整体失稳，坑底隆起破坏，坑底管涌、流砂，踢脚破坏，基坑系统失稳，坑内滑坡，围护结构折断或大变形，内倾破坏，等等。

3.明挖隧道施工风险分析

（1）围护结构施工风险分析。

①地下连续墙施工风险分析：a.槽壁坍塌；b.钢筋笼难以放入槽内或上浮；c.墙体夹泥；d.锁口管拔不出；e.地下连续墙渗漏风险；f.地下连续墙其余风险。

②SMW工法施工风险分析：a.渗漏水；b.桩体偏斜、弯曲；c.搅拌钻杆折断；d.桩体夹泥、夹砂、断桩；e.SMW工法其余风险。

③水泥搅拌桩施工风险分析：a.搅拌喷浆提升速度过快导致渗漏水；b.搅拌机底座未安置平稳或产生不均匀沉降导致桩体倾斜、弯曲；c.供浆中断导致桩体夹泥、夹砂、断桩；d.物探勘测不准，未勘探到地下障碍物、沼气。

④放坡开挖施工风险分析：基坑放坡开挖的过程中，可能遇到的风险及原因主要为边坡坡度选取不当或水土堆载等原因导致基坑边坡滑塌破坏，承压水引起基坑管涌破坏。

（2）降水风险分析。

①抽水管口无水。原因主要有滤管堵塞、管道堵塞、管道接头处漏水等。

②疏不干。原因主要有待疏干区内外地下水存在水位差、垂直井点的布置存在间距、水跃、区外水源的相对无限性。

③深基坑降水其他风险。

（3）基坑加固风险分析。

在深基坑加固中，可能遇到的风险及主要原因如下。

①坑底土抗剪强度太低或加固不当导致坑底隆起。

②连续墙未进入透水层或插入深度不够导致坑底管涌、流砂。

③坑底土质差或坑底加固失效导致踢脚破坏。

④基坑加固不当导致附近路面隆起、开裂或附近地下管道开裂和错位。

（4）支撑施工风险分析。

①支撑断裂。原因有支撑材料不合格、墙后地表堆载、雨水或地下管道水导致土压力增大等。

②支撑失稳。原因有连系杆刚度太低、支撑与连系杆连接处未局部加强、立柱间距过大、立柱与支撑连接点薄弱、支撑材料不合格等。

③支撑体系其他风险。

（5）基坑土方开挖风险分析。(www.daowen.com)

①基坑围护渗漏。在饱和含水地层，由于围护墙的止水效果不好或止水结构失效，大量的水夹带砂粒涌入基坑，严重的水土流失会造成支护结构失稳和路面坍塌等严重事故，还可能先在墙面形成洞穴，而后突然发生地面坍塌。

②支护结构整体失稳。因设计不合理，支护结构底端插入深度不够，且没有及时支撑造成支护结构整体失稳。

③坑底隆起破坏。在软土地基中，坑内外土体的高差使支护结构外侧土体向坑内方向挤压，造成基坑底土体隆起，基坑外地表沉降，引起支护体系失稳破坏。

④坑底管涌、流砂。在粉砂层中开挖基坑、不打设井点或井点降水失效、围护结构插入深度不够时，会产生管涌，严重时会导致基坑失稳。

⑤踢脚破坏。当围护结构插入深度不够或坑底土质差，被动土压力小，会导致支护结构踢脚失稳破坏。

⑥基坑系统失稳。由于支撑的设计强度不够或支撑架设偏心较大，达不到设计要求，而导致基坑失稳，有时也伴随着基坑的整体滑动破坏。

⑦坑内滑坡。在放坡挖土过程中，由于放坡较陡、降雨或其他原因引起滑坡，冲毁基坑内先期施工的支撑及立柱，导致基坑破坏。

⑧围护结构折断或大变形。由于施工抢进度，超量挖土，支撑架设不及时，致使围护墙体应力过大而折断，或支撑轴力过大而产生破坏或产生危险的大变形。

⑨内倾破坏。由于支撑设计强度不够或支撑架设不及时等导致围护墙向坑内倾倒破坏，俗称“包饺子”。

4.明挖隧道施工风险控制措施

（1）围护结构施工风险控制措施。

①地下连续墙施工风险控制措施：a.复核图纸是否有效、完整、正确、合理、可行，必须严格根据设计图纸施工；b.检查是否建立质保、安保体系，是否符合要求；c.审核资质、业绩及质保和安保体系、主要管理人员及特殊上岗人员资质；d.审核设备检查证明及其他质保资料，现场检查设备组装及运行情况；e.审核材料的质保资料，现场检查材料外观质量，并见证取样；f.审核方案是否完整、正确、合理、可行，审批手续是否完整；g.请专业物探部门进行全场沿线地下障碍物勘探，将障碍物清除；h.在施工中，针对机械维修和故障排除应有专门应急措施；i.采用辅助成槽工艺进行成槽施工，提高成槽效率，确保满足垂直度要求；j.采取合适的技术措施，确保锁口管安全起拔。

②SMW工法施工风险控制措施重点内容：a.搅拌桩的制作；b.H型钢的插拔；c.钢筋混凝土压顶圈梁的制作及围檩支撑。

③水泥搅拌桩施工风险控制措施：a.打桩前做物探，查明抛石等地下障碍物的位置，并采取相应的措施；b.用仪器随时检查、控制、纠正；c.将共连的钢板桩焊接在围檩上，用黄油等油脂涂在锁口上以减少阻力；d.在打桩行进方向用卡板锁住钢板桩的前锁口；e.对整个施工及基坑开挖过程中钢板桩的位移和沉降情况进行监测。

④放坡开挖施工风险控制措施：a.设法降低边坡土体中的剪应力，提高土体或边坡抗剪强度；b.在基坑施工过程中，基坑两侧坡顶不得堆土、堆料；c.严禁超挖，基坑纵向放坡不得大于安全坡度，对暴露时间长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用挂网喷浆等坡面保护措施，严防纵向滑坡；d.基坑开挖后及时设置坑内排水沟和集水井；e.加强对基坑稳定性的观察和监控。

（2）降水风险控制措施。

①基坑内降水或基坑开挖引起的基坑外水位下降不能过快。

②应采用井点降水与回灌相结合的技术，防止土的流失。

③基坑降水时，在邻近基坑的地面设置沉降监测点，掌握沉降量及变化趋势。

④应根据具体的深基坑实际情况，适当调整井点管的埋置深度。

⑤降水井布设方式宜根据场地水文地质条件、工程地质条件、基坑围护结构形式、是否设隔水帷幕及帷幕深度、基坑平面尺寸及槽深等确定。

⑥停止降水时间宜根据工程实际要求及地下结构施工情况确定。

（3）基坑加固风险控制措施。

基坑加固方式有多种，建议根据实际情况，选择合理的深基坑加固方案，保证基坑施工安全。

（4）支撑施工风险控制措施。

①考虑温度的影响。在缺乏测试资料时，设计要有足够的安全系数。

②立柱需考虑其不利的偏心作用因素。

③立柱设计要有足够的强度、刚度和入土深度，满足抗压和抗拔的要求。

④重视局部的设计，如连系杆件、节点及细部等的设计。

（5）基坑土方开挖风险控制措施。

①必须严格根据设计图纸施工，不得随意修改设计或破坏支护结构。

②合理安排施工工序，施工时及时施作支撑，遵循“先撑后挖”的原则。

③严格按照施工组织要求进行放坡，恶劣天气提前预报并采取相关措施。

④定期对设备进行维护和保养，做好设备验收和检查工作，加强相关人员的技术培训。

⑤加强对支护的质量验收，定期对支护进行检查。

⑥做好施工中的防水、排水、降水措施。

⑦加强施工管理，严禁在坑外滑动区内超重搭设办公室、仓库、材料库、维修间甚至施工人员宿舍等。