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1K413040喷锚暗挖(矿山)法施工

归档日期:07-07       文本归类:暗挖式工事      文章编辑:爱尚语录

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  1K413040 喷锚暗挖(矿山)法施工 1K413041 喷锚暗挖法的掘进方式选择 市政公用地下工程,因地下障碍物和周围环境限制通常采用喷锚暗挖(矿山)法施工。 一、浅埋暗挖法与掘进方式 浅埋暗挖法施工因掘进方式不同,可分为众多的具体施工方法,如全断面法、正台阶法、环形开挖预 留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等。。 (一)全断面开挖法(2014 单 10)★ 1.全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,适宜人工开挖或小型机械作业。 2.全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及 时进行初期支护。 3.全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形 成,工序简便;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)台阶开挖法 1.台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工,软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。 2.台阶开挖法将结构断面分成两个以上(?)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,有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。 3.台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度,灵活多变,适用性强。★ (台足快变强)(EX 沉降控制好) 4.台阶开挖法注意事项 (1)台阶数不宜过多,台阶长度要适当,对城市第四纪地层★,台阶长度一般以控制在 1D 内(D 一般指隧道跨度)为宜。 (2)对岩石地层,针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工,以防止落石和崩塌。 (三)环形开挖预留核心土法 1.环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。 是城市第四纪软土地层浅埋暗挖法最常用的一种标准掘进方式。 2.一般情况下,将断面分成环形拱部(见表 1K413041 示意图中的 1、2、3) 、上部核心土 (见表 1K413041 对应工法示意图中 4) 、下部台阶(见表 1K413041 对应工法示意图中 5)等三 部分 (★) 。 根据断面的大小, 环形拱部又可分成几块交替开挖。 环形开挖进尺为 0.5~1.0m. 不 宜过长。台阶长度一般以控制在 1D 内(D 一般指隧道跨度)为宜。 (箱涵顶进、支撑挖土:开挖进尺 0.4~0.8) 3.施工作业流程:用人工或单臂掘进机开挖环形拱部→架立钢支撑→喷混凝土。 (★) 在拱部初次支护保护下,为加快进度,宜采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶, 随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。视初次支护的变形情况或施工步序,安排施工二次衬砌作 业。 4.方法的主要优点(优点:安全、快速) (1) 因为开挖过程中上部留有核心土支承着开挖面(★), 能迅速及时地建造拱部初次支护, 所以开挖工作面稳定性好。 (2)和台阶法一样,核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的,施工安全性 好。与超短台阶法相比,台阶长度可以适度加长,以减少上、下台阶施工干扰。与下述的侧壁 法相比,施工机械化程度可相对提高,施工速度可加快。 5.注意事项(缺点:多次扰动、全断面封闭时间长、锚杆不易成型) (1)虽然核心土增强了开挖面的稳定,但开挖中围岩要经受多次扰动,而且断面分块多, 支护结构形成全断面封闭的时间长,这些都有可能使围岩变形增大。因此,常要结合辅助施工 措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。 (2)由于拱形开挖高度较小,或地层松软锚杆不易成型,所以对城市第四纪地层,施工 中一般不设或少设锚杆。 (★——EX 多设锚杆) (四)单侧壁导坑法 1. 单侧壁导坑法适用于断面跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。 2.单侧壁导坑法是将断面横向分成 3 块或 4 块:侧壁导坑(1) 、上台阶(2) 、下台阶(3) , 侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用,并考虑机械设备和施工条件而定。 3.一般情况下侧壁导坑宽度不宜超过 0.5 倍洞宽(★) ,高度以到起拱线为宜,这样导坑 可分二次开挖和支护,不需要架设工作平台,人工架立钢支撑也较方便。 4.导坑与台阶的距离没有硬性规定,但一般应以导坑施工和台阶施工不发生干扰为原则。 上、下台阶的距离则视围岩情况参照短台阶法或超短台阶法拟定。 (五)双侧壁导坑法 1.双侧壁导坑法又称眼镜工法。当隧道跨度很大(not 特大) ,地表沉陷要求严格,围岩 条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。 2.双侧壁导坑法一般是将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土、下台阶(分别见 表 1K413041 中对应工法示意图的 1、2、3) 。导坑尺寸拟定的原则同前,但宽度不宜超过断面 最大跨度的 1/3(★) 。左、右侧导坑错开的距离,应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分 布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。 3.施工顺序: ? ? ? ? ? ? (先)开挖一侧导坑,并及时地将其初次支护闭合。 相隔适当距离后开挖另一侧导坑,并建造初次支护。 开挖上部核心土,建造拱部初次支护,拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。 开挖下台阶,建造底部的初次支护,使初次支护全断面闭合。 拆除导坑临空部分的初次支护。 施作内层衬砌。 ——★ 4.优缺点: (1)双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多,扰动大,初次支护全断面闭合的时间长,但每 个分块都是在开挖后立即各自闭合的,所以在施工中间变形几乎不发展。 (2)双侧壁导坑法施工较为安全,但速度较慢,成本较高。 (六)中隔壁法(CD)和交叉中隔壁法(CRD) 1.中隔壁法也称 CD 工法,主要适用于地层较差和不稳定岩体、且地面沉降要求严格的地 下工程施工。 2.当 CD 工法不能满足要求时,可在 CD 工法基础上加设临时仰拱(★) ,即所谓的交叉中 隔壁法(CRD 工法) 。 3.CD 工法和 CRD 工法在大跨度隧道中应用普遍,在施工中应严格遵守正台阶法的施工要 点,尤其要考虑时空效应,每一步开挖必须快速,必须及时步步成环,工作面留核心土或用喷 混凝土封闭,消除由于工作面应力松弛而增大沉降值的现象。 (七)中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法 当地层条件差、断面特大!!!时,一般设计成多跨结构,跨与跨之间有梁、柱连接(★) , 一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工,其核心思想是变大断面为中小断面,提高 施工安全度。 1.中洞法施工就是先开挖中间部分(中洞) ,在中洞内施作梁、柱结构,然后再开挖两侧 部分(侧洞) ,并逐渐将侧洞顶部荷载通过中洞初期支护转移到梁、柱结构上。由于中洞的跨 度较大,施工中一般采用 CD、CRD 或双侧壁导坑法进行施工。中洞法施工工序复杂(★) ,但 两侧洞对称施工,比较容易解决侧压力从中洞初期支护转移到梁柱上时的不平衡侧压力问题, 施工引起的地面沉降较易控制。特点:初期支护自上而下,每一步封闭成环,环环相扣(★) , 二次衬砌自下而上施工,施工质量容易得到保证。 2.侧洞法施工就是先开挖两侧部分(侧洞) ,在侧洞内做梁、柱结构,然后再开挖中间部 分(中洞) ,并逐渐将中洞顶部荷载通过初期支护转移到梁、柱上,这种施工方法在处理中洞 顶部荷载转移时,相对于中洞法要困难一些(★) 。特点:两侧洞施工时,中洞上方土体经受多 次扰动,形成危及中洞的上小下大的梯形、三角形或楔形土体,该土体直接压在中洞上,中洞 施工若不够谨慎就可能发生坍塌(★) 。 3.柱洞法施工是先在立柱位置施做一个小导洞,当小导洞做好后,在洞内再做底梁,形 成一个细而高的纵向结构,柱洞法施工的关键是如何确保两侧开挖后初期支护同步作用(★) 在顶纵梁上,而且柱子左右水平力要同时加上且保持相等。 4.洞桩法就是先挖洞,在洞内制作挖孔桩,梁柱完成后,再施作顶部结构,然后在其保 护下施工(★) ,特点:实际上就是将盖挖法施工的挖孔桩梁柱等转入地下进行。 二、掘进方式与选择条件 (1)虽然掘进方式不同,各种具体施工方法都有其优点和缺点(施工注意事项选择前必须经过现场 条件调研分析,在技术经济综合比较基础上选择较适宜的施工方法。 (2)上述不同掘进(开挖)方式与选择考虑主要条件如表1K413041所示,以供工程实践中参考。 三、掘进(开挖)方式及其选择条件 见表1K413041: 8 、10、12、14 喷锚暗挖(矿山)法开挖方式与选择条件 施工方法 示意图 结构与适用地层 土质稳定、断面较小, 跨度≤8m 地层较好、软弱围岩、 正台阶法 第四季沉积地层, 跨度≤10m 环形开挖 预留核心土法 一般土质、易坍塌软 弱围岩、断面较大, 跨度≤12m 断面跨度大、地表沉 单侧壁导坑法 陷难于控制的软弱松 散围岩, 跨度≤14m--★ 跨度大、沉陷要求严、 双侧壁导坑法 (眼镜工法) 围岩条件特别差、单 侧导坑难控制,小跨 度,连续使用可扩大 跨度 跨度大?、地层较差、 不稳定岩体、地面沉 降要求严, 跨度≤18m 较大 较短 较大 长 较大 ★ 较短 一般 短 一般 短 沉降 工期 表 1K413041 防水 初期支护拆除量 造价 选择条件比较 全断面法 一般 最短 好 无 低 好 无 低 好 无 低 好 小 低 效果差 ★ 大 高 中隔壁法 (CD 工法) 好 小 偏高 交叉中隔壁法 (CRD 工法) 中隔壁+临时仰拱 (条件同上) , 跨度≤20m 跨度特大、地层条件 较小 ★ 长 好 大 高 中洞法 差,小跨度★,连续 使用可扩大跨度 (条件同上) , 小 ★ 长 效果差 大 较高 侧洞法 小跨度★,连续使用 可扩大跨度 (条件同上) , 多层多跨 大 长 效果差 大 高 柱洞法 大 长 效果差 大 高 洞桩法 (条件同上) , 多层多跨 较大 长 效果差 较大 高 (沉降叉中洞,防水双四洞、支护同防水再加一个叉)——★ 跨:8 到 20 没 16、2 层多跨 3 小跨(2013 案 3.1) 法顺序一定熟记) 沉:3 般 3 较大、较小小 2 大、1 较大 工:3 短短长短、5 长 (3 短:最短、短、短 支:3 无小大小、4 大 1 较大 水:4 好 1 差、2 好 4 差 (2013 单 9) 价:4 低 1 高、偏高较 3 高 陈工知水价、33344 (11 个工 短长短:较短、长、较短) 1K413042 喷锚加固支护施工技术 本条以浅埋暗挖法为主简要介绍喷锚支护技术和超前加固技术。 一、喷锚暗挖与初期支护 (一)喷锚暗挖与支护加固 (1)浅埋暗挖法施工地下结构需采用喷锚初期支护,主要包括: ? 钢筋网喷射混凝土、(EX 钢拱架喷射。。) ? 锚杆一钢筋网喷射混凝土、 ? 钢拱架一钢筋网喷射混凝土等支护结构形式; 可根据围岩的稳定状况,采用一种或几种结构组合。 (2)在浅埋软岩地段、自稳性差的软弱破碎围岩、断层破碎带、砂土层等不良地质条 件下施工时,若围岩自稳时间短、不能保证安全地完成初次支护,为确保施工安全,加快施 工进度,应采用各种辅助技术进行加固处理,使开挖作业面围岩保持稳定。 (二)支护与加固技术措施 1.暗挖隧道内常用的技术措施 (1)超前锚杆或超前小导管支护; (2)小导管周边注浆或围岩深孔注浆; (3)设置临时仰拱。 ——★ 2.暗挖隧道外常用的技术措施 (1)管棚超前支护; (2)地表锚杆或地表注浆加固; (3)冻结法固结地层; (4)降低地下水位法。 二、暗挖隧道内加固支护技术 (一)主要材料 (1)喷射混凝土应采用早强混凝土,其强度必须符合设计要求。严禁选用具有碱活性集料(★)。 可根据工程需要掺用外加剂,速凝剂应根据水泥品种、水灰比等,通过不同掺量的混凝土试驗选择最佳 掺量,使用前应做“凝结时间试验”,要求初凝时间不应大于5min,★ 终凝时间不应大于10min。 ——★(2013) (2)钢筋网材料宜采用Q235钢,钢筋直径宜为6?12mm,网格尺寸宜采用150?300mm(★), 搭接长度应符合规范。钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固。 (3) 钢拱架宜选用钢筋、 型钢、 钢轨等制成, 采用钢筋加工而成格栅拱架的主筋直径不宜小于18mm。 ——★ (二)喷射混凝土前准备工作 (1)喷射混凝土前,应检查开挖断面尺寸,清除开挖面、拱脚或墙脚处的土块等杂物,设置控制 喷层厚度的标志。对基面有滴水、淌水、集中出水点的情况,采用埋管等方法进行引导疏干。 (2)应根据工程地质及水文地质、喷射量等条件选择喷射方式,宜采用分层湿喷方式;分层喷射 厚度宜为50?100mm。 (3)钢拱架应在开挖或喷射混凝土后及时架设; 超前锚杆、小导管支护宜与钢拱架、钢筋网(★)配合使用,长度宜为3.0?3.5m(★), 并应大于循环进尺的2倍。 (4)超前锚杆、小导管支护是沿开挖轮廓线,以一定的外插角,向开挖面前方安装锚杆、导管, 形成对前方围岩的预加固。 (三)喷射混凝土 (1)喷射混凝土应紧跟开挖工作面,应分段、分片、分层,由下而上(★)顺序进行,当岩面有较大 凹洼时,应先填平。分层喷射时,一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定。 (2)钢拱架应与喷射混凝土形成一体,钢拱架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实,钢拱 架应全部被喷射混凝土覆盖,其保护层厚度不应小于40mm(★)。 (3)临时仰拱应根据围岩情况及量测数据确定设置区段,可采用型钢或格栅结合喷混凝土修筑。 (四)隧道内小导管注浆技术详见1K413044,管棚超前支护详见1K413045。 (五)隧道内锚杆注浆加固 锚杆施工应保证孔位的精度在允许偏差范围内, 钻孔不宜平行于岩层层面, 宜沿隧道周边径向钻孔。 锚杆必须安装垫板,垫板应与喷混凝土面密贴。钻孔安设锚杆前应先进行喷射混凝土施工,孔位、孔径、 孔深要符合设计要求,锚杆露出岩面长不大于喷射混凝土的厚度,锚杆施工应符合质量要求。 三、暗挖隧道外的超前加固技术 (一)降低地下水位法 (1)当浅埋暗挖施工地下结构处于富水地层中,且地层的渗透性较好,应首选降低地下水位法达 到稳定围岩、提高喷锚支护安全的目的。 含水的松散破碎地层宜采用降低地下水位法,不宜采用集中宣泄排水的方法。 ★ ★ (2)在城市地下工程中采用降低地下水位法时,最重要的决策因素是确保降水引起的沉降不会对 已存在构筑物或拟建构筑物的结构安全构成危害。 (3)降低地下水位通常采用地面降水方法或隧道内辅助降水方法。 (4)当采用降水方案不能满足要求时,应在开挖前(★)进行帷幕预注浆,加固地层等堵水处理。 根据水文、地质钻孔和调查资料,预计有大量涌水或涌水量虽不大,但开挖后可能引起大规模塌方时, 应在开挖前进行注浆堵水,加固围岩。 (二)地表锚杆(管) (1)地表锚杆(管)是一种地表预加固地层的措施,适用于浅埋暗挖、进出工作井地段和岩体松 软破碎地段。 (2)地面锚杆(管)按矩形或梅花形布置, 先钻孔→ →吹净钻孔→ →用灌浆管灌浆→ →垂直插入锚杆杆体→ →孔口将杆体固定。 地面锚杆(管)支护,是由普通水泥砂浆和全粘结型锚杆构成地表预加固地层或围岩深孔注浆 加固地层。 (3)锚杆类型应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择(★——EX 支护结构、施工质量), 可选用中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆和摩擦型锚杆。 (★——先灌浆) ★ (三)冻结法固结地层 (1)冻结法是利用人工制冷技术,用于富水软弱地层的暗挖施工固结地层。 通常,当土体的含水量大于2.5%、 地下水含盐量不大于3%、 地下水流速不大于40m/d时,均可“适用”常规冻结法, 当土层含水量大于10%和地下水流速不大于7?9m/d时,冻土扩展速度和冻结体形成的效果“最 佳”。 ★——适用VS最佳 (2)在地下结构开挖断面周围需加固的含水软弱地层中钻孔敷管,安装冻结器,通过人工制冷作 用将天然岩土变成冻土,形成完整性好、强度高、不透水的临时加固体,从而达到加固地层、隔绝地下 水与拟建构筑物联系的目的。 ★ (3)在冻结体的保护下进行竖井或隧道等地下工程的开挖施工,待衬砌支护完成后,冻结地层逐 步解冻,最终恢复到原始状态。 (4)冻结法主要优缺点: 1)主要优点:冻结加固的地层强度高;地下水封闭效果好;地层整体固结性好;对工程环境污染 小。 2)主要缺点:成本较高;有一定的技术难度。 【案例1K413042】 1.背景 某公司施工项目部承建城市地铁3号标段,包含一段双线区间和一个车站,区间隧道及 风道出人口采用暗挖法施工,车站的主体结构采用明挖法施工。区间隧道上方为现况道路, 路宽22.5m,道路沿线的地下埋设有雨污水、天然气、电信、热力等管线,另外还有一座 公共厕所。隧道埋深15m左右,并有100m左右长度内遇有中风化石灰岩。岩层以上分别为 黏土2m,砂卵石5?7m,粉细砂2m,粉质黏土3m,回填土2?2.5m。施工日志记录如下事 件: (1)设计文件提供的相关地下管线及其他构筑物的资料表明:隧道距所有地下管线m以上;经过分析,项目部认为地下管线对暗挖隧道施工的影响不大。但 在挖到地面的公共厕所位置时隧道发生塌方(我草!!!)。 (2)隧道基底施工遇有风化岩段,项目部拟采用松动爆破法移除岩石;施工前编制了 松动爆破施工专项方案,但在专家评审时被否定,最后采取了机械凿除法施工。 (3)由于隧道喷射混凝土施工采用干喷方式,没有采用投标施工方案中的湿法喷射混 凝土方式,被质量监督部门要求暂停喷射混凝土施工。 (4)在隧道完成后发现实际长度比工程量清单中长度少1.5m。项目部仍按清单长度 计量。当被监理发现后要求项目部扣除1.5m的长度。 2.问题 (1)事件1中最可能引起塌方的原因是什么? (2)事件2中专家为什么否定爆破法专项方案? (3)质量监督部门为什么要求暂停喷射混凝土施工? (4)事件4,监理要求项目部扣除1.5m的隧道长度的做法是否正确,为什么? 3.参考答案 (1)问题1 从背景分析,引起塌方可能成因是公共厕所的化粪池渗漏。较旧的污水混凝土管线、方 沟、化粪池等渗漏情况比较多,致使隧道顶部土体含水量增大引起塌方,所以要特别引起注 意。 一般情况地下、地上建筑物比较复杂,参考设计资料是一方面,更重要的是核对资料, 现场实地调查。正确的方法(正确的打开方式)是:在开工前,首先核对地质资料,现场调 查沿线地下管线、各构筑物及地面建筑物基础等情况,并制定保护措施。 (2)问题2 因为背景介绍隧道位于城市现况路下, 上方有多种管线, 采用松动爆破法移除风化岩石 应充分考虑爆破风险及其后果的影响;采取机械凿除施工风险较低,且容易控制。项目部原 拟施工专项方案选择不当,被专家否定是必然的。 (3)问题3 因为采用干法射喷混凝土,方法简单易行;但是工作空间粉尘危害较大。湿法喷射混凝 土,需要较严格的施工配合,费用较高;但是可有效减少粉尘污染,符合施工现场预防职业 病消除粉尘危害的要求。 质量监督部门要求暂停喷射混凝土施工应主要出于以下考虑: 一是承包方应按投标文件中的施工方案施工, 如果需改变施工方案应按有关规定, 办理 变更手续。 二是采用干法射喷混凝土现场施工粉尘较严重, 通风换气装置、 除尘设备不符合职业卫 主要求或有关规定。 (4)问题4 监理要求是正确的。因为据有关规定:当清单与实际发生的数量不符时,应以实际数量 为准,清单中的单价不变。因此计算工程量应按隧道实际长度,扣除1.5m长度。 1K413043 衬砌及防水施工要求 喷锚暗挖(矿山)法施工隧道通常要求工程完工后做到不渗水、不漏水,以保证隧道结 构使用功能和运行安全。本条文简要介绍防水结构施工要点。 一、防水结构施工原则 (一)相关规范规定 (1)《地下工程防水技术规范》GB50108—2008规定:地下工程防水的设计和施工应 遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则(★)。 (2)《地铁设计规范》GB50157—2013规定:地下铁道隧道工程的防水设计,应根据工程 地质、水文地质、地震烈度、结构特点、施工方法和使用要求等因素进行,并应遵循“以防 为主,刚柔结合,多道防线,因地制宜,综合治理”的原则(★),采取与其相适应的防 水措施。 (二)复合式衬砌与防水体系 (1)喷锚暗挖(矿山)法施工隧道通常采用复合式衬砌(★)设计, 衬砌结构是由初期(一次)支护、 防水层和 二次衬砌所组成。 ——★(EX预制装配式衬砌) (2)喷锚暗挖(矿山)法施工隧道的复合式衬砌,以结构自防水为根本,辅加防水层 组成防水体系,以变形缝、施工缝、后浇带、穿墙洞、预埋件、桩头等接缝部位混凝土及 防水层施I为防水控制的重点。 二、施工方案选择 (1)施工期间的防水措施主要是排和堵两类(★——EX截)。施工前,根据资料预 计可能出现的地下水情况, 估计水量, 选择防水方案。 施工中要做好出水部位、 水量等记录, 按设计要求施作排水系统,确保防水效果。当结构处于贫水稳定地层,同时位于地下潜水位 以上时,在确保安全的条件下,可考虑限排方案。 (2)在衬砌背后设置排水盲管(沟)或暗沟和在隧底设置中心排水盲沟时,应根据隧 道的渗漏水情况, 配合衬砌一次施工。 施工中应防止衬砌混凝土或压浆浆液侵入盲沟内堵塞 水路,盲管(沟)或暗沟应有足够数量和过水能力的断面,组成完整有效的排水系统并应符 合设计要求。 (3)衬砌背后可采用注浆或喷涂防水层等方法止水。施工前应根据工程地质和水文地 质条件,通过试验进行设计,并在施工过程中修正各项参数。 三、复合式衬砌防水层施工 (1)复合式衬砌防水层施工应优先选 用射钉铺设,结构组成如图1K413043所示。 (2)防水层施工时喷射混凝土表面应 平顺,不得留有锚杆头或钢筋断头,表面漏 水应及时引排,防水层接头应擦净。防水层 可在拱部和边墙按环状铺设,开挖和衬砌作 业不得损坏防水层,铺设防水层地段距开挖 面不应小于爆破安全距离,防水层纵横向铺 设长度应根据开挖方法和设计断面确定。 (3)衬砌施工缝和沉降缝的止水带不 得有割伤、破裂,固定应牢固,防止偏移, 提高止水带部位混凝土浇筑的质量。 (4)二衬混凝土施工: 1)二衬采用补偿收缩混凝土(★),具有良好的抗裂性能,主体结构防水混凝土在工 程结构中不但承担防水作用,还要和钢筋一起承担结构受力作用。 2)立衬混凝土浇筑应采用组合钢模板体系和模板台车两种模板体系。对模板及支撑结 构进行验算,以保证其具有足够的强度、刚度和稳定性,防止发生变形和下沉。模板接缝要 拼贴平密,避免漏浆。 3)混凝土浇筑采用泵送模筑,两侧边墙采用插入式振动器振捣,底部采用附着式振动 器振捣。混凝土浇筑应连续进行,两侧对称,水平浇筑,不得出现水平和倾斜接缝;如混凝 土浇筑因故中断, 则必须采取措施对两次浇筑混凝土界面进行处理, 以满足防水要求。 (★) 1K413044 小导管注浆加固技术 小导管注浆是浅埋暗挖隧道的常规施工工序。 本条简要介绍小导管注浆加固技术及其施 工要点。 一、适用条件与基本规定 (一)适用条件 (1)小导管注浆支护加固技术可作为暗挖隧道常用的支护措施和超前加固措施,能配 套使用多种注浆材料,施工速度快,施工机具简单,工序交换容易。 (2)在软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔,且施作超前锚杆比较困难或者结构断面 较大时,宜采取超前小导管注浆和超前预加固处理方法。★ (二)基本规定 (1)小导管支护和超前加固必须配合钢拱架使用。 用作小导管的钢管带有注浆孔,以向土体进行注浆加固。 (2)采用小导管加固时,为保证工作面稳定和掘进安全,应确保小导管安装位置正确 和足够的有效长度,严格控制好小导管的安设角度。 (3)在条件允许时,应配合地面超前注浆加固; 有导洞时,可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。 二、技术要点 (一)小导管布设 (1)常用设计参数:钢管直径30?50mm,钢管长3?5m,焊接钢管或无缝钢管;钢管 安设注浆孔间距为100?150mm,钢管沿拱的环向布置间距为300?500mm,钢管沿拱的环 向外插角为5°?15°,小导管是受力杆件,因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度,钢 管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于lm。★ (2)导管安装前应将工作面封闭严密、牢固,清理干净,并测放出安设位置后方可施 工。 (二)注浆材料 (1)应具备良好的可注性,固结体应具有一定强度、抗渗、稳定、耐久和收缩率小等 特点, 浆液须无毒。 ★—— (EX 良好渗透性) 注浆材料可采用改性水玻璃浆、普通水泥单液浆、水泥一水玻璃双液浆、超细水泥等注 浆材料。一般情况下改性水玻璃浆适用于砂类土, 水泥浆和水泥砂浆适用于卵石地层。 (2)水泥浆或水泥砂浆主要成分为P﹒042.5级及以上的硅酸盐水泥、水泥砂浆; 水玻璃浓度应为40?45°Be,,外加剂应视不同地层和注浆工艺进行选择。 (3)注浆材料的选用和配合比的确定应根据工程条件和经试验确定。 ★ (三)注浆工艺 (1)注浆工艺应简单、方便、安全,应根据土质条件选择注浆工艺(法) (2)在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;(杀卵肾) 在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法;(杀鸡肾) 在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;★ 在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。★(预告!) (3)选择条件详见1K413024有关内容。 三、施工控制要点 (一)控制加固范围 (1)按设计要求,严格控制小导管的长度、开孔率、安设角度和方向。——★ (2)小导管的尾部必须设置封堵孔,防止漏浆。 (二)保证注浆效果 (1)浆液必须配比准确,符合设计要求。 (2)注浆时间和注浆压力应由试验确定,应严格控制注浆压力。一般条件下:改性水 玻璃浆、水泥浆初压压力宜为0.1?0.3MPa,砂质土终压压力一般应不大于0.5MPa,黏质土 终压压力不应大于0.7MPa。水玻璃-水泥浆初压压力宜为0.3?1.0MPa,终压压力宜为1.2? 1.5MPa。 (3)注浆施工期应进行监测,监测项目通常有地(路)面隆起、地下水污染等,特别 要采取必湊措施防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。 【案例1K413044】 1.背景 某供热管线m。隧道穿越砂土层 和砂砾层,除局部有浅层滞水外,无须降水。承包方A公司通过招标将穿越砂砾层段468m 隧道开挖及支护分包给B专业公司。B公司依据A公司的施工组织设计,进场后由工长向现 场作业人员交代了施工做法后开始施工。 施工中B公司在距工作竖井48m时, 发现开挖面砂砾层有渗水且土质松散, 有塌方隐患。 B公司立即向A公司汇报。经有关人员研究,决定采用小导管超前加固措施。B公司采用劈 裂注浆法, 根据以往经验确定注浆量和注浆压力, 注浆过程中地面监测发现地表有隆起现象。 随后A公司派有经验的专业人员协助B公司研究解决。 质量监督部门在工程施工前的例行检查时,发现A公司项目部工程资料中初期支护资料 不全,部分资料保留在B公司人员手中。 2.问题 (1)暗挖隧道开挖前的技术交底是否妥当?如有不妥,写出正确做法。 (2)B公司采用劈裂注浆法是否正确?如不正确,应采取什么方法?哪些浆液可供选 用? (3)分析注浆过程中地表隆起的主要原因,给出防止地表隆起的正确做法。 (4)说明A、B公司在工程资料管理方面应改进之处。 3.参考答案 (1)问题1 不妥当。正确作法:单位工程、分部工程和分项工程开工前,工程施工项目部技术负责 人应对承担施工的负责人或分包方全体人员进行书面技术交底。 技术交底资料应办理签字手 续并归档。 (2)问题2 不正确。注浆施工应根据土质条件选择注浆法,在砂砾石地层中宜采用渗入注浆法,不 宜采用劈裂注浆法; 注浆浆液可选用水泥浆或水泥砂浆。 ——★(1K413020 明挖基坑施工) (3)问题3 由背景材料可见:注浆过程中地表隆起的主要原因是注浆量和注浆压力控制不当; 防止地表隆起的正确做法:通过试验确定注浆量和注浆压力。 (4)问题4 A公司作为总承包单位负责汇集有关施工技术资料,并应随施工进度及时整理;B公司 应主动向总承包单位移交有关施工技术资料。 1K413045 喷锚暗挖法辅助工法施工技术要点 辅助施工方法目前已经作为浅埋暗挖法施工的重要分支进行研究和应用。 超前小导管注 浆加固既是浅埋暗挖法的常规施工工序, 同时也可作为浅埋暗挖法施工的一个重要辅助工法, 除超前小导管注浆加固外,其他常用的辅助工法还有: (1)降低地下水位法; (2)地表铺杆或地表注浆加固; (3)冻结法固结地层; (4)管棚超前支护。 一、降低地下水位法 参见1K413042中三、(一) 二、地表锚杆(管) 参见1K413042中三、(二) 三、冻结法固结地层 参见1K413042中三、(三) 四、管棚施工技术 管棚超前支护法简称管棚法。 (一)结构组成与适用条件 1.结构组成 (1)管棚法为防止隧道开挖引起的地表下沉和围岩松动,开挖掘进前沿开挖工作面的 上半断面设计周边打入厚壁钢管, 在地层中构筑的临时承载棚防护下, 为安全开挖预先提供 增强地层承载力的临时支护方法,与小导管注浆法相对应,通常又称为大管棚超前支护法。 (20-50mm) (70-180mm) (2)管棚是由钢管和钢拱架(★)组成。钢管入土端制作成尖靴状或楔形,沿着开挖 轮廓线,以较小的外插角,向开挖面前方打入钢管或钢插板,末端支架在钢拱架上,形成对 开挖面前方围岩的预支护。 (3)管棚中的钢管应按照设计要求进行加工和开孔,管内应灌注水泥浆或水泥砂浆, 以便提高钢管自身刚度和强度。 2.适用条件 (1)适用于软弱地层和特殊困难地段,如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层★、强膨 胀性地层★、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带★、浅埋大偏压等围岩,并对地 层变形有严格要求的工程。(EX 粘土底层) (2)通常,在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护: 1)穿越铁路修建地下工程; 2) 穿越地下和地面结构物修建地下工程; 3)修建大断面地下工程; 4)隧道洞口段施工; 5)通过断层破碎带等特殊地层; ★ 6)特殊地段,如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。 (二)技术要点 1.主要材料要求 (1)管棚所用钢管一般选用直径70?180mm,壁厚4?8mm的无缝钢管。管节长度视 工程具体情况而定,一般情况下短管棚采用的钢管每节长小于10m, 长管棚采用的钢管每节长大于10m,或可采用出厂长度。 (2)水泥砂浆主要成分为P·O42.5级及以上的硅酸盐水泥,水泥砂浆宜采用中砂或粗 砂;外加剂应视不同地层选用;配合比应根据工程土质条件,经试验确定。 2.施工技术要点 (1)施工工艺流程: 测放孔位→钻机就位→水平钻孔→压入钢管→注浆(向钢管内或管周围土体)→封口→开挖。 (2)管棚一般是沿地下工程断面周边的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成 防护,沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、地中或地面及周围建筑物的状况, 有帽形、方形、一字形及拱形等。★ (3)管棚钢管环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响,施工中须根据结 构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。一般采用的间距为2.0?2.5倍的钢管 直径。纵向两组管棚搭接的长度应大于3m(★)。在铁路、公路正下方施工时,要采用刚大 的钢管连续布设。 (三)施工质量控制要点 1.钻孔精度控制 (1)钻孔开始前应在管棚孔口位置埋置套管,把钢管放在标准拱架上,测定钻孔孔位 和钻机的中心,使两点一致。为了防止钻孔中心振动,钢管应用U形螺栓与拱架稍加固定, 以防止弯曲,并应每隔5m(视情况可调整,一般为2?6m)对正在钻进的钻孔及插入钢管 的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查。 (2)在松软地层或不均匀地层中钻进时,管棚应设定外插角,角度一般不宜大于3?。 ★ 避免管节下垂进入开挖面, 应注意检测钻孔的偏斜度, 发现偏斜度超出要求应及时纠正。 2.钢管就位控制 (1)钢管的打入随钻孔同步进行,并按设计要求接长,接头应采用厚壁管箍,上满丝 扣,确保连接可靠。 (2) 钢管打入土体就位后, 应及时隔 (跳) 孔向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆, 使钢管与周围岩体密实,并增加钢管的刚度。 3.注浆效果控制 (1)严格控制管棚间距,防止管栅出现间距过大或出现偏离。 (2)严格按试验参数,控制注浆量,防止因注浆效果不好、出现流沙等现象。 (3)必要时宜与小导管注浆相结合,开挖时可在管棚之间设置小导管。

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