探討臺(tái)階法在地鐵隧道施工中的實(shí)踐思路構(gòu)架

陳國(guó)防

摘 要：在地鐵隧道施工之前首先要認(rèn)真的勘查資料，然后再和實(shí)際的地質(zhì)狀況進(jìn)行對(duì)比，再根據(jù)所掌握的信息將施工方案進(jìn)行優(yōu)化，臺(tái)階法在地鐵隧道施工的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛，再加上施工人員的精心組織、嚴(yán)密監(jiān)測(cè)、科學(xué)管理，施工的周期會(huì)得到很大程度上的縮短，而且工程質(zhì)量也得到了提升。文章就對(duì)某地區(qū)的地鐵隧道施工中所用到的臺(tái)階法進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解，希望能夠幫助廣大同行進(jìn)行參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：臺(tái)階法；地鐵隧道；實(shí)踐思路

1 工程概況

圖1 該地區(qū)的橫斷面以及剖面地質(zhì)圖

某市的某段地鐵隧道的全長(zhǎng)為690m，是單線洞結(jié)構(gòu)，該隧道的高度為6.42m，跨度為6.23m，中心間距為16.7m。采用正臺(tái)階法進(jìn)行預(yù)留核心土開(kāi)挖，該地區(qū)的地質(zhì)土層有下往上依次為：卵石圓礫、中粗砂、卵石圓礫、中粗砂、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土填土、雜填土層。經(jīng)勘查在整個(gè)隧道的結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)有三層水質(zhì)，依次為上層滯水、潛水、承壓水。該地區(qū)的橫斷面以及地質(zhì)剖面圖如圖1所示。

2 施工方案

隧道的組織施工按照新奧法進(jìn)行，超前支護(hù)采用導(dǎo)管拱部周壁預(yù)先注漿，開(kāi)挖進(jìn)程盡量縮短，支護(hù)力度要加大，封閉的速度要快，測(cè)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)要頻繁等。開(kāi)挖時(shí)采用上下臺(tái)階的預(yù)留核心進(jìn)行開(kāi)挖，左面和右面的掌子面錯(cuò)開(kāi)距離為30m，隧道內(nèi)部運(yùn)輸不用鋪設(shè)軌道，隧道內(nèi)部供電采用洞外安裝的變壓器供電，內(nèi)部的通風(fēng)換氣采用空壓機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 施工方法

3.1 超前小導(dǎo)管

在實(shí)施開(kāi)挖之前，首先要對(duì)土體采用預(yù)注漿進(jìn)行加固，注漿的小導(dǎo)管長(zhǎng)度為3m，鋪設(shè)時(shí)要選在隧道的拱度為130°的范圍內(nèi)，導(dǎo)管的外徑為32的鋼管加工成花管，然后釘入土體，在進(jìn)行注漿，注漿的施工工序主要包括：鉆孔、布管、封孔和注漿等。

3.1.1 小導(dǎo)管加工

在加工小導(dǎo)管時(shí)是使用外徑為32的鋼管進(jìn)行加工的，主要的形狀是有一個(gè)尖錐狀，有利于釘入土體，還有孔眼的布設(shè)一般在管的頂部到尾部的整個(gè)范圍，由于尾部需要重力擊打，因此需要使用鋼筋焊制一個(gè)管箍。詳見(jiàn)圖2。

圖2 小導(dǎo)管的加工圖

3.1.2 鉆孔布管

一般粘土和粉土之間采用電煤鉆，高壓風(fēng)吹空一般比較適用于砂卵石，而孤石或者巖層一般會(huì)選用風(fēng)鉆打孔。鉆孔完畢之后使用鐵錘或者其他的物體將導(dǎo)管釘入土體內(nèi)部，然后再把管尾部與格柵鋼架焊接成一個(gè)整體，最后就是封管壓漿。

3.1.3 注漿

在注漿之前，先對(duì)隧道中的土質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定漿液的擴(kuò)散半徑，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)再確定注漿的指標(biāo)。注漿主要控制兩項(xiàng)指標(biāo)，一是注漿量，二是注漿壓力，注漿的壓力相對(duì)固定，壓力范圍在0.3-0.5Mpa，注漿量的計(jì)算需要使用公式進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

Q=πR2LnK

該公式中R表示漿液的擴(kuò)散半徑，該數(shù)據(jù)是通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)得出的；L表示導(dǎo)管的長(zhǎng)度；n表示巖體的孔洞縫隙率，一般不同的土質(zhì)都會(huì)有固定值，比如粉土為0.4；K表示填充系數(shù)，這也是固定值，比如卵石圓礫按0.8。注漿結(jié)束之后進(jìn)行檢測(cè)如果注漿的壓力達(dá)標(biāo)，便可終止注漿。

3.2 隧道開(kāi)挖支護(hù)

3.2.1 格柵鋼架施工

格柵鋼架按照1：1胎膜比例進(jìn)行放樣，然后設(shè)立工作臺(tái)，加工完成之后檢查合格，再運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。格柵鋼架的安裝要求每一個(gè)鋼架均在同一個(gè)鉛垂直面，扭曲度和偏斜程度均要符合要求，格柵鋼架要進(jìn)行兩兩相連，從而形成后一個(gè)完整的體系，各個(gè)單元間使用螺栓鏈接，確保牢固。初期的支護(hù)強(qiáng)度若達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%以上，那么就應(yīng)該在支護(hù)背后進(jìn)行壓漿填充，將整個(gè)支護(hù)背后的空洞全部填滿為止。

3.2.2 隧道開(kāi)挖

隧道的開(kāi)挖采用上下臺(tái)階預(yù)留核心土法，主要分為三個(gè)步驟：①開(kāi)挖上臺(tái)階的拱部；②再開(kāi)挖下臺(tái)階的兩側(cè)邊墻；③再將核心土和仰拱進(jìn)行開(kāi)挖。每一步操作完成之后均立馬將格柵鋼架安裝并進(jìn)行混凝土噴射保證支護(hù)的強(qiáng)度。詳情如圖3所示：

圖3 隧道的施工步驟

（1）開(kāi)挖上臺(tái)階拱部。由上至下將拱部的周邊進(jìn)行開(kāi)挖，中間部位預(yù)留出來(lái)，核心土的臺(tái)階的長(zhǎng)度控制在2-3m之間，開(kāi)挖結(jié)束后立刻安裝格柵鋼架并噴射混凝土。

（2）開(kāi)挖下臺(tái)階兩側(cè)邊墻。兩側(cè)邊墻同樣也是由上至下開(kāi)挖，但是開(kāi)挖的進(jìn)入尺寸不應(yīng)超過(guò)格柵鋼架的間距。同樣開(kāi)挖完畢之后進(jìn)行支護(hù)加固。

（3）開(kāi)挖核心土和仰拱。依然是從上往下進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖的進(jìn)尺和步驟2一樣，開(kāi)挖完畢之后進(jìn)行支護(hù)加固。所有開(kāi)挖的廢土渣均由小型拖拉機(jī)運(yùn)輸至廢棄的土場(chǎng)。

4 監(jiān)控測(cè)量

4.1 測(cè)點(diǎn)布置與監(jiān)測(cè)方法

4.1.1 洞內(nèi)凈空收斂觀測(cè)

（1）拱頂下沉監(jiān)測(cè)，在開(kāi)挖完成后的12h之內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，在采集數(shù)據(jù)時(shí)采用銦鋼尺和水準(zhǔn)儀。

（2）隧道內(nèi)水平收斂監(jiān)測(cè)，在初期支護(hù)完畢之后，隧道底板1.2m的距離和邊墻起拱線的位置均設(shè)置收斂點(diǎn)，再在格柵的兩側(cè)均焊接掛鉤，然后采集隧道的水平收斂的初始數(shù)據(jù)。

（3）隧底隆起觀測(cè)：在隧道內(nèi)每隔10左右設(shè)置一個(gè)點(diǎn)，然后測(cè)量隧底隆起、水平收斂、拱頂下沉等指標(biāo)，并讓這些指標(biāo)能夠反映一個(gè)斷面的收斂情況。詳見(jiàn)圖4。

圖4 監(jiān)控測(cè)量的布置圖

4.1.2 地表、天橋沉降觀測(cè)

（1）地表。沿隧道每20m設(shè)置一個(gè)地面沉降斷面，點(diǎn)位的位置一定要能夠反映所檢測(cè)的對(duì)象的特征，在點(diǎn)位的設(shè)置上要確保其具有長(zhǎng)期的穩(wěn)固性，如果在施工中觀測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)受損和破壞的情況應(yīng)立即布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，以求使的觀測(cè)具有持續(xù)和連續(xù)性。

（2）天橋。觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)該布置在每個(gè)天橋的橋墩上，布設(shè)完成之后立刻讀取原始數(shù)值，然后在開(kāi)挖過(guò)程中，隧道和天橋相距30m左右時(shí)進(jìn)行頻繁觀測(cè)。

4.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與信息反饋

（1）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得到之后，然后根據(jù)數(shù)據(jù)的分布情況，根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，將檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，建立位移-空間曲線圖，對(duì)于建筑的安全性進(jìn)行預(yù)測(cè)，最后將施工的對(duì)策進(jìn)行確定。

（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋。施工方法和工程技術(shù)的使用均要通過(guò)檢測(cè)結(jié)果的分析綜合指標(biāo)而得出的，因此檢測(cè)結(jié)果作為最后確定施工方法的確定的反饋。

5 結(jié)語(yǔ)

目前在隧道施工中，臺(tái)階法開(kāi)挖技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，同時(shí)它的特點(diǎn)就是工程質(zhì)量容易控制、安全性能好、同時(shí)非常具有經(jīng)濟(jì)性，因此非常值得推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 周素亮，李厚友.臺(tái)階法在地鐵暗挖隧道試驗(yàn)段中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（11）.

[2] 江阿蘭，鄭繼強(qiáng).淺埋暗挖短臺(tái)階法隧道施工數(shù)值模擬分析[J].低溫建筑技術(shù)，2012（4）.

[3] 谷拴成，黃榮賓.CRD法和臺(tái)階法施工對(duì)地鐵隧道圍巖變形的影響[J].建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014（1）.

[4] 張記龍.臺(tái)階法在地鐵隧道施工中的應(yīng)用[J].西部探礦工程， 2011（3）.

摘 要：在地鐵隧道施工之前首先要認(rèn)真的勘查資料，然后再和實(shí)際的地質(zhì)狀況進(jìn)行對(duì)比，再根據(jù)所掌握的信息將施工方案進(jìn)行優(yōu)化，臺(tái)階法在地鐵隧道施工的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛，再加上施工人員的精心組織、嚴(yán)密監(jiān)測(cè)、科學(xué)管理，施工的周期會(huì)得到很大程度上的縮短，而且工程質(zhì)量也得到了提升。文章就對(duì)某地區(qū)的地鐵隧道施工中所用到的臺(tái)階法進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解，希望能夠幫助廣大同行進(jìn)行參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：臺(tái)階法；地鐵隧道；實(shí)踐思路

1 工程概況

圖1 該地區(qū)的橫斷面以及剖面地質(zhì)圖

某市的某段地鐵隧道的全長(zhǎng)為690m，是單線洞結(jié)構(gòu)，該隧道的高度為6.42m，跨度為6.23m，中心間距為16.7m。采用正臺(tái)階法進(jìn)行預(yù)留核心土開(kāi)挖，該地區(qū)的地質(zhì)土層有下往上依次為：卵石圓礫、中粗砂、卵石圓礫、中粗砂、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土填土、雜填土層。經(jīng)勘查在整個(gè)隧道的結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)有三層水質(zhì)，依次為上層滯水、潛水、承壓水。該地區(qū)的橫斷面以及地質(zhì)剖面圖如圖1所示。

2 施工方案

隧道的組織施工按照新奧法進(jìn)行，超前支護(hù)采用導(dǎo)管拱部周壁預(yù)先注漿，開(kāi)挖進(jìn)程盡量縮短，支護(hù)力度要加大，封閉的速度要快，測(cè)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)要頻繁等。開(kāi)挖時(shí)采用上下臺(tái)階的預(yù)留核心進(jìn)行開(kāi)挖，左面和右面的掌子面錯(cuò)開(kāi)距離為30m，隧道內(nèi)部運(yùn)輸不用鋪設(shè)軌道，隧道內(nèi)部供電采用洞外安裝的變壓器供電，內(nèi)部的通風(fēng)換氣采用空壓機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 施工方法

3.1 超前小導(dǎo)管

在實(shí)施開(kāi)挖之前，首先要對(duì)土體采用預(yù)注漿進(jìn)行加固，注漿的小導(dǎo)管長(zhǎng)度為3m，鋪設(shè)時(shí)要選在隧道的拱度為130°的范圍內(nèi)，導(dǎo)管的外徑為32的鋼管加工成花管，然后釘入土體，在進(jìn)行注漿，注漿的施工工序主要包括：鉆孔、布管、封孔和注漿等。

3.1.1 小導(dǎo)管加工

在加工小導(dǎo)管時(shí)是使用外徑為32的鋼管進(jìn)行加工的，主要的形狀是有一個(gè)尖錐狀，有利于釘入土體，還有孔眼的布設(shè)一般在管的頂部到尾部的整個(gè)范圍，由于尾部需要重力擊打，因此需要使用鋼筋焊制一個(gè)管箍。詳見(jiàn)圖2。

圖2 小導(dǎo)管的加工圖

3.1.2 鉆孔布管

一般粘土和粉土之間采用電煤鉆，高壓風(fēng)吹空一般比較適用于砂卵石，而孤石或者巖層一般會(huì)選用風(fēng)鉆打孔。鉆孔完畢之后使用鐵錘或者其他的物體將導(dǎo)管釘入土體內(nèi)部，然后再把管尾部與格柵鋼架焊接成一個(gè)整體，最后就是封管壓漿。

3.1.3 注漿

在注漿之前，先對(duì)隧道中的土質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定漿液的擴(kuò)散半徑，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)再確定注漿的指標(biāo)。注漿主要控制兩項(xiàng)指標(biāo)，一是注漿量，二是注漿壓力，注漿的壓力相對(duì)固定，壓力范圍在0.3-0.5Mpa，注漿量的計(jì)算需要使用公式進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

Q=πR2LnK

該公式中R表示漿液的擴(kuò)散半徑，該數(shù)據(jù)是通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)得出的；L表示導(dǎo)管的長(zhǎng)度；n表示巖體的孔洞縫隙率，一般不同的土質(zhì)都會(huì)有固定值，比如粉土為0.4；K表示填充系數(shù)，這也是固定值，比如卵石圓礫按0.8。注漿結(jié)束之后進(jìn)行檢測(cè)如果注漿的壓力達(dá)標(biāo)，便可終止注漿。

3.2 隧道開(kāi)挖支護(hù)

3.2.1 格柵鋼架施工

格柵鋼架按照1：1胎膜比例進(jìn)行放樣，然后設(shè)立工作臺(tái)，加工完成之后檢查合格，再運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。格柵鋼架的安裝要求每一個(gè)鋼架均在同一個(gè)鉛垂直面，扭曲度和偏斜程度均要符合要求，格柵鋼架要進(jìn)行兩兩相連，從而形成后一個(gè)完整的體系，各個(gè)單元間使用螺栓鏈接，確保牢固。初期的支護(hù)強(qiáng)度若達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%以上，那么就應(yīng)該在支護(hù)背后進(jìn)行壓漿填充，將整個(gè)支護(hù)背后的空洞全部填滿為止。

3.2.2 隧道開(kāi)挖

隧道的開(kāi)挖采用上下臺(tái)階預(yù)留核心土法，主要分為三個(gè)步驟：①開(kāi)挖上臺(tái)階的拱部；②再開(kāi)挖下臺(tái)階的兩側(cè)邊墻；③再將核心土和仰拱進(jìn)行開(kāi)挖。每一步操作完成之后均立馬將格柵鋼架安裝并進(jìn)行混凝土噴射保證支護(hù)的強(qiáng)度。詳情如圖3所示：

圖3 隧道的施工步驟

（1）開(kāi)挖上臺(tái)階拱部。由上至下將拱部的周邊進(jìn)行開(kāi)挖，中間部位預(yù)留出來(lái)，核心土的臺(tái)階的長(zhǎng)度控制在2-3m之間，開(kāi)挖結(jié)束后立刻安裝格柵鋼架并噴射混凝土。

（2）開(kāi)挖下臺(tái)階兩側(cè)邊墻。兩側(cè)邊墻同樣也是由上至下開(kāi)挖，但是開(kāi)挖的進(jìn)入尺寸不應(yīng)超過(guò)格柵鋼架的間距。同樣開(kāi)挖完畢之后進(jìn)行支護(hù)加固。

（3）開(kāi)挖核心土和仰拱。依然是從上往下進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖的進(jìn)尺和步驟2一樣，開(kāi)挖完畢之后進(jìn)行支護(hù)加固。所有開(kāi)挖的廢土渣均由小型拖拉機(jī)運(yùn)輸至廢棄的土場(chǎng)。

4 監(jiān)控測(cè)量

4.1 測(cè)點(diǎn)布置與監(jiān)測(cè)方法

4.1.1 洞內(nèi)凈空收斂觀測(cè)

（1）拱頂下沉監(jiān)測(cè)，在開(kāi)挖完成后的12h之內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，在采集數(shù)據(jù)時(shí)采用銦鋼尺和水準(zhǔn)儀。

（2）隧道內(nèi)水平收斂監(jiān)測(cè)，在初期支護(hù)完畢之后，隧道底板1.2m的距離和邊墻起拱線的位置均設(shè)置收斂點(diǎn)，再在格柵的兩側(cè)均焊接掛鉤，然后采集隧道的水平收斂的初始數(shù)據(jù)。

（3）隧底隆起觀測(cè)：在隧道內(nèi)每隔10左右設(shè)置一個(gè)點(diǎn)，然后測(cè)量隧底隆起、水平收斂、拱頂下沉等指標(biāo)，并讓這些指標(biāo)能夠反映一個(gè)斷面的收斂情況。詳見(jiàn)圖4。

圖4 監(jiān)控測(cè)量的布置圖

4.1.2 地表、天橋沉降觀測(cè)

（1）地表。沿隧道每20m設(shè)置一個(gè)地面沉降斷面，點(diǎn)位的位置一定要能夠反映所檢測(cè)的對(duì)象的特征，在點(diǎn)位的設(shè)置上要確保其具有長(zhǎng)期的穩(wěn)固性，如果在施工中觀測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)受損和破壞的情況應(yīng)立即布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，以求使的觀測(cè)具有持續(xù)和連續(xù)性。

（2）天橋。觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)該布置在每個(gè)天橋的橋墩上，布設(shè)完成之后立刻讀取原始數(shù)值，然后在開(kāi)挖過(guò)程中，隧道和天橋相距30m左右時(shí)進(jìn)行頻繁觀測(cè)。

4.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與信息反饋

（1）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得到之后，然后根據(jù)數(shù)據(jù)的分布情況，根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，將檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，建立位移-空間曲線圖，對(duì)于建筑的安全性進(jìn)行預(yù)測(cè)，最后將施工的對(duì)策進(jìn)行確定。

（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋。施工方法和工程技術(shù)的使用均要通過(guò)檢測(cè)結(jié)果的分析綜合指標(biāo)而得出的，因此檢測(cè)結(jié)果作為最后確定施工方法的確定的反饋。

5 結(jié)語(yǔ)

目前在隧道施工中，臺(tái)階法開(kāi)挖技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，同時(shí)它的特點(diǎn)就是工程質(zhì)量容易控制、安全性能好、同時(shí)非常具有經(jīng)濟(jì)性，因此非常值得推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 周素亮，李厚友.臺(tái)階法在地鐵暗挖隧道試驗(yàn)段中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（11）.

[2] 江阿蘭，鄭繼強(qiáng).淺埋暗挖短臺(tái)階法隧道施工數(shù)值模擬分析[J].低溫建筑技術(shù)，2012（4）.

[3] 谷拴成，黃榮賓.CRD法和臺(tái)階法施工對(duì)地鐵隧道圍巖變形的影響[J].建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014（1）.

[4] 張記龍.臺(tái)階法在地鐵隧道施工中的應(yīng)用[J].西部探礦工程， 2011（3）.

摘 要：在地鐵隧道施工之前首先要認(rèn)真的勘查資料，然后再和實(shí)際的地質(zhì)狀況進(jìn)行對(duì)比，再根據(jù)所掌握的信息將施工方案進(jìn)行優(yōu)化，臺(tái)階法在地鐵隧道施工的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛，再加上施工人員的精心組織、嚴(yán)密監(jiān)測(cè)、科學(xué)管理，施工的周期會(huì)得到很大程度上的縮短，而且工程質(zhì)量也得到了提升。文章就對(duì)某地區(qū)的地鐵隧道施工中所用到的臺(tái)階法進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解，希望能夠幫助廣大同行進(jìn)行參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：臺(tái)階法；地鐵隧道；實(shí)踐思路

1 工程概況

圖1 該地區(qū)的橫斷面以及剖面地質(zhì)圖

某市的某段地鐵隧道的全長(zhǎng)為690m，是單線洞結(jié)構(gòu)，該隧道的高度為6.42m，跨度為6.23m，中心間距為16.7m。采用正臺(tái)階法進(jìn)行預(yù)留核心土開(kāi)挖，該地區(qū)的地質(zhì)土層有下往上依次為：卵石圓礫、中粗砂、卵石圓礫、中粗砂、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉土填土、雜填土層。經(jīng)勘查在整個(gè)隧道的結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)有三層水質(zhì)，依次為上層滯水、潛水、承壓水。該地區(qū)的橫斷面以及地質(zhì)剖面圖如圖1所示。

2 施工方案

隧道的組織施工按照新奧法進(jìn)行，超前支護(hù)采用導(dǎo)管拱部周壁預(yù)先注漿，開(kāi)挖進(jìn)程盡量縮短，支護(hù)力度要加大，封閉的速度要快，測(cè)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)要頻繁等。開(kāi)挖時(shí)采用上下臺(tái)階的預(yù)留核心進(jìn)行開(kāi)挖，左面和右面的掌子面錯(cuò)開(kāi)距離為30m，隧道內(nèi)部運(yùn)輸不用鋪設(shè)軌道，隧道內(nèi)部供電采用洞外安裝的變壓器供電，內(nèi)部的通風(fēng)換氣采用空壓機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 施工方法

3.1 超前小導(dǎo)管

在實(shí)施開(kāi)挖之前，首先要對(duì)土體采用預(yù)注漿進(jìn)行加固，注漿的小導(dǎo)管長(zhǎng)度為3m，鋪設(shè)時(shí)要選在隧道的拱度為130°的范圍內(nèi)，導(dǎo)管的外徑為32的鋼管加工成花管，然后釘入土體，在進(jìn)行注漿，注漿的施工工序主要包括：鉆孔、布管、封孔和注漿等。

3.1.1 小導(dǎo)管加工

在加工小導(dǎo)管時(shí)是使用外徑為32的鋼管進(jìn)行加工的，主要的形狀是有一個(gè)尖錐狀，有利于釘入土體，還有孔眼的布設(shè)一般在管的頂部到尾部的整個(gè)范圍，由于尾部需要重力擊打，因此需要使用鋼筋焊制一個(gè)管箍。詳見(jiàn)圖2。

圖2 小導(dǎo)管的加工圖

3.1.2 鉆孔布管

一般粘土和粉土之間采用電煤鉆，高壓風(fēng)吹空一般比較適用于砂卵石，而孤石或者巖層一般會(huì)選用風(fēng)鉆打孔。鉆孔完畢之后使用鐵錘或者其他的物體將導(dǎo)管釘入土體內(nèi)部，然后再把管尾部與格柵鋼架焊接成一個(gè)整體，最后就是封管壓漿。

3.1.3 注漿

在注漿之前，先對(duì)隧道中的土質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定漿液的擴(kuò)散半徑，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)再確定注漿的指標(biāo)。注漿主要控制兩項(xiàng)指標(biāo)，一是注漿量，二是注漿壓力，注漿的壓力相對(duì)固定，壓力范圍在0.3-0.5Mpa，注漿量的計(jì)算需要使用公式進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

Q=πR2LnK

該公式中R表示漿液的擴(kuò)散半徑，該數(shù)據(jù)是通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)得出的；L表示導(dǎo)管的長(zhǎng)度；n表示巖體的孔洞縫隙率，一般不同的土質(zhì)都會(huì)有固定值，比如粉土為0.4；K表示填充系數(shù)，這也是固定值，比如卵石圓礫按0.8。注漿結(jié)束之后進(jìn)行檢測(cè)如果注漿的壓力達(dá)標(biāo)，便可終止注漿。

3.2 隧道開(kāi)挖支護(hù)

3.2.1 格柵鋼架施工

格柵鋼架按照1：1胎膜比例進(jìn)行放樣，然后設(shè)立工作臺(tái)，加工完成之后檢查合格，再運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。格柵鋼架的安裝要求每一個(gè)鋼架均在同一個(gè)鉛垂直面，扭曲度和偏斜程度均要符合要求，格柵鋼架要進(jìn)行兩兩相連，從而形成后一個(gè)完整的體系，各個(gè)單元間使用螺栓鏈接，確保牢固。初期的支護(hù)強(qiáng)度若達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%以上，那么就應(yīng)該在支護(hù)背后進(jìn)行壓漿填充，將整個(gè)支護(hù)背后的空洞全部填滿為止。

3.2.2 隧道開(kāi)挖

隧道的開(kāi)挖采用上下臺(tái)階預(yù)留核心土法，主要分為三個(gè)步驟：①開(kāi)挖上臺(tái)階的拱部；②再開(kāi)挖下臺(tái)階的兩側(cè)邊墻；③再將核心土和仰拱進(jìn)行開(kāi)挖。每一步操作完成之后均立馬將格柵鋼架安裝并進(jìn)行混凝土噴射保證支護(hù)的強(qiáng)度。詳情如圖3所示：

圖3 隧道的施工步驟

（1）開(kāi)挖上臺(tái)階拱部。由上至下將拱部的周邊進(jìn)行開(kāi)挖，中間部位預(yù)留出來(lái)，核心土的臺(tái)階的長(zhǎng)度控制在2-3m之間，開(kāi)挖結(jié)束后立刻安裝格柵鋼架并噴射混凝土。

（2）開(kāi)挖下臺(tái)階兩側(cè)邊墻。兩側(cè)邊墻同樣也是由上至下開(kāi)挖，但是開(kāi)挖的進(jìn)入尺寸不應(yīng)超過(guò)格柵鋼架的間距。同樣開(kāi)挖完畢之后進(jìn)行支護(hù)加固。

（3）開(kāi)挖核心土和仰拱。依然是從上往下進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖的進(jìn)尺和步驟2一樣，開(kāi)挖完畢之后進(jìn)行支護(hù)加固。所有開(kāi)挖的廢土渣均由小型拖拉機(jī)運(yùn)輸至廢棄的土場(chǎng)。

4 監(jiān)控測(cè)量

4.1 測(cè)點(diǎn)布置與監(jiān)測(cè)方法

4.1.1 洞內(nèi)凈空收斂觀測(cè)

（1）拱頂下沉監(jiān)測(cè)，在開(kāi)挖完成后的12h之內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，在采集數(shù)據(jù)時(shí)采用銦鋼尺和水準(zhǔn)儀。

（2）隧道內(nèi)水平收斂監(jiān)測(cè)，在初期支護(hù)完畢之后，隧道底板1.2m的距離和邊墻起拱線的位置均設(shè)置收斂點(diǎn)，再在格柵的兩側(cè)均焊接掛鉤，然后采集隧道的水平收斂的初始數(shù)據(jù)。

（3）隧底隆起觀測(cè)：在隧道內(nèi)每隔10左右設(shè)置一個(gè)點(diǎn)，然后測(cè)量隧底隆起、水平收斂、拱頂下沉等指標(biāo)，并讓這些指標(biāo)能夠反映一個(gè)斷面的收斂情況。詳見(jiàn)圖4。

圖4 監(jiān)控測(cè)量的布置圖

4.1.2 地表、天橋沉降觀測(cè)

（1）地表。沿隧道每20m設(shè)置一個(gè)地面沉降斷面，點(diǎn)位的位置一定要能夠反映所檢測(cè)的對(duì)象的特征，在點(diǎn)位的設(shè)置上要確保其具有長(zhǎng)期的穩(wěn)固性，如果在施工中觀測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)受損和破壞的情況應(yīng)立即布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，以求使的觀測(cè)具有持續(xù)和連續(xù)性。

（2）天橋。觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)該布置在每個(gè)天橋的橋墩上，布設(shè)完成之后立刻讀取原始數(shù)值，然后在開(kāi)挖過(guò)程中，隧道和天橋相距30m左右時(shí)進(jìn)行頻繁觀測(cè)。

4.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與信息反饋

（1）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得到之后，然后根據(jù)數(shù)據(jù)的分布情況，根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，將檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，建立位移-空間曲線圖，對(duì)于建筑的安全性進(jìn)行預(yù)測(cè)，最后將施工的對(duì)策進(jìn)行確定。

（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋。施工方法和工程技術(shù)的使用均要通過(guò)檢測(cè)結(jié)果的分析綜合指標(biāo)而得出的，因此檢測(cè)結(jié)果作為最后確定施工方法的確定的反饋。

5 結(jié)語(yǔ)

目前在隧道施工中，臺(tái)階法開(kāi)挖技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，同時(shí)它的特點(diǎn)就是工程質(zhì)量容易控制、安全性能好、同時(shí)非常具有經(jīng)濟(jì)性，因此非常值得推廣使用。

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