明挖法是指挖地面,從上到下挖土石方到設計標高后,從基礎從下到上順利施工,完成隧道主體結構,最后回填坑或恢復地面施工方法。為了防止邊坡穩定,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,施工對周圍環境影響小,基坑挖掘只能靠適當坡度的邊坡保持土體穩定,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定性,改善坑內施工環境。
開坡挖掘是明挖法施工的優先方案。
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構插入基坑底部以下,然后直接開挖基坑內土體。結構處于懸臂狀態,靠本身剛度和插入開挖面下的深度來平衡外側土壓力,開挖到設計標高后,再進行主體結構施工。基坑內無支撐,基礎開挖和主體結構施工機械化容易,工程質量也容易保證。缺點是圍護結構復雜,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,即用臨時路面和結構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鋼梁,鋪設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構代替鋼樁,用結構頂板作為路面系統和支撐,結構施工順序從上到下挖土后,澆筑側墻地板完成到底板。還采用蓋子挖半反作用法,施工程序如下:圍護結構-頂板-挖土到坑底-底板及其側壁-中板及其側壁。
蓋挖掘法施工的優點是結構水平位移小的結構板作為基坑挖掘的支撐,縮短了節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,速度慢的結構框架形成前,中間柱能夠支撐的上部負荷有限。
3、淺埋暗挖法
淺埋暗挖法本質上是針對弱地層的特點,繼承和發展巖石隧道新奧法(natm)的基本原理,強調地層改良、時空效應和快速施工等理念。其方法的實質內涵可由、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,充分調動圍巖的自承能力,開挖后即時支護,封閉成環,使其與圍巖共同作用形成聯合支護體系,有效地抑制圍巖過大變形的一種綜合施工技術。
4、盾構法
盾構法施工是以盾構這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構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構。鋼筒的前端設有支撐和挖掘土體的裝置,鋼筒的中段設有必要的千斤頂的鋼筒的尾部可以組裝預制或澆筑隧道的襯托環。盾構每次推進一環距離,都要在盾構的支護下組裝(或現澆),在襯構周圍的空隙中注入水泥砂漿,防止隧道和地面下沉。盾構推進的反力由襯圈承擔。盾構施工前建立縱井,在縱井設置盾構,盾構挖出的土體從縱井通道送出地面。
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