淺埋隧道施工方法單元1明挖法-十八局馮艷松講解

主講教師：馮艷松《隧道工程》石家莊鐵路職業(yè)技術學院中鐵十八局集團公司1.3基坑開挖土方開挖應分層開挖，每層開挖深度一般不超過3m，如果采用有圍護結構的基坑，土方開挖尚需要與支撐、錨(釘)桿的施工相配合。為防止基底撓動和超挖，當機械挖至設計標高以上10-20cm時，應采取人工清底。基本開挖原則是：（1）采用分段、分塊、分層、對稱開挖、均勻開挖且不得超挖。（2）盡量縮短基坑開挖卸荷后無支撐暴露時間。（3）每步開挖所暴露的部分地下墻體寬度宜控制在3m～6m，每層開挖深度不大于3m，嚴禁在一個工況條件下，一次開挖到底。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程基坑開挖注意事項a．縱向放坡開挖時，在坡頂外設置截水溝，防止地表水沖刷坡面和基坑外排水再回流滲入坑內。b．基坑開挖到坑底標高后，總體基坑縱向坡度控制為1：3，并在坡底設置300mm×300mm的排水溝，防止坑底積水。c．機械挖土至基坑墊層300mm時，進行基坑驗收，并采用人工挖除剩余土方，挖至設計標高后應及時平整基坑，疏干坑內積水，施做泄水盲管及接地網(wǎng)，防止坑底土擾動，并及時施做墊層。d．采用人工開挖時，兩人操作間距應大于3.0m，不得對頭挖土；挖土面積較大時，每人工作面應不小于6m2。e．每開挖至支撐位置時，先按要求設置支撐，待支撐全部加固完畢后，再向下開挖，以確?；臃€(wěn)定。f．經(jīng)常對平面控制樁、水準點、標高、基坑平面尺寸等進行復測。及時安裝基坑支護結構的橫撐，防止基坑變形?；觾蓚?0m范圍內不得存土。g．冬季施工應及時用保溫材料覆蓋，基底不得受凍；基底超挖、擾動、受凍、水浸或發(fā)現(xiàn)異物、雜土、淤泥、土質松軟及軟硬不均等現(xiàn)象時，應做好記錄，并會同有關單位研究處理。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程基坑開挖安全保證措施1）開挖基坑時，如對臨近建（構）筑物或臨時設施有影響，采取安全防護措施，并按照有關機械操作規(guī)定和特定信號，由專人指揮。2）采用人工開挖時，兩人操作間距應大于3.0m，不得對頭挖土；挖土面積較大時，每人工作面應不小于6m2。3）機械挖土嚴禁無關人員進入場地內，挖掘機工作半徑范圍內不得站人或進行其他作業(yè)。卸土應待整機停穩(wěn)后進行，不得將鏟斗從運輸汽車駕駛室頂部越過。4）在基坑內進行電焊作業(yè)時，嚴禁將電線及用電設備浸泡水里面，以防漏電。5）基坑頂部邊緣嚴禁堆置重。挖掘機或其它機械在坑頂進行挖基作業(yè)時，距坑邊的安全距離一般不小于1m，零星材料及小型機具堆放距坑邊的安全距離不小于0.8m。6）吊車、挖掘機司機作業(yè)時要提高警惕，嚴禁碰撞支撐。7）做好基坑邊坡的穩(wěn)定測量工作，發(fā)現(xiàn)事故苗頭及時采取必要的措施。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程基坑回填基坑回填前，應選好土料(砂性土為宜)、清理基底、做好質量控制的等準備工作?；踊靥顟謱硬牡吞庨_始逐層回填并壓實。基坑邊坡與主體結構之間狹窄之處，應采取人工回填。地下管線處應從兩側用細土均勻回填。特殊部位處理好之后，再采用機械進行大面積回填。為確?；靥蠲軐嵍?，在回填過程中，應根據(jù)相關規(guī)定進行密實度檢查，合格后方可回填上層土。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程基坑支護基坑圍護體系由兩部分組成，一是圍護結構，還有就是內支撐系統(tǒng)。目前內支撐系統(tǒng)主要包括圍檁（亦稱腰梁）、支撐、立柱及其他附屬構件，支撐可以分為鋼管支撐、型鋼支撐、鋼筋混凝土支撐。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程單跨壓桿式支撐多跨壓桿式支撐支撐結構的構造淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程鋼支撐的常用截面形式y(tǒng)yyxxxxxxxxxxyyyyyyy基坑開挖監(jiān)控量測（1）監(jiān)測目的具體來講施工監(jiān)測的主要目的如下：1）通過監(jiān)控量測了解基坑周圍土體在施工過程中的動態(tài)變化，明確工程施工對原始地層的影響程度及可能產(chǎn)生失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)。2）通過監(jiān)控量測了解支護結構的受力和變位狀態(tài)，并對其安全穩(wěn)定性進行評價。3）通過監(jiān)控量測了解工程施工對周圍地下管線的影響程度，以確保其處于安全的工作狀態(tài)。4）通過監(jiān)控量測了解施工降水效果及對周圍地下水位的影響程度。5）通過監(jiān)控量測收集數(shù)據(jù)，為以后的類似工程設計、施工及規(guī)范修改提供參考和積累經(jīng)驗。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程基坑開挖監(jiān)控量測（2）監(jiān)測項目及監(jiān)測儀器淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程序號監(jiān)測項目監(jiān)測目的及要求監(jiān)測儀器1坑周地表沉降監(jiān)測基坑開挖引起的地表沉降，確保安全水準儀2墻體水平位移及沉降監(jiān)測圍護結構的穩(wěn)定性經(jīng)緯儀3墻體撓曲監(jiān)測基坑開挖引起的圍護結構變位情況測斜儀4鋼管支撐軸力監(jiān)測鋼支撐的受力情況，確保安全軸力計5地下水位、水壓監(jiān)測水位變化確保臨近構筑物的安全水位儀、孔隙水壓力計6立柱隆沉監(jiān)測基坑開挖引起的基底土體變位情況水準儀基坑開挖監(jiān)控量測（3）測點布置及監(jiān)測頻率

淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程1）地表沉降①水準基點位置的選擇及測點布置水準基點是沉降觀測精度的關鍵，開挖前在距基坑邊線5倍開挖深度以外埋設3個水準基點（其中1個為常用基準點，另2個為備用點）。②觀測方法地表沉降觀測采用水準儀按幾何水準法進行觀測，精度要求在國家二級水準以上，每次采取往返閉合測量。開挖前，連續(xù)測量3次獲以上數(shù)值基本一致時，所測得的值作為初讀數(shù)。為了提高測量精度，在開始沉降觀測前，采用SOKA全站儀測出各段的距離，在置鏡點和立尺點設立標志，使每次觀測能在同一路線上進行，減少誤差。③量測頻率開挖開始后首次觀測在12小時以內進行，以后每天觀測1次，直至結構施工完畢，土方回填完成。基坑開挖監(jiān)控量測淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程2）地連墻頂水平位移及沉降基坑開挖監(jiān)控量測淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程3）地連墻撓曲變形監(jiān)測地連墻測斜管采用綁扎法埋設，將測斜管綁扎在鋼筋籠上，一起沉入地連墻槽內澆筑。沉入時注意測斜管應位于基坑內側。由于地連墻較深，測斜管較長，測斜管安裝時，要隨時注意測斜管的一對槽口與基坑邊緣垂直，以保證測出的數(shù)據(jù)能真實反映基坑邊緣垂直面內的撓曲。在測斜管連接時，必須將上、下管段的滑槽相互對準，使測斜儀的探頭能在管內平滑運行。測斜管要高出地連墻頂20cm。

基坑開挖監(jiān)控量測淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程4）支撐軸力監(jiān)測①測點布設及量測方法選取具有代表性的支撐，在其端頭上下兩側布設軸力計測定支撐軸力。每施工段至少布置一組。測點布設在軸力較大的地方，或起關鍵作用的桿件上。②軸力計安裝方法鋼支撐軸力監(jiān)測的核心問題就是軸力計的安裝。必須保證軸力計中心線與鋼支撐中心線在同一直線上，以保證軸力計測出的軸力能真實地反映鋼支撐所承受的軸力大小。③量測頻率每層支撐施工間隔時間內每天觀測3次，開挖至設計深度時，每周觀測3次，直至支撐撤除為止?；娱_挖監(jiān)控量測淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程5）地下水位監(jiān)測①水位孔布置水位孔布置在車站多個大口井之間。②水位孔施工水位孔采用小型鉆機成孔，成孔深度應在設計最低水位之下。當水位管采用φ50mm時，水位孔采用φ100mm孔徑。當鉆進成孔至設計標高后，放入裹有慮網(wǎng)的水位管。管壁與孔壁之間用凈沙回填至離地表0.5m處。再用粘土封填，以防地表水流入。③監(jiān)測頻率圍護結構施工中，每1次/2-3天，土方開挖1次/天，主體施工中每1次/2-3天。

基坑開挖監(jiān)控量測淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程6）地下水壓監(jiān)測①測點布置孔隙水壓力計每個車站每一邊布置一個，在有地下管線和多層建筑的地方增設。②孔隙水壓計的埋設孔隙水壓力計采用彈入法埋設。該法通過彈力裝置將孔隙水壓力計彈入土層中。施工時將裝有壓力盒的機械裝置焊接在地連墻鋼筋籠上，利用限位插銷存儲被壓縮彈簧的彈性勢能，待鋼筋籠吊入槽內后，在地面通過牽引鐵絲將限位插銷拔除，由彈簧壓力將壓力和推向土層側壁。③監(jiān)測頻率圍護結構施工中，每1次/2-3天，土方開挖1次/天，主體施工中每1次/2-3天。1.4防排水施工在深基坑和地下構筑物的開挖過程中往往會遇到地下水位高于施工作業(yè)面的情況，地下水的涌入及流砂的產(chǎn)生等會影響施工進度和質量，甚至無法施工。人工降低地下水位的常用方法可分為基坑明排和井點降水兩類。

淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程基坑明溝排水明溝排水法是在開挖基坑時，在坑底設置集水井，并沿坑底周圍或中央挖掘排水溝，使水流入集水井中，然后用水泵排至坑外。在挖掘基坑過程中，要隨挖土的深度，不斷加深排水溝和集水井，使坑底標高保持高于排水溝中水位0.5m。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程水泵抽水管排水溝基坑內輪廓線集水井基坑排水溝集水井水泵集水明排法示意圖(a)平面布置圖(b)剖面圖井點降水具有一定規(guī)模的地下構筑物或深基礎工程在地下水位以下的含水層施工時，如果采用大開口開挖施工，基坑明溝排水，常會遇到大量地下水滲入或出現(xiàn)較嚴重的邊坡滑塌和流砂問題，使基坑或地下構筑物無法施工，甚至影響鄰近建筑物的安全。遇此情況，一般須采用井點(垂直)和水平井點(包括輻射井)降水法進行降水。井點(垂直)常沿基坑外圍布設，水平井點則尚可穿越于基坑底部，井點深度大于基坑深度，通過井點抽水降低地下水位，保證工程順利施工。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程輕型井點降水淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程彎聯(lián)管總管降水后地下水位基坑井點管原地下水位水泵房濾管輕型井點降水示意圖噴射井點降水淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程噴射井點降水系統(tǒng)

井點管供水總管排水總管高壓水泵循環(huán)水泵調壓水管壓力表工作水地下水1.5主體結構施工主要內容：1.主體結構防水施工2.鋼筋工程施工3.模板工程施工4.混凝土工程施工淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程主體結構防水施工我國明挖法施工的地鐵隧道結構，其防水為兩道防線，第一道為隧道結構本身的防水混凝土，第二道為附加防水層(外貼卷材、防水涂料、防水砂漿等)。通常防水層都做在結構的外側(迎水面)，其要求與結構的表面粘貼良好。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程防水層淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程結構頂板結構底板5cm厚豆石混凝土保護層(C15)卷材或涂料柔性防水層防水砂漿找平層10cm厚混凝土墊層防水砂漿找平層卷材或涂料柔性防水層5cm厚豆石混凝土保護層(C10)結構邊墻防水砂漿找平層(砂漿保護層)卷材或涂料柔性防水層(砂漿保護層)卷材或涂料柔性防水層(砂漿保護層)(防水層基底)明挖結構外貼防水層結構示意圖后澆縫及穿墻管防水淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程1.鋼管；2.止水環(huán)；3.主體結構鋼筋工程施工防水層的混凝土保護層和墻體防水工程完成合格后，進行測量放線，彈出底板鋼筋和墻、柱主筋位置線開始鋼筋綁扎施工。鋼筋的加工成型及安裝嚴格按施工圖紙施工。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程序號項目允許偏差（mm）檢驗頻率檢驗方法范圍點數(shù)1冷拉率不大于設計規(guī)定每根（每一類型抽查10%，且不少于5根）1用尺量2受力鋼筋成型長度+5、-1013彎起鋼筋彎起點位置±202彎起高度0、-1014箍筋尺寸0、52用尺量，寬、高各計1點

鋼筋加工允許偏差模板工程施工鋼筋混凝土工程一般為現(xiàn)澆結構，因此，模板工程的施工質量直接影響到整個工程的施工質量，通常墻體及柱混凝土澆筑使用模板采用大型鋼模板,頂板及梁混凝土澆筑使用組合鋼模板。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程項

目

名

稱允許偏差值(mm)相鄰兩板表面高差3模板尺寸寬柱±5梁、板0，-10高柱0，-5梁、板0，-10長0，-5表面平整度5模板安裝允許偏差混凝土工程施工混凝土工程質量是主體結構工程的關鍵，必須嚴格進行施工和控制，嚴格按照設計圖紙和規(guī)范施工，采取有利措施保證混凝土的工程質量。地鐵隧道結構的材料、配合比、攪拌、運輸和混凝土灌注等均應符合防水混凝土的要求。地鐵隧道處于城市范圍施工，其混凝土多為商品混凝土，采用攪拌站集中生產(chǎn)，攪拌車運送，輸送泵車輸送至灌注地點。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程鋼筋混凝土工程施工要點①結構底板、墻、頂(樓)板鋼筋混凝土施工，以施工縫劃分區(qū)段間隔施工并一次灌注完畢；②頂(樓)板、底板以臺階分層灌注，墻及柱子分層水平灌注；③鋼筋與模板間必須用砂漿或塑料墊塊墊緊，以保證鋼筋保護層厚度；④混凝土如產(chǎn)生離析現(xiàn)象，應進行二次攪拌，均勻后方可灌注。灌注高度超過2m時應加串筒；⑤混凝土采用高頻振搗器振搗，并在初凝之前用平板振搗器再進行一次；⑥在預埋件多和鋼筋密集處需采用同標號細石混凝土灌注，保證不漏振；⑦變形縫止水帶處，頂、底板應掀起止水帶灌注其下混凝土，并認真振實，并將止水帶緩慢壓在下層混凝土上后，再灌注其上混凝土。⑧施工縫盡量少留或不留，隧道底板與邊墻施工縫留在底板表面以上20~30cm處，并盡可能做成凹、凸形或臺階形?；炷凉嘧⑶?，清除浮渣和雜物，用水清洗并保持濕潤。灌注混凝土時，先鋪放20~30mm厚的同標號砂漿，再正式灌注混凝土；⑨灌注墻、柱與板交界處應停歇1~1.5h后再繼續(xù)灌注混凝土，灌注過程中，派專人觀測模板、支架、鋼筋、預埋件和留洞處的情況，發(fā)現(xiàn)變形、移位等，立即處理；⑩加強混凝土養(yǎng)護，混凝土終凝后，采取措施保持混凝土表面經(jīng)常濕潤。淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程1.6明挖法施工實例-石家莊新客站下城市軌道預留工程淺埋隧道施工方法——明挖法施工隧道工程地鐵3號線車站地鐵2號線車站地鐵3號線明挖區(qū)間石家莊新客