二建市政第一部分第三章喷锚暗挖矿山+法施工二.docx

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二建市政第一部分第三章喷锚暗挖矿山+法施工二

第一部分-第三章-喷锚暗挖（矿山）法施工

（二）

2K313030喷锚暗挖（矿山）法施工

2K313033衬砌及防水施工要求

一、防水结构施工原则

（一）相关规范规定

（2）《地铁设计规范》规定：

防水设计应遵循“以防为主，刚柔结合，多道防线，综合治理”的原则。

（二）复合式衬砌与防水体系

喷锚暗挖（矿山）法施工隧道的复合式衬砌，以结构自防水为根本，辅以防水层组成防水体系，以变形缝、施工缝、后浇带、穿墙洞、预埋件、桩头等接缝部位混凝土及防水层施工为防水控制的重点。

二、施工方案选择

（1）施工期间的防水措施主要是排和堵两类。

当结构处于贫水稳定地层，且位于地下潜水位以上时，在确保安全的条件下，可考虑限排方案。

（2）在衬砌背后设置排水盲管（沟）或暗沟和在隧底设置中心排水盲沟时，应配合衬砌一次施工。

施工中应防止衬砌混凝土或压浆浆液侵入盲沟内堵塞水路。

（3）衬砌背后可采用注浆或喷涂防水层等方法止水。

三、复合式衬砌防水施工

（1）复合式衬砌防水层施工应优先选用射钉铺设。

（2）喷射砼表面应平所顺，不得留有锚杆头或钢筋断头，表面漏水应引排，防水层接头应擦净。

（4）二衬混凝土施工要求如下：

1）二衬采用补偿收缩混凝土，应具有良好的抗裂性能。

功能：

防水、受力。

2）二衬混凝土浇筑应采用组合钢模板和模板台车两种模板体系。

3）混凝土浇筑采用泵送、模筑，两侧边墙采用插入式振捣器振捣，底部采用附着式振动器振捣。

混凝土浇筑应连续进行，两侧对称，水平浇筑，不得出现水平和倾斜接缝。

2K313034小导管注浆加固技术

一、适用条件与基本规定

（一）适用条件

1）施工速度快、机械简单、工序交换容易。

2）在软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，宜采取超前小导管注浆和超前预加固处理方法。

（二）基本规定

（1）小导管支护和超前加固必须配合钢拱架使用。

用作小导管的钢管钻有注浆孔，以便向土体进行注浆加固，也有利于提髙小导管自身刚度和强度。

（2）为保证工作面稳定和掘进安全，应确保小导管安装位置正确并具备足够的有效长度。

（3）在条件允许时，应配合地面超前注浆加固；有导洞时，可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。

二、技术要点

（一）小导管布设

（1）常用设计参数：

钢管直径30〜50mm，钢管长3〜5m；

（2）端头应封闭并制成锥状，屋端设钢筋加强箍，管身布设溢浆孔。

（3）应沿隧道拱部轮廓线外侧设置，可采用单、双层小导管。

（4）应从钢格栅的腹部穿过，后端应支承在已架设好的钢格栅上，并焊接牢固，前端嵌固在地层中。

前后两排水平搭接长度不小于lm。

安装前将工作面封闭严密、牢固，清理干净。

（二）注浆材料

（1）注浆材料采用改性水玻璃浆、普通水泥单液浆、水泥一水玻璃双液浆、超细水泥四种注浆材料。

一般情况下改性水玻璃浆适用于砂类土，水泥浆和水泥砂浆适用于卵石地层。

（三）注浆工艺及施工控制要要点

（1）成孔工艺应应根据土层条件选择，减少对地层扰动。

（2）根据土质条件选择注浆工艺。

砂卵石地层采用渗入注浆法；砂层采用劈裂注浆法；黏土层中采用劈裂或电动硅化注浆法；淤泥质软土层采用高压喷射注浆法。

（3）注浆顺序：

应由下而上、间隔对称进行；相邻孔位错开、交叉进行。

（6）施工期间应进行监测。

地面隆起、地下水污染等。

2K313035管棚施工技术

一、结构组成与适用条件

（一）结构组成

（1）开挖掘进前沿开挖工作面的上半断面设计周边打入厚壁钢管，为安全开挖预先提供增强地层承载力的临时支护方法，通常又称为大管棚超前预支护法｡

（2）管棚沿周边布设的长度及形状有帽形、方形、一字形及拱形。

（3）管棚是由钢管和钢格栅拱架组成｡钢管人土端制作成尖靴状或楔形，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向掌子面前方敷设钢管或钢插板，末端支架在钢拱架上，形成对开挖面前方围岩的预支护｡

（4）管棚中的钢管应按照设计要求进行加工和开孔，管内应灌注水泥浆或水泥砂浆，以便提高钢管自身刚度和强度｡

（二）适用条件

（1）适用于软弱地层和特殊困难地段，如极破碎岩体､塌方体､砂土质地层､强膨胀性地层､强流变性地层､裂隙发育岩体､断层破碎带､浅埋大偏压等围岩，并对地层变形有严格要求的工程｡

（2）通常，在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护：

1）穿越铁路修建地下工程｡

2）穿越地下和地面结构物修建地下工程｡

3）修建大断面地下工程｡

4）隧道洞口段施工｡

5）通过断层破碎带等特殊地层｡

6）特殊地段，如大跨度地铁车站､重要文物保护区､河底､海底的地下工程施工等｡

（二）技术要点

（1）施工工艺流程：

测放孔位→钻机就位→水平钻孔→压入钢管→注浆（向钢管内和管周围土体）→封口｡

（2）管棚应根据地层情况､施工条件和环境要求选用，并应符合以下要求：

1）宜选用加厚的Φ80~Φ180mm焊接钢管或无缝钢管制作｡一般采用Φ108x8mm钢管，相应的孔口管采用Φ127x8mm钢管｡

2）钢管间距应根据支护要求（如：

防對塌､控制建（构）筑物变形等）予以确定，宜为300~500mm。

3）双向相邻管棚的搭接长度不小于3m。

4）为增加管棚刚度，应根据需要在钢管内灌注水泥砂浆､混凝土或放置钢筋笼并灌注水泥砂浆｡

5）钢管宜沿隧道开挖轮廓线纵向近水平方向或按纵坡要求设置｡

6）长管棚宜在竖井内实施｡必须在隧道内施作时，应预先设置加高段来满足钻机操作空间要求，对掌子面应采用喷射混凝土墙进行封闭处理｡

（3）钢格栅拱架应根据现场条件单独设计制作，以满足管棚施工和受力要求｡

（4）钻孔顺序应由高孔位向低孔位进行｡钻孔直径应比设计管棚直径大20~30mm｡钻孔过程中应注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位｡

（5）管棚在顶进过程中，应用测斜仪控制上仰角度｡顶进完毕后应对每根管进行清孔处理｡

（6）钢管在安装前应逐孔逐根进行编号，按编号顺序接管推进､不得混接｡管棚接头相互错开。

（7）管棚就位后，应按要求进行注浆；钢管内部宜填充水泥砂浆，以增加钢管强度和刚度｡注浆应采用分段注浆方法，浆液能充分填充至围岩内｡注浆压力达到设定压力，并稳压5min以上，注浆量达到设计注浆量的80%时，方可停止注浆｡

2K313036工作井施工技术

锚喷暗挖（矿山）法工作井是为隧道施工而设置的竖向通道，一般采用倒挂井壁法施工。

一、工作井施工技术

（一）施工准备

（2）竖井施工范围内应人工开挖十字探沟，确定无管线后再开挖。

（3）竖井井口防护应符合下列规定：

1）竖井应设置防雨棚、挡水墙；

2）竖井应设置安全护栏，护栏高度不应小于1.2m；

3）竖井周边应架设安全警示装置。

（二）锁口圈梁

（1）竖井应按设计施做锁口圈梁，圈梁埋深较大时，上部应设置砖砌挡土墙、土钉墙或"格栅钢架+喷射1昆凝土"等临时围护结构。

（2）锁口圈梁处土方不得超挖，并应做好边坡支护。

（3）圈梁砼强度应达到设计强度的70％及以上时，方可向下开挖竖井。

（4）锁口圈梁与格栅应按设计要求进行连接，井壁不得出现脱落。

（三）提升系统

（1）竖井应设置一套起重吊装设备作为提升系统，起重吊装设备应由有资质的单位安装、拆除；安装完成后，应进行安全检验，合格后方可使用。

（四）竖井开挖与支护

（2）井口应设置挡水墙，四周地面应硬化处理，并应做好排水措施。

（3）应对称、分层、分块开挖，每层开挖高度不得大于设计规定，随挖随支护；每一分层的开挖宜遵循先开挖周边、后开挖中部的顺序。

（4）初期支护应尽快封闭成环，做好格栅钢架的竖向连接及采取防止井壁下沉的措施。

（5）喷射混凝土应密实、平整，不得出现裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水等现象。

（6）施工平面尺寸和深度较大的竖井时，应根据设计要求及时安装临时支撑。

（7）严格控制竖井开挖断面尺寸和高程，不得欠挖，竖井开挖到底后应及时封底。

（8）竖井开挖过程中应加强观察和监测。

当发现地层渗水，井壁土体松散、裂缝或支撑出现较大变形等现象时，应立即停止施工，采取措施加固处理后方可继续施工。

二、马头门施工技术

（1）竖井初期支护施工至马头门处应预埋暗梁及暗桩，并应沿马头门拱部外轮廓线

打入超前小导管，注浆加固地层。

（2）破除马头门前，应做好马头门区域的竖井或隧道的支撑体系的受力转换。

（3）马头门开挖施工应严格按照设计要求，并应采取加强措施。

（4）马头门的开挖应分段破除竖井井壁，宜按照先拱部、再侧墙、最后底板的顺序破除。

隧道掘进方式为环形开挖预留核心土法时，马头门施工步骤如下：

1）开挖上台阶土方时应保留核心土。

2）安装上部钢格栅，连接纵向钢筋，挂钢筋网，喷射混凝土。

3）上台阶掌子面进尺3-5m时开挖下台阶，破除下台阶隧道洞口竖井井壁。

4）开挖下台阶土方。

5）安装下部钢格栅，连续纵向钢筋，挂初支钢筋网，喷射墙体及仰拱混凝土。

（5）马头门处隧道应密排三榀格栅钢架；隧道格栅主筋应与格栅主筋、连接筋焊接牢固；隧道纵向连接筋应与竖井主筋焊接牢固。

（6）马头门开启应按顺序进行，同一竖井内的马头门不得同时施工。

一侧隧道掘进15m后，方可开启另一侧马头门。

马头门标高不一致时，宜遵循"先低后高"的原则。

（7）施工中严格贯彻"管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭"的十八字方针。

（8）开挖过程中必须加强监测，一旦土体出现拥塌征兆或支护结构出现较大变形时，应立即停止作业，经处理后方可继续施工。

（9）停止开挖时，应及时喷射泪凝土封闭掌子面；因特殊原因停止作业时间较长时，应对掌子面采取加强封闭措施。

典型例题

一、单项选择题

1.暗挖隧道环形开挖预留核心土法施工工艺流程中，紧接在“开挖环形拱部→架立钢支撑→喷射混凝土→”后的工序是（　）。

（14真题）

A.封底B.二次衬砌

C.接长钢支撑D.开挖核心土和下台阶

网校答案：

D

网校解析：

紧接着应该是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。

2.采用锁口管接头的地下连续墙的施工工序包括：

①开挖沟槽；②吊放钢筋笼；③下导管；④吊放接头管；

⑤拔出接头管；⑥灌注水下混凝土；

⑦导墙施工。

正确的地下连续墙施工顺序是（　）。

（15真题）

A.⑤→⑦→①→④→②→③→⑥

B.①→⑦→④→②→③→⑤→⑥

C.⑦→④→①→③→②→⑥→⑤

D.⑦→①→④→②→③→⑥→⑤

网校答案：

D

网校解析：

本题考查的是深基坑支撑结构类型。

地下连续墙施工顺序为：

开挖导沟→修筑导墙→开挖沟槽→清除槽底淤泥和残渣→吊放接头管→吊放钢筋笼→下导管→灌注水下混凝土→拔出接头管。

二、多项选择题

1.下列基坑围护结构中，可采用冲击式打桩机施工的有（　）。

（13真题）

A.工字钢桩B.钻孔灌注桩

C.钢板桩D.深层搅拌桩

E.地下连续墙

网校答案：

AC

网校解析：

本题考查的是深基坑支护结构的施工要求。

钻孔灌注桩可采用冲击式钻机，不是冲击式打桩机。

2.下列土层中，采用高压喷射注浆法加固效果较好的有（　）。

（14真题）

A.软塑黏性土B.硬黏性土

C.腐殖土D.砂土

E.素填土

网校答案：

ADE

网校解析：

高压喷射注浆法对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基都有良好的处理效果。

三、案例分析

（一）背景资料（2016真题）

某公司承建城市桥区泵站调蓄工程，其中调蓄池为地下式现浇钢筋混凝土结构，混凝土强度等级C35，池内平面尺寸为62.0m×17.3m，筏板基础。

场地地下水类型为潜水，埋深6.6.m。

涉及基坑长63.8m，宽19.1m，深12.6m，围护结构采用φ800mm钻孔灌注桩排桩＋2道φ609mm钢支撑，桩间挂网喷射C20混凝土，桩顶设置钢筋混凝土冠梁。

基坑围护桩外侧采用厚度700mm止水帷幕，如图2所示

施工过程中，基坑土方开挖至深度8m处，侧壁出现渗漏，并夹带泥沙；迫于工期压力，项目部继续开挖施工；同时安排专人巡视现场，加大地表沉降、桩身水平变形等项目的检测频率。

【问题】

1.列式计算池顶模板承受的结构自重分布荷载q（kN/m2），（混凝土容重γ=25kN/m3）；根据计算结果，判断模板支架安全专项施工方案是否需要组织专家论证，说明理由。

（第2章P238页）

2.计算止水帷幕在地下水中的高度。

3.指出基坑侧壁渗漏后，项目部继续开挖施工存在的风险。

4.指出基坑施工过程中风险最大的时段，并简述稳定坑底应采取的措施。

网校答案：

1.

（1）调蓄池顶板模板承受结构自重分布荷载：

q＝25×0.6＝15kN/m2

（2）模板支架安全专项施工方案需要组织专家论证。

理由：

由计算结果所知，调蓄池顶板模板承受的总分布荷载q＞15kN/m2，属于超过一定规模的危险性较的的分部分项工程。

2.止水帷幕在地下水中的高度为：

17.55-6.60＝10.95m或

止水帷幕在地下水中的高度为：

19.90-14.90+1.0+4.95＝10.95m

3.基坑侧壁渗漏后，项目部继续开挖施工可能存在的风险：

造成围护结构后背土体流失，导致地面或周边构筑物沉降过大（或超标），产生基坑倾覆（坍塌或失稳）。

4.基坑施工过程中风险最大时段为土方开挖到坑底至混凝土浇筑前。

坑底稳定措施：

坑内降水；坑底土体加固；适时（或及时）施作底板结构；对基坑的支撑结构采取加强加固措施，如底部增加钢支撑等。