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（C！D法、C《RD法）、》中洞法？、侧洞法、柱—洞法、洞桩法—（PBA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26.14【m（宽）×13【.5：m（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》3m～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？.6m～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—.8m？。；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1.2m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2m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v】err？ie：。zia车站采用了】这一技术车站主体】为，净跨22《.8m？、净高16》m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12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6！m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【10m？m～14mm 【 《   ？  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.—0，m，。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30m》2～150m2、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（H2S）—、二氧化碳（CO】2）、？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1】8％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4：5°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 6722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1.0》cm/s； —     ！一般砖房《、非抗震的大—型砌块建筑物2cm！/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P：。BA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％？。～4：0％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》 ， ，