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1、1 全国二级建造师执业资格考试辅导(2009 年版 ) 市政公用工程管理与实务网上增值服务（3）2K313030 喷锚暗挖法施工2K313031 掌握喷锚暗挖法施工技术要求浅埋暗挖法的特点浅埋暗挖法是一种综合施工技术，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。浅埋暗挖法施工的十八字方针“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”常见的浅埋暗挖典型施工方法采用浅埋暗挖法施工时，常见的典型施工方法是正台阶法以及适用于特殊地层条件的其他施工方法，如全断面法、正台阶法、正台阶环形
2、开挖法、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。主要的施工方法见表2K313031。浅埋暗挖法修建隧道及地下工程主要开挖方法表 2K313031 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 54321地层差，跨 度 12m 一般短好无低2 单侧壁导坑法32 1地层差，跨 度 14m 较大较短好小低双侧壁导坑法 1123小跨度，连 续 使用 可 扩大跨度大长效果差大高中隔壁法(CD工法 ) 4321地层差，跨 度 18m 较大较
3、短好小偏高交叉中隔壁法(CRD 工法 ) 654312地层差，跨 度 20m 较小长好大高中洞法221小跨度，连 续 使用 可 扩成 大 跨度小长效果差大较高侧洞法132小跨度，连 续 使用 可 扩成 大 跨度大长效果差大高3 柱洞法多 层 多跨大长效果差大高全断面法的含义和优缺点地下工程断面采用一次开挖成型的施工方法叫全断面开挖法，该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。台阶法的含义台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个工作面或几
4、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。正台阶法开挖的优点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。台阶法开挖优点（1）灵活多变，适用性强。凡是软弱围岩、第四纪沉积地层，必须采用正台阶法，这是各种不同方法中的基本方法。（2）具有足够的作业空间和较快的施工速度。当地层无水、洞跨小于10m 时，均可采用该方法。台阶法开挖注意事项（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。正台阶环形开
5、挖法的含义与适用地质条件正台阶环形开挖法又称环形开挖留核心土法，一般将断面分成环形拱部、上部核心土、下部台阶等三部分。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0.51.0m，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。这种方法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩中。正台阶环形开挖法的施工作业顺序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。根据初次支护变形情况或施工安排，施工二次衬砌作业。正台阶环形开挖法的优点在正台阶环形开挖法中，因为
6、上部留有核心土支挡着开挖面，而且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。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；与侧壁法相比，施工机械化程度可相对提高，施工速度可加快。采用正台阶环形开挖法时应注意的问题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4 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， 它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。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
7、，施工中一般不设或少设锚杆。单侧壁导坑法施工技术要求单侧壁导坑法一般是将断面分成三块：侧壁导坑、 上台阶、 下台阶。 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。一般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。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。单侧壁导坑法适用场合单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小，而且封闭型的导坑初次支护承载能力大，所以， 单侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的
8、软弱松散围岩中。双侧壁导坑法（眼镜工法）适用场合当隧道跨度很大，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。现场实测表明， 双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的 1/2。双侧壁导坑法基本技术要求这种方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。导坑尺寸拟定的原则单侧壁导坑法，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。双侧壁导坑法施工作业顺序开挖一侧导坑， 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
9、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。双侧壁导坑法优缺点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。双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。中隔壁法和交叉中隔壁法适用场合与施工要点中隔壁法也称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。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）。CD
10、 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。中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法的核心思想当地层条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接，施工一般采用中洞法、 侧洞法、 柱洞法及洞桩法等，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。中洞法的含义及特点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
11、5 跨度较大，施工中一般采用CD、CRD 或眼镜工法进行施工。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。该工法的特点是初期支护自上而下，每一步封闭成环，环环相扣，二次衬砌自下而上施作，施工质量容易得到保证。侧洞法含义及施工难点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。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
12、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。柱洞法含义及施工关键柱洞法施工是先在立柱位置施作一个小导洞，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，该工法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。洞桩法含义洞桩法就是先挖洞，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，实际上就是将盖挖法施工的挖孔桩梁柱等转入地下进行。浅埋暗挖法支护形式喷锚暗挖施工必须配合开挖及时支护，保证施工安全。 浅埋暗挖法施工的地下结构一般采用复合式衬砌支护形式，即初期支护和二次衬砌。初期支护采用喷锚支护。喷锚支护的
13、含义喷锚支护是喷射混凝土、锚杆、 钢筋网喷射混凝土、钢拱架喷射混凝土等结构组合起来的支护形式，可根据不同围岩的稳定状况，采用喷锚支护中的一种或几种结构组合。需采用辅助技术加固的围岩在浅埋软岩地段、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， 当围岩自稳时间短，不能保证安全地完成初次支护时，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。常用的加固围岩辅助技术1 喷射混凝土封闭开挖工作面；2 超前锚杆或超前小导管支护；3 管棚超前支护；4 设置临时仰拱；5 地表锚杆或地表注浆加固；6 小导管周边注浆或围岩深孔注浆；7 冻结法固结地层；
14、8 降低地下水位法。喷射混凝土封闭开挖面施工要求喷射混凝土封闭开挖面时，应采用早强混凝土，喷射厚度宜为50100mm。超前锚杆、超前小导管支护施工要求超前锚杆是沿开挖轮廓线，以一定的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预加固，超前锚杆、小导管支护应满足下列要求：宜与钢拱架配合使用； 长度宜为3.03.5m，并应大于循环进尺的2 倍。临时仰拱施工要求临时仰拱应根据围岩情况及量测数据确定设置区段，可采用型钢或喷混凝土等修筑。6 喷射混凝土严禁选用具有碱活性骨料，喷射方式应根据工程地质及水文地质、喷射量等条件确定，宜采用湿喷方式。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
15、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。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。喷射混凝土的强度必须符合设计要求，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验选择最佳掺量，使用前应做速凝剂试验，要求初凝时间不应大于 5min，终凝不应大于10min 。地面砂浆锚杆适用场合、施工要点地面砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋、 洞口地段和某些偏压地段的岩体松软破碎处。 地面锚杆
16、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。地面锚杆预支护，是由普通水泥砂浆和全粘结型锚杆构成地表预加固地层。喷锚支护用锚杆类型锚杆类型应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择，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。喷锚支护用锚杆施工要点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，垫板应与喷射混凝土面密贴。锚杆稳定开挖后工作面的锚杆施工须在开挖后尽快安设锚杆，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。喷锚支护用钢筋网技术要求钢筋网材料宜采用Q235 钢，钢筋直径宜为612mm，网格尺寸宜采用150300mm，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。喷锚支护用钢架技术要求钢架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成，格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm。钢架应在开挖或喷射混凝土后及时架设。钢架应与喷射混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙必
