礦山法新奧法施工PPT課件

1、上節(jié)內(nèi)容回顧 地鐵施工方法主要包括地鐵施工方法主要包括:明挖法、蓋挖法、新奧法、盾構(gòu)法、沉埋法等等。 本章第二節(jié)我們學習了明挖法施工。 上次課我們主要學習了蓋挖法上次課我們主要學習了蓋挖法。 蓋挖順作法蓋挖順作法：采用預(yù)制標準覆蓋結(jié)構(gòu)（縱、橫梁及路面板）。什么時候施作？什么時候拆除？ 蓋挖逆作法蓋挖逆作法：施工順序:基坑圍護結(jié)構(gòu)和中間樁柱開挖頂板底面標高以上土體澆注頂板回填土、恢復(fù)路面由上向下逐層開挖并修建主體結(jié)構(gòu)至底板。 蓋挖半逆作法蓋挖半逆作法：頂板先修，開挖至設(shè)計高度，結(jié)構(gòu)從底板向上修筑。第1頁/共73頁沈陽地鐵青年大街站第2頁/共73頁第3頁/共73頁第4頁/共73頁第5頁/共73頁全

2、斷面法臺階法中隔壁法交叉中隔壁法雙側(cè)壁導坑法洞樁法中洞法第6頁/共73頁第7頁/共73頁第8頁/共73頁第9頁/共73頁第10頁/共73頁第11頁/共73頁第12頁/共73頁本節(jié)課重點第13頁/共73頁第14頁/共73頁第15頁/共73頁“淺埋暗挖法”建成的北京復(fù)興門地鐵折返線第16頁/共73頁第17頁/共73頁第18頁/共73頁第19頁/共73頁第20頁/共73頁第21頁/共73頁第22頁/共73頁第23頁/共73頁第24頁/共73頁第25頁/共73頁第26頁/共73頁第27頁/共73頁第28頁/共73頁第29頁/共73頁水平旋噴樁拱部超前預(yù)加固水平旋噴樁加固邊墻或掌子面第30頁/共73頁斜

3、向水平旋噴樁加固邊墻第31頁/共73頁第32頁/共73頁鉆機高壓泵水玻璃儲料桶水泥漿儲料桶水泥漿攪拌桶水玻璃攪拌桶圖6-4-10 機具布置第33頁/共73頁第34頁/共73頁本節(jié)課的重點第35頁/共73頁（1）淺埋暗挖法開挖時的要求： 最大限度的減少對地層的擾動，提高周圍地層自承作用和減少地表沉降。 根據(jù)不同地質(zhì)條件及隧道斷面，選用不同的開挖方法。（2）開挖總原則： 預(yù)支護、預(yù)加固一段，開挖一段； 開挖一段，支護一段； 支護一段，封閉成環(huán)一段。 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工3區(qū)間隧道土方開挖第36頁/共73頁（3）開挖時監(jiān)控量測 初期支護封閉成環(huán)后，隧道處于暫時穩(wěn)定狀態(tài)

4、； 通過監(jiān)控量測，確認達到基本穩(wěn)定狀態(tài)時，可以進行二次襯砌的混凝土灌注工作； 監(jiān)測結(jié)果表明支護有失穩(wěn)的趨勢時，則需及時對支護進行補強或提前施作二次襯砌。 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工3區(qū)間隧道土方開挖第37頁/共73頁（4）開挖方法選擇 地層穩(wěn)定性較好時，可采用長臺階半斷面施工方法 ； 施工機械布置到上臺階進行施工，加快施工進度。 拱部初期支護長時間無法封閉，當拱部地層壓力較大，且拱腳部位土體不能提供足夠反力時，整個拱部將連同支護一起下沉，嚴重時拱腳部位土體將產(chǎn)生滑移，涌入隧道。 當遇到這種情況時，可施作臨時仰拱，形成半斷面臨時閉合結(jié)構(gòu)，促使地層穩(wěn)定。臨時仰拱的安設(shè)與拆

5、除必然將增加工程量，增大工程費用。 地層不穩(wěn)定時，可選用合理的分部開挖施工方法 ；四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工3區(qū)間隧道土方開挖第38頁/共73頁（5）開挖機械及出渣 土層和嚴重風化的基巖采用短臂反鏟機械或單臂掘進機開挖，局部巖石要進行爆破開挖 ； 出碴可采用有軌運輸，也可以采用汽車無軌運輸。 一般需要在工地設(shè)置存渣場，夜間運至卸渣場。四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工3區(qū)間隧道土方開挖（6）開挖輪廓 隧道開挖輪廓線根據(jù)隧道設(shè)計輪廓尺寸、施工誤差及最大變形量而定的，施工中要嚴格控制開挖輪廓線，防止超挖，但是不得欠挖。 用機械開挖，沿輪廓線預(yù)留10cm人

6、工找平層，手工修邊。第39頁/共73頁（7）開挖期間加強測量工作 為保證區(qū)間隧道中線及水平標高準確無誤，應(yīng)加強施工測量工作。 當有兩個工作面相對開挖時，往往難以避免出現(xiàn)貫通誤差，在接近貫通時，兩側(cè)應(yīng)加強聯(lián)系，待接近20m左右時，其中一個工作面停止開挖，由另一個工作面實現(xiàn)貫通，便于逐步調(diào)整中線及水平標高。四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工3區(qū)間隧道土方開挖第40頁/共73頁 初期支護形式：鋼架錨噴支護。 鋼架錨噴支護的特點 開挖后能及時施作，并且施作后能盡快承受荷載； 施工簡便，不需要大型施工場地及大型施工機械； 支護與周圍地層之間密貼不留空隙，減少地層擾動； 適用于不同斷面形

7、式和斷面尺寸； 支護的強度和剛度便于調(diào)整，便于后期補強； 工程造價相對比較便宜。四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工4淺埋暗挖法的初期支護 第41頁/共73頁 （1）噴射混凝土 借助噴射機械，利用壓縮空氣或其它動力，將按照一定配合比的拌合料通過管道輸送并高速噴射到受碰面上，凝結(jié)硬化而成的一種混凝土。 噴射機械：噴射機（干噴機或濕噴機等） 特點： 有一定強度和良好的耐久性； 與受噴面（圍巖）之間具有一定的粘結(jié)強度，可以傳遞拉應(yīng)力和剪應(yīng)力； 于任何形狀的受噴面都可以良好的結(jié)合，不留空隙 ； 加入速凝劑后，強度增長快，承受外界荷載，約束周圍土體變形。四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法

8、)第四節(jié)新奧法施工4淺埋暗挖法的初期支護 第42頁/共73頁 （2）錨桿 常用錨桿：有預(yù)應(yīng)力或無預(yù)應(yīng)力的砂漿錨桿或樹脂錨桿。 要求： 抗拉力不應(yīng)小于150kN ； 水泥砂漿強度不低于M20，應(yīng)密實灌滿 ； 錨桿必須安裝墊板，墊板應(yīng)與噴混凝土面密貼 。 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工4淺埋暗挖法的初期支護 第43頁/共73頁 （3）鋼拱架 作用：提高初支的強度和剛度，施做及時，控制地表沉降效果好。 種類： 型鋼拱架支撐，包括鋼管支撐、H型鋼支撐、U型鋼支撐等 ； 格柵拱架支撐，由34根18mm22mm的熱軋鋼筋焊接而成 ； 目前，淺埋暗挖法施工中，較多使用的是格柵鋼拱架。

9、四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工4淺埋暗挖法的初期支護 第44頁/共73頁 （1）基本要求施作時機：一般情況下，二次襯砌可在圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定后施作，但在松散地層淺埋地段，宜及時施做二襯。 與一般隧道襯砌的不同：通過監(jiān)控量測，掌握初期支護及工作面動態(tài)，提供信息，指導二次襯砌施作時機，這是淺埋暗挖法施工與一般隧道襯砌施工的主要區(qū)別。其它灌注工藝和機械設(shè)備與一般隧道襯砌施工基本相同。 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工5淺埋暗挖法的二次襯砌 第45頁/共73頁 （2）襯砌模板種類： 臨時木模板或金屬定型模板，更多情況則使用襯砌臺車。 對模板的要求： 襯

10、砌所使用的模板、墻架、拱架均應(yīng)式樣簡單、拆裝方便、表面光滑、接縫嚴密。四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工5淺埋暗挖法的二次襯砌 穿行式全圓砼襯砌模板臺車 水電站非全圓斷面引水隧道的砼襯砌 第46頁/共73頁 （3）混凝土的澆注與搗固 澆注前準備： 做好地下水引排工作，基礎(chǔ)部位的浮渣、積水應(yīng)清除干凈，不允許帶水作業(yè)。 澆注要求： 連續(xù)澆注。 搗固要求： 搗固所用振搗器的振幅、頻率、振動速度等參數(shù)，應(yīng)視混凝土的塌落度及骨料粒徑而定。四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工5淺埋暗挖法的二次襯砌 第47頁/共73頁 （4）澆注施工的工藝要求 盡可能采用混凝土輸送泵； 應(yīng)

11、盡可能采用整環(huán)灌注的施工安排。當混凝土澆注至墻拱交界處時，應(yīng)間隙約1h，以便于邊墻混凝土沉實。拱圈封頂時，應(yīng)隨拱圈澆注及時搗實； 所有施工縫應(yīng)鑿毛，按設(shè)計要求埋設(shè)遇水膨脹止水橡膠條進行防水； 振搗時，振搗器不得接觸防水層及模板，且每次移動距離不宜大于振搗器作用半徑的一半； 混凝土的拆模強度應(yīng)符合設(shè)計要求； 養(yǎng)護方式應(yīng)經(jīng)濟合理，如表面定期澆水、鋪塑料薄膜或噴涂有機樹脂等養(yǎng)護劑； 隧道拱、墻背后空隙必須回填密實，如達不到要求，可采用背后壓漿回填。 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工5淺埋暗挖法的二次襯砌 第48頁/共73頁本節(jié)主要內(nèi)容第49頁/共73頁第三十四講地下鐵道新奧法施工

12、之四主講：高新強第50頁/共73頁上節(jié)內(nèi)容回顧 第51頁/共73頁 （1）監(jiān)控量測項目 監(jiān)控量測項目可分為A類和B類。 A類為必測項目，為指導施工、監(jiān)測工程安全狀態(tài)服務(wù)； B類為選測項目，主要是為了了解周圍地層和支護系統(tǒng)的工作狀態(tài)，為設(shè)計提供依據(jù)，以便進一步優(yōu)化設(shè)計。 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 第52頁/共73頁 （2）監(jiān)控量測測點布置及測試頻率 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 第53頁/共73頁 （3）監(jiān)控量測設(shè)備 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量

13、測 第54頁/共73頁 （4）監(jiān)控量測信息對施工的控制 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 第55頁/共73頁 （5）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)處理 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 第56頁/共73頁 （6）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)反饋 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 對施工的反饋作用： 地表沉降與允許值的比較，判斷地面建筑物與地中構(gòu)筑物的安全狀態(tài)； 最大位移值的控制。地質(zhì)越差，允許位移值越大；斷面越大，允許位移值越大 ； 第57頁/共73頁 （6）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)反饋 四松散地層的新

14、奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 第58頁/共73頁 （6）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)反饋 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 第59頁/共73頁 （6）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)反饋 圍巖穩(wěn)定性按下列三項指標：（i）實測最大位移 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 () 位移變化速度 凈空變化速度持續(xù)大于1.0mm/d時，圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應(yīng)加強初期支護系統(tǒng)； 凈空變化速度小于0.2mm/d時，圍巖達到基本穩(wěn)定。 在淺埋（特淺埋）地段、膨脹性和擠壓性圍巖等情況下，應(yīng)采用其他指標判別。第60頁/共7

15、3頁 （6）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)反饋 （iii）位移時態(tài)曲線的形態(tài) 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 當圍巖位移速率不斷下降時（du2/d2t0），圍巖進入危險狀態(tài)，必須立即停止掘進，加強支護。 第61頁/共73頁 （6）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)反饋 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 對施工的反饋作用： 二次襯砌施作時間的控制。 一般情況下，二次襯砌是在初期支護變形基本穩(wěn)定后施作的。 基本穩(wěn)定的標志是外荷載基本不再增加，位移不再變化，因此可用周邊接觸應(yīng)力和位移值這兩項指標來控制。 當隧道斷面小于10m2時，周邊位移率Vn應(yīng)

16、小于0.1mm/d；斷面大于10m2時，Vn小于0.2mm/d，或周邊接觸應(yīng)力Vp5.0kPa/d時，都可認為是基本穩(wěn)定的指標。 當達不到基本穩(wěn)定指標或位移速度急劇增長，支護表面出現(xiàn)明顯裂縫時，應(yīng)進行補救，其措施為：對初期支護進行加強，立即施作二次襯砌。 第62頁/共73頁 （6）監(jiān)控量測數(shù)據(jù)反饋 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工6淺埋暗挖法的施工監(jiān)控量測 對設(shè)計的反饋作用： 通過施工中量測到的圍巖動態(tài)信息，主要是指位移信息，然后采用反分析技術(shù)，推求圍巖的本構(gòu)模型和力學參數(shù)，如彈性模量、內(nèi)摩擦角、粘結(jié)力、粘性系數(shù)等，再采用正分析技術(shù)，求出圍巖和支護結(jié)構(gòu)中新的應(yīng)力場和位移場，

17、驗算和核實預(yù)設(shè)計的可靠性，并對其進行修改。 第63頁/共73頁 （1）軟-流塑狀淤泥地層并在地面樓群下的地鐵施工（南京地鐵區(qū)間隧道） 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工7國內(nèi)工程實例 。 該工程的主要地質(zhì)條件和工程特點是什么? 該工程主要采取了哪些工程措施? 第64頁/共73頁 （2）松散含水地層大斷面淺埋洞室施工（北京地鐵王府井站風道） 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工7國內(nèi)工程實例 ， 該工程的主要地質(zhì)條件和工程特點是什么? 該工程主要采取了哪些工程措施? 圖6-4-13 風道開挖施工工序分部第65頁/共73頁 （3）含水淤泥地層過街道施工 （上海地鐵

18、某車站出入口） 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工7國內(nèi)工程實例 該工程的主要地質(zhì)條件和工程特點是什么? 該工程主要采取了哪些工程措施? 第66頁/共73頁 （4）地鐵折返線4線隧道及斷面變換施工 （北京地鐵5號線區(qū)間） 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工7國內(nèi)工程實例 該工程的主要地質(zhì)條件和工程特點是什么? 該工程主要采取了哪些工程措施? 第67頁/共73頁 （5）橋梁樁基隧道洞內(nèi)托換技術(shù) （北京地鐵5號線） 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工7國內(nèi)工程實例 該工程的主要地質(zhì)條件和工程特點是什么? 該工程主要采取了洞內(nèi)樁基托換施工，應(yīng)注意哪些問題? 第68頁/共73頁 （1）壓氣淺埋暗挖法地鐵施工技術(shù) 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工8淺埋暗挖技術(shù)的發(fā)展 壓氣淺埋暗挖法是在淺埋暗挖法施工中配合使用壓縮空氣。壓縮空氣不僅可用來排除地下水，而且作用在噴層上，可分擔一部分支護承受的外荷，改善支護受力條件，降低支護造價，減少地表沉降。同時，壓縮空氣對開挖面的支撐作用，也增加了開挖面土體的穩(wěn)定性。第69頁/共73頁 （2）隧道預(yù)切槽法 四松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法)第四節(jié)新奧法施工8淺埋暗挖技術(shù)的發(fā)展 在淺埋軟弱地層中修建地鐵隧道，如果環(huán)境要求十分嚴格，或者用其它方法風險比較大，可以考慮采用預(yù)切槽隧道施