地鐵礦山法隧道施工技術(shù)探討

1、<p>　　地鐵礦山法隧道施工技術(shù)探討</p><p>　　【摘要】隨著城市交通壓力的日益增大，迎來(lái)了城市軌道交通建設(shè)的大發(fā)展。城市軌道交通區(qū)間隧道在很多城市主要以盾構(gòu)施工為主，礦山法為輔，但在一些城市如貴陽(yáng)市等，由于地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，也采用靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的礦山法施工。對(duì)大量采用礦山法施工的地鐵隧道，經(jīng)驗(yàn)和研究都比較少，本文結(jié)合貴陽(yáng)市地鐵隧道的施工實(shí)踐，總結(jié)分析了地鐵隧道施工的各階段技術(shù)要點(diǎn)，以及通風(fēng)和排水

2、工程的施工，以期能為同類工程提供點(diǎn)滴借鑒。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】地鐵礦山法隧道；支護(hù)措施；通風(fēng)；防排水 </p><p>　　引言：地鐵隧道施工工程是一項(xiàng)大工程，它的開(kāi)挖面積大，深度大，在工程施工中很容易發(fā)生坍塌的事故，因此隧道的施工質(zhì)量對(duì)工程的順利完成起著決定性作用。隧道施工中，工程人員一定要認(rèn)真分析，制定合理的施工計(jì)劃，做到防范于未然，將危險(xiǎn)事故的發(fā)生排除到施工之外，加強(qiáng)施

3、工監(jiān)督，確保隧道施工順利完成。 </p><p>　　1.地鐵隧道施工初期支護(hù)重點(diǎn) </p><p>　　1.1超前小導(dǎo)管的應(yīng)用 </p><p>　　在隧道中應(yīng)用超前小導(dǎo)管是非常必要的。通常在制管過(guò)程中我們要求小導(dǎo)管的外徑為42mm，管厚4mm，而且留有105mm作為止?jié){段，重要的是要保證各排的孔位要相互交錯(cuò)，只有這樣才能達(dá)到止?jié){的效果。同時(shí)在鉆孔時(shí)孔眼位置的確定

4、是非常必要的，通常我們會(huì)以環(huán)向間距作為基準(zhǔn)點(diǎn)，以靠緊其開(kāi)挖面的鋼支撐點(diǎn)作為支點(diǎn)來(lái)衡量孔眼的位置。至于導(dǎo)管注漿的安裝通常是在成孔后先用高壓風(fēng)清孔，再安裝小導(dǎo)管，隨后用牛角泵壓注水泥漿，水泥漿液可適當(dāng)滲入水玻璃調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間。 </p><p>　　1.2系統(tǒng)錨桿的要求 </p><p>　　通常在施工中采用的錨桿有兩種。其中IV級(jí)圍巖用中22mm螺紋鋼砂漿錨桿，V級(jí)圍巖和進(jìn)出口CD法開(kāi)挖臨時(shí)支

5、護(hù)用25mm中空注漿錨桿。錨桿按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加絲口長(zhǎng)，下料后用套絲機(jī)套出12cm長(zhǎng)螺紋。在初噴砼后用紅漆按設(shè)計(jì)間距梅花形布置，點(diǎn)出錨桿孔位。用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)垂直巖面鉆孔。成孔后用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)碴屑，砂漿錨桿在注漿后插入錨桿，安裝墊板、螺栓；中空錨桿是安裝錨桿后注漿，錨桿安裝后三天內(nèi)不準(zhǔn)敲擊錨桿頭，也不準(zhǔn)懸掛重物。 </p><p>　　1.3鋼拱架的施工要求 </p><p>　?。?）在現(xiàn)場(chǎng)制作

6、鋼拱架時(shí)要注意制作1：1的胎模平臺(tái)，而且試拼大樣也是相同的比例。在裁割下料時(shí)要將割好的型鋼放置在其胎模上，要注意的是在固定好后一定要用乙炔焰將其加熱，當(dāng)其達(dá)到一定的深度后，抬起胎模千斤頂時(shí)速度要均勻，以免影響型鋼成型效果。 </p><p>　?。?）通常各單元的接頭板有兩種，其中一種用于連接鋼拱架與中隔墻，另一種則連接各單元之間的部分，而且采用連接件將其壓緊。當(dāng)然，這些為了下一步的試拼而服務(wù)的，我們?cè)谠嚻吹倪^(guò)程

7、中除了要注意單元構(gòu)件的質(zhì)量外，還要注意輪廓誤差的大小，通常它是不大于3cm，不小于2cm，這點(diǎn)也是隧道施工中應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)性問(wèn)題。 </p><p>　　1.4噴射砼的施工要求 </p><p>　　在隧道開(kāi)挖后，對(duì)開(kāi)挖橫斷面噴射4cm厚的混凝土后方能架設(shè)工字鋼，架設(shè)工字鋼后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度，且覆蓋鋼架厚度不小于2cm。噴射砼通常采用濕噴工藝。既按一定比例將水泥、沙、石、細(xì)骨料、水及外

8、加劑配合攪拌成混凝土（水灰比約0.5左右），用泵或壓縮空氣輸送到噴嘴處與液體速凝劑混合，借助高壓風(fēng)（亦可不用）噴射的施工方法。 </p><p>　　2.洞身開(kāi)挖過(guò)程中的施工技術(shù) </p><p>　　開(kāi)挖工法的先擇非常重要，常規(guī)隧道施工工法主要有全斷面法、臺(tái)階法、CD法、CRD法以及雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等，以下以CD法、環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法的運(yùn)用為例進(jìn)行分析。 </p><p

9、>　　2.1 CD法開(kāi)挖 </p><p>　　施工中按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ順序分部開(kāi)挖（見(jiàn)CD法開(kāi)挖橫向施工工序示意圖），每部開(kāi)挖后施作相應(yīng)的初期支護(hù)及臨時(shí)支護(hù)，全斷面開(kāi)挖完成后及時(shí)施作仰拱，然后及時(shí)進(jìn)行仰拱回填和二襯施工。中隔壁臨時(shí)支護(hù)通常采用I18工字鋼作為加勁拱架，拱架間距50cm，采用φ20鋼筋連接，連接鋼筋環(huán)向間距100cm，中隔壁臨時(shí)支護(hù)工字鋼與主洞永久支護(hù)工字鋼焊接牢固，待二次襯砌施工時(shí)才逐段拆除

10、，臨時(shí)支護(hù)拆除后應(yīng)及時(shí)施作二次襯砌。 </p><p>　　2.2環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留法 </p><p>　　施工中先按 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ順序環(huán)形開(kāi)挖上斷面，及時(shí)對(duì)上斷面進(jìn)行初期支護(hù)，然后開(kāi)挖上斷面核心土Ⅳ，下斷面Ⅴ、Ⅵ采用跳槽開(kāi)挖，開(kāi)挖后及時(shí)施作相應(yīng)的初期支護(hù)，全斷面開(kāi)挖完成后及時(shí)施作仰拱并進(jìn)行仰拱回填，然后整體模筑二次襯砌。下斷面跳槽開(kāi)挖，初期支護(hù)雙側(cè)交錯(cuò)落底，是為了避免上半斷面兩側(cè)拱腳同時(shí)懸空，

11、單側(cè)每次落底長(zhǎng)度視圍巖情況而定，一般情況不大于3m。 </p><p><b>　　3.監(jiān)控量測(cè) </b></p><p>　　隧道洞身襯砌結(jié)構(gòu)按新奧法原理設(shè)計(jì)，采用復(fù)合式襯砌，以錨桿、噴混凝土、鋼筋網(wǎng)作為初期支護(hù)，以鋼支撐作為初支的加強(qiáng)措施，組成柔性支撐結(jié)構(gòu)，以模筑混凝土作為二次襯砌。監(jiān)控量測(cè)是新奧法的核心，通過(guò)量測(cè)圍巖支護(hù)的壓力和變形情況及時(shí)反饋信息，修正設(shè)計(jì)參數(shù)

12、直接服務(wù)于施工，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、高效的目的。地鐵隧道的防排水遵循以防為主，防排結(jié)合的原則。在施工縫和變形縫處采用橡膠止水帶來(lái)防水，在初期支付和二次襯砌之間延隧道全長(zhǎng)鋪設(shè)高分子復(fù)合防水卷材，這是一種柔性的防水方法。襯砌時(shí)采用防水混凝土也能起到防水的作用。在進(jìn)洞前須在洞頂設(shè)置截水溝，將洞頂?shù)乃诺降孛娴呐潘疁侠?。在洞口和洞身兩?cè)都要設(shè)置排水溝，對(duì)于含水量比較高的區(qū)段，還應(yīng)在洞身周圍的圍巖鉆孔，將巖內(nèi)的水排到排水溝，再排至洞外。要及時(shí)疏通排水

13、溝，避免排水溝堵塞造成洞內(nèi)積水。公路隧道的排防水工程是從開(kāi)挖洞身時(shí)開(kāi)始，直至隧道的修建完成，要注意各個(gè)工序間的銜接，在各個(gè)工序中都做好相應(yīng)的排防水工作。綜合防、排、截、堵、引的方針，具體落實(shí)防水和排水的相關(guān)施工。 </p><p><b>　　4.認(rèn)識(shí)和體會(huì) </b></p><p>　　4.1隧道設(shè)計(jì)時(shí)雖不可能完全準(zhǔn)確地反映整條隧道實(shí)際的地質(zhì)狀況，但是必須較為準(zhǔn)確地

14、反映洞口的地質(zhì)情況，以便做出更加合理的洞口設(shè)計(jì)，選擇技術(shù)更為可靠、經(jīng)濟(jì)更合理的進(jìn)洞方案。 </p><p>　　4.2即使洞口段的地質(zhì)資料與實(shí)際有差異，應(yīng)較細(xì)探明地層情況之后再確定施工方案。特別是軟弱圍巖洞口，如果工期允許無(wú)其它影響因素，選擇旱季施工是有利于仰坡穩(wěn)定的。 </p><p>　　4.3避免為減少工程造價(jià)而采用可靠度不大的施工方案，使施工產(chǎn)生不良后果，反而造成投資的增加，因此用

15、較大的風(fēng)險(xiǎn)換取投資是得不償失的。 </p><p>　　4.4盡管雙側(cè)壁導(dǎo)坑法在地鐵隧道進(jìn)口得到成功的應(yīng)用，可是施工中也反映出該法對(duì)斷面圍巖強(qiáng)弱不均時(shí)，不易及時(shí)變更施工方法的缺點(diǎn)。本人認(rèn)為采用CRD工法施工具有臺(tái)階法和雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的優(yōu)點(diǎn)，它可根據(jù)圍巖情況隨時(shí)變更開(kāi)挖斷面的大小，也可變更為臺(tái)階法施工，因此能在較小的投資情況下，加快施工進(jìn)度。 </p><p>　　4.5長(zhǎng)管棚注漿施工在土質(zhì)地

16、帶，特別是經(jīng)擾動(dòng)有地下水的地段用超前小導(dǎo)管配合較可為靠，對(duì)于土質(zhì)較密的軟弱地層壓漿效果不一定理想，但能起到棚架的作用，防止坍塌。 </p><p>　　4.6隧道在仰坡發(fā)生變形的情況下采用長(zhǎng)管棚施工，對(duì)安全和質(zhì)量的保證起了重要作用。施工后也發(fā)現(xiàn)對(duì)于土質(zhì)地層長(zhǎng)管棚采用1°的上仰角偏小，個(gè)別棚管在未端撓曲變形侵入界限，因此按1.5°～2°上仰角鉆孔較合適。 </p><

17、;p><b>　　5.總結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　地鐵隧道工程要在保證施工安全、工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，優(yōu)化資源配置，采用計(jì)算機(jī)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)對(duì)工期實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，合理安排工序，緊緊抓住關(guān)鍵線路上的工序不放，正確處理各工序之間的矛盾，做到環(huán)環(huán)相扣，井然有序。充分發(fā)揮企業(yè)綜合優(yōu)勢(shì)，確保地鐵隧道工程的施工質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)