2.5.2 地下区间结构施工
1.明挖法
1）工艺概况
明挖法是指开挖出基坑，然后施工主体结构，最后恢复地面的一种隧道施工方法。明挖法作业面大，施工简单、速度快、较经济，施工质量易于保证，适合地面覆土薄、周围环境不复杂、对交通影响不大的地区，但施工对居民的工作生活有影响。
在地面建筑少、拆迁少、地表干扰小的地区修建浅埋地下工程通常采用明挖法。明挖法按开挖方式分放坡明挖法和不放坡明挖法。放坡明挖法主要适用于埋深较浅、地下水位较低的城郊地段，边坡通常进行护面防护、锚喷支护或土钉墙支护。不放坡明挖法是指在围护结构内开挖，主要适用于场地有限及地下水较丰富的软弱围岩地区，围护结构形式主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、SMW工法桩、工字钢桩和钢板桩围堰等。明挖法施工难度小、容易保证质量、工期短、造价低，因此在早期的地下工程施工中应用较多，但由于该法占地多、拆迁量大，影响交通，噪声污染严重，且随着浅埋暗挖法施工技术的成熟和盾构法的引进，明挖法在地下工程修建中的应用逐渐减少。目前在国内外地下工程修建中，明挖法主要应用于大型浅埋地下建筑物的修建和郊区地下建筑的修建，且逐渐演化成盖挖和明暗挖结合的施工方法，但总体来讲，明挖法在地下工程建设中仍是主要施工方法。
2）工艺原理与特点
下面主要介绍有围护结构的明挖法基坑施工。以钻孔灌注桩加桩间网喷为围护结构，钢支撑、钢围檩为内支撑体系，采取降水井辅助施工的方法，利用挖掘机，重型自卸汽车在围护支撑结构体系内进行分层，分段土方开挖，其间穿插网喷支护、钢支撑围檁的架设等以确保基坑处于安全受控状态。
明挖法特点如下：施工简单、方便，能够提供作业面多，速度快，工期短，工程质量易保证和工程造价低等。
3）基坑开挖的原则
基坑开挖一般按“竖向分层、纵向分段，先中部拉槽、后两侧开挖，先支撑、后开挖”的基本原则组织施工。
4）工艺流程及操作要点
（1）施工工艺流程。
明挖法施工工艺流程详见图2.46。
图2.46 明挖法施工工艺流程
（2）操作要点。
①土方开挖。
土方开挖分层分段进行，每一层开挖深度控制在3.0 m左右，且控制在钢支撑底1 m为宜，以便于支撑体系的架设及桩间网喷。土方开挖采用反铲挖掘机，开挖顺序为纵向从一端向另一端开挖或从两端向中间开挖，竖向从上到下，按层和段的次序进行。同时，按计划有序地进行相应的喷射混凝土、钢围檩及钢管支撑的施工作业。土方开挖根据结构施工划分的区域，从基坑内的临时马道出土。马道宽度7～8 m，坡度为20°，坡道两侧放坡1∶0.75，保证坡面稳定。马道收土时采用挖掘机接力倒土，并尽量加大马道土方的收土，最后剩余土方采用长臂挖掘机配合塔式起重机或吊车出土并运至场外。
a.土方开挖顺序及方法。
竖向分层高度按主体结构尺寸、支护深度及钢支撑排距以及挖掘机最大开挖能力确定。纵向根据结构施工划分的区域分段开挖。首先平挖至冠梁底，提供冠梁施工作业面。
第一层土方平挖至第一道钢支撑下1.5 m处，沿基坑纵向拉槽开挖，两侧各留3 m宽平台，保证网喷和第一道钢支撑安全顺利完成。
以下每层拉槽开挖深度不大于3.5 m，两侧每次下挖1.5 m，既便于桩间喷射混凝土施工，又可利用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水和进行钢支撑安装，可以确保在钢支撑施工时土方开挖照常进行，以加快施工进度，同时可以减小基坑蠕变的速度。在进行下一层土方开挖前分两次再挖除预留平台部位的土方，保证与拉槽开挖同步。依次反复，直至土方开挖至距基底标高30 cm时，采用人工配合机械清底，避免对基底产生较大的扰动，影响结构的使用功能的实现。基坑土方开挖分层立面示意图如图2.47所示。
图2.47 基坑土方开挖分层立面示意图
b.基坑的垂直、水平运输。
基坑内的土方采用自卸汽车运输，经马道外运。马道收尾采取挖掘机挖土，最后剩余土方由人工开挖，汽车吊吊装外运。
c.土方开挖技术措施。
基坑土方开挖前，每段基坑开挖时均要提前开挖水沟，将水汇入集水坑，用抽水机抽排至基坑外的截水沟，排放到沉淀池。雨季施工时，每次施工完后用彩条布覆盖开挖面，以防止雨水冲刷边坡，造成边坡的坍塌，坑内若有积水必须立即抽排出，严禁积水泡坑。
土方开挖采用台阶式放坡退挖，主要设备为液压反铲挖掘机，开挖过程中及时架设钢管支撑，保证基坑及周边安全。开挖到钢管支撑或基坑边角时，由人工或小型机具配合机械开挖，避免碰撞钢管支撑造成基坑失稳。
为保证坑底平整，控制超欠挖，基坑开挖到设计坑底标高以上30 cm时，停止机械开挖，采用人工清底，以免机械对地层的扰动，破坏地基承载力。如果开挖至基底，遇到明水或边墙渗水，要及时设置引流槽、集水井排除坑底积水，并立即进行垫层、防水、封底混凝土施工。开挖深度在5 m内的基坑边坡坡度限制见表2.14。
表2.14 深度在5 m内的基坑边坡坡度限值
设立监测体系，建立信息反馈系统，在开挖过程中对围护桩及钢管支撑、地表沉降、桩顶位移等派专人监测，做好观测记录，并根据监测数据及时调整监测频率，出现异常立即处理。
②桩间网喷混凝土护面。
钻孔桩之间的土体采用网喷混凝土进行防护，土方开挖至距离围护桩内边线150 mm处（钻孔桩不侵入结构线），用镐头及铁锨把桩间土削平至桩内边，然后挂网喷射混凝土进行封闭。
喷射混凝土是将骨料、水泥和水等按设计比例拌和均匀，用高压空气喷射在凌空面上而成的混凝土，其工艺流程如图2.48所示。
图2.48 喷射混凝土工艺流程
a.喷射混凝土原料及混凝土原料及混凝土的搅拌。
原材料要求如表2.15所示。
表2.15 原材料
混凝土的拌制水灰比宜为0.42～0.5，含砂率宜控制在50%～60%，外加剂的添加量应通过实验室确定。其配合比一经测试确定，不能随意更改。混凝土的拌制，采用强制式搅拌机时，搅拌时间不得少于60 s，采用滚筒式或自落式搅拌机时，不少于120 s。
运输存放过程中，严防雨淋、大块石与杂物入内，装入喷射机前应过筛，防止堵管。
需要用到的喷混凝土机具设备有喷射机、强制式搅拌机、压力水泵、空压机、上料机等。
b.喷射混凝土前的准备工作。
材料方面：首先对水泥、砂、石、速凝剂、水等的质量进行检验合格；砂、石应过筛并应事先冲洗干净，砂、石含水率应符合要求。为控制砂石含水率，一般要设置防水棚，干燥的砂子应当洒水。
机械及管路方面：喷射机、混凝土搅拌机、运输机等在使用前，都应检修完好，管路及接头要保持良好，要求风管不漏风，水管不漏水；在水管路每隔40 m左右装一阀门接头，以便连接。
开挖的基坑面应清理出围护桩面混凝土，桩间网喷厚度做好标志，防止喷混凝土侵入主体结构净空。喷射混凝土边界放样方法：在冠梁施工时，在内边沿每桩间隔处埋设小钢筋圈，用来挂重锤球测定喷射混凝土的边界线。
采用钻孔方式在桩身上锚入φ16 mm的锚固筋以固定钢筋网片，相邻桩间的网片搭接一个网目形成整体，同时在网片的表面竖向间距1 m设置一道通长的加强筋进行加固。在土层中含水量丰富的部位，需留置泄水管，以便把层间滞水有效地疏导出来，防止地下水的水压力对支护结构产生破坏。
c.喷射混凝土作业。
喷射工作要严格掌握规定的速凝剂掺量，并添加均匀，严格控制水灰比，使喷层表面平整光滑，无干斑或滑移、流淌现象。
喷锚作业前，对机械设备，风、水管路，输料管路和电缆线路进行全面的检查及试运营。在未上混凝土拌和料之前，先开高压风及高压水，如喷嘴风压正常，喷出来的水和高压风应呈雾状。如喷嘴风压不足（适宜的风压一般为0.1～0.15 MPa），可能是出料口堵塞；如喷嘴不出风，可能是输料管堵塞。这些问题都应及时排除，然后再开电动机。先进行空转，待喷机运转正常后再开始投料、搅拌和喷射。
喷射作业开始时，先送风，后开机，再给料；结束时，应等料喷完后，再关风。喷射作业时分段分片进行，先喷钢筋网与围护桩间隙部分，后喷钢筋网间部分。桩间部位分两次完成喷射，每次喷射4～5 cm，桩上一次性喷射2～3 cm，后喷的一层混凝土应待先喷的一层初凝后进行。喷射路线应自下而上呈S形；喷射时，喷头做连续不断的圆周运动，并成螺旋状前进，后一圈压前一圈三分之一。喷射作业时，喷头距受喷面的距离1.5～2.0 m，风压为0.3～0.5 MPa。
喷射混凝土施工工艺示意见图2.49。
对砂层地段进行喷射作业时，应首先紧贴砂层表面铺挂钢丝网，并用钢筋沿环向压紧后再喷射2～3 cm厚的混凝土；然后按设计挂设钢筋网，并进行二次喷射。
对有水地段进行喷射时，先从远离渗漏水处开始，逐渐向渗漏处逼近，将散水集中，安设导管或盲沟引流，再将渗漏处喷射封闭。
图2.49 喷射混凝土施工工艺示意
d.喷射混凝土的养护。
为使水泥充分水化，使喷射混凝土的强度均匀增长，减少或防止混凝土的收缩开裂，确保喷射混凝土质量，应在其终凝1～2 h后进行洒水养生，喷射混凝土在强度达到80%（即3 d）可以进行下一道工序，即安装钢围檩。
③钢支撑施工。
a.钢支撑架设施工工艺流程。
钢支撑架设施工工艺流程如下：钢支撑连接→分批对号运到现场→安装角钢架→安装钢围檩→钢支撑就位校正→施加预应力→紧固钢楔→拆除液压千斤顶→钢支撑与钢围檩连接。
b.钢围檩、钢支撑的加工。
钢围檩：购置钢板、工字钢和角钢在施工现场加工。
钢支撑：采用φ609 mm钢管，为保证其加工质量，统一在构件厂定制，分批加工并运到现场调整安装。
钢支撑加工技术要求如下：钢支撑采用壁厚14 mm或16 mm的钢板卷制满焊而成。表面不应有裂纹、褶皱，管间缝使用原钢板对接压力焊，焊缝表面应打磨圆顺。钢管采用6 m为标准节（含两端的法兰盘），其他长度为非标准节，其长度允许偏差±10 mm，钢管成型后必须对焊缝进行无损探伤检测，合格后涂刷防锈漆，并逐一编号和标注尺寸。钢管法兰盘连接如图2.50所示。
钢围檩加工要求如下：钢围檩在现场加工，采用Q235钢、E43系列焊条满焊，焊缝高度10 mm，所有直接承力的钢板端面皆应预先铣平；钢围檩长度允许偏差±20 mm。
c.钢围檩及钢支撑安装。
图2.50 钢管法兰盘连接
钢支撑是保证基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和位移的必要措施。车站主体明挖基坑设三层钢支撑。钢支撑进场前全面检查验收，特别加强钢管长度和钢管连接接头焊缝质量的检查。
安装钢支撑前，首先在围护桩上打设胀管螺栓固定角钢支架，然后用通长100 mm×10 mm的角钢将同一层的所有角钢支架连接成整体，防止支架水平晃动。钢围檩安装在支架上之后，网喷面和围护桩的施工误差会造成围檩与基坑面之间产生空隙，为保证各围护桩受力均匀，这个空隙必须用强度等级不低于C30的细石混凝土填嵌饱满。钢支撑安装紧跟基坑开挖进度，随挖随撑，钢管分节组装好，由吊车或塔式起重机安装就位。安装时控制好其轴线位置，防止钢支撑受力不均匀而滑落或损坏。每根钢支撑均在一端设置活动端，安装就位后，用塔吊或吊车吊住钢管支撑中部，抵抗因钢管支撑自重产生的挠度，然后用千斤顶和液压泵对支撑施加预压力，预压力值不大于各管撑设计轴力的50%，然后在预留的活络端加钢楔楔紧。
钢支撑架设方法及流程主要如下。
钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定。
基坑开挖至第一层土下时，立即清理出冠梁上的预埋钢板（支撑假设点），将定位的支撑托板焊接在预埋钢板上，然后用龙门起重机吊起钢支撑的两端，轻放在托板上，在活动端用两台100 t的千斤顶施加钢支撑预应力，加力时两台千斤顶连接在同一个液压泵上，保证活动端沿支撑两侧对称加压，施加预应力为设计支撑轴力的50%，当压力表读数达到设计值并保持稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧。
第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至第二道钢支撑下100 cm后，安装第二层钢支撑，工序内容与第一层大体相同，不同的是：为保证各桩共同受力，支撑两端增设钢围檩，钢围檩搁置在角钢支架上，支架则通过胀栓固定在每根围护桩上。
第三道钢支撑的架设与第二道钢支撑相同。结构底板施工完毕并达到设计要求后，拆除第三道支撑，搭设满堂脚手架施作站台层侧墙、中间柱及中层楼板结构。
d.格构柱施工。
当基坑跨度较大时，钢支撑长细比加大，架设后由于自重的作用，中部挠度较大，致使轴力无法预加到设计值，因此需要在中部设置构造柱对钢支撑进行支托。
构造柱下部基础为钻孔灌注桩，上部为型钢立柱，各构造柱之间沿基坑纵向在每层支撑的高度下方设置型钢联系梁，并设置剪刀连杆将各构造柱连成整体，保证足够的稳定性。
构造柱施工方法：钻孔桩施工时，先施作构造柱下部钻孔桩基础，上部立柱采用4根角钢做柱角，柱角之间用钢缀板焊接组装成立柱。先施作钻孔桩基础，采用C30细石混凝土灌注，灌注完成后用吊车将加工成型的钢立柱吊起后垂直吊入孔内，利用钢立柱的自重将其沉入混凝土中，为保证下一步钢支撑安装质量，使钢立柱真正起到支托作用，必须保证钢立柱的垂直度。如钢立柱下沉深度不够，应采用振动锤将其振动下沉到位。
每段分层开挖至钢支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线。人工开槽至联系梁钢牛腿底，将钢牛腿焊接到构造柱上，然后将纵向联系梁架设在牛腿上并与构造柱焊接牢固。安装钢支撑，并将其与纵向联系梁用螺栓连接。如图2.51所示。
图2.51 钢支撑与联系梁连接节点图（单位：mm）
按照前述方法架设钢支撑，当钢支撑中部与构造柱联系托梁之间存在施工误差而悬空时，必须架设钢楔子将钢支撑底部垫实，防止连系梁的支托功能失效。
e.钢支撑拆除。
钢支撑拆除步骤：最下层钢支撑等到车站底板结构施工完毕，达到设计要求后拆除，以此向上，逐步拆除上一道钢支撑。
支撑拆除方法：钢支撑拆除应随车站结构施工进程分段、分层拆除。用龙门吊将钢支撑托起，在活动端设2台100 t千斤顶，施加轴力至钢楔块松动后，取出钢楔块，逐级卸载至取完钢楔。最后用龙门吊将支撑吊出基坑。
2.浅埋暗挖法
1）浅埋暗挖法的原理与施工要领
浅埋暗挖法是应用新奥法（new Austrian tunnelling method）的基本原理，在隧道开挖过程中采用多种辅助施工措施加固围岩，从而提高了围岩的稳定性，有效地抑制围岩由于变形过大而失稳坍塌的一种综合配套施工技术。浅埋暗挖法施工通常应用于地质条件以第四世纪软土为主修建覆跨比大于0.5的隧道。
浅埋暗挖法的施工严格执行“十八字”方针，具体如下。
（1）管超前。隧道开挖破坏了原岩的初始应力，造成应力重分布。应力是从各个方向进行分布的，二次应力造成的影响是有一定范围的，所以即使开挖工作面还没有到下一步所要开挖的围岩，但是由于应力重分布，这部分围岩已经受到了影响从而产生一定的形变，为了下一步施工的安全、保证围岩的稳定性，所以对还没有开挖的围岩进行提前支护，通常就是采用管棚超前支护。
（2）严注浆。所有隧道施工注浆工艺都必须严格按照设计执行，如果注浆工艺达不到标准，会造成安全隐患。比如隧道开挖时造成围岩裂隙扩展，如果注浆不到位，这个裂隙会继续发展，最终可能导致围岩破碎失稳。
（3）短开挖。隧道在开挖过程中，开挖进尺相对越短，围岩稳定性越高，因为较小的开挖步距对围岩土体的扰动较小。这一施工方案在很多数值模拟中得到了证实。
（4）强支护。在特殊地质条件的围岩，尤其是破碎围岩，由于其围岩自身强度低，在二次应力的作用下，围岩很快就会失去支撑能力，松弛压力和形变压力直接作用在初期支护上，导致支护失效，所以这类围岩应采用型钢支钢架提高初期支护的初始强度，进行强支护。
（5）快封闭。隧道的拱脚位置在仰拱闭合之前，应力比较集中，很容易产生拱脚位移和底鼓，要尽快使仰拱闭合，所以地铁隧道的开挖断面通常是圆形的，或者在拱肩和拱脚处保证一定的曲率，将围岩的主应力尽可能地变为切应力。
（6）勤量测。围岩稳定性的一种判定方法是通过现场测量，绘制“位移-时间”曲线。该曲线能够准确地反映出围岩的稳定状态，从而采取相应支护措施。
2）浅埋暗挖法的特点
隧道埋深不同，围岩压力的计算方法也不同，所以根据隧道覆盖厚度将隧道分为深埋隧道和浅埋隧道。浅埋隧道与深埋隧道的区分方法为：Hp=（2～2.5）hq，当开挖隧道覆盖厚度H≥Hp时为深埋，H＜Hp时为浅埋，一般在松软破碎围岩（Ⅳ～Ⅵ级）中取最高限：Hp=2.5hq。
开挖前采用超前支护使地质得到改良，保持地层结构稳定，第一时间施作初支结构，尽快完成二次衬砌复合结构，完善监测系统，进行必要的反馈分析以确定初期支护是否需要加强措施。浅埋暗挖法具有以下特点：
①隧道上部埋土少，地质情况千变万化；
②周边环境复杂；
③可采取的工法多样，安全保证措施多；
④开挖方法多，灵活多变，不受各种各样的断面情况限制；
⑤风险管理难度大，爆破开挖施工技术不容易控制；
⑥施工影响小，不干扰地面交通及周边商业和居民生活，避免大量的房屋动迁与管线改迁。
该法缺陷比较突出：工艺程序多杂化，人工开挖速度慢；爆破环节的安全性不容易控制；要求操作人员必须具有一定的技术水平，要求管理人员丰富经验；随着时间推移隧道防水不安全。因此，浅埋暗挖工法需要实现自动化，加强研发新的防水技术才能保证隧道的施工质量。
3）隧道支护结构形式
（1）基本支护结构。
在浅埋、软弱地层中施工时，地层稳定性差，进行初次支护施工时有危险，影响施工人员安全，要加快施工进度，就必须在开挖之前对工作面前方进行超前支护和加固，然后才能开挖作业。
①钢拱架。
钢拱架能够灵活加工各种断面形式，施工操作迅速方便，支护体系强大，安全稳定性能够保证。
②喷混凝土。
喷混凝土就是人工向开挖后岩层及初期支护结构喷一层厚厚的细砂水泥灰，有助于岩层的稳定和初支结构整体性。采用钢拱架或钢筋格栅拱架，拱架上要喷混凝土保护层，厚度有一定要求，大约为300 mm，因此初期钢筋格栅拱架支护的喷灰厚度一般不低于300 mm，常用的厚度为300 mm、350 mm、400 mm。
③钢筋网。
钢筋网可提高喷层混凝土抗剪和黏结强度，能提高喷层整体性，使其应力分布均匀，整体强度增加，从而减少混凝土收缩和喷层裂缝。
④二次衬砌。
二次衬砌是一种复合结构，主要是根据地层土体分布情况、结构受力要求、地下水状况以及隧道工程抗震等级等要求，确定是采用素混凝土还是钢筋混凝土，并进一步确定混凝土厚度和含筋率。
二次衬砌在隧道周边变形速度趋于减缓，围岩和初期支护变形基本稳定后才能施作，暗挖车站二衬砌施工一般厚度为500～600 mm。
（2）辅助施工方法。
我国大部分城市地铁都是在浅埋情况下修建的，遇到地层不能保证开挖和初支结构施工时，需要对其进行处理。这种为了满足隧道各种施工工法安全和施工速度、防止结构沉降、防止漏水要求所采用的一系列方法统称为辅助工法。
①管井降水。
管井降水就是在隧道两侧一定范围内设置降水井，通过连续抽水控制井内水位，以此来降低隧道内地下水位。
②小导管注浆。
向隧道开挖面地层一定角度打设无缝钢管，然后向内压入一定比例混合浆液，确保掌子面前方岩层稳定，操作时要严格控制注浆压力。
③长管棚。
长管棚主要是指采用大型履带钻机，向地表结构钻孔，然后打设直径较大的、一定长度的无缝钢管，并且向钢管内压浆，最后于土层形成整体的棚户结构。长管棚主要用于保护地下基础结构，建构筑物、管线、邻近隧道结构等特殊复杂条件。
④超前地质预报。
隧道开挖前，对前方地质情况提前进行预测、分析、总结得出预报资料，由此制定切实可行的预防和施工措施，做好应急方案准备，这对隧道施工安全顺利进行有着十分重要的作用。
隧道超前预报有利于工程参建单位制定应急预案，采取风险控制措施，避免灾害发生；能提供大量信息，有利优化设计，调整施工方案，控制工程造价，对于安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期等具有重大社会效益和经济效益。
4）浅埋暗挖地铁隧道施工工法
（1）台阶法。
大多数城市地铁的区间隧道和暗挖车站都是由台阶法施工完成的。台阶法开挖灵活多变，适用性强，是基本方法。施工速度快且安全，但是台阶过多会增加岩层扰动次数。上下台阶根据掌子面稳定情况需预留核心土，高度为1.6 m左右，两侧距边墙为0.8 m，长度为1.0～1.5 m。
施工作业顺序如下。
①打设超前支护，开挖上端面，安设拱部钢支撑及锁脚锚杆、钢筋网、喷混凝土。
②下台阶开挖施作初期支护，封闭成环。
③进行隧道分段防水施工及二次衬砌混凝土浇筑。
（2）双侧壁导坑法。
双侧壁导坑法又称眼镜法，分台阶先开挖隧道两侧边墙，尽快施作初期支护结构并封闭成环。如果断面较大，整体安全性风险大，还要尽快浇筑导坑边墙二次衬砌，然后再继续采用分布台阶开挖中间部分。其开挖和支护顺序如图2.52所示。
图2.52 双侧壁导坑法
1—侧壁导坑开挖；2—导坑中壁墙初期支护支撑；3—后行部分上台阶开挖；4—后行部分下台阶开挖；5—后行部分喷锚支护；6—拆除中壁墙；7—灌注仰拱；8—灌注洞周衬砌
（3）中隔壁法。
中隔壁法，是将隧道断面分左、右两个断面，每一侧采用台阶法自顶部向底部开挖，同时严格控制最大单段齐爆，以加强保护临时中隔墙。中隔壁法施工工序如图2.53所示。
图2.53 中隔壁法施工工序（单位：mm）
（a）φ42超前小导管超前预注浆加固地层，采用中隔壁法施工。开挖1号导洞上台阶并施作永久及临时初期支护，喷射混凝土，打设锁脚锚管加固拱脚。
（b）开挖1号导洞下台阶至仰拱设计标高，并施做初期支护及临时支撑。仰拱喷射混凝土封底。
（c）开挖2号导洞上台阶并施作永久及临时支护。
（d）开挖2号导洞下台阶至仰拱设计标高，并施做初期支护及临时支撑。
（e）初支背后注浆，分段拆除临时支撑，铺设防水层，模筑底板和部分侧墙，仰拱回填。
（f）施作断面拱部和边墙二次衬砌，同时施作防水层，将结构封闭成环。
（g）进行二次衬砌背后注浆，施作内部结构。
（4）交叉中隔壁法。
交叉中隔壁法的特点是：为保证安全，开挖各分部施工临时封闭仰拱，在开挖过程中实现在隧道两侧错开进行施工，使开挖更加安全，自上而下，交叉进行；在分布时，由于隔壁多，在爆破时应多加保护。为避免爆破施工对其扰动，先开挖的部分常常断面大，如图2.54所示。
图2.54 交叉中隔壁法施工工序
（a）施作拱部超前小导管，注浆加固地层。台阶法开挖洞室①，施作初期支护及中隔壁、中隔板。
（b）台阶法开挖洞室②，施作初期支护及中隔壁。
（c）施作拱部超前小导管，注浆加固地层。台阶法开挖洞室③，施作初期支护及中隔板。
（d）台阶法开挖洞室④，施作初期支护及中隔壁。
（e）根据施工监测情况，沿隧道纵向分段（5 m）拆除部分中隔壁，敷设仰拱防水层，浇筑仰拱二衬。
（f）分段（5 m）拆除剩余中隔板、中隔壁，敷设侧墙及顶拱部防水层浇筑二衬，完成隧道结构。
（5）拱盖法。
拱盖法特点如下：一般在暗挖车站隧道开挖采用，导洞数量不多，因此减少施工工序安排对围岩扰动影响不大；初支结构体系安全不复杂、减少临时支撑拆除量；具备大面积工作条件，提高施工效率，有力加快进度；采用预应力锚索支护体系，保证车站边墙施工安全，但冠梁侧墙部位围岩强度高时，弱爆破控制难度大。
①双拱盖法。
双拱盖法断面图如图2.55所示。双拱盖法工序如图2.56所示。
图2.55 双拱盖法断面图
图2.56 双拱盖法工序
续图2.56
（a）开挖导洞并施工初期支护（横通道进导洞马头门采用超前锚杆）。开挖导洞时，先开挖下导洞，后开挖上导洞，先开挖边导洞后开挖中间导洞（开挖时，两侧导洞顶部标高按设计标高不变，两导洞前后错开6～8 m）。
（b）导洞贯通后，施工上下导洞间钢管混凝土挖孔护筒。
（c）施工两侧导洞内冠梁、初期支护及回填混凝土；施工底板梁防水层及底板梁后，施工钢管混道凝土桩（柱挖孔护筒与钢管混凝土柱间空隙用砂填实）。然后施工顶拱梁防水层及顶纵梁。
（d）开挖5、6号小导洞并施工初期支护（5、6号小导洞前后错开距离错开6～8 m）。
（e）5、6号小导洞贯通后，向车站两端后退，沿车站纵向分段（每段不大于一个柱跨）凿除导洞部分初期支护结构，施工顶拱防水层及结构二衬。
（f）顶拱二衬混凝土强度达到要求后，分台阶开挖下部岩石至中板以下1.5m，及时施工C25喷射混凝土（在侧墙2 m范围内采用松动爆破或非钻爆法开挖等方法，保证冠梁下岩石完整性。
（g）分段拆除锚索，施工中板、中柔和侧墙防水层及侧墙混凝土。
（h）中板混凝土强度达到设计强度后，分台阶开挖下部岩石至底板，及时施工C25喷射混凝土（在侧墙2 m范围内采用松动爆破或非钻爆法开挖等方法，保证冠梁下岩石完整性；施工时采取有效的开挖方法，保证中板的安全）。
（i）分段拆除锚索，施工底板防水层及底板，然后施工侧墙防水层及侧墙。
（j）施工车站内部结构构件，完成车站结构施工。
②单拱盖法。
单拱盖法断面如图2.57所示。单拱盖法工序如图2.58所示。
图2.57 单拱盖法断面
（a）施作导洞拱部超前小导管并预注浆液，开挖主体1、2号导洞并施工初期支护，两导洞前后错开不小于5 m。在主体导洞外侧打设砂浆锚杆及锁脚锚管加固大拱脚处围岩，两导洞贯通后，施作冠梁。
（b）台阶开挖主体3、4号导洞并施作车站拱部第一层初期支护，两部分掌子面错开不小于30 m，采用素混凝土回填主体1、2号导洞空余部位。
（c）施作车站拱部第二层初期支护，每施工两榀内层初支，拆除主体1、2号导洞部分初期支护结构及中隔壁。
（d）车站主体双层初支完成后，沿车站纵向分为若干个施工段（不大于两个柱跨），在每个施工段分层开挖岩体，同时侧墙打入砂浆锚杆及第一道预应力锚索，并施工侧墙初支结构，在侧墙2 m范围内采用松动爆破或非钻爆法开挖等方法，保证冠梁下岩石完整性。开挖至洞底标高后，施工底板垫层。
图2.58 单拱盖法工序
（e）切除最下方一道预应力锚索锁头，施工底板防水层、底板二次衬砌混凝土及部分侧墙混凝土。
（f）切除中间一道预应力锚索锁头，施作部分侧墙二次衬砌混凝土，分段施作站台立柱、中纵梁及中板等结构，并做好侧墙防水。
（g）切除最后一道预应力锚索锁头，施工顶拱防水层、顶拱二次衬砌混凝土、剩余侧墙及轨顶风道等内部结构，完成车站结构施工。
5）浅埋暗挖地铁隧道爆破控制研究
我国城市修建的地铁大部分是浅埋施工，爆破技术是开挖采用主要手段。隧道爆破控制是浅埋暗挖法建设隧道风险控制的主要内容，因此必须加强对爆破技术研究，采取控制一系列措施，使爆破产生振动符合要求，保证隧道施工安全。
（1）隧道爆破特点。
①浅埋隧道地质条件复杂，岩石较破碎，受地下水、地表水、裂隙水影响较大，岩石节理发育、裂隙、地质软弱夹层、围岩滴漏水直接影响机械钻孔和掌子面爆破效果。
②浅埋段洞顶岩土层薄，施工周边环境复杂，风险因素多，受爆破振动影响大。
③爆破的临空范围产生自由爆炸面限制，爆破掌子面情况难如人意。
④隧道爆破对钻孔质量要求高，成孔精度偏差要小，孔位、方向和深度要准确，隧道轮廓围岩超挖、欠挖应控制在标准允许范围之内，保证隧道开挖方向不偏离线路设计方向。因此，隧道爆破过程不但要求满足循环进尺、炮孔利用率、炸药消耗等指标，对岩石破碎块度、爆堆形状、抛掷距离、隧道围岩稳定性影响、周边成形和爆破振动控制等均有更高的要求。
⑤地铁线路距离远，隧道沿线地质情况差异明显，爆破方案要动态调整。
（2）地铁隧道爆破施工控制技术。
根据《中华人民共和国环境保护法》，规定交通干道两侧噪声昼间不高于70 dB，如果参考偶发噪声不高于该值15 dB的要求，对于当前地铁施工，多数属于浅孔爆破，并在隧道内部传播较长距离后再通过竖井释放噪声，其爆破噪声引起的扰民问题不是很严重，重点放在爆破振动的控制。
在城区内修建地铁，必须注重爆破控制技术、地下爆破振动规律、各种保护目标的振动破坏与振动控制标准等方面的问题。
①隧道掏槽爆破技术。
隧道施工时，事先在掌子面上采用爆破手段，炸出一个小洞口，目的是为下部周边爆炸作业创造自由空间，使岩石能散落下来，不至于飞溅。这个过程称为掏槽。
为了产生更好地爆破掌子面，在一些掏槽部位另外钻一些空心孔，其深度与装药掏槽孔相同，或在掏槽区域的中间区域布置浅孔，孔深是循环进尺的40%～50%，并用低段位雷管少装药起爆，来松动主掏槽区岩石，局部改变抵抗线。该方法既保证了掏槽效果，又能降低爆破振动。
垂直掏槽有利于使用台车；适用于中硬岩石以上整体性好、炮眼较深的情况，一般爆破循环进尺可以达到1.0～2.0 m，平均循环进尺在1.5 m左右。
②光面爆破技术。
光面爆破技术：根据地质特征和施工方法确定炮眼位置深度、装药结构及药量，尤其是周边眼的爆破参数，先爆破掌子面掏槽部分的岩体，创造岩石松散空间，然后爆破掌子面其他部分岩体，尽可能保持围岩壁面光滑，断面无超挖、欠挖现象，轮廓整齐，减轻围岩表面应力集中，造成的扰动和破坏小，不影响岩体自稳性和其他支护结构。
光面爆破的优点：对围岩的破坏小，围岩松弛的范围小，保持围岩的自稳能力，超欠挖符合规定要求，减少支护工作量，保证施工质量，衬砌浇筑时能节省大量的混凝土，不影响隧道初期支护和衬砌结构的受力状况。隧道内无危石和坍塌现象，不影响安全性，还能够降低振动。
③浅埋暗挖隧道减振技术。
在浅埋暗挖地铁隧道工程中，施工中如果不控制开挖轮廓和爆破振动，很难保证围岩的稳定性和施工的安全性。
目前，评估爆破振动效应通常采用经验公式，见式（2.4）。
式中：V——峰值质点振动速度，cm/s；K、a——与爆破条件、传播介质等有关的系数；Q——装药量（齐发爆破时为总药量，延期爆破时为单段最大装药量），kg；R——从被保护的建（构）筑物到炸药中心的距离，m。
从式（2.4）中可以看出振动速度和药量、传播距离、传播介质等有关，而传播介质和传播距离是地表建筑无法选择的，要想使振动速度降低，就要降低最大齐发爆破药量大小，同时调整掏槽位置，适当增加有效距离。
国内关于浅埋暗挖隧道在不良地质条件下实施减振爆破开挖的成功案例很多，分析如下。
广州地铁5号线采用传统微振控制爆破技术，控制单段最大药量来降低爆破振动速度，使工程在城市复杂地段顺利完成。济南轨道交通利用多级小楔形掏槽爆破掘进技术，在济南开元寺的复杂地段顺利完成工程。
在重庆大坪车站施工中，掏槽技术和减振孔相结合，控制了爆破带来的地震效应，保护了地标建筑物。选择上下台阶法开挖，由于拱部特别脆弱，且一般掏槽孔爆破振动较大，在上半段采用双楔形掏槽，对掏槽部位岩体分部施工，便于减振。在特别困难地段采用预裂爆破，这样可以最大限度地达到减振目的。
通过以上实例分析，爆破施工可采取以下控制技术。
a.控制药量。根据公式可看出，质点振动速度与单段最大装药量成正比，而一般掏槽孔爆破产生的振动最大，可知，降低单段最大装药量以控制爆炸能量，可减轻振动强度。
b.控制爆破顺序。将一次爆破分为多组，按一定顺序爆破，设计合理的时间间隔，让振动波错开，达到降振目的。
c.选择合适的掏槽方式。在浅埋暗挖隧道爆破中，掏槽孔形式非常关键，常常关系到爆破效果，要根据不同的施工要求和地质条件选择不同的掏槽模式。
d.初期防护。要根据建筑物的特点和周边自然环境，采用必要的加固减振措施。
e.缩小循环进尺。在一些复杂且难度大的地段，缩小循环进尺，以便控制药量，来保证建筑物的安全。
f.选择合适的爆破参数。通过现场实验，测算爆破参数，以便更加准确地控制药量。
g.根据不同的地质条件和开挖方式设计合理的炮孔布置图与爆破顺序有助于减振控制。
h.爆破方法的综合运用。根据不同的现场条件，采用多种爆破技术，如在广州地铁5号线中就进行了抛掷爆破、预裂爆破和光面爆破等各种控制技术。
i.现场监测。现场振动监测至关重要，及时反馈振动数据有助于优化爆破参数，规范施工，更加确保施工的安全，提高施工效率，缩短工期。
对于城市浅埋暗挖隧道，采用轮廓光面爆破和先进的掏槽减振技术是前提；实施毫秒延时爆破是关键；控制爆破规模，即控制单响药量和一次起爆药量是降低爆破振动的保证，还可以采用低爆速炸药或采用小直径炸药，布置减振干扰孔等辅助技术措施。
总之，以爆破施工全过程的安全控制要求、实地实时监测数据为指导，对建筑物管线等周边环境全面跟踪检查，要超前掌握围岩安全动态，并加以控制保护；采取减振爆破措施，以控制爆破振动为重点，制定科学、合理的施工组织方案指导施工，综合采取有效的风险控制措施，确保隧道施工环境安全，保证项目顺利实施；采用信息化技术，实现信息化施工，及时进行技术反馈，控制造价，及时调整爆破参数，优化设计，实现隧道爆破对环境影响的有效控制。随着我国的城市轨道交通发展，爆破减振技术被广泛用于城市隧道开挖中，同时也在工程实践中不断发展。
6）浅埋隧道监控测量
（1）监测的必要性。
隧道施工存在诸多不可预见的安全风险因素，监控量测是隧道施工过程中检验设计参数、评价地面稳定性与施工工法的重要依据和关键环节。监控量测贯穿施工全过程，对实测资料和数据进行分析和整理，优化设计、调整施工方案，指导施工，确保围岩的稳定和支护结构安全。
通过监测分析支护体系及周边建（构）筑物的变形情况、受力状况，掌握施工中工程结构所处的安全状态，并评价其安全稳定性。分析施工工法在施工中的效果，了解施工对周边环境的影响等，以便采取相应的工程措施。
对地铁工程相关内容进行现场监测，及时获取隧道施工过程中一些动态信息，调整方案设计，采取措施，同时能控制造价，保证施工安全。
（2）监测的内容。
在城市隧道工程中进行监测，是隧道施工的一项积极有效的管理手段。日常施工巡视和支护状态观察同样为监测的重要内容，通过观察和地质罗盘准确了解施工过程中的实际地质情况，如岩层类别、断层、状态等，及时发现问题。
①拱顶下沉测量。
拱顶下沉测量是对隧道工程拱顶围岩沉降绝对值的测量，一般采用在隧道顶部悬吊钢尺，用精密水准仪以水平测量的方式进行测量，也可用围岩收敛仪量测方法近似测量，测量精度达到0.01 mm，以此计算拱顶点高程。
②周边收敛。
监测项目是隧道的拱脚和墙中两侧壁面之间的相对位移，监测数据直接反映围岩和初期支护结构的受力状态，有助于检验施工步骤和结构强度是否符合要求。
③格栅钢拱架应力。
在钢拱架上将布设测点的主筋切断，分别焊接在钢筋应力计的两端，在拱架安装前读取初始读数，然后分析改变情况。
④地表沉降。
施工前，将地面沉降监测点沿隧道纵向中线位置，每隔一定距离布设在结构对应的地面上，以监测工程开挖过程中地面变化全过程。当沉降值或沉降变化率超过规定允许值时，应采取措施，确保施工及地面建筑安全。
7）浅埋暗挖地铁隧道施工技术的发展
浅埋暗挖法不足：应用范围有限、机械化程度较低、施工单位的技术管理水平对施工速度影响大、地下施工风险大、隧道施工受周边环境影响大，因此施工技术有待发展提高。
①拓宽应用范围。目前全国各城市、各地区地质状况差异很大，浅埋暗挖法使用状况不尽相同；有的地铁隧道成功穿越民房、桥梁、地下商场等特殊结构，随着地铁建设规模增大，隧道施工的辅助工法和施工方法会不断地创新和发展，以满足各种自然环境等客观条件和其他主观方面的要求。
②采用信息化设计法。要对施工的全部过程及周边情况进行规律性监测，包括地表建筑物是否变形变化，隧道内支护结构是否发生异常等，并依据监测信息，动态施工，灵活改变开挖工法，保证隧道安全。
③选择适宜辅助施工措施。在满足安全的条件下，选择合理支护参数，应优先选择简单易行方法或同时采用几种方法综合处理。
④地表沉降控制基准值应针对具体工程、周边环境要求来定，要满足环控要求和地层及结构稳定要求。
⑤加强施工风险评估管理：组织管理评估和风险管理。
⑥提高机械化作业程度。应研究开发全过程机械化操作，包括超前支护、开挖、渣土外运、格栅拱架初期支护施工、喷射隧道围岩混凝土等一系列循环工序实现机械化或半机械化的操作，与此同时辅助以计算机技术对围岩状态、支护结构体系进行监控量测，有利于保证施工过程顺利安全、提高施工速度，进而能够使工程质量达到优良标准。
3.盾构法
1）盾构法施工的原理和基本施工步骤
盾构法是用盾构壳体防止围岩的土体坍塌，进行开挖、推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的方法。整个隧道施工过程可以简单地描述为“开挖—衬砌—再开挖—再衬砌”的往复循环过程。
盾构法施工的基本步骤主要如下。
（1）在盾构法隧道的始发端和接收端各建一个工作井（竖井），并用混凝土墙进行加固。
（2）盾构在始发端工作井内安装就位，并装配千斤顶。
（3）依靠千斤顶推力，将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出，水平方向前进，形成隧道。
（4）盾构沿着设计轴线推进，推进、出土和安装衬砌管片同时循环进行。
（5）安装好的衬砌管片背后的空隙应及时注浆，固定衬砌，并防止地层移动。
（6）盾构进入接收工作井并被拆除，也可以根据施工需要，穿越工作井继续向前推进。
2）盾构法施工的适用条件和特点
（1）盾构法施工的适用条件。
盾构法施工主要适用于松软的含水地层中，或者地下线路埋深大于等于10 m，并且需要相对均质的地质条件；盾构法施工的线位上，需要有修建工作井的位置，用于盾构进出洞和出土进料工作；盾构法施工隧道应有合适的埋深，覆土深度最好不小于6 m且不小于盾构的直径，且隧道之间或隧道与其他建（构）筑物之间所夹土（岩）体加固处理的厚度，水平方向不得超过1.0 m，竖直方向不得超过1.5 m。
（2）盾构法施工的优势和问题。
盾构法施工隧道的优势：除了竖井施工，施工作业均在盾构支护下进行暗挖施工，对地面交通和附近居民的影响较小；盾构机的推进、出土和拼装衬砌等施工过程循环进行；机械化、自动化、智能化和施工远程控制信息化程度较高，施工管理相对容易，且劳动强度较低，施工人员也较少；开挖和衬砌相对安全，掘进速度较快；施工费用不取决于覆土量，比较适合覆土深度较大的隧道工程；不受风雨等不利气候条件影响；隧道施工不受河流或既有建筑的影响；松软含水地层中修建埋深和长度较大的隧道时，在技术和经济两方面都具有一定的优势。
盾构法施工也存在一些问题：如果隧道的曲线半径较小，施工会面临一定的问题；在陆地建造隧道时，若隧道覆土太浅，施工存在一定问题；而在水下时，如果覆土太浅，施工也存在一定问题；采用全气压方法施工，施工条件差，要求有较高的劳动保护措施；隧道上方一定范围内可能出现地表沉陷，在特定的情况下，必须要采取相应的技术措施以减少和控制沉陷；在饱和含水地层中，对拼装衬砌的防水功能要求较高；盾构根据隧道施工对象“量身定做”，断面尺寸多变的区段，盾构法施工的适应能力较差；盾构机购置费较高，施工区段较短的工程，从短期考虑，成本相对较高；盾构法施工不可后退，盾构施工安装管片后，盾构外径大于管片内径，因此后退需要拆除已拼装的衬砌管片，而这是非常危险的，有可能会引起开挖面失稳、盾尾止水带损坏等一系列严重问题；盾构法隧道施工对施工的精度要求非常高，预制管片的精度与机械制造的精度接近，因此对隧道轴线偏离和管片拼装的精度有较高要求。
3）盾构机的构造及其分类
（1）盾构机的构造。
盾构机，全名为盾构隧道掘进机，是用来挖掘土砂类围岩隧道的专业工程机械，主要由切口环、支撑环和盾尾三个部分组成。
盾构切口环位于盾构最前端，主要用于容纳施工人员和安装挖掘机械，装有掘削机械和挡土设备，切口环的最前端刀盘与掌子面直接接触，施工时切入地层开挖作业。
盾构支撑环部分位于切口环之后，位于整个盾构的中部。支撑环用于承担所有的地层压力、千斤顶的外力和切口、盾尾、衬砌拼装传来的所有施工荷载。支撑环外缘部分布置有盾构千斤顶，内部布置有液压、动力设备、操纵控制和排土运输部分、衬砌拼装器械等。
盾构盾尾是盾构外壳延伸而来的，用以掩护拼装衬砌工作。盾尾与支护之间应布置密封装置，从而防止水、土、注浆材料从间隙挤入盾构的内部，影响施工质量。
（2）盾构机的分类。
盾构机的断面形状有单圆、多圆（复圆）和非圆盾构。多圆盾构和非圆盾构又可以合称为“异形盾构”。其中，多圆盾构包括双圆和三圆盾构。非圆盾构又包括椭圆、矩形、马蹄形和半圆盾构等。
盾构机可以根据其支护形式的不同进行分类，包括自然支护、机械支护、压缩空气支护、泥浆支护和土压平衡支护等。
盾构机还可以根据其隔板构造进行分类，包括全敞开式、半敞开式和封闭式三种。
①全敞开式盾构机，一般适用于开挖面自稳定性较好的地层，盾构机只对四周土体或围岩提供支护，而不对开挖面进行支护。全敞开式盾构机可以根据掘进方法的不同进行分类，包括手掘式、半机械式和机械式盾构机。
②半敞开式盾构机，适用于流塑性高的软黏土层和粉砂层中，可以根据其工作形式的不同进行分类，包括半挤压式（局部挤压式）、全挤压式和网格式盾构机。其中，半挤压式盾构机施工作业时，盾构前端的胸板封闭以防止土体坍塌和水土涌入内部，盾构机推进过程中，土体受到胸板的挤压，被挤入胸板上的开口处，进入盾构中。相比于半挤压式盾构机，全挤压式盾构可以封闭胸板而不开口放土。网格式盾构机是在挤压式盾构机的基础上加强和改装而来的，其构造是在盾构切口环的前端设置网格梁，与隔板组成网格状的胸板，对开挖面的土体进行支撑。当盾构机推进时，土体克服阻力从网格挤入，由网格后的提土转盘将土体外运。
③封闭式盾构机目前在采用盾构法施工的隧道中应用最普遍。封闭式盾构机与其他机械不同的方面在于它不仅提供四周的支护，并且提供开挖面的支护。根据提供支撑的方式不同，封闭式盾构机可以分为泥水平衡式、土压平衡式、机械支撑式和压气式等。其中泥水平衡式和土压平衡式在盾构法隧道施工中的应用较为广泛。
图2.59 泥水平衡式盾构机
a.泥水平衡式盾构机，也称泥水加压平衡盾构机（见图2.59），开挖土体时，在泥水舱内，由膨胀土或黏土与水混合的悬浮液形成泥水压力，为开挖面提供支撑，开挖出的土料与泥浆混合后，由泥浆泵送出。泥水式盾构机对地层的适用范围较广，不仅在不良的地层中均能适用，并且能够处理恶劣施工环境和地下水等不良条件下的问题。
b.土压平衡式盾构机（见图2.60）推进时，刀盘掘削土体，切削出的土料（或添加水、泡沫等改良后的土壤）进入土舱，使土舱内的土压与开挖面上的土水压力基本平衡，从而为开挖面提供支撑。土压平衡式盾构机适用于稳定性较好、能够平稳地将土压传递到土舱中的土体，例如黏性土、粉质黏土等。在应用外加剂的情况下，土压平衡式盾构机可以适合更多地质条件，例如黏合力较强的土壤或岩石和土壤结合的地质条件。
图2.60 土压平衡式盾构机
不同的盾构形式适用于不同的土层结构，当某一隧道工程穿越不同地质条件时，因盾构法施工具有不可后退的特点，上述任一形式的盾构都不能完全适用。从经济和合理性角度来说，布置两台或多台盾构同样不可行，因此，出现了复合型盾构。复合型盾构能够随时调整，以适应不同的地质水文条件，通过改变开挖面支撑方式、刀具布置和排土机构，在泥水平衡式、土压平衡式与全敞开式等模式之间进行转化，以适应多变的水文地质条件下的隧道工程。
4.其他方法
（1）盖挖法。
盖挖法（cover and cut method）与明挖法主要的区别就是，在地下基坑维护支撑结构施工完毕后，为保证地面交通要求，在其上面做一个承担一定荷载结构盖板，恢复部分路面交通，然后进行主体结构的施工等。盖挖法特别适合交通不能完全中断的情况。盖挖法适用于松散的地质条件以及隧道处于地下水位以上的地区。它的主要特点是：对结构的水平位移小，安全系数高，对地面的影响小，只在短时间内封锁地面交通，施工受外界气候的影响小。但是，盖板上不允许留下过多的竖井，后续开挖土方需要水平运输，出土不方便，施工空间较小，施工速度慢，工期长，费用较高。
（2）矿山法。
矿山法（mine tunnelling method）又称钻爆法，指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。矿山法是一种传统的施工方法。它的基本原理是：隧道开挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛状态，随时都有可能坍落；基于这种松弛荷载理论依据，其施工方法是按分部顺序采取分割式一块一块地开挖，并要求边挖边撑以求安全，所以支撑复杂，木料耗用多；随着喷锚支护的出现，分部数目得以减少，并进而发展成新奥法。矿山法的主要特点是：断面尺寸大，爆破重视对岩土的保护；隧道施工劳动强度大，施工环境差，设备多，场地狭小，施工作业受到一定的限制；隧道药孔位、方向深度要准确；对岩石破碎块度、爆堆形状、抛掷距离、隧道围岩稳定性影响、周边成形和爆破振动控制等均有较高的要求。
（3）掘进机法。
掘进机法简称TBM（tunnel boring man chine）法，是挖掘隧道、巷道及其他地下空间的一种方法。它是用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后，通过配套的运输设备将碎石运出。掘进机法施工分为：全断面掘进机的开挖施工、独臂钻的开挖施工、天井钻的开挖施工、带盾构的TBM掘进法施工。隧洞掘进机开挖比钻爆法掘进速度快，用工少，施工安全，开挖面平整，造价低，但机体庞大，运输不便，只能适用于长洞的开挖，并且机器直径不能调整，对地质条件及岩性变化的适应性差，使用有局限性。
（4）新奥法。
新奥法简称NATM（new Austrian tunnelling method）法，即新奥地利隧道施工方法，新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹（L.V.Rabcewicz）教授于20世纪50年代提出的，它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起，作为主要支护手段的一种施工方法，经过一些国家的许多实践和理论研究，于20世纪60年代取得专利权并正式命名。之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速的发展，已成为现代隧道工程新技术标志之一。新奥法于20世纪60年代新奥法被介绍到我国，70年代末80年代初得到迅速发展。可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开新奥法，新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。
新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用毫秒爆破和光面爆破技术，进行全断面开挖施工，以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式（称为初次柔性支护），在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身。采用初次喷锚柔性支护，能使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要起安全储备和装饰美化作用。
新奥法的特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护，以便控制围岩的变形和应力释放，从而在支护和围岩的共同变形过程中，调整围岩应力分布而达到新的平衡，以求最大限度地保持围岩的固有强度并利用其自承能力。新奥法也是一个具体应用岩体动态性质的完整力学方法，其目的在于促使围岩形成圆环状承载结构，故一般应及时修筑仰拱，使断面闭合成圆环。它适用于各种不同的地质条件，在软弱围岩中更为有效。
新奥法的原理虽然可用于各种类型的支护，但是，最为适用的是喷锚支护。因此，喷混凝土、锚杆、量测被认为是新奥法的三大要素。新奥法的产生和发展与这三者密切相关，但不能把喷锚支护误解为新奥法的同义词。