地铁暗挖区间工法之浅埋暗挖法课件.ppt

1、地铁暗挖区间工法之浅埋暗挖法一、浅埋暗挖法的起源浅埋暗挖法，亦称矿山法，起源于1986年北京地铁复兴门折返线工程，是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上，针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。二、浅埋暗挖法的分类全断面法台阶法法法双侧壁导坑法适用于大断面、变形控制严格的工点二、浅埋暗挖法的分类台阶法二、

2、浅埋暗挖法的分类二、浅埋暗挖法的分类法二、浅埋暗挖法的分类二、浅埋暗挖法的分类法二、浅埋暗挖法的分类二、浅埋暗挖法的分类双侧壁导坑法二、浅埋暗挖法的分类三、浅埋暗挖法的主要工序锚杆格栅喷砼初期支护初期支护人工机械爆破开挖开挖防水板止水带注 浆防水防水钢 筋混凝土二次衬砌二次衬砌开始完成四、浅埋暗挖法的设计原则设计原理：新奥法理论为指导，支护刚度与变形控制。支护刚度越大、越早，变形越小。设计思路：18字方针“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”。施工原则：初支从上而下；二衬一般在变形稳定后从下而上，不许先墙后拱。注意：实际上在浅埋暗挖法要求二衬要尽早施工，特别是在风险大的地段，设计时

3、结构要承担全部的水土压力和附加荷载。辅助措施：超前支护，降水等总体设计内容：标准段716.8m(小里程196.8m、大里程520m)、人防段14.0m、人防过渡段4.2m竖井横通道人防段标准段四、工程实例四、工程实例标准段设计内容：标准段为马蹄形断面，开挖净高6.5m，净宽6.2m。开挖支护采用注浆小导管超前支护，标准段采用50榀格栅钢架+25厚C25网喷砼初期支护，30二次衬砌。自施工通道进正线5m范围内及风险源下穿地面构筑物、管线范围内增设临时仰拱，临时仰拱厚度250。四、工程实例四、工程实例人防段设计内容：人防段人防段长18.5m，过渡段长4.2m；开挖净高8.98m，净宽9.0m。开挖

4、支护采用50榀格栅钢架+30厚C25网喷砼初期支护，设临时仰拱及中隔墙支撑，厚度250；二衬采用C40、P8防水混凝土，厚度600。四、工程实例四、工程实例设计参数项目项目材料及规格材料及规格备注备注初期支护超前小导管423.25钢焊管，2.0m每榀格栅打设一环，拱部120范围打设，环向间距0.3m锁脚锚管423.25钢焊管，2.5m纵向间距：0.5m注浆浆液根据地层确定 钢筋网6.5150150四周及临时仰拱铺设格栅钢架22、14、12、10、8钢筋纵向间距0.5m纵向连接筋C22内外双层，环向间距1.0m喷射混凝土C25早强喷射混凝土厚度0.25m、0.3m模筑二衬C40防水钢筋混凝土，P

5、8四、工程实例四、工程实例地下水文情况本场地主要赋存有三层地下水，地下水类型分别为上层滞水（一）、潜水（二）、层间水（三）。本场地上层滞水（一）、潜水（二）、层间水（三）对混凝土结构均具微腐蚀性，井坑位于潜水层之上。水位标高及含水地层详见地下水文情况表：地下水性质水位埋深(m)水位标高(m)主要含水层备注上层滞水（一）6.637.9025.3026.29粉土 层、粉质粘土层普遍存在潜水（二）13.8019.40粉土层普遍存在层间水（三）24.9026.666.158.05卵石层普遍存在四、工程实例四、工程实例下穿地面构筑物情况矿山法区间下穿南五环德茂桥，右线隧道结构距桩水平净距4.145.06

6、m；下穿德茂庄人行天桥。左线隧道结构外缘距主桥桥桩水平最小净距3.49m。区间下穿德茂桥区间下穿德茂庄天桥四、工程实例四、工程实例主要劳动力序号序号工种工种人数人数主要工作主要工作备注1开挖工64每个作业面8人两班倒制，负责隧道开挖及支护 2钢筋工15负责初支格栅钢架加工，二衬钢筋制安 3架子工15二衬施工支架模板安装 4喷射砼工4负责初支喷射砼施工 5信号工2 6抓斗司机2 7农用车司机8 8砼工10负责二衬砼施工 9普工10 合计 134 四、工程实例四、工程实例总体施工流程暗挖区间隧道利用竖井兼联络通道进入区间施工，形成4个作业面，开展平行施工，暗挖区间隧道根据结构断面形式分别采取台阶法

7、、法施工。标准段断面采用台阶法，人防段采用法，标准段向人防段过渡处按法施工。暗挖区间土方开挖采用人工开挖，洞内施工采用电动三轮车运输，井口安装10T龙门吊抓斗垂直提升系统；开挖过程中加强监控测量对于变形异常处要及时施工二次衬砌。二衬采用混凝土输送泵泵送，标准段断面采用衬砌钢模板台车模筑混凝土，人防段断面采用型钢配合组合钢模模筑混凝土。四、工程实例四、工程实例马头门施工先对隧道正线四个马头门打设超前小导管实施超前注浆，再进行深孔止水注浆。检查注浆效果后进行破除马头门施工。由施工通道进正线破马头门对角进行，不可对侧同时进洞，待一侧进洞且初衬成环12m以上，方可进对侧正洞。自施工通道进正线5m范围内

8、正线区间隧道增设临时仰拱，间距同格栅步距。左、右线同时开挖时，前后错开距离至少15m。马头门施工顺序：超前小导管打设注浆根据导洞和台阶分别破除横通道侧墙初期支护土方开挖挂网、架设格栅钢架、喷射混凝土支护。马头门超前小导管范围，沿区间隧道拱顶范围水平打设双排423.25小导管，长4.0m，导管上下间距200，环向间距均为300，小导管注浆采用改性水玻璃浆液。四、工程实例四、工程实例台阶法施工工序1121.1.施作拱部超前小导管，注浆施作拱部超前小导管，注浆加固地层。加固地层。2.2.台阶法开挖洞室台阶法开挖洞室,施做初期施做初期支护，台阶长度支护，台阶长度3 35m5m。3.3.台阶法开挖洞室，

9、施作初台阶法开挖洞室，施作初期支护。期支护。4.4.待隧道围岩变形稳定后，敷待隧道围岩变形稳定后，敷设仰拱部分防水层，浇注二衬。设仰拱部分防水层，浇注二衬。5.5.敷设侧墙及顶拱防水层，浇敷设侧墙及顶拱防水层，浇注二衬，完成主体结构。注二衬，完成主体结构。四、工程实例四、工程实例法施工工序 标准段向人防段过渡处采用法施工1.1.施做洞室施做洞室1 1拱部超前小导管，注浆拱部超前小导管，注浆加固地层；开挖洞室加固地层；开挖洞室1 1土体，施做拱土体，施做拱部支护及临时隔壁、临时仰拱。部支护及临时隔壁、临时仰拱。2.2.洞室洞室1 1贯通后，开挖洞室贯通后，开挖洞室2 2土体，施土体，施做边墙、仰

10、拱支护及临时隔壁。做边墙、仰拱支护及临时隔壁。3.3.洞室洞室2 2贯通后，施做洞室贯通后，施做洞室3 3拱部超前小拱部超前小导管，注浆加固地层；开挖洞室导管，注浆加固地层；开挖洞室3 3土体，土体，施做拱部支护及临时仰拱。施做拱部支护及临时仰拱。4.4.洞室洞室3 3贯通后，开挖洞室贯通后，开挖洞室4 4土体，施土体，施做边墙、仰拱支护。做边墙、仰拱支护。5.5.根据施工监测情况，根据施工监测情况，4 46m6m一段截断临时一段截断临时中隔壁，施作仰拱防水层，浇筑仰拱二衬，中隔壁，施作仰拱防水层，浇筑仰拱二衬，预留钢筋、防水板接头。临时中隔壁下端与预留钢筋、防水板接头。临时中隔壁下端与底板应

11、顶紧。底板应顶紧。6 6、根据施工监测情况，、根据施工监测情况，4 46m6m一段截断一段截断剩余临时中隔壁和临时仰拱，施作拱部、剩余临时中隔壁和临时仰拱，施作拱部、边墙防水层，浇筑二衬结构，封闭成环。边墙防水层，浇筑二衬结构，封闭成环。及时进行二次衬砌背后注浆。及时进行二次衬砌背后注浆。四、工程实例四、工程实例超前支护超前支护采用42，壁厚3.25热轧钢管，长度为2.0m，搭设范围为拱部120范围，环向间距为0.3m，外倾角1520，每品格栅打设一环超前小导管，对于超前注浆采用改性水玻璃。四、工程实例四、工程实例初期支护格栅钢架由四根400型号的22主筋、400型号的14箍筋，以及300型号

12、的8封闭箍筋、Q235型号的连接板焊接而成，连接钢板上预留23.5螺栓连接孔。一榀格栅分成若干个单元组成，各单元间采用M22螺栓连接。钢筋网片采用300型号6.5钢筋制作而成，网格间距为150150，钢筋采用点焊连接。四、工程实例四、工程实例人防过渡段初支施工人防段施工至标准断面开洞处时，钢格栅连立两榀，沿标准断面拱部边缘120范围内水平打设双排42，壁厚3.25的热轧钢管，长度2.0m，水平打设，环向间距均为0.3m，同时堵头墙全周打设42，壁厚3.25，长度2.5m的热轧钢管用于加固地层间距1.01.0m，并注浆。堵头墙全断面配双层双向22150钢筋，两端与格栅主筋点焊牢固，设置10300

13、*300梅花型布置拉结筋。初支背后注浆注浆管埋设在区间隧道初衬的拱部、及边墙，注浆管采用323.25热轧钢管，注浆管长0.8m，环向间距：起拱线以上为2m，边墙为3m，纵向间距为3m，梅花形交错布置，注浆深度0.5m。背后回填注浆采用1：1水泥浆外添促凝剂。注浆压力控制在0.30.5。人防段堵头墙初支大样四、工程实例四、工程实例二衬钢筋施工钢筋接头采取焊接时，双面焊搭接长度不小于5d，单面焊不小于10d，钢筋焊缝长度应满足规范及设计要求；纵向钢筋连接采用机械连接或焊接，钢筋混凝土保护层厚度35。垫块采用细石混凝土制作而成，混凝土强度等级不低于二次衬砌混凝土的强度，垫块平面尺寸为5050，垫块纵

14、向、环向间距10001000。拉筋大样变形缝大样二衬钢筋横断面四、工程实例四、工程实例二衬标准段模板施工采用自制走行式钢模板台车，左右线各配备一台模板台车，长度为12m，搭接长度10。台车面板采用厚度为8钢板，拱模、侧模、底模均采用液压缸伸缩整个模板，台车行走钢轨采用24标准轨，行走速度68分钟，台车的制动设卡轨钳。模板台车上设置纵向三组、环向五排共15个灌注窗口。拱顶的三个灌注口；墙脚上方1m处设置附着式平板振动器，数量为12台。四、工程实例四、工程实例人防段二衬模板施工模板采用工20a预弯工字钢作衬砌拱架+200宽钢模板+工20a型钢作连接纵梁+48钢管扣接支架组成联合支模体系，沿隧道纵向

15、支架采用483.5扣件式钢管脚手架，横向间距1200，纵向间距750，上下层距1200。拱墙采用Q235钢模板，钢模板规格长*宽为1500*200模板拼装。四、工程实例四、工程实例二衬混凝土施工混凝土采用C40、P8防水混凝土，坍落度宜采用1820；砼浇注时应由下而上分层对称灌注，每层灌筑高度不超过40，采用附着式平板振动器和人工用插入式振捣器充分振捣。混凝土拆模在2436小时后进行，拆模后混凝土应立即养护，采用专人洒水，养护时间不少于14d。二衬背后注浆回填注浆在二衬混凝土强度达设计强度75%以后进行。回填注浆孔在隧道拱部布设，环向间距为3m，起拱线以上布置，纵向间距为5m，梅花型布设，注浆

16、管长度不小于500；初支二衬之间注浆采用微膨胀水泥砂浆；注浆压力控制在0.10.2。四、工程实例四、工程实例出土方案区间隧道内暗挖土方采用人工开挖，用电动三轮车运至井口处由龙门吊抓斗提升至地面土仓内，由自卸汽车运输至弃土场。四、工程实例四、工程实例风、水、电设备选择风机型号10 10射流风机进行通风。该机电机最大功率为237，风机压力为3500 h主=1034，风量为1250 m3Q供=1203m3。风管均采用镀锌硬质风管，主风管口径为1000*500，布设在竖井和横通道内；支风管直径为500，布设在横通道下导洞和4个正洞内。主风管支风管四、工程实例四、工程实例监控量测监测内容：（1）地表沉降

17、量测（2）地下管线沉降及差异沉降监测（3）拱顶沉降监测（4）洞周收敛量测（5）桥基础变形监测四、工程实例四、工程实例监控方法地表沉降：采用加窨井保护的方式埋设地表沉降监测点，为保护测点不受碾压影响，道路及沉降测点标志采用窖井测点形式，采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设。监控方法拱顶沉降监测：暗挖隧道拱顶沉降每1030m一个断面，每个断面1个监测点，测点一地表沉降测点互相对应。四、工程实例四、工程实例监控方法地下管线沉降及差异沉降监测：管线沉降监测测点埋设前先准确调查核实管线位置，确保测点能够准确反映管线变形，采用钻孔埋设方式测点埋设前应探明有无其它管线，确保埋设安全。在无检修井管道沉降监测点埋设时，埋设间接测点的孔径大于等于150。无检修井管道沉降监测点埋设示意图开放管道沉降监测点埋设示意图封闭管道沉降监测点埋设示意图间接测点混凝土土体地下管线支架地下管线井盖测点井壁井盖井壁测点抱箍地下管线四、工程实例四、工程实例监控方法洞周收敛量测：隧道断面沉降监测点1030m一个断面，使用数显收敛计进行观测。区间隧道收敛监测点横断面四、工程实例四、工程实例不足之处，请多指教！