（2）刚度验算：
λx=λy=l/ix=76.335<[λ]=150满足要求。
（3）稳定性验算：
由λ=76.335查表得ρ=0.773
N/（ρA）+（ρ1/（μρ2））*（M/Wm）=90.9Mpa<215Mpa。
满足要求。
3.6、通风及空压机方案
3.6.1、施工通风量计算
根据横通道及区间施工环境的需要，在竖井施工完成后沿竖井壁布置通风管，以满足洞内施工的环境需要，施工通风量按洞内同时工作最多人数进行计算。
Q=q×m×k
式中：
Q—计算风量；
q—井内每人每分钟所需新鲜空气量，取得3m3/min；
m—井内同时工作的最多人数，按110人计；
k—风量损耗系数，取1.1。
因此，井内通风总量按3×110×1.1=363m3/min考虑。
竖井口设一台静音JBT-62能满足通风要求。
JBT-62型风机参数为：
外径600mm；电机功率28kW；转速2900r/min；风机负压686～3139Pa；风量390m3/min。
3.6.2、空压机选择
竖井口设空压站一座，共配置1台LKZ-175F型电动空压机。
参数为24m³/min，压力位0.8Mpa，功率为132KW。
送风管路采用Φ200mm钢管，法兰盘连接。
风压不够时适当增加风包调整风压。
4、主要施工工艺及方法
4.1、竖井锁口圈施工
1）锁口圈土方开挖
锁口圈内土方开挖采用人工开挖。
侧壁迎土面立面采用人工进行修整。
2）锁口圈钢筋绑扎
锁口圈开挖到设计位置后铺设10cm厚C150混凝土垫层，然后进行钢筋绑扎，锁口圈内预留钢筋格栅竖向连接筋。
圈梁钢筋绑扎完后，安装提升架立柱、风管、电缆、水管及弃土场立柱等预埋管件。
3）锁口圈浇注
锁口圈钢筋绑扎完成、埋件安装完成后，经检查合格后按井口尺寸采用立模，模板背面加设钢管背扛，采用钢管脚手架对称支撑。
钢筋、模板及预埋件施工完成后经现场监理检查合格后，浇筑混凝土。
混凝土采用C30商品混凝土，由混凝土输送泵泵送入模，分层对称浇筑，插入式振动棒捣固密实。
在混凝土浇注完毕后及时进行抹面，加强混凝土的养护。
混凝土达到设计强度的70%后拆除模板，安装提升井架，进行竖井开挖。
4.2、竖井施工
4.2.1、支护参数
（1）丰台北路站～西局站区间竖井支护参数见下表。
丰-西区间竖井支护参数表
项目
材料及规格
结构尺寸
初期支护
注浆锚管
Φ32*3.25,L=1.75m
纵向每榀打设，环间距：
1.2m
注浆
水泥-水玻璃浆液或水泥浆
按实际发生计算
钢筋网
Φ6.5,150×150mm
单层钢筋网，四周铺设
喷射混凝土
C20喷混凝土
0.3m
格栅钢拱架
Φ25、Φ14、Φ6钢筋
间距0.5m或0.75m
纵向连接筋
Φ22钢筋
环向间距1m，内外层交错布置
4.2.2、竖井施工工序
竖井施工工序如下图所示。
4.2.3、竖井开挖
竖井采用格栅钢架+注浆锚管+钢筋网+喷混凝土联合支护，土方开挖采用人工逐榀开挖，分幅分层进行，开挖进尺为0.5m/榀（或0.75m/榀），整榀格栅安装，随挖随喷。
下一榀土方开挖时必须将上一榀格栅钢筋及钢筋网片附着的土体清理干净，不能留死角，否则导致喷射混凝土形成空洞或不密实。
根据监测情况及时调整支护参数或开挖方法。
竖井为临时施工竖井，在横通道二衬施工完后均需要回填处理至现状。
4.3、横通道施工
4.3.1、支护参数
（1）、丰台北路站～西局站竖井横通道结构支护参数见下表。
横通道结构支护参数表
项目
材料及规格
结构尺寸
初期支护
超前小导管
Φ32*3.25,L=1.75m
纵向间距0.5m，环间距0.3m，特殊地段加密
锁脚锚管
Φ32*3.25,L=1.75m
每榀打设，注浆
钢筋网
Φ6.5,150×150mm网格
单层钢筋网
纵向连接筋
Φ22钢筋
环向间距1m，L=0.75m，内外双层布置
喷射混凝土
C20喷混凝土
厚度0.3m
格栅钢拱架
Φ25、Φ14钢筋
间距0.5m
临时支护
钢支撑
I22a
间距0.5m
喷混凝土
C20混凝土
厚度0.3m
二衬
拱、墙
C40防水钢筋混凝土，P10
厚度0.5m
底板
C40防水钢筋混凝土，P10
厚度0.5m
4.3.2、横通道施工工序
横通道施工工序见图4-3。
4.3.3、横通道开挖
横通道为拱顶直墙复合式衬砌结构，采用上下台阶法施工，横通道采用格栅钢架+超前注浆锚管+钢筋网+喷混凝土联合支护。
横通道均设有一道临时仰拱，喷混厚0.3m，土方开挖采用人工开挖。
土方开挖进尺为0.5m，初期支护时按设计位置设置临时仰拱或临时钢支撑。
环形核心土预留不小于拱部断面面积的1/3，长度控制在3m左右，核心土两侧与初支之间距离为1.0m左右。
上台阶长度控制在5.0m左右，施工时进行严格的监控量测，并根据量测结果来调整设计参数。
开挖时严禁开挖“神仙土”，由上至下逐层开挖，下台阶掌子面土体预留坡度为1:
0.8左右。
下一榀土方开挖时必须将上一榀格栅钢筋及钢筋网片附着的土体清理干净，尤其是拱脚处格栅内的土体或沙袋清理干净，不能留死角，否则导致喷射混凝土形成空洞或不密实。
4.4、超前注浆加固
4.4.1、超前注浆加固设计
丰台北路站~西局站区间竖井及横通道超前注浆加固一致。
竖井采用φ32注浆小导管，长1.75m，环向间距为1.2m，水平倾角为30°，竖向每榀打设。
横通道拱部超前注浆加固采用φ32小导管，长1.75m，环向间距为0.3m，水平倾角为15°，每榀打设。
根据本管段以卵石-圆砾为主的地质，注浆浆液选用1:
1纯水泥浆液，压力控制为0.3~0.5MPa。
单根小导管注浆量按照扩散半径0.25m进行计算。
注浆结束后需要对注浆效果进行检查，并对注浆薄弱部位进行重新补充注浆。
4.4.2、超前注浆注意事项
①注浆前封闭：
导管埋设完后，采用喷射混凝土或塑胶泥封孔。
②注浆顺序：
注浆时相邻孔位应错开，交叉进行，注浆顺序采用由下而上间隔注浆。
③注浆指标控制：
进浆速度每根导管控制在30L/min以内，如果注浆压力逐渐上升达到0.5MPa，流量逐渐减少，但注浆量已达设计注浆量时，也可以停止注浆。
④封堵注浆管：
采用止浆塞封堵注浆管。
⑤好注浆试验，取得数据后方能施工，若掌子面地层自稳能力较好，经业主、监理、设计、施工现场确定后可调整小导管的参数及施工工艺，但应做到快封闭，及时进行背后注浆
4.4.3、注浆中异常情况的处理
①工作面漏浆：
注浆过程中，当压力稍升高，浆液便从孔口及工作面漏出，其原因可能是初喷混凝土不严或混凝土未达到强度要求，可用棉纱或塑胶泥填塞裂缝，在喷射混凝土后2~4小时方可注浆。
②注浆时，压力上升过快，在未达到设计注浆量80%时已达到设计压力。
处理办法：
开始升压时，延长浆液凝胶时间，尽量多进浆，无法进浆后，可在该孔周围再补打一孔，重新注浆或增加邻近两孔的距离。
当压力突然下降，且注浆量增大时，停止注浆作业，检查地层中是否存在空洞。
4.5、初支背后注浆
初支背后注浆需要注意以下几点：
①初期支护完成后需要进行初支背后注浆，确保初支背后填充密实。
初支背后注浆滞后开挖掌子面不能超过5m。
②注浆采用φ32钢管，管长0.5m，沿拱部及边墙布置，拱部环向间距为2.0m，边墙环向间距为3m，拱部及边墙纵向间距均为3m，梅花形布置。
③注浆压力控制为0.1~0.3MPa。
注浆工艺同超前小导管注浆。
④浆液采用1:
1纯水泥浆液，具体配比根据现场试验确定。
4.6、格栅加工及安装
4.6.1、格栅加工
①格栅钢筋采用Φ25、Φ14，格栅钢架在地面加工厂加工。
按1:
1比例放样设立工作台。
按设计分6/8片加工，节间通过角钢、M24螺栓联接。
②加工时做到尺寸准确，弧形圆顺，格栅钢架焊接长度满足规范要求；焊接成型时，沿钢架两侧对称进行，格栅钢架主筋中心与轴线重合，连接孔位置准确。
③钢架加工后试拼，检查其平面翘曲和横断面误差。
钢架堆放和运输时不得损坏和变形。
4.6.2、格栅安装
①测量定位：
按设计位置现场测量定位。
首先测定出竖井中线，确定高程，然后再测定钢架的位置。
②纵向位置：
钢架平面必须与竖井中线垂直。
③现场准备：
运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安设，安设前，清除松碴，将钢架置于原状岩土上。
④钢架安设：
在初喷混凝土后进行，由竖井提升架分片吊至工作面，分片定位安装。
安装时备好风镐，随时剔除个别突出部位，保证钢架就位准确，受力可靠，格栅安装就位后，与纵向连接钢筋及锁脚锚杆点焊固定，纵向连接钢筋采用Φ22钢筋，环向间距为1000mm，内外双层交错布置，横通道拱部格栅安装完后及时安装临时支撑型钢或临时喷混仰拱，临时支撑两端头焊接钢板与钢筋格栅焊接钢板螺栓连接，保证上台阶及下台阶开挖过程中及时封闭成环。
⑤格栅钢架安装后，分层复喷混凝土，先喷钢架处，然后喷钢架之间的砼，直至喷够设计厚度，将钢架完全覆盖4cm以上。
现场可用肉眼观察和锤击法进行检查。
⑥格栅安装到竖井马头门上方1米时，对格栅进行加密安装，加密榀数为2榀。
相应连接筋加密处理，防止竖井因横通道马头门破除施工而产生的竖井偏压。
⑦格栅安装到区间马头门左右侧各1米位置时，对格栅进行加密安装，加密榀数左右侧各为2榀。
马头门上方相应连接筋加密处理，防止横通道因横通道马头门破除施工而产生的横通道偏压。
4.6.3、锁脚锚管与防沉降措施
（1）锁脚锚管
为了控制格栅初支的沉降，横通道格栅钢架直墙部分每个台阶的格栅节点处设置2根锁脚锚管，型号为Φ25，长度为2.0m（或型号为Φ32，长度为1.75m），锁脚锚管内注浆浆液为水泥浆液。
锁脚锚杆设置如右示意图。
（2）拱脚垫块
为了控制横通道拱部的沉降，格栅安装不能将拱部格栅拱脚落在松散土体上。
由于格栅没有设计扩大拱脚，所以拱脚下方采用垫木板或红砖，在下台阶开挖时将拱脚下方清理干净后在连接下台阶格栅。
4.6.4、工艺要求、标准
①格栅钢架必须在初喷混凝土后立即架设。
格栅钢架与围岩之间的初喷混凝土厚度不小于40mm。
②格栅钢架加工要求尺寸准确，弧度圆顺。
格栅钢架加工后要试拼，拼装允许误差为：
沿格栅钢架周边轮廓拼装偏差不应大于±30mm，格栅钢架由各单元钢构件拼装而成，各单元间用螺栓连接，螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm，格栅钢架平放时平面翘曲应小于±20mm。
接头连接要求每榀之间可以互换。
③格栅钢架各节点的联结一定要对齐，并确保牢固可靠。
格栅钢架纵向之间用连接钢筋焊接。
④格栅钢架安装的允许误差：
格栅钢架的任何部位偏离铅锤面不宜大于±50mm，其倾斜度不大于2度。
4.7、喷射混凝土
竖井支护采用喷射C20砼施工，喷射混凝土厚度为300mm，喷射混凝土作业紧跟开挖及格栅和型钢安装进行。
采用“潮喷法”喷射混凝土，砂石、水泥、高效速凝剂经过搅拌机拌合后，用PZ-5混凝土喷射机喷射，在喷嘴处引入高压水。
分层喷至设计厚度（350mm），后一层在前一层终凝后进行。
喷射时分片依次自下而上进行并先喷钢筋格栅与井壁面间混凝土，然后再喷上下格栅间混凝土。
4.7.1、潮喷混凝土施工工艺
喷射混凝土流程图如下图所示。
喷射混凝土前，在地面安装调试好搅拌机及混凝土喷射机，检查输送管是否密封不漏气。
选好水泥、砂石料及高效速凝剂配比。
布设好送料管及高压水管，保证在混凝土干料及高压水在喷射过程中畅通无阻。
喷射时，由搅拌机按配比拌合好砂石、水泥及高效速凝剂，通过混凝土喷射机压缩空气送至喷嘴里，在喷嘴处引入高压水。
在喷射过程中严格控制嘴水高压水量及压缩空气的压力。
喷射机工作风压控制在0.3～0.5Mpa范围内。
喷嘴与作业面垂直，喷嘴与受喷面距离控制在0.6～1.0m范围内。
喷射顺序自下而上，避免死角。
4.7.2、潮喷混凝土施工技术要求
（1）、喷射料在搅拌前必须过筛，混合料随拌随用，拌合料存放时间不宜过长。
掺入速凝剂后，混凝土初凝时间在3～5min左右，终凝时间控制在10min左右。
（2）、初喷砼紧跟工作面，复喷前按设计完成钢筋格栅、小导管及临时支撑的安装工作后，立即复喷砼到设计厚度。
（3）、混凝土喷射完成2h后，及时进行喷水养护。
（4）、喷射混凝土要求密实、平整、无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓等现象。
平整度偏差控制在30mm内，且矢弦比小于1/6。
（5）、坚决实行“四不”制度，即喷锚工艺不完毕，掌子面不前进；喷射砼厚度不够不前进；开挖喷锚后发现的问题不解决不前进；量测结果判断不安全未经补强不前进。
以上制度由工地施工员负责实施，将实施情况填入工程日志簿备查，项目经理部负责检查督促。
4.8、竖井封底
竖井开挖支护至竖井底标高以上30cm时，人工清底找平。
竖井封底采用I22a型钢或格栅钢架网喷混凝土，喷混厚0.3m，连接筋采用Φ22@500mm，内外层交错布置。
布置如下所示。
图4-10丰-西区间竖井封底平面布置图
4.9、马头门施工
竖井与横通道内相邻或相对的马头门不能同时破除施工，需要错开距离不小于10m。
竖井进横通道有2个马头门，横通道进区间共有4个马头门。
具体措施如下：
（1）分段凿出横通道或区间隧道范围内初支混凝土，同步分段架设钢筋格栅。
凿出时按照横通道或区间隧道施工步序进行凿出。
（2）在竖井壁或横通道壁破除混凝土欠应采用双排小导管，对地层预注浆加固，注浆压力值为0.2～0.5MPa。
注浆稳定2天后再进行竖井壁或横通道壁的混凝土破除。
（3）进入横通道或区间的马头门并排加密3榀格栅钢架加强，前5榀格栅钢架适当加密连纵向接钢筋。
（4）横通道或区间隧道上台阶进尺3m后方能凿出下台阶范围的竖井壁。
横通道或区间第一榀钢架与竖井格栅钢架外露钢筋焊接牢固。
4.10、封端墙
丰台北路站～西局站竖井横通道封端墙均采用采用I22a工字钢封端，竖向间距0.7m或1.0m，采用Φ22钢筋网片，间距为0.5m×0.5m。
设置Φ32加强注浆锚管，管长L=4m，间距为0.8m×1.0m，梅花形布置，水平倾角为15°。
注浆浆液为1:
1纯水泥浆液，压力控制为0.3~0.5MPa。
注浆工艺同超前小导管注浆。
封端墙布置如下图所示。
4.11、横通道及竖井二衬
根据施工安排，尽量减少工序之间的相互干扰，区间初支施工完成后再进行区间及横通道二衬施工，具体工法详见下阶段《区间及横通道二衬施工专项方案》
4.12、超前预报
地质资料表明，本管段区间结构所处地质以卵石-圆砾为主，稳定性差，在开挖过程中极易坍塌，必须严格按照设计支护参数进行控制。
区间穿越大型上水、雨水管、污水管线较多，由于管线年代已久，渗漏水情况无法从地面进行详细调查，必须进行超前探测。
需要注意以下几点：
1）严格遵照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、早成环、环扣环、勤测量”的施工原则，杜绝隧道坍塌。
严格控制开挖质量，减少超挖。
2）穿越雨水、污水、给水管线前20m施工时，先作好地质超前预报，在开挖工作面上钻探测孔，提前掌握地层情况作好预防。
钻孔深不小于5m，采用φ50钢管插入探测孔中，观察钢管内是否有水流出，探测管四周梅花形布置φ8进水孔。
发现前方土质含水量较大时，在原设计初支护体系的基础上，拱部增加超前注浆导管，环向间距30cm，导管长5.0m，外插角15
～30
，纵向间距为2.0m，采用改性水玻璃注浆，以增强注浆效果，固结拱部开挖轮廓以外的土层或砂层，使拱顶部分形成一道厚约4.0m宽大于8.0m的固结拱，杜绝拱顶坍塌、涌砂、涌水事故的发生，确保施工安全。
4.13、坍塌或空洞处理
发生土体坍塌后，立刻进行挂网封闭掌子面，安装格栅喷射砼封闭，背后进行注浆回填。
现场预备好喷射砼拌合料，随时应附土体突然坍塌事故。
对于体积不超过0.5m³的小型坍塌或空洞可采用喷射混凝土直接喷射喷射填充密实。
4.14、突然涌水、涌砂预防处理措施
竖井及横通道结构穿越的地下水主要为地下潜水以及管线渗漏产生的滞水，在施工中采取了锚喷支护及降、排水措施，故突然涌水、局部过量静水压力仅可能出现在隧道底部，但不排除存在降水盲区及水囊的可能性。
竖井横通道在开挖时的降、排水过程，导致周围地下水位下降，有可能产生降水断层。
断层之间水大量流失，致使
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