明挖法是指挖地面,從上到下挖土石方到設(shè)計標高后,從基礎(chǔ)從下到上順利施工,完成隧道主體結(jié)構(gòu),最后回填坑或恢復地面施工方法。為了防止邊坡穩(wěn)定,明挖法主要采用放坡和懸臂支撐的方式進行挖掘。
一、開坡挖掘
隧道深度淺,施工對周圍環(huán)境影響小,基坑挖掘只能靠適當坡度的邊坡保持土體穩(wěn)定,可采用放坡挖掘。該方法挖掘方量大,但機械化程度高,施工速度快,質(zhì)量也容易保證。受地下水影響的工程可采用井點降水法提高邊坡穩(wěn)定性,改善坑內(nèi)施工環(huán)境。
開坡挖掘是明挖法施工的優(yōu)先方案。
二、懸臂支護開挖法
基坑的懸臂支護開挖法是將基坑圍護結(jié)構(gòu)插入基坑底部以下,然后直接開挖基坑內(nèi)土體。結(jié)構(gòu)處于懸臂狀態(tài),靠本身剛度和插入開挖面下的深度來平衡外側(cè)土壓力,開挖到設(shè)計標高后,再進行主體結(jié)構(gòu)施工;觾(nèi)無支撐,基礎(chǔ)開挖和主體結(jié)構(gòu)施工機械化容易,工程質(zhì)量也容易保證。缺點是圍護結(jié)構(gòu)復雜,成本和施工難度增加。
這種方法有時也用于支撐挖洞的上部。
2、蓋子挖掘法
蓋子挖掘法是先蓋子再挖掘,即用臨時路面和結(jié)構(gòu)頂板保持地面暢通后再向下施工。早期的蓋子挖掘法是在支撐坑的鋼樁上架設(shè)鋼梁,鋪設(shè)臨時路面維持地面交通。挖到坑底后,澆筑底板,挖到澆筑頂板的蓋子。之后,用蓋子挖反作用法。用剛度更大的圍護結(jié)構(gòu)代替鋼樁,用結(jié)構(gòu)頂板作為路面系統(tǒng)和支撐,結(jié)構(gòu)施工順序從上到下挖土后,澆筑側(cè)墻地板完成到底板。還采用蓋子挖半反作用法,施工程序如下:圍護結(jié)構(gòu)-頂板-挖土到坑底-底板及其側(cè)壁-中板及其側(cè)壁。
蓋挖掘法施工的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)水平位移小的結(jié)構(gòu)板作為基坑挖掘的支撐,縮短了節(jié)約臨時支撐的占有時間,減少對地面的干擾的外部氣候的影響很小。其缺點是出土不方便的板壁柱施工接頭多,需要防水處理的效果低,速度慢的結(jié)構(gòu)框架形成前,中間柱能夠支撐的上部負荷有限。
3、淺埋暗挖法
淺埋暗挖法本質(zhì)上是針對弱地層的特點,繼承和發(fā)展巖石隧道新奧法(natm)的基本原理,強調(diào)地層改良、時空效應(yīng)和快速施工等理念。其方法的實質(zhì)內(nèi)涵可由、18、字原則來闡明,即、“管超前”、“嚴注漿”、“短開挖”、“強支護”、“快封閉”和“勤量測”。
淺埋暗挖法是在開挖中采用多種輔助施工措施加固圍巖,充分調(diào)動圍巖的自承能力,開挖后即時支護,封閉成環(huán),使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護體系,有效地抑制圍巖過大變形的一種綜合施工技術(shù)。
4、盾構(gòu)法
盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設(shè)有支撐和挖掘土體的裝置,鋼筒的中段設(shè)有必要的千斤頂?shù)匿撏驳奈膊靠梢越M裝預制或澆筑隧道的襯托環(huán)。盾構(gòu)每次推進一環(huán)距離,都要在盾構(gòu)的支護下組裝(或現(xiàn)澆),在襯構(gòu)周圍的空隙中注入水泥砂漿,防止隧道和地面下沉。盾構(gòu)推進的反力由襯圈承擔。盾構(gòu)施工前建立縱井,在縱井設(shè)置盾構(gòu),盾構(gòu)挖出的土體從縱井通道送出地面。
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