第7部分软弱围岩的隧道施工.ppt

(5) 各种开挖方式的比较 ４、预衬砌法 预衬砌法是超前支护的一种方法。在开挖前，先沿隧道外周开挖一厚约20~50cm的拱形槽，开挖后或开挖的同时，向槽内充填混凝土，形成一个连续的、刚性很大的拱壳，谓之预衬砌。通常纵向长度约5m。此方法在土砂等围岩强度极低的地层，埋深小需要控制地表下沉的场合以及接近重要结构物的场合采用是极为有效的方法。拱形槽的开挖要采用专用的链式切削机（图10）或多轴钻机（图11）进行。 四、断面及时封闭（闭合） 在软弱围岩中，断面及时闭合是成功的关键，许多工程实践，都充分地证实了这一点。我们在这方面的教训也是深刻的。 在任何情况下，使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的，在岩石隧道中，因围岩的结构作用，能“自封闭”；而在软弱、土砂围岩中，则必需改变“重视上部支护、忽视断面闭合”的做法。断面及时封闭的方法视施工方法而异，下面分３种情况加以说明。 1、临时仰拱 在台阶法中，常常采用修筑临时仰拱的方法，如图１。 2、加强底部 也可以采用加强底部的方法，如加强基脚、向底部地层注浆或设置底部锚杆等。为了控制上部断面的下沉，并确保底脚处的承载力，设置了钢管桩。如图2所示。其最大轴力是800kN。 也可以用高压喷射搅拌方法加固掌子面前方的地层和底脚的地层，如图3和图4所示。 3、改变施工方法 如将全断面法该为超短台阶法，或将CD法该为CRD法等，也可以大大缩短断面封闭时间。 【例一】全断面法＋超短台阶法 宝中线上的大寨岭隧道全长3136m，最大埋深约170m。隧道穿越大寨黄土塬，进口位于洞沟旁居民的窑洞下面，出口位于三岔沟右岸两条冲沟交汇处的小土梁下。 隧道穿越黄土梁，洞身除出口约80m范围为Q2老黄土地层外，其余均为Q1砂粘土地层，Q1砂粘土结构紧密，质地坚硬，硬塑，天然含水量14.9~26％。隧道围岩分类为Ⅳ、V类。 隧道采用复合衬砌，初期支护及二次衬砌的有关设计参数如表1。 【例二】CD法与CRD法 日本望洋台隧道是长401m的2车道公路隧道。围岩是软弱的土砂，埋深很小，隧道进口位于滑坡地形，为了控制滑坡，采用了抗滑桩和集水井。开挖隧道时，为确保掌子面的稳定，采用了CRD法，同时进行了大范围的实地量测，一边确认隧道和周边围岩的稳定，一边进行控制变形和拆除中壁的作业，整个工程安全地建成图6。 该隧道埋深最大为1.2D （D：隧道开挖宽度，约15m）。整个隧道以未固结的土砂为主。围岩的N 值在15左右，变形系数为70Pa左右。距隧道进口170m范围内，显著地受滑坡的影响。 第九部分 隧道施工的浅埋暗挖法（2） 一、浅埋暗挖法基本原理 1、? 浅埋地下工程基本概念 (1) 浅埋隧道定义 铁路隧道定义：对于单线或双线隧道洞顶埋深小于：VI级围岩35-40m、V级围岩18-25m、IV级围岩10-14m、III级围岩5-7m，为浅埋隧道。 城市地铁：覆跨比H/D在0.6-1.5时为浅埋，H/D小于0.6时为超浅埋。 (2) 浅埋隧道特点 最大的特点是埋深浅，施工过程中由于地层损失而引起地面移动明显，对周边环境的影响较大。因此对开挖、支护、衬砌、排水、注浆等方法提出更高要求，施工难度增加。 (3) 浅埋地下工程的施工方法 主要包括：明挖法（盖挖法）、盾构法、浅埋暗挖法。 浅埋地下工程施工方法优缺点比较 2、浅埋暗挖法基本原理 (1) 浅埋暗挖法名称的确定 在小导管超前支护技术、格栅拱架制造技术、正台阶环形开挖留核心土方法、监控量测技术等基础上，在软弱地层必须快速施工的理念，突出时空效应对防塌的重要作用。并在军都山黄土隧道、北京地铁复兴门折返线、复—八线、西单车站采用浅埋暗挖技术取得了巨大的成功。 1987年8月，北京市科委与铁道部科技司共同组织鉴定会，对浅埋暗挖技术进行评价，会上确定取名为：浅埋暗挖法，适用范围：各种软弱地层的地下工程设计与施工。浅埋暗挖法又经过十几年的广泛应用，形成了一套完整的配套技术，被评为国家级工法，并正式提出“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针。 (2) 浅埋暗挖法施工原理 浅埋暗挖法沿用了新奥法的基本原理：采用复合衬