专业工程管理与实务(市政公用工程)(一级建造师)精讲班第12讲讲义
1K413032掌握喷锚加固支护的施工要求
1K413032  掌握喷锚加固支护的施工要求
喷锚暗挖施工必须配合开挖及时支护，保证施工安全。浅埋暗挖法施工的地下结构应在工作面采用喷锚等形式的初期支护。
1．初期支护采用喷锚支护。喷锚支护是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土、钢拱架喷射混凝土等结构组合起来的支护形式。在浅埋软岩地段、自稳性差的软弱破碎围岩、断层破碎带、砂土层等不良地质条件下施工时，若围岩自稳时间短、不能保证安全地完成初次支护，为确保施工安全，加快施工进度，应采用以下各种辅助技术进行加固处理，使开挖作业面围岩保持稳定。
(1)喷射混凝土封闭开挖工：作面；
(2)超前锚杆或超前小导管支护；
(3)管棚超前支护；
(4)设置临时仰拱；
(5)地表锚杆或地表注浆加固；
(6)小导管周边注浆或围岩深孑L注浆；
(7)冻结法固结地层；
(8)降低地下水位法。
2．喷射混凝土封闭开挖面时，应采用早强混凝土，喷射厚度宜为50—100mm；超前锚杆是沿开挖轮廓线，以一定的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预加固，超前锚杆、小导管支护应满足下列要求：宜与钢拱架配合使用；长度宜为3.0～3.5m，并应大于循环进尺的2倍。
临时仰拱应根据围岩情况及量测数据确定设置区段，可采用型钢或喷混凝土等修筑。
3．喷射混凝土严禁选用具有碱活性集料，喷射方式应根据工程地质及水文地质、喷射量等条件确定，宜采用湿喷方式。对基面有滴水、淌水、集中出水点的情况，采用埋管等方法进行引导疏干。
喷射混凝土应紧跟开挖工作面，应分段、分片、分层，由下而上顺序进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。使用前应做凝结时间试验，要求初凝时间不应大于5min，终凝不应大于10min。
钢筋网材料宜采用Q235钢，钢筋直径宜为6～12mm，网格尺寸宜采用150～300mm，搭接长度应符合规范。钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固。
钢架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成，格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm。钢架应在开挖或喷射混凝土后及时架设。钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实，钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。
4．地面砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段的岩体松软破碎处。地面锚杆按矩形或梅花形布置，
锚杆类型应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择，可选用中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆和摩擦型锚杆。锚杆施工应保证孔位的精度在允许偏差范围内，钻孔不宜平行于岩层层面，宜沿隧道周边径向钻孔。
锚杆必须安装垫板，垫板应与喷混凝土面密贴。
5．冻结法是利用人工制冷技术，在地下开挖体周围需加固的含水软弱地层中钻孔铺管，安装冻结器，通过制冷作用将天然岩土变成冻土，形成完整性好、强度高、不透水的临时加固体，从而达到加固地层、隔绝地下水与工程联系的目的。然后在冻结体的保护下进行竖井或隧道等地下工程的开挖施工，待衬砌支护完成后，冻结地层逐步解冻，最终恢复到原始状态。
冻结法的具有以下特点：
(1)冻结加固的地层强度高；
(2)封水效果好；
(3)适应性强；
(4)整体性好；
(5)无污染。
通常，当土体的含水量大于2．5％、地下水含盐量不大于3％、地下水流速不大于40m／d时，均可适用常规冻结法，当土层含水量大于10％和地下水流速不大于7～9m／d时，冻土扩展速度和冻结体形成的效果最佳。
6。降低地下水位法。降水有洞内和地面降水两种方法。
1K413033  掌握衬砌及防水的施工要求
1．《地下工程防水技术规范》(GB50108)规定：地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”的原则。
2．《地铁设计规范》(GB50157)规定：地下铁道隧道工程的防水设计，应根据工程地质、水文地质、地震烈度、结构特点、施工方法和使用要求等因素进行，并应遵循“以防为主，刚柔结合，多道防线，因地制宜，综合治理”的原则，采取与其相适应的防水措施。当结构处于贫水稳定地层，同时位于地下潜水位以上时，在确保安全的条件下，可考虑限排。
3．施工期间的防水措施主要是排和堵两类。
4．含水的松散破碎地层应采用降低地下水位的排水方案，不宜采用集中宣泄排水的方法。当采用降水方案不能满足要求时，应在开挖前进行帷幕预注浆，加固地层等堵水处理。
5．衬砌背后排水及止水系统的施工应符合下列要求：
(1)在衬砌背后设置排水肓管(沟)或暗沟和在隧底设置中心排水盲沟时，应根据隧道的渗漏水情况，配合衬砌一次施工。施工中应防止衬砌混凝土或压浆浆液侵入盲沟内堵塞水路，盲管(沟)或暗沟应有足够的数量和过水能力的断面，组成完整有效的排水系统并应符合，设计要求。
(2)衬砌背后可采用注浆或喷涂防水层等方法止水。施工前应根据工程地质和水文地质条件，通过试验作出设计，并在施工过程中修正各项参数。
(3)复合式衬砌防水层施工应优先选用无钉铺设，如图1K413033所示。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。防水层可在拱部和边墙按环状铺设,开挖和衬砌作业不得损坏防水层，铺设防水层地段距开挖面不应小于爆破安全距离，防水层纵横向铺设长度应根据开挖方法和设计断面确定。
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。
 
IK413034 熟悉小导管注浆加固土体技术
IK413034  熟悉小导管注浆加固土体技术
1．小导管注浆是浅埋暗挖隧道超前支护的一种措施。在软弱、破碎地层中凿孔后易塌孔，且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时，应采取超前小导管支护。超前小导管支护必须配合钢拱架使用。在条件允许时，也可在地面进行超前注浆加固；在有导洞时，也可在导洞内对隧道周边进行径向注浆加固。
2．小导管注浆支护的一般设计如下：钢管直径30一50mm，钢管长3～5m，钢管钻设注浆孔间距为100—150mm，钢管沿拱的环向布置间距为300—500mm，钢管沿拱的环向外插角为50～150，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于lm。
3，采用小导管加固时，为保证工作面稳定和掘进安全，应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设角度。用作小导管的钢管钻有注浆孔，以便向土体进行注浆加固，也有利于提高小导管自身刚度和强度。
4．小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。注浆施工应根据土质条件选择注浆法：在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用劈裂注浆法；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。
IK413035熟悉管棚的施工要求

管棚超前支护加固地层主要适用于软弱、砂砾地层或软岩、岩堆、破碎带地段。
管棚是由钢管和钢拱架组成。沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打人钢管或钢插板，末端支架在钢拱架上，形成对开挖面前方围岩的预支护。其中长度小于10m称为短管棚，10～45m的钢管称为长管棚。钢管直径一般为70—127mm，特殊情况下也可采用300mm或600mm直径钢管。纵向两组管棚搭接的长度应大于3m。管棚适用于特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，在管内辅以灌浆效果更好。根据国内外经验，一般在下列场合采用管棚超前支护：
(1)穿越铁路修建地下工程；
(2)穿越地下和地面结构物修建地下工程；
(3)修建大断面地下工程；
(4)隧道洞口段施工；
(5)通过断层破碎带等特殊地层；
(6)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。管棚一般是沿地下工程断面周边的一部分或全部，以一定的间距环向布设，形成钢管棚护，沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、地中或地面及周围建筑物的状况，有帽形、方形、一字形及拱形等。
采用管棚超前支护施工时，管棚一般选用焊接钢管或无缝钢管，人土端制作成尖靴状或楔形。管棚钢管环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响，施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。一般采用的间距为2.0～2.5倍的钢管直径。在铁路、公路正下方施工时，要采用刚度大的大、中直径钢管连续布设。
钻孔开始前，把钢管放在标准拱架上，测定钻孔孔位和钻机的中心，使两点一致。为了防止钻孔中心振动，钢管应用U形螺栓与拱架稍加固定，以防止弯曲，并应每隔5m(视情况可调整，一般为2—6m)对正在钻进的钻孔及插入钢管的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查。
钢管的打人随钻孔同步进行，并按设计要求接长，接头应采用厚壁管箍，上满丝扣，确保连接可靠，钢管打人后，应及时隔孔向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆，使钢管与周围岩体密实，并增加钢管的刚度。
[案例1K413030]
1．背景
某热力管线暗挖隧道，长3。2km，断面尺寸为3．2mX2．8m，埋深3．5m。隧道穿越砂土层和砂砾层，除局部有浅层滞水外，无需降水。承包方A公司通过招标将穿越砂砾层段468m隧道开挖及支护分包给B专业公司。
B公司依据A公司的施工组织设计，进场后由工长向现场作业人员交待了施工做法后开始施工。
施工中B公司在距工作坚井48m时，发现开挖面砂砾层有渗水且土质松散，有塌方隐患。B公司立即向A公司汇报。经有关人员研究，决定采用小导管超前加固措施。B公司采用劈裂注浆法，根据以往经验确定注浆量和注浆压力，注浆过程中地面监测发现地表有隆起现象。随后A公司派有经验的专业人员协助B公司研究解决。
质量监督部门在工程施工前的例行检查时，发现A公司项目部工程资料中初期支护资料不全，部分资料保留在B公司人员手中。
2．问题
(1)暗挖隧道开挖前的技术交底是否妥当?如有不妥，写出正确作法。
(2)B公司采用劈裂注浆法是否正确?如不正确，应采取什么方法?哪些浆液可供选用。
(3)分析注浆过程中地表隆起的主要原因，给出防止地表隆起的正确作法。
(4)说明A、B公司在工程资料管理方面应改进之处。
3．分析与答案
(1)不妥当。正确作法：单位工程、分部工程和分项工程开工前，工程施工项目部技术负责人应对承担施工的负责人或分包方全体人员进行书面技术交底。技术交底资料应办理签字手续并归档。
(2)不正确，注浆施工应根据土质条件选择注浆法，在砂砾石地层中应采用渗入注浆法，不宜采用劈裂注浆法；注浆浆液可选用水泥浆或水泥砂浆。
(3)从背景材料介绍，分析注浆过程中地表隆起的主要原因是注浆量和注浆压力控制不当引起的；防止地表隆起的正确作法，应经试验确定注浆量和注浆压力。
(4)A公司作为总承包单位负责汇集，随施工进度及时整理所有有关施工技术资料；B公司应主动向总承包单位移交有关施工技术资料。
 
1K413040 城市轨道交通工程
1K413040  城市轨道交通工程
1K413041  了解城市轨道交通车站形式
城市轨道交通车站的基本形式与要求大致可归纳为以下几点：
(1)城市轨道交通车站的站台形式可采用岛式、侧式和岛、侧混合的形式，通常地铁车站多采用岛式。
(2)车站站台的最小宽度应满足表1K413041要求。
城市轨道交通车站站台最小宽度表    表1K413041
    类    别
    地下站(m)
    高架站(m)
    地面站(m)
    岛式站台
    8
    6
    5
    侧式站台(无柱)
    3．5
    3
    2
    柱(墙)外侧至站台边缘
    2
    2
    2
(3)城市轨道交通车站一般由站厅、站台厅、行车道、出人口、通道或天桥、通风道，以及设备、管理用房等部分组成。
(4)车站形式必须满足客流需求、乘候安全、疏导迅速、环境舒适、布置紧凑，便于管理的基本要求。
(5)车站的楼梯、检票口、出人口通道三者的通过能力应满足超高峰小时设计客流的需要，并应满足在发生事故灾害时，能在6rain内将一列车乘客、站台上候车人员及车站工作人员全部撤离站台。应确保下车乘客到就近通道或楼梯口的最大距离不超过50m。
(6)站厅布置应满足功能分区，避免进、出站及换乘人流路线之间的相互交叉干扰。
(7)车站设备用房包括供电、通风、通信、信号、给排水、防灾、电视监控等系统用房，其面积和要求应按各专业的工艺布置确定。
(8)车站的管理用房及生活设施包括：车控室、站长室、交接班室(兼会议、餐室)、票务室、站务室、警务室、更衣室、卫生间等。
(9)车站出入口的数量，应根据客运需要与疏散要求设置，浅埋车站不宜少于4个出入口。当分期修建时，初期不得少于2个。
(10)车站内部建筑装修应实用、安全。采用防火、防潮、防腐、无污染、易清洁的材料，站内地面应选用耐磨、防滑的材料。
(11)城市轨道交通车站结构形式分为矩形、圆形及马蹄形三大类。
(12)当有几条城市轨道交通线路交汇时，上、下层车站之间应设置人员通行的联络通道，有条件的应设置相应的电动滚梯便于人员的乘换。
1K413042  了解地铁区间隧道的特征
大致分为以下几种
(1)按区间隧道断面形状可以分为矩形、拱形、圆形和椭圆形等断面形式。
(2)矩形断面可分为单跨、双跨及多跨等种类。
（3)拱形断面可分为单拱、双拱及多拱等种类。
(4)圆形断面可分为单圆和多圆两种形式。
2．区间隧道由直线和曲线组成，其中曲线包括圆曲线和缓和曲线两种形式。平面的最小曲线半径应符合表1K413042的规定。
3．曲线超高值应在缓和曲线和曲线内递减顺接；无缓和曲线时，应在直线段递减顺接；超高顺坡率不宜大于2％。，困难地段不应大于3％。。
4．在新建的城市轨道交通线路中，应按规程要求进行有关杂散电流腐蚀的防护。主要有对主体结构钢筋及金属管线结构采取防护措施；在地铁沿线敷设的各种电缆、水管等管线结构应选择符合杂散电流腐蚀防护要求的材质、结构设计和施工方法；采取设计合理，性能可靠持久的隧道绝缘防水措施；限制地铁的牵引供电和回流系统中的杂散电流。
5．城市轨道交通线路均为右侧行车的双线线路，采用1435mm标准轨距，正线及辅助线均采用50kg／m及以上的钢轨，钢轨接头采用对接形式。
6．城市轨道交通隧道埋深较浅时，要采取降低噪声和减少振动的措施。
7．城市轨道交通隧道混凝土不仅要满足强度需要，同时要考虑抗冻、抗渗和抗侵蚀的要求。
8．限界是指列车沿固定的轨道安全运行时所需要的孔洞尺寸。限界包括车辆限界、设备限界和建筑限界三类。车辆限界是指车辆在正常运动状态下形成的最大动态包路线；设备限界是限制设备安装的控制线；建筑限界是在设备限界基础上，考虑了设备和管线安装尺寸、厚度的最小有效断面。建筑限界中不包括测量误差、施工误差、结构沉降、位移变形等因素。
9．区间隧道结构防水要求不得有线流和漏泥砂，当有少量漏水点时，每昼夜的漏水量不得大于0.5L／m2。变形缝、施工缝、穿墙管等特殊部位应采取加强措施。在侵蚀性介质中仅用防水混凝土时，其耐蚀系数不应小于0.8。
10．明挖隧道结构的防水优先采用防水混凝土，其抗渗等级不少于0.8MPa，防水层卷材层数及层厚必须符合设计，并设置保护层。
例1、关于传统喷锚暗挖法中的先墙后拱法施工，下列说法正确的是(    )。（04考题）
A施工速度慢，衬砌整体性差
B．施工速度快，衬砌整体性差
C施工速度慢，衬砌整体性好
D．施工速度快，衬砌整体性好
答案；D
例2、浅埋式地铁车站的出人口设置不宜少于(    )个。（04考题）
A．5
B．3
C．2
D．4
答案：D
例3、注浆施工中采用高压喷射注浆法的土类为（）（05考点）
A砂土
B 淤泥土
C砂砾土
D 粘土
答案：B
例4、闭胸式局部气压盾构属于（）（06考点）
A 手掘式
B 半机械式
C 敞开式
D机械式
答案：D
例5、管棚分为（）（06考点）
A 长管棚
B 短管棚
C 超长管棚
D 板棚
E 超短棚
答案：A B D