松散地层的新奥法施工(浅埋暗挖法)

浅埋暗挖法是在新奥法的基础上，针对城市地下工程的特点发展起来的。城市浅埋地下工程的特点主要是：覆土浅、地质条件差(多数是未固结的土砂、粘性土、粉细砂等)自稳能力差、承载力小、变形快，特别是初期增长快，稍有不慎极易产生坍塌或过大的下沉，而且在隧道附近往往有重要的地面建筑物或地下管网，给施工带来严格的要求等。 

基本原则

(1) 管超前：指采用超前小导管注浆防护，实际上就是采用超前支护的各种手段，提高掌子面的稳定性，防止围岩松弛和坍塌； 

(2) 严注浆：指在导管超前支护后，立即进行压注水泥浆或其它化学浆液，填充围岩空隙，使隧道周围形成一个具有一定强度的壳体，以增强围岩的自稳能力； 

(3) 短开挖：指一次注浆，多次开挖，即限制一次进尺的长度，减少对围岩的松弛； 

(4) 强支护：指在浅埋的松软地层中施工，初期支护必须十分牢固，具有较大的刚度，以控制开挖初期的变形； 

(5) 快封闭：指在台阶法施工中，如上台阶过长时，变形增加较快，为及时控制围岩松弛，必须采用临时仰拱封闭，开挖一环，封闭一环，提高初期支护的承载能力； 

(6) 勤量测：指对隧道施工过程进行经常性的量测，掌握施工动态，及时反馈，是浅埋暗挖法施工成败的关键。

预加固和预支护技术

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小导管超前注浆

这是在地下铁道单线区间隧道开挖过程中常采用的方法。注浆小导管采用?38mm～?50mm的焊接钢管制成，导管沿上半断面周围轮廓线布置，间距0.2～0.3m，仰角控制在10°～15°。注浆小导管用风钻打入。 

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开挖面深孔注浆

对于断面比较大的双线隧道或跨度比较大的渡线部分，因注浆小导管加固范围有限，故一般采用开挖面深孔注浆。对于70 m2～100m2 断面的隧道可布置12～18个注浆孔，其中15 m左右的长孔布置6～11个，5 m左右的短孔布置6～7个，并采用隔孔注浆的方法。水泥浆的配合比及注浆压力通过现场试验确定。

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管棚超前支护

当地下铁道通过自稳能力很差的地层，或地表通过车辆荷载过大，威胁施工安全，或临近有重要建筑物，为防止由于地铁施工造成超量的不均匀下沉，往往采用管棚法。管棚排列的形状有帽形、方形、一字形及拱形。

初期支护

国内外在不稳定地层中采用浅埋暗挖法时的初期支护，均采用由钢拱或无钢拱支撑的锚喷混凝土。这类支护的特点如下： 

① 开挖后能及时施作，并且施作后能尽快承受荷载；

② 施工简便，不需要大型施工场地及大型施工机械；

③ 支护与周围地层之间密贴不留空隙，减少地层扰动；

④ 适用于不同断面形式和断面尺寸； 

⑤ 支护的强度和刚度便于调整，便于后期补强； 

⑥ 工程造价相对比较便宜。 

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喷射混凝土

喷射混凝土由于加水的方式和位置的不同，从工艺上可以分为干喷法和湿喷法两类。喷射混凝土的工艺流程。

图中的湿法(1)系指混凝土输送泵或输送灌输送的湿喷混凝土工艺；湿喷(2)系指大部分风送的湿喷工艺。 

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锚杆

目前，锚杆的种类很多，据统计不下于600多种。浅埋暗挖法中常用的锚杆是有预应力或无预应力的砂浆锚杆或塑脂锚杆。锚杆杆体由热轧钢筋制成，锚杆灌浆的水泥砂浆，其胶骨比为1：1～1：2，水灰比为0.38～0.45，属富水泥砂浆。对水泥品种的要求与喷射混凝土相同，宜采用不低于P.O.32.5号新鲜的普通硅酸盐水泥。砂子宜用中砂，最大粒径应控制在采用后灌浆工艺时为1mm；采用先灌浆工艺为3mm。 

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钢拱支撑

钢拱支撑的作用主要是在喷射混凝土尚未达到必要强度以前，承担地层压力及约束地层变形。钢拱架支撑既是临时支撑也是永久支护的一部分。 

二次衬砌

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基本要求

① 核对中线、水平、断面尺寸，所有检测数据均应符合设计要求； 

② 为确保衬砌不进入限界，允许放样时将设计外轮廓线尺寸扩大3cm～5cm，作为施工误差及模板拱架的预留沉落量； 

③ 隧道断面和地质条件变化的交界处，应设沉降缝；洞口附近及根据设计要求的部位应设伸缩缝。对以上各种缝及施工缝均应作防水处理。 

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衬砌模板

二次衬砌模板可采用临时木模板或金属定型模板，更多情况则使用衬砌台车加快立模及拆模的速度。 衬砌所使用的模板、墙架、拱架均应式样简单、拆装方便、表面光滑、接缝严密。使用前应在样板台车上校核。重复使用时，应随时检查并整修。

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混凝土的灌注与捣固

混凝土浇注以前，应做好地下水引排工作，基础部位的浮渣积水清除干净，不允许带水作业。 灌注混凝土时，自由落高不得超过2m，应按搅拌能力、运输距离、灌注速度、振捣等因素确定一次灌注厚度、次序、方向，分层施工。一般情况应保持连续灌注。

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灌注施工的工艺要求

① 灌注二次衬砌混凝土应尽可能采用混凝土输送泵； 

② 应尽可能采用整环灌注的施工安排。当混凝土灌注至墙拱交界处时，应间隙约1h，以便于边墙混凝土沉实。拱圈封顶时，应随拱圈灌注及时捣实； 

③ 所有施工缝应凿毛，按设计要求埋设遇水膨胀止水橡胶条进行防水； 

④ 振捣时，振捣器不得接触防水层及模板，且每次移动距离不宜大于振捣器作用半径的一半；

⑤ 二次衬砌施工是在初期支护变形基本稳定后进行的。这时的二次衬砌基本不承受外荷载，这样当混凝土强度达到2.5MPa时，即可拆模。否则，应达到设计强度70％时方可拆模； 

⑥ 养护方式应经济合理，如表面定期浇水，又如铺塑料薄膜或喷涂有机树脂等养护剂；

⑦ 隧道拱、墙背后空隙必须回填密实，如达不到要求，可采用背后压浆回填。

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