2015一建噴錨暗挖法施工技術(shù)講義

1、噴錨暗挖法施工技術(shù)噴錨暗挖施工技術(shù)要求噴錨暗挖法施工主要包括新奧法、淺埋暗挖法等。淺埋暗挖法的十八字方針“管超前，嚴(yán)注漿，短開挖，強(qiáng)支護(hù)，早封閉,勤量測”。管超前：拱部土體白穩(wěn)能力差，白立時間短，土體凌空后極易坍塌，采用超前支護(hù)的各種手段主要提高增強(qiáng)土體穩(wěn)定性，控制下沉，防止圍巖松弛和坍塌。嚴(yán)注漿：導(dǎo)管超前支護(hù)后，立即進(jìn)行壓注水泥漿或其它化學(xué)漿液，填充圍巖空隙，漿液滲透在土體中，有效增強(qiáng)土體抗壓抗剪切強(qiáng)度，使隧道周圍形成一個具有一定強(qiáng)度的殼體，以增強(qiáng)圍巖的白穩(wěn)能力，確保開挖過程中的安全。短進(jìn)尺：土體暴露時間越長，進(jìn)尺越大，土體坍塌的危險就越大，所以一定要嚴(yán)格限制進(jìn)尺的長度。在施工中可采取預(yù)留核

2、心土，目的除減少開挖時間外，預(yù)留的土體還可以平衡掌子面的土體，防止滑塌。強(qiáng)支護(hù)：在松散地層中施工，大量土體的重力會直接作用于初期支護(hù)結(jié)構(gòu)上，初期支護(hù)必須具有較大的強(qiáng)度和剛度，以控制初期結(jié)構(gòu)的變形，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。早封閉：在臺階法施工中，如上臺階未封閉成環(huán)，變形速度較快，為有效控制圍巖松弛，必須及時采用臨時仰拱或使支護(hù)體系成環(huán)。勤量測：結(jié)構(gòu)的受力最終都表現(xiàn)為變形。按照規(guī)定頻率對規(guī)定部位進(jìn)行監(jiān)測，掌握施工動態(tài)，調(diào)整施工參數(shù)并設(shè)置各部位的變形警戒值，是淺埋暗挖法施工成敗的關(guān)鍵。一、常見淺埋暗挖典型施工方法淺埋暗挖法修建隧道及地下工程主要施工方法：全斷面法，正臺階法，正臺階環(huán)形開挖法，單側(cè)壁導(dǎo)坑法，雙

3、側(cè)壁導(dǎo)坑法，中隔壁法，交叉中隔壁法，中洞法、側(cè)洞法、柱洞法。噸T方能承童側(cè)就要推林比皎造阻條件mxn耕水如6!支護(hù)拆障攜5O址房好.鼻度一般帽蜉Jtfit正(rim©埼層或靠得度RSJM一般叛蜉甕低正白的外際開挖槌©城腰麓，nif12m好1JE低M壁導(dǎo)株法_®度&較大牧蝎u小*®小«*連尊使用可/大IM峻大長«*大«工方出承*IE政要推郵比較5條件T9)防床的制查護(hù)1Wfit中隔壁嫉)較大M時小MA金五中帽忱5'陽工晰®電燧尊M度命is泰K好大中耐惡e1B小跨at.aXR«候ttMMK心c

4、¥D小踱度,迷借使用4Fat火躊度大萱果樣大AHW«n、霉質(zhì)毒大松大A1廣J+、_;環(huán)形開挖留核心土）法：12m;適用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖中。環(huán)形開挖進(jìn)尺0.51.0m,不宜過長。臺階長度一般控制在1D內(nèi)。作業(yè)流程:開挖環(huán)形拱部架立鋼支撐噴混凝土開挖核心土和下臺階初次襯砌封閉成環(huán)-二次襯砌。迅速及時建造拱部初次支護(hù)，核心土增強(qiáng)了開挖面的穩(wěn)定性；開挖多次擾動圍巖，封閉成環(huán)的時間要長；常要結(jié)合輔助措施預(yù)加固。單側(cè)壁倒坑法：14m;導(dǎo)坑0.5倍洞寬。單側(cè)壁導(dǎo)坑法每步開挖的寬度較小，而且封閉型的導(dǎo)坑初次支護(hù)承載能力大，所以，單側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于斷面跨度大、地表沉陷難于控制的軟

5、弱松散圍巖中。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法：小跨度連續(xù)成大跨度；防水差，沉降大。又稱眼鏡工法。當(dāng)隧道跨度很大、地表沉陷要求嚴(yán)格、圍巖條件特別差、單側(cè)壁導(dǎo)坑法難以控制圍巖變形時，可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。初期支護(hù)各白封閉，施工中間變形幾乎不發(fā)展。拆除臨空部分的初次支護(hù)；施作內(nèi)層襯砌。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工安全，但速度較慢，成本較高。中隔壁法：CX18m,防水好，沉降較大；主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體，且地面沉降要求嚴(yán)格的地下工程施工。加仰拱即為交叉中隔壁法：CRD20m防水好，沉降較小。CD法和CRD工法在大跨度隧道應(yīng)用普遍，嚴(yán)格遵守正臺階法的施工要點(diǎn)中洞法、側(cè)洞法、柱洞法及洞樁法的核心思想是變大截面為中小斷面，提高安全

6、度。噴錨加固支護(hù)施工技術(shù)一、噴錨暗挖與初期支護(hù)配合開挖及時支護(hù)，淺埋暗挖一般采用復(fù)合式襯砌支護(hù)形式，即初期支護(hù)錨桿-鋼筋網(wǎng)噴和二次襯砌。初期支護(hù)采用噴錨支護(hù)，包括鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、射混凝土、鋼拱架-鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。支護(hù)加固技術(shù)隧道內(nèi)隧道夕卜常用T支護(hù)與加固技術(shù)措施:_超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)/舊善；主漿或圍巖深孑L注漿設(shè)置臨時仰拱管棚超前支護(hù)況地表錨桿或地表注漿加固凍結(jié)法固結(jié)地層圈Btlfe下水位法二、暗挖隧道內(nèi)加固技術(shù)噴射（早強(qiáng)，嚴(yán)禁選用具有堿活性集料）混凝土緊跟開挖面，分段、分片、分層，由下而上進(jìn)行。使用前做凝結(jié)時間試驗(yàn)，初凝卞5min,終凝10min。鋼筋網(wǎng)材料宜采用Q2

7、35鋼，鋼筋直徑宜為612mm,網(wǎng)格尺寸宜采用150300mm,搭接長度應(yīng)符合規(guī)范。鋼架宜選用鋼筋、型鋼、鋼軌等制成，格柵鋼架的主筋直徑不宜小于18mm鋼架應(yīng)與噴射混凝土形成一體，鋼架與圍巖間的間隙必須用噴射混凝土充填密實(shí)，鋼架應(yīng)全部被噴射混凝土覆蓋，保護(hù)層厚度不得小于40mm。噴射混凝土前檢查開挖斷面，設(shè)置層厚標(biāo)志。埋管引導(dǎo)疏干基面滲水點(diǎn)。宜采用濕噴方式，厚度5-10cm。鋼架應(yīng)在開挖或噴射混凝土后及時架設(shè)。超前錨桿、小導(dǎo)管支護(hù)與鋼拱架配合使用，長度3-3.5m，大于循環(huán)進(jìn)尺2倍。隧道內(nèi)錨桿注漿加固，鉆孔不宜平行于巖層層面，宜沿隧道周邊徑向鉆孔。錨孔必須安裝墊板，與噴混凝土面密貼。先噴射混凝

8、土r鉆孔安設(shè)錨桿，錨桿露出巖面長不大于噴射混凝土的厚度。三、隧道外超前加固技術(shù)1. （一）降低地下水位法是富水地層滲透性好的首選方案。2. 含水松散破碎帶地層宜采用降低水位法，不宜采用集中宣泄排水的方法。3. 城市地下工程中采用降低地下水位法時，最重要的決策因素是確保降水引起的沉降不會對已存在構(gòu)筑物或擬建構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成危害。4. 地面降水或隧道內(nèi)輔助降水。5. 當(dāng)采用降水方案不能滿足要求時，應(yīng)在開挖前進(jìn)行帷幕注漿，加固地層等堵水處理。1. （二）地表錨桿（管）地面錨桿（管）是一種地表預(yù)加固地層的措施，適用于淺埋暗挖、洞口地段和巖體松軟破碎地段。2. 地面錨桿按矩形或梅花形布置。先鉆孔r吹

9、凈鉆孔r用灌漿管灌漿r垂直插入錨桿桿體r孔口將桿體固定。地面錨桿預(yù)支護(hù)，是由普通水泥砂漿和全粘結(jié)型錨桿構(gòu)成地表預(yù)加固地層。3. 錨桿類型應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、使用要求及錨固特性進(jìn)行選擇，可選用中空注漿錨桿、樹脂錨桿、白鉆式錨桿、砂漿錨桿和摩擦型錨桿。（三）凍結(jié)法固結(jié)地層富水少鹽低流速，采用凍結(jié)法。開挖斷面周圍鉆孔敷管安裝凍結(jié)器，通過人工制冷將天然巖土變成凍土。凍結(jié)法特點(diǎn)：凍結(jié)加固地層強(qiáng)度高，封水效果好，整體固結(jié)性好，無污染。主要缺點(diǎn)：成本較高，技術(shù)難。襯砌及防水施工要求一、防水結(jié)構(gòu)施工原則地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108）規(guī)定：地下工程防水的設(shè)計和施工應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，岡【J柔相濟(jì)，

10、因地制宜，綜合治理”的原則。地鐵設(shè)計規(guī)范（GB5015刀規(guī)定：地下鐵道隧道工程的防水設(shè)計，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地震烈度、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法和使用要求等因素進(jìn)行，并應(yīng)遵循“以防為主，剛?cè)峤Y(jié)合，多道防線，因地制宜，綜合治理”的原則，采取與其相適應(yīng)的防水措施。噴錨暗挖法施工隧道通常采用復(fù)合式襯砌設(shè)計，由初期支護(hù)、防水層和二次襯砌組成。結(jié)構(gòu)白防水為根本，附加防水層組成防水體系，以變形縫、施工縫、后澆帶、穿墻洞、預(yù)埋件、樁頭等接縫部位混凝土及防水層施工為防水控制的重點(diǎn)。1. 二、施工方案選擇施工期間的防水措施主要是排和堵。2. 襯砌背后可采用注漿或噴涂防水層等方法止水。1. 三、復(fù)合式襯砌防水施工

11、復(fù)合式襯砌防水層施工應(yīng)優(yōu)先選用射釘鋪設(shè)。1. 四、二次襯砌施工采用補(bǔ)償收縮混凝土，具有良好抗裂性能，主體結(jié)構(gòu)防水混凝土不僅防水，還和鋼筋一起受力。2. 組合鋼模板體系和模板臺車兩種模板體系。3. 混凝土采用泵送模注，兩側(cè)邊墻插入振搗，底部附著振搗。小導(dǎo)管注漿加固技術(shù)在軟弱、破碎地層中鑿孔后易塌孔，且施作超前錨桿比較困難或者結(jié)構(gòu)斷面較大時，應(yīng)采取超前小導(dǎo)管支護(hù)。超前小導(dǎo)管支護(hù)必須配合鋼拱架使用。小導(dǎo)管前方有注漿孔。有導(dǎo)洞可在導(dǎo)洞內(nèi)對隧道周邊進(jìn)行徑向注漿加固。二、注漿要點(diǎn)直徑35cm,長35m,環(huán)向布置間距30-50cm,外插角5-15?？v向搭接<1m。r改性水玻璃漿（砂類土）瞞管J舞水壁液

12、漿癥漿液I水泥”水玻璃雙漿液I超細(xì)水濾為水泥漿和水泥砂漿適用于卵石地層。主要成分為P.O42.5級及以上的硅酸鹽水泥。砂層用劈裂注漿法，黏土層中宜采用劈裂或電動硅化注漿砂層用劈裂注漿法，黏土層中宜采用劈裂或電動硅化注漿法，淤泥質(zhì)軟土層中采用高壓噴射注漿法。注漿材料應(yīng)具備：良好的可注性，固結(jié)后有一定的強(qiáng)度、抗?jié)B、穩(wěn)定、耐久和收縮小，無毒、工藝簡單、方便、安全等性能。注漿材料的選用、配比的確定，應(yīng)根據(jù)工程條件，經(jīng)試驗(yàn)確定。三、施工控制要點(diǎn)1. （一）控制加固范圍嚴(yán)控小導(dǎo)管的長度、開孔率、安設(shè)角度和方向。2. 小導(dǎo)管的尾部封堵。1. （二）保證效果配比準(zhǔn)確。2. 注漿時間和注漿壓力由試驗(yàn)確定，嚴(yán)孔注

13、漿壓力。3. 注漿期間監(jiān)測地面隆起、地下水污染等，特別是采取必要措施防止?jié){液溢出地面或超出注漿范圍。管棚的施工要求通常在下列場合采用管棚超前支護(hù)：1、穿越鐵路；2、穿越地下和地面結(jié)構(gòu)物；3、修建大斷面地下工程；4、隧道洞口段；5、通過斷層破碎帶等特殊地層。6、特殊地段，如大跨度地鐵車站、重要文物保護(hù)區(qū)、河底、海底。管棚由鋼管和鋼拱架組成。管棚鋼管直徑70180mm,壁厚48mm無縫鋼管。按設(shè)計加工和開孔，管內(nèi)灌注水泥（砂）漿。對于特殊地段，可采用較大直徑的管棚，如北京5號線下穿崇文門車站的直徑600mm的管棚。鋼管長度具體情況而定，間距22.5倍管徑。縱向兩組管棚搭接長度應(yīng)3m。鐵路和公路正下

14、方施工時，要采用剛度大的大中直徑鋼管連續(xù)布設(shè)。布設(shè)形狀有帽形、方形、一字形及拱形等。測放孔位7鉆機(jī)就位7水平鉆孔7壓入鋼管7鋼管內(nèi)或管周土體隔孔注漿7封口r支護(hù)下開挖。每隔5m（26m）對正在鉆進(jìn)的鉆孔及插入的鋼管及其趨勢進(jìn)行孔彎曲測定檢查。A. 【例題1】2010采用噴錨暗挖法施工多層多跨結(jié)構(gòu)隧道時，宜采用的施工方法為（全斷面法正臺階法單側(cè)壁導(dǎo)坑法柱洞法A. 【例題1】2010采用噴錨暗挖法施工多層多跨結(jié)構(gòu)隧道時，宜采用的施工方法為（全斷面法正臺階法單側(cè)壁導(dǎo)坑法柱洞法【答案】D【例題2】2011下列噴錨暗挖法掘進(jìn)方式中，結(jié)構(gòu)防水效果差的是（）。D. 正臺階法B側(cè)洞法中隔壁法單側(cè)壁導(dǎo)坑法【例題

15、2】2011下列噴錨暗挖法掘進(jìn)方式中，結(jié)構(gòu)防水效果差的是（）。D. 正臺階法B側(cè)洞法中隔壁法單側(cè)壁導(dǎo)坑法【答案】B【例題3】2012噴射混凝土應(yīng)采用（）混凝土，嚴(yán)禁選用具有堿活性集料。A.早強(qiáng)B高強(qiáng)C低溫D.負(fù)溫【例題3】2012噴射混凝土應(yīng)采用（）混凝土，嚴(yán)禁選用具有堿活性集料。A.早強(qiáng)B高強(qiáng)C低溫D.負(fù)溫【答案】A【例題5】2013下列噴錨暗挖開挖方式中，防水效果較差的是（）。全斷面法環(huán)形開挖預(yù)留核心土法C交義中隔壁（CRD法D雙側(cè)壁導(dǎo)坑法【答案】D【例題6】2013暗挖隧道內(nèi)常用的支護(hù)與加固措施有（）。A. 管棚超前支護(hù)超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)設(shè)置臨時仰拱凍結(jié)法固結(jié)地層小導(dǎo)管周邊注漿或圍

16、巖深孔注漿【例題6】2013暗挖隧道內(nèi)常用的支護(hù)與加固措施有（）。A. 管棚超前支護(hù)超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)設(shè)置臨時仰拱凍結(jié)法固結(jié)地層小導(dǎo)管周邊注漿或圍巖深孔注漿【答案】BCE【解析】暗挖隧道內(nèi)常用的技術(shù)措施：（1）超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護(hù)；（2）小導(dǎo)管周邊注漿或圍巖深孔注漿；（3）設(shè)置臨時仰拱?！纠}7】2013二關(guān)于小導(dǎo)管注漿的說法，錯誤的是（）。在軟弱、破碎地層中鑿孔后易塌孔時，必須采取超前小導(dǎo)管支護(hù)超前小導(dǎo)管必須配合鋼拱架使用C在條件允許時，可以在地面進(jìn)行超前注漿加固D.在有導(dǎo)洞時，可在導(dǎo)洞內(nèi)對隧道周邊進(jìn)行徑向注漿加固【例題7】2013二關(guān)于小導(dǎo)管注漿的說法，錯誤的是（）。A.在軟弱、破碎地層中鑿孔后易塌孔時，必須采取超前小導(dǎo)管支