1K413052 隧道工程施工方法
①明挖法。在拆遷量小的情況下，此法的工程造價(jià)低、速度快。但交通干擾大，一般在市區(qū)不容易實(shí)施。只有在郊區(qū)、空曠區(qū)，有條件敞口開挖時(shí)方可采用。當(dāng)土體穩(wěn)定需要時(shí)，還應(yīng)采取支護(hù)樁或地下連續(xù)墻作基坑支護(hù)；當(dāng)工程結(jié)構(gòu)物處于有地下水干擾的位置，還需采取降排水措施。
明挖法施工隧道的工藝相對簡單、受力明確，操作方便，但需做好地下管線拆遷或加固穩(wěn)定、地面交通疏導(dǎo)、環(huán)境保護(hù)以及基坑安全穩(wěn)定等工作。遇有基坑石方需要爆破時(shí)，必須事先編制爆破方案、申報(bào)主管部門批準(zhǔn)后方可實(shí)施。
②蓋挖逆筑法。蓋挖逆筑法是蓋挖法的一種。該法施工是先修筑隧道(或車站)圍護(hù)墻和支承柱以及結(jié)構(gòu)頂板，然后利用出入口、通風(fēng)道或單獨(dú)設(shè)置豎井，用自上而下的逆筑法施工單層或多層地下隧道(或車站)結(jié)構(gòu)。此方法介乎明挖法與暗挖法之間，除其頂板為明挖施工 外，其余結(jié)構(gòu)均為暗挖施工。這種方法特別適合于城市市區(qū)，人口、交通密集繁忙之處。
此種方法大部分土方在頂蓋及圍護(hù)墻體結(jié)構(gòu)之內(nèi)的洞中開挖，適宜于軟弱土質(zhì)地層，地下水穩(wěn)定在基底高程0.5m以下的地層條件，否則還需要配以降水措施。
蓋挖逆筑法施工，一般分兩個(gè)階段:地面施工階段——圍護(hù)墻、中間柱、頂板施工；洞內(nèi)施工階段——土方開挖、結(jié)構(gòu)、裝修和設(shè)備安裝。土方和器材出人全靠豎井運(yùn)輸。在地面施工階段，施工對地面交通、市民生活以及地下管道等有:干擾，應(yīng)該快速而細(xì)致地完成。頂板、圍護(hù)墻、柱是施工期間以及運(yùn)營期間的主體結(jié)構(gòu)的一部分；施工中完成的樓板是施工階段幫助側(cè)墻維持穩(wěn)定和運(yùn)營期間整體結(jié)構(gòu)的組成部分，當(dāng)側(cè)墻穩(wěn)定有需要時(shí)，樓板上方和下方需加臨時(shí)水平撐；底板是完成整個(gè)主結(jié)構(gòu)的最后部分，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)閉合的重要環(huán)節(jié)，對保證隧道(車站)蓋挖逆筑施工安全、穩(wěn)定有重要意義。
③噴錨暗挖法。噴錨暗挖法是邊挖邊支護(hù)，約束圍巖變位，使圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支護(hù)環(huán)、實(shí)施穩(wěn)定的人工掘進(jìn)作。在土層和不穩(wěn)定巖體中開挖隧道時(shí)，工作面被擾動(dòng)，為延長圍巖穩(wěn)定時(shí)間，必要時(shí)還需要采取超前預(yù)支護(hù)或加固措施(如注漿、冰凍等)，然后再進(jìn)行挖掘。隧道掘進(jìn)沿線的地層和地表情況變化萬千，因此詳細(xì)掌握工程地質(zhì)和水文資料，詳 細(xì)制定開挖工藝、方案，確保挖掘過程中圍巖穩(wěn)定、初期支護(hù)及時(shí)閉合，是十分重要的。用此法掘進(jìn)施工中土和器材的進(jìn)出一般也是通過豎井運(yùn)輸。初期支護(hù)結(jié)構(gòu)一般采用鋼拱架(拱形斷 面)加噴射混凝土。整個(gè)施工過程以人工操作為主，因此必須確保施工期間隧道內(nèi)沒有水。
噴錨暗挖法施工自始至終處于暗挖土體與隧道結(jié)構(gòu)施筑與置換的動(dòng)態(tài)過程，隧道圍巖 始終處于穩(wěn)定與失穩(wěn)兩種態(tài)勢的交變過程之中。為確保施工過程中隧道圍巖穩(wěn)定，必須采 用監(jiān)控測量的方法，對圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)反饋信息，指導(dǎo)安全施工。
為使隧道順利掘進(jìn)并保證圍巖穩(wěn)定，施工中常需要配以各種輔助工法。在需要采用鉆爆開挖時(shí)，對硬巖宜用光面爆破，軟巖中宜用預(yù)裂爆破，爆破前應(yīng)進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)和修正，并將爆破方案申報(bào)公安部門審批同意后可實(shí)施。
噴錨暗挖法也常用于地鐵車站施工。
④盾構(gòu)法。采用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧道掘進(jìn)施工的方法稱為隧道盾構(gòu)掘進(jìn)法。盾構(gòu)機(jī)具有開挖、支護(hù)、排渣和拼裝隧道襯砌管片等功能。常見盾構(gòu)機(jī)種類有敞口式、網(wǎng)格式、土壓平衡式、泥水平衡式和氣壓式等。各種盾構(gòu)機(jī)均有一定適用范圍，應(yīng)根據(jù)隧道外徑、埋深、地質(zhì)、地下管線與構(gòu)筑物、地面環(huán)境、開挖面穩(wěn)定和地表隆沉控制值等控制要求，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后進(jìn)行設(shè)備選型，使施工質(zhì)量高、造價(jià)低、又安全。
盾構(gòu)機(jī)以其盾殼作保護(hù)，既支承周圍土體又保護(hù)殼內(nèi)機(jī)具設(shè)備和人員安全。在無地下水的地層中，可采用敞口式盾構(gòu)，用手掘式或半機(jī)械方式挖掘正面土體；網(wǎng)格式盾構(gòu)機(jī)在胸板上設(shè)有網(wǎng)格，由千斤頂頂進(jìn)時(shí)正面土體受擠壓后通過網(wǎng)格擠入胸板內(nèi)側(cè)，用括板運(yùn)輸機(jī)將土運(yùn)走；土壓平衡和泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)屬于閉胸式機(jī)械化盾構(gòu)機(jī)，適用于有地下水、對地表隆沉有嚴(yán)格要求的地層，機(jī)頭有刀盤，切土進(jìn)入土艙，機(jī)內(nèi)有螺旋輸送機(jī)排土(泥水式盾構(gòu)機(jī)采用攪拌器將土艙中的土與水充分?jǐn)嚢璩闪鲬B(tài)，由泵輸送、排出)。
排土速度與掘進(jìn)速度要有機(jī)協(xié)調(diào)，以保持開挖面土體有一定土壓，維持土體穩(wěn)定，達(dá)到控制圍巖和地表穩(wěn)定的目的。
掘進(jìn)過程中，管片拼裝設(shè)備逐環(huán)拼裝管片，形成隧道襯砌。管片之間有止水密封條，安裝時(shí)便形成止水功能。機(jī)頭有注漿孔，可進(jìn)行填空注漿，限制地層沉降，管片可留有注漿孔，可進(jìn)行二次注漿。為保證機(jī)頭土艙始終具有土壓，還有注漿系統(tǒng)對土艙內(nèi)的土注漿或水或泡沫，對有些土進(jìn)行塑流化改性。
不同盾構(gòu)機(jī)在設(shè)備、工藝和適用條件上都有差別，但基本掘進(jìn)原則(保持土體穩(wěn)定、人機(jī)安全、環(huán)境安全等)是相同的。為此，盾構(gòu)法隧道施工中，測量監(jiān)控工作仍然是不可缺少的一個(gè)組成部分。
①明挖法。在拆遷量小的情況下，此法的工程造價(jià)低、速度快。但交通干擾大，一般在市區(qū)不容易實(shí)施。只有在郊區(qū)、空曠區(qū)，有條件敞口開挖時(shí)方可采用。當(dāng)土體穩(wěn)定需要時(shí)，還應(yīng)采取支護(hù)樁或地下連續(xù)墻作基坑支護(hù)；當(dāng)工程結(jié)構(gòu)物處于有地下水干擾的位置，還需采取降排水措施。
明挖法施工隧道的工藝相對簡單、受力明確，操作方便，但需做好地下管線拆遷或加固穩(wěn)定、地面交通疏導(dǎo)、環(huán)境保護(hù)以及基坑安全穩(wěn)定等工作。遇有基坑石方需要爆破時(shí)，必須事先編制爆破方案、申報(bào)主管部門批準(zhǔn)后方可實(shí)施。
②蓋挖逆筑法。蓋挖逆筑法是蓋挖法的一種。該法施工是先修筑隧道(或車站)圍護(hù)墻和支承柱以及結(jié)構(gòu)頂板，然后利用出入口、通風(fēng)道或單獨(dú)設(shè)置豎井，用自上而下的逆筑法施工單層或多層地下隧道(或車站)結(jié)構(gòu)。此方法介乎明挖法與暗挖法之間，除其頂板為明挖施工 外，其余結(jié)構(gòu)均為暗挖施工。這種方法特別適合于城市市區(qū)，人口、交通密集繁忙之處。
此種方法大部分土方在頂蓋及圍護(hù)墻體結(jié)構(gòu)之內(nèi)的洞中開挖，適宜于軟弱土質(zhì)地層，地下水穩(wěn)定在基底高程0.5m以下的地層條件，否則還需要配以降水措施。
蓋挖逆筑法施工，一般分兩個(gè)階段:地面施工階段——圍護(hù)墻、中間柱、頂板施工；洞內(nèi)施工階段——土方開挖、結(jié)構(gòu)、裝修和設(shè)備安裝。土方和器材出人全靠豎井運(yùn)輸。在地面施工階段，施工對地面交通、市民生活以及地下管道等有:干擾，應(yīng)該快速而細(xì)致地完成。頂板、圍護(hù)墻、柱是施工期間以及運(yùn)營期間的主體結(jié)構(gòu)的一部分；施工中完成的樓板是施工階段幫助側(cè)墻維持穩(wěn)定和運(yùn)營期間整體結(jié)構(gòu)的組成部分，當(dāng)側(cè)墻穩(wěn)定有需要時(shí)，樓板上方和下方需加臨時(shí)水平撐；底板是完成整個(gè)主結(jié)構(gòu)的最后部分，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)閉合的重要環(huán)節(jié)，對保證隧道(車站)蓋挖逆筑施工安全、穩(wěn)定有重要意義。
③噴錨暗挖法。噴錨暗挖法是邊挖邊支護(hù)，約束圍巖變位，使圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支護(hù)環(huán)、實(shí)施穩(wěn)定的人工掘進(jìn)作。在土層和不穩(wěn)定巖體中開挖隧道時(shí)，工作面被擾動(dòng)，為延長圍巖穩(wěn)定時(shí)間，必要時(shí)還需要采取超前預(yù)支護(hù)或加固措施(如注漿、冰凍等)，然后再進(jìn)行挖掘。隧道掘進(jìn)沿線的地層和地表情況變化萬千，因此詳細(xì)掌握工程地質(zhì)和水文資料，詳 細(xì)制定開挖工藝、方案，確保挖掘過程中圍巖穩(wěn)定、初期支護(hù)及時(shí)閉合，是十分重要的。用此法掘進(jìn)施工中土和器材的進(jìn)出一般也是通過豎井運(yùn)輸。初期支護(hù)結(jié)構(gòu)一般采用鋼拱架(拱形斷 面)加噴射混凝土。整個(gè)施工過程以人工操作為主，因此必須確保施工期間隧道內(nèi)沒有水。
噴錨暗挖法施工自始至終處于暗挖土體與隧道結(jié)構(gòu)施筑與置換的動(dòng)態(tài)過程，隧道圍巖 始終處于穩(wěn)定與失穩(wěn)兩種態(tài)勢的交變過程之中。為確保施工過程中隧道圍巖穩(wěn)定，必須采 用監(jiān)控測量的方法，對圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)反饋信息，指導(dǎo)安全施工。
為使隧道順利掘進(jìn)并保證圍巖穩(wěn)定，施工中常需要配以各種輔助工法。在需要采用鉆爆開挖時(shí)，對硬巖宜用光面爆破，軟巖中宜用預(yù)裂爆破，爆破前應(yīng)進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)和修正，并將爆破方案申報(bào)公安部門審批同意后可實(shí)施。
噴錨暗挖法也常用于地鐵車站施工。
④盾構(gòu)法。采用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧道掘進(jìn)施工的方法稱為隧道盾構(gòu)掘進(jìn)法。盾構(gòu)機(jī)具有開挖、支護(hù)、排渣和拼裝隧道襯砌管片等功能。常見盾構(gòu)機(jī)種類有敞口式、網(wǎng)格式、土壓平衡式、泥水平衡式和氣壓式等。各種盾構(gòu)機(jī)均有一定適用范圍，應(yīng)根據(jù)隧道外徑、埋深、地質(zhì)、地下管線與構(gòu)筑物、地面環(huán)境、開挖面穩(wěn)定和地表隆沉控制值等控制要求，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后進(jìn)行設(shè)備選型，使施工質(zhì)量高、造價(jià)低、又安全。
盾構(gòu)機(jī)以其盾殼作保護(hù)，既支承周圍土體又保護(hù)殼內(nèi)機(jī)具設(shè)備和人員安全。在無地下水的地層中，可采用敞口式盾構(gòu)，用手掘式或半機(jī)械方式挖掘正面土體；網(wǎng)格式盾構(gòu)機(jī)在胸板上設(shè)有網(wǎng)格，由千斤頂頂進(jìn)時(shí)正面土體受擠壓后通過網(wǎng)格擠入胸板內(nèi)側(cè)，用括板運(yùn)輸機(jī)將土運(yùn)走；土壓平衡和泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)屬于閉胸式機(jī)械化盾構(gòu)機(jī)，適用于有地下水、對地表隆沉有嚴(yán)格要求的地層，機(jī)頭有刀盤，切土進(jìn)入土艙，機(jī)內(nèi)有螺旋輸送機(jī)排土(泥水式盾構(gòu)機(jī)采用攪拌器將土艙中的土與水充分?jǐn)嚢璩闪鲬B(tài)，由泵輸送、排出)。
排土速度與掘進(jìn)速度要有機(jī)協(xié)調(diào)，以保持開挖面土體有一定土壓，維持土體穩(wěn)定，達(dá)到控制圍巖和地表穩(wěn)定的目的。
掘進(jìn)過程中，管片拼裝設(shè)備逐環(huán)拼裝管片，形成隧道襯砌。管片之間有止水密封條，安裝時(shí)便形成止水功能。機(jī)頭有注漿孔，可進(jìn)行填空注漿，限制地層沉降，管片可留有注漿孔，可進(jìn)行二次注漿。為保證機(jī)頭土艙始終具有土壓，還有注漿系統(tǒng)對土艙內(nèi)的土注漿或水或泡沫，對有些土進(jìn)行塑流化改性。
不同盾構(gòu)機(jī)在設(shè)備、工藝和適用條件上都有差別，但基本掘進(jìn)原則(保持土體穩(wěn)定、人機(jī)安全、環(huán)境安全等)是相同的。為此，盾構(gòu)法隧道施工中，測量監(jiān)控工作仍然是不可缺少的一個(gè)組成部分。