定義:在城鎮(zhèn)軟弱圍巖地層中,在淺埋條件下修建地下工程,以改造地質(zhì)條件為前提,以控制地表沉降為重點(diǎn),以格柵(或其他鋼結(jié)構(gòu))和錨噴作為初期支護(hù)手段,遵循“新奧法”大部分原理。按照“十八字”原則(即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測)進(jìn)行隧道的設(shè)計(jì)和施工,稱之為淺埋暗挖技術(shù)。
淺埋暗挖技術(shù)從減少城市地表沉陷考慮,還必須輔之以其他配套技術(shù),比如地層加固、降水等。
特點(diǎn):首先,淺埋暗挖法不允許帶水作業(yè),如果含水地層達(dá)不到疏干,帶水作業(yè)開挖面的穩(wěn)定性時(shí)刻受到威脅,甚至發(fā)生塌方。大范圍的淤泥質(zhì)軟土、粉細(xì)砂地層,降水有困難或經(jīng)濟(jì)上選擇此工法不合算的地層,不宜采用此法。第二,采用淺埋暗挖法要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性。我國規(guī)范對土壤的自立性從定性上提出了要求:工作面土體的自立時(shí)間,應(yīng)足以進(jìn)行必要的初期支護(hù)作業(yè)。對開挖面前方地層的預(yù)加固和預(yù)處理,視為淺埋暗挖法的必要前提,目的就在于加強(qiáng)開挖面的穩(wěn)定性,增加施工的安全性。
為了有效地解決地面交通等各種干擾問題,采用淺埋暗挖法是修建鐵車站的首選方法。淺埋暗挖車站結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵的問題是如何控制地表沉陷。因此,尋求合理的施工方法關(guān)系重大。
主要方法有: 1.中洞法 2.側(cè)洞法 3.雙眼鏡工法 4.柱洞法 5.洞樁法
1、淺埋暗挖—中洞法
(1)中跨部分(包括立柱)采用CRD法施工。先將中洞自上而下分塊成環(huán),隨挖隨撐,及時(shí)做好噴錨和鋼架初期支護(hù);
(2)由下而上施作中跨部分二次模注鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),中隔墻也逐層拆除。中洞各工序完成后,就會(huì)形成一個(gè)剛度很大的完整結(jié)構(gòu)頂住上部土體,從而有效地減少地表沉降量。
(3)當(dāng)中洞完成后,兩側(cè)洞采用臺階法,對稱自上而下開挖。
(4)同樣,初期支護(hù)完成后,再自下而上施作兩側(cè)洞的二次模注鋼筋混凝土襯砌
淺埋暗挖—中洞法(三拱立柱式車站施工步驟)
2、淺埋暗挖—側(cè)洞法
與中洞法相反,側(cè)洞法是先對稱地用CRD法開挖兩個(gè)側(cè)洞,待完成二次模注鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)后,再用臺階法開挖中洞。
由于開挖兩個(gè)側(cè)洞后,中洞的寬度變窄,其承載土柱承受上覆土體壓重的承載力下降,因而可能產(chǎn)生比中洞法要大的地表下沉。
3、淺埋暗挖—雙眼睛工法
(1)先開挖一側(cè)洞
(2)再開挖另一側(cè)洞
(3)最后開挖中洞
這種方式不會(huì)在同一橫斷面上同時(shí)形成大的跨度,因而更有利于地層的穩(wěn)定,但施工進(jìn)度將會(huì)減慢。
三跨雙拱車站結(jié)構(gòu)采用的雙眼鏡工法,對地表的沉陷值可以控制在30mm之內(nèi),與中洞法相當(dāng)。
4、淺埋暗挖—柱洞法
采用“柱洞法”施工。按照“小分塊、短臺階、早成環(huán)”的原則,將整個(gè)斷面開挖橫向分為:側(cè)洞、有柱的柱洞和中洞共5個(gè)洞,每洞分上、中、下三層。
先自上而下對稱施工柱洞初支,再由下而上施作柱洞二襯,建立起梁、柱支撐體系。柱洞完成后,施工兩個(gè)柱洞中間的中洞初支和二襯,形成整個(gè)大中洞穩(wěn)定體系。再對稱自上而下施工兩側(cè)洞初支,最后縱向分段自下而上對稱施作二襯,完成結(jié)構(gòu)閉合。
柱洞法施工步驟
5、淺埋暗挖法—洞樁法
其主要原理是在車站立柱和邊墻的頂部和底部施作小導(dǎo)洞,通過導(dǎo)洞采用樁基的施工方法施作車站立柱和邊墻,而后小斷面開挖施作車站頂板,最后在車站頂板的保護(hù)下開挖車站主體并進(jìn)行車站其余結(jié)構(gòu)的施工。
洞樁法施工中車站的主體工程的開挖在車站頂板的保護(hù)下進(jìn)行,施工較為安全,并能有效的控制地表的沉降。
洞樁法施工步驟
施工條基梁、邊樁;施工中柱底梁、鋼管柱;回填邊樁與小導(dǎo)洞間空隙。
施工邊樁上頂梁、施工中柱頂梁;回填頂梁下與小導(dǎo)洞間空隙。
回填頂梁上與小導(dǎo)洞間空隙;而后對稱開挖邊拱部。
破除小導(dǎo)洞初支,左右對稱襯砌邊拱部;而后開挖中拱部。
破除小導(dǎo)洞初支,襯砌中拱部。
開挖站廳層土方,施工中板。
施工站廳層側(cè)墻。
開挖站臺層土方,施工底板。
施工站臺層側(cè)墻。
施工站臺板。