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1、暗 挖 工 程,2013年5月,目录,1、概述 2、暗挖隧道主要分项工程施工方法 3、暗挖隧道主要施工工艺及要点,一、概述,浅埋暗挖是城市地下工程施工的主要方法之一。它适用于：不宜明挖施工的含水量较小的各种地层，尤其对城市城区地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布，且对地沉陷要求严格的情况下修建埋置较浅的地下结构工程更为适用。对于含水较大的松软地层，采取堵水或降水等措施后该法仍能适用。 浅埋暗挖法的技术核心是依据新奥法的基本原理，施工中采用多种辅助措施加固围岩，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，是一种抑制围岩过大变形的综合配套施工技术。,
2、一、概述,1、地层的预加固和预处理（超前小导管和超前长管棚） 2、隧道开挖和初期支护 强调“随开挖、随支护”的基本原则，选择适当的开挖方法，做到利用土体有限的自立时间进行开挖和支护，使土体开挖后暴露的时间尽可能短，使初期支护尽早封闭成环。 开挖方法：短台阶法、带临时仰拱的长台阶法、中隔壁法（CD法）、交叉隔壁法（CRD法）、侧壁导坑法（眼镜法）、弧形导坑留核心土等。,基本经验,一、概述,初期支护：具有足够的强度和刚度，主要采用钢筋格栅，主要有以下原因： （1）、钢筋格栅与喷射混凝土能紧密结合； （2）、钢筋格栅在拼装成环后，具有一定的强度和刚度，在喷射混凝土尚未具备足够强度前，钢筋格栅可以单独
3、承担来自土层的一部分荷载。 3、二次衬砌 作用：提高初期支护强度和刚度、增强初期支护安全储备的需要，也是支撑中间的防水隔离层、承受水压力的需要。 4、监控量测 量测数据对隧道支护的受力变形状态起着重要的监控作用，量测数据的及时性和准确性应高度重视。,基本经验,一、概述,处理地下水方法：人工降低地下水位、地下连续墙阻水、帷幕注浆隔水、压缩空气排水、冻结法等。 北京地铁复八线采用人工降低地下水，同时配合地下水的回灌，有效保护了地下水资源和地面建筑物的稳定。 地表井点降水是常用方法，在布置井点时应控制单井抽水量， 在施工时作好反滤层，并且分段抽水，以减少因降水引起的地表沉降和减少地下水的流失。,地下
4、水处理,一、概述,1、 基础托换 2、 开挖面外作围护结构 3、 基础加固注浆,临近地表建筑物的施工,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,暗挖隧道施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的十八字方针，切实做到信息化施工。 现场监控量测是监视围岩稳定、判断隧道支护结构是否合理、施工方法是否正确的重要手段，也是保证安全施工、提高经济效益的重要条件，应贯穿施工的全过程，通道量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性的变化规律，调整支护结构参数。,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,总体施工工序,工人进场安全教育,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,竖井施工,主要施工工序,二、暗挖隧道
5、主要分项工程施工方法,竖井施工,（1）竖井井口施工 首先进行竖井定位，人工配合机械开挖，及时网喷C20砼防止井壁坍塌。挖到地表下圈梁底部的标高后，绑扎圈梁钢筋，其中井壁竖向连接钢筋预留出搭接长度，以便下部与井身连接筋的连结，内侧立组合模板，外侧利用网喷C20砼初期支护作为模板。 在施工时，根据设计要求及施工需要完成爬梯、临电、临水、下料系统等的预埋件的布设，避免竖井完成后对结构体进行反复的凿除，破坏竖井结构。,竖井锁口圈梁混凝土,竖井初衬混凝土,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,竖井施工,（2）龙门架安装 竖井锁口圈梁浇筑完成并达到设计强度的80%后，架立提升架，架立完成提升架之后，开始向下开
6、挖土体，竖井土方开挖时先开挖中间土体，再开挖边墙土体，开挖过程中严禁超挖。 （3）竖井井身土方开挖、支护施工 竖井施工应逐榀开挖，严禁整个井体格栅同时悬空。井身支护是由C20喷射混凝土+网构钢架+钢筋网组成的结构。,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,竖井施工,（4）竖井封底 竖井底部格栅采用网构拱架，喷射300厚C20混凝土，拱架中心间距为500mm，平行于暗挖段中线放置。钢架两端分别焊在竖井钢架的预设钢板上，所有焊接均采用双面搭接电弧焊，满焊连接。 （5）马头门施工 在竖井施工到底，隧道马头门开始施工时，可采用I20b工字钢对竖井拱架进行临时支撑。 马头门施
7、工时，严禁全断面进行开挖，应该遵循“分段破除、立即支护、快速喷混、迅速闭合，加强监控量测”的原则。,竖井封底,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,正常隧道采用全断面法施工。 （1）施做拱部超前支护 为防止隧道土体坍塌，施工时沿拱部范围内施作32超前小导管注浆，导管长2.25m，环向间距为0.3m，仰角1215，且必须从首榀拱架腹部穿过，每两榀格栅打设一排，两次打设超前导管重叠0.5m。,正洞施工,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,（2）全断面法开挖及初期支护 土方采用环型开挖预留核心土,核心土形状为梯形，开挖后先初喷5cm厚混凝土以封闭岩面,保证作业人员的安全和工作面的稳定,再及时架设拱部钢格栅
8、，核心土体开挖完毕后,也先初喷5cm厚混凝土封闭岩面,之后迅速挂网及架设钢格栅，喷射仰拱及边墙混凝土。仰拱喷射混凝土应紧跟核心土开挖，以免土体失稳。,全断面注浆,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,（3）回填注浆 待喷射混凝土强度达到设计强度的70%后,通过施工时预埋在混凝土中的32钢管及时进行背后回填注浆，控制地表下沉。,回填注浆管布置图,二、暗挖隧道主要分项工程施工方法,（4）二衬施工 在初期支护及防水层施做完毕后，根据监控量测结果判定初期支护状态稳定后进行二衬施工。首先施做仰拱二衬混凝土，并预留连接钢筋，待仰拱混凝土达到设计强度的80以后，即可在其上立模板，进行边墙及拱部混凝土的浇注。,三
9、、暗挖隧道主要施工工艺及要点,隧道施工步骤及要求：,（1）隧道开挖前，首先对隧道开挖轮廓外1.5米进行超前闭水帷幕注浆加固，以保证开挖期间土体的稳定。浆液选用双液浆。注浆压力不超过0.5MPa。 （2）隧道开挖应保留核心土（纵向长度35m），开挖土体、分步架设钢格栅及喷射初衬混凝土，施工过程中必须严格控制每一开挖循环进尺不超过相邻两榀钢格栅的间距。当遇到特殊困难地段，应适当缩短开挖进尺，并适当减小钢格栅间距。 （3）上述各步施工必须连续作业，不得中间停顿，使其尽早形成封闭结构，并减少掌子面土层的暴露时间，以便进行下一步工序。 （4）初期支护形成后在其背后及时注浆填充空隙，并使附近土层得到加固，
10、减少因隧道开挖引起的地面沉降。初期支护背后充填注浆孔的布置应沿隧道拱部及边墙布设。隧洞开挖施工程序如下图：,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,（1）沿隧道拱部打设32超前小导管注浆加固地层。,（2）全断面开挖支护 1、开挖隧道土体(预留底部核心土)，并网喷5cm厚砼； 2、架立拱墙格栅钢架并挂网喷砼。,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,（3）封闭支护 1、开挖核心土土体； 2、安装底部格栅钢架； 3、挂网喷砼。,（4）施作仰拱 1、基面处理，铺设防水层； 2、浇注防水层保护层； 3、绑扎钢筋； 4、浇注仰拱砼。,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,（5）施作拱墙衬砌 1、基面处理； 2、铺设防水层；
11、3、绑扎钢筋； 4、浇筑砼。,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,（1）超前小导管施工,主要施工工艺,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,1）施工准备：注浆前，清理注浆孔，检查注浆泵及压力表，安装好注浆管，保证其畅通，必要时进行压水试验； 2）钻孔、安设超前小导管 超前小导管布置外插角控制在1215。必须穿过首榀拱架向上打入土层中，立两榀钢架打一次超前小导管，两次打设的超前小导管重叠0.5m，超前小导管必须牢固地焊在钢格栅上。 3） 掌子面封闭 挂双层网片，采用C20喷射混凝土，厚5cm。 4）注浆 通过超前小导管向地层压注改性水玻璃，加固地层，压力宜控制值通过实验段来确定，一般在0.30.4Mpa，
12、不得超过0.5Mpa。注浆必须连续作业，不得任意停泵，以防浆液沉淀。当注浆压力稳定上升，达到设计压力并持续稳定10分钟（土层中适当延长时间）后，不进浆或进浆量很少时，即可停止注浆，进行封孔作业。,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,5）质量要求,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,（2）马头门施工 根据隧道土质情况、可以采用预留马头门和后开马头门两种方法。 预留马头门（一）竖井开挖土质良好时，应在竖井施工中按照隧道中心线，高程位置预留洞口，当竖井施工至隧道拱顶位置时，在隧道拱部轮廓线内喷射混凝土厚度可达到竖井开挖至可容纳隧道格栅钢架上半部时，将上榀格栅钢架安装到预留位置并与竖井环形格栅钢架焊接牢固 隧
13、道格栅钢架两侧立腿应与竖井支护同步完成。,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,后开马头门（二） 竖井处土质较差时，竖井按要求封底后开洞口竖井完成后，在井壁防线标出隧道开挖轮廓线，在隧道拱顶上方井壁混凝土上打孔，安装超前小导管，通过超前小导管压注水泥浆或改性水玻璃浆液，用风镐破除拱顶部位井壁混凝土切割井壁环构安装拱架上拱局部拆局部安装、并焊接牢固,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,一、竖井初衬施工阶段： 沿马头门断面拱顶预打入小导管，小导管32，长2.25m，环向间距300mm，注改性水玻璃或水泥浆加固洞口土体。,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,二、马头门上台阶开挖 1.破除上台阶竖井侧墙初衬混凝土；
14、 2.留核心土，开挖上台阶土方； 3.安装格栅钢架喷射混凝土封闭端头，上台阶初衬结构完成。,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,三、马头门下台阶开挖 1.破除下台阶竖井侧墙初衬混凝土； 2.开挖下台阶土方； 3. 安装格栅钢架喷射混凝土； 4.下台阶继续前开挖，随同上台阶进入下一循环的开挖； 5.同时上台阶继续向前掘进，马头门断面初衬完成。,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,（3）土方开挖施工,初衬施工顺序： 打设部超前小导管 强度达到设计要求及相关规定后，全断面开挖部土体，按照设计要求留底部核心土 部拱、墙挂网，立钢格栅，并喷射部拱墙混凝土 开挖部核心土 做部网片、拱架、喷射混凝土,初衬施工顺序横
15、断面图,初衬施工顺序纵断面图,初衬雷达检测,初衬背后注浆,隧道防水板,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,应该注意的问题： 遵循“短开挖、少扰动、快封闭”的原则，充分利用土体的自稳能力。 进洞前，先利用竖井施工时预留的超前小导管注入水泥-水玻璃浆液加固地层，待有一定强度保证不塌方的前提下进行开挖。 要防止邻近建筑物的下沉，应预先采取防护措施，并在施工过程中进行沉降和位移观测。 应特别注意预加固、开挖和支护等作业工序的紧密衔接，开挖后应及时进行初期支护,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,（4）钢格栅支立施工,一般分两步安装初衬钢架，先立拱墙格栅钢架，再立底部格栅。隧道马头门进洞处拱架为防止应力集中造成
16、结构危害需加设临时仰拱。,钢拱架施工示意图,钢格栅试拼装,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,（5）喷射混凝土施工,喷砼分两次进行。初喷35cm用于及早封闭围岩，填平岩面，喷射作业应分段、分片、分层，由下而上，依次进行，如有较大凹洼时，应先填平。分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,喷射混凝土允许偏差表,三、暗挖隧道主要施工工艺及要点,（6）暗挖隧道二衬施工,当初期支护的变形达到基本稳定后，可以进行二次混凝土衬砌模注工序。通过监控量测，掌握隧道动态，待初支结构稳定后为二次衬砌施做最佳时机。 施工前应做好以下几点： 1） 核对中线、水平、断面尺寸，所有检测数据均应符合设计要求。 2） 为确保衬砌不侵入界限，允许放样时，将设计衬砌轮廓尺寸扩大3-5cm，作为施工误差及模板拱架的预留沉降量。 3） 隧道断面变化和地质条件变化交界处，应设沉降缝；洞口附近及根据设计要求的部位应设伸缩缝。对以
