矿山法课件

盾构隧道内采用矿山法开挖监理控制要点

第一章 前言与介绍

一、前言

地铁隧道开挖通常采用两种施工工艺，一种采用盾构机掘进方式，一种采用矿山法方式。本文重点介绍是以盾构掘进为主要方式，因局部硬岩段采用矿山法破除、盾构空推过矿山法的施工方式。 二、工程概况

本工程为【广州市轨道交通三号线北延段土建工程梅～南区间】的一部分，位于里程YDK-2-973.000～YDK-3-330.112、ZDK-2-958.000～ZDK-3-319.766段，该段区间隧道主要穿越<9Z>微风化混合花岗岩，岩石天然单轴极限抗压强度最高达到142Mpa ，盾构在这样的地层条件下掘进，刀具磨损严重，掘进速度慢，且在控制不当的情况下易造成刀具非正常损坏，进一步可能对刀盘造成磨损或损坏。因此考虑在YDK-3-330附近广州大道北路东侧设置施工竖井及横通道，采用传统的矿山法掘进硬岩段，形成初衬隧洞，然后盾构机在该隧洞内推进，并拼装管片，这样可规避盾构在长距离硬岩段掘进刀具消耗大、掘进效率低的风险。

1183.3m （789环）

1239.38m （827环）

图4-1

梅花园站-同和站盾构区间线路示意图

梅花园～南方医院站区间

南方医院～同和站区间

本工程沿线地面为广州大道北，线路沿线交通繁忙、商业网点密布，居民楼，办公楼、商业楼林立。由于在隧道范围内没有施工场地，只能在附近一块空地采用竖井-横通道矿山法。

矿山法施工流程

圆形矿山法隧道通过施工横通道施工。该施工横通道横跨左右线隧道。施工横通道总长41.57m,其中竖井至顶板抬高处的施工横通道长14.323m,顶板抬高过渡段长9.728m、顶板抬高后的施工横通道长17.519m。横通道断面为拱顶直墙锚喷支护结构，初始段开挖轮廓为4.8m ×5.6m，到达区间隧道前顶板逐步抬高至9.14m，以确保区间隧道开口处于施工横通道的直墙范围。参见图2-1。

图 2-1 施工竖井及横通道平断面示意图

圆形矿山法隧洞断面结构根据所穿越地质情况分为A、B、C三种支护类型（参见图2-2、图2-3、图2-4），隧洞右线长约350延米，左线长约360延米，共计约710延米。该段区间

隧道全部处于R600m的平面曲线上，隧道线间距为13m, 隧道埋深约20～26m,最大纵坡6‰。

竖井及竖井至左线隧道的横通道均为临时工程，待矿山法区间隧道施工完成后全部回填处理。

图2-2 A型矿山法圆形衬砌结构断面示意图（Ⅳ级围岩）

图2-3 B型矿山法圆形衬砌结构断面示意图（Ⅲ级围岩）

图2-4 C型矿山法圆形衬砌结构断面示意图（Ⅱ级围岩）三、工程地质状况

1）施工横通道穿越地层状况

参见图2-5所示。

2）矿山法隧洞右线穿越地层状况

参见图2-6所示。

3）矿山法隧洞左线穿越地层状况

参见图2-7所示。

图2-6 矿山法隧洞右线穿越地层断面示意图

四、地下管线及地面建（构）筑物情况

在梅宾街附近穿越了16栋私人住宅楼。区间中部YDK-3-188.535处线路与京溪路暗渠相交，京溪路暗渠由广州道大道北西侧转向广州大道北中部，并沿广州大道北路行进，其间有170米位于隧道左线上方。参见下图所示。

第二章矿山法施工竖井

隧道施工竖井工程，井口位于广州大道北的行人便道上，平面位置位于区间隧道的东侧。竖井中心里程YDK-3-321.036，距离梅花园站782.936m，距离南方医院站402.464m。竖井采用圆形截面形式，结构内净空φ7.0m，竖井深27.704m。

竖井锁口圈梁为C30钢筋砼。井身采用格栅钢架＋钢筋网＋喷射砼联合支护及砂浆锚杆+格栅钢架＋钢筋网＋喷射砼联合支护两种形式，喷射砼为C25S6早强砼，厚度为350mm。一、工程地质

工程施工范围内穿越的地层从上至下依次为：<1>人工填土层（Q4ml）、耕土层（Q4pd）、<4-1>层碎石层、<5Z-2>层硬塑状花岗片麻岩、混合花岗岩残积土、<6Z>层花岗片麻岩、混合花岗岩全风化带，<7Z>层花岗片麻岩、混合花岗岩强风化带。

二、工作流程

3.1、竖井施工工作流程

三、施工过程监理要点

3.1施工前准备工作

1、开工前组织人员熟悉图纸，检查承包商的图纸会审、技术交底、施工组织设计等情况。

2、工程开工前，督促承包商核对有关地质资料，协同承包商调查矿山法范围内地下管线、构筑物及地面建筑物基础等，并对承包商制定的保护措施进行审核。

3、隧道开挖前应制定防坍塌方案，备好抢险物资，并在现场对码整齐。

4、要求矿山法开挖面必须保持在无水条件下施工，遇有地下水时，督促承包商采取措施加以防治。

5、矿山法采用钻爆施工时，要求承包商必须事先编制爆破方案，报城市主管部门批准，并经公安部门同意后方可进行施工。

6、矿山法施工时，要求承包商对竖井周边地表、地面建筑、地下管线构筑物的变化进行监测，要求承包商对围岩及支护状态、拱顶下沉、周边净空收敛位移等进行监测，各项监测项目在竖井施工前应每天一次，并及时反馈信息。

7、当变形、地面沉降达到控制值的70%时，视为警戒值，应立即通知设计、监理共同研究，查明原因，及时采取有效措施。

3.2旋喷加固

（一）施工前准备

1、施工前审核承包商的喷桩施工技术方案，审查承包商报送的分包单位的有关资质材料。

2、检查水泥、外掺剂等的质量并见证取样，检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度，高压设备的性能等。

3、测量人员应根据施工图纸复核旋喷桩的设计孔位，钻孔位置和设计位置的偏差不大于50mm。

4、旋喷桩施工前，先对旋喷范围进行袖阀管注浆，对地下水进行隔离；隔桩施工，相邻两桩施工间隔时间不应小于48小时。

（二）施工过程要点

1、正式施工前进行试桩，以确定合理的水压力，提升速度，浆液配比和压力等参数。

2、旋喷过程中钻机安放保持水平，钻杆垂直，其倾斜度不得大于1.5%。施工前检查高压设备及管路系统，其压力和流量满足设计要求。注浆管和喷嘴内杂物清除干净，注浆管接头的密封圈良好。

3、旋喷过程中保证桩体的连续性，若因故停止，第二次旋喷的接桩长度必须大于20cm。

4、高压喷射注浆完毕，迅速拔出注浆管彻底清洗注浆管和注浆泵，防止凝固堵塞。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时在原孔位采用冒浆回灌或二次注浆等措施。

5、桩端要求达到基岩面；要求在岩面停留注浆10～20秒，以填满接触面缝隙，或要求桩端进入不透水层1米。

6、施工中若出现大量冒浆，立即停止并采取措施。

（三）施工结束后各项检测

1、施工结束后，对桩体强度、平均直径、桩体质量及承载力进行检验。

2、高压旋喷注浆地基质量检验标准应符合表3-1的规定。

3、对旋喷桩抽芯检测应达到的技术标准，抽芯检测不少于三处。

4、旋喷至松散地层碎石段时，必须减压、降速，并在水泥浆中加入10%的膨润土，并对该段至少复喷3次；7Z地层应减压旋喷作业。