淺埋暗挖法修建隧道關(guān)鍵施工技術(shù)

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1、淺埋暗挖法修建隧道關(guān)鍵施工技術(shù)崔玖江（北京市政府專(zhuān)家顧問(wèn)）1.淺埋暗挖法定義淺埋暗挖法是依據(jù)新奧法（NewAustrianTunnellingMethod）的基本原理，在施工中采用多種輔助施工措施加固圍巖，充分調(diào)動(dòng)圍巖的自承能力，隧道開(kāi)挖后及時(shí)支護(hù)、封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系，有效地抑制圍巖過(guò)大變形的一種綜合配套施工技術(shù)，適用于第四系無(wú)水土質(zhì)或軟弱無(wú)膠結(jié)的砂、卵石等地層修建覆跨比大于0.5的隧道；對(duì)于較高地下水位的類(lèi)似地層，采取灌漿堵水或降水等措施后仍能適用。采用淺埋暗挖法修建的隧道多采用復(fù)合式襯砌。隧道復(fù)合式襯砌是分內(nèi)外兩層先后施作的隧道

2、襯砌。隧道開(kāi)挖后，采用錨噴或噴射混凝土+鋼架+鋼筋網(wǎng)作為襯砌（一次）支護(hù)，待圍巖及初期支護(hù)經(jīng)監(jiān)控量測(cè)確認(rèn)基本穩(wěn)定后在施作內(nèi)層襯砌（二次襯砌），內(nèi)層襯砌一般為摸筑混凝土，在兩層襯砌間設(shè)防水層。對(duì)于無(wú)水地層，采用淺埋暗挖法修建的隧道也有采用在初期支護(hù)基面上施工作聚合物水泥砂漿作防水層后即作為永久結(jié)構(gòu)。2.淺埋暗挖法修建隧道的一般規(guī)定2.1采用淺埋暗挖法修建隧道時(shí)，應(yīng)認(rèn)真貫徹“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量”18字原則。2.2以噴射混凝土+網(wǎng)構(gòu)鋼架+鋼筋網(wǎng)為初期支護(hù)（即一次襯砌）、二次襯砌為模筑鋼筋混凝土，應(yīng)在兩層襯砌之間施作高材料的防水層。2.3

3、當(dāng)隧道圍巖為V類(lèi)，由于其自穩(wěn)能力差，必須采取預(yù)注漿加固地層后方可開(kāi)挖。2.4隧道開(kāi)挖應(yīng)在無(wú)水條件下進(jìn)行。如遇地下水，根據(jù)工程具體情況選擇人工降水或灌漿堵水措施，創(chuàng)造無(wú)水作業(yè)條件。2.5隧道開(kāi)挖應(yīng)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，保持隧道開(kāi)挖輪廓圓。2.6隧道的防水層及二次襯砌應(yīng)在初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定的條件下再施作。2.7施工前應(yīng)根據(jù)施工規(guī)模、工期、圍巖情況、現(xiàn)場(chǎng)條件編制施工組織設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括：施工方法及技術(shù)措施、施工部署及質(zhì)量、安全、環(huán)境措施等。2.8開(kāi)工前必須進(jìn)行質(zhì)量、安全及施工工藝的培訓(xùn)工作，建立各工序工藝卡片。2.9施工期間必須加強(qiáng)施工管理，確保個(gè)工序銜接，不間斷地

4、施工。2.10監(jiān)控量測(cè)工作應(yīng)納入隧道施工作業(yè)循環(huán)之中，作為工序循環(huán)的一個(gè)組成部分。3.淺埋暗挖法修建隧道施工程序淺埋暗挖法修建隧道應(yīng)按圖3.1所示程序組織施工施工準(zhǔn)備實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)地層預(yù)加固及施工輔助措施開(kāi)挖初期支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是否符合控制標(biāo)準(zhǔn)防水層二次襯砌混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)束是（修改施工方案）（加強(qiáng)初期支護(hù)施工輔助措施）（改變開(kāi)挖步驟，程序）（修改支護(hù)參數(shù)）否圖3.14.施工輔助措施4.1在軟弱地層中，對(duì)隧道開(kāi)挖工作進(jìn)行加固處理，可采取下列輔助措施：4.1.1噴射混凝土封閉開(kāi)挖工作面；4.1.2超前注漿小導(dǎo)管支護(hù)；4.1.3管棚鋼架超前支護(hù)；4.1.4設(shè)置臨

5、時(shí)仰拱或臨時(shí)支護(hù)；4.1.5地表注漿加固；4.1.6小導(dǎo)管周邊注漿及圍巖深孔注漿；4.1.7其他措施。根據(jù)工程具體情況，選擇一種或幾種措施同時(shí)采用。4.2采用噴射混凝土封閉工作面時(shí)，應(yīng)采用早強(qiáng)噴射混凝土，其厚度宜為5～10cm。4.3超前注漿小導(dǎo)管4.3.1小導(dǎo)管要和網(wǎng)架配合使用，從鋼架格柵腹部穿過(guò)。4.3.2用φ32~φ40鋼管制作，在砂卵石地層采用φ32（外徑）無(wú)縫鋼管，其他地層可采用φ40（外徑）無(wú)縫鋼管。管長(zhǎng)：隧道網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)架間距為75～00cm，每開(kāi)挖2個(gè)循環(huán)注漿一次，管長(zhǎng)為3m；隧道網(wǎng)構(gòu)鋼架間為50m，每開(kāi)挖2個(gè)循環(huán)注漿一次，長(zhǎng)為2.25m。小導(dǎo)管制

6、作要求：先把鋼管解成需要長(zhǎng)度，在鋼管一端做成30cm長(zhǎng)圓錐狀，在另一端10cm處焊接φ6鋼筋箍。距鋼筋箍一端75cm處開(kāi)孔，剩余部分每隔20cm梅花布設(shè)φ6～φ8的溢水孔。4.3.3小導(dǎo)管沿隧道拱部布設(shè)，環(huán)向間距應(yīng)不小于30cm，外扦角(仰角)在5o～10°4.3.4灌漿材料根據(jù)隧道所處地層條件因地制宜、合理選擇灌漿材料。①對(duì)于無(wú)水粗砂及砂礫(卵)石地層宜選擇單液材料；②對(duì)于無(wú)水中砂或粉細(xì)砂地層宜選擇改性水玻璃漿；③對(duì)于有水的粗砂及砂礫(卵)石地層宜選擇水泥-水玻璃雙液漿；④對(duì)于前期強(qiáng)度要求較高的地層，可選擇硫鋁酸鹽水泥漿。4.3.5灌漿參數(shù)①灌漿終壓：0.

7、3MPa；②漿液擴(kuò)散半徑：＞0.25m③灌速度≤30L/min④灌漿量Q=πR2Lnαβ式中：R-----漿液擴(kuò)散半徑，m；L------注漿管長(zhǎng)（只計(jì)花管部分長(zhǎng)度），m；n-------地層孔；α------地層填充系數(shù)，一般取0.8；β------漿液消耗系數(shù)，一般取1.1～1.24.4管棚4.4.1管棚用鋼管直徑為φ6～φ180mm，鋼管中心間距宜為管徑的2～3倍。4.4.2管棚長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)工程具體條件及地層條件選用，一般不宜小于10m4.4.3縱向兩組管棚的搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于3m.4.5臨時(shí)仰拱的設(shè)置區(qū)段應(yīng)根據(jù)圍巖情況及測(cè)量數(shù)據(jù)確定，其做法可采用工字鋼或噴

8、射混凝土構(gòu)筑。4.6在軟弱地層中施工時(shí)，根據(jù)圍巖情況