建筑辅助工法.pptx
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1、2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法1三、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、地下水处理等类。、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。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法2采用各种辅助工法,提高掌子面和拱顶的稳定。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法3 稳定地表及地表下沉的辅助工法分为改善整体围岩和改善掌子面上方围岩为目的的两大类。()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。药液压注法 压注法是向地层中压注
2、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。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法4 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。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法5 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
3、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。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法6()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。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
4、钢管管棚和中、大直径钢管的管棚。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法7 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。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法8 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。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法9地下水对策辅助工法 涌水的对策工法大体上分为两大类,
5、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)。()降低地下水位法从地表降低地下水位 在地面设深井点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,2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法10(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2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法11 4-8 量测技术一、信息化施工、量测的必要性隧道工程是实践很强的学科,既不能单靠理论推导也不能完全采用工程类比。近年来,普遍采用的信息化施工,即可使经验方法科学化,又可使理论分析具有实际的背景。1、信息化施工(情报化设计)2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法
6、12(1)概念是指通过施工前和施工过程中对导洞、试验洞或正洞的量测(包括拱顶沉降、洞周收敛变形、地中变位、支护与围岩相互作用力等),以这些实测的量测值作反演分析,用来监控围岩和支护的动态及稳定与安全,根据及时获得的量测信息进一步修改和完善原设计;并指导下阶段施工;确定支护施作方式和时间;调整施工参数:以期获得最优地下结构物的一种方法。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法13(2)流程图(P146、图4-14)2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法14(3)过程:预设计在初步地质调查和室内岩石力学试验基础上,通过理论分析或工程类比对支护结构和施工决策做出预设计现场监测然后,在施工中
7、对围岩和支护结构的力学状态的变化进行监测,数据分析和处理将所量测到的能反映隧道结构体系力学状态的物理量(如坑道周边某些测点上的位移值,或某一基线上的净空变化值)加以综合和处理。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法15信息反馈通过所谓“反分析”技术,根据监测的信息反推出表征围岩性态及其地质环境的初始参数,然后再将它输入模型中重新进行理论分析,并根据新的计算结果及时调整和确定支护结构的参数和施工决策。(4)特点施工监测、理论分析、经验判断相结合,调查、设计、施工相交叉的设计、施工流程,非常符合隧道工程特点的。2024/8/9 周五第四章 第四节 盾构法162、量测是信息化施工中非常关键的一
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