明挖法和浅埋暗挖法
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简述隧道开挖的几种方法隧道开挖方法包括明挖法和暗挖法,适用于不同类型的隧道。
明挖法主要用于浅埋隧道或城市铁路隧道,而暗挖法则适用于山岭铁路隧道。
根据开挖断面大小和位置,可以采用分部开挖法和全断面开挖法。
在石质岩层中,钻爆法是最常用的方法,而在松软地质中,盾构法是主要的开挖方法。
钻爆法是一种施工方法,通过在隧道岩面上钻眼并装填炸药爆破,将隧道开挖成型。
开挖作业程序包括测量、钻孔、装药、爆破、通风、出碴、锚杆、立架、挂网、喷锚等工序。
钻孔是第一步,需要设计炮孔方案,然后按照设计的炮孔位置、方向和深度严格钻孔。
单线隧道全断面开挖采用钻孔台车配备中型凿岩机,而双线隧道全断面开挖则采用大型凿岩台车配备重型凿岩机。
炮孔直径约为4~5厘米,分为掏槽孔、掘进孔和周边孔。
装药是将炸药填入掘进孔、掏槽孔和周边孔的过程。
一般使用硝胺炸药,装药率约为炮眼长度的60%~80%,周边孔的装药量要少些。
为了缩短装药时间,可以把硝胺炸药制成长的管状药卷,以便填入炮眼。
也可以利用特制的装药机械将细粒状药粉射入炮孔中。
爆破是将炸药引爆,使隧道岩石破裂的过程。
在全断面掘进中,为了减低爆破对围岩的震动和破坏,并保证爆破的效果,多采用分时间阶段爆破的电雷管或毫秒雷管起爆。
一般拱部采用光面爆破,边墙采用预裂爆破。
近期发展的非电引爆的导爆索应用日益广泛。
施工通风是排出或稀释爆破后产生的有害气体和由内燃机产生的氮氧化物及一氧化碳,同时排除烟尘,供给新鲜空气,以保证隧道施工人员的安全和改善工作环境。
通风可分为主要系统和局部系统。
主要系统可利用管道或巷道,配以大型或中型通风机;局部系统多用小型管道及小型通风机。
巷道通风多采用吸出式,将污浊空气吸出洞外,新鲜空气由正洞流入。
新鲜空气不易达到的工作面,须采用局部通风机补充压入。
施工支护是隧道开挖过程中必不可少的一步。
它能够及时支撑围岩,减少松动和塌方的风险。
施工支护分为构件支撑和喷锚支护两种。
钢支撑逐渐成为主流,而喷锚支护具有支护及时、稳固可靠、柔性好等特点。
各种类型地下结构施工技术1.明挖法明挖法指从地面向下开挖,并在预建地下工程结构的位置进行结构的修建,然后在地下工程上部回填土及恢复路面的施工方法。
或者从地面向下开挖,用大号型钢架于两侧钢桩或连续墙上,以维持原来路面的交通运行,这种施工方法也称为盖挖法。
优点:施工简单、快速、经济缺点:对土质的要求高,阻断交通是时间较长,躁动与震动对环境影响较大等此外明挖法根据施工特点可分为明挖顺作法和盖挖法等,盖挖法又分为盖挖顺作法、盖瓦逆作法,逆作法又分全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分层逆作法。
2.暗挖法暗挖法指在特定条件下,不开挖地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工方法,他适用于不宜明挖施工的含水量较小的各种地层,尤其是对城市城区地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布,且对地沉陷要求严格的情况下的地下结构的工程更为适用。
特点:①受工程地质和水文地质条件的影响较大②工作条件差、工作面少而狭窄、工作环境差③暗挖法对地面影响较小,但埋置较浅时可能导致地面沉陷④有大量废土、碎石需要妥善处理暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法(TMB法)、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。
2.1盾构法盾构法(Shield Method)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
优点:1、安全开挖和衬砌,掘进速度快;2、盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业,施工劳动强度低。
3、不影响地面交通与设施,同时不影响地下管线等设施;4、穿越河道时不影响航运,施工中不受季节、风雨等气候条件影响,施工中没有噪音和扰动;5、在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性。
缺点:1、断面尺寸多变的区段适应能力差;2、新型盾构购置费昂贵,对施工区段短的工程不太经济。
地铁隧道的几种常用开挖方法目前地铁隧道几种常用开挖方法有:明挖法、盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法、暗挖法、盾构法沉管法。
1、明挖法:明挖法是指挖开地面,由上向下开挖至设计标高后,自基底由下向上施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法。
由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护,防止地表沉降、减少对既有建筑物的影响。
2、盖挖顺作法盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制标准覆萧结构,包括纵者孙、横梁和路面板置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高。
依序由下而上施工,回填土。
最后视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。
3、盖挖逆作法盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱,基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑多利用首缓链主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。
随后即可开挖表层土体至地面标高,利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。
顶板可以作为一道强有力的横撑,以防止维护结构向基坑内变形,待回填土后将道路复原、恢复交通。
4、盖挖半逆作法盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后,向下挖土至设计标高后先浇筑底板,再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。
在半逆作法施工中,一般都必须设置横撑并施加预应力。
5、暗挖法暗挖法是在特定条件下,不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工方法。
暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。
其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛。
6、盾构法盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。
钢筒前端设置有支撑和开挖土体的装置,中段安装有哪山顶进所需的千斤顶,尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装或现浇一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。
隧道明挖法和暗挖法有什么区别?
发布时间:2012-12-04 16:09来源:网络转载阅读:248
明挖法就是利用预先施做的围护结构,从地面开始往下挖到你要做结构的地方,做完结构再回填掉恢复到原状地面。
暗挖法就是直接在土体内部直接开挖,不需要从地面一直挖下去(当然竖井和工作井还是需要明挖的)。
简而言之,明挖法就是在地面上能够看到别人在开挖的施工方法,暗挖法就是在地面上看不到下面在开挖的施工方法。
当然还有盖挖法等等工法是介于明挖法和暗挖法之间的。
明挖法一般来说比较便宜,施工比较可靠,安全性高,能保证主体结构的质量,但是施工时对周边的交通什么的影响较大。
暗挖法相对造价较高,施工风险大,但施工时对地面的道路通行没有什么影响,特别适用于市中心和一些埋深很深的结构。
区间隧道施工简介一、明挖法明挖法施工的地下铁道区间隧道结构通常采用矩形断面,一般为整体浇筑或装配式结构,其优点是其内轮廓与地下铁道建筑限界接近,内部净空可以得到充分利用,结构受力合理,顶板上便于敷设城市地下管网和设施。
在场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区,应优先采用施工速度快、造价较低的明挖法施工。
二、喷锚暗挖法在城市区域、交通要道及地上地下构筑物复杂地区,区间隧道采用喷锚暗挖法施工是一种较好的选择。
隧道施工时,一般采用拱形结构,其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱。
前者多用于单线或双线的区间隧道或联络通道,后两者多用在停车线、折返线或喇叭口岔线上。
采用喷锚暗挖法隧道衬砌又称为支护结构,其作用是加固围岩并与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系,共同承受可能出现的各种荷载,保持隧道断面的使用净空,防止地表下沉,提供空气流通的光滑表面,堵截或引排地下水。
喷锚暗挖法隧道衬砌的基本结构类型为复合式衬砌。
这种衬砌结构由初期支护、防水隔离层和二次衬砌组成。
复合式衬砌外层为初期支护,其作用是加固围岩,控制围岩变形,防止围岩松动失稳,是衬砌结构中的主要承载单元。
一般应在开挖后立即施作,并应与围岩密贴。
所以,最适宜采用喷锚支护,根据具体情况,选用锚杆、喷混凝土、钢筋网和钢支撑等单一或并用而成。
在干燥无水的坚硬围岩中,区间隧道衬砌也可采用单层的喷锚支护,不做防水隔离层和二次衬砌,但此时对喷混凝土的施工工艺和抗风化性能都有较高的要求。
衬砌表面要平整,不允许出现大量裂缝。
在防水要求不高,围岩有一定的自稳能力时,区间隧道也可采用单层的模注混凝土衬砌,不做初期支护和防水隔离层。
施工时如有需要可设置用木料、钢材或喷锚做成的临时支撑,在浇筑衬砌混凝土时将临时支撑拆除,以供下次使用。
单层模注衬砌又称整体式衬砌,为适应不同的围岩条件,整体式衬砌可做成等截面直墙式和等截面或变截面曲墙式,前者适用于坚硬围岩,后者适用于软弱围岩。
明挖法【open cut method】指的是先将隧道或者建筑地下室部位的岩(土)体全部挖除,然后修建洞身、洞门,再进行回填的施工方法。
明挖法的优点具有施工简单、快捷、经济、安全,城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。
其缺点是对周围环境的影响较大。
明挖法的关键工序是:降低地下水位,边坡支护,土方开挖,结构施工及防水工程等。
其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。
主要有:(1)放坡开挖技术。
适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。
基坑应自上而下分层、分段依次开挖,随挖随刷边坡,必要时采用水泥粘土护坡。
(2)型钢支护技术。
一般使用单排工字钢或钢板桩,基坑较深时可采用双排桩,由拉杆或连梁连结共同受,也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。
(3)连续墙支护技术。
一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽,也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。
连续墙不仅能承受较大载荷,同时具有隔水效果,适用于软土和松散含水地层。
(4)混凝土灌注桩支护技术。
一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。
钻孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成桩。
支护可采用双排桩加混凝土连梁,还可用桩加横撑或锚杆形成受力体系。
(5)土钉墙支护技术。
在原位土体中用机械钻孔或洛阳铲人工成孔,加入较密间距排列的钢筋或钢管,外注水泥砂浆或注浆,并喷射混凝土,使土体、钢筋、喷射混凝土板面结合成土钉支护体系。
(6)锚杆(索)支护技术。
在孔内放入钢筋或钢索后注浆,达到强度后与桩墙进行拉锚,并加预应力锚固后共同受力,适用于高边坡及受载大的场所。
(7)混凝土和钢结构支撑支护方法。
依据设计计算在不同开挖位置上灌注混凝土内支撑体系和安装钢结构内支撑体系,与灌注桩或连续墙形成一个框架支护体系,承受侧向土压力,内支撑体系在做结构时要拆除。
适用于高层建筑物密集区和软弱淤泥地层。
特定条件下,如城市中修建地铁,因街道狭窄,不允许长期封闭地面交通;邻近有高层建筑物;水文地质条件复杂,不允许因开挖范围过大而引起沉陷等,可采用地下连续墙法施工。
地下工程施工的主要方法随着我国城市化进程的不断推进,地下空间资源的开发和利用变得越来越重要。
地下工程作为开发利用地下空间资源的重要方式,其施工方法的选择对于工程的顺利进行和施工质量的保证具有重要意义。
本文将介绍地下工程施工的主要方法,包括明挖法、暗挖法、沉管法、顶管法和盾构法。
一、明挖法明挖法是指先将地面挖开,在露天情况下修筑衬砌,然后再覆盖回填的地下工程施工方法。
这种方法多用于浅埋隧道,是软土地下工程施工中最基本、最常用的施工方法。
明挖法的优点是施工简单、成本较低,但缺点是对地表环境影响较大,施工过程中可能会引起地表沉降,对周边建筑物和道路造成影响。
二、暗挖法暗挖法是指不挖开地面,采用在地下挖洞的方式施工。
矿山法、盾构法、顶管法等均属于暗挖法。
暗挖法的优点是对地表环境影响较小,施工过程中不会引起地表沉降,适合在城市中心和繁华地区进行地下工程施工。
缺点是施工难度大、成本高,且施工过程中需要做好通风和支护工作,确保施工安全。
1. 矿山法矿山法是指用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。
这种方法适用于埋置较深的土层或岩石层。
矿山法的优点是施工经验丰富,施工安全,工程质量可以得到很好的保证。
根据施工工序的不同,矿山法可以分为先拱后墙法、先墙后拱法等。
2. 盾构法盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。
它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。
同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
盾构法的优点是施工速度快、精度高,对地表环境影响较小。
但缺点是设备投入大、成本高。
3. 顶管法顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。
顶管法的优点是施工过程中对地表影响较小,不会引起地表沉降,适合在市区和交通繁忙的地区进行地下工程施工。
明挖法【open cut method】指的是先将隧道或者建筑地下室部位的岩(土)体全部挖除,然后修建洞身、洞门,再进行回填的施工方法。
明挖法的优点具有施工简单、快捷、经济、安全,城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。
其缺点是对周围环境的影响较大。
明挖法的关键工序是:降低地下水位,边坡支护,土方开挖,结构施工及防水工程等。
其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。
主要有:(1)放坡开挖技术。
适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。
基坑应自上而下分层、分段依次开挖,随挖随刷边坡,必要时采用水泥粘土护坡。
(2)型钢支护技术。
一般使用单排工字钢或钢板桩,基坑较深时可采用双排桩,由拉杆或连梁连结共同受,也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。
(3)连续墙支护技术。
一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽,也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。
连续墙不仅能承受较大载荷,同时具有隔水效果,适用于软土和松散含水地层。
(4)混凝土灌注桩支护技术。
一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。
钻孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成桩。
支护可采用双排桩加混凝土连梁,还可用桩加横撑或锚杆形成受力体系。
(5)土钉墙支护技术。
在原位土体中用机械钻孔或洛阳铲人工成孔,加入较密间距排列的钢筋或钢管,外注水泥砂浆或注浆,并喷射混凝土,使土体、钢筋、喷射混凝土板面结合成土钉支护体系。
(6)锚杆(索)支护技术。
在孔内放入钢筋或钢索后注浆,达到强度后与桩墙进行拉锚,并加预应力锚固后共同受力,适用于高边坡及受载大的场所。
(7)混凝土和钢结构支撑支护方法。
依据设计计算在不同开挖位置上灌注混凝土内支撑体系和安装钢结构内支撑体系,与灌注桩或连续墙形成一个框架支护体系,承受侧向土压力,内支撑体系在做结构时要拆除。
适用于高层建筑物密集区和软弱淤泥地层。
特定条件下,如城市中修建地铁,因街道狭窄,不允许长期封闭地面交通;邻近有高层建筑物;水文地质条件复杂,不允许因开挖范围过大而引起沉陷等,可采用地下连续墙法施工。