城市轨道交通工程4剖析课件

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1、二级建造师二级建造师- -市政公用工程管理与实务市政公用工程管理与实务精讲班精讲班- -轨道交通工程工程主讲：朱红梅主讲：朱红梅2K313000 城市轨道交通工程 2K313010 城市轨道交通工程结构与特点 2K313020 明挖基坑施工2K313030 喷锚暗挖(矿山)法施工地铁车站形式分类 - 2K313011分类方式分类情况 备注车站与地面相对位置高架车站车站位于地面高架结构上，分为路中设置和路侧设置两种地面车站车站位于地面，采用岛式或侧式均可，路堑式为其特殊形式地下车站车站结构位于地面以下，分为浅埋、深埋车站地铁（轻轨交通）车站的分类 表2K313011地铁车站形式分类 - 2K31

2、3011结构横断面矩形矩形断面是车站中常选用的形式。一般用于浅埋、明挖车站。车站可设计成单层、双层或多层；跨度可选用单跨、双跨、三跨及多跨形式拱形拱形断面多用于深埋或浅埋暗挖车站，有单拱和多跨连拱等形式。单拱断面由于中部起拱较高，而两侧拱脚相对较低，中间无柱，因此建筑空间显得高大宽阔。如建筑处理得当，常会得到理想的建筑艺术效果。明挖车站采用单跨结构时也有采用拱形断面的圆形 为盾构法施工时常见的形式其他 如马蹄形、椭圆形等地铁车站形式分类 - 2K313011站台形式岛式站台站台位于上、下行线路之间。具有站台面积利用率高、提升设施共用，能灵活调剂客流、使用方便、管理较集中 等优点。常用于较大客流

3、量的车站。其派生形式有曲线式、双鱼腹式、单鱼腹式、梯形式和双岛式等侧式站台站台位于上、下行线路的两侧。侧式站台的高架车站能使高架区间断面更趋合理。常见于客流不大的地下站和高架的中间站。其派生形式有曲线式，单端喇叭式，双端喇叭式，平行错开式和上、下错开式等形式岛、侧混合站台将岛式站台及侧式站台同设在一个车站内，常见有一岛一侧，或一岛两侧形式。此种车站可同时在两侧站台上、下车，共线车站往往会出现此种形式地铁车站构造组成-2K313011 1. 地铁车站构造组成-通常由车站主体(站台、站厅、设备用房、生活用房),出入口及通道,通风道及地面通风亭等三大部分组成。 【例1】( )是地铁运营设备的中心和办

4、理运营业务的地方。 A. 车站主体 B. 车站通道 C. 地面通风亭 D. 出入口 【解析】车站主体是列车在线路上的停车点,其作用既是供乘客集散、候车、换车及上、下车；又是地铁运营设备设置的中心和办理运营业务的地方。地铁车站构造组成-2K313011地铁车站结构的施工方法-2K313011 1、 明挖法施工 明挖法是修建地铁车站的常用施工方法,具有施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点,因此,在地面交通和环境条件允许的地方,应尽可能采用。地铁车站结构的施工方法-2K313011 2、 盖挖法施工 盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法及盖挖半逆作法。目前,城市中施工采用最多

5、的是盖挖逆作法。地铁车站结构的施工方法-2K313011优点：1、围护结构变形小；2、基坑底部土体稳定；3、一般不设内部支撑或锚锭；4、可以尽快恢复路面。缺点：1、水平施工缝处理困难；2、暗挖施工难度大，费用高。地铁车站结构的施工方法-2K313011 【例例2 2】以下关于盖挖法施工优点说法正确以下关于盖挖法施工优点说法正确的是的是( )( ) A. A. 盖挖逆作法用于城市街区施工时盖挖逆作法用于城市街区施工时, ,可尽可尽快恢复路面快恢复路面, ,对交通影响较小对交通影响较小 B. B. 基坑底部土体稳定基坑底部土体稳定, ,隆起小隆起小, ,施工安全施工安全 C. C. 盖挖逆作法施工

6、一般设内支撑或锚绽盖挖逆作法施工一般设内支撑或锚绽, ,施工空间小施工空间小 D. D. 围护结构变形大围护结构变形大, ,有利于保护临近建筑有利于保护临近建筑物和构筑物物和构筑物 E. E. 盖挖法施工时盖挖法施工时, ,混凝土结构施工缝的处混凝土结构施工缝的处理较为容易理较为容易地铁车站结构的施工方法-2K313011AB (2) (2) 盖挖法具有诸多优点盖挖法具有诸多优点 : : 围护结构变形围护结构变形小小 , , 能够有效控制周围土体的变形和地表沉降能够有效控制周围土体的变形和地表沉降 , , 有利于保护邻近建筑物和构筑物；基坑底部土体有利于保护邻近建筑物和构筑物；基坑底部土体稳定

7、稳定 , , 隆起小隆起小 , , 施工安全；盖挖逆作施工安全；盖挖逆作 法施工一法施工一般不设内部支撑或锚链般不设内部支撑或锚链 , , 施工空间大施工空间大 ；盖挖逆；盖挖逆作法用于城市街区施工时作法用于城市街区施工时 , , 可尽快可尽快 恢复路面恢复路面 , , 对道路交通影响较小。对道路交通影响较小。 盖挖法也存在一些缺点盖挖法也存在一些缺点 : : 盖挖法施工时盖挖法施工时 , , 混凝土结构的水平施工缝处理较为困难混凝土结构的水平施工缝处理较为困难 ；盖挖逆；盖挖逆作法施工时作法施工时 , , 暗挖施工难度大、费用高；盖挖法暗挖施工难度大、费用高；盖挖法每次分部开挖与浇筑或衬砌的

8、深度每次分部开挖与浇筑或衬砌的深度 , ,要综合考虑要综合考虑基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素来确定。筑作业等因素来确定。地铁车站结构的施工方法-2K313011 3、 喷锚暗挖法 (1) 新奥法。（柔度） (2) 浅埋暗挖法。（刚度） “十八字”原则(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工,称之为浅埋暗挖技术。 适用条件：1）不允许带水作业 2）开挖面具有一定的自 立性和稳定性。地铁车站结构的施工方法-2K313011地铁车站结构的施工方法-2K313011地铁区间隧道结构与施工方法 -2K313

9、012 1. 明挖法施工隧道 (1) 明挖法施工施工速度快、造价较低。明挖法施工的地下铁道区间隧道结构通常采用矩形断面,一般为整体浇注或装配式结构。 (2) 整体式衬砌结构。明挖现浇隧道结构整体性好,防水性能容易得到保证,但是施工工序较多,速度较慢。 (3) 预制装配式衬砌。装配式衬砌整体性较差,对于有特殊要求(如防护、抗震等) 的地段要慎重选用。 2、喷锚暗挖(矿山)法施工隧道 在城市区域、交通要道及地上地下构筑物复杂地区进行隧道施工,喷锚暗挖法常是一种较好的选择。隧道施工时,一般采用拱形结构,其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱。前者多用于单线或双线的区间隧道或联络通道,后两者多用在停车线

10、、折返线或喇叭口岔线上。 地铁区间隧道结构与施工方法 -2K313012 3、盾构法施工隧道 (1) 盾构法施工隧道的优越性:振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠,对沿线居民生活、地下和地面构筑物及建筑物影响小等。 三大类衬砌。 (2) 预制装配式衬砌。管片种类按材料可分为钢筋混凝土、钢、铸铁以及由几种材料组合而成的复合管片。 钢筋混凝土管片的耐压性和耐久性都比较好；目前已可生产抗压强度达60MPa、渗透系数小于1011m/s的管片。地铁区间隧道结构与施工方法 -2K313012 (3) 双层衬砌(模注钢筋混凝土整体式衬砌)。双层衬砌主要用在含有腐蚀性地下水的地层中。 (4) 挤压混凝土整体式

11、衬砌。一次成型,内表面光滑,衬砌背后无空隙,故无需注浆,且对控制地层移动特别有效。地铁区间隧道结构与施工方法 -2K313012地铁区间隧道结构与施工方法 -2K313012 4、浅埋暗挖法施工 (1) 地层预加固和预支护。常用的方法有:小导管超前预注浆、开挖面深孔注浆及管棚超前支护。 (2) 隧道土方开挖与支护。总原则是:预支护、预加固一段,开挖一段；开挖一段,支护一段；支护一段,封闭成环一段。 (3) 初期支护形式。在诸多支护形式中,钢拱锚喷混凝土支护是满足上述要求的最佳支护形式。 (4) 二次衬砌。 （5）监控量测 地铁区间隧道结构与施工方法 -2K313012【例1】钢筋混凝土管片目前

12、抗压强度已可达( )MPa。 A. 50 B. 60 C. 80 D. 120地铁区间隧道结构与施工方法 -2K313012B盾构法施工隧道结构-2K313012 1.盾构法施工基本原理 盾构法是用盾构壳体防止围岩的土砂坍塌，进行开挖、推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的方法。盾构法施工见图2K313012-3所示，其基本施工步骤： (1)在盾构法隧道的始发端和接收端各建一个工作(竖)井； (2)盾构在始发端工作井内安装就位；盾构法施工隧道结构-2K313012 (3)依靠盾构千斤顶推力(作用在已拼装好的衬砌环和工作井后壁上)将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出； (4)盾构在地层中沿着设计

13、轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片； (5)及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置； (6)盾构进入接受工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。盾构法施工隧道结构-2K313012 3. 3.盾构法的适用条件盾构法的适用条件 (1) (1)在松在松软含水地层，相对均质软含水地层，相对均质的地质条件。的地质条件。 (2) (2)盾构法施工隧道应有足够的埋深，覆土盾构法施工隧道应有足够的埋深，覆土深度宜深度宜不小于不小于6m6m。 (3) (3)地面上必须有修建用于盾构进出洞和出地面上必须有修建用于盾构进出洞和出土进料的土进料的工作井位工作井位置。置。 (

14、4) (4)隧道之间或隧道与其他建隧道之间或隧道与其他建( (构构) )筑物之间筑物之间所夹土所夹土( (岩岩) )体加固处理的体加固处理的最小厚度为水平方向最小厚度为水平方向1.Om,1.Om,竖直方向竖直方向1.5m1.5m。 (5) (5)从经济角度讲，连续的盾构施工长度不从经济角度讲，连续的盾构施工长度不宜小于宜小于300m300m。盾构法施工隧道结构-2K313012 4.盾构法的施工步骤 建工作井 安装盾构 将盾构推出 盾构推进，出土安装衬砌管片 向衬砌背后的空隙注浆 盾构进入接受工作并拆除盾构法施工隧道结构-2K313012 5.盾构法施工存在的问题 (1)当隧道曲线半径过小时，

15、施工较为困难； (2)在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，则盾构法施工困难很大，而在水下时，如覆土太浅，则盾构法施工不够安全； (3)盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差；盾构法施工隧道结构-2K313012 (4)盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的限度内； (5)在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水的技术要求较高。盾构法施工隧道结构-2K313012 【例2】当隧道曲线半径过小时,( )施工较为困难。 A. 喷锚暗挖法 B. 盾构法 C. 新奥法

16、D. 浅埋暗挖法 【解析】考核的是盾构法施工存在的问题 盾构法施工隧道结构-2K313012深基坑围护结构类型-2K313021 基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间，深基坑基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间，深基坑四周一般设置垂直的挡土四周一般设置垂直的挡土围护结构围护结构，围护结构一般是在开，围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板挖面基底下有一定插入深度的板( (桩桩) )墙结构；板墙结构；板( (桩桩) )墙有墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构是为了减小围护结构悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构是为了减小围护结构的变形，控制墙体的弯矩；分为内撑和外锚两种。的变形，控制墙体的弯矩

17、；分为内撑和外锚两种。 基坑围护结构体系包括板基坑围护结构体系包括板( (桩桩) )墙、围檩墙、围檩( (冠梁冠梁) )及其及其他附属构件。它是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。他附属构件。它是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。 深基坑围护结构类型深基坑围护结构类型 在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。 不同类型围护结构的特点 表2K313021-1深基坑围护结构类型-2K313021类型类型特点特点桩板桩板式、式、墙板墙板式桩式桩（1 1）H H钢的间距在钢的间距在1.

18、21.21.5m1.5m；（2 2）造价低，施工简单，有障碍物时可改变间距；）造价低，施工简单，有障碍物时可改变间距；（3 3）止水性差，地下水位高的地方不适用，坑壁不）止水性差，地下水位高的地方不适用，坑壁不稳的地方不适用；稳的地方不适用；钢板钢板桩桩（1 1）成品制作，可反复使用；）成品制作，可反复使用；（2 2）施工简便，但施工有噪声；）施工简便，但施工有噪声；（3 3）刚度小，变形大，与多道支撑结合，在软弱土）刚度小，变形大，与多道支撑结合，在软弱土层中也可使用；层中也可使用；（4 4）新的时候止水性尚好，如有漏水现象，需增加）新的时候止水性尚好，如有漏水现象，需增加防水措施防水措施深

19、基坑围护结构类型-2K313021板式板式钢板钢板桩桩（1 1）截面刚度大于钢板桩，在软弱土）截面刚度大于钢板桩，在软弱土层中开挖深度可大，在日本开挖深度达层中开挖深度可大，在日本开挖深度达30m30m；（2 2）需有防水措施相配合）需有防水措施相配合预制预制混凝混凝土板土板桩桩（1 1）施工简便，但施工有噪声）施工简便，但施工有噪声（2 2）需辅以止水措施；）需辅以止水措施；（3 3）自重大，受起吊设备限制，不适）自重大，受起吊设备限制，不适合大深度基坑；合大深度基坑；国内用于国内用于10m10m以内的基坑，法国用于以内的基坑，法国用于15m15m以内的深基坑以内的深基坑深基坑围护结构类型-

20、2K313021类型 特点灌注桩 （1）刚度大，可用在深大基坑；（2）施工对周边地层、环境影响小；（3）需降水或与能止水的搅拌桩、喷选桩等配合使用地下连续墙 （1）刚度大，开挖深度大，可适用于所有地层；（2）强度大，变位小，隔水性好，同时可兼作主体结构的一部分；（3）可临近建、构筑物使用，环境影响小；（4）造价高深基坑围护结构类型-2K313021SMW工法桩（1）强度大，止水性好；（2）内插的型钢可拔出反复使用，经济性好；（3）开挖深度8.65m；具有较好发展前景，国内上海等城市已有工程实践自立式水泥土挡墙/水泥土搅拌桩挡墙（1）无支撑，墙体止水性好，造价低；（2）墙体变位大 1 1、 工字

21、钢桩围护结构。工字钢桩围护结构。 采用采用大型工字钢大型工字钢，桩间距一般为，桩间距一般为1.0-1.21.0-1.2m,m,适用于适用于黏性土、砂性土和粒径不大于黏性土、砂性土和粒径不大于100mm100mm的砂卵的砂卵石地层石地层，一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施，一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。工中。 2 2、 钢板桩围护结构。钢板桩围护结构。 钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用隔水效果好，可重复使用。 深基坑围护结构类型-2K313021 3 3、 钻孔灌注桩围护结构。钻孔灌注桩围护结构。 钻孔灌注桩围护结构经常与水

22、钻孔灌注桩围护结构经常与水帷幕帷幕联合使联合使用，止水帷幕一般采用用，止水帷幕一般采用深层搅拌桩深层搅拌桩，适于城区施，适于城区施工。工。 4 4、 深层搅拌桩挡土结构。深层搅拌桩挡土结构。 深层搅拌桩为挡土结构的搅拌桩一般布置深层搅拌桩为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形，也可成格栅形，也可连续连续搭接布置形成止水帷幕。搭接布置形成止水帷幕。深基坑围护结构类型-2K313021 5、 SMW桩。 SMW桩挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥混合液搅拌形成均匀的挡墙，最后在墙中插入型钢，即形成一种劲性复合围护结构。 特点：止水性好，构造简单，施工速度快，型钢可以部分回收，可重复利用。

23、深基坑围护结构类型-2K313021 6 6、 地下连续墙。地下连续墙。 优点优点: :施工时振动小、噪声低施工时振动小、噪声低, ,墙体墙体刚度大刚度大, ,对周边地层扰动小；需采用特制的对周边地层扰动小；需采用特制的泥浆护壁。泥浆护壁。适用适用于于多种土层。多种土层。 挖槽挖槽方式：方式：抓斗式、抓斗式、冲击式冲击式和和回转回转式式等。等。 导墙导墙是是控制控制挖槽挖槽精度精度的的主要主要构筑物，构筑物，在在开挖开挖过程中，过程中，为为保证保证槽壁槽壁的的稳定稳定，采用采用泥浆护壁。泥浆护壁。深基坑围护结构类型-2K313021支撑结构类型 内支撑内支撑一般一般有有钢支撑钢支撑和和钢筋混凝

24、土钢筋混凝土支撑，支撑，也可也可采用采用钢钢或者或者钢筋钢筋混凝土混凝土混合混合支撑；支撑；外外拉拉锚锚有有土锚土锚和拉锚和拉锚两种形式。两种形式。明挖深基坑控制 -2K313021 一、基坑变形特征一、基坑变形特征 1 1、 基坑周围地层移动主要是由于围护结基坑周围地层移动主要是由于围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的。构的水平位移和坑底土体隆起造成的。 2 2、 围护墙体围护墙体水平变形水平变形。 3 3、 围护墙体围护墙体竖向变位竖向变位。 4 4、 基坑底部的基坑底部的隆起隆起。 通过通过监测监测立柱立柱变形变形来来反映反映基坑基坑底底土体土体隆起隆起情况。情况。 5 5、地表沉降。

25、地表沉降。 二、基坑变形控制方法二、基坑变形控制方法 1 1、增加围护结构和支撑的、增加围护结构和支撑的刚度刚度； 2 2、增加围护结构的、增加围护结构的入土深度入土深度； 3 3、加固基坑内、加固基坑内被动区土体被动区土体。 方法有方法有抽条加固、裙边加固抽条加固、裙边加固及二者相结合及二者相结合的形式；的形式； 4 4、减小减小每次开挖围护结构处土体的每次开挖围护结构处土体的尺寸和尺寸和开挖支撑时间开挖支撑时间, ,这一点在软土地区施工时尤其有效；这一点在软土地区施工时尤其有效； 5 5、通过调整、通过调整围护结构深度和降水井布置围护结构深度和降水井布置来来控制降水对环境变形的影响。控制降

26、水对环境变形的影响。明挖深基坑控制 -2K313021 三、坑底稳定控制三、坑底稳定控制 (1) (1) 保证深基坑坑底稳定的方法有保证深基坑坑底稳定的方法有加深围护结构入土深度、坑底土体加固、加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水坑内井点降水等措施。等措施。 (2) (2) 适时施作底板结构适时施作底板结构。明挖深基坑控制 -2K313021基槽开挖及护坡技术 -2K313022 1. 1. 基基( (槽槽) )坑土方开挖基本规定坑土方开挖基本规定 （1 1）应）应根据根据支护支护结构结构设计、设计、降降排水排水要求要求，确定确定开挖开挖方案。方案。 （2 2）基坑周围地面）基坑周

27、围地面应设排水沟应设排水沟, ,且应避免雨且应避免雨水、渗水等流入坑内；同时水、渗水等流入坑内；同时, ,基坑也应设置必要的基坑也应设置必要的排水设施排水设施, ,保证开挖时通过保证开挖时通过及时排出雨水及时排出雨水；放坡开放坡开挖挖时时, ,应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。 （3 3）软土基坑必须）软土基坑必须分层、分块、均衡分层、分块、均衡地开地开挖挖, ,分块开挖后必须分块开挖后必须及时施工支撑及时施工支撑。 （4 4）基坑开挖过程中）基坑开挖过程中, ,必须采取措施必须采取措施防止防止开挖机械等碰撞支护结构、格构柱、降水井点或开挖机械等碰撞支护结

28、构、格构柱、降水井点或扰动基底原状土扰动基底原状土。 2. 2. 异常情况处理异常情况处理 发生下列异常情况时发生下列异常情况时, ,应立即停止挖应立即停止挖土土, ,并应立即查清原因和及时采取措施后并应立即查清原因和及时采取措施后, ,方能继续挖土方能继续挖土: : (1) (1)围护结构变形明显加剧。围护结构变形明显加剧。 (2) (2) 支撑轴力突然增大。支撑轴力突然增大。基槽开挖及护坡技术 -2K313022 (3) (3) 围护结构或止水帷幕出现渗漏。围护结构或止水帷幕出现渗漏。 (4) (4) 开挖暴露出的基底出现明显异开挖暴露出的基底出现明显异常。包括黏性土时强度明显偏低或砂性土

29、常。包括黏性土时强度明显偏低或砂性土层时水位过高造成开挖施工困难时。层时水位过高造成开挖施工困难时。 (5) (5) 围护结构发生异常声响。围护结构发生异常声响。 (6) (6) 边坡出现失稳征兆时。边坡出现失稳征兆时。基槽开挖及护坡技术 -2K313022护坡技术护坡技术边坡边坡失稳失稳的的主要原因：主要原因：（1）没有没有按按设计设计坡度坡度进行进行边坡边坡开挖；开挖；（2）基坑基坑坡顶坡顶堆放堆放材料材料、土方土方以及以及车辆车辆增增加加了了附加附加荷载荷载；（3）基坑基坑降排水降排水措施措施不力不力，地下水地下水未未降至降至基底基底以下，以下，土体土体湿化，湿化，自重自重加大加大，剪应

30、力剪应力增加；增加；护坡技术护坡技术边坡边坡失稳失稳的的主要原因：主要原因：（4）基坑基坑开挖后开挖后长时间长时间暴露暴露，风化风化而使而使土土体体变变松散；松散；（5）基坑基坑开挖开挖过程过程中，中，未未及时及时刷坡，刷坡，使土使土体体失去失去稳定性。稳定性。基坑基坑放坡放坡要求：要求： 分级分级放坡放坡时，时，宜宜设置设置分级分级过渡过渡平台平台。对对于于岩石岩石边坡边坡不宜不宜小于小于0.5m，对于对于土质土质边坡边坡不宜不宜小于小于1.0m。 3. 3. 基坑边坡稳定措施基坑边坡稳定措施 (1)(1)根据土层的物理力学性质确定基根据土层的物理力学性质确定基坑坑边坡坡度边坡坡度, ,并于

31、不同土层处做成并于不同土层处做成折线形折线形边边坡或坡或留置台阶留置台阶。 (2) (2) 必须做好基坑必须做好基坑降排水和防洪降排水和防洪工工作作, ,保持基底和边坡的干燥。保持基底和边坡的干燥。 (3) (3) 基坑边坡坡度受到一定限制而基坑边坡坡度受到一定限制而采用围护结构又不太经济时采用围护结构又不太经济时, ,可采用可采用坡面土坡面土钉、挂金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面钉、挂金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面等措施。等措施。基槽开挖及护坡技术 -2K313022 (4) (4) 严格严格禁止禁止在基坑边坡在基坑边坡坡顶坡顶1-2m1-2m范围堆放材料、土方和其他重物以及停置范围堆放材料、

32、土方和其他重物以及停置或行驶较大或行驶较大的施工机械。的施工机械。 (5) (5) 基坑开挖过程中基坑开挖过程中, ,随挖随刷边坡随挖随刷边坡, ,不得挖反坡不得挖反坡。 (6) (6) 暴露时间较长的基坑暴露时间较长的基坑, ,应采取应采取护护坡坡措施。措施。基槽开挖及护坡技术 -2K313022 4 4、护坡措施、护坡措施 (1) (1) 基坑土方开挖时基坑土方开挖时, , 应按设计要求开挖应按设计要求开挖土方土方, , 不得超挖不得超挖, , 不得在坡顶随意堆放土方、材不得在坡顶随意堆放土方、材料和设备。在整个基坑开挖和地下工程施工期间料和设备。在整个基坑开挖和地下工程施工期间, , 应

33、严密监测坡顶位移应严密监测坡顶位移 , , 随时分析观测数据。当边随时分析观测数据。当边坡有失稳迹象时坡有失稳迹象时, , 应及时采取削坡、坡顶卸荷、应及时采取削坡、坡顶卸荷、坡脚压载坡脚压载 或其他有效措施。或其他有效措施。 (2) (2) 放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的保放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的保护措施。常用的保护措施有护措施。常用的保护措施有: : 叠放沙包或土袋、叠放沙包或土袋、水泥抹面、挂网喷浆或混凝土等。也可采用其他水泥抹面、挂网喷浆或混凝土等。也可采用其他措施措施: : 包括锚杆喷射混凝土护面、塑料膜或土工包括锚杆喷射混凝土护面、塑料膜或土工织物覆盖坡面等。织物覆盖坡面

34、等。基槽开挖及护坡技术 -2K313022地基加固处理方法 -2K313023 地基加固处理地基加固处理目的目的: : 基坑基坑内：内：提高土体提高土体的的强度强度和和土体土体的的侧向侧向抗力，抗力，减少减少围护围护结构结构位移，位移，保护保护基坑基坑周边周边建筑物建筑物及及地下地下管线；管线；防止防止坑底坑底土体土体隆隆起起破坏；破坏；防止防止坑底坑底土体土体渗流渗流破坏；破坏；弥补弥补围围护护墙体墙体插入插入深度深度不不足。足。 基坑基坑外：外：止水止水，减少减少围护围护的的主动土主动土压力压力 地基加固处理方法 -2K313023 地基加固处理方法选择地基加固处理方法选择: : 1 1、

35、在在软土软土地基地基中，中，基坑基坑内内被动区被动区加固加固形式形式主要主要有：有：墩式墩式加固、加固、裙边裙边加固、加固、抽条抽条加固、加固、格栅格栅式式加固加固和和满堂满堂加固加固； 2 2、浅基坑：换填材料浅基坑：换填材料加固处理法加固处理法, ,以提高以提高地基承载力为主方法简单操作方便；地基承载力为主方法简单操作方便； 3 3、深基坑深基坑：采用：采用水泥土搅拌、高压喷射注水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆浆、注浆或其他方法对地基掺入一定量的固化剂或其他方法对地基掺入一定量的固化剂或使土体固结或使土体固结, ,以提高土体的强度和土体的侧向抗以提高土体的强度和土体的侧向抗力为主。力为主。不

36、同注浆法的适用范围不同注浆法的适用范围 表表2K313023地基加固处理方法 -2K313023注浆方法注浆方法适用范围适用范围渗透注浆渗透注浆只适用于中砂以上的砂性土和有裂缝的岩石只适用于中砂以上的砂性土和有裂缝的岩石劈裂注浆劈裂注浆 适用于低渗透的土层适用于低渗透的土层压密注浆压密注浆常用于中砂地基，黏土地基中若有适宜的排水条件也可采用。如常用于中砂地基，黏土地基中若有适宜的排水条件也可采用。如遇排水困难而可能在土体中引起高孔隙降水压力时，就必须采用遇排水困难而可能在土体中引起高孔隙降水压力时，就必须采用很低的注浆速率。挤密注浆可用于非饱和的土体，以调整不均匀很低的注浆速率。挤密注浆可用于

37、非饱和的土体，以调整不均匀沉降以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土进行加固沉降以及在大开挖或隧道开挖时对邻近土进行加固电动化学电动化学注浆注浆地基土的渗透系数地基土的渗透系数k k1010-3-3/s/s，只靠一般静压力难以使浆液注入，只靠一般静压力难以使浆液注入土的孔隙的地层土的孔隙的地层注浆注浆设计设计包括包括注浆量、注浆量、布孔、布孔、注浆注浆有效范围、有效范围、注浆注浆流量、流量、注浆注浆压压力、力、浆液浆液配方配方等。等。注浆注浆加固区加固区的检验的检验宜宜采用采用静力静力触探触探法法。深层搅拌法1、适用范围：饱和黏性土和粉土地基；2、喷浆型湿法深层搅拌机械有单、双轴、三轴及多轴搅拌机，

38、喷粉搅拌机仅有单轴搅拌机。3、优点：最大限度地利用了原土；搅拌时无振动、无噪声和无污染；可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式；可节约钢材并降低造价。高压喷射注浆法1、适用范围：适用范围：淤泥、淤泥、淤泥土质、淤泥土质、流塑流塑或或软软塑塑黏性土、黏性土、粉土、粉土、砂土、砂土、黄土、黄土、素填土素填土和和碎石碎石土土等等地基地基处理；处理；2、高压高压喷射喷射旋喷旋喷采用采用单管单管法、法、双管双管法法和和三三管管法法；定喷定喷和和摆喷摆喷常常采用采用双管双管法法和和三管三管法法。工程降水方法 -2K313024 1. 1. 降水方法选择基本要求降水方法选择基本要求 (1) (1)

39、在软土地区基坑开挖深度超过在软土地区基坑开挖深度超过3m,3m,一般一般就要用井点降水。就要用井点降水。 (2) (2) 当基坑底为隔水层且层底作用有承压当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时水时, ,应进行坑底突涌验算应进行坑底突涌验算, ,必要时可采取必要时可采取水平封水平封底隔渗或钻孔减压底隔渗或钻孔减压措施措施, ,保证坑底土层稳定。保证坑底土层稳定。 当坑底含承压水层上部土体压重不足以抵当坑底含承压水层上部土体压重不足以抵抗承压水水头时抗承压水水头时, ,应布置应布置降压井降压井降低承压水水头压降低承压水水头压力力, ,防止承压水突涌防止承压水突涌, ,确保基坑开挖施工安全。确保基坑开

40、挖施工安全。 2. 2. 井点降水方法的选用井点降水方法的选用 工程降水有多种技术方法工程降水有多种技术方法, ,可根据土层情况、可根据土层情况、渗透性、降水深度、周围环境、支护结构种类选渗透性、降水深度、周围环境、支护结构种类选择和设计。择和设计。 【例例】井点降水的土层为砂性土井点降水的土层为砂性土, ,降水深度降水深度为为24m,24m,这种情况下适合采用这种情况下适合采用( )( )方法。方法。 A. A. 集水明排法集水明排法 B. B. 管井法管井法 C. C. 喷射井点法喷射井点法 D. D. 轻型井点法轻型井点法工程降水方法 -2K313024B常见降水方法（一一）明沟、明沟、

41、集水集水井井排水排水 基坑基坑开挖开挖不深不深，基坑基坑涌水量涌水量不大不大时时采采用，用，是是最简单、最简单、经济经济的的方法。方法。 3. 3. 井点降水井点降水 (1) (1) 分真空分真空( (轻型轻型) )井点、喷射井点或管井井点、喷射井点或管井等方法。等方法。 (2) (2) 井点布置应根据基坑平面形状与大小、井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。 当当基坑基坑( (槽槽) )宽度小于宽度小于6m6m且且降水深度不超降水深度不超过过6m6m时时, ,可可采用单排井点采用单排井点, ,布置在地下水上游一侧

42、；布置在地下水上游一侧； 当基坑当基坑( (槽槽) )宽度宽度大于大于6m6m或土质不良或土质不良, ,渗渗透系数较大时透系数较大时, ,宜宜采用双排井点采用双排井点, ,布置在基坑布置在基坑( (槽槽) )的两侧的两侧, ,工程降水方法 -2K313024 当基坑当基坑面积较大面积较大时时, ,宜采用宜采用环形环形井点井点。挖土运输设备。挖土运输设备出入道可不封闭出入道可不封闭, ,间距间距可达可达4m4m, ,一般留在地下水下游方向。一般留在地下水下游方向。 (3) (3) 井点管距坑壁不应小于井点管距坑壁不应小于1.01.01.5m,1.5m,距离太小距离太小, ,易漏气。井点间距一般为

43、易漏气。井点间距一般为0.80.81. 6m1. 6m。集水总管标高宜尽量接近地。集水总管标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有下水位线并沿抽水水流方向有0.25%0.25%0.5%0.5%的上仰坡度的上仰坡度, ,水泵轴心与总管齐平。水泵轴心与总管齐平。 工程降水方法 -2K313024喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K3130311. 1. 全断面开挖法全断面开挖法2. 2. 台阶开挖法台阶开挖法3. 3. 环形开挖预留核心土法环形开挖预留核心土法4. 4. 单、双侧壁导坑法单、双侧壁导坑法5. 5. 中隔壁法和交叉中隔壁法中隔壁法和交叉中隔壁法6. 6. 中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法

44、中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法 喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K3130311. 1. 全断面开挖法全断面开挖法适用范围：适用范围：土质土质稳定、稳定、断面断面较小较小的的隧道施隧道施工；工；优点：优点：可以可以减少减少开挖开挖对对围岩围岩的的扰动扰动次数，次数，工序工序简便；简便；缺点：缺点：地质地质条件条件要求要求严格，严格，围岩围岩必须必须有有足足够够的的自自稳稳能力。能力。喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K3130312. 2. 台阶开挖法台阶开挖法适用范围：适用范围：土质土质较好较好的的隧道隧道施工，施工，软软弱弱围岩、围岩、第第四纪四纪沉积沉积地层地层隧道隧道；优点：优点：作业作业空

45、间空间多多，施工速度施工速度快，快，灵灵活活多变，多变，适用性适用性强强喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K3130313. 3. 环形开挖预留核心土法环形开挖预留核心土法适用范围：适用范围：一般一般土质土质或者或者易易坍塌坍塌的的软弱软弱围岩、围岩、断断面面较大较大的的隧道；隧道；优点：优点：核心核心土土支承支承着着开挖开挖面，面，能能迅速迅速及时及时地地建造建造拱部拱部初次初次支护支护，所以所以开挖开挖工作工作面面稳定性稳定性好好。核心核心土土和和下部下部开挖开挖都是都是在在拱部拱部初次初次支护支护保护保护下下进行进行的，的，施工施工安全安全性性好。好。喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K3130

46、314. 4. 单、双侧壁导坑法单、双侧壁导坑法单侧壁导坑法：单侧壁导坑法：断面断面跨度跨度大，大，地表地表沉陷沉陷难于难于控制控制的的软弱软弱松散松散围岩。围岩。双侧壁导坑法：双侧壁导坑法：施工施工安全，安全，但速度但速度较慢，较慢，成本成本较较高。高。喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K3130315. 5. 中隔壁法和交叉中隔壁法中隔壁法和交叉中隔壁法中隔壁法中隔壁法也称也称CDCD功法，功法，主要主要适用适用于于地层地层较差较差和和不不稳定稳定岩体、岩体、且且地面地面沉降沉降要求要求严格严格的的地下地下工程工程施工。施工。喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K3130316. 6. 中洞法、侧洞

47、法、柱洞法、洞桩法中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法 当地层条件差、断面特大时当地层条件差、断面特大时, ,一般采用中洞法、一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工, ,其核心思想是变其核心思想是变大断面为中小断面大断面为中小断面 , , 提高施工安全度提高施工安全度。 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见表2K313031所示,以供工程实践中参考。喷锚暗挖法的掘进方式选择

48、 -2K313031喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K313031喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K313031喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K313031喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K313031 【例】采用环形开挖预留核心土法施工时,可能使围岩变形增大的因素是( ) A. 围岩要经多次扰动 B. 在第四纪地层,一般不设或少设锚杆 C. 台阶长度较长 D. 形成全断面封闭的时间长 E. 环形开挖进尺较短 【解析】在环形开挖预留核心土法施工时,开挖中围岩要经受多次扰动,而且断面分块多,支护结构形成断面封闭的时间长,这些都有可能使围岩变形增大。喷锚暗挖法的掘进方式选择 -2K313031ABD喷锚

49、暗挖法加固技术-2K313032喷锚暗挖喷锚暗挖与与初期初期支护支护喷锚支护喷锚支护包括包括钢筋钢筋网网喷射喷射混凝土、混凝土、锚杆锚杆钢筋网钢筋网喷射喷射混凝土、混凝土、钢拱架钢拱架钢筋网钢筋网喷射喷射混凝土混凝土等等支护支护结构结构形式。形式。喷锚暗挖法加固技术-2K313032支护与加固技术措施支护与加固技术措施1. 1. 暗挖隧道内暗挖隧道内常用的技术措施常用的技术措施(1) (1) 超前锚杆或超前小导管支护；超前锚杆或超前小导管支护；(2) (2) 小导管周边注浆或围岩深孔注浆；小导管周边注浆或围岩深孔注浆；(3) (3) 设置临时仰拱。设置临时仰拱。2. 2. 暗挖隧道外暗挖隧道外

50、常用的技术措施常用的技术措施(1) (1) 管棚超前支护；管棚超前支护；(2) (2) 地表锚杆或地表注浆加固；地表锚杆或地表注浆加固；(3) (3) 冻结法固结地层；冻结法固结地层；(4) (4) 降低地下水位法。降低地下水位法。 2. 2. 暗挖隧道内加固支护技术的主要材料暗挖隧道内加固支护技术的主要材料 (1) (1) 喷射混凝土应采用早强混凝土喷射混凝土应采用早强混凝土, ,其强度其强度必须符合设计要求。严禁选用具有碱活性集料。必须符合设计要求。严禁选用具有碱活性集料。速凝剂使用前应做凝结时间试验速凝剂使用前应做凝结时间试验, ,要求初凝时间不要求初凝时间不应大于应大于5min5min

51、, ,终凝时间不应大于终凝时间不应大于 10min10min。 (2) (2) 钢筋网材料宜采用钢筋网材料宜采用Q235Q235钢钢, ,钢筋直径钢筋直径宜为宜为6 612mm,12mm,网格尺寸宜采用网格尺寸宜采用150150300mm,300mm,搭接长搭接长度应符合规范。度应符合规范。 (3) (3) 钢拱架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制钢拱架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成成。采用采用钢筋钢筋加工加工而成而成格栅格栅的的主筋主筋不宜不宜小于小于18mm18mm。喷锚暗挖法加固技术-2K313032喷锚暗挖法加固技术-2K313032喷射喷射混凝土混凝土前前准备工作准备工作1、应根据应根据工程工

52、程地质地质及及水文水文地质，地质，喷射喷射量量等等条件条件选择选择喷射方式，喷射方式，宜宜采用采用湿喷湿喷方式；方式；喷喷射射厚度厚度宜宜为为50100mm；2、钢架钢架应在应在开挖开挖或或喷射喷射混凝土混凝土后后及时及时架设；架设；超前超前锚杆、锚杆、小小导管导管支护支护宜与宜与钢拱架、钢拱架、钢筋钢筋网网配合使用；配合使用；长度长度宜宜为为3.0-3.5m,并并应应大于大于循环循环进尺进尺的的2倍。倍。 3. 3. 喷射混凝土（喷射混凝土（P88P88、228228） (1) (1) 喷射混凝土应紧跟开挖工作面喷射混凝土应紧跟开挖工作面, ,应应分段、分片、分段、分片、分层分层, ,由下而

53、上顺序进行由下而上顺序进行；当当岩面岩面有有较大较大凹洼凹洼时，时，应应先先填填平平。喷头喷头应应垂直于垂直于工作面工作面，距距工作面工作面不宜不宜大于大于1m1m，一次一次喷喷射射混凝土混凝土的的厚度：厚度：侧壁侧壁宜宜为为60-100mm60-100mm，拱部拱部宜宜为为50-60mm50-60mm；分层分层喷射喷射时，时，应在应在前一层前一层混凝土混凝土终终凝凝后后进行；进行； (2) (2) 钢架应与喷射混凝土形成一体钢架应与喷射混凝土形成一体, ,钢架应全部被钢架应全部被喷射混凝土覆盖喷射混凝土覆盖, ,保护层厚度不得小于保护层厚度不得小于40mm40mm，钢格栅、钢格栅、钢钢架、架

54、、钢筋网钢筋网混凝土混凝土保护层保护层不应不应小于小于20mm20mm（临空面临空面）。 （3 3）临时临时仰拱仰拱应根据应根据围岩围岩情况情况及及量测量测数据数据确定确定设置设置区段，区段，可可采用采用型钢型钢或者或者格栅格栅并并喷喷混凝土混凝土修筑。修筑。 （4 4）喷射喷射混凝土混凝土终凝终凝2h2h后后进行进行养护，养护，时间时间不小于不小于14d;14d;冬期冬期不得不得洒水洒水养护。养护。喷锚暗挖法加固技术-2K313032暗挖暗挖隧道隧道外外的的超前超前加固技术加固技术1、降低降低地下地下水位水位法法 通常通常采用采用地面地面降水降水的的方法方法或或隧道隧道内内辅助辅助降水降水的

55、的方法。方法。 2、 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在孔口将杆体固定。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。喷锚暗挖法加固技术-2K313032 2、 地表锚杆(管) 【例】地面锚杆按矩形或梅花形布置,以下施作顺序正确的是（ ） A. 钻孔吹孔灌浆插入锚杆孔口固定锚杆 B. 钻孔吹孔插入锚杆灌浆孔口固定锚杆 C. 钻孔吹孔插入锚杆孔口固定锚杆灌浆 D. 钻孔插入锚杆吹孔灌

56、浆孔口固定锚杆喷锚暗挖法加固技术-2K313032A 3 3、 冻结法固结地层冻结法固结地层 适用范围：适用范围：富水富水软弱软弱地层地层 主要优点主要优点: :冻结加固的地层强度高；地下水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；对工程环境污封闭效果好；地层整体固结性好；对工程环境污染小。染小。 主要缺点主要缺点: :成本较高；有一定的技术难度。成本较高；有一定的技术难度。喷锚暗挖法加固技术-2K313032衬砌及防水施工要求-2K313033 一、防水结构施工原则一、防水结构施工原则 ( (一一) ) 相关规范规定相关规范规定 (1) (1)地下工程防水技术规范地下工程防水

57、技术规范GB50108-2008GB50108-2008规定规定: :地下工程防水的设计和施工应遵循地下工程防水的设计和施工应遵循 “ 防、排、截堵相结防、排、截堵相结合合, ,刚柔相济刚柔相济, ,因地制宜因地制宜, ,综合治理综合治理 ”的原则。的原则。 (2) (2) 地铁设计规范地铁设计规范GB50157-2003GB50157-2003规定规定: :地下铁道地下铁道隧道工程的防水设计隧道工程的防水设计, ,应根据工程地质、水文地质、地震应根据工程地质、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烈度、结构特点、施工方法和使用要求等因素进行, ,并应并应遵循：遵循：“以防

58、为主以防为主, ,刚柔结合刚柔结合. .多道防线多道防线, ,因地制宜因地制宜, ,综合治综合治理理”的原则的原则, ,采取与其相适应的防水措施。采取与其相适应的防水措施。 二、复合式衬砌防水施工二、复合式衬砌防水施工 (1) (1) 复合式衬砌防水层施工应优先选用复合式衬砌防水层施工应优先选用射钉铺设射钉铺设。 (2) (2) 防水层施工时喷射混凝土表面应防水层施工时喷射混凝土表面应平顺平顺, ,不得不得留有锚杆头或钢筋断头留有锚杆头或钢筋断头, ,表面漏水应及时引排表面漏水应及时引排, , 防水层防水层接头应擦净。防水层可在拱部和边墙按环状铺设接头应擦净。防水层可在拱部和边墙按环状铺设,

59、,开挖开挖和衬砌作业不得损坏防水层和衬砌作业不得损坏防水层, ,铺设防水层地段距开挖面铺设防水层地段距开挖面不应小于爆破安全距离不应小于爆破安全距离, ,防水层纵横向铺设长度应根据防水层纵横向铺设长度应根据开挖方法和设计断面确定。开挖方法和设计断面确定。 (3) (3) 衬砌施工缝和沉降缝的衬砌施工缝和沉降缝的止水带不得有割伤、止水带不得有割伤、破裂破裂, ,固定应牢固固定应牢固, ,防止偏移防止偏移, ,提高止水带部位混凝土浇提高止水带部位混凝土浇筑的质量。筑的质量。衬砌及防水施工要求-2K313033 (4) 二衬混凝土施工要求如下 : 1) 二衬采用的补偿收缩混凝土,应具有良好的抗裂性能

60、,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) 二衬混凝土浇筑应采用组合钢模板和模板台车两种模板体系。 衬砌及防水施工要求-2K313033衬砌及防水施工要求-2K313033 【例】衬砌施工缝和沉降缝的止水带不得有割伤、破裂,( ),提高止水带部位混凝土浇筑的质量。 A. 固定应牢固 B. 随意设置 C. 允许便宜 D. 禁止固定 【解析】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。衬砌及防水施工要求-2K313033A 小导管布设小导管布设 【例例】小导管沿拱的环向布置问距为小导管沿拱的环向布置

61、问距为300300500mm,500mm,外插角为（外插角为（ ） A. 5A. 51515 B. 10 B. 102020 C. 15 C. 152525 D. 20 D. 203030 【解析解析】小导管布设的常用小导管布设的常用设计参数设计参数: :钢管钢管直径直径303050mm,50mm,钢管长钢管长3 35m,5m, 焊接钢管或无缝钢焊接钢管或无缝钢管；管； 钢管钻设注浆孔间距为钢管钻设注浆孔间距为100100150mm,150mm,钢管沿钢管沿拱的拱的环向布置问距为环向布置问距为300300500mm500mm, ,钢管沿拱的环向钢管沿拱的环向外插角为外插角为5 5-15-15。

62、小导管注浆加固技术-2K313034小导管注浆加固技术-2K313034 1. 小导管注浆加固技术适用条件 (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。 (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时,宜采取超前小导管注浆和超前预加固处理方法。 3. 3. 注浆材料注浆材料 (1) (1) 注浆材料可采用注浆材料可采用改性水玻璃浆、改性水玻璃浆、普通水泥单液浆、水泥一水玻璃双液浆、普通水泥单液浆、水泥一水玻璃双液浆、超细水泥超细水泥四种注浆材料。四种注浆材料。 一般情况下一般情况下改性改性水玻璃浆水玻璃浆适用于适用于砂类土砂类土

63、, , 水泥浆和水泥砂浆适用于卵石地水泥浆和水泥砂浆适用于卵石地层层。 (2) (2) 水泥浆或水泥砂浆主要成分为水泥浆或水泥砂浆主要成分为P.O42.5P.O42.5级及以上的硅酸盐水泥、水泥砂浆。级及以上的硅酸盐水泥、水泥砂浆。小导管注浆加固技术-2K313034 4 4、注浆工艺、注浆工艺 (1) (1) 注浆工艺应简单、方便、安全注浆工艺应简单、方便、安全 , , 应根据土质条件选择注浆工艺应根据土质条件选择注浆工艺( (法法) )。 (2) (2) 在在砂卵石砂卵石地层中宜采用地层中宜采用渗入注浆渗入注浆法法；在；在砂层砂层中宜采用中宜采用劈裂注浆法劈裂注浆法；在；在黏土黏土层中宜采

64、用层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法劈裂或电动硅化注浆法；在；在淤淤泥质软土泥质软土层中宜采用层中宜采用高压喷射注浆法高压喷射注浆法。小导管注浆加固技术-2K313034 4 4、施工控制要点、施工控制要点 ( ( 一一 ) ) 控制加固范围控制加固范围 (1) (1) 按设计要求按设计要求, ,严格控制小导管的严格控制小导管的长度、开孔率、安设角度和方向。长度、开孔率、安设角度和方向。 (2) (2) 小导管的尾部必须设置封堵孔小导管的尾部必须设置封堵孔, ,防止漏浆。防止漏浆。 ( ( 二二 ) ) 保证注浆效果保证注浆效果 (1) (1) 浆液必须配比准确浆液必须配比准确, ,符合设计要符合

65、设计要求。求。小导管注浆加固技术-2K313034 (2) (2) 注浆时间和注浆压力应由试验注浆时间和注浆压力应由试验确定确定, ,应严格控制注浆压力。一般条件下应严格控制注浆压力。一般条件下: :改性水玻璃浆、水泥浆初压宜为改性水玻璃浆、水泥浆初压宜为O.1O.10.3MPa,0.3MPa,砂质土终压一般应不大于砂质土终压一般应不大于0.5 MPa, 0.5 MPa, 质土终压不应大于质土终压不应大于0.7 MPa0.7 MPa。水玻璃一水泥。水玻璃一水泥浆初压宜为浆初压宜为 O.3O.31.0 MPa,1.0 MPa,终压宜为终压宜为 1.21.21.5 MPa 1.5 MPa 。 (3

66、) (3) 注浆施工期应进行监测注浆施工期应进行监测, ,监测项监测项目通常有地目通常有地( (路路) )面隆起、地下水污染面隆起、地下水污染等等, ,特特别是要采取必要措施防止注浆浆液溢出地别是要采取必要措施防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。面或超出注浆范围。小导管注浆加固技术-2K313034管棚施工技术 -2K313035 一、结构组成一、结构组成 (1) (1) 管棚法是为防止隧道开挖引起管棚法是为防止隧道开挖引起地表下沉和围岩松动地表下沉和围岩松动, ,在开挖掘进前沿开挖在开挖掘进前沿开挖工作面的上半断面周边按设计打入厚壁钢工作面的上半断面周边按设计打入厚壁钢管管, ,在地层中构筑

67、的临时承载棚防护下在地层中构筑的临时承载棚防护下, ,为为安全开挖预先提供增强地层承载力的临时安全开挖预先提供增强地层承载力的临时支护方法支护方法, ,与小导管注浆法相对应与小导管注浆法相对应, ,通常又通常又称为大管棚超前支护法。称为大管棚超前支护法。 (2) (2) 管棚由钢管和钢拱架组成。钢管管棚由钢管和钢拱架组成。钢管入土端制作成尖靴状或模形入土端制作成尖靴状或模形, ,沿着开挖轮廓沿着开挖轮廓线线, ,以较小的外插角以较小的外插角, ,向开挖面前方打入钢向开挖面前方打入钢管或钢插板管或钢插板, ,末端支架在钢拱架上末端支架在钢拱架上, ,形成对形成对开挖面前方围岩的预支护。开挖面前方

68、围岩的预支护。 (3) (3) 管棚中的钢管应按照设计要求进管棚中的钢管应按照设计要求进行加工和开孔行加工和开孔, ,管内应灌注水泥浆或水泥砂管内应灌注水泥浆或水泥砂浆浆, ,以便提高钢管自身刚度和强度。以便提高钢管自身刚度和强度。管棚施工技术 -2K313035 二、适用条件：二、适用条件：适用条件通常适用条件通常, ,在下列施工在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护场合应考虑采用管棚进行超前支护: : (1) (1) 穿越铁路修建地下工程；穿越铁路修建地下工程； (2) (2) 穿越地下和地面结构物修建地下工程；穿越地下和地面结构物修建地下工程； (3) (3) 修建大断面地下工程；修建

69、大断面地下工程； (4) (4) 隧道洞口段施工；隧道洞口段施工； (5) (5) 通过断层破碎带等特殊地层；通过断层破碎带等特殊地层； (6) (6) 特殊地段特殊地段, ,如大跨度地铁车站、重要文如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。物保护区、河底、海底的地下工程施工等。管棚施工技术 -2K313035 三、技术要点三、技术要点 ( (一一) ) 主要材料要求主要材料要求 (1) (1) 管棚所用钢管一般选用直径管棚所用钢管一般选用直径7070180mm,180mm,壁厚壁厚4 48mm8mm的无缝钢管。管节长度视工程的无缝钢管。管节长度视工程具体情况而定具体情况而

70、定, ,一般情况下短管棚采用的钢管每节一般情况下短管棚采用的钢管每节长小于长小于10m,10m,长管棚采用的钢管每节长大于长管棚采用的钢管每节长大于10m, 10m, 或或可采用出厂长度。可采用出厂长度。 (2) (2) 水泥砂浆主要成分为水泥砂浆主要成分为P.042.5 P.042.5 级及以级及以上的硅酸盐水泥、普通或水泥砂浆上的硅酸盐水泥、普通或水泥砂浆, ,宜采用中砂或宜采用中砂或粗砂；外加剂应视不同地层选用；配比应根据工粗砂；外加剂应视不同地层选用；配比应根据工程地质条件程地质条件, ,经试验确定。经试验确定。管棚施工技术 -2K313035 ( (二二) ) 施工技术要点施工技术要

71、点 (1) (1) 施工工艺流程施工工艺流程: :测放孔位测放孔位钻机钻机就位就位水平钻孔水平钻孔压入钢管压入钢管注浆注浆( (向钢管向钢管内或管周围土体内或管周围土体)封口封口开挖。开挖。 (2)(2)管棚一般是沿地下工程断面周边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，的一部分或全部，以一定的间距环向布设，形成光管棚，沿周边布设的长度及形状主形成光管棚，沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、地中或地面及周围要取决于地形、地层、地中或地面及周围建筑物的状况建筑物的状况, ,有帽形、方形、一字形及拱有帽形、方形、一字形及拱形等。形等。管棚施工技术 -2K31303

72、5 (3) (3) 管棚钢管环向布设间距对防止管棚钢管环向布设间距对防止土体塘落及松弛有很大影响土体塘落及松弛有很大影响, ,施工中须根据施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。一般采用的选择合理间距。一般采用的间间距为距为2.02.02.52.5倍的钢管直径倍的钢管直径。纵向两组管棚搭接的长。纵向两组管棚搭接的长度应大于度应大于3m3m。在铁路、公路正下方施工时。在铁路、公路正下方施工时, ,要采用刚度大的钢管连续布设。要采用刚度大的钢管连续布设。管棚施工技术 -2K313035 四、施工质量控制要点四、施工质量控制要点 ( (一一)

73、 ) 钻孔精度控制钻孔精度控制 (1) (1) 钻孔开始前应在管棚孔口位置埋置套钻孔开始前应在管棚孔口位置埋置套管管, ,把钢管放在标准拱架上把钢管放在标准拱架上, ,测定钻孔孔位和钻机测定钻孔孔位和钻机的中心的中心, ,使两点一致。为了防止钻孔中心振动使两点一致。为了防止钻孔中心振动, ,钢钢管应用管应用U U形螺栓与拱架稍加固定形螺栓与拱架稍加固定, ,以防止弯曲以防止弯曲, ,并应并应每隔每隔5m (5m (视情况可调整视情况可调整, ,一般为一般为2 26m)6m)对正在钻进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的钻孔及插入钢管的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查。定检查。

74、管棚施工技术 -2K313035 (2) (2) 在松软地层或不均匀地层中钻进时在松软地层或不均匀地层中钻进时, ,管管棚应设定外插角棚应设定外插角, ,角度一般不宜大于角度一般不宜大于3 3度度。避免管节。避免管节下垂进入开挖面下垂进入开挖面, ,应注意检测钻孔的偏斜度应注意检测钻孔的偏斜度, ,发现偏发现偏斜度超出要求应及时纠正。斜度超出要求应及时纠正。 ( (二二) ) 钢管就位控制钢管就位控制 (1) (1) 钢管的打入随钻孔同步进行钢管的打入随钻孔同步进行, ,并按设计并按设计要求接长要求接长, ,接头应采用厚壁管箍接头应采用厚壁管箍, ,上满丝扣上满丝扣, ,确保连确保连接可靠。接

75、可靠。 (2) (2) 钢管打入土体就位后钢管打入土体就位后, ,应及时隔应及时隔( (跳跳) )孔孔向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆, ,使钢管与使钢管与周围岩体密实周围岩体密实, ,并增加钢管的刚度。并增加钢管的刚度。管棚施工技术 -2K313035 ( (三三) ) 注浆效果控制注浆效果控制 (1) (1) 严格控制管棚间距严格控制管棚间距, ,防止管棚出防止管棚出现间距过大或偏离的情况。现间距过大或偏离的情况。 (2) (2) 严格按试验参数控制注浆量，防严格按试验参数控制注浆量，防止注浆效果不好、出现流砂等现象。止注浆效果不好、出现流砂等现象。 (3) (3) 必要时宜与小导管注浆相结合，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。开挖时可在管棚之间设置小导管。管棚施工技术 -2K313035