浅埋暗挖关键施工技术65128
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浅埋暗挖法工程相关施工技术简介浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。
继1984年王梦恕院士在军都山隧道黄土段试验成功的基础上,又于1986年在具有开拓性、风险性、复杂性的北京复兴门地铁折返线工程中应用,在拆迁少、不扰民、不破坏环境下获得成功。
同时,结合中国特点及水文地质系统,创造了小导管超前支护技术、8字型网构钢拱架设计、制造技术、正台阶环形开挖留核心土施工技术和变位进行反分析计算的方法,提出了管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测18字方针,突出时空效应对防塌的重要作用,提出在软弱地层快速施工的理念。
由此形成了浅埋暗挖法,创立了适用于软弱地层的地下工程设计、施工方法。
基本原理浅埋暗挖法沿用新奥法(NewAustrianTunnelingMethod)基本原理,初次支护按承担全部基本荷载设计,二次模筑衬砌作为安全储备;初次支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。
应用浅埋暗挖法设计、施工时,同时采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩的自承能力;并采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系;在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计,实现不塌方、少沉降、安全施工等,并形成多种综合配套技术。
浅埋暗挖法施工的地下洞室具有埋深浅(最小覆跨比可达0.2)、地层岩性差(通常为第四纪软弱地层)、存在地下水(需降低地下水位)、周围环境复杂(邻近既有建、构筑物)等特点。
由于造价低、拆迁少、灵活多变、无须太多专用设备及不干扰地面交通和周围环境等特点,浅埋暗挖法在全国类似地层和各种地下工程中得到广泛应用。
在北京地铁复西区间、西单车站、国家计委地下停车场、首钢地下运输廊道、城市地下热力、电力管道、长安街地下过街通道及地铁复八线中推广应用,在深圳地下过街通道及广州地铁一号线等地下工程中推广应用,并已形成了一套完整的综合配套技术。
同时,经过许多工程的成功实施,其应用范围进一步扩大,由只适用于第四纪地层、无水、地面无建筑物等简单条件,拓广到非第四纪地层、超浅埋(埋深已缩小到0.8m)、大跨度、上软下硬、高水位等复杂地层及环境条件下的地下工程中去。
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。
浅埋暗挖法的几种施工方法《浅埋暗挖法的几种施工方法》嘿,朋友!今天来跟你唠唠浅埋暗挖法的几种施工方法,这可都是干货哦!首先,咱来说说全断面开挖法。
这就好比你吃一整个大蛋糕,一口全塞进嘴里!哈哈,开个玩笑。
其实全断面开挖法呢,就是一次性把整个断面开挖成型。
就像你要盖一间小房子,直接把地基到屋顶的空间一次性挖出来。
操作起来也不难,先做好前期的准备工作,比如勘查地质情况,就像医生给病人做全面检查一样,得把地底的“身体状况”摸清楚。
然后确定开挖的顺序和循环进尺,这就好比你走路,得先决定迈哪只脚,走多远。
接着就是开挖啦,用上合适的机械设备,轰隆隆一顿操作。
不过要注意控制开挖的速度和方向,别挖歪了或者挖快了塌方了,那可就麻烦大啦!再说说台阶法。
想象一下你爬楼梯,一阶一阶往上走,这台阶法就差不多是这个意思。
把断面分成几个台阶,逐步开挖。
第一步还是老样子,地质勘查不能少。
然后根据情况把断面分成上下或者多层台阶。
开挖的时候呢,先挖上面的台阶,就像先爬上面的楼梯。
挖完上面的,再挖下面的,得有个先后顺序,不能乱了套。
而且每挖一步都要做好支护,不然这“楼梯”可不稳当。
还有一种叫环形开挖预留核心土法。
这个有点像你啃玉米,先把外面一圈啃掉,中间留着。
先对地质进行一番“侦察”,然后按照设计把断面分成环形的部分和核心土。
先挖环形的,就像先啃玉米外面那一圈。
挖的时候要注意保持环形的稳定性,别让它塌了。
挖完环形的,再挖核心土,这核心土就像是玉米中间的芯,得最后处理。
最后咱说下双侧壁导坑法。
这就像是给隧道穿上了“双层保护衣”。
同样先进行地质“摸底”,然后在隧道两侧各挖一个导坑。
这两个导坑就像是两个小跟班,先探路。
导坑挖好后,再进行中间部分的开挖。
整个过程就像排兵布阵一样,要有条理,不能乱了阵脚。
总之,这几种浅埋暗挖法各有各的特点和适用情况。
选择的时候可得根据实际情况,就像你选鞋子,得合脚才行。
施工的时候一定要小心谨慎,毕竟这地下的事儿可马虎不得。
浅埋暗挖法隧道施工技术摘要:本文首先简要介绍了浅埋暗挖法的基本原理、基本原则及其施工工艺,基于此,深入探讨了浅埋暗挖法隧道施工技术要点,以期为今后需要用于隧道工程建设的有关单位和人员提供了一定的借鉴和参考。
关键词:浅埋暗挖法、隧道施工一、前言随着我国经济的不断发展,我国城市化进程持续向前推进,使得城市土地资源越来越紧张,如何保证地下空间得到合理利用,已成为许多城市面临的重要课题,城市隧道在城市基础设施建设领域得到广泛应用,主要体现在水务、电力、热力、地铁、公交等方面。
作为城市隧道施工的重要方法,浅埋暗挖施工技术日益成熟,将会被广泛应用于城市基础设施建设中。
二、浅埋暗挖法隧道施工技术概述1、浅埋暗挖法施工原理浅埋暗挖法采用复合衬砌,初期支护承担全部基本荷载,二衬作为安全储备,初支、二衬共同承担特殊荷载;采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩自承能力,采用不同开挖方法及时支护封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系;采用信息化设计与施工。
2、浅埋暗挖法施工基本原则(1) 隧道施工前和施工中必须做好水文、地质勘查工作。
(2) 务必遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”18 字方针。
(3) 隧道洞身开挖一般采取环形开挖留核心土方法。
(4) 隧道开挖应在无水条件下作业。
如有地下水,应选择人工降水或堵水措施,提供无水作业条件。
(5) 隧道开挖和衬砌施做过程中通过必要的辅助加固措施来稳定洞体,确保施工安全。
(6) 隧道支护常规采用复合式衬砌,同时在衬砌中间加设防水层。
(7)施工全过程均需进行监控量测。
3、浅埋暗挖法施工工艺(1)如下图1,为浅埋暗挖法施工基本工艺流程。
图 1 基本工艺流程(2)如图2、3所示,为隧道标准断面图示。
图2 电力隧道标准断面图3 地铁隧道标准断面三、浅埋暗挖法施工技术要点1、开挖方法浅埋暗挖法施工过程中,要针对工程特点、环境要求、围岩情况和施工单位的自身情况等,合理选择开挖方法和掘进方式,在一定情况下,要开展试验段加以验证。
目录第一章浅埋暗挖法概述 (1)1.1 浅埋暗挖法产生的背景 (1)1.2 浅埋暗挖法的应用 (2)第二章浅埋暗挖法施工方法 (6)2.1 施工原则 (6)2.2 施工步骤 (6)2.3 基本工艺要求 (6)2.4 浅埋暗挖施工方法比较 (8)2.4.1 全断面开挖法 (11)2.4.2 台阶法 (11)2.4.3 环形开挖预留核心土法 (11)2.4.4 双侧壁导坑法 (12)2.4.5 中洞法 (12)2.4.6 中隔壁法(CD) (12)2.4.7 交叉中隔壁法(CRD) (13)2.5 大断面暗挖法施工 (14)第三章北京地铁浅埋暗挖法施工中常用的配套技术 (16)3.1 北京地铁浅埋暗挖施工中出现的问题 (16)3.2 辅助工法的主要目的 (17)3.2.1 地层加固的方法 (17)3.2.2 其他常用辅助方法 (18)3.2.3 地下水处理方法 (18)3.3 辅助工法运用的注意点 (20)3.3.1 小导管超前支护 (20)3.3.2 管棚支护 (20)3.3.3 水平旋喷法 (21)3.3.4 水平冻结法 (21)第四章浅埋暗挖法施工中的监测 (22)4.1总体要求 (22)4.2 监测的作用 (22)4.3 监测项目的确定因素 (22)4.4 量测项目类型 (23)4.6 测点设置 (24)4.7 监测要求 (25)4.8 量测数据整理、分析与反馈要求 (27)4.9 围岩稳定性的综合判别 (27)第五章浅埋暗挖法工程实例 (29)5.1复兴门折返线工程(正台阶法和单侧臂导坑正台阶法) (29)5.1.1 工程概况 (29)5.1.2 施工工艺与方法 (30)5.2 北京地铁蒲黄榆车站(中洞法) (32)5.3 北京地铁磁器口车站(中洞法) (33)5.3.1 磁器口车站概况 (33)5.3.2 中洞法施工步序 (33)5.4 北京地铁10号劲松站车站(洞桩法) (35)5.5 广州地铁三号线林和西站(中柱+台阶+CRD法) (35)5.5.1 工程概况 (35)5.5.2 隧道开挖与施工工艺 (37)5.5.3 隧道施工监测 (38)5.6 营口道站1号风机房的施工(CRD法) (39)5.6.1 工程概况 (39)5.6.2 施工方法 (39)5.7 北京地铁和平里站至东直门站地下区间的施工(中洞法) (40)5.7.1 工程概况 (40)5.7.2 浅埋连拱隧道的施工难点 (40)5.7.3 确定施工方案的原则 (41)5.7.4 施工方案 (41)5.7.5 地表跟踪注浆加固重要建筑物 (42)5.7.6 防排水施工 (43)5.8 北京地铁十号线光华路站中洞施工实例 (44)5.8.1 工程概况 (44)5.8.2 主要施工方法和技术措施 (44)5.9 北京长安街东单东人行过街通道工程实例 (47)5.9.1 工程概述 (47)5.9.2 工程特点 (48)5.9.3 施工方案 (48)5.9.4 主要施工方法 (50)5.9.5 防水层施工 (51)5.9.6 暗挖结构衬砌施工 (51)5.9.7 上层滞水处理 (51)5.9.8 监控量测 (51)5.10 北京轻轨框架结构的施工 (51)5.10.1 工程概况 (51)5.10.2 施工方法 (52)5.10.3 主要施工技术 (52)5.10.4 钢格栅支撑施工技术 (54)浅埋暗挖施工技术第一章浅埋暗挖法概述1.1 浅埋暗挖法产生的背景经过近40年的发展,我国地铁修建方法已由最初单一的明挖法发展到现在的明挖、暗挖、浅埋暗挖、矿山法、盾构法等多种方法并存,施工技术不断发展提高,已初步形成了专门的学科体系,极大地推动了地铁建设事业的快速发展。
浅埋暗挖法修建隧道及地下工程主要施工方法施工方法示意图重要指标比较适用条件沉降工期防水初期支护拆除量造价全断面法地层好,跨度 8m一般最短好无低正台阶法地层较差,跨度 12m一般短好无低正台阶环形开挖法12345地层差,跨度 12m好无低一般短单侧壁导坑法123地层差,跨度 14m 较大较短好无低双侧壁导坑法123小跨度,连续使用可扩张跨度大长效果差大高1中隔壁(CD工法)1234地层差,跨度 18m较大较短好小偏高交叉中隔壁法(CRD 工法)123456地层差,跨度 20m较小长好大高中洞法122小跨度,连续使用可扩张大跨度小长效果差大较高侧洞法312小跨度,连续使用可扩张大跨度大长效果差大高柱洞法多层多跨大长效果差大高城市喷锚暗挖法施工主要有新奥法、浅埋暗挖法。
浅埋暗挖法是一种施工新技术,其特点是在开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩,合理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,有效地抑制围岩的过大变形。
“管超前,严注浆,短开挖,强支护,早封闭,勤量测”是浅埋暗挖法施工的十八字方针。
常用的浅埋暗挖法典型施工方法见下表:\一.全断面法地下工程断面采用一次开挖成型的施工方法叫全断面法,该法的有点是可以减小开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简单,便于组织大型机械化施工;施工速度快,防水处理简单,缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。
二.台阶法台阶法施工就是将结构断面分成几个或几部分,即分成上下两个工作面或几个工作面,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和中隔壁台阶法等,正台阶法能较早使支护闭合,有利于控制其结构及由此引起的地面沉降。
1.台阶法开挖有点(1)灵活多变,适用性强。
凡是软弱围岩、第四季沉积地层,必须采用正台阶法,这是各种方法中的基本方法。
(2)具有足够的作业空间和较快的施工速度。
当地层无水,洞跨度小于10米时,均可采用该方法。