【文章內容簡介】 圖 1 2 小導管注漿施工示意圖 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 9 控制注漿壓力是這項作業(yè)的又一重要技術環(huán)節(jié)，應根據地質條件、周圍建筑物情況及施工要求，通過現場試驗確定，一般控制在 ～ 之間。 (2) 開挖面深孔注漿 對于斷面比較大的雙線隧道或跨度比較大的渡線部分，因注漿小導管加固范圍有限，故一般采用開挖面深孔注漿。對于 70 m2～ 100m2 斷面的隧道可布置 12～ 18 個注漿孔，其中 15 m 左右的長孔布置 6～ 11 個， 5 m 左右的短孔布置 6～ 7 個，見圖 13，并采用隔孔注漿的方法。水泥漿的配合比及注漿壓力通過現場試驗確定。其工藝流程，見圖 14。 圖 5 — 3 開挖面深孔注漿孔布置示意圖 圖 13 開挖面深孔注漿孔布置示意圖 注漿設備安裝、調試 地質參數測定 隧道開挖 鉆孔安注漿管 現場 試驗確定配比及壓力 漿液配制及拌合 注漿效果檢驗 結 束 實施注漿 掌子面布置孔位 掌子面噴混凝土封閉 安設止?jié){塞 圖 5 — 4 深孔注漿工藝流程框圖 圖 14 深孔注漿工藝流程框圖 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）格式規(guī)范 10 注漿量應根據地層孔隙率確定，一般可按照下列公式計算： Q = RЛHnβα 式中 Q—— 漿液注漿量 (m3)； R—— 漿液有效擴散半徑 (m)； H—— 注漿段長度 (m)； n—— 土體孔隙率 (或巖體裂隙率 )％， (土、砂土 n＝ 30％～ 60％ )； β—— 漿液充填率： β＝ ～ ， (土、砂土， β＝ ～ )； α —— 超耗系數 (含超注量、冒漿、損耗等 )， α ＝ ～ 。 (3) 管棚超前支護 當地下鐵道通過自穩(wěn)能力很差的地層，或地表通過車輛荷載過 大，威脅施工安全，或臨近有重要建筑物，為防止由于地鐵施工造成超量的不均勻下沉，往往采用管棚法。 所謂管棚，就是把一系列直徑位 10cm～ 60cm 的鋼管，沿隧道外輪廓線或部分外輪廓線，順隧道軸線方向依次打入開挖面前方的地層內，以支撐來自外側的圍巖壓力。管棚排列的形狀有帽形、方形、一字形及拱形，見圖 15，可依據工程需要及斷面形式確定。而管棚設置的范圍、間距、管徑則應根據工程地質合水文地質條件以及隧道的埋置深度等因素確定。 管棚施工的工藝流程，如圖 16 所示。 圖 5 — 5 管棚超前支護布管形式示意圖 圖 15 管棚超前支護布管形式示意圖 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 11 區(qū)間隧道土方 開挖 在松散不穩(wěn)定地層中采用淺埋暗挖法開挖作業(yè)時，所選用的施工方法及工藝流程，應保證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。根據不同的地質條件及隧道斷面，選用不同的開挖方法，但其總原則是預支護、預加固一段，開挖一段；開挖一段，支護一段；支護一段，封閉成環(huán)一段。初期支護封閉成環(huán)后，隧道處于暫時穩(wěn)定狀態(tài)，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。如量測結果表明尚未穩(wěn)定，則需繼續(xù)監(jiān)測；如監(jiān)測結果表明支護有失穩(wěn)的趨勢時，則需及時通過設計部門共同協(xié)商，確定加固方案 。 當周圍地層穩(wěn)定性較好時，可采用長臺階半斷面施工方法，這時施工機械可布置到上臺階進行施工，加快施工進度。但拱部初期支護長時間無法封閉，當拱部地層壓力較大，拱腳部位土體不能夠提供足夠反力時，整個拱部將連同支護一起下沉，嚴重時拱腳部位土體將產生滑移，涌入隧道。當遇到這種不利情況時，可施作臨時仰拱，形成半斷面臨時閉合結構，促使地層穩(wěn)定。臨時仰拱的安設與拆除必然將增加工程量，增大工程費用。因此，當土體穩(wěn)定性并不十分可靠時，要慎重選用這種施工方法。 鉆機就位 噴混凝土封閉掌子面 管棚試鉆 測量放線 精度檢測 封 口 修筑鉆機平臺 結 束 材料準備 鋼管加工 鉆機維修保養(yǎng) 圖 5 — 6 管 棚 施 工 工藝流程框圖 圖 16 管棚施工工藝流程框圖 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）格式規(guī)范 12 淺埋暗挖法施工中所選用的施工機 械，除局部遇有堅硬巖石需要爆破以外，各類土層或嚴重風化的基巖均可采用短臂反鏟機械進行開挖，或采用 S— 50 型 單 臂 掘 進機。 出渣可采用有軌運輸，也可以通過斜井，采用汽車無軌運輸。但由于城市條件，往往不允許在白天用汽車將渣土運至卸渣場，需在工地存渣場暫存，等夜間在市容管理允許的時間內將渣土倒運至卸渣場。在這種情況下，汽車進入隧道實行無軌運輸的組織方式就無太大實際意義了。故一般多采用有軌運輸，通過豎井提升到井口堆渣場，然后進行倒運。 施工用的豎井或斜井應盡可能的設在未來的區(qū)間風道位置上，這樣待工程結束后，便于將其 改建成通風井，減少廢棄工程量。豎井和斜井的斷面尺寸是根據工程需要和可能進入隧道內的最大部件或機具設備最大尺寸進行規(guī)劃的。豎井可做成方形、矩形或圓形。井壁可采用地下連續(xù)墻，現澆模注混凝土或拱架錨噴混凝土，根據工程地質條件、工程需要和施工單位具有的施工經驗確定。 隧道開挖輪廓線是根據隧道設計輪廓尺寸、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。當采用機械開挖時，沿輪廓線預留 10cm 人工找平層，用手工修邊。 一般工程控制斷面輪廓線得方法為斷面支距法，見圖 17，以開挖輪廓線得中 線拱頂點為起點，沿中線由上向下，每隔 向兩側量出支距 L1 左、 L1 右、 L2 左、 L2右等，各支距點的連線，即為斷面輪廓線。 為保證區(qū)間隧道中線及水平標高準確無誤，應加強施工測量工作。當有兩個工作面相對開挖時，往往難以避免出現貫通誤差，所以在接近貫通時，兩側應加強聯(lián)系，統(tǒng)一圖 5 — 7 斷面支距測量示意圖 圖 17 斷面支距測量示意圖 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 13 指揮，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貫通，便于逐步調整中線及水平標高。 淺埋暗挖法的初期支護 在軟弱破碎及松散、不穩(wěn)定的地層中采用淺埋暗挖法施工時，除需對地層進行預 加固和預支護外，隧道初期支護施作的及時性和支護的剛度和強度，對保證開挖后隧道的穩(wěn)定性、減少地層擾動和地表沉降，都具有決定性的影響。在諸多支護形式中，鋼拱錨噴混凝土支護是滿足上述要求的最佳支護形式。所以國內外在不穩(wěn)定地層中采用淺埋暗挖法時的初期支護，均采用由鋼拱或無鋼拱支撐的錨噴混凝土。這類支護的特點如下： a 開挖后能及時施作，并且施作后能盡快承受荷載； b 施工簡便，不需要大型施工場地及大型施工機械； c 支護與周圍地層之間密貼不留空隙，減少地層擾動； d 適用于不同斷面形式和斷面尺寸； e 支護的強度和 剛度便于調整，便于后期補強； f 工程造價相對比較便宜。 (1) 噴射混凝土 噴射混凝土時借助噴射機械，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，凝結硬化而成的一種混凝土。 噴射混凝土在高速噴射時 (速度可達到 70m/s)，水泥和集料反復連續(xù)撞擊而使混凝土密實，故可采用較小的水灰比 ～ ，以獲得較高的強度和良好的耐久性。特別是與受噴 面之間具有一定的粘結強度，可以在結合面上傳遞拉應力和剪應力。對于任何形狀的受碰面都可以良好的結合，不留空隙。噴射混凝土拌合料中加入 速凝劑后，可使水泥在 10min 內終凝，并很快獲得強度，承受外界荷載，約束周圍土體變形。 噴射混凝土由于加水的方式和位置的不同，從工藝上可以分為干噴法和濕噴法兩類。噴射混凝土的工藝流程，見圖 18。 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）格式規(guī)范 14 圖 18 中的濕法 (1)系指混凝土輸送泵或輸送灌輸送的濕噴混凝土工藝；濕噴 (2)系指大部分風送的濕噴工藝。 噴射混凝土的原材料為：水泥、砂石料、外加劑和水。 水泥品種和標號的選擇應滿足工程使用要求，加入外加劑時，還應該考慮水泥品種與外加劑的相融性。噴射混凝土應優(yōu)先選用標號不低于 號硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，因為這兩種水泥的 C3S 和 C3A 含量較高，同速凝劑的相融性較好，能速凝和早強。 噴射混凝土所用的砂以中粗砂為宜，細度模數大于 ，一般砂子顆粒級配應滿足表 的要求。砂子過細，會加大干縮；砂子過粗，則會增加回彈量。 噴射混凝土的粗骨料，采用卵石或碎石均可。盡管噴射機的性能可噴 20mm 粒徑的集料，但是為了減少回彈，集料的最大粒徑以不超過 20mm 為宜。目前不少工程，最大粒徑控制在 15mm 以內，目的也是為了減少回彈量。粗細骨料的級配應應符合表 的限度。骨料＋水泥 混合方式 骨料＋水泥＋水 輸送方式 稀薄流輸送 稠密流輸送 加 水 直接噴射 加輔助風 干法 c/w ~5 濕法（ 1） c/w ~0 濕法（ 2） c/w ~2 圖 18 噴射混凝土不同種類及工藝流程 噴出方式 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 15 集料配比對拌合料的可泵性、通過管道的流動性、在噴嘴處的水化程度，對受噴面的粘附力及最終噴射混凝土的強度都有重要影響。 表 細集料的級配限度 篩孔尺寸 （ mm） 通過百分數（重量） 篩孔尺寸 （ mm） 通過百分數（重量） 10 100 2