第20讲 2K3130002K313030：喷锚暗挖法施工至2K313040：城市轨道

2K313030 喷锚暗挖法施工

2K313031 掌握喷锚暗挖法施工技术要求

在城市地区修建隧道时，往往因周围环境等要求必须采用喷锚暗挖法施工。城市喷锚暗挖法施工主要有新奥法、浅埋暗挖法等，这里主要介绍浅埋暗挖法。浅埋暗挖法是一种综合施工技术，其特点是在开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩，合理调动围岩的自承能力，开挖后及时支护，封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩的过大变形。“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”是浅埋暗挖法施工的十八字方针

一、常见的浅埋暗挖典型施工方法

采用饯埋暗挖法施工时，常见的典型施工方法是正台阶法以及适用于特殊地层条件的其他施工方法，如全断面法、正台阶法、正台阶环形开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等。主要的施工方法见表 2K313031 。

（一）全断面法

地下工程断面采用一次开挖成型的施工方法叫全断面开挖法，该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，工序简单，便于组织大型机械化施工；施工速度映，防水处理简单，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）台阶法

台阶法施工就是将结构断面分成两个或儿个部分，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。

1 台阶法开挖优点

( 1 ）灵活多变，适用性强。凡是软弱围岩、第四纪沉积地层，必须采用正台阶法，这是各种不同方法中的基本方法

( 2 ）具有足够的作业空间和较快的施工速度。当地层无水、洞跨小于 10m 时，均可采用该方法．

2 台阶法开挖注意事项

( l ）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）正台阶环形开挖法

又称环形开挖留核心土法，一般将断面分成环形拱部（图中的 1 、 2 、 3 ）、上部核心土〔 4 ）、下部台阶（ 5 ）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 – 1.0m ，不宜过长。台阶长度一般以控制在1D 内（ D 一般指隧道跨度）为宜

正台阶环形开挖法的施工作业顺序为：

用人工或单臂掘进机开挖环形拱部。架立钢支撑、喷混凝土。在拱部初次支护保护下，建议为加快进度，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。根据初次支护变形情况或施工安排，施工二次衬砌作业

由于拱形开挖高度较小，或地层松软锚杆不易成型，所以对城市第四纪地层，施工中一般不设或少设锚杆

在正台阶环形开挖法中，因为上部留有核心土支挡着开挖面，而且能迅速及时地建造拱部初次支护，所以开挖工作面稳定性好。和台阶法一样，核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的，施工安全性好。这种方法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩中

正台阶环形开挖法的主要优点是：与超短台阶法相比，台阶长度可以适度加长，以减少土下台阶施工干扰；而与下述的侧壁法相比，施工机械化程度可相对提高，施工速度可加快。

采用正台阶环形开挖法时应注意下列问题：虽然核心土增强了开挖面的稳定，但开挖中围岩要经受多次扰动，而且断面分块多，支护结构形成全断面封闭的时间长，这些都有可能使围岩变形增大。因此，它常要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固

（四）单侧壁导坑法

这种方法一般是将断面分成三块：侧壁导坑（ l ）、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一般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。导坑与台阶的距离没有硬性规定，但一般应以导坑施工和台阶施工不发生干扰为原则。上、下台阶的距离则视围岩清况参照短台阶法或超短台阶法拟定

单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小，而且封闭型的导坑初次支护承载能力大，所以，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

（五）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。现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的 1 ／2

这种方法一般是将断面分成四块：左、右侧壁导坑、七部核心土（ 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 1 / 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。

双侧壁导坑法施工作业顺序为

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。

双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多、扰动大、初次支护全断面闭合的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的．所以在施工中间变形几乎不发展

双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。

（六）中隔壁法和交叉中隔壁法

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。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）。 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。

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 或眼镜工法进行施工。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。该工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作，施工质量容易得到保证

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 …… 此处隐藏：7739字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……