浅埋隧道施工方法分析
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浅埋偏压隧道进洞支护技术研究隧道进洞支护技术是指在隧道掘进过程中,为保证施工的安全、稳定和顺利进行,采取一系列的措施来加固和保护隧道,以克服地质条件的不利影响。
浅埋偏压隧道是指埋深相对较浅、地应力较大的隧道,在隧道进洞时,由于地下水位高,土体存在较大的水压力,对隧道的稳定性造成威胁。
本文将对浅埋偏压隧道进洞支护技术进行研究。
1.地质条件分析2.进洞掘进方法选择根据地质条件和隧道设计要求,选择合适的掘进方法进行进洞。
常用的掘进方法包括顶部开挖法、底部开挖法、全断面开挖法等。
在浅埋偏压隧道中,应根据地下水的压力和地应力的大小,选择合适的掘进方法,以保证施工的安全和顺利进行。
3.支护结构设计根据进洞隧道的地质条件和设计要求,设计合适的支护结构。
浅埋偏压隧道的支护结构应包括初期支护和永久支护两个阶段。
初期支护包括钻孔桩、喷射混凝土等方法,用于抵抗地下水的压力和土体的裂缝。
永久支护包括钢支撑、喷射混凝土衬砌等方法,用于增强隧道的稳定性和承载能力。
4.水封技术应用由于浅埋偏压隧道存在地下水的压力和水流,需要采用水封技术来控制地下水的流动和压力。
水封技术包括水封帷幕、水平水封、垂直水封等方法。
水封帷幕是通过在洞口周围钻孔注浆,形成一个密闭的水封帷幕,阻止地下水的进入;水平水封和垂直水封是在洞口周围进行加固,以防止地下水的渗透和压力对隧道的影响。
5.监测和控制在隧道进洞支护过程中,需要进行监测和控制,及时发现和解决问题。
监测内容主要包括地下水位变化、地表沉降、应力变化等,通过监测数据,及时调整施工方案和支护结构,确保施工的安全和稳定。
总结:浅埋偏压隧道的进洞支护技术是一项复杂的工作,需要综合考虑地质条件、工程要求和施工方法等因素。
通过详细的地质条件分析,选择合适的掘进方法和支护结构,采用水封技术进行地下水的控制,进行监测和控制,可以提高隧道的稳定性和施工的安全性。
然而,由于不同地区的地质条件和工程要求不同,针对具体情况进行深入研究和探索,以寻找更加有效和经济的支护技术,提高隧道的建设质量和效率。
隧道浅埋段施工处理方法浅析在隧道施工中,隧道的浅埋段的围岩地质条件往往较差,结构不完整,在施工的时候岩体容易松散,稳定性差,因此在遭遇软弱围岩地段时必须采用有效开挖方法以及支护手段,减少不必要的损失。
本文介绍了几种不同的开挖技术并做出优劣分析,为今后的浅埋段施工提供理论参考。
标签:隧道;浅埋段;开挖方法引言:随着我国经济水平不断提高,人口密度逐渐增大,我国的交通事业也在蓬勃发展,而我国是一个多山区国家,山区面积占全国陆地面积的2/3,越来越多的公路、铁路需要穿山越岭,难免会涉及到隧道的施工。
以目前看来,随着铁路、公路建设在我国大力发展,其中隧道施工成为越来越普遍的建设项目。
而在隧道施工中,浅埋段隧道施工是一个难点。
隧道的浅埋段往往围巖地质条件较差,开挖施工时容易产生较大变形,给工程带来较大安全隐患。
作者考察了隧道施工发生的一系列塌方、冒顶等安全事故,发现其多发生在隧道的浅埋段,对于隧道施工更要关注浅埋段的施工,保证其施工的安全和进度是隧道施工的关键,对于施工效益和合同工期的保障都有不可低估的作用。
1、隧道浅埋段隧道是公路工程上一个庞大的分支系统。
根据大量隧道工程的施工资料调查,浅埋式隧道指的是上部覆盖层不足毛洞洞跨2倍的隧道或区段。
浅埋段工程应包括隧道洞跨加强段。
在《公路隧道设计细则》(JTG/TD70-2010)对浅埋隧道的定义为:作用在支护结构之上的土压力与隧道埋置深度、地形条件及地表环境基本无关的隧道;在《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)中浅埋与深埋的分界,应按荷载等效高度值,并结合地质条件、施工方法等因素综合判定。
隧道的浅埋段的围岩地质条件往往较差,结构不完整,在施工的时候岩体容易松散,稳定性差,因此在遭遇软弱围岩地段时必须采取相应的处理措施。
首先,在开挖前,应较好地判定浅埋段的围岩和水文地质情况,获取详实可靠的地质信息,如围岩级别、断层带和破裂带位置、性质、规模、富水等,以便施工时采用合适的开挖工艺和支护参数来保证施工安全和进度。
铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术浅析隧道是铁路建设中必不可少的一部分,它为铁路的运输提供了便利,同时也对地形地貌进行了一定的改变。
在现代铁路建设中,隧道的施工技术也得到了不断的改进和完善。
铁路隧道的浅埋下穿高速公路施工技术是一项技术难度较大的工程,需要综合考虑地质条件、施工工艺、安全防护等多方面因素。
本文将对铁路隧道浅埋下穿高速公路施工技术进行浅析。
一、地质勘察在铁路隧道浅埋下穿高速公路之前,必须对地质条件进行详细的勘察和分析,以确定地质构造、地下水情况、地层稳定性等因素。
在潜孔灌注桩法下穿高速公路时,还需要对地下管线、桥梁、高速路基等附属设施进行勘察,了解其位置、深度、结构等信息,为设计和施工提供准确的数据支持。
只有通过科学合理的地质勘察,才能为隧道的安全施工奠定坚实的基础。
二、设计方案在进行地质勘察的基础上,需要对铁路隧道浅埋下穿高速公路的设计方案进行详细研究和论证。
设计方案应充分考虑地质条件、施工工艺、安全防护等各方面因素,确保隧道的施工安全和运营稳定。
在设计方案中,还需对隧道的结构形式、支护措施、施工工艺等进行合理选择和优化,以提高工程质量和效率。
三、施工工艺在确定了设计方案之后,需要制定详细的施工工艺方案。
在铁路隧道浅埋下穿高速公路的施工中,常采用的方法包括盾构法、潜孔灌注桩法等。
盾构法是一种先进的隧道掘进技术,可以在复杂地质条件下进行高效快速的隧道掘进;而潜孔灌注桩法则是通过先行施工潜孔灌注桩的方式,在隧道下方打通空间,然后进行隧道开挖和支护。
在施工过程中,需要严格按照工艺要求进行操作,确保施工质量和安全。
四、安全防护铁路隧道浅埋下穿高速公路的施工过程中,需要严格遵守相关的安全规定和标准,做好各项安全防护措施。
在施工现场,需要设置完善的安全警示标识,实行24小时值班巡查制度,确保施工人员和设备的安全。
还需对施工区域进行周边围护,避免对周边环境和设施造成损害。
五、环境保护铁路隧道浅埋下穿高速公路的施工过程中,还需注意环境保护工作。
隧道工程浅埋暗挖法施工要点分析朱㊀海摘㊀要:随着隧道工程行业的快速发展ꎬ城市化建设的不断深入ꎬ隧道工程数量直线增加ꎬ人们对隧道工程施工方法的有了更高的要求ꎮ其中浅埋暗挖法在工程中应用十分广泛ꎬ受到了人们的关注ꎮ本文对该方法的原理㊁施工工艺㊁施工要点等方面进行了分析研究ꎮ关键词:隧道工程ꎻ浅埋暗挖法ꎻ施工要点㊀㊀浅埋暗挖法是一项在隧道工程中距地表较近位置时采用的施工方法ꎬ比如地下停车场㊁地铁隧道等ꎮ该种方法主要可以改变软弱地层的地质特点ꎬ在施工过程中可以有效控制地面沉降情况ꎬ保证工程顺利进行ꎮ在隧道工程中使用浅埋暗挖法成本低廉㊁施工操作环节灵活多变㊁运用相关机械设备少㊁可以极大程度缩短工程工期ꎬ控制工程成本ꎬ保证工程质量ꎮ一㊁浅埋暗挖法工作原理浅埋暗挖法的原理便是将已经挖掘完成的隧道利用附近围岩的承载力进行支撑ꎬ并最后建立起一套成熟完善的自护体系ꎮ在隧道施工过程中ꎬ一定要严格遵守强支护㊁勤量测㊁管超前等理念ꎬ以此保证工程质量ꎮ对软弱地层的进行施工时ꎬ通常优先考虑使用浅埋暗挖法ꎬ这种方法不仅仅符合施工特点ꎬ还可以有效弥补围岩稳定性不够的缺陷ꎬ地表发生沉降将会直接使围岩变形㊁松散ꎬ导致施工进度滞缓ꎮ因此ꎬ在实际施工过程中ꎬ如若想要有效改善该种问题ꎬ就必须提升支护刚度ꎬ保证工程质量ꎬ保障工程按期完成ꎮ二㊁浅埋暗挖法施工要点(一)选择科学合理的开挖方法在隧道施工过程中ꎬ使用正台阶法是最为常用的施工方法ꎬ但目前在城市中进行隧道施工时ꎬ往往会选择短台阶法进行开挖设计ꎮ使用该种方法可以最大限度避免对周围建筑物进行扰动ꎬ还可以保障施工过程中土层的稳定性ꎬ使用正台阶法在满足工程需求的同时还可以保障周边建筑物的稳定安全性ꎮ(二)使用爆破法进行挖掘施工在隧道工程施工过程中ꎬ要根据隧道开挖断面程度以及周围岩石等级的不同ꎬ选择不同的施工方式ꎬ要求相关工作人员要根据周围岩石的变化情况以及不同的施工方式ꎬ及时调整优化钻爆参数ꎬ以此达到光面爆破与减震的效果ꎮ在施工过程中要加强工序管理强度ꎬ使整个工程达到开挖爆破标准水平ꎬ降低超欠挖量ꎬ减少围岩松弛圈对外部的影响范围ꎬ保障隧道工程质量ꎮ相关工作人员要根据施工实际情况ꎬ在挖掘隧道过程中ꎬ不断调整爆破参数ꎬ以此达到最优爆破效果ꎮ(三)支护方式前埋隧道的实际情况较为复杂ꎬ一般情况下可分为三种支护设计方法ꎮ其一是将轴承压力全都负担在初始衬砌ꎮ这种支护设计方法可以建立出两个支持系统ꎬ但这两个支持系统只能作为安全运行第二行ꎮ其二是轴承应力由两个支持系统以及初始衬砌共同承担ꎮ其三与其一支护方式刚好相反ꎮ隧道初始挖掘阶段将初始衬砌作为临时支护ꎬ主轴的承应力系统为两个支护系统ꎮ在隧道设计过程中ꎬ必须要综合分析浅巷道的支护方式㊁隧道工程施工方法㊁结构体系以及其他施工辅助方法ꎮ需要将浅埋暗挖试验与分析综合结果综合考量ꎬ根据实际施工过程中测出的数据信息ꎬ对配套系统以及施工方式进行优化调整ꎮ(四)施工现场监测测量在隧道施工过程中ꎬ浅层掘进的方式在整个工程中有着极其重要的作用ꎮ所以ꎬ要以监测工作为主体ꎬ对隧道施工现场进行全程监控ꎬ这不仅仅可以提高隧道工程安全质量ꎬ还可以有效防止地表沉降变形ꎮ在对施工现场监测测量过程中ꎬ工作内容主要包括选择与测量两种ꎮ比如ꎬ相关工作人员应该观测支撑条件与地质条件ꎬ研究拱顶下沉与位移等现象ꎬ保证在施工过程中可以提供科学合理的施工方案与设备工具ꎮ对于已经选定的工程项目ꎬ相关工作人员还需要分析围岩压力与位移以及地表沉降等影响因素ꎬ以保证在施工现场ꎬ相关工作人员可以使用科学合理的方法与高效的设备进行测量工作ꎮ(五)量测管理水平基准在隧道施工过程中ꎬ位移测量的信息数据主要用于信息目标管理ꎮ管理水平的参考价值应该根据领域的实际情况进行判定ꎮ当地表上的建筑物对地面沉降现象敏感时ꎬ应该立即采取结构加固等技术措施ꎬ利用各种技术手段控制沉降ꎬ其中包括改善周围围岩条件等方法ꎬ建立相对应的参考值ꎮ针对隧道工程测量数据信息管理的基准值应该详细划分为每一个施工环节的规范标准ꎮ一般来说ꎬ控制标准的基准值通常分为三个控制层次ꎮ第一层次:安全价值ꎬ其安全系数应高于1.5~2ꎻ第二层次:预警值ꎬ其安全系数处于1.5~2之间ꎻ第三层次:风险价值ꎬ其安全系数一般处在1.1左右ꎮ在隧道施工过程中ꎬ如果数值停留在三级控制层次时ꎬ应该立即停止施工ꎬ不再继续前进ꎬ及时加固周围所有的支撑系统ꎬ保证施工地段快速稳定下来ꎬ并对施工方案进行优化改善ꎮ三㊁结束语通过以上研究可以发现ꎬ目前隧道工程常用的浅埋暗挖法施工方法仍然存有着很多需要注意的地方ꎮ只有在施工过程中注意以上要点ꎬ才可以保证工程质量ꎬ不断推进隧道工程技术的发展㊁进步ꎮ浅埋暗挖法作为隧道工程施工的主要技术方法ꎬ已经被广泛应用于隧道工程施工建设中ꎬ已经积累了一定程度的操作经验ꎬ在日后相关技术人员应在了解地层结构的实际情况下ꎬ借鉴国内外新进技术ꎬ探究关于该技术的优化方案ꎬ保证隧道工程质量ꎬ确保工程在期限内完成ꎬ提升隧道工程技术水平ꎬ推动隧道工程行业发展ꎮ作者简介:朱海ꎬ江西省宏发路桥建筑工程有限公司ꎮ891。
浅埋暗挖法隧道施工浅埋暗挖法是在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁路及其他适用于浅埋地下工程的施工方法。
它适用于不宜明挖施工的土质或软弱无胶结的砂、卵石等第四纪地层,对于水位高的地层,需要采取堵水、降水和排水等措施。
1、预加固和预支护地下工程浅埋暗挖法施工过程中,经常会遇到砂砾土、砂性土、黏性土或强风化基岩等不稳定地层,自稳时间短、自承载能力低,初期支护尚未施作时隧道围岩便开始坍塌。
因此,该条件下需要采取地层预加固和预支护来提高地层的自稳能力,降低地表沉降。
浅埋暗挖隧道施工时常用的预加固和预支护方法有:(1)注浆法。
注浆法是浅埋暗挖法施工中应用最多的辅助工法。
浆液在注浆压力作用下扩散并挤压土体,起到加固地层和堵水的作用,通常配合小导管和大管棚使用。
注浆方式主要有小导管注浆、大管棚注浆、帷幕注浆和全断面注浆等。
注浆材料有普通水泥、超细水泥、水泥水玻璃和化学浆液等。
(2)降水法。
采用降低地下水位的方法,为浅埋暗挖施工提供干燥的施工作业条件,尤其在地下水位较高的地区,必须采取降水措施,才能实现暗挖法施工。
降水法主要有井点降水、管井降水、真空降水和电渗降水等。
我国北方地区多采用地面深井降水法,也采用洞内轻型井点降水法;南方地区多采用基坑内管井降水法,也采用真空或电渗降水法。
(3)超前小导管法。
超前小导管支护是在松软地层施工时优先采用的地层预加固方法。
通过超前小导管注浆,使地层得到加固改良,保证开挖面的稳定,降低地表沉降。
超前小导管长度3~5m,直径30~50mm,环向间距20~30cm,通常沿着上半断面开挖轮廓线120°范围内向开挖面前方土层以一定仰角(10~15°)打入带孔小导管,并进行注浆,如图所示。
(4)长管棚法。
长管棚法用于暗挖隧道的超前加固,布置在隧道的拱部周边。
大管棚法一般需要结合注浆以获得较好的地层加固效果。
长管棚法适用于自稳能力差的地层或邻近重要建筑物等条件,它是将钢管沿隧道外轮廓线顺着轴线方向打入工作面前方的地层以支撑来自外侧的围岩压力。
浅埋地段隧道开挖护拱施工工法浅埋地段隧道开挖护拱施工工法一、前言浅埋地段隧道开挖是一项复杂的工程,对隧道的稳定性和安全性有着很高的要求。
本文将介绍一种浅埋地段隧道开挖护拱施工工法,该工法具有独特的特点和优势,适用范围广泛。
二、工法特点浅埋地段隧道开挖护拱施工工法的特点是施工简便,施工过程中对现场条件要求较低;施工速度快,能够有效缩短施工周期;结构稳定性好,能够保障隧道的安全性;适应能力强,可以适应各种地质条件和隧道类型。
三、适应范围浅埋地段隧道开挖护拱施工工法适用于各种土质地层和岩石地层,以及各种隧道类型,如公路隧道、铁路隧道、地铁隧道等。
四、工艺原理施工工法与实际工程之间的联系在于工法的理论依据和实际应用。
在采用浅埋地段隧道开挖护拱施工工法时,需要采取以下技术措施:1. 地质勘察:通过对隧道所在地区的地质勘察,确定隧道的地质特征和岩土条件,为施工工艺的选择提供依据。
2.初期支护:在隧道开挖前进行初期支护,常用的方法有预制板支护、喷射混凝土支护等。
3. 逐段开挖法:采用逐段开挖法,将隧道分成若干个小段,逐段施工,避免长开挖面的产生,确保施工过程的稳定性。
4. 临时支护:在开挖过程中,采用临时支护,如松土层采用锚杆和锚索进行支护,岩石层采用喷射混凝土进行衬砌。
5. 最后支护:在隧道开挖完成后,进行最后支护,如喷射混凝土衬砌、钢筋网片加固等,以确保隧道结构的稳定性和安全性。
五、施工工艺浅埋地段隧道开挖护拱施工工法的施工过程包括以下几个阶段:1. 前期准备:组织专业团队,开展地质勘察,确定施工场地和施工方案,准备所需的材料和机具设备。
2. 初期支护:根据地质条件选择合适的初期支护方法,进行初期支护工程。
3. 逐段开挖:将隧道分段开挖,采取合适的开挖方法和技术措施,保证开挖过程的稳定性和安全性。
4. 临时支护:在开挖过程中,根据隧道的岩土条件,采取相应的临时支护措施,确保施工过程的稳定性。
5. 最后支护:隧道开挖完成后,进行最后支护,以保障隧道的结构稳定和安全性。
浅埋暗挖法隧道施工技术的发展分析1. 引言1.1 背景介绍浅埋暗挖法隧道施工技术是指在地下隧道开挖过程中,采用地表覆盖浅埋的方式进行施工,不需要大规模地面开挖,减少对地表环境的影响。
随着城市化进程加快,城市地下空间的利用需求不断增加,浅埋暗挖法在城市地下综合管廊、地下铁路、地下公交等项目中得到广泛应用。
在过去,传统的隧道施工技术往往需要大面积地面开挖,给周边环境造成严重破坏,且施工周期长、成本高。
而浅埋暗挖法隧道施工技术的出现,有效解决了这些问题,成为现代隧道工程的重要发展方向。
浅埋暗挖法隧道施工技术在地下工程领域的应用范围不断拓展,同时也面临着一些挑战和问题。
对浅埋暗挖法隧道施工技术的发展进行深入研究和探讨,有助于进一步完善该技术,提高施工效率和质量,实现隧道工程的可持续发展和城市地下空间的合理利用。
1.2 问题意义浅埋暗挖法隧道施工技术是隧道工程中常用的一种施工方法,具有一定的发展历史和技术原理。
在现代化城市建设和交通基础设施建设中,隧道工程的施工技术一直是一个备受关注的话题。
浅埋暗挖法隧道施工技术的发展与现代化城市建设的需求密切相关,对于解决城市交通拥堵、促进经济发展、改善居民生活等方面具有重要意义。
随着城市化进程的加快和人口增长,城市交通压力日益加大。
浅埋暗挖法隧道施工技术的应用可以有效缓解城市道路拥堵问题,提高交通效率,为城市发展提供便利。
隧道工程在地下开发利用空间,可以更好地保护地面环境和建筑物,减少对城市景观的影响,保护城市生态环境。
隧道工程在地质复杂区域的施工中具有独特的优势,可以有效应对地下水、岩层等多种挑战,保障隧道工程的安全和稳定。
研究浅埋暗挖法隧道施工技术的发展,既能满足城市交通建设的需求,又能提升隧道工程的质量和效率,具有重要的现实意义和实用价值。
通过对浅埋暗挖法隧道施工技术的分析和研究,可以为提高城市交通建设水平、改善城市生活环境、推动城市可持续发展提供技术支撑和解决方案。
浅埋隧道施工方法分析李会明【摘要】隧道是埋置于地层内的一种地下建筑物。
隧道按照埋置的深度分类:可划分为深埋隧道、浅埋隧道和超浅埋隧道。
本文主要介绍研究的是浅埋隧道,对浅埋隧道中一些常见的施工方法进行综述概括,并对其技术原则、施工工艺、技术要点以及优缺、点进行对比分析。
【关键词】浅埋隧道;施工方法;明挖法;盖挖法;浅埋暗挖法;盾构法Analysis of Shallow T unnel C onstruction M ethodsLi HuimingAbstract The tunnel is an underground buildings buried in the strata.It classified in accordance with the depth of embedment:can be divided into the deep tunnel,shallow tunnel and ultra-shallow tunnels.This paper mainly describes and researches shallow tunnel.Summary some common construction methods in tunnel shallow,and analyze their technical principles, construction techniques,technical points,advantages and disadvantages.Key words Shallow tunnels;Construction methods;Open-cut method;Cover digging method;Shallow mining method;Shield method1引言隧道洞顶至地表的土层厚度叫做埋深,浅埋隧道是指隧道的埋深不足隧道洞径2倍大小的隧道。
浅埋隧道由于埋深较浅,紧邻地表,因此受地表环境,诸如地表荷载、地下水、地面构筑物等因素的影响较大。
另外,浅埋隧道围岩地质条件比较复杂,一般岩层多为黄土岩、风化岩、膨胀性围岩等,其自稳性很差,围岩难以自成拱,容易出现地表沉陷、落拱塌方等地质问题。
基于浅埋隧道这些特点,出现了一系列比较适合浅埋隧道特点的施工方法,比较常用的有明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法和盾构法等。
各种施工方法有不同的优、缺点和适用范围。
在施工过程中,应全面了解和掌握浅埋隧道的特点及准确其施工方法的技术要点和施工工艺,以保证浅埋隧道工程的安全性、适用性和经济性。
2浅埋隧道施工方法2.1明挖法明挖法,指的是现将隧道部位的岩石(土)体全部挖除,然后修建洞身、洞门、在进行回填的施工方法。
明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点,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,一般在市区不容易实施。
只有在郊区、空旷区,有条件敞口开挖时方可采用。
当土体稳定需要时,还应采取支护桩或地下连续墙作基坑支护;当工程结构物处于有地下水干扰的位置,还需采取降排水措施。
明挖法施工隧道的工艺相对简单、受力明确,操作方便,但需做好地下管线拆迁或加固稳定、地面交通疏导、环境保护以及基坑安全稳定等工作。
遇有基坑石方需要爆破时,必须事先编制爆破方案、申报主管部门批准后方可实施。
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。
明挖法三种基本类型:(1)先墙后拱法先墙后拱法是最常用的一种方法,适用于地形有利、地质条件较好的各种浅埋隧道和地下工程。
施工步骤是:先开挖基坑或堑壕,再以先边墙后拱圈(或顶板)的顺序施做衬砌和敷设防水层,最后进行洞顶回填。
当地形和施工场地条件许可,边坡开挖后又能暂时稳定时,可采用带边坡的基坑或堑壕。
如施工场地受限制,或边坡不稳定时,可采用直壁的基坑或堑壕,此时坑壁必须进行支护。
(2)先拱后墙法先拱后墙法,也称支承顶拱法。
在稳定性较差的松软岩层中,为了施工安全,先开挖拱部断面并及时砌筑顶拱,以支护顶部围岩,然后在顶拱保护下开挖下部断面和砌筑边墙。
在开挖边墙部分的岩层之前,必须将顶拱支承好。
开挖两侧边墙部分的岩层时(俗称挖马口),须左右交错分段进行,以免顶拱悬空而下沉。
该法施工顺序见图1(图中阿拉伯数字为开挖顺序,罗马数字为衬砌顺序)。
图1先拱后墙法施工顺序图施工时,须开挖上下两个导坑,开挖上部断面时的大量石碴,可通过上下导坑之间的一系列漏碴孔装车后从下导坑运出,既提高出碴效率,又减少施工干扰。
当隧道长度较短、岩层又干燥时,可只设上导坑。
在此种场合,开挖时可将临时支撑和拱架都支承于坑道中间未被开挖的大块核心地层上,为避免运输和施工的干扰,可先将上半断面完全修筑完毕,然后再进行下半断面的施工。
本法适用于松软岩层,但其抗压强度应能承受拱座处较高的支承应力;也适用于坚硬岩层中跨度或高度较大的洞室施工,以简化修筑顶拱时的拱架和灌筑混凝土作业。
(3)墙拱交替法墙拱交替法是上述两种方法的混合使用,边墙和顶拱的修筑相互交替进行,它适用于不能单独采用先墙后拱法或先拱后墙法的特殊情况。
其施工步骤是:先开挖外侧边墙部位土石方,修筑外侧边墙;开挖部分堑壕至起拱线,修筑顶拱;分段交错开挖余下的堑壕,筑内侧边墙。
2.2盖挖法盖挖法是先盖后挖,以临时路面或结构顶板维持地面畅通再进行下部结构施作的施工方法。
当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法。
盖挖法施工的优点是:结构的水平位移小;结构板作为基坑开挖的支撑,节省了临时支撑;缩短占道时间,减少对地面干扰;受外界气候影响小。
其缺点是:出土不方便;板墙柱施工接头多,需进行防水处理;工效低,速度慢;结构框架形成之前,中间立柱能够支承的上部荷载有限。
盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。
主体结构可以顺作,也可以逆作。
在城市繁忙地带修建地铁车站时,往往占用道路,影响交通当地铁车站设在主干道上,而交通不能中断,且需要确保一定交通流量要求时,可选用盖挖法。
根据工程实际情况具体又可分为以下几种方法:(1)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、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,施工主体结构和防水措施,回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。
最后,视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。
在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时,可考虑采用盖挖顺作法。
(2)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,和盖挖顺作法一样,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主体结构顶板地面标高,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。
以后的工作都是在顶板覆盖下进行,即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。
如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近,为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷,或需及早恢复路面交通,但又缺乏定型覆盖结构,常采用盖挖逆作法施工。
(3)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。
2.2浅埋暗挖法浅埋暗挖法起源于1986年北京地铁复兴门车站折返线工程,由于当时取得了很大的经济效益和社会效益,随后铁道部等相关部门讨论后确定采用“浅埋暗挖法”这个名称,建设部把它命名为国家级工法。
浅埋暗挖法,是指在软弱围岩地层中,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅和锚喷砼作为初期支护手段,遵循“新奥法”理论,按照“十八字”方针,即“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”进行隧道的设计和施工。
浅埋暗挖法又称矿山法,基本不考虑利用围岩的自承能力,采用复合衬砌,初期支护承受全部基本荷载,二衬作为安全储备,共同承担特殊荷载。
浅埋暗挖法理论源于“新奥法”,如以锚喷作为初期支护手段;尽量减少围岩扰动;初支与围岩密贴;量测信息反馈指导施工等。
浅埋暗挖的优点:结构形式灵活多变,对地面建筑、道路和地下管线影响不大,拆迁占地少,扰民少,污染城市环境少等。
缺点:施工速度慢,喷射混凝土粉尘多,劳动强度大,机械化程度不高,以及高水位地层结构防水比较困难等。
浅埋暗挖法施工步骤:施工准备—→超前小导管布设—→注浆—→土方开挖—→格栅架立—→钢筋网片、连接筋—→喷射混凝土—→防水施工—→二次衬砌,(见图2)。
图2浅埋暗挖法施工步骤图浅埋暗挖施工技术原则:浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。
在暗挖施工作业时根据地质情况制定相应的开挖步骤和支护措施,严格根据量测数据确定支护参数,保证暗挖作业和周边环境的安全。
管超前:开挖拱部土体自稳能力差,自立时间短,土体凌空后极易坍塌,采用超前支护的各种手段主要提高土体的稳定性,控制下沉,防止围岩松弛和坍塌。