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流沙地质暗挖怎么施工

发布时间: 2021-02-21 17:46:27

① 暗挖法的施工方法

(一)全断面开挖法
1.全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工,适宜人工开挖或小型机械作业。
2.全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及时进行初期支护。
3.全断面开挖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,工序简便;缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力。
(二)台阶开挖法
1.台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工,软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。
2.台阶开挖法将结构断面分成两个以上部分,即分成上下两个工作面或几个工作面,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。
3.台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度,灵活多变,适用性强。
(三)环形开挖预留核心土法
1.环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。
2.一般情况下,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0.5~1,Om.不宜过长。台阶长度一般以控制在1D内(D-般指隧道跨度)为宣。
3.施工作业流程:用人工或单臂掘进机开挖环形拱部一架立钢支撑,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。视初次支护的变形情况或施工步序,安排施工二次衬砌作业。
(四)单侧壁导坑法
l_单侧壁导坑法适用于断面跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。
2.单侧壁导坑法是将断面横向分成3块或4块:侧壁导坑(1)、上台阶(2)、下台阶(3),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。
3.一般情况下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。
(五)双侧壁导坑法
1.双侧壁导坑法又称眼镜工法。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。
2.双侧壁导坑法一般是将断面分成四块:左、右侧壁导坑、上部核心土(2)、下台阶(3)。导坑尺寸拟定的原则同前,但宽度不宜超过断面最大跨度的l,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。
3.施工顺序: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。
(六)中隔壁法和交叉中隔壁法
1.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。
2.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)。
3.CD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。
(七)中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法
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,一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工,其核心思想是变大断面为中小断面,提高施工安全度。
1.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。由于中洞的跨度较大,施工中一般采用CD、CRD或双侧壁导航法进行施工。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。中洞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工,施工质量容易得到保证。
2.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。

② 开挖流沙地质铁塔基础有哪些方法

先在地上打入一些工字钢,长度超过坑基的深度,在挖掘的过程中一边挖,一边在工字钢上挂木板,打好基础再把工字钢拉出来。 还有现在冬天使用冷冻法施工成本会低一些,把蒸发器管子插入坑基周围即可。

③ 浅埋暗挖法,浅埋指的是什么,暗挖指的又是什么埋的什么,挖的什么请高手指点,谢谢。

一、浅埋

浅埋式结构,是指其覆盖土层较薄,不满足压力拱成拱条件(H<(2-2.5)h,h为压力拱高)或回软土地层中覆答盖层厚度小于结构尺寸的地下结构。

二、暗挖法

暗挖法是即不挖开地面,采用在地下挖洞的方式施工。矿山法和盾构法等均属暗挖法。

三、浅埋暗挖法

在浅埋条件下修建地下工程,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和喷锚作为初期支护手段,遵循“新奥法”大部分原理,按照十八字原则(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。

(3)流沙地质暗挖怎么施工扩展阅读

浅埋暗挖法基本原理:

浅埋暗挖法沿用新奥法基本原理,初次支护按承担全部基本荷载设计,二次模筑衬砌作为安全储备,初次支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。应用浅埋暗挖法设计、施工时,同时采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩的自承能力,并采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系;在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计,实现不塌方、少沉降、安全施工等,并形成多种综合配套技术。

④ 人工挖孔桩施工中遇到流沙的处理办法

1、少量渗水可在桩孔内挖小集水坑,随挖土随用吊桶,将泥水一起吊出;

2、大量渗水,可在桩孔内先挖较深集水井,设小型潜水泵将地下水排出桩孔外,随挖土随加深集水井;

3、涌水量很大时,如桩较密集,可将一桩超前开挖,使附近地下水汇集于此桩孔内,用1-2台潜水将地下水抽出,起到深井降水的作用,将附近桩孔地下水位降低;

4、渗水量较大,井底地下水难以排干时,底部泥渣可用压缩空气清孔方法清孔。

5、桩孔内排水时,注意周转地下水位变化,否则由于土壤固结、地面下沉会给周围设施带来危害。

当挖孔时遇流沙层,一般可在井孔设高1-2m,厚4mm钢套护筒,直径略小于混凝土护壁内径,利用混凝土支护作支点,用小型油压千斤顶将钢护筒逐渐压入土中,阻挡流砂。

钢套筒可一个接一个下沉,压入一段,开挖一段桩孔,直至穿过流砂层0.5-1.0m,再转入正常挖土和设混凝土支护。浇筑混凝土时,至该段,随浇混凝土随将钢护筒(上设吊环)吊出,也可不吊出。

(4)流沙地质暗挖怎么施工扩展阅读:

人工挖孔桩防护措施

1、桩护壁采用C25混凝土,钢筋采用HPB300;

2、第一节深约一米,浇注混凝土护筒,往下施工时以每节作为一个施工循环(即挖好每节后浇注混凝土护壁);

3、为了便于井内组织排水,在透水层区段的护壁预留泄水孔(孔径与水管外径相同),以利于接管排水,并在浇注混凝土前予以堵塞,为保证桩的垂直度,要求每浇注完三节护壁须校核桩中心位置及垂直度一次;

4、除在地表墩台位置四周挖截水沟外,并应对孔内排出孔外的水妥善引流远离桩孔。在灌注桩基混凝土时,如数个桩孔均只有少量渗水,应采取措施同时灌注,以免将水集中一孔增加困难。

如多孔渗水量均大,影响灌注质量,则应于一孔集中抽水,降低其他各孔水位,此孔最后用水下混凝土灌注施工;

5、挖孔时如果遇到涌水量较大的潜水层承压水,可采用水泥砂浆压灌卵石环圈将潜水层进行封闭处理;

6、挖孔达到设计标高后,应进行孔底处理,必须做到平整,无松渣、污泥及沉淀等软层;

7、未尽之处严格按现行国家规范规程施工。

⑤ 什么是地下暗挖工程

第一章 城市地下工程浅埋暗挖技术
一、概述
在城市软弱围岩地层中,在浅埋条件下修建地下工程,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和锚喷作为初期支护手段,遵循“新奥法”大部分原理,按照“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,谓之城市地下工程浅埋暗挖技术。
二、浅埋暗挖与“新奥法”(NATM)
“新奥法”的核心是以维护和利用围岩的自承能力为基点,使围岩成为支护体系的组成部分,支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力,因此要求初期支护有一定柔度以利用和充分发挥围岩的自承能力。而作用于浅埋隧道上的地层压力是覆盖层的全部或部分土柱重,其地层压力和支护的刚柔度关系不大,从减少地表沉陷的城市要求角度出发,还要求初期支护有一定刚度。设计时并没有充分考虑利用围岩的自承能力。这正是浅埋暗挖技术与“新奥法”的不同点。
但是,浅埋暗挖技术仍然遵循了“新奥法”施工的大部分原则,如以锚喷作为初期支护手段;尽量减少围岩扰动,要求周边圆顺避免棱角突变处应力集中;初支与围岩密贴;量测信息反馈指导设计施工等。
三、浅埋暗挖技术的特点
浅埋暗挖技术从减少城市地表沉陷考虑,还必须辅之与其他配套技术,如地层加固、降水等。从工程条件出发,还必须熟悉在不同条件下的马头门开挖,断面变化地段(诸如扩大、爬高、转弯等)开挖,由明挖进入暗挖的破桩,分部开挖完成及自下而上的二次衬砌前的“托梁换柱”以实现“力的转换”以确保安全等诸多关键技术。
浅埋暗挖的另一个特点是十分讲究施工方法的选择,尤其是地铁车站多跨结构和大跨结构。一个合理的机构型式和正确的施工方法能起到事半功倍的作用。
四、常用的单跨隧道浅埋暗挖方法
1.开挖方法选择
根据开挖断面大小,在一般条件下有如图1所示的开挖方法。

图1 单跨隧道(洞)开挖方法
(注:在地质条件较差和拱部弧度较平缓时情况,1012m断面仍宜采用CD法)
2.施工顺序
各种施工方法的施工顺序如图2所示

3.台阶法施工
台阶法是最基本、运用最广泛的施工方法,而且是实现其它施工方法的重要手段。当开挖断面较高时可进行多台阶施工,每层台阶的高度常用3.5~4.5m,或以人站立方便操作选择台阶高度。台阶长度的选择参见图3示:

长台阶(L>5B):长台阶对掌子面的稳定有利,但施工的干扰大;上台阶上设备、材料困难;上台阶向下台阶出碴困难;不能及时封闭成环,有时不得不在上台阶底板上作临时仰拱,这种方法在一般情况下不宜采用。
中台阶(L=1.5~5B):中台阶的特点介于上台阶和短台阶之间,由于台阶有一定长度,当拱部锚杆和初期支护壁后注浆工作量大时可减少和上台阶开挖的施工干扰。由于上台阶的距离不长,喷砼和注浆设备仍可放在下台阶。
短台阶(L=1~1.5B):在土质隧道中上台阶不必上大型设备,而且从上台阶向下台阶运土的距离短,下半断能在1~1.5B内封闭成环,也能保证围岩开挖后的稳定,这种台阶长度在城市地铁的第四系地层中普遍采用。
微台阶(L<B):在满足掌子面开挖稳定要求、满足开挖下台阶时喷砼的强度和方便施工的原则下进行选择,一般用3~4m。当使用反向挖掘机开挖装碴时,上台阶大部分可利用该机进行挖、装,可以提高施工速度。
进行台阶开挖时的辅助施工方法
①环状开挖留核心土并设锁脚锚管:开挖上台阶时,Ⅱ类围岩地段宜采用环状开挖留核心土并做锁脚锚管。上台阶开挖留核心土有利于掌子面的稳定减少地表沉陷,同时方便架设钢筋和喷砼,如图4所示。

②下台阶除可一次开挖外,根据地质条件又可分别选用图5所示的开挖方法:

下台阶先挖核心土施工速度较快,但有时施工不安全,一般不宜采用;留核心土施工较安全,但施工仍然不方便,仅在必要时使用;左右错进同样可以保证施工安全,而且施工方便,因此使用较广泛。
③初次支护背后注浆:拱部部分喷砼常因重力下沉而在围岩之间产生小的裂隙,在其壁后注浆有利于减少地表下沉。
④特殊不良地质条件在上台阶的底部设临时仰拱,或者在上台阶的拱顶下设临时立柱,有利于减少围岩的收敛和拱顶的下沉。
4.CD法和CRD法(中隔墙法和交叉中隔墙法)
进入20世纪80年代,日本和西欧在经历众多工法选择和权衡后,热衷于运用非掘进机方法处理浅埋软弱地层的地下工程,并在技术、经济上有所突破。
在CD法出现以前,惯用的方法除台阶法外,在断面较大和地质条件较差时,采用上半断面临时闭合法和眼镜工法。
最先采用CD法的工程是德国兰茨贝格城地下停车场和慕尼黑地铁工程以及日本的真米隧道。
最先采用CRD工法的工程是日本东叶高速线习志野台隧道和北习志野台隧道。
CD法和CRD法实际上都是左右分块、上下分台的开挖方法,将大断面化成小断面施工,步步封闭成环,每个施工阶段都是一个完整的受力体系,结构受力均匀。而两种方法的不同处,前者是先将一个半块挖完后再挖另一个半块;后者是是每层左、右开挖后再挖下层。CD法和CRD法模筑砼施工方法,是先用支承替换法施工底板,即分段拆除中壁铺设防水板和施工底板,再用支撑恢复中壁,最后分段拆除中壁和临时仰拱,由初期支护承受荷载,完成墙、拱衬砌。
应当指出,当断面的高、宽尺寸不大(例如小于10~12m)、外形好(矢跨比大)的情况下采用CD法和CRD法时对控制地表的作用并不大。由于分块、分层多,对地层的多次扰动,对控制地表沉降反而不利。如果此时采用台阶法,把CD,CRD中隔壁和临时仰拱的数量用在台阶法初期支护加强上,不但增加了结构的安全度,有利于减少地表沉降,而且还减少了中隔壁和临时仰拱施工和拆除的麻烦。
根据日本试验资料,在同等条件下开挖宽9m、隧道覆盖层10m时,两种方法施工效果比较如下(表1)
表1 CD、CRD法施工效果对比
施工方法 地表总沉陷(mm) 地表沉降最大化倾斜率 侧向水平位移(mm)
CD 77~84 6‰ 20
CRD 26~30 2.3‰ 9

由表1可看出CRD法比CD法的地表沉陷和结构侧向水平位移小50%,因此在相同条件下推荐使用CRD法。目前我国城市地下工程以30mm控制地表沉陷,以上试验资料是主要参考因素。
CRD法是将原CD法先挖中壁一侧改为两侧交叉开挖方式,并步步封闭成环(如图6、7所示)。CRD法即交叉中隔墙法,来源于英文“Center Cross Diaphragm”。CRD法的使用十分广泛,浅埋暗挖地铁车站三拱两柱和双拱单柱结构断面,其中洞和侧洞大断面自上而下的开挖均用CRD法实现。车站风道双层大断面及风道进入车站施工的抬高段,一般也是采用CRD法。CRD法的每个步序均采用最基本的台阶法步骤。

图7 CRD工法施工实例

5.PBA法
PBA 法即洞桩法,该方法的施工顺序是先在起拱线附近开挖导坑,利用导坑施工钻孔桩和桩顶纵梁,开挖上半断面(采用环形开挖)进行拱部衬砌,最后开挖其余部份完成底板和边墙衬砌。
如果条件允许,也可以用挖孔桩代替钻孔桩。施工的方法是在边墙脚附近增加下导坑,在下导坑内施工条形基础,然后从上导坑向下施工孔桩和完成桩顶冠梁,以后的施工同前钻孔桩。如基底地质条件较好,可用矩形挖孔桩下部扩桩的方法取消下导坑和条形基础。该方法的特点是边桩可起到部分隔离作用,即减少对桩外土体的扰动,地面沉槽范围减少为左、右上导坑开挖高度的沉槽范围,同时,开挖上台阶时进行初期支护,拱脚有稳固的桩作为支点,下沉量很小,也避免了以后开挖下台阶时引起的下沉。因此本方法对控制地表沉降和保护周边建筑和地下管线有利。
6.双侧壁导坑法
双侧壁导坑法(如图8所示)实际上是竖向分成3块,上、下仍是分台阶的开挖方法,先开挖两侧导坑后再开挖中间块。这种开挖断面大,竖向三块要求大致均匀,且侧导内要加横向撑,除非经过计算和量测反馈证明初期支护强度足以满足全断面衬砌要求,否则建议尽量采用分部衬砌。

图8 双侧壁导坑法工程实例
五、单跨隧道分部开挖完成及进行二次衬砌应遵循的原则
跨度较大的单跨隧道采用CD法,CRD法和双侧壁导坑法施工,适用于地铁区间折返线、风道、出入口、横向通道爬高段、人防段,以及特殊地段的平顶直墙大跨结构和个别车站单洞大跨结构。这种由小跨组合成大跨的结构型式,一般情况图形条件奇特(扁平或高墙平拱),受力条件差。在拆除中隔墙临时支撑进行二衬时必须特别慎重,是重要风险源之所在,要有专项方案专题审查。
二衬应遵循的原则是:分段跳槽,监控量测,托梁换柱,先撑后拆,必须维持原结构受力状况不变,完成力的转换。这种特殊的断面型式,一般情况应采用换撑分部衬砌。除非跨度不大,结构受力条件好,初次支护强,经过检算和量测反馈证明拆除中隔墙后能承受荷载,方可进行分仓 全断面台车衬砌。

六、城市地铁车站暗挖施工
用浅埋暗挖技术修建城市地铁车站,因对地面交通和环境的影响方面具有明显优势而倍受推崇。北京、广州、深圳、南京、沈阳、武汉、西安等大城市通过市区的地铁车站,原则上都采用暗挖施工。其中,侧洞法、PBA法和中洞法常被用于修建三拱两柱双拱单柱双层岛式车站。一拱两柱和一拱一柱断面有利于拱顶防水,但拱顶较平缓,宜采用PBA法或洞柱法。
1.侧洞法
施工顺序上是先同步开挖两个侧洞,而侧洞往往又是采用“CRD”法来完成。待侧洞封闭后,在侧洞内自下而上施作基础、立柱、边墙和边拱,顶住两侧洞上部土体,再在中部用正台阶自上而下开挖并完成中拱、隔板和基础。如图11所示
该法必须同步推进两个较大跨度的侧洞,以免产生不均匀推力,对地层扰动范围较大。

1、CRD法开挖左、右洞包括初支和施工支护;Ⅱ、柱底纵梁和钢管柱;Ⅲ、左右洞底板;
Ⅳ、分边墙和左、右洞楼板;Ⅴ、左、右洞其余边墙和拱部; 6、中洞上台阶环形开挖;Ⅶ、中洞拱部;8、中洞楼板以上土方开挖;Ⅸ、中洞楼板;10、中洞其余部份开挖;Ⅺ、中洞底板。
2.PBA法
如图12所示,首先施工上下各四个导洞,在下导洞内作条形基础并由上导洞向下开挖护壁桩孔和立柱孔,分别吊装钢管柱和浇注护壁桩,使之置于条形基础之上,然后进行上层开挖和初次支护,实施二次衬砌的顶梁、拱部和上部边墙,并用地模施作中隔板,再向下完成下部开挖和衬砌。在开挖左、右洞上台阶时,为平衡中洞拱脚向左、右的推力,在两柱顶纵梁之间设置水平拉杆,也可以在中柱和孔桩间的空隙进行回填,并在中柱穿过上、下导坑施工支护的缺口处,用塑料布包住钢管柱后用低标号砼填充。为保证中柱两条形基础的整体性,在其下导坑间中柱位置,每隔一柱间距横向开挖小导坑先施作部分窄条底板。
如前所述,也可以用钻孔桩法施工边桩及中柱,并可取消下导坑,对控制地表沉降有利,但施工设备复杂,成本高,在有的地层中(例如漂石和直径较大的砂卵石地层)钻孔的速度慢,如果地质条件好边桩可采用矩形挖孔桩底部扩桩的办法,取消边桩的下导坑和条形基础。

1、上下导坑错开距离开挖(包括初支);Ⅱ、孔桩开挖、底纵桩、中柱边桩、顶纵梁;3、中洞上台阶开挖(包括初支);4、左右洞上台阶开挖(包括初支);Ⅴ、中洞拱部衬砌;Ⅵ、侧洞拱部衬砌;7、楼板以上土体开挖;Ⅷ、楼板浇砼;9、剩余部分土体开挖;Ⅹ、底板及底部边墙衬砌;Ⅺ、站台板浇筑。

该法最大优点是按照施工顺序,可以再横向扩大施作更大跨度结构,但因其需在两侧施作护壁桩而提高了造价,且在一个十分狭窄的小导洞内完成一系列的钢筋、立模、浇注、吊装等操作,作业环境恶劣。采用PBA法地表沉降值比侧洞法、中洞法小,因此适用于一拱两柱等拱顶较平缓的断面。
3.中洞法
中洞法在松散地层中修建地铁车站,因其在开挖和初次支护过程中横向影响范围小、沉降小、安全且避免了侧洞法施工时因施工误差而造成安装中洞拱部钢架的困难,因此在北京地铁多座车站被推荐采用。
中洞开挖采用“CRD”法,完成中洞(六部或八部)封闭后,在中洞较大空间内自下而上完成基础、立柱、中隔板、顶梁和中拱,使之在中洞内形成一个庞大的刚体顶住上部土体。用正台阶法或“CRD”法完成两侧洞开挖支护和二次衬砌。
在开挖侧洞上台阶时,为平衡中洞拱脚向左右的推力,在两柱顶纵梁之间设置水平拉杆。该法工序单纯,中洞开挖充分利用各部分尽快封闭早成环,整体环套环特点,结构整体性好,具有广泛使用前景。(图13所示)
1、用CRD法开挖中洞(包括初期支护和施工支护);Ⅱ、中洞底板底纵梁;Ⅲ、钢管柱、楼板;Ⅳ、柱顶纵梁和中洞拱部;5、用台阶法开挖左、右洞;Ⅵ、左右洞底板;Ⅶ、左右洞部分边墙和楼板;Ⅷ、左右洞其余边墙和拱部。

4.柱洞法
本方法具有PBA和中洞法的特点,即先挖柱洞完成中柱再开挖中洞。其它和压力
转换基原理和中洞法相洞。本方法主要用在一柱两洞设计拱部弧度平缓,采用一般中洞法可能有大的地面沉降值使用。如图14所示。

1、台阶法开挖柱洞(包括初期支护和施工支护);Ⅱ、底纵梁、中柱、顶纵梁;3、中洞上台阶开挖;Ⅳ、中洞拱部;5、用台阶法开挖中洞楼板以上部分;Ⅵ、中洞楼板;7、中洞其它部分开挖;Ⅷ、中洞底板;9、台阶开挖左右洞;Ⅹ、左右洞底板;Ⅺ、左右洞部分边墙和楼板;Ⅻ、左右洞其余边墙和拱部。
5.分离岛式车站施工方法
随着我国各大城市地铁建设的快速发展,一种结构简单而又不影响使用功能的车站形式,分离岛式车站应运而生。
为避开地铁对城市立交桥梁桩基的影响,在选择地铁线路走向时,常将两线路的线间距加大(例如北京地铁十号东三环地段地铁的线间距为45.5m),线路的左右线分别位于地面主干线桥梁的两侧,从而把对桥梁桩基的影响降至最低。此车站由分离的两个双层(或单层)单洞组成,由中间横通道将两洞相连,单洞的一半与通道共同组成站台,如附图1所示。分离岛式隧道一般宽度为12.5m,双层高度15m左右。这种新颖的车站组合型式,大大化解了暗挖车站多跨结构施工风险但又不致影响车站使用功能。目前北京地铁十号线的工体北路站、呼家楼站、国贸站等均采用分离岛式车站,其施工方法的选择大都是PBA法,在距桩基较近时采用洞内施工作围护桩固然有保护桥桩和控制地面沉降作用,但毕竟污染大,施工环境差。实际上对于分离岛式车站这种单跨12m左右的地下结构,可以选择一些更简单的施工方法,把中隔板以上部位作为一个单独的结构来完成,采用CD法完成中隔板以上部位土体开挖,用地模两侧留槽,将边墙防水板和钢筋下埋回填,完成中隔板及拱部衬砌,再开挖中隔板下边墙条形土体预留下部核心土完成边墙衬砌,开挖核心土及施作仰拱封底。
七、浅埋暗挖二十问
一问:“十八字方针”是什么?
“管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤量测”的十八字方针,是在任何条件下进行浅埋暗挖施工必须遵循的原则,每三个字,都可以写一本书。不了解、不研究、不遵循“十八字方针”,就不懂得浅埋暗挖。
与此同时,还要了解浅埋暗挖中“先注浆,后开挖,注浆一段,开挖一段,封闭一段,段段推进”的警句。
二问:超前小导管注浆的作用是什么?
超前小导管注浆的作用,一是改良工作面前方的地层在开挖工作面以外(尤其是顶部)形成厚度为0.51m的加固圈;二是超前小导管与地层形成超前支护结构,从而保证开挖工作面的稳定,防止工作面坍塌,控制地表沉降。
三问:关于地下水的问题,在地下工程施工中,“成也是水,败也是水”的含义是什么?
浅埋暗挖必须无水作业,带水操作,必然是豆腐渣工程。十次坍塌九次与地下水有关。因此,一般情况必须事前进行地表井点降水。同时探明地质构造内有无地下水囊,从而采取相应措施,防止水囊内积水流入洞内,危及施工安全。
四问:初支格栅节点螺栓,都能拧紧吗?拧不紧怎么办?
一般来说,在地下施工环境里格栅螺栓是不容易都拧紧的,一榀格栅若干个松动的节点会给工程留下无穷隐患。首先初支结构会沿着节点处留下一道纵向裂缝并不断扩大,这是十分可怕的。因此,用与格栅主筋相同的钢筋竖向按规范进行梆焊,是一项不可或缺的工序。
五问:上半断面台阶有多长?何时封闭成环?
根据北京地质处在第四纪永定河冲洪积扇的地质条件,应以短台阶最为适宜,即台阶长度为11.5倍洞径,以区间隧道为例。例:6m的跨度,台阶长度以69m为好。下半断面开挖,也就初支封闭成环了。但倘若是极端的不良地质条件,收敛值大时建议在上半断面台阶上设临时仰拱提前封闭。须知:浅埋暗挖的十八字方针中,“快封闭”是个关键词。
六问:工程周边管网调查清楚了吗?有何对策?
调查对象应该是管网名称、直径、材质、接口、年代、流量与结构的关系。以便采取改移、导流、加固周边土体等措施。
七问:天天都量测,然而你重视分析量测成果吗?即时采取对策吗?
每天必须审阅内拱顶和对应的地面沉降值和洞内两侧收敛值,对照预警值分析。注意周边结构的差异沉降分析,及时采取注浆加固,缩小步距,地面注浆,修改设计等对应措施。
八问:二次衬砌的保护层有何作用?迎水面的保护层也重要吗?
按规范要求确保保护层的厚度是防止结构钢筋不被锈蚀的百年大计。常常被忽略的迎水面保护层也是同样作用。
九问:正台阶分层开挖,台阶有坡度吗?
台阶纵向必须有坡度,以确保台阶稳定。在亚粘土地区,通常采用1:0.3,砂层应更缓些。接近90o直立是不允许的,挖神仙土是绝对违章。台阶过陡土体滑落伤人屡见不鲜。
十问:初支背后和二衬背后都注浆吗?何时注浆?注什么浆液?
初支背后有空洞是公认的事实,因此必须梅花形布置注浆孔注浆填充,一般注普通水泥砂浆即可,也有注水泥、白灰和粉煤灰浆液的。初支在封闭成环后,背后注浆应予跟上。
二衬背后也需注浆,因为泵送二衬混凝土,收缩后拱背是平的,与初支有缝隙,需用同等级沙浆填充使之密贴。
十一问:二衬导墙是怎么回事?为什么要与仰拱同时浇注?
二次导墙俗称矮边墙,要求与仰拱连在一起不留工作缝是因为该处承受负弯矩之故,导者,引导也,是模板台车紧靠的地方。因此,对其立模的平整度和垂直度标高都有较高要求。
十二问:你在乎竖井周边堆土的荷载和动载影响吗?
竖井周边的堆土应以不影响竖井结构安全为原则,同时要有一定安全距离,每晚及时把当日弃土装运外卸。装载机、载重汽车也要远离竖井结构。
十三问:开马头门有什么原则?
浅埋暗挖施工,常见的有竖井马头门开挖和通道进入区间隧道的马头门开挖。
兹举竖井马头门的开挖为例:
竖井马头门开挖
在竖井井壁开挖通道的马头门一般采用与竖井下挖同步进行,即在竖井挖至通道拱部时,先排管注浆加固地层并按预先计算好的在竖井上下两榀格栅之间嵌入相应的两榀并列通道格栅作为加强环。竖井继续下挖,通道弧形格栅继续下接,竖井到底,通道格栅也封闭成环。值得注意的是,此时通道刚开门尚未形成一个完整的受力体系,通道继续开挖时只能通过竖井的格栅空隙“掏洞”而入,且通道的格栅和纵向连接筋必须与竖井格栅焊牢,进入马头门先开挖上半断面,在邻近竖井3~5m内在上台阶底用临时横撑加强,待上半断面进8~10m后再开挖下半断面。待下半断面进入了5m以上(马头门的格栅间距一般不得大于0.5m),全部封闭成环形成一个完整受力体系,方可破除竖井横向格栅,形成真正通道空间,如图所示。

1、马头门加固环 2、超前管棚 3、上半断面开挖 4、下半断面开挖
十四问:大断面采用CRD或双侧壁导坑施工,完成初次支护后,是采用分部二衬还是使用台车进行全断面衬砌?
如前面所述,在跨度不大,结构受力条件好,初次支护强,背后注浆效果好,经计算和量测反馈证明拆除临时中隔墙后能承受全部荷载,方可进行全断面台车衬砌。一般情况二衬都应采取分部衬砌。
十五问:掌子面都需要封闭吗?
封闭掌子面是为了避免超前注浆时浆液外泄,在中、粗砂,细砂,砂砾层等可注性好地层常采取封闭掌子面措施。在有水地层,地质较坏,掌子面易坍塌时也会采取封闭掌子面措施。
十六问:为什么坍方、冒顶、流沙、涌水多出现在风道或出入口、人防段换乘通道地段?
首先,出入口等均属于超浅埋地下工程,覆土薄, 断面变化频繁。陡坡、转弯、对开、平顶、直墙等复杂的结构断面都集中在这些部位。这些大都属于地下管网密布地区,常年受管网漏水浸泡,土质松软,有的甚至成流动状,是地铁施工的主要风险源。如果设计或施工方案稍欠考虑,或工艺流程不过关,或队伍管理不严,或方案未经专家论证贸然施工,都会造成不良后果。
十七问:任何地质条件都必须采用小导管超前予注浆吗?
超前小导管注浆适用于隧道拱部处于无粘结,自稳能力差的砂层及砂砾(卵)石层。对于降水后自稳能力较强的亚粘土地层可不进行小导管注浆。
十八问:双连拱区间隧道如何施工?
因地铁线路走向的需要,其线间距变小,不可避免会出现双连拱区间隧道。其施工顺序是先用中洞法完成中墙部位的隧洞开挖,单工序作业由内向外(或由中部向两端)完成中墙钢筋混凝土结构,同时,再用CRD法对称完成两侧洞开挖和初支,用分部衬砌方法对称完成双洞二衬。注意对拆除临时支撑要先撑后拆,保持结构稳定和完成力的转换。
十九问:如何实现暗挖隧道的机械化施工
暗挖隧道是可以实现机械化作业的。挖土采用电动单臂掘进机,机器的皮带会将土自动载入大容量(12m3)的国产梭式矿车内,电瓶车有轨运输,将梭矿运至竖井口,梭矿内的底部链条滚动,将土自动卸入竖井底部的提升斗内。这种机械开挖有轨运输形式是实现绿色工程的有效途径。
二十问:请谈谈暗挖隧道的通风方式
地下巷道作业,在不具备自然通风条件时必须进行机械通风。一般说,开工前应进行通风专项设计。常用的机械管道通风方式有两种:即混合式通风或压入式通风。混合式通风是设置两根通风管:一根将新鲜空气通过风管直接压入工人作业面,另一根是将洞内污浊空压通过风管吸出地面,形成新老空气循环。由于风管占据巷道空间,一般工地只采用压入式通风直接把新鲜空气送入作业面,而利用巷道将污浊空气通过巷道自然排除地面。风量以按每人3m3/分送入新鲜空气即可。

⑥ 1. 浅埋暗挖法在具体选择施工方法时,一般应考虑哪些因素

浅埋暗挖施工广泛用于城市地铁、市政工程、城市热力与电力隧道、城市地下过街道、地下停车场、水利工程等工程项目中。浅埋暗挖技术是以加固和处理软弱地层为前提,采用足够刚性的复合式衬砌结构,选用合理的开挖方式,应用信息化量测反馈设计和施工,以保证施工安全,控制地面沉降。
浅埋暗挖以“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”为施工控制要点,采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩的自承能力;采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系;在施工过程中应用监控量测、信息反馈和优化设计,实现不塌方、少沉降的安全生产与施工。
浅埋暗挖施工方法适用面广,尤其对于结构埋置浅、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布,且对地面沉陷要求严格的都市地区更为适用。但这种方法危险因素较多,相应对安全生产提出了更高的要求。
主要危险因素
在浅埋暗挖施工过程中,造成危险的因素包括地质、环境、施工方法、人员素质、设备条件等。与普通建筑施工对比,浅埋暗挖施工易发生以下几种事故。
1.土石方坍塌
隧道施工过程中,由于围岩地质条件发生突变或地下水位变化,以及人为或客观原因造成隧道洞身开挖后,临空时间过长,围岩因应力释放、承压块或围岩失稳、风化、围岩扰动范围过大过强,如果没有采取相应的对策措施,就会发生土石方坍塌事故。
2.模板倒塌
造成模板倒塌的原因主要有:模板工程施工没有专项组织设计或方案;现浇混凝土模板支撑没有经过设计计算,支撑系统强度、刚度不够,在浇筑混凝土过程中,造成整体失稳坍塌;拆模时,混凝土没有达到设计强度;在模板上堆物过多,使模板超过允许荷载;使用质量差的钢管、扣件造成支撑系统的钢管变形或扣件崩裂等。
3.用电安全
因浅埋暗挖主要在洞内施工作业,空间较小,人员与设备之间、设备与设备之间的距离比较狭窄,动力、照明线路交叉,风、水、电管路都需要铺设,加之洞内湿度大,加大了用电安全的管理难度。
安全控制要点
1.防止土石方坍塌事故
在施工过程中,施工单位应积极做好地质超前预报,认真研究地质勘察报告及施工地质剖面图,对隧道洞身穿越岩层做好分段处理。在围岩体开挖剥落后,认真观察围岩的走向、倾角、裂隙及节理发育情况,做好对比、记录分析工作,对地质断层带、围岩体破碎或预测可能突变的地段,进行地质探孔、钻取岩样,探明前方4~5m左右的土体性质。
作好掌子面(指挖隧道的工作面)量测工作,对围岩体的变化趋势进行预测,制定对策切实指导施工作业。如发现有引起掌子面失稳的因素,采取封闭掌子面进行引排水或注浆改良地层,预防掌子面失稳塌方。
严格按照台阶法开挖,开挖时预留核心土。核心土有一定坡度,具体坡角由土层性质确定。开挖时按设计进尺,严禁超挖、冒进。控制开挖进尺,减少开挖临空面的临空时间;在开挖后及时初喷,防止围岩体因临空时间过长而风化、失稳。
加强施工通风,确保隧道洞身开挖施工的可视度、空气清新度;加强施工现场风、水、电管线路的维修和保养,确保施工期间正常运转,防止因停风、水、电而导致下道工序无法进行而增长开挖后围岩体的临空时间而引起坍塌。
在施工现场备足一定量的方木、充气砖或已装喷锚料的编织袋,以备不时之需。一旦出现坍塌危险,要采取及时、合理的处理措施。首先控制塌方的扩大化,对危石及时清除,或用锚杆进行固定;及时初喷对围岩面进行封闭,加快格栅的架设与锚喷速度;对塌方范围,包括掌子面进行支撑加固处理;遭遇流沙时及时封闭掌子面,并对沙层压注水泥-水玻璃双液浆;对破裂面或断层引起涌水导致的塌方,及时封闭掌子面后,进行帷幕止水注浆。
当塌方体积较小时,可采用直接锚喷处理或应急材料处理。直接锚喷处理方法是,先期进行初喷后,挂网并架设钢格栅,分层喷实塌方后形成空洞;或在格栅上部平铺方木或装喷锚料的编织袋,在其间预埋钢管顶到顶部,先往塌方空洞喷射一定的干喷锚料,然后完成格栅的喷射支护,最后通过钢管压注水泥浆。采用应急材料的处理方法是,当塌方来势较快时,用方木、充气砖或已装喷锚料的编织袋等应急物资,对塌方位置进行临时封堵,或马上挂网架立格栅,在其上部塞填方木、充气砖或已装喷锚料的编织袋,在最里层预留注浆管后,直接进行锚喷,最后注浆。塌方体积较大时,不允许对塌方后的堆积体进行直接开挖,必须在做好以下3项措施后方可进行:塌空位置采用钻孔下管先喷干喷锚料后注浆或直接压注水泥浆充填;超前支护的护项工作;堆积体的注浆加固。
2.防止模板倒塌事故
模板工程的安装、拆除作业施工,必须按专项施工方案和规定的作业程序操作,保证模板及其支撑材料的材质满足施工刚度、强度要求。模板支撑应支设在坚实的基础上,有足够的支撑面积,严禁受力后基础变形或下沉。模板及其支撑系统在安装工程中,必须设置临时固定设施,严防倾覆。模板未固定牢靠前,不得进行下一道工序。严禁在连接件和支撑件上攀登,严禁在上下同一垂直面上安装、拆除模板。模板在荷载作用下,应有必要的强度、刚度和稳定性,并保证各部分形状、尺寸和位置的正确性。模板在吊运过程前,应把吊车的位置调整适当,检查吊具的牢固可靠性,拆除一切与模板有连接的物体,稳起稳吊,严格按“十不吊”操作,并采取可靠措施,防止模板大幅度摆动或碰倒其他模板等物体。拆除模板时,必须确保混凝土达到设计要求,采用先搭后拆的施工顺序,混凝土拆模后形成的临边或洞口,应按规定进行防护。拆除平台底模时,应分批拆除,不得一次将顶模拆除。应按顺序拆下格栅、底模,以免发生模板在自重荷载作用下一次性大面积脱落。拆模时必须设置警戒区域,并派人监护,不得留有悬空模板。
3.防止触电事故
施工现场临时用电线路必须统一设计,制定临时用电施工方案。必须采用TN-S系统,设置专用的保护零线,禁止采用4+1电缆(指由一根截面小于主线芯的线做为接地保护线,一根与主线芯相同截面的线做为零线)方式。工作零线与保护零线必须严格分开,保护零线绝对不允许中间断开,严禁穿过漏电保护器或通过任何闸刀、熔断器等开关电器,并且在保护零线的末端及中间,应多处做重复接地,保证每处重复接地电阻值<10Ω。在同一系统中不允许对一部分设备采取接地,而对另一部分采取接零。
配电系统应设置总配电箱、分配电箱和开关箱。按照总配电箱→分配电箱→开关箱的送电顺序,形成完整的三级用(配)电系统,做到“一机一闸一漏一箱”。开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m。
严格加强施工用电现场管理,使用的电线不能随意拖、拉,线路尽量采取架空线路,不能架空也要采取保护措施。注意不要让电线浸泡在水中或被物体碾压,发现电线老化、表皮破损、用电器具和零件缺损等,要及时更换和维护、维修。严禁使用拖线圆盘、多用插座等无防雨措施的器具。
要特别注意施工现场各电力线路的距离,避免钢筋、水管、工器具等金属物件触碰高低压电线。

⑦ 施工中遇到流沙怎么处理

施工中遇到流沙(即为流砂),一般将现实情况上报设计单位,请设计单位根据情况作出调整或变更。

处理流沙的方法:

土在一定条件下转化为流沙。如果改变动水压力的大小和方向,或者设法改变沉井刃脚外围上下土质物理力学性质,又可将流沙转变为稳定土。在沉井施工中处理流沙的途径有3种:

一是设法减小动水压力,

二是设法使动水压力向下,

三是化学固结形成防渗帷幕。

(7)流沙地质暗挖怎么施工扩展阅读:

防治流砂的措施:

由于在细颗粒、松散、饱和的非粘性土中发生流砂现象的主要条件是动水压力的大小和方向。当动水压力方向向上且足够大时,土转化为流砂,而动水压力方向向下时,又可将流砂转化成稳定土。因此,在基坑开挖中,防治流砂的原则“治流砂必先治水”。

防治流砂的主要途径有,减少或平衡动水压力;设法使动水压力方向向下;截断地下水流。其具体措施有

(1)枯水期施工法。枯水期地下水位较低,基坑内外水位差小,动水压力小,就不易产生流砂。

(2)抢挖并抛大石块法。分段抢挖土方,使挖土速度超过冒砂速度,在挖至标高后立即铺竹、芦席,并抛大石块,以平衡动水压力,将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂。

(3)设止水帷幕法将连续的止水支护结构(如连续板桩、深层搅拌桩、密排灌注桩等)打人基坑底面以下一定深度,形成封闭的止水帷幕,从而使地下水只能从支护结构下端向基坑渗流,增加地下水从坑外流人基坑内的渗流路径,减小水力坡度,从而减小动水压力,防止流砂产生。

(4)人工降低地下水位法。即采用井点降水法(如轻型井点、管井井点、喷射井点等),使地下水位降低至基坑底面以下,地下水的渗流向下,则动水压力的方向也向下,从而水不能渗流入基坑内,可有效防止流砂的发生。因此,此法应用广泛且较可靠。

此外,采用地下连续墙、压密注浆法、土壤冻结法等,阻止地下水流人基坑,以防止流砂发生。

⑧ 深层地质钻孔的时候碰到流沙怎么处理!

你可灌注高标号水泥浆对流沙段进行充填封孔,待固结后重新钻进即可!

⑨ 人工挖孔桩基流沙地层如何施工

人工挖孔桩基开挖时,如遇细砂、粉砂层地质,加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时会发生井漏,造成质量事故,因此要采取有效可靠的措施。
1)、流砂情况较轻时,可缩短这一循环的开挖深度,将正常的1米左右一段,缩短为0.5米,以减少挖层孔壁的暴露时间,及时进行护壁混凝土灌注。当孔壁塌落、有泥砂流入而不能形成桩孔时,可用纺织袋土逐渐堆堵,形成桩孔的外壁,并控制保证内壁满足设计要求。
2)、流砂情况较严重时,常用办法是下钢套筒,钢套筒与护壁用的钢膜板相似,以孔外径为直径,可分成4~6段圆弧,再加上适当的肋条,相互用螺栓或钢筋环扣连接,在开挖0.5米左右,即可分片将套筒装入,深入孔底不少于0.2米,插入上部混凝土护壁外侧不小于0.5米,装后即支模浇注护壁混凝土。若放入套筒后流砂仍上涌,可采取突击挖出后即用混凝土封闭孔底的方法,待混凝土凝结后,将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔。也可用此种方法,应用到已完成的混凝土护壁的最下段钻大,使孔位倾斜至下层护壁以外,打入浆管,压力浇注水泥浆,提高周围及底部土壤的不透水性。
3.跳挖降水:临近能挖的孔先挖并借此孔相当一个降水井,以至小区域内地下水位下降(约5~7天),而后挖难度大的孔。
4.回填砂法:涌泥,流砂的孔先回镇砂(约1~2天)使孔周的流塑性土体排水固结.等土体重新稳定后再继续开挖。

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