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浅埋暗挖法概念在地下工程安全控制中的应用案例

【摘要】:应用浅埋暗挖法进行设计和施工时,同时采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩的自承能力。浅埋暗挖法是在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁道及其他适于浅埋结构物的施工方法。浅埋暗挖法与其他方法相比具有显著的优点。尤其对于区间隧道,浅埋暗挖法施工速度完全能够满足总工期要求。

浅埋暗挖法沿用了新奥法的基本原理,采用先柔后刚复合式衬砌新型支护结构体系,初期支护按承担全部基本荷载设计,二次模筑衬砌作为安全储备,初期支护和二次衬砌共同承担特殊荷载。应用浅埋暗挖法进行设计和施工时,同时采用多种辅助工法,超前支护,改善加固围岩,调动部分围岩的自承能力。采用不同的开挖方法及时支护、封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系。

浅埋暗挖法是在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁道及其他适于浅埋结构物的施工方法。它主要适用于不宜明挖施工的土质或软弱无胶结的砂、卵石等第四纪地层,修建覆跨比大于0.2的浅埋地下洞室。由于围岩自身承载能力很差,为避免对地面建筑物和地中构筑物造成破坏,需要严格控制地面沉降量。因此,要求初期支护刚度要大,支护要及时。例如,图4-1所示的围岩特征曲线和支护的刚度曲线交点C(稳定点)应尽量靠近A点,即支护所承受的荷载(P。值)越大越好,以减小围岩的承载力,并作为支护和围岩共同作用的安全储备。这种设计思想的施工要点可概括为管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、速反馈。初期支护必须从上向下施工,二次模筑衬砌必须通过变位测量,当结构基本稳定时才能施工,而且必须从下向上进行施工,决不容许先拱后墙施工。

图4-1 围岩特征曲线与支护刚度曲线示意图(www.chuimin.cn)

对于高水位的类似地层,在采取堵水或降水、排水等措施后,也可采用浅埋暗挖。尤其对于结构埋置浅、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布,且对地面沉陷要求严格的都市城区,如修建地下铁道、地下停车场、热力与电力管线,这项技术方法更为适用。

浅埋暗挖法与其他方法相比具有显著的优点。浅埋暗挖法与明挖法(盖挖法)相比,具有拆迁占地少、不扰民、不干扰交通、节省大量拆迁投资等优点;与盾构法相比,具有简单易行,无须多种专用设备,灵活方便,适用于不用地层、不同跨度、多种断面,可以提供大量就业机会等优点,是适合我国国情的好方法。尤其对于区间隧道,浅埋暗挖法施工速度完全能够满足总工期要求。当然浅埋暗挖法也存在缺点,如速度较慢、喷射混凝土粉尘较多、劳动强度大、机械化程度不高,以及高水位地层结构防水比较困难等。