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1、地鐵淺埋暗挖法施工技術應用摘要:伴隨我國社會經濟的不斷進步,城市化進程的步伐不斷加快,因此隨之而來的城市交通擁堵問題也就越來越明顯。近些年以來,尤其是我國的大城市中,地下交通的發(fā)展越來越迅猛,地鐵已經成為了人民日常出行中不可缺少的一部分。在地鐵施工過程中,深埋暗挖法是在地下軟土地層中進行隧道挖掘的一項非常行之有效的方法,而且此種發(fā)放對地質條件具有較高的地質適應性。如能能夠將淺埋暗挖法進行進一步探究以更好的服務于地下隧道施工是地鐵技術人員應重點考慮的下文便對淺埋暗挖法進行了系統(tǒng)而詳實的闡釋以探究,以期更好的適應地鐵施工。關鍵詞:地鐵;淺埋暗挖;施工中圖分類號:U231文獻標識碼:
2、A前言:在交通極度發(fā)達的大型都市中,由于地下交通的引入,地表沉降情況屢屢發(fā)生,這在一定程度上影響了地面交通的運行。淺埋暗挖法很巧妙的避開了這一地下施工的弊端,利用監(jiān)測數據進行指導施工,很好的保證了施工的質量與安全,而且它還能夠很好的處理軟弱地層,通過很好的復合式砌結構,從而保證施工過程的安全以及控制地面的沉降。一、淺埋暗挖法基本原理9淺埋暗挖方法指導著噴錨支護的設計、施工和構筑隧道的全過程。它是在第四紀軟弱地層中修建隧道的方法,其基本原理是要考慮到隧道掘進時的空間效應和時間效應所提出的新理論,通過對地層的適當加固和處理,然后建立在巖石的三向剛性壓縮試驗特性和巖石的二向壓縮應力應
3、變特性以及莫爾理論基礎上,合理調動圍巖的自承能力,及時施作初期支護結構并封閉成環(huán)。二、淺埋暗挖法開挖方案隨著技術的發(fā)展,淺埋暗挖法逐漸擴大應用到地鐵車站多跨連拱結構,如三拱立柱式車站以及隧道斷面變化地段。采用不同的開挖方法,例如及時支護、封閉成環(huán),使其與圍巖共同作用形成聯合體系。此外,還需要在施工全過程中,應用監(jiān)控量測與信息反饋技術,采取改良地層、注漿加固等輔助施工技術,加強對地質條件和地表下沉的研究,指導施工,優(yōu)化設計。淺埋暗挖法施工工藝如圖1所示:圖1淺埋暗挖法施工工藝流程1、基本工藝要求9淺埋暗挖法的核心技術被概括為18字方針:“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤
4、量測”。在暗挖施工作業(yè)時根據地質情況制定相應的開挖步驟和支護措施,嚴格根據量測數據確定支護參數,保證暗挖作業(yè)的安全(作業(yè)安全和周邊環(huán)境安全)。(1)管超前:由于開挖拱部土體自穩(wěn)能力差,自立時間短,當拱部土體凌空后極易坍塌,為了保證土體不坍塌,提高其穩(wěn)定性,采用超前小導管或大管棚等預支護,形成對凌空土體的支護棚架,以約束土體變形,減少坍塌。(2)嚴注漿:要解決土體的穩(wěn)定問題,必須從內部著手對土體性質進行改良,在施工中主要采取通過小導管預留的注漿孔對土體進行注漿固結的預加固措施。對間隙大的粗顆粒土體,采用持續(xù)壓力的滲透式注漿方式固結土體;對于致密的細顆粒土體,采用瞬時壓力作用下的劈
5、裂式注漿,確保開挖過程中的安全。(3)短進尺:開挖中,土體的穩(wěn)定是施工中要解決的重點問題,性質一定的土體的穩(wěn)定取決于以下兩個因素:暴露(或凌空)時間和開挖進尺大小得到的自拱半徑的大小。暴露時間越長,進尺越大,土體坍塌的危險就越大;反之則越小。在施工中應主要采取預留核心土,開挖環(huán)向土體的施工方環(huán)法,每個循進尺要小。預留核心土的目的除減少開挖時間外,預留的土體還可以平衡掌子面的土體,防止滑塌。9(4)強支護:由于土體被擾動后拱部凌空面層的土體產生下沉,雖然自拱的存在阻止了自拱線以上土體的繼續(xù)下沉,但隨著時間的推移,振動的影響,自拱逐漸被破壞,大量松散土體的重力會直接作用于初期支護結
6、構上,因此,必須有較強的支護體系來保證結構的穩(wěn)定。(5)早封閉:隧道施工一般采用臺階法,根據作業(yè)的空間要求設置分層高度,自上而下分層施工,為了防止拱部在沒有堅實支撐面的情況下土體壓迫拱部持續(xù)下沉,在施工中除采用厚木板支墊拱腳以增大拱腳與土體的接觸面積的方法外,采取的最根本辦法就是及早使支護體系成環(huán)。(6)勤量測:淺埋暗挖法施工的理論基礎源于新奧法施工理論,是新奧法理論的發(fā)展,因此它也離不開新奧法的理論精髓――信息化施工。任何結構的受力最終都表現為變形,變形是結構對受力的必然反應,可以說,沒有變形(微觀的),結構就沒有受力,而我們了解結構的受力也只有通過變形來研究。在淺埋暗挖作業(yè)
7、中,土體的沉降、支護結構受力等均需要通過量測數據來了解,因此,必須按照規(guī)定頻率對規(guī)定部位進行觀測,掌握變形變位信息,調整施工參數并設置各種部位的變形警戒值,采取必要措施進行過大變形的預防預控。三、淺埋暗挖施工方法比較采用淺埋暗挖法施工時,常見的典型施工方法是正臺階法以及適用于特殊地層條件的其他施工方法,如全斷面法、單側壁導坑超前正臺階法、雙側導坑正臺階法9、中隔墻法等。1、全斷面開挖法可適用于I-Ⅲ級圍巖隧道施工,Ⅳ級圍巖隧道在采用了有效的措施后,亦可采用全斷面法開挖。施工時應配備鉆孔臺車或