淺埋暗挖法是一種在距離地表較近的地下進行隧道或地下構築物施工的方法。說起「淺埋暗挖法」,就不能忽略「新奧法」。它們倆的施工原理大體上一致,都是先挖個洞,然後將洞內暴露的土體進行加固穩定,再繼續向前開挖。如果土體的自穩性不夠,還沒有來得及加固就坍塌了怎麼辦,這就需要我們在開挖之前進行土體的預支護和預加固,也就是淺埋暗挖法。可以說,淺埋暗挖法是在新奧法基礎上發展起來的。
採用新奧法施工時,要求圍巖的條件比較好,有一定的自穩性,開挖後有足夠的時間施工初期支護。淺埋暗挖法則可以在軟弱圍巖地層中施工, 以改造地質條件為前提, 以控制地表沉降為重點。它們倆的主要區別見下表。
01 地層預加固和預支護
在軟弱圍巖地層,往往在初期支護尚未來得及施作或噴射混凝土尚未獲得足夠強度時,開挖作業面已開始坍塌。為確保施工安全,需要採用地層預加固、預支護的方法,以提高周圍地層的穩定性。常用的預加固和預支護方法有三種:(1)超前小導管注漿加固,(2)深孔注漿,(3)管棚支護。
如下圖所示:超前小導管應從鋼格柵的腹部穿過, 後端支承在已架設好的鋼格柵上, 並焊接牢固, 前端嵌固在地層中。超前小導管的管身帶有梅花形的溢漿孔。
管棚是由鋼管和鋼格柵拱架組成,可以理解為超前小導管的放大版本,管徑更粗,需要搭接的長度更長,預支護效果也更好。
02 隧道土方開挖與支護
十八字方針和開挖總原則算是一建考試中最基礎的考點了,雖然很常見,但是必須要像記順口溜一樣熟練記憶。
淺埋暗挖法施工因掘進方式不同,可分為多種施工方法。您可以這麼理解,當圍巖自穩性較好,開挖寬度不大時,我們可以一次開挖成型,當開挖寬度比較大,容易引起塌方時,我們就分成幾個區域,一點點地挖。為了便於記憶,我們將這幾種施工方法分為四類。
第一類:共同特點是造價低,初期支護無拆除量。
第二類:將斷面分成3塊或4塊,初期支護封閉成環的時候,中間多了一道支撐(圖中實心區域),後期需要拆除。從單側壁導坑到雙側壁導坑,初期支護拆除量由小變大,造價由低變高,工期由短變長,防水效果由好變差。
為什麼雙側壁導坑法施工防水效果差呢?