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    可采用盖挖法施工

    2018-07-07 16:10

    暗挖法的最大优点就是施工时对路面交通没有干扰,对地下管线的改迁少,而且地面拆迁量也少。围岩是否有足够的自稳能力,是能否采用暗挖法施工的关键。如果围岩级别在iv 级或iv 级以下时,施工不必采用特别的措施,否则由于围岩的自稳能力较差,应采用特别的施工辅助措施,如采用超前注浆法对隧道周围及掌子面前方的土层进行预加固,代价通常是很高的,且质量又较难保证。一般说来,在地下水位较高的软弱土层中不考虑采用暗挖法施工,如上海等地。

    暗挖法施工方案的选择还应考虑整个车站施工组织部署的需要、不同隧道断面间的过渡、邻近隧道施工的相互影响、施工工期的要求等因素。利用监控量测获得的信息指导施工,是矿山法施工中必不可少的一个组成部分。 拱顶沉降、洞周收敛等主要监测数据反馈,判断施工方法及支护结构的合理性,并据此调整支护参数和施工方法,以期达到安全、经济、快捷的施工效应。

    (1)矿山法施工应遵循新奥法原理,即在监控信息的指导下,根据地层的自稳能力适量开挖,及时施加喷射混凝土衬砌,根据需要增加锚杆、钢筋网、钢架、二次衬砌等支护衬砌措施,使衬砌与围岩共同作用,形成支护体系,使洞室保持稳定。为提高开挖地层的自稳能力,或加大一次开挖尺度,且使工作面土体的有一定的自稳时间,足以进行必要的初期支护作业,常常采用辅助工程措施对地层实施预加固,如冻结法、注浆法、深层水泥搅拌桩(或旋喷桩)法、水平水泥搅拌桩(或旋喷桩)法、管棚法等。

    (1)矿山法车站主要适用于施工时不允许干扰地面交通,或因埋深过大,或拆迁过多,采用明、盖挖施工非常不经济时。

    (2)矿山法一般应遵循的施工原则是:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、早成环、勤量测、二次衬砌紧跟等。该原则基本概括了矿山法施工工艺要求和施工经验,针对车站隧道施工条件和工程措施,合理选择施工原则。当大跨开挖或浅埋暗挖时,为保证施工安全、减少施工对周边环境的影响,更应严密斟酌。

    (3)矿山法施工方案应根据结构型式、围岩条件、辅助工程措施、环境保护要求、施工工艺等分析一次开挖的尺度及支护结构受力状态,综合评定开挖支护的经济合理性。根据地层的稳定条件和车站隧道断面的大小可以选用全断面法、短台阶法、带临时仰拱的上下台阶法。对于断面较大的隧道,考虑分部开挖、分部支护和封闭成环的需要,选择中隔壁法(cd 法)、交叉中隔壁法(crd法)和侧壁导坑法(眼镜法)。对于多跨大断面隧道,中间立柱必须先行开挖施工,形成支承,相应的施工方案有中洞法、柱洞法等。

    图2-11 暗挖法施工现场图二(crd 法)

    暗挖法施工方案简表

    3)矿山法的主要施工方法

    (1)除竖井外,地面作业很少,对地面交通、地下管线、地表建筑物等周围环境影响较小,下穿河底时,不影响通航,也不受气候的影响。随着地铁车站埋深增大,其优点更加突出。(2)矿山法车站施工难度大、安全性差、造价高、工期长,而且从使用功能和运营质量分析,也远不如明、盖挖车站。

    当车站位于现状道路或跨越路口,或处于比较繁华而狭窄的街道下,无明挖条件,但允许短时间中断交通或局部交通改移时,可采用盖挖法施工。

    (4)对饱和软土地层无法疏干地下水,或者即便进行预加固和预处理,开挖后的自稳性仍很差时,可视为不适合采用矿山法施工。

    暗挖法已广为采用的有盾构法(如图2-9)、顶管法、矿山法(如图2-10、11)等。盾构法是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和注浆充填盾尾间隙等主要作业都在盾构保护下进行,并通过控制开挖面压力、盾尾注浆等措施控制地面沉降,是工艺技术要求较高、综合性较强的一种施工方法,主要适用于各类软土地层和软岩地层,尤其适用于市区地铁和水底隧道。顶管法主要适用于车站下穿营业铁路线时,为保证铁路的安全运营,将铁路路基一侧预制好的钢筋混凝土箱形框架,采用高压油泵带动油压千斤顶,并借助于预先修好的后背支承,顶入铁路路基内,成为与铁路立交的地下车站。

    (2)在埋深较大、硬质围岩时,矿山法车站有较好的适应性。

    2)矿山法施工的车站主要优缺点:

    盖挖顺筑法对路面干扰较盖挖逆作法小,通过合理组织车行路线,可以保证施工期间路面的交通,车站防水质量也较盖挖逆筑法好。

    (3)在第四系的松散地层中用矿山法修建地铁车站时,必须与明、盖挖方案进行全面比较,经过充分论证后采用。

    根据上表,从功能要求、技术难度、施工质量及经济性等方面出发,明挖法最优,盖挖法次之,暗挖法再次之。明挖法主要缺点是对路面交通影响比较大,而鉴于功能要求、造价和工期等对能否发挥修建地铁的社会效益和经济效益起决定作用,而施工期间对环境的影响只是一种短期效应,所以浅埋地铁车站仍首选明挖法施工。

    1)矿山法施工的地铁车站的适用情形主要有以下几方面:

    3、暗挖法

    当车站通过繁忙交通地段,或因其它原因不允许封闭路面交通或车站位于较完整的岩石地层且地下水不发育时,可采用暗挖法施工。设计时,应对车站结构的设计方案和施工方法的可行性进行论证,经技术经济比较后确定。