1、喷锚暗挖（矿山）法施工 本目内容： 1. 喷锚暗挖法的掘进方式选择 2.喷锚加固支护施工技术 3.衬砌及防水施工要求 4.小导管注浆加固技术 5.喷锚暗挖法辅助工法施工技术要点,喷锚暗挖法的掘进方式选择 一、浅埋暗挖法与掘进方式选择 二、掘进方式与选择条件,正台阶法,（一）全断面开挖法,（一）全断面开挖法【单选题】 （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）正台阶法（台阶开挖法）,（二）正台阶法（台阶
2、开挖法） （1）台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工，以及软弱围岩、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。 （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。,（4）台阶开挖法注意事项 1）台阶数不宜过多，台阶长度要适当，对城市第四纪地层，台阶长度一般以控制在1D内（D一般指隧道跨度）为宜。 2）对岩石地层，针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工，以防止落石和崩塌。,（三）环形开挖预留核心土法,（三）环形开挖预留核心土法 （1）施工作业流程：用人工或单臂掘进机开挖环形拱部架立钢支撑挂钢筋网喷混凝土。在
3、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。【2014单选题】,（四）单侧壁导坑法,（五）双侧壁导坑法（眼镜工法）,（五）双侧壁导坑法 （1）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。,（五）双侧壁导坑法 （2）优缺点： 1）双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多，扰动大，初次支护
4、全断面闭合的时间长。双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2。 2）双侧壁导坑法施工较为安全，但速度较慢，成本较高。,（六）中隔壁法（CD工法）和交叉中隔壁法（CRD工法） （1）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）。,（六）中隔壁法（CD工法）和交叉中隔壁法（CRD工法）,（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。【2010单选题】,【真题】下列喷锚暗挖开挖方式中，防水效
5、果较差的是（ ）。 A.全断面法 B.环形开挖预留核心土法 C.交叉中隔壁（CRD）法 D.双侧壁导坑法 【答案】D,喷锚加固支护施工技术 一、喷锚暗挖与初期支护 （一）喷锚暗挖与支护加固 （1）浅埋暗挖法施工地下结构需采用喷锚初期支护，主要包括钢筋网喷射混凝土、锚杆钢筋网喷射混凝土、钢拱架钢筋网喷射混凝土等支护结构形式；可根据围岩的稳定状况，采用一种或几种结构组合。,（一）喷锚暗挖与支护加固 钢筋网喷射混凝土：,（一）喷锚暗挖与支护加固 锚杆钢筋网喷射混凝土：,（一）喷锚暗挖与支护加固 钢拱架钢筋网喷射混凝土：,（二）支护与加固技术措施 1.暗挖隧道内常用的技术措施 （1）超前锚杆或超前小导
6、管支护； （2）小导管周边注浆或围岩深孔注浆； （3）设置临时仰拱； （4）管棚超前支护。,2.暗挖隧道外常用的技术措施 （1）地表锚杆或地表注浆加固； （2）冻结法固结地层； （3）降低地下水位法。,二、暗挖隧道内加固支护技术 （一）主要材料,【归纳】喷射混凝土 1.应用速凝混凝土。 2.进行凝结时间试验初凝时间5min、终凝时间10min；速凝剂与水泥的相容性试验。【2013案例题】 3.喷射混凝土前准备工作 （1）填平； （2）疏干。,4.喷射混凝土 （1）宜分层湿喷。 （2）喷射混凝土应紧跟开挖工作面，应分段、分片、分层（分层喷射厚度宜为50100mm）进行，由下而上顺序进行。,（3）
7、钢拱架应与喷射混凝土形成一体，钢拱架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实，钢拱架应全部被喷射混凝土覆盖，其保护层厚度不应小于40mm。,（五）隧道内锚杆注浆加固 锚杆施工应保证孔位的精度在允许偏差范围内，钻孔不宜平行于岩层层面，宜沿隧道周边径向钻孔。锚杆必须安装垫板，垫板应与喷混凝土面密贴。,三、暗挖隧道外的超前加固技术 （一）降低地下水位法 （1）含水的松散破碎地层宜采用降低地下水位法（即井点降水），不宜采用集中宣泄排水的方法（即集水明排）。 （2）在城市地下工程中采用降低地下水位法时，最重要的决策因素是确保降水引起的沉降不会对已存在构筑物或拟建构筑物的结构安全构成危害。,（3）降低地下水
8、位通常采用地面降水方法或隧道内辅助降水方法。 （4）当采用降水方案不能满足要求时，应在开挖前进行帷幕预注浆、加固地层等堵水处理。,（二）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）钻孔 吹净钻孔 灌浆管灌浆 垂直插入锚杆杆体 孔口将杆体固定。 （3）可选用中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆和摩擦型锚杆。,（三）冻结法固结地层 （1）冻结法是利用人工制冷技术，用于富水软弱地层的暗挖施工固结地层。通常，当土体的含水量大于2.5%、地下水含盐量不大于3%、地下水流速不大于40m/d时，均可适用常规冻结法。当土层含
9、水量大于10%和地下水流速不大于79m/d时，冻土扩展速度和冻结体形成的效果最佳。,（2）在地下结构开挖断面周围需加固的含水软弱地层中钻孔敷管，安装冻结器，通过人工制冷作用将天然岩土变成冻土，形成完整性好、强度高、不透水的临时加固体，从而达到加固地层、隔绝地下水与拟建构筑物联系的目的。 【归纳】 安装冻结工作站铺设冻结管积极冻结期维护冻结期解冻期。,（三）冻结法固结地层,（4）冻结法主要优缺点 1）主要优点：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；对工程环境污染小。 【归纳】冻结法机理：冻土强度高于原状土；冻土是不透水层。 2）主要缺点：成本较高；有一定的技术难度。,【真题】
10、某公司承包了一条单跨城市隧道，隧道长度为800米，跨度为15米，地质条件复杂。设计采用浅埋暗挖法进行施工，其中支护结构有建设单位直接分包给一家专业施工单位。 施工准备阶段，某公司项目部建立了现场管理体系，设置了组织机构，确定了项目经理的岗位职责和工作程序；在暗挖加固支护材料的选用上，通过不同掺量的喷射混凝土试验来定最佳掺量。,【问题】 1.根据背景介绍，该隧道可选择哪些浅埋挖法方法？ 2.最佳掺量的试验要确定喷射混凝土哪两项指标？,【答案】 1.该隧道可选择的浅埋挖法方法包括： 双侧壁导坑法、 中隔壁法（CD工法）、 交叉中隔壁法（CRD工法）。 2.两项指标是： 混凝土的初凝时间，应5min
11、； 混凝土的终凝时间，应10min。此外，还应检验速凝剂与水泥的相容性。,衬砌及防水施工要求 一、防水结构施工原则 （一）相关规范规定 （1）防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理。 （2）以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理。,（二）复合式衬砌与防水体系 （1）喷锚暗挖（矿山）法施工隧道通常采用复合式衬砌，衬砌结构组成：初期（一次）支护；防水层；二次衬砌。,（2）以结构自防水为根本（即一衬所喷的速凝混凝土、二衬模筑的钢筋混凝土本身要防水），辅加防水层组成防水体系，以变形缝、施工缝、后浇带、穿墙洞、预埋件、桩头等接缝部位混凝土及防水层施工为防水控制的重点。,二、施工方案
12、选择 （1）施工期间的防水措施主要是排和堵两类。 （2）在衬砌背后设置排水盲管（沟）或暗沟和在隧底设置中心排水盲沟时，应根据隧道的渗漏水情况，配合衬砌（指二衬）一次施工。 （3）衬砌背后可采用注浆或喷涂防水层等方法止水。,三、复合式衬砌防水层施工 （1）复合式衬砌防水层施工应优先选用射钉铺设。 （2）防水层施工时喷射混凝土表面应平顺，不得留有锚杆头或钢筋断头，表面漏水应及时引排，防水层接头应擦净。,（3）二衬混凝土施工 1）二衬采用补偿收缩混凝土，具有良好的抗裂性能。,2）二衬混凝土浇筑应采用组合钢模板体系和模板台车两种模板体系。对模板及支撑结构进行验算，以保证其具有足够的强度、刚度和稳定性。
13、模板接缝要拼贴平密，避免漏浆。 3）混凝土浇筑采用泵送模筑，两侧边墙采用插入式振动器振捣，底部采用附着式振动器振捣。混凝土浇筑应连续进行，两侧对称，水平浇筑，不得出现水平和倾斜接缝；如混凝土浇筑因故中断，则必须采取措施对两次浇筑混凝土界面进行处理，以满足防水要求。,小导管注浆加固技术 一、适用条件与基本规定 （一）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大时，宜采取超前小导管注浆和超前预加固处理方法。,（二）基本规定 （1）小导管支护和超前加固必须配合钢拱架使用。用作小导管
14、的钢管带有注浆孔，以便向土体进行注浆加固。,（2）采用小导管加固时，为保证工作面稳定和掘进安全，应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度，严格控制好小导管的安设角度。,二、技术要点 （一）小导管布设 （1）常用设计参数 钢管直径35cm（对比：管棚所用钢管直径718cm），钢管长35m（对比：短管棚每节10m、长管棚每节10m），焊接钢管或无缝钢管；钢管安设注浆孔间距为1015cm（对比：管棚钢管表面不开孔），钢管沿拱的环向布置间距为3050cm，钢管沿拱的环向外插角为515，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m。,（一）小导管布设 （
15、1）常用设计参数,（二）注浆材料 （1）注浆材料：水泥浆（适用卵石地层）、水玻璃浆（适用砂类土）、水泥一水玻璃双液浆、超细水泥。 （2）水泥浆或水泥砂浆主要成分为42. 5级及以上的硅酸盐水泥（PI、PII）、普通水泥（PO）。 （3）注浆材料选用、配比的确定：试验确定。,（三）注浆工艺【2006案例题】 砂卵石地层：渗入注浆法。 砂层：挤压、渗透注浆法。 黏土层：劈裂注浆法、电动硅化注浆法。 淤泥质软土层：高压喷射注浆法。,三、施工控制要点 （一）保证注浆效果 （1）注浆时间和注浆压力应由试验确定，应严格控制注浆压力。 （2）注浆施工期应进行监测，监测项目通常有地（路）面隆起、地下水污染等，特别要采取必要措施防止注浆浆液溢出地面或超出注浆范围。,【 II 真题】关于小导管注浆的说法，错误的是（ ）。 A.在软弱、破碎地层中凿孔后易塌孔时，必须采取超前小导管支护 B.超前小导管必须配合钢拱架使用 C.在条件允许时，可以在地面进行超前注浆加固 D.在有导洞时，可以在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固 【答案】A,
