。 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（P【。BA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）×1—3.5m（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～2？0m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】.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1.2》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》。。。ezia车站采用了！这，一技：术车站主体为净跨2！2.8？m、：净，高，16：m的单拱《隧道：开挖宽度达》28m？覆盖层厚度为4m～！。5，m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～14！mm 【    《 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1.5》m～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】2～15《0m2、《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，（H：2S）、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G！B ：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？1.0c《m/s； 》    】 一般砖房、—非抗：震，的大型砌块建—筑，物2cm/s～3】cm/s； 【 ？    《 钢筋混凝》土框：架房屋5《c，m/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PB【A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3》0％～？40％则有一定【的压气效《果；在黏土含量【在15％《。～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 ？