1、四、矿山法,1、矿山法是暗挖法施工方式中的一种主要施工方法，在山岭隧道施工中矿山法有时被成为钻爆法。,四、矿山法,一般矿山法,全断面开挖法,台阶开挖法,断面分部开挖法,按照开挖的方式,四、矿山法,全断面开挖法,2、矿山法 中的开挖方法,台阶法开挖法：长台阶法(D5L) 短台阶法(5LD1L) 超短台阶法(D1L),2、矿山法 中的开挖方法,选择开挖方法应考虑的因素施工设备和技术队伍：施工队伍技术力量（设备、技术熟练程度等）； 围岩条件：工程地质和水文地质条件（围岩级别）； 工程规模：隧道长度、断面尺寸； 隧道埋深；浅埋，深埋 工期要求； 环境条件；,2、矿山法 中的开挖方法,3、矿山法 中的作
2、业内容,隧道施工：基本作业和辅助作业基本作业：钻爆与开挖、运输与出渣，支护和衬砌，路面铺设等辅助作业：施工通风与除尘、施工供水与排水、施工供电与照明、压缩空气的供应,支护体系的组成：坑道支护体系是由围岩和支护结构两部分组成的，在通常情况下，围岩是主要的承载单元，而支护结构是辅助性的。支护结构的作用： 保持坑道断面的使用净空； 防止围岩质量的进一步恶化； 承受可能出现的各种荷载； 使坑道支护体系有足够的安全度等。,4、矿山法 中的支护结构,支护结构的基本类型：初期支护和永久支护（二次衬砌）两大类。初期支护一般又包括：喷射混凝土 钢筋网 锚杆 格栅 （钢拱架 ）,4、矿山法 中的支护结构,锚杆的作
3、用：支撑围岩；加固围岩；“组合梁”作用；“悬吊”作用,4、矿山法 中的支护结构,喷射混凝土的作用：支撑围岩；“卸载”作用；填平补强围岩；覆盖围岩表面；阻止围岩松动；分配外力,4、矿山法 中的支护结构,4、矿山法 中的支护结构,现实工程中的锚杆,4、矿山法 中的支护结构,现实工程中的喷射混凝土,4、矿山法 中的支护结构,现实工程中的钢拱架,4、矿山法 中的支护结构,现实工程中的格栅,二次衬砌的基本类型混凝土整体式衬砌 锚喷衬砌复合式衬砌装配式衬砌 ,4、矿山法 中的支护结构,4、矿山法 中的支护结构,施工中的二次衬砌, 整体式混凝土衬砌 是指就地灌筑混凝土衬砌；也称模筑混凝土衬砌； 其工艺流程为
4、：立模一灌筑一养生一拆模。 特点：对地质条件的适应性较强，易于按需要成型，整体性好；抗渗性强，并适用于多种施工条件。在我国铁路隧道工程中广泛采用。,直墙式,曲墙式,整体式混凝土衬砌 1）当主要承受竖向荷载和不大的水平荷载时：结构轴线上部宜拱形；边墙做成直线形(即直墙式)； 2）当衬砌承受竖向荷载的同时，又承受较大的水平荷载：衬砌结构的轴线上部宜采用圆弧形或平拱形；边墙可采用凸向外方的圆弧形(即曲墙式)；若有底鼓压力，则结构底部还应有凸向下方的仰拱。,直墙式,曲墙式,整体式混凝土衬砌 1）直墙式衬砌组成： 顶部拱圈； 两侧竖直边墙； 下部铺底（底板）； 2）曲墙式衬砌组成： 顶部拱圈； 两侧曲边
5、墙; 底部仰拱(或铺底);,整体式混凝土衬砌其它型式1）半衬砌 2）厚拱薄墙衬砌 3）离壁式衬砌, 锚喷衬砌 特点：采用锚喷支护发挥围岩的自承能力，能较好适应软弱和膨胀性地层中的隧道开挖，还可用于整治坍方和隧道衬砌的裂损。,复合式衬砌 特点：复合式衬砌不同于单层厚壁的模筑混凝土衬砌，它把衬砌分成两层或两层以上。 外衬（初期支护、一次衬砌）：锚喷支护，柔性支护，作用是容许围岩产生有 限制的变形。 内衬（二次支护、二次衬砌）：一般待初期支护与围岩变形基本稳定后再施作内衬，通常为就地灌筑混凝土整体衬砌。 防水层：为了防止地下水流入或渗入隧道内，可以在外衬和内衬之间设防水层，其材料可采用防水卷材或防水
6、涂料。, 装配式衬砌 工艺：将衬砌分成若干块构件，在现场或工厂预制，然后运到坑道内用机械将它们拼装成环。 特点：拼装成环后立即受力，便于机械化施工，改善劳动条件，节省劳力。 使用情况：目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道中采用。在铁路隧道中由于装配式衬砌要求有一定的机械化设备，施工工艺复杂，目前采用TBM施工的少量隧道使用。,充分保护围岩； 容许围岩有控制的变形；合理地决定支护结构类型、支护时间、以及各种支护手段的相互配合、底部封闭时间、掘进长度等； 进行实地量测监控； 建立一体化的施工管理系统； 选择能及时施设和应变能力强的支护手段； 应尽量采用全断面或大断面分部的开挖方法； 隧道断面尽快闭
7、合； 二次衬砌应采用先墙后拱的施工顺序。,5、矿山法 施工的原则,（二）、浅埋暗挖法,城市浅埋地下工程的特点主要 覆土薄、地质条件差（多数是未固结的土砂、粘性土、粉细砂等）、自稳能力差、承载力小、变形快，特别是初期增长快，稍有不慎极易产生坍塌或出现过大的下沉，而且在隧道附近往往有重要的地面建筑物或地下管网，为施工提出了严格的更高要求等。1、浅埋暗挖法的特点。 （1）适用于各种地质条件和地下水条件； （2）具有适合各种断面形式（单线、双线及多线、车站等）和变化断面（过渡段、多断面等）的高度灵活性。 （3）通过分部开挖和辅助工法，可以有效地控制地表下沉和坍塌； （4）与盾构法比较，在较短的开挖地段
8、使用，也很经济； （5）与明挖法比较，可以极大地减轻对地面交通和商业活动的影响，避免大量的拆迁；(6）从综合效益观点出发，是比较经济的一种方法。,2、基本施工方法有： 正台阶或上半断面法； 导坑法，包括单导坑法和双导坑法；其中，双导坑法称为眼镜法； 中隔壁法，包括带仰拱的中隔壁法。 3、浅埋暗挖法的施工应贯彻原则：（18字方针） 管超前指采用超前导管注浆防护。实际上就是采用超前支护的各种手段提高掌子面的稳定性，防止围岩松弛和坍塌；,严注浆在导管超前支护后，立即进行压注水泥砂浆或其它化学浆液，填充围岩空隙，使隧道周围形成一个具有一定强度的壳体，以增强围岩的自稳能力；,短开挖 一次注浆，多次开挖，即限制一次进尺的长度，减小围岩的松弛； 强支护 在浅埋的松软地层中施工，初期支护必须十分牢固，具有较大的刚度，以控制开挖初期的变形； 快封闭 在台阶法施工中，如上台阶过长时，变形增加较快，为及时控制围岩松弛，必须采用临时仰拱封闭，开挖一环，封闭一环，提高初期支护的承载能力； 勤量测 对隧道施工过程进行经常性的量测，掌握施工动态，及时反馈，是浅埋暗挖法施工成败的关键。,
