圖文詳解隧道之淺埋暗挖法,無論考試還是施工都不用再怕了

定義

淺埋暗挖法是在距離地表較近的地下進行各種類型地下洞室暗挖施工的一種方法。結合中國特點及水文地質系統,創造了小導管超前支護技術、8字型網構鋼拱架設計、製造技術、正臺階環形開挖留核心土施工技術和變位進行反分析計算的方法,提出了“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量測” 18字方針,突出時空效應對防塌的重要作用,提出在軟弱地層快速施工的理念。由此形成了淺埋暗挖法,創立了適用於軟弱地層的地下工程設計、施工方法。

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工藝流程

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適用條件

1、淺埋暗挖法不允許帶水作業。開挖面的穩定性時刻受到水的威脅,甚至發生塌方。大範圍的淤泥質軟土、粉細砂地層,降水有困難或者經濟上不合算的地層,不適宜採用淺埋暗挖法。

2、採用淺埋暗挖法要求開挖面具有一定的自立性和穩定性。我國規範對土壤的自立性從定性上提出了要求:工作面土體的自立時間,應足以進行必要的初期支護作業。對開挖面前方地層的預加同和預處理,視為淺埋暗挖法的必要前提,目的就在於加強開挖面的穩定性,增加施工的安全性。

寶典“十八字方針”

淺埋暗挖法的十八字方針“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護,快封閉、勤量測”。

1、地層的預加固和預處理(超前小導管和超前長管棚)

2、隧道開挖和初期支護 強調“隨開挖、隨支護”的基本原則,選擇適當的開挖方法,做到利用土體有限的自立時間進行開挖和支護,使土體開挖後暴露的時間儘可能短,使初期支護儘早封閉成環。

(1)開挖方法:短臺階法、帶臨時仰拱的長臺階法、中隔壁法(CD法)、交叉隔壁法(CRD法)、側壁導坑法(眼鏡法)、弧形導坑留核心土等。

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(2)初期支護:具有足夠的強度和剛度,主要採用鋼筋格柵,主要有以下原因:鋼筋格柵與噴射混凝土能緊密結合;鋼筋格柵在拼裝成環後,具有一定的強度和剛度,在噴射混凝土尚未具備足夠強度前,鋼筋格柵可以單獨承擔來自土層的一部分荷載。

3、二次襯砌 作用:提高初期支護強度和剛度、增強初期支護安全儲備的需要,也是支撐中間的防水隔離層、承受水壓力的需要。

4、監控量測 項目:地表位移、拱頂下沉、隧道周邊收斂(必測項目)、土壓力、土體位移、支護應力(選測項目)。

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隧道穩定判據:當測點位移時間曲線變化率呈明顯收斂趨勢,隧道水平收斂變化率下於0.2mm/d,拱頂下沉變化率小於0.1 mm/d,而且所測的位移值大於預計總位移值的80%以上。

技術條件

1、超前大管棚施工 隧道拱部採用超前大管棚進行注漿加固。主要施工工序有:

(1)圍護樁施工, 開挖基坑,預埋好管棚導向管,施工大管棚。

(2)從管棚導向管按設計鑽孔, 採用間隔鑽孔, 先兩側後中間的順序。

(3)安放鋼筋籠。

(4)向管棚鋼管內注漿, 順序先下後上, 全孔可採用一次性注漿。

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2、超前小導管及邊牆注漿管施工

注漿施工工序包括: 封閉掌子面、鑽孔、安設小導管、注漿、效果檢查等。小導管採用手持式鑿岩機鑽孔。插管時採用風動錘振入, 注漿採用注漿泵。邊牆注漿管施工與超前小導管施工方法基本相同。

3、全斷面注漿施工

利用全斷面打設超前注漿管進行注漿, 注漿前利用噴射砼封閉掌子面, 漿液採用水泥- 水玻璃漿液。注漿順序為先隧道周邊後中間, 隔孔交替注漿。注漿方法為在砂層中採用滲透注漿, 在土層中採用劈裂注漿。

4、隧道施工

超前大管棚施工完成後, 即可進行正常的隧道施工。

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