9.3  ！矿山法勘察》 9！.3.1  矿山法！施，工的工艺较多工法名！称尚：没有统一的》。规定目前常》见的矿？。山法施？。工的开挖方法一般】包括全断面法—、上半断面临时【封闭正台阶法—、正台阶环形开【挖，。法，、单侧壁《导坑正台阶法、双】侧壁导坑法（—眼镜：工法）、中隔墙法（！CD法、CRD法】）、中洞法》、侧洞？法、：柱，洞法：、洞桩？法（PB《A法）？等方法开挖 】 9.3.2】  矿山法》隧道轴线《位置选？定隧道断《。面形式？和，尺，寸洞口、施工竖井】位置：和明、暗挖》。。施，工的分界点》的选：。定开挖方案及辅【。助，施工方？法围岩加固、初期支！护等与工程地质条件！和水文？。地质条件密切相【关岩：土，工程条件对矿山【。法施工工法工—艺的影响《主要体现在以下【几个方面 ！ ，  ：  1  矿山法】隧道的埋置》深，。度应根据运营—使用和环境》保护要求《结合地层情况—通过：技术经济《比较确？定，无水地层中》。在不：影响地铁运营—和车站？使用的前提下宜【使区间隧《道处于深埋状—态以节约工》程费用但在第四纪土！层中往？往难以？做，。到这种？情况在选择隧道【穿越的土层时—。最好使？其，拱部及以上有一定厚！度的可？塑一硬？塑状的黏《性土层以减少—施工中的辅助措施费！用有条件《时宜把隧道底板置】于地下水《位以上？。在综合以上》考虑的基《础，上隧道的埋》深宜选择较大的【覆跨比（覆盖层【。厚，度与隧道开挖宽度之！比） 《 《    2  【矿山法地铁隧道的】结，构断面形式应根据】围岩条件、使用要求！施工工艺及》开，挖断面的尺度—。等从：结，构，受，力、：围岩稳定及环—境保护等方面综【合考虑合理确定宜采！用连接？圆顺：的马蹄形断面—围，岩，条件较好时采用拱】形与直墙或曲墙相】组合的形状软岩及土！。、砂地层《中应设仰拱或—。受力平底板浅—埋区间隧道一般采用！两单线？平行隧道岩石—地层中则采》用双线单洞断—面较为经《济也：有利于大型施工机】。具的使用 ！     土—层中的车站隧道一】般采：用三跨或双跨的拱】形结构；《岩石：地层中的车站隧道从！减少施？。工对围岩的扰动和提！。高车站的使用效果】等方面考虑宜采【用单跨结构矿山【法车：站隧道视需》要也可做成多层 ！ ？     视地层及！地下水条件、环境条！件，、施工方法》及隧道开挖》断面尺寸《的不：同矿山法隧道可【选用单层衬》砌或双层衬砌—轨道交通行车—隧道：不宜单独采》用，喷锚衬？砌当岩？。层的整？体性好、基本无地下！。水从开？挖到衬砌这段—时，间，围岩能够自稳—或，通过锚喷临》。时支护围岩能—够自稳时可采用单】层整：。体现浇混《凝土衬砌或装配式衬！砌双层衬砌一般用于！。Ⅴ、Ⅵ级围岩或车】。站、：折返线等大跨度【隧道中其外》层衬砌为初期支【护由注浆加固的【地层：、锚喷支护及—格栅等组合而成内】层衬砌为《二次支护大多采用】模筑混凝土》或钢筋？混凝土 【     4  ！开挖方法对支—护结构的受力、围岩！。稳定：、周围环境、工期】和造价等有重大影响！对一般的单双线区间！隧道和开《挖宽度在15m内】的其：他，隧道可根据地—层条件、《埋深、机具》设备及环境条件【等从图1中选—择合：适的：开挖方法车》站隧道的开挖方法则！。要，根据结构《型式、跨度及—围岩条件等来选择例！如埋置于第四纪地】层中的北《京西单地铁车站【采用双层三跨—拱形结构覆盖层【厚度6m隧》道开：挖，尺寸：为26.《14m（宽》）×13.5m（】高）采用侧洞—法，施工首先开挖两侧】的，行车隧道完成边洞】的二衬及立柱后再开！挖中洞？并施作中洞》拱，部及仰拱的二衬【；，。侧洞采用双侧壁导】洞法开挖埋置—于岩：石地层中的大跨度】单拱车站隧道当【地层较差或为浅埋时！多采用品《字形开挖先》墙后拱法《施工：；在Ⅴ、Ⅵ类围岩中！的深埋单《拱，车站也可采用先【拱，后墙法施工 【 】 图1《  ：。中小：跨度单跨地铁隧【道的开挖方》法， —    关于辅助】施，工方：法，。在土、砂等软弱围】岩，中遇下？列情况在隧道开【挖前应考虑使用辅】助，施工：方法 ？ ？ ：。        1！）采用缩《短进尺、《分，部开挖？。。和及时支护等时【空效应的综合—利用手段仍不—能保证从开挖—到支护起作》。用这段时间内围岩】。。自，稳，时   ！      2）】在隧：道上方？或一侧？有重要建《（构）筑物或地下】管，线需要保《护采用以上时空效应！。综合利用《手段或设《置，临时仰拱等常规方法！。仍不：能把隧？道，开挖引发的地面沉降！控制：在允许范围以内【时， 《    》   ？  ： 3）开挖》及出渣？等需要采用机械化】作业或因工期要【。求，不允：许通过？以上缩短《进尺等措施作为【主要手段来稳—。定围岩和控制地表沉！降时 ？ ：   》 ，     4）【需，处，理地下水《时 》     作为稳！定围岩和控制—地面沉降的辅助【施工方法大致可分为！预支：护和围岩预加固两】类，常用的预支护方【法有超前杆或超【前插板、小导管注】浆、管棚、超前长桩！、，预切：槽、管拱和超前【盖板等；围岩—预，。加固：有垂：直砂浆锚杆加固【和地层注浆》等作：为地下水处理—的辅：助，施工方法有降—排水法、气压法、地！层注：浆法和冻结法 ！     【辅助施？工方：法的选择与地层【。条件、？隧，。。道断面大小及采用目！的等因？素，有关并对工程—。造价和施工机具【。的配置等产生直接】。影响 》     5 ！ 预支护与围岩预加！固工程实践和—理论分析证明隧道】开挖过程中围岩应力！状态的改变和—松弛将波及开挖面前！方一定范围内—。的地层所《以提高开挖面前方】土体强度和改—善其受力条件是保】证开挖面稳定和控制！开挖产生过大沉【。降的重要手》段因此预支护和【围岩预？加固：就成为土《质浅埋隧《道，中经常使用的施工措！施 ？     所！谓预支护就是—在隧道开挖前预先设！在隧：道轮廓线以外一定】范围：内的支？护有的还与》开挖面后《方的：。。支架等共《同组：成，。支护体系超前—杆，和小导管注》浆是：一般土？质隧道采《用，较多的预支护方法前！。者适：用于：拱顶以上《黏性土地层较薄【。或为粉土地》层后者多用于砂层】或砂卵石地层它【们能有效地》。。。防止顶部《围岩：坍塌：在一定程《。度也有利《于提高开挖面的【稳定度但由于预【支护长度短（一般3！。m～5m）》在特：别，松软的地层中难【以有效？地支承开挖》面前方破坏棱体【。上方的土《体；此外《对限制土体变形的作！用也：不够明显所以—国外在对地层扰动大！或开挖成型困难的超！浅埋隧道、多连【拱隧道？和平顶直墙隧—道，都无例？外地采用了管棚等大！型预：。。支护：手段  ！  ： 管棚和超前长【桩是：。对传统预《支护：。手，段的重大改进不【仅，把预支护长度—增加到？10：m～：。20m以《上有的还在》开挖面前方形—成，空，间刚度很大》、纵横？两个方向均》能传：。。力的伞状预》支护体系因而—。对控：制，开，挖产生的《地面沉降《特别有？效一种常见的超前长！桩是意大利人开【发的旋喷《水平桩利用专用设备！根据土层分别选【用，不同的注《浆，方法及注浆材料【可，。以在隧道《外周构筑直径0.6！m～2？.0m的砂》浆桩（在砂性土【中采用单《管法使用水泥浆加固！。砂浆桩？的直径为0.6m】～，。。0.8？m；在淤泥和—黏性土中《采，用双重管法》。用压缩空《气＋水泥浆加固砂浆！桩的直径为1.2】m若采用三重管法】。用压缩空气＋—水，＋水泥浆加固—砂浆桩的《。直，径，可达2.0m） 】。     ！管拱实际上是—一种直径达2—m的：巨型钢筋混》凝土超前《长桩它同时又—作为：隧道主？。要承载结《构的一部分米兰【地铁verri【ezi？a车站采用了—。这一技术车站—主体为？净跨22.8—m、净高16m【的单拱隧道开挖【宽，度达28m覆—。盖层：厚度为4m～5m】埋置于砂砾》和粉细砂组成的地】层中先在《。墙，脚处开挖两个侧【导洞并？浇筑混凝土；在车站！。两端的竖井内—。沿隧：道顶部依次》。顶入1？2根：覆盖整个车》站的钢筋混凝土【管在管内《充填：混凝土；从侧导洞沿！拱圈每隔6m开【挖一个弧形导洞施作！支承顶？管的钢筋《混凝土拱肋；在管】拱的下面开》挖，隧道施？作仰拱实测施工引】。起的地面沉降—为10mm～14m！m 【    预切槽法】是在隧道开挖前沿】隧道外轮廓用专【用设备？切出一条1.5m～！5.0m的深槽【当为土质《隧道时必须用喷【混凝土？立即充填形成一个预！拱它可用于开挖断面！积为30《m2～150m【2、土质比》较均匀的《隧道 》   》  围岩预加固多】用于浅埋隧道—或对地面沉降控制特！别严格的隧道其中垂！直砂浆锚杆加固是】在地面按一定间距】垂，直钻孔后设置—一直伸？到拱：外，缘的砂浆锚杆—用以：加固地层注浆—法则常与《封闭：地下水的目的配合】使，用 《  《  ： 7  地下水对】矿山法施工隧道【的设计、施工、使】用，以及由它《。引发的环《境问题的影响主要表！。现在以下两个方面 ！   【  一是隧道施【工中地？下，。水大量涌入不仅影响！正常作业严重的【。还会导致开挖面失稳！事故统计资料—表明塌方总量的【95％都与》地下水有《关 ： ， ， ：     》二是：在某些地层中由于施！工降水措《施不当或在隧道建成！。后的：。运营过程中由于长】期，渗漏造成城市地【下水位的《大幅度变化引起周】围建筑物因沉—陷过大而破坏—此外：在粉状？土中长期《渗漏会把土颗粒带】进隧道最终将削弱】对隧道的《侧向和底《部支：。撑，严重时可《导致隧道破坏 】  》  ： 地：下水的处理》。必须因？地制宜结合隧道【所处地质条件、环境！条件及施工方法【等，选择经济、》适宜的方法 【 9.3【。.，3，  本条规定了矿】。山法的重点勘—察，内容  ！。  ： ，1～3  第四纪】覆盖：地区：土层的密实度、自】。。稳性、地下水、饱】和粉：细砂层等《基岩：地区的基岩起伏【、结构面、构造【破碎带、岩层—风化带、岩溶—、地热、温泉、【膨，胀，岩等以及隧道分【布范围内的古河道】、，古湖泊、地下人【防、地下管线、【古，墓穴、废弃工程残】留物等？均是影？响矿山？。法隧道施工》安全的？重要因素应重点查】明其分布《和范围 ！。    对人体【带来不良影响的【。各种有毒气体以及能！形成爆炸、火灾等】可燃性气体统称【为有：害气：体除：洞内作业《生成的？以外从？地层涌出《的，有害：气体主要包》。括缺：氧空：气，、硫化？。氢，（H2？S）、二《氧化碳（CO2【）、二氧化氮—（NO2）、有机】溶液的蒸气及甲【烷，等天然气《 ：     】其中垃圾及沼—池回填地中的甲烷】。。属，可燃性气体由于它】。的比重仅约为空气比！重的一半极》易沿地层《的裂隙上升到地【表附近是隧》道施工中遭遇频度最！高的一种有害气体硫！化氢：气体主要产生于火】。山温泉？地带它可燃》能引：起人员中毒还会腐】蚀衬砌结构 —  —   缺氧气—体多出现在以下【地层中 《 ， ， ？     》 ，。 ， 1）在上》部有不透水层的砂】砾层：或，砂层中由《于抽取地下水或用】气压法？施，工，等原因使地下水完】全枯竭或含水—量大量减《少如果地层中含有】氧化亚铁《等还原物质或有机】物等就会《。与空气产生氧化【作用而消耗氧气【使之变为缺氧气体】    ！     2）含有！甲烷或其他可燃气体！时在：通风不良《的隧道？或竖井中因施工【作业大量消耗氧【气使空气中氧气浓度！降低也会导》致缺氧 ！  ：  人体吸入—氧气浓度《低于18《。％的缺氧空气而产生！的各种病症称—为缺氧症；》低于10％》时能：造，成神志不清或—窒息死亡 】。 ，     5  】隧道突水、涌砂、开！挖面坍？塌、冒顶、边墙【失稳：、洞底隆起、岩爆】、滑坡？、，围，岩松动等是》矿山法施工常见的】。工程地质问题会【给，。隧道施工带来—灾难：性的后果勘》察过程中应根据所】揭露的？地质条件预测其【可能发？生的部位并提出防治！措施建议是矿山【法勘察的《重要内容《之，一 ： 9—.3.5  掘进】机是一？种，先进：、高：效的开挖《设备它根据以剪【裂为主的《滚，刀破：岩，原理充分利用了岩】石抗剪强度》较低：的特点尤其适用于长！隧道：的施工但它也存在】以下问题 】   《  1 《 掘进机掘》进速度取决于岩石硬！。度、完整性和节理情！况节理越密、—掘进越快《；节理方《向与掘进方向的夹角！在45°左右—掘进：速度较快；节理平】行或垂直掘进—方，向速度较慢》；在：软，岩中最快但在断【层、溶岩发达区则】问题较多《还出现过难以—用正常？方法：。掘进的？实例因此事前对【沿线地质《进，。。行深入细《致的调查对掘—进机的选型》、设计、估算工【程进度等都至关重】。要   ！  ：2 ： 工作中刀》片消耗极大需要【经常更换 ！ 9.3.6 【 爆破对地面建【筑和居民的主要影响！表现在爆《破地震动《效应和爆破噪声【。爆破地震动在达到一！定的量值之后不【仅引起建筑》。物的裂？损和破坏而且也【。会影响？居民的正常生活大】量的试验观察结【果，表，明地：震动对？建筑物的破坏和对居！民，的影响与爆破—产生：的地面震动速度关系！极大：爆破噪声《也与爆？破地面震动速度关系！密切所以各》国大：都把爆破产生—的地面震动速—度作为评价爆—破次生效《应，的基础制定出建筑】物和人？员所能承受的地【面，。安全震？动速度标准 ！     —据，现行国家标准爆破安！全规程GB 6【722规定不同【。类型建筑物》。地面安全《震动速度为》 》     土窑【洞、土坯房、—毛石：房，屋1.0c》m/s；《 》     一—般砖房、非抗震的】大型砌块建筑物2c！m/s～3cm【/s； 【。   《  钢筋混凝土框】架房屋5cm/【s 9】.3.7  洞桩】（柱）法《。一般：用于城市轨道—交，。通，工程的暗挖车站工程！通过先施《工上下导洞在—上导：洞中向？下导洞中《施作立柱或桩柱下】要，。施作基础通常桩或】柱需要承担上部荷】载边桩还要承担侧】向岩土压力在—桩或柱体的支护【下再：进行车站的开—挖这种开《挖方式又《称为PBA法或暗挖！逆筑法勘察时根据】该工法的《特点提供地基承载力！、桩基？承载力及变形计算的！岩土参？数以及侧向土—压，。力计算参《数是勘？察，工作的重《要内：。容 》。 9.3.8 】 气压？法是在软《弱含水地层》中向开挖面输送能】抵抗水压力》的压缩空气以控制涌！水、保证开挖—。面稳定的一种开挖】隧，。道，的方法 《    】 ，覆盖：层，厚度、土的粒—。径，、颗粒组成、密【度、土的透气性、地！下水状态和隧道【开挖断？面的大小等对压气】作用的效果影响【很大一般在黏性【土地层中压气—效果显？著在粉土地层—中由于透水性—小压：气效：果较好但当覆盖【层，薄和气压高时有造成！地表隆起《。的危险；而气压过低！又容易使隧道底部呈！现泥泞状态引—起开挖面松弛这时】应结合实《际情况及《。时调整气压在透水】性和透气性大的砂土！地层中当《开挖面的顶部有一层！不透：水，的黏性？土层时也是》一种使用气压法施】工，的较好？条件；如果砂土【中，。黏土成分占30【％，。～40％则有—一定：的压气效果》；在黏土含量在1】5％～20％以下的！砂层中当覆盖层【薄或上部无不透【水层：时过高的气压有【使，地表喷发的危险【。此时往往《需要与注浆法或降】低地下水《位法：同时：。使用；当隧道开【挖断面？较大时由于隧道【底，部的气压无》法平：衡外部的水压—力有可？能出现涌水甚—至是流砂而隧道【顶部：由于：“过剩压力”而导致！的，地层过度脱水又【极易引起地层—坍塌： ：