最详细的2024年度一级建造师考试知识点汇总——市政实务篇15

市政工程专业实务课第十五节：浅埋暗挖法施工技术，帮助考生梳理了考试的知识点，形成了清晰的知识体系。同时，通过对每个知识点的详细解释和关联，思维导图也促进了考生对知识的理解和记忆。因此，考生在备考过程中可以充分利用这张思维导图，提高备考效率，取得更好的成绩。

喷锚暗挖法施工

• 喷锚暗挖法的掘进方式选择
  • 全断面开挖法
    • 适用于土质稳定、断面较小的隧道施工，适合人工开挖或小型机械作业
    • 采用自上而下一次性开挖成形
    • 优点：开挖对围岩的扰动次数少，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简单
    • 缺点：地质条件高，围岩必须有足够的自稳能力
  • 台阶开挖法
    • 适用于土质较好的隧道工程，软弱围岩、第四纪沉积地层隧道
    • 优点：作业空间多，施工速度快，灵活多变，适用性强，台阶长度一般控制在1D之内（D隧道跨径：横断面宽度）
  • 环形开挖预留核心土法
    • 适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工
    • 一般将断面分为环形拱部、上部核心土、下部台阶三部分
    • 优点：能迅速及时地建造拱部初次支护，核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的，安全性好，开挖面稳定性好
    • 缺点：对地层扰动多
    • 环形开挖进尺为0.5-1m，不宜过长。台阶长度一般控制在1D之内（D隧道跨径：横断面宽度）
    • 施工顺序：开挖环形拱部→架钢支架→挂钢筋网→喷混凝土→初衬保护下开挖核心土和下台阶→接长钢支撑+喷混凝土+封底→依据监测看初衬是否稳定→防水隔离层+二次衬砌
  • 单侧壁导坑法
    • 适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩（沉降大）
    • 初期拆除量小
    • 初次支护变形较大
    • 单侧壁导坑宽度一般不宜超过断面最大跨度的1/2
  • 双侧壁导坑法
    • 适用于隧道跨度很大，地表沉降要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时
    • 地层变形小，施工安全。 但速度慢，成本高
    • 两侧“1”区域不能同时施工
    • 施工顺序：开挖一侧导坑，并及时将初期支护闭合→开挖另一侧导坑并建造初期支护→开挖上部核心土，建造拱部初期支护→开挖下台阶，建造底部的初期支护，使初期支护全面闭合→拆除导坑临空部位的初期支护→施做内层衬砌
  • 中隔壁法、交叉中隔壁法
    • 也成CD/CRD法，主要适用于地层较差和不稳定岩体，适用于大跨境。 但造价高
    • CD工法不能满足时，在CD工法基础上加设临时仰拱，即成CRD工法
    • 临时仰拱的作用
      • 传递荷载，将隧道上部地层压力传递到地下，抵抗隧道下部的反力
      • 封闭围岩，防止围岩变形过大，提高整体承载力
      • 支撑作用，增加底板和侧墙的支撑抵抗力，增加结构稳定性
  • 中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法
    • 当地层条件差、断面特大时，一般采用此方法，变大断面为中小断面，提高施工安全度
    • 防水效果较差（竖向支撑≤1，则防水效果好）
  • 
• 喷锚加固支护施工技术
  • 暗挖隧道内加固常用的技术措施
    • 超前锚杆或超前小导管支护
    • 小导管周边注浆或围岩深孔注浆
    • 设置临时仰拱
    • 管棚超前支护
  • 暗挖隧道外加固常用的技术措施
    • 地表锚杆或地表注浆加固
    • 冻结法固结地层
    • 降低地下水位法
  • 喷射混凝土
    • 喷射混凝土应采用早强混凝土，速凝剂应根据水凝品种、水灰比等，通过不同掺量的混凝土试验选择最佳含量，使用前应做凝结时间试验，要求初凝时间≤5min，终凝时间≤10min
    • 严禁选用具有碱活性集料
    • 喷射混凝土应分段、分片、分层、自下而上进行
    • 混凝土厚度较大时，应分层喷射，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行
    • 喷头与受喷面应垂直，距离宜为0.6-1m
    • 喷射混凝土的养护应在终凝2h后进行，养护时间应不少于14d，气温低于5℃时不得喷水养护
    • 严禁使用回弹料（喷射混凝土时需做回弹实验）
    • 在遇水的地段进行喷射混凝土作业时，应先对渗漏水处理后再喷射
    • 喷射混凝土时，应确保喷射机工料均匀连续
    • 喷射混凝土保护层厚度应符合设计要求
  • 格栅加工及安装
    • 钢拱架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成，采用钢筋加工而成格栅拱架的主筋直径不宜小于18mm
    • 格栅拱架和钢筋网片均应在模具内焊接成型
    • 8字筋布置应均匀、对称、方向相互错开，8字筋间距不得大于50mm。节点板用连接螺栓紧固
    • 格栅拱架主筋和8字筋之间，主筋与连接板之间应双面焊接
    • 钢架主筋应相互平行，偏差应不大于5mm，连接板应与主筋垂直，偏差不得大于3mm
    • 首榀格栅拱架应进行试拼装，并经建设单位、监理单位、设计单位共同验收合格后方可批量加工
    • 在自稳能力差的土层中安装格栅拱架时，应按设计要求在拱脚处打设锁脚锚管，以防止拱架下沉
    • 连接筋长度应为格栅拱架间距+搭接长度；采用双面搭接焊接时，搭接长度为5d；单面焊的搭接长度为10d
    • 格栅架立纵向允许偏差应为±50mm，横向允许偏差为±30mm，高程允许偏差为±30mm
    • 钢筋网片应沿格栅拱架内、外侧主筋和纵向连接筋铺设，钢筋网片纵向和环向搭接长度不小于1个网孔。 网片之间、网片与格栅钢架、纵向连接筋应绑扎牢固或点焊接连接牢固
    • 纵向连接筋应与格栅主筋点焊牢固；沿环向连接筋应在主筋内、外侧交错布置
    • 格栅拱架安装时，其拱脚处不得座在虚土上，连接板下宜加垫板以减小拱架下沉量；相邻格栅纵向连接应牢固
  • 初期支护背后注浆
    • 隧道初期支护封闭后，应及时进行初支背后回填注浆。注浆作业点与掘进工作面宜保持5-10m的距离
    • 背后回填注浆应合理控制注浆量和注浆压力
    • 根据地层变形的控制要求，可在初期支护背后多次进行回填注浆。注浆结束后，宜经雷达等检测手段检测合格，并应填写和保存注浆记录
  • 喷射混凝土初期支护
    • 隧道在稳定岩体中可先开挖后支护，支护结构距开挖面不宜大于5m;在不稳定岩土体中，支护必须紧跟土方开挖工序
    • 钢筋格栅拱架就位后，必须支撑稳固，及时按设计要求焊(栓)连接成稳定整体。
    • 初期支护应预埋注浆管，结构完成后，及时注浆加固，填充注浆滞后开挖面距离不得大于5m
• 衬砌及防水施工要求
  • 防水结构施工原则
    • 《地下工程防水技术规范》
      • 防、排、截、堵相结合，刚柔并济，因地制宜，综合治理
    • 《地铁设计规范》
      • 以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理
  • 复合式衬砌
    • 复合式衬砌结构由初期支护，防水层，二次衬砌所组成
    • 复合式衬砌，以结构自防水为根本，辅加防水层组成防水体系， 以变形缝、施工缝、后浇带、穿墙洞、预埋件、桩头等接缝部位混凝土及防水层施工为防水控制的重点
    • 复合式衬砌防水层施工应优先选用射钉铺设
    • 衬砌施工缝和沉降缝的止水带不得有割伤、破裂，固定应牢固，防止偏移，提高止水带部位混凝土浇筑的质量
    • 二次衬砌采用补偿收缩混凝土，具有良好的抗裂性能。
    • 主体结构防水混凝土在工程结构中不但承担防水作用，还要和钢筋一起承担结构受力作用
    • 二次衬砌混凝土浇筑应采用组合钢模板和模板台车两种模板体系。 对模板及支撑结构进行验算，以保证其具有足够的强度、刚度、稳定性，防止发生变形及下沉。模板接缝要拼贴紧密，避免漏浆
    • 混凝土浇筑采用泵送模式，两侧边墙采用插入式振动器振捣，底部采用附着式振动器振捣
    • 混凝土浇筑从下向上浇筑，两侧对称、水平浇筑，不得出现水平和倾斜接缝
    • 防水层施工时喷射混凝土表面应平顺，不得留有锚杆头或钢筋断头，表面漏水应及时引排，防水层接头应擦净
    • 国内通常采用的衬砌环类型：标准衬砌环+左右转弯衬砌环组合
  • 初期衬砌施工质量控制
    • 喷射混凝土施工
      • 喷射作业分段、分层进行，喷射顺序由下而上
      • 喷头应垂直于工作面，喷头距工作面不宜大于1m
      • 钢筋网的喷射混凝土保护层不应小于20mm
      • 二次衬砌混凝土坍落度为150-180mm
      • 一次喷射混凝土的厚度：侧壁70-100mm，拱部50-60mm，分层喷射时，应在前一层混凝土终凝后进行
      • 喷射混凝土终凝2h后进行养护，时间不少于14d；冬期不得撒水养护，混凝土强度低于6MPa时不得受冻
  • 防水、二衬施工质量控制
    • 防水层施工
      • 防水层应在初期支护基本稳定且衬砌检查合格后进行
      • 复合式衬砌防水层施工应优先选用射钉铺设
      • 防水卷材固定在初期衬砌面上； 采用软塑类防水卷材时，宜采用热焊固定在垫圈上
      • 采用专用热合焊机焊接。双焊缝搭接宽≥10mm， 焊缝充气试验：气压0.15MPa，3min下降≤20%
    • 二次衬砌施工
      • 浇筑前，应对模板的外形尺寸、中线、标高、各种预埋件等隐蔽工程检查
      • 二次衬砌变形缝与初期支护变形缝位置重合
      • 二次衬砌从下向上浇筑，两侧水平、对称浇筑，不得出现水平和倾斜接缝，振捣密实，且振捣器不得接触防水层
      • 止水带安装应在两侧加设支撑筋，并固定牢固，浇筑混凝土时不得有移动位置、卷边、跑灰等现象
      • 仰拱混凝土强度达到5MPa后人员方可通行，达到设计文件规定强度的100%后车辆方可通行
      • 现浇二次衬砌混凝土如果浇筑因故中断，必须采取措施对两次浇筑混凝土界面进行处理，以满足防水的要求
      • 二次衬砌的最佳施工时间为初期支护变形稳定后
• 喷锚暗挖法辅助工法施工技术
  • 降低地下水位法
    • 当浅埋暗挖施工地下结构处于富水地层中，且地层的渗透性较好，应首选降低地下水位法达到稳定围岩、提高喷锚支护安全的目的。 含水的松散破碎地层宜采用降低地下水位法（井点降水），不宜采用集中宣泄排水的方法（集水明排）
    • 确保降水引起的沉降不会对已存在的构筑物或拟建构筑物的结构安全构成危害
    • 降低地下水位通常采用地面降水方法或隧道内辅助降水方法
  • 地表锚杆（管）
    • 地表锚杆是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋暗挖、进出工作井地段和岩体松软破碎地段
    • 地表锚杆按矩形或梅花形布置，先钻孔→吹净钻孔→用灌浆管灌浆→垂直插入锚杆杆体→孔口将杆体固定
    • 地表锚杆支护，是由普通水泥砂浆和全粘结型锚杆构成的地表预加固地层和围岩深孔注浆加固地层
    • 锚杆类型：中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆、摩擦型锚杆
  • 冻结法固结地层
    • 用于富水软弱地层
    • 程序：安装冻结器→铺设冻结管网→形成冻结期→维护冻结期→解冻期
    • 适用条件
      • 土体含水量＞2.5%
      • 地下水含盐量≤3%
      • 地下水流速≤40m/d
• 小导管注浆加固技术
  • 适用条件
    • 施工速度快，施工机械简单，工序交换容易
    • 在软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔，且施做超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，宜采取超前小导管注浆和超前预加固处理方法
  • 基本规定
    • 小导管支护和超前加固必须配合钢拱架使用
    • 在条件允许下，应配合地面超前注浆加固； 有导洞时，可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固
  • 技术要点
    • 小导管布设
      • 采用焊接钢管或无缝钢管；钢管直径40-50mm，长3-5m
      • 前后两排小导管的水平支撑搭接长度应≥1m
      • 小导管支护和超前加固必须配合钢拱架使用；超前小导管应沿隧道拱部轮廓线外侧设置，根据地层条件可采用单层、双层。其环向布设范围及环向间距由设计单位根据地层特性确定，安装小导管的孔位、孔深、孔径应符合设计要求
      • 小导管应从钢格栅的腹部穿过，后端应支撑在已架设好的钢格栅上，并焊接牢固，
      • 确保小导管安装位置正确和足够的有效长度，严格控制好小导管的钻射角度
    • 注浆材料
      • 可采用普通水泥单液浆、改性水玻璃浆、水泥—水玻璃浆、超细水泥等注浆材料
    • 注浆顺序
      • 由下而上，间隔对称进行，相邻孔位应错开、交叉进行
    • 注浆工艺及施工控制要点
      • 在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法
      • 在砂层中宜采用挤压、渗透注浆法
      • 在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法
      • 在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法
      • 注浆监测项目有地面隆起、地下水污染等
      • 注浆速度应不大于30L/min
      • 注浆压力一般不大于0.5MPa，每孔稳压时间不小于2min
• 管棚施工技术
  • 结构组成
    • 管棚由钢管和钢格栅拱架组成
    • 管棚法是为了防止隧道开挖引起地表下沉和围岩松动，在开挖掘进前沿开挖工作面的上半断面周边按设计打入厚壁钢管，在地层中构筑的临时承载棚防护下，为安全开挖预先提供增强地层承载力的临时支护方法，与小导管注浆法相对应，通常又称为大管棚超前支护法
    • 管内应灌注水泥浆或水泥砂浆，以便提高钢管自身刚度和强度
  • 适用条件
    • 适用于软弱土层和特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性土层、强流变性地层、裂缝发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩
    • 下列施工场合考虑采用管棚进行超前支护
      • 穿越铁路修建地下工程
      • 穿越地下和地面结构修建地下工程
      • 修建大断面地下工程
      • 隧道洞口段施工
      • 通过断层破碎带等特殊地层
      • 特殊地段，如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等
  • 施工技术要点
    • 施工工艺流程
      • 测放孔位—钻机就位—水平钻孔—压入钢管—注浆（向钢管内和周围土体）—封口—开挖
    • 管棚应符合的要求
      • 宜选用加厚的φ80-180mm焊接钢管或无缝钢管制作
      • 钢管间距宜为300-500mm
      • 双向相邻管棚的搭接长度不小于3m
    • 钻孔顺序应由高孔位向低孔位进行
    • 管棚在顶进过程中，应用测斜仪控制上扬角度
    • 钢管在安装前应逐孔逐根进行编号，按编号顺序接管推进、不得混接。管棚接头应相互错开
    • 管棚就位后，应按要求进行注浆； 钢管内部宜填充水泥砂浆，以增强钢管强度和刚度。 注浆应采用分段注浆方法，浆液能充分填充至围岩内。 注浆压力达到设定压力，并稳压5min以上，注浆量达到设计注浆量的80%，方可停止注浆
• 工作井施工技术
  • 工作井
    • 施工准备
      • 竖井施工前，应对竖井及隧道范围内的地下管线、建筑物进行调查，并应会通产权单位确定保护方案；施工中，应加强对重要管线、构筑物的保护和监测
      • 竖井施工范围内应人工开挖十字探沟，确定无管线后再开挖
      • 竖井井口防护应符合下列规定
        • 竖井应设置防雨棚、挡水墙
        • 竖井应设置安全防护栏，护栏高度不应小于1.2m
        • 竖井周边应加设安全警示装置
    • 锁口圈梁
      • 作用：保护井口，防止井口坍塌，作为起吊设备基础
      • 竖井应按设计施做锁口圈梁，圈梁埋深较大时，上部应设置砖砌挡土墙、土钉墙或“格栅钢架+喷射混凝土”等临时围护结构
      • 锁口圈梁混凝土强度应达到设计强度的70%以上时，方可向下开挖竖井
      • 锁口圈梁与格栅应按设计要求进行连接，井壁不得出现脱落
    • 提升系统
      • 起重吊装设备由有资质的单位安装、拆除，安装完成后，应进行安全检验，合格后方可使用
    • 竖井开挖与支护
      • 应开对称、分层、分块挖，随挖随支护；每一分层的开挖，宜遵循先开挖周边、后开挖中部的顺序
      • 严格控制竖井开挖断面尺寸和高程，不得欠挖，竖井开挖到底后应及时封底
      • 开挖前，应采取地下水控制及地层预加固的措施
      • 井口地面载荷不得超过设计规定值，井口应设置挡水墙，四周地面应硬化处理，并应做好排水措施
      • 初期支护应尽快封闭成环
  • 马头门
    • 竖井初期支护施工马头门处应预埋暗桩及暗梁，并应沿马头门拱部外轮廓线打入超前小导管，注浆加固地层
    • 破除马头门前，应做好马头门区域的竖井或隧道的支撑体系的受力转换
    • 马头门的开挖应分段破除竖井井壁，宜按照先拱部、再侧墙、最后底板的顺序破除
    • 马头门开启应按顺序进行，同一竖井内的马头门不能同时施工。 一侧隧道掘进15m后，方可开另一侧马头门。 马头门标高不一致时，宜遵循“先低后高”原则
  • 工作井安全防护措施
    • 作业区做好围挡、夜间设警示灯、专人巡视、非施工人员禁止入内
    • 机械最外着力点与井边距离不得小于1.5m
    • 井口2m范围内不得堆放材料
    • 井口位置高出周围300mm，地面排水系统应完好、畅通
    • 井周围设护栏高度≥1.2m，护栏底部500m封闭，挂设警示标志
    • 工作井内必须设安全梯或梯道，梯道应设扶手栏杆，梯道的宽度不应小于1m
• 暗挖法施工安全措施
  • 在城市进行爆破施工，必须事先编制爆破方案，并由专业人员操作，报城市主管部门批准，并经公安部门同意后方可施工
  • 同一隧道内相对开挖（非爆破方法）的两开挖面距离为2倍洞跨且不小于10m时，一端应停止掘进，并保持开挖面稳定
  • 两条平行隧道（含导洞）相距小于1倍洞跨时，其开挖面前后错开距离不得小于15m