喷锚暗挖矿山法施工.docx
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喷锚暗挖矿山法施工
1k413000 城市轨道交通工程
1k413010城市轨道交通工程结构与特点
1k413020明挖基坑施工
1k413030盾构法施工
1k413040喷锚暗挖（矿山）法施工
1k413040喷锚暗挖（矿山）法施工
大纲要求：
1k413041掌握喷锚暗挖法的掘进方式选择
1k413042掌握喷锚加固支护施工技术
1k413043掌握衬砌及防水施工要求
1k413044熟悉小导管注浆加固技术
1k413045熟悉管棚施工技术
重点与难点：
喷锚暗挖法的掘进方式选择
喷锚加固支护施工技术
1k413041掌握喷锚暗挖法的掘进方式选择
一、浅埋暗挖法与掘进方式
浅埋暗挖法施工因掘进方式不同，可分为众多的具体施工方法，如全断面法、正台阶法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等。
（一）全断面开挖法
1.全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工，适宜人工开挖或小型机械作业。
2.全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形，沿着轮廓开挖。
3.优点:
可以减少开挖对围岩的扰动次数，工序简便；缺点:
是对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。
（二）台阶开挖法
2.台阶开挖法将结构断面分成两个以上部分，即分成上下两个工作面或几个工作面，分步开挖。
3．台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度，灵活多变，适用性强。
4．台阶开挖法注意事项——台阶数不宜过多，台阶长度要适当。
（三）环形开挖预留核心土法
环形开挖预留核心土法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。
优点：
1）开挖工作面稳定性好。
2）核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的，施工安全性好。
（四）单侧壁导坑法
1．单侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。
5．单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小。
（五）双侧壁导坑法
1．双侧壁导坑法又称眼镜工法。
当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法。
4．优缺点：
（1）虽然开挖断面分块多，扰动大，但每个分块开挖后各自闭合，在施工中间变形几乎不发展。
（2）双侧壁导坑法施工较为安全，但速度较慢，成本较高。
（六）中隔壁法和交叉中隔壁法
1.中隔壁法也称cd工法，主要适用于地层较差和不稳定岩体、且地面沉降要求严格的地下工程施工。
2.当cd工法不能满足要求时，可在cd工法基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔壁法（cRd工法）。
cRd工法的最大特点是将大断面施工化成小断面施工，各个局部封闭成环的时间短，控制早期沉降好，每个步序受力体系完整。
二、掘进方式及选择条件
1k413042掌握喷锚加固支护施工技术
一、喷锚暗挖与初期支护
（一）喷锚暗挖与支护加固
1．喷锚初期支护，主要包括钢筋网喷射混凝土、锚杆一钢筋网喷射混凝土、钢拱架一钢筋网喷射混凝土等支护结构形式。
（二）支护与加固技术措施
1．暗挖隧道内常用的技术措施
（1）超前锚杆或超前小导管支护；
（2）小导管周边注浆或围岩深孔注浆；
（3）设置临时仰拱。
2．暗挖隧道外常用的技术措施
（1）管棚超前支护；
（2）地表锚杆或地表注浆加固；
（3）冻结法固结地层；
（4）降低地下水位法。
二、暗挖隧道内加固支护技术
（一）主要材料
1．喷射混凝土应采用早强混凝土，初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于l0min。
2．钢筋网材料宜采用q235钢，钢筋直径宜为6～12mm，网格尺寸宜采用150～300mm。
（二）喷射混凝土前准备工作
1．滴水、淌水、集中出水点的情况，采用埋管等方法进行引导疏干。
2．宜采用湿喷方式；喷射厚度宜为50～l00mm。
（三）喷射混凝土
1．喷射混凝土应紧跟开挖工作面，应分段、分片、分层，由下而上顺序进行。
（五） 隧道内锚杆注浆加固，锚杆钻孔不宜平行于岩层层面，宜沿隧道周边径向钻孔。
锚杆必须安装垫板，垫板应与喷混凝土面密贴。
钻孔安设锚杆前应先进行喷射混凝土施工。
三、暗挖隧道外的超前加固技术
（二）地表锚杆（管）
1．是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋暗挖、进出工作井地段和岩体松软破碎地段。
2．地面锚杆（管）按矩形或梅花形布置。
3．锚杆类型应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择，可选用中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆和摩擦型锚杆。
（三）冻结法周结地层
1． 用于富水软弱地层的暗挖施工固结地层。
1k413043掌握衬砌及防水施工要求
一、防水结构施工原则
（二）复合式衬砌与防水体系
1．复合式衬砌设计，衬砌结构是由初期（一次）支护、防水层和二次衬砌所组成。
2．复合式衬砌，以结构自防水为根本，辅加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
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，配合衬砌一次施工。
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
（一）复合式衬砌防水层施工应优先选用射钉铺设，结构组成如图1k413043所示。
（四）二衬混凝土施工
1．二衬采用补偿收缩混凝土，具有良好的抗裂性能。
2．二衬混凝土浇筑应采用组合钢模板体系和模板台车两种模板体系。
3．混凝土浇筑采用泵送模注，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。
1k413044熟悉小导管注浆加固技术
一、适用条件与基本规定
（一）适用条件
2．在软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔，宜采取超前小导管注浆和超前预加固处理方法。
超前导管
超前注浆
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,焊接钢管或无缝钢管；钢管钻设注浆孔间距为100～150mm，钢管沿拱的环向布置间距为300 ～500mm。
（二）注浆材料
1．应具备良好的可注性，固结后应有一定强度、抗渗、稳定、耐久和收缩小。
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
2．在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用劈裂注浆法；在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法；在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。
1k413045熟悉管棚施工技术
一、结构组成与适用条件
（一）结构组成
1.管棚法为防止隧道开挖引起的地表下沉和围岩松动，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，在地层中构筑的临时承载棚防护下，为安全开挖预先提供增强地层承载力的临时支护方法，与小导管注浆法相对应，通常又称为大管棚超前支护法。
2.管棚是由钢管和钢拱架组成。
钢管入土端制作成尖靴状或楔形，末端支架在钢拱架上，形成对开挖面前方围岩的预支护。
3.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，井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
（一）主要材料要求
1．管棚所用钢管一般选用直径70～180mm，壁厚4～8mm无缝钢管。
一般情况下短管棚采用的钢管每节长小于l0m，长管棚采用的钢管每节长大于l0m，或可采用出厂长度。
（二）施工技术要点
3． 管棚钢管环向布设间距,一般采用2.0～2.5倍钢管直径。
纵向两组管棚搭接的长度应大于3m。
三、施工质量控制要点
（一）钻孔精度控制
2.在松软地层或不均匀地层中钻进时，管棚应设定外插角，角度一般不宜大于3º。
（二）钢管就位控制
2 钢管打入土体就位后，应及时隔（跳）孔向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆，使钢管与周围岩体密实，并增加钢管的刚度。
（三）注浆效果控制
1 严格控制管棚间距，防止管棚出现间距过大或出现偏离。
2 严格按试验参数，控制注浆量。
3 必要时宜与小导管注浆相结合，开挖时可在管棚之间设置小导管。
典型例题
例一（2009）：
浅埋暗挖法施工时，如果处于砂砾地层，并穿越既有铁路，宜采用的辅助施工方法是（ ）。
a．地面砂浆锚杆 b．小导管注浆加固
c．管棚超前支护 d．降低地下水位
答案：
c p146倒数第9行
例二（2010）：
采用浅埋暗挖法施工时，多层多跨度结构的地段宜采用的开挖方法是（ ）
a．正台阶环形开挖法 b．洞桩法
c．双侧壁导坑法 d．柱洞法
答案：
d p139 表1k413041
例三（2011）：
关于管棚施工的说法，正确的有（ ）
a. 管棚可应用于强膨胀的地层
b.必要时在管棚中间设置小导管
c.管棚打设方向与隧道纵向平行
d. 管棚打入地层后，应及时跳孔向钢管内及周围压注水泥砂浆
e.管棚末端应支架在坚硬土层中
答案：
abd
c错误，应有外插角；
e错误，支架钢在拱架上；
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