浅埋暗挖法地铁隧道施工工艺标准化手册—两台阶预留核心土开挖法
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隧道与地铁浅埋暗挖工法隧道与地铁浅埋暗挖工法工法编号:YJGF-09-91、TLEJGF-9l-09、GZSJGF07-90-01铁道部隧道工程局:罗琼刘招伟徐望新范国文浅埋暗挖工法是依据新奥法(New Austrian Tunneling Method)的基本原理,开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩,充分调动围岩的自承能力,开挖后及时支护、封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系,有效地抑制围岩过大变形的一种综合施工技术。
这一新技术成果由铁道部隧道工程局和北京市地下铁道总公司在北京地铁复兴门折返线工程施工中共同研究开发,在北京地铁复兴门至西单区间及地铁车站试验段施工中推广应用并不断完善。
“北京地铁浅埋暗挖法施工技术”及“浅埋暗挖法修建地铁车站技术试验研究”分别荣获北京市科学技术进步一等奖和二等奖;“北京地铁浅埋暗挖法快速施工研究”实现并保持了地铁区间隧道施工平均月成洞50~60m,通过了北京市科委主持的技术鉴定。
浅埋暗挖施工技术属国内首创,它的成功使我国在第四纪浅埋软岩地层中采用暗挖法建设地下铁道与大跨度地下洞室的进程取得了一次实质性的飞跃,跨入了国际先进行列。
一、工法特点1、独特的设计、施工和量测信息反馈一体化。
根据预设计组织施工,采用信息化施工技术,通过对各种变位及应变的监测信息来检验支护结构的强度、刚度、稳定性,不断修改设计参数,指导施工,直至形成一个经济、合理、安全、优质的结构体系。
2、初次支护与二次模筑混凝土组成的复合式衬砌结构,是浅埋、软弱地层控制地面沉陷,确保结构稳定较理想的支护模式。
3、工艺新、技术先进。
本工法综合应用了改性水玻璃(DW3)注浆加固地层(国家专利)、小导管超前护顶、新型网构钢架支撑、整套施工监控技术,并运用系统工程理论科学管理等先进技术,其施工方法与工艺技术符合我国国情。
4、就城市地铁施工而言,与明挖法相比,本工法具有拆迁占地少、影响交通小、投资少、扰民小等四大优点;与盾构法相比,本工法具有简单易行、勿需专用设备、灵活多变、适应不同跨度和多种断面形式、节省投资等优点。
Tunnel Engineering目录01诞生背景02工法特点03浅埋暗挖法施工原则引入诞生背景一、诞生背景(一)适用条件因埋深条件、周边环境条件等因素的限制,在建筑物密集的繁华市区和特殊地质区段经常采用浅埋暗挖法(二)起源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,建设部将其工法命名“浅埋暗挖法”,国家级工法工法特点埋深浅地层岩性差存在地下水周围环境复杂最小覆跨比可达0.2通常第四纪软弱土层需降低地下水位邻近既有建、构筑物一结构形式灵活多变,对地面建筑、道路和地下管线影响不大,拆迁占地少,扰民少,污染城市环境少等二施工速度慢,喷射混凝土粉尘多,劳动强度大,机械化程度不高,高水位地层结构防水比较困难等浅埋暗挖法施工原则三、浅埋暗挖法施工原则一管超前二严注浆三短开挖四强支护五快封闭六勤量测(一)管超前利用钢拱架为支点,适用超前小导管注浆防护先用风钻或高压风吹孔、扩孔、引孔小导管间距为20~30cm,仰角为5~10°为避免管下土体松落,以较小仰角为宜在开挖支护的过程中,要留出钢管在土体内作为支点的长度(二)严注浆在小导管超前支护后,立即压注水泥或水泥水玻璃浆液,填充沙层孔隙,凝固后将砂砾胶结成为具有一定强度的“结石体”工作前必须对工作面进行喷射混凝土封闭,以防浆液在压力作用下溢出严格拱部导管预注浆开挖下部及边墙支护前预埋管注浆初期支护背后填充注浆(三)短开挖当导管长3.5米时,每次开挖进尺0.75米,每次环状开挖,预留核心土一次注浆多次开挖非爆破开挖,减少对围岩的扰动及时喷射5~8cm厚的混凝土,架设网构钢拱架进行挂网喷射(四)强支护在松软地层和浅埋条件下进行地下大跨度结构施工,初期支护必须十分牢固,以确保万无一失喷混凝土——网构拱架——钢筋网——喷混凝土(五)快封闭在松软地层和浅埋条件下进行地下大跨度结构施工,初期支护必须十分牢固,以确保万无一失(六)快封闭量测是对施工过程中围岩及结构变化情况进行动态跟踪的主要手段,量测信息及时而准确地反馈给设计施工,以便及时修改设计或采取特殊的施工措施、浅埋暗挖法诞生背景工法特点施工原则、管超前严注浆短开挖强支护快封闭勤量测思考浅埋暗挖法施工需采用喷锚初期支护,主要包括哪些支护结构形式?浅埋暗挖法适合于其他地下结构吗?Tunnel Engineering。
★浅埋暗挖法添加时间:2006-11-20 14:44:36浅埋暗挖法1、全断面开挖法施工a 施工顺序全断面开挖法施工操作比较简单,主要工序:使用移动式钻孔台车,首先全断面一次钻孔,并进行装药连线,然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点,再起爆,一次爆破成型,出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位,开始下一个钻爆作业循环.同时,施作初期支护,铺设防水隔离层(或不铺设),进行二次筑模衬砌.该流程突出两点:增加机械手进行复喷作业,先初喷后复喷,以利于稳定地层和加快施工进度;铺底混凝土必须提前施作,且不滞后200m.当地层较差时铺底应紧跟,这是确保施工安全和质量的重要做法.b适用范围全断面法主要适用于Ⅳ~Ⅵ类围岩.当断面在50m2以下,隧道又处于Ⅲ类围岩地层时,为了减少对地层的扰动次数,在采取局部注浆等辅助施工措施加固地层后,也可采用全断面法施工.但在第四纪地层中采用此施工方法时,断面一般均在20m2以下,且施工中仍须特别注意,山岭隧道及小断面城市地下电力﹑热力﹑电信等管道工程施工多用此法.c评价优点:全断面开挖法有较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,提高施工速度,且工序少,便于施工组织的管理.缺点:(1)由于开挖面较大,围岩稳定性降低,且每个循环工作量较大.(2)每次深孔爆破引起的震动较大,因此要求进行精心的钻爆设计,并严格控制爆破作业.2﹑台阶法施工台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分,分步开挖。
根据地层条件和机械配套情况,台阶法又可分为正台阶法﹑中隔墙台阶法等。
该法在浅埋暗挖法中应用最广,可根据工程实际、地层条件和机械条件,选择适合的台阶方式。
正台阶法开挖优点很多,能较早地使支护闭合,有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。
上台阶长度(L)一般控制在1~1.5倍洞径(D),根据地层情况,可选择两步或多步开挖法。
1)上下两部分步开挖法。
采用此法,若地层较好(Ⅲ~Ⅳ类),可将断面分成上下两个台阶开挖,上台阶长度一般控制在1~1.5倍洞径(D)以内,但必须在地层失去自稳能力之前尽快开挖下台阶,支护后形成封闭结构,如下图所示。
浅埋暗挖施工工艺标准1适用范围本标准适用于暗挖隧道结构施工。
2施工准备2.1材料准备2.1.1水泥:一般采用强度等级42.5级及其以上的普通硅酸盐水泥,其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定。
水泥进场应有产品合格证和出厂检验报告,进场应进行取样复验,检验合格后方可使用。
2.1.2水:宜采用饮用水。
若采用其它水时,需符合混凝土拌合用水标准。
2.1.3外加剂和掺合料:常用外加剂有水玻璃、氯化钙、亚硝酸钠等,常用掺合料有粉煤灰、矿渣等,外加剂及掺合料的质量应符合相应产品标准。
2.1.4根据施工进度计划的要求,制定物资采购、供应计划,汇总各种物资需要量,落实各项物资的加工订货和材料的进场复试。
2.1.5材料进场后要做好分类存放、保管工作,并进行标识。
2.2机具准备2.2.1高压水泵:泵量60~250L/min,泵压10~25MPa;2.2.2空压机:风量6~20m3/min,风压0.6~0.8MPa;2.2.3压力表:1.5级2.2.4电焊机:交流电焊机、直流电焊机2.2.5注浆机2.3技术准备2.3.1开挖前认真审核设计图纸和说明,做好图纸会审。
2.3.2建设单位向施工单位进行交桩,施工单位及时校测控制点、坐标点、水准点,进行拴桩、补桩等工作。
2.3.3会同有关单位,核对地上障碍物、地下管网以及构筑物的现况,做必要的物探,并编制处理方案。
2.3.4编制交通导改方案。
2.3.5编制施工组织设计。
确定开挖断面、弃存土位置。
2.3.6向有关人员做好书面技术交底。
2.4作业条件2.4.1有地下水时,水位降至竖井井底0.5m以下。
2.4.2施工区域内供水、供电、临时道路满足竖井开挖要求,场地平整,完成临设、围挡、大门的施工;2.4.3开挖机械、运输车辆及辅助设备已进场并保证性能完好。
2.4.5根据施工要求竖井(隧道)内通风系统、照明系统、配料系统、配水系统、供电系统已安装完成。
隧道浅埋暗挖法施工工艺见下图《浅埋暗挖工法施工流程图》第二条浅埋暗挖施工方法1、辅助工法应根据施工条件,围岩特性、断面大小、地面建筑物及地下管线情况、设计要求、机具设备等条件,并综合考虑安全、质量、经济、工期的要求,慎重选择合理的地层预加固辅助工法。
在电力隧道、热力隧道等断面施工中,一般采用超前小导管注浆加固。
在地铁车站渡线段等大型断面或隧道下穿重要管线和建筑物、构筑物等一般采用超前大管棚或超前大管棚与超前小导管注浆加固结合方式。
如条件允许,也可采用超前水平旋喷、超前水平搅拌等预加固方式。
在复杂地层,如流软流塑等地层中亦可采用地下水平冻结技术,预加固地层。
小导管超前注浆一般在开挖部位的上部沿全长进行,如果需要,在侧墙上部也要设置。
小导管用直径32~40mm的钢管制成,前方作成锥形,尾端有加强环,管身设有注浆孔。
小导管长度要根据开挖步距、外插角度、设备性能、搭接长度适当选取,一般管长2.5m~3.5m,。
根据工程实践,采用小导管超前压注纯水泥浆(加入适量速凝剂)或水泥-水玻璃浆,适用于砂卵石层或松散的回填土层,使用超细水泥浆液可适用于有水的粉细砂地层中。
浓硫酸+氢氧化钠+水玻璃+水或纯水玻璃浆,适用于砂层或其它土层。
注浆压力一般控制在0.4-0.6Mpa,并根据现场试验结果确定。
2、土方开挖土方开挖方式的确定要根据土质情况、超前预加固方式、拟使用的施工机械等因素综合考虑。
一般采用的方式有:(1)土质较好的小断面隧道一般采用全断面法施工。
(2)土质较好的地铁单、双线隧道一般采用台阶法、短台阶法或上台阶分部开挖(即留核心土)法施工。
(3)大断面与大跨度隧道一般采用中隔墙台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法施工。
(4)地下商场、车站等单层、多跨地下结构一般采用柱洞法、侧洞法、中洞法施工,在起拱有困难地段亦可采用平顶直墙工法施工。
在各种开挖方式中,要按照先上后下、相互错开的原则确定开挖顺序。
一般土层每次开挖步距为0.75m ,施工中要根据施工情况和监测结果进行调整。
地铁浅埋暗挖隧道CRD法施工技术一、前言目前,我们国家有10个城市正在修建地铁,包括北京、天津、上海、南京、广州、xx等,已通车里程约256km;正在规划地铁工程的城市有约25个,正在深化设计的约有38条线路。
xx地铁线路区间大部分为地下浅埋。
浅埋的区间隧道,部分采用盾构法施工;部分采用矿山法暗挖,矿山法施工运用“新奥法”基本原理,采用锚喷初期支护,充分利用围岩的自承能力,以保证隧道的施工安全。
地铁浅埋暗挖隧道CRD法施工为矿山法中的一种施工方法,在城市中采用此种施工方法,在保证施工地表不陷、不坍的前提下,做到不扰民,维护了市容和街面上正常的交通秩序。
xx地铁一期工程xx土建工程包括世界之窗站及站后折返线,是1号线延长段的临时终点站,也是1、2号线的换乘站。
站后折返区间,位于世界之窗站以西,线路沿深南路布设。
折返线右线(北线)长109m,兼作临时存车线,并预留1号线与规划2号线联络线接口的土建工程;左线长191.257m,左右线平行,线间距15.2m。
为土质隧道、围岩类别低,基本属Ⅰ、Ⅱ类围岩,且埋深浅,区间隧道埋深6.0~10.0m。
区间隧道主要穿过海冲击砾砂、海冲击粘土地层,隧道底板位于砾质粘性土地层上。
地下水位埋深0.85~7.40m,高程3.08~8.36m,站后折返区间隧道CK17+360~+399段为双线大断面,由于断面大,开挖及支护施工难度大,根据设计及现状要求,采用CRD法施工。
二、 CRD法施工特点及适用范围1、特点(1)地铁浅埋隧道采用CRD法施工,很好的解决了大断面隧道开挖的安全性问题,且结构简单,安全可靠,拆装方便、灵活,经济效益显著。
(2)该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上,在xx地铁工程施工中总结出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。
与新奥法的不同之处在于,它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下,隧道埋深小于或等于隧道直径,以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。
浅析地铁施工浅埋暗挖法施工工艺发表时间:2018-09-10T10:30:26.157Z 来源:《基层建设》2018年第19期作者:黄胜[导读] 摘要:地铁的施工随着我国交通运输的四通八达逐渐扩张了规模,地铁已经成为诸多城市出行的主要形式,其便捷性、安全性极大的提高了交通的运输效率,在城市化的快速发展中,缩减了乘客的中转时间,地铁施工的质量标准随之提升,地铁的施工中一些工艺流程需要在隐蔽性的空间中进行,施展的环境受限,作为地铁构建中必然的浅埋暗挖,同样在隐蔽的地下空间中,受到诸多的条件制约,浅埋暗挖适用于各个区域的地形地势,能够为地铁的构建北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司北京 100000摘要:地铁的施工随着我国交通运输的四通八达逐渐扩张了规模,地铁已经成为诸多城市出行的主要形式,其便捷性、安全性极大的提高了交通的运输效率,在城市化的快速发展中,缩减了乘客的中转时间,地铁施工的质量标准随之提升,地铁的施工中一些工艺流程需要在隐蔽性的空间中进行,施展的环境受限,作为地铁构建中必然的浅埋暗挖,同样在隐蔽的地下空间中,受到诸多的条件制约,浅埋暗挖适用于各个区域的地形地势,能够为地铁的构建提供基础的施工场所,贯穿与地铁隧道施工的整体环节,应强化浅埋暗挖的技术手段,保障地铁施工的顺利进行。
关键词:地铁施工;浅埋暗挖法;施工工艺一、浅埋暗挖法开挖方案的优化分析1. 加强现场的监测水平地铁的施工相较于地面的施工,其不稳定的因素较多,对于施工的工艺流程要求更为严谨,因此现场的施工监督是必不可少的,一些地面的施工监督流于形式化,但在地铁施工中应规避监督环节的不重视,浅埋暗挖法施行期间,应对于浅埋暗挖法中的支护形式与可靠性进行测评,了解支护的各个条件,计算其参数数据,缩减浅埋暗挖法中的支护偏差,一些浅埋暗挖法在支护的施工中,还要跟进二次的衬砌支护,应结合监管中提纯的信息来保障其支护的安全性,确保隧道施工的安全与质量和工程项目的社会、经济及环境效益。
浅谈地铁施工中的浅埋暗挖法摘要:随着我国城市地铁建设的快速发展,地铁隧道施工技术也在不断发展和创新。
浅埋暗挖法是一种在离地表很近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的方法。
目前已在地铁施工中普遍采用。
本文分析了地铁施工中浅埋暗挖法。
关键词:地铁;浅埋暗挖法;一、浅埋暗挖法概述在地铁施工的过程中,必须要考虑隧道线路的穿越地层情况,并根据土质情况的不同选择合理的施工技术并制定相应的施工方案。
在目前的地铁施工中,浅埋暗挖法已经得到了广泛的应用。
浅埋暗挖法能够有效节约地面空间,减少建筑物的拆迁、避免较大的交通导流,可以充分利用地下空间,适用地层范围较广,施工方法成熟,经济效果好。
浅埋暗挖法主要通过采取超前加固、优化开挖顺序、改变开挖台阶长度等手段来提高地铁隧道的开挖质量和整体施工安全指标。
通过采用浅埋暗挖法,地铁隧道的多种技术难题得到了很好的解决,因此,浅埋暗挖法对于地铁隧道施工具有重要的作用。
二、浅埋暗挖法的施工原则浅埋暗挖法的施工原则主要有八点,以下就来一一列举。
第一点,按照地层状态、地上的建筑物特征和设备的配置状态,选取相对于地层来说干扰少、有效、简洁的开挖措施。
如果断面比较大或者地层差一些,就应采用积极有效的辅助工艺以及对应的分部开挖工法;如果断面比较小或者地层相对较好,就可全断面开挖工法。
第二点,做好辅助工艺的选取,如果地层比较差或者开挖的层面自身不能稳定的时候,采用辅助工艺施工后,依然要首先选取分部开挖工法。
第三点,选用能够适用于多种地层及断面施工的一系列配套的施工机械,为了能够尽快施工,机器的投入的量通常来说应该不低于整个施工过程的总成本的百分之十。
第四点,施工过程中的监控量测和信息反馈十分的关键。
第五点,工序的安排应该彰显及时性,地层比较差的情况下,一定要认真落实好十八字的方针。
第六点,提升工作人员的素质,计划安排整体工班进行测试,这样可以有效提升质和速度。
第七点,做好施工中的通风,使洞内外人与施工环境和谐相处。