地下工程辅助工法.ppt

*第四章第四节盾构法*三、辅助工法的分类辅助工法按其作用目的分为稳定掌子面、控制地表下沉和加强围岩、地下水处理等3类。1、稳定掌子面的辅助工法掌子面:施工中的开挖面。近年由于山岭隧道的增加,在自稳性差的围岩中施工的情况愈来愈多,掌子面稳定问题成为隧道开挖技术中的重要问题。第1页/共33页*第四章第四节盾构法*采用各种辅助工法,提高掌子面和拱顶的稳定。第2页/共33页*第四章第四节盾构法*。(1)改善整体围岩的辅助工法有药液压注法、冻结法及垂直锚杆法。①药液压注法压注法是向地层中压注浆液,造成固结土,降低地层的透水性,同时强化地层,是构筑地下结构物中不可缺少的辅助工法。第3页/共33页*第四章第四节盾构法*②冻结法地层冻结工法是地层改良工法的一种,在软弱地层和有地下水的地层暂时地人工冻结形成冻土,利用冻土的稳定作用和遮水作用构筑结构物,工程完成后再把冻土解冻,恢复原地层的工法。特点:适用于构筑地层;冻土坚固、遮水性高;容易预测冻结范围,可靠性高;对大气和地下水无污染;与其他工法比较工费高等该法分为低温液化气方式(直接方式)和盐水方式(间接方式)两种。第4页/共33页*第四章第四节盾构法*③垂直锚杆法在隧道开挖前,在隧道上部钻孔,钻孔中插入粗钢筋,再充填砂浆或水泥浆,在地层中形成任意程度的棒状的钢筋加固体,可以阻止因开挖产生的围岩变形,.提高围岩的抗剪切强度。在防止地表下沉、稳定隧道掌子面。处理偏压、防止坡面崩塌等情况时十分有效。在浅埋的软弱围岩和滑坡地段等施工条件恶劣的地点,应用极为广泛。第5页/共33页*第四章第四节盾构法*(2)改善掌子面上方围岩改善掌子面上方围岩的辅助工法有管棚法、水平高压旋喷法两种。①管棚是在隧道开挖之前,沿隧道开挖断面外轮廓,以一定间隔与隧道平行钻孔、插入钢管,再从插入的钢管内压注充填水泥浆或砂浆,来增加钢管外周围岩的抗剪切强度,并使钢管与围岩一体化的方法。一般多在洞口施工时采用。根据使用的钢筋直径分类,有小直径钢管管棚和中、大直径钢管的管棚。第6页/共33页*第四章第四节盾构法*管棚工法的效果主要为梁效应和加强效应:·梁效应是指钢管先行施设后,在掘进时,钢管在掌子面和后方的支撑下,形成梁式结构,可防止围岩的崩塌和松弛。·加强效应是指钢管插入后,压注水泥浆,加强了钢管周边的围岩。第7页/共33页*第四章第四节盾构法*②水平高压旋喷法在掌子面与隧道轴线平行时,用特殊机械钻孔,同时向管体内高压喷射水泥浆液,形成50~70cm的圆柱体(桩)的工法。是改善掌子面自稳性和控制地表下沉的较好的方法。缺点是设备庞大。第8页/共33页*第四章第四节盾构法*,即排除涌水的方法(降低地下水位法)和阻止涌水的方法(止水法)。(1)降低地下水位法①从地表降低地下水位在地面设深井点②从隧道内降低地下水可在隧道内设深井点、水平钻孔、超前坑道等,第9页/共33页*第四章第四节盾构法*(2)止水工法一般配合排水法进行药液压注工法压气工法冻结工法第10页/共33页