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文档简介
隧道与地铁浅埋暗挖工法浅埋暗挖工法是依据新奥法(NewAustrianTunnelingMethod)的基本原理,施工中采用多咱辅助施工措施加固围岩,充分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,有效地抑制围岩过大变形的一种综合配套施工技术。这一生产新技术成果是由铁道部隧道工程局和北京市地下铁道总公司在北京地铁复兴门折返线工程施工中共同研究开发,并在北京地铁复兴门至西单区间及地铁车站试验段施工中得到了推广应用和不断完善。“北京地铁浅埋暗挖法施工技术“及“浅埋暗挖法修建地铁车站技术试验研究“,实现并保持了地铁区间隧道施工平均月成洞50~60m,通过了北京市科委主持的技术鉴定。浅埋暗挖施工技术属国内首创,它的成功使我国在第四纪浅埋软岩地层中采用暗挖法建设地下铁道与大跨度地下洞室的进程取得了一次实质性的飞跃,跨入了国际先进行列。一、适用范围本工法主要适用于不宜明挖施工的无水土质或软弱无胶结的砂、卵石和第四季地层,修建覆跨比大于0.5的浅埋地下洞室。对于低水位的类似地层,采取堵水或降水等措施后该法仍能适用。尤其对都市城区在结构埋置浅、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布,且对地面沉陷要求严格的情况下修建地下铁道更为适用。二、工法特点(一)独特的设计、施工和测量信息反馈一体化:根据预设计组织施工,采用信息化施工技术,通过对各种变位及应变的监测信息来检验支护结构的强度、刚度、稳定性,不断修改设计参数,指导施工,直到形成一个经济、合理、安全、优质的结构体系。(二)配套适宜的实次支护二闪模筑混凝土所组成的复全式衬砌结构,是浅埋、软弱地层控制地面沉陷,确保结构稳定较理想的支护模式。(三)工艺新、技术先进:本工法综合应用了改性水玻璃(DW3)注浆加固地层(国家专利)、小导管超前护顶、新型网构钢架支撑、整套施工监控技术、并运用系统工程理论科学管理等先进技术。其施工方法与工艺技术符合我国国情。(四)就城市地铁施工而言,与明挖法相比,具有拆迁占地少、影响交通少、投资少、扰民少等四大优点;与盾构法相比,具有简单易行,勿需专用设备,灵活多变,适应不同跨度、多种断面形式,节省投资的优点。三、关键技术(一)正确应用和发展新奥法施工技术;(二)注浆加固软弱地层技术;(三)采用辅助措施加固围岩+钢筋网+网构钢架+锚杆+喷射混凝土所组成的联合支护体系为主要承载结构;(四)完整的施工安全监控技术;(五)受力合理的复全衬砌锚结构型式;(六)运用系统工程理论,优化劳动组合,合理配套设备,强化施工管理。烟四、施工腰原则抱管超前、勇严注浆、颤短开挖、荷强支护、浅早封闭、陷勤量测、发速反馈、摆控沉陷。炒五、施工诱程序祖浅埋暗挖带工法施工俭程序框图眉一(一)商1、施工款方法:应龄根据施工验条件、围稻岩特性、纺断面大小除、机具设割备及环境埋条件,并碗考虑安全么、经济、接工期的要纸求慎重选原择。荡2、参考萌方案:荡(1)单块、双线山芝岭隧道:乞一般采用努正台阶法循施工,见悦图二。起(2)单贱、双线城浑市地铁:谢一般采用辣上台阶分挂步开挖法影或短台阶滑法施工,陪见图三。唱(3)渡脖线大断面甜城市地铁喉与三线大忌跨度山岭鹅隧道:一拔般采用中甘隔墙台阶抹法、单侧府壁导坑法够及双侧壁承导坑法施爬工,见图云四。挡(4)城讽市地铁车猛站:一般淋采用柱洞丛法、侧洞饿法或中洞惩法施工,芦见图五。庄(二)单么、双线标勤准区间隧牧道施工工衬艺略标准区间群隧道施工而顺序见图摧六。惯1、小导枣管超前注心浆稼I驴作业,包肺括:打孔疏、布管、礼封面、注映浆车道工期序。尾(1)打倾孔:超前领小导管孔扬采用撑SF盖电钻或录YT-2猾8阶风钻打设繁。店(2)布杆管:灾(铸a)顾超前小导羽管选用陵32~4们0mm秃的钢管加弦工而成,近顶部切削猜成尖靴,偷尾部焊成澡垫圈,其嘱长度一般罢为奖3.0~灯3.5m凤;打(幼b)趣超前小导逐管仅在起呆拱线以上纤沿拱边轮磨廓线设置郑,环向间午距剧40~5盆0cnm谢不等,外想插角一秀倡为还5不0殊~7谨;并(乓c)迈超前小导乳管应从网龄构钢架腹认部空间穿稼过,插入恶已打设的欣孔中,尾谎端与钢架赏焊接,连惭为一体。各(3)封欺面:注浆备前,应喷铜射翁5~10尼cm键厚混凝土住封闭工作招面,以防信漏浆。肺(4)注揉浆:狐(讽a)轮可采用牛分角泵(单蓬液)或厚HFV-扇5D珍双注注浆澡泵压注,非为缩短工毙序时间,翻可在注浆列管前安设臭分浆器;皮(果b)构对于砂卵虫石地层,计当裂隙宽魄度(或粒娇径)大于骡1mm翅时,宜优吨先选用单赞液水泥浆浅和水泥-忌-水玻璃殖浆;当裂望隙宽度(值或粒径)陡小于岸1mm槽时,宜优放先选用改念性水玻璃奸浆液;岭(晋c)呜注浆后的诞开挖时间虑一般为:腰单液水泥疮浆介8h衰左右,水尿泥--水课玻璃浆薄4h失左右,改拣性水玻璃寄浆司10mi物n松。衰2、上台她阶环形开堪挖蝶2你:可选用绳小型机具叫开挖、人川工沿拱弧助轮廓线修宁整或人工帜开挖,予冤留核心,杯核心土的哲断面应大南于开挖断胁面的抵50%你,每循环谅进尺一般灵为莫0.75夸~1.0绒m口。辜3、上半院断面初次剂支护部,慈包括:立膊拱、挂网袄、安设锚慨杆和喷射圾混凝土四张道工序。肚(1)立极拱:片(庭a)武新型网构芒钢架由主姻筋直径不开小于引22mm牲的变16Mn第钢筋采用粪正方开或多矩形截面亩焊接而成俗;典(旱b)姐钢架安设贸应紧贴围脆岩,拱脚礼应设置在或特制的基赔础或原状谎岩层上;务(壤c)主两排钢架泪间沿财边意每隔弄1m谈用纵撑和歇斜撑联接醉,形成纵答向连接系斯,使其成观为一整体样结构,以氏改善受力宪状态。逃(2)挂广网:汽(册a)超钢筋网采瘦用谷6算,们A乏3占钢筋编制狂,网块尺六寸为排100毕×地200c奥m溉,网格间讨距一般为绵15豆×棚15cm零;神(肤b)愤钢筋网应笼在初喷混系凝土,安休设锚杆和老架立钢架效后脯设,贷两片网块雀间搭接长苍度不得小锋于皮20cm妥。一般地赚层,钢筋怀网应与初勇喷混凝土场表面密贴暂;砂层地着段,宜紧芝贴砂层面她铺挂细网苍并用环向妖钢筋压紧垒,初喷混沟凝土后再朋铺第二层智钢筋网。劣(3)安蹦设锚杆:责(哈a)福锚杆选用侍18~2灰2mm确,录16Mn驾钢筋按设桥计长度割(机一般为意2.5~在3.5m寿)和截取,其承一端斜割撕成尖形,床另一端切摇割平整;伸(没b)世该工法通棒常采用全乞长胶结型杠早强药包比锚杆,药套包可自制该或选购定线型产品;争(扬c)餐锚杆的安劣设时间宜汉在妆喷混茫凝土之后带,复喷混帖凝土之前姨进行;瞒(体d)浮系统簧植裕在拱趾以背下边墙部裤分沿洞室夕财边径向芦布置,纵接横向间距脏均为章1m杰,呈梅花完形排列。视(4)喷薯射混凝土耳:沫(盆a)偿喷射混凝非土一般选秋用占525厅#建普通硅酸敬盐水泥或葛上强水泥校、细骨料床(中砂或体粗砂)粗瓶骨科(卵绳石或碎石滥)等原材夹料;隐(极b)拢喷射混凝障土有干喷美、潮喷和甩湿喷三种那方式,目粮前一般选丰用转子型世喷射机进卷行干喷或毅潮喷法施维工;咸(肺c)不喷射混凝暗土标号应州为葡200场#慈,厚度一虹般为兆25~3为0cm哀,可分普2~3慈次喷至设牌计厚度。台初喷初3~5c窑m灵厚混凝土半必须在开幕挖后粮2h黑内完成,魔复喷必须干填实钢架唇与岩壁的汪间隙并将谦钢筋网和男钢架覆盖薄至少呀2cm申以上;漂(缺d)通喷射混凝单土时,拱享部与边墙姨均采用自放下而上,予从工作面寸齐头向外籍推进的原浮则进行。牛为提高早现期强度,叠施工时一圣般需掺加舍一定量的升速疑剂。坟4、挖核饭心土授4塑部:可采夺用小型机册具或人工贯开挖。蹦5、下台侨阶分步开祖挖避5掉、蛙7情部:宜左债右错开、举短进尺,子以单边每报次开挖长婚度偶1~3m旗为宜,一竟般采用日特产附S-50喉单臂掘进臭机作业。夏6、下半揉断面初次此支护部,忧同样包括程立拱、挂哑网、安设默锚杆和喷躺射混凝土引四道工序避,施工工稿艺同上半酬断面。应斑当注意,仆网构钢架势墙部接长筒应与开挖欧步骤相对辜应,单边动交错进行哥,每次接昨长钢架祖1~3迷榀。音7、仰拱翅9召部采用反惯铲式挖掘倒机开挖,壳每次挖掘勉长度一般赖以怎3~4m秋为宜。萌8、仰拱留初次支护恭X岂部,包括要:网构钢袋架闭合成店环、铺设吉钢筋网和兔喷射混凝善土等工序州,仰拱初址次支护原同则上应紧娱跟拱墙支渗护及时施萄作。啄9、装碴滋运输瑞采用本工叫法时装碴廊运输方案脉见图七匆(1)上燃、下台阶题不并行操寇作方案止上台阶采鄙用手推车爬或其它小乡型机具将漠碴土倒至澡下台阶,沈在下台阶续再由侧卸傅式装碴机采或更S-50含单臂掘进码机本身的多输送带将僚碴土送上捏皮带运输异机倒入碴巩车,由电龟瓶车牵引我运出。浇(2)上跪、下台阶汪并行操作或方案坟上台阶采趣用人工或马其它小型劲机具将碴废土送至过驳桥皮带输锈送机上,弟再通过下暂台阶的皮禽带运输机锻的传递倒坐入碴车;柔下台阶可鲜采用侧卸纠式装碴机向或单臂掘偷机本身的壤输送带将窜碴土送上帮皮带运输携机倒入碴唉车,由电介平车牵引棋运出。甩狸10屈、初次支昂护与二次旅模筑衬砌浙之间设置案防水隔离还层(如聚姐乙烯嫁(押PE)拥和聚氯乙前烯怜(夏PVC)京塑料防水潮板),应弹注意在洞撞室周边满电铺并做好例搭接接头尊,使其环污向全封闭寄。楚张11物、二次模畜筑衬砌须优在洞室围锦岩和初次滤支护变形膛基本稳定鸦后修筑。社二次衬砌狮为难35~5伪0cm稼厚呼200抓#症混凝土,息每次施作久衬砌长度听为兰6~12乳m冬为宜,一绳般采用模把板台车施蚁工,强度赠须达到浊2.5M梁Pa号后,方可架脱模。庸(三)控姻沉防坍技抬术措施作1、坚持桥先护顶后暴开挖的原作则组织施底工。一般间情况不可驼采用超前木管栅、超透前小导管诚注浆或超涌前锚杆来折加固工作演面前方围姐岩。在地酒表条件允钓许的情况蔑下,也可警采用地面声注浆和地如面锚杆预露先加固地傅层。碗2、采用蓝合理的开纲挖方式,困变大跨为糊中跨和小夸跨,边开女挖,边支病护,步步锅为营,当迎采用留核梦心土环形搅开挖法时音,核心土喇的断面应变大于挖面荷的押50%瓜,纵向长逢度应大于植2m秘。诚3、施工肤中应尽量贺减少对围回岩的扰动眠,优先采甘用掘进或耍人工开挖习,非城市竭地区采用倒爆破开挖客时,应采面取短进尺呈,弱爆破情的方式进总行。计4、严格葛控制每循柱环进尺,稼一般不宜期超过脆1,0m鱼;严格控止制台阶长另度,单线备洞室超过彩1,5瓶倍洞径、丸双线大洞始室超过吃1定倍洞径时朋,应进行锋临时仰拱尘封底。认僵真做好钢挺架洪角处诚理,必要狸时可在拱估角处安设惠加强锚杆致或注浆锚滥管进行加原固。迹5、开挖杠成形后应盗及时进行顶初次支护库,扣紧工妙序衔接,民尽早施作两仰拱,封鸭闭成环。差当地层变酒环时,应功随时喷射窃早强混凝晓土封闭工帐作面或采呜用工作面扫正面锚杆用来控制围眼岩变形。旋6、若初呢次支护变搏形过大又跑不宜加强腔支护时,御可对洞周免2~3m戏范围内围贪岩进行系即统注浆加伪固,以改承善支护的瞒受力条件认,限制其见过大变形龄。页现场监控勇量测项目飞及内容表碌一浅类别吴量测项目烤名称洲方法及漫工具推测点布置拌量测频度瑞1克~胸15痛天成16肚~披1吨个月巾1腹~跑3返个月吊3界个月以后功A忽拱顶下沉刚水平仪、柜水准仪、卵钢尺或测蕉杆假每板5轧~庄15m泡一个断面燥1熊~每2挥次同/多天路1腥次掩/2互天取1就~巧2进次笑/逆周状1姥~芬3彻次骗/言月察周边位移秀各类收敛枪计丙每机5酱~姥15m递一个断面榨,每断面泻2繁~贫3障对测点器1滔~搬2错次释/决天士1肚次样/2桥天厌1打~茅2息次上/耕周纪1慈~杀3讯次毯/坡月司地表沉陷水水平仪、于水准尺柜每恳5萌~懂100m岗一个断面贩,每断面蹲至少庙11肺个测点。贯每隧道至枯少她2辣个断面。狱中线每芽5餐~狂15m斤一个测点圆。各开挖面距黎量测断面棍前后<渐2D抵时,棉1厕~涂2续次溪/萍天斤开挖面距积量测断面驴前后<馒5D补时,奥1罪次圈/2赠天挑开挖面距范量测断面章前后>理5D源时,全1铺次胸/拜周搞B活围岩内部弄位移(地阴表设点)昏地面钻孔谣中安设单夸点,多点劲杆或钢丝揉位移计拍每代表性古地段一个争断面,每将断面陷3柿~冶5连个测孔,帆每孔趁2滩~守4鼻个测点涨同上粥围岩内部爹位移(洞旧内设点)朗洞内钻孔谎中安设单顾点,多点印杆或钢丝刊式位移计推每捉5熔~挠100m毅一个断面维,每断面鼻2层~臂11月个测点得1毕~屈2念次室/草天垮1愁次泰/2蚂天宫1洽~侨2乒次坟/上周听1长~里3貌次障/机月毕围岩压力伴及两层支浆护间压力皆各类压力誓盒倾每代表性选地段一个熊断面,每章断面宜为飞15青~界20坊个测点钞1涂次狂/落天累1洁次桐/2圾天饱1锹~湿2痛次悄/武周旅1择~川3活次惰/坟月辟钢架压力妈及外力间支柱压力扣计、钢筋告计或其他苍测力计肃每载10四榀钢架一估对测力计屠1扇次状/岔天询1映次肝/2祸天铺
纺1峰~拐2觉次胖/宽周哪1胃~每3阔次窃/归月秘支护衬砌脸内应力愚各类混凝房土内应变絮计、应力岂计服每代表性解地段一个邪断面,每括断面宜为拦9零~体11委个测点病1会次合/费天红1皮次帜/2横天燕1将~核2家次匠/调周漆1斥~普3驾次崭/屿月容锚杆内力宫及抗拔力丧各类电测堡锚杆、锚式杆测力计锣及拉拔器骑每攻100妹根锚杆检郑测一根,击每代表性林断面设精5价根量测锚头杆努1讲次佩/璃天趣1差次和/2召天讯1育~浆2沃次敢/铜周隔1瞎~今3秧次数/休月晶7、对于枣低水位软贡弱地层施震工,应采叹用洞内井聋点降水和至周边围岩烘填充注浆叉措施来改障善施工条寨件,在地猫表允许的长情况下,努也可结合出深井降水脱和地面予器注浆堵水伟等措施进扬行水的综考合治理,呼以确保施咏工的安全啊和围岩稳傲定。通8、施工希过程中(雀包括竣工匆初期)应刘对围岩及陈支护结构沸进行变位盏及应力量惭测,以便爸监控其稳喂定状态,袭控制地面道沉陷。葵9、严肃艘施工纪律代,加强施浪工管理,抱坚决执行千标准施工即工艺细则湖,保证施梯工质量。撑(四)现鹊场监控测乎量势现场监控肃测量是本炼工法的重泰要组成部低分,是监晓视设计与决施工昌否省正确,围拣岩与结构脖是束稳定仗的有效手枣段。且1、浅埋闸暗挖工法驱现场测试橡包括厕A效类(必须否)和皱B蒸类(选测土)量测项盛目,其相任应的量测报内容详见搂表一。吼2、量测绕数据处理脂与应用会(1)现司场量测资与料应及时兰绘制成位模移-时间跃曲线(或藏散点图)推,曲线的界时间横坐泪标下注明春施工工序翠和开挖工贼作面距量风测断面的道距离。话(2)当成位移-时籍间曲线趋忍于平缓时候,应进行要数据处理磁或回归分箭析,以推昏算基本稳复定时间、冬最终位移杨值和掌握赠位移变化沸规律。属(3)当承位移-时塑间曲线出棵现反弯点极,也即位浆移资料出夸现反常的敏急骤增长朱现象时,也表明围岩子与支护已堆呈不稳定集状态,应构加强监测舍,并适当筝加强支护虾,必要时痕应立即停勺止开挖并长及时采取孩补强措施忽进行施工遭处理。虫(4)量臣测管理基零准值,参禁考本工法未表三所举烂。朴七、机械拥设备表本工法所扒需主要设佛备、规格丧和数量详注见表二。幻机械配备岭表表二傻系统肯设备构成敢设备名称童及型号曾生产能力何数量谷开挖设备醋系统节开挖、装茅载设备杯SF来电钻或远YT层—优28何风钻匪2凝.阁0m/还min飞2哪S轿—档50汉单臂掘进符机茧挖装能力挂80葛m勾3睁/h味1诱ZC绒—愚2秆型侧卸式尝装载机利最大装碴房能力鼓90m映3绍/h敌1杯HD85朽09贷反铲挖掘竞机烫斗容量番0.8雹5m讲3代1股支护设备扑系统朵立拱挂网阔设备看BX滔3姻——顷300份—园1呀电焊机粮
倾1探喷射混凝誉土设备硬ZPG捧—柜Ⅱ膀喷射机汉5绳~回7m地3月/h黑一台研3残模筑混凝另土设备吸模板台车辜6瞎~闭12m/饶循环呢1没注浆设备只钻孔层SF亚电钻或犹Y忌T纽—虚28觉风钻堪(可以开奖挖共用)笛2扎注浆填HF日V宅—摆5D法双液注浆城泵或牛角烈泵扑最大排量扑70医×蜜2L/m化in棵1梅运输设备优系统奸运输设备仆牵引知X饿G胁—唤1笔2秀—孕7/25派6袋电瓶车贱
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敢山岭隧道魔地面最大慕沉陷题地面沈陷雨槽拐点曲惰率盏地层损失镰系数款洞内边墙游水平收敛谈洞内拱顶硬下沉饺50mm领1/30兴0毒5%使20~4爷0mm如75~2钱29mm苏30mm炕1/50里0踪5%闭20mm趴50mm嫁60mm跨1/30是0厉5%累(道0.1~性0.2)值D%擦(护0.3~市0.4)甲D%闷注:熄D筐--开挖饺洞室最大蚕跨度隶(债m)扒九、劳动凳组织唇(一)施唉工组织采榜用直线职侄能机构形诵成为宜,泡见图八。陈整个施工某组织系统犯,纵向由处队长、分扁队长和工拒班长为主粗线的施工党生产组织释,横向由臣队长直接都领导的务牛业务部门爽和成员为箩辅线的施毯工管理组朴织。由于题隧道或地佣铁施工是象一项特殊迷的专业化塔施工作业制,这就是肾要求各部支门必须听芦从集中的杆指挥和调斯度,各工告班进行互诊相协作和歪配合。雾(二)劳茫动组织绍1、运输通班、运转故班、机械示班、测量喜组等辅助堤班组宜采鉴用专业班老组。嗓(1)运陪输班倦(晒8漫人赢)天:负责洞进内装、运弟机械设备渗的使用与妇管理、轨世道的铺设辱与出碴。塞(2)运貌转班:协(培4绝人蚀)票:负责施疼工用材料要的配制与车运送。臭(3)机允械班:缴(唤10专人眨)渔:负责(典除装、运州机械处)昏机械设备圆的操作、烫使用、保玩养和管理书。他(4)测糠量组:董(掉4缓人优)讯:负责开施挖断面的大放样及支南护变位量缘测。莫2、开挖赌、支护作留业宜采用哨综合工班翁组织生产绍,按成4向班宾×陆6赢小时作业腹制,以作屋业项目来丙安排劳力过,详见下沸表四。涛综合工班吗人员配置塌表表四巡作业方式钓作业项目亚作业内容塔人员配备垦(人)妙单线遥双线骂上下台阶肉平预行作业猪注浆作业慧开挖作业怒
荷立拱挂网旱作业竟锚喷作业狡二次模注狠混凝土作手业润综合工班仆人数亲打孔、排分管、封面感、注浆侧上台阶:吃破面、环绸形开挖、菌出碴训下台阶:铺开挖、出愧碴步钢架定位后、联结、州焊接纵向抄连接筋、舱挂钢筋网贵安设锚杆捷、喷射混左凝土抱模板台车叙定位、灌扒混凝土、处捣固亭一般二次疑模筑混凝兽土滞后单降独施工货10渣8令
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蚀10听6话8奸5洪6绘8尝5录⑧耗10+哈⑧盏12此8结10鸟6省8仓10环6集⑧蒜12+上⑧今十、安全饮技术措施被本工法安济全技术措爬施除遵循忆《铁路隧博道新奥时开指南》第伪四章第十垒一节的有孔关条文外隙,尚需补子以下措施刻:犁(一)施亚工机械应活定期维修瓣检查,施恭工作业时妖应有专人愈操作和指券挥,各类装管线接头宜必须接好炭扎牢,对粮洞内机械顶的迂回转尾动部件应日予以覆盖晋,以免卷导夹伤人,汽电器设备计应由专人雕使用和管急理。习(二)进远行洞内监困控量测,眯仪器设备双应置于安嫩全稳定地毅带,需登轻高测试作醋业时,观泊测人员应屡站在平稳队、牢固的安脚手架上笼。进行地岛表位移量乒测,地面村又正好是练交通繁忙浇的公路时盾,量测人斜员应身穿器黄色显眼笋的标志服盏,量测位悄置前后均良应安放红梁色路标或涂红白相间付的标志拦稿栅;夜间满量测作业隆时,要配永备足够的腿照明设施辛,迎车方猴向应设置直路面警报矩灯,并由声专人执旗加指挥车辆夕,令其慢今速绕行。领十一、经惠济技
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