【文章內(nèi)容簡介】 圖 1 2 小導(dǎo)管注漿施工示意圖 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 控制注漿壓力是這項作業(yè)的又一重要技術(shù)環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、周圍建筑物情況及施工要求，通過現(xiàn)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(dǎo)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(xiàn)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(shè)備安裝、調(diào)試 地質(zhì)參數(shù)測定 隧道開挖 鉆孔安注漿管 現(xiàn)場 試驗確定配比及壓力 漿液配制及拌合 注漿效果檢驗 結(jié) 束 實施注漿 掌子面布置孔位 掌子面噴混凝土封閉 安設(shè)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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）格式規(guī)范 10 注漿量應(yīng)根據(jù)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(kuò)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(shù) (含超注量、冒漿、損耗等 )， α ＝ ～ 。 (3) 管棚超前支護(hù) 當(dāng)?shù)叵妈F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?biāo)淼垒S線方向依次打入開挖面前方的地層內(nèi)，以支撐來自外側(cè)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(jù)工程需要及斷面形式確定。而管棚設(shè)置的范圍、間距、管徑則應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)合水文地質(zhì)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(hù)布管形式示意圖 圖 15 管棚超前支護(hù)布管形式示意圖 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(yīng)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(jù)不同的地質(zhì)條件及隧道斷面，選用不同的開挖方法，但其總原則是預(yù)支護(hù)、預(yù)加固一段，開挖一段；開挖一段，支護(hù)一段；支護(hù)一段，封閉成環(huán)一段。初期支護(hù)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(rèn)達(dá)到基本穩(wěn)定狀態(tài)時，可以進(jìn)行二次襯砌的混凝土灌注工作。如量測結(jié)果表明尚未穩(wěn)定，則需繼續(xù)監(jiān)測；如監(jiān)測結(jié)果表明支護(hù)有失穩(wěn)的趨勢時，則需及時通過設(shè)計部門共同協(xié)商，確定加固方案 。 當(dāng)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(jī)械可布置到上臺階進(jìn)行施工，加快施工進(jìn)度。但拱部初期支護(hù)長時間無法封閉，當(dāng)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(hù)一起下沉，嚴(yán)重時拱腳部位土體將產(chǎn)生滑移，涌入隧道。當(dāng)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(jié)構(gòu)，促使地層穩(wěn)定。臨時仰拱的安設(shè)與拆除必然將增加工程量，增大工程費(fèi)用。因此，當(dāng)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(jī)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(jī)平臺 結(jié) 束 材料準(zhǔn)備 鋼管加工 鉆機(jī)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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）格式規(guī)范 12 淺埋暗挖法施工中所選用的施工機(jī) 械，除局部遇有堅硬巖石需要爆破以外，各類土層或嚴(yán)重風(fēng)化的基巖均可采用短臂反鏟機(jī)械進(jìn)行開挖，或采用 S— 50 型 單 臂 掘 進(jìn)機(jī)。 出渣可采用有軌運(yùn)輸，也可以通過斜井，采用汽車無軌運(yùn)輸。但由于城市條件，往往不允許在白天用汽車將渣土運(yùn)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(nèi)將渣土倒運(yùn)至卸渣場。在這種情況下，汽車進(jìn)入隧道實行無軌運(yùn)輸?shù)慕M織方式就無太大實際意義了。故一般多采用有軌運(yùn)輸，通過豎井提升到井口堆渣場，然后進(jìn)行倒運(yùn)。 施工用的豎井或斜井應(yīng)盡可能的設(shè)在未來的區(qū)間風(fēng)道位置上，這樣待工程結(jié)束后，便于將其 改建成通風(fēng)井，減少廢棄工程量。豎井和斜井的斷面尺寸是根據(jù)工程需要和可能進(jìn)入隧道內(nèi)的最大部件或機(jī)具設(shè)備最大尺寸進(jìn)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(xiàn)澆模注混凝土或拱架錨噴混凝土，根據(jù)工程地質(zhì)條件、工程需要和施工單位具有的施工經(jīng)驗確定。 隧道開挖輪廓線是根據(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(yán)格控制開挖輪廓線，防止超挖，但是不得欠挖。當(dāng)采用機(jī)械開挖時，沿輪廓線預(yù)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(cè)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(biāo)高準(zhǔn)確無誤，應(yīng)加強(qiáng)施工測量工作。當(dāng)有兩個工作面相對開挖時，往往難以避免出現(xiàn)貫通誤差，所以在接近貫通時，兩側(cè)應(yīng)加強(qiáng)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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(xiàn)貫通，便于逐步調(diào)整中線及水平標(biāo)高。 淺埋暗挖法的初期支護(hù) 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(jìn)行預(yù) 加固和預(yù)支護(hù)外，隧道初期支護(hù)施作的及時性和支護(hù)的剛度和強(qiáng)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(hù)形式中，鋼拱錨噴混凝土支護(hù)是滿足上述要求的最佳支護(hù)形式。所以國內(nèi)外在不穩(wěn)定地層中采用淺埋暗挖法時的初期支護(hù)，均采用由鋼拱或無鋼拱支撐的錨噴混凝土。這類支護(hù)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(jī)械； c 支護(hù)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(hù)的強(qiáng)度和 剛度便于調(diào)整，便于后期補(bǔ)強(qiáng)； f 工程造價相對比較便宜。 (1) 噴射混凝土 噴射混凝土?xí)r借助噴射機(jī)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。 噴射混凝土在高速噴射時 (速度可達(dá)到 70m/s)，水泥和集料反復(fù)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(qiáng)度和良好的耐久性。特別是與受噴 面之間具有一定的粘結(jié)強(qiáng)度，可以在結(jié)合面上傳遞拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。對于任何形狀的受碰面都可以良好的結(jié)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(nèi)終凝，并很快獲得強(qiáng)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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(fēng)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(biāo)號的選擇應(yīng)滿足工程使用要求，加入外加劑時，還應(yīng)該考慮水泥品種與外加劑的相融性。噴射混凝土應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)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(qiáng)。 噴射混凝土所用的砂以中粗砂為宜，細(xì)度模數(shù)大于 ，一般砂子顆粒級配應(yīng)滿足表 的要求。砂子過細(xì)，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(jī)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(nèi)，目的也是為了減少回彈量。粗細(xì)骨料的級配應(yīng)應(yīng)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(fēng) 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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(qiáng)度都有重要影響。 表 細(xì)集料的級配限度 篩孔尺寸 （ mm） 通過百分?jǐn)?shù)（重量） 篩孔尺寸 （ mm） 通過百分?jǐn)?shù)（重量） 10 100 2