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隧道淺埋暗挖法

Source:洛陽國潤新材料科技股份Author:admin Addtime: Click:
    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、制造技術、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,創立了適用于軟弱地層的地下工程設計、施工方法。



                             
工藝流程圖






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。大范圍的淤泥質軟土、粉細砂地層,降水有困難或者經濟上不合算的地層,不適宜采用淺埋暗挖法。 
2、采用淺埋暗挖法要求開挖面具有一定的自立性和穩定性。1997年日本學會曾提出開挖工作面土體穩定的定量判別標準:土壤中的細顆粒(<74µ)含量≤10%, 且均勻系數Uc≤5%的突然不具備自立性.我國對土壤自立性提出了定性要求:工作面土體的自立時間,應足以進行必要的初期支護作業。 因此開挖面前方對地層的預加固和預處理,是淺埋暗挖法的必要前提。

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,使土體開挖后暴露的時間盡可能短,使初期支護盡早封閉成環.
(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。



(2)初期支護:具有足夠的強度和剛度,主要采用鋼筋格柵,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后,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)。 




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于0.2mm/d,拱頂下沉變化率小于0.1 mm/d,而且所測的位移值大于預計總位移值的80%以上。

施工技術

1、超前大管棚施工 隧道拱部采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鉆孔, 采用間隔鉆孔, 先兩側后中間的順序。
(3)安放鋼筋籠。
(4)向管棚鋼管內注漿, 順序先下后上, 全孔可采用一次性注漿。



2、超前小導管及邊墻注漿管施工 
注漿施工工序包括: 封閉掌子面、鉆孔、安設小導管、注漿、效果檢查等。小導管采用手持式鑿巖機鉆孔。插管時采用風動錘振入, 注漿采用注漿泵。邊墻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, 漿液采用水泥- 水玻璃漿液。注漿順序為先隧道周邊后中間, 隔孔交替注漿。注漿方法為在砂層中采用滲透注漿, 在土層中采用劈裂注漿。 
4、隧道施工
超前大管棚施工完成后, 即可進行正常的隧道施工。




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