2014年《市政》考点：喷锚暗挖法施工技术要求

　　掌握喷锚暗挖法施工技术要求

　　喷锚暗挖法：新奥法、浅埋暗挖法。这里主要介绍浅埋暗挖法。是边挖边支护，约束围岩变位，使围岩和支护结构共同形成支护环、实施稳定的人工掘进作业。

　　浅埋暗挖法施工的十八字方针：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”。

　　一、常见的浅埋暗挖典型施工方法

　　常见的典型施工方法是正台阶法以及适用于特殊地层条件的其他施工方法，如全断面法、正台阶法、正台阶环形开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法等

　　(一)全断面法：地下工程断面采用一次开挖成型的施工方法叫全断面开挖法

　　优点：减少开挖对围岩的扰动次数，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简单，便于组织大型机械化施工;施工速度快，防水处理简单。

　　缺点：对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。

　　(二)台阶法：就是将结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个工作面或几个工作面，分步开挖。根据地层条件和机械配套情况，台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。

　　正台阶法能较早使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。

　　1、台阶法开挖优点

　　(1) 灵活多变，适用性强。凡是软弱围岩、第四纪沉积地层，必须采用正台阶法，这是各种不同方法中的基本方法。

　　(2)具有足够的作业空间和较快的施工速度。当地层无水、洞跨小于10m时，均可采用该方法。

　　2、台阶法开挖注意事项

　　(1) 台阶数不宜过多，台阶长度要适当，对城市第四纪地层，台阶长度一般以控制在1D内(D一般指隧道跨度)为宜。

　　(2) 对岩石地层，针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工，以防止落石和崩塌。

　　3、正台阶环形开挖法：台阶长度一般以控制在1D内(D一般指隧道跨度)为宜。

　　特点：开挖工作面稳定性好。施工安全性好。

　　优点：台阶长度可适度加长。施工机械化程度相对提高，施工速度可加快。

　　缺点：围岩经受多次扰动，断面分块多、全断面封闭的时间长。

　　这种方法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩中。

　　四、单侧壁导坑法

　　单侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。

　　五、双侧壁导坑法 双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。

　　(六)、中隔壁法和交叉中隔壁法

　　中隔壁法也称CD工法，主要适用于地层较差和不稳定岩体、且地面沉降要求严格的地下工程施工。

　　(七)中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法

　　当地层条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接，一般采用中洞法、侧洞法、柱晌法及洞桩法等施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。

　　二、喷锚加固支护的施工要点

　　喷锚暗挖施工必须配合开挖及时支护，保证施工安全。

　　2.喷射混凝土封闭开挖面时，应采用早强混凝土，喷射厚度宜为50―100mm;超前锚杆是沿开挖轮廓线，以一定的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预加固，超前锚杆、小导管支护应满足下列要求：宜与钢拱架配合使用;长度宜为3.0～3.5m，并应大于循环进尺的2倍。

　　3、喷射混凝土应紧跟开挖工作面，应分段、分片、分层，由下而上顺序进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。使用前应做凝结时间试验，要求初凝时间不应大于5min，终凝不应大于10min。

　　4.地面砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段的岩体松软破碎处。地面锚杆按矩形或梅花形布置

　　锚杆类型应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择。锚杆必须安装垫板，垫板应与喷射混凝土面密贴。锚杆漏出岩面长不大于喷射混凝土的厚度。

　　5.冻结法。掌握衬砌及防水的施工要求

　　施工期间的防水措施主要是排和堵两类。

　　含水的松散破碎地层应采用降低地下水位的排水方案，不宜采用集中宣泄排水的方法。

　　衬砌背后排水及止水系统的施工应符合下列要求：

　　衬砌背后设置排水盲管、暗沟或在隧底设置中心排水沟。

　　衬砌背后可采用注浆或喷涂防水层等方法止水。

　　衬砌施工缝和沉降缝的止水带不得有割伤、破裂，固定应牢固，防止偏移，提高止水带部位混凝土浇筑的质量。

　　熟悉小导管注浆加固土体技术

　　1.小导管注浆是浅埋暗挖隧道超前支护的一种措施。在软弱、破碎地层中凿孔后易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，应采取超前小导管支护。超前小导管支护必须配合钢拱架使用。

　　2.小导管注浆支护。小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于lm。

　　3，采用小导管加固时，为保证工作面稳定和掘进安全，应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度，严格控制好小导管的钻设角度。

　　4.小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。

　　在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;在砂层中宜采用劈裂注浆法;在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。

　　熟悉管棚的施工要求

　　一、管棚超前支护的效果及适用围岩

　　管棚超前支护作为地下工程的辅助施工方法，是为了在特殊条件下安全开挖，预先提供增强地层承载力的临时支护方法，对控制塌方和抑制地表沉降有明显的效果。管棚超前支护加固地层主要适用于软弱、沙砾地层或软岩、岩堆、破碎带地段。

　　二、采用管棚超前支护的场合

　　三、管棚的含义、形状及其采用依据

　　管棚所用钢管的技术要求

　　采用管棚超前支护施工时，管棚一般选用直径50~150mm的焊接钢管或无缝钢管，入土端制作成尖靴状或楔形，钢管长度8~30m不等，对于特殊地段，可采用较大直径的管棚，如北京地铁5号线下穿崇文门车站就采用了直径600mm的管棚。

　　管棚钢管环向布设间距要求

　　管棚钢管环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响，施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。一般采用的间距为2.0~2.5倍的钢管直径。在铁路、公路正下方施工时，要采用刚度大的大中直径钢管连续布设。

　　四、管棚超前支护的施工工艺流程

　　设置管棚基地(包括空间及定位架)→ 水平钻孔→压入钢管→(必须严格向钢管内或管周围土体注浆)→管棚支护条件下进行开挖。

　　五、管棚施工要求

　　钻孔开始前，把钢管放在标准拱架上，测定钻孔孔位和钻机的中心，使两点一致。为了防止钻孔中心震动，钢管应用U形螺栓与拱架稍加固定，以防止弯曲，并应每隔5m(视情况可调整，一般为2~6m)对正在钻进的钻孔及插入的钢管的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查。

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　　（2012年真题）

　　1、关于小导管注浆说法错误的是( )

　　A超前小导管支护必须配合钢拱架使用

　　B 钢管长度8-30m不等

　　C 钢管应沿拱的环向向外设置外插角

　　D两排小导管在纵向应有一定搭接长度

　　【答案】B

　　【解析】小导管注浆支护的一般设计如下：钢管直径 30 - 50mm ，钢管长 3 -5m ，钢管钻设注浆孔间距为 100 - 150mm ，钢管沿拱的环向布置间距为 300 ? 500mm ，钢管沿拱的环向外插角为 5°～ 15 °，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于 1m 。

　　【考点来源】该考点来自教材第一部分第三章：2K313000 交通和隧道工程，第三节：2K313030 喷锚暗挖法施工

　　2、相对来说，浅埋暗挖法中施工工期较长的方法有()

　　A全断面法 B正台阶法

　　C中洞法 D柱洞法

　　E双侧壁导坑法

　　【答案】CDE

　　【解析】

　　【考点来源】该考点来自教材第一部分第三章：2K313000 交通和隧道工程，第三节：2K313030 喷锚暗挖法施工

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　　1、以下关于各种开挖方法中错误的是( )。

　　A.单侧壁导坑法适用于地层差、跨度≤14m，沉降较小，防水好

　　B .中洞法适用于小跨度、连续使用可扩成大跨度，沉降小，防水效果差

　　C .侧洞法适用于小跨度、连续使用可扩成大跨度，沉降大，防水效果差

　　D .柱洞法适用于多跨多层结构，沉降大，防水效果差

　　标准答案：A

　　2、 全断面法适用于地质条件好的地层，围岩必须有足够的( )。

　　A.强度

　　B.抵抗变形能力

　　C .自稳能力

　　D .不透水性

　　标准答案： C

　　3、 以下关于台阶开挖法优点说法错误的是( )。

　　A.灵活多变，适用性强，是各种开挖方法中的基本方法

　　B.有足够的作业空间和较快的施工速度

　　C.当地层无水、洞跨小于12m时，均可采用该方法

　　D.适用于软弱围岩，如第四纪沉积地层

　　标准答案： C

　　4、 正台阶环形开挖法，一般将断面分( )部分。

　　A.2

　　B.3

　　C.4

　　D.5

　　标准答案： B

　　5、 超前锚杆、小导管支护长度宜为( )，并应大于循环进尺的2倍。

　　A.2.0～2.5m

　　B.2.5～3.Om

　　C.3.0～3.5m

　　D.3.5～4m

　　标准答案： C

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