文档介绍：隧道及地下工程“眼镜法”工法
(YJGF-10-91)
铁道部第十六工程局
隧道和地下工程常用的钻爆施工方法,有全断面法、台阶法和分部开挖法三大类。“眼镜法”是分部开挖的一种,这种施工方法是:先在隧洞两侧各开挖一个导坑,并施作初期支护形成封闭环,再进行拱部环形开挖支护,最后开挖中间核心土,全断面一次模筑混凝土衬砌。由于该法体现新奥法原理,采用分部开挖,分部封闭,自下而上地完成开挖、支护和衬砌,减少了对围岩的扰动,使围岩的变形得到有效控制。德国应用该法成功地修建了法兰克福地铁,日本也应用该法修建了成田新干线隧B2区和横滨地铁上町车站。我局与铁道部第三勘测设计院合作,在大秦铁路西坪隧道第四纪软弱碎石土、卵石土的Ⅱ类围岩中,完成了“眼镜法”设计与施工技术的研究试验,取得了成功经验,1987年“眼镜法”通过了技术鉴定,并于同年获铁道建筑总公司科技进步特等奖,1988年获铁道部科技进步三等奖,1990年被建设部评为全国施工新技术项目。该法在大秦铁路景忠山隧道得到应用。目前,北京西单地铁浅埋暗挖法施工中,“眼镜法”又得到进一步发展,并已获得良好的效果。
一、工法特点
“眼镜法”工法与传统的双侧壁导坑法相比,尽管在开挖形式上有类似之处,都是先挖侧壁导坑,后挖拱部弧形导坑和中间核心土,但是所依据的理论有本质上的不同。“眼镜法”是以新奥法的基本原理为指导,采用格栅拱网喷混凝土柔性支护作为主要支护手段,以维护和利用围岩的自承能力,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过围岩和支护的量测监控来指导施工。而传统的双侧壁导坑法则是以散粒体的松散压力概念为基础的,采用强大支撑,不考虑围岩的自承能力,也没有采用系统监控量测等信息化管理手段。
工程实践表明,“眼镜法”具有以下主要特点:
(1)能有效地控制围岩变形和地表下沉量。由于采用分部开挖、分部支护封闭,将大断面改为小断面施工,支护体系能及时、充分发挥作用,减少对围岩的扰动,使围岩的变形和地表下沉得到控制。
(2)作业安全可靠。该法充分利用中间核心土的支撑作用,以格栅网喷混凝土为支护手段,自下而上地逐步完成开挖、支护和衬砌作业,使拱部开挖后的支护结构坐落在坚固结实的基础上,没有下沉坍落之虞,提高了施工安全度。
(3)采用格栅拱与挂网、喷混凝土相结合的柔性支护,能很好地适应围岩的变形,而且支护刚度能随喷混凝土强度的增长而增大,使支护结构与围岩形成一个整体,充分发挥围岩自身的承载能力。
(4)应用量测监控等信息化管理方法作为指导设计施工、确定工艺参数的依据。通过信息反馈,使整个施工过程处于受控状态。
(5)施工作业简便,技术不复杂,不需要特殊机械设备,也不需要特种技术工人,适合我国国情,容易推广应用。
(6)超前开挖的双侧导坑,还可起到地质预报作用。
二、工艺原理与适用范围
(一)工艺原理
“眼镜法”是以新奥法的基本原理为依据,在开挖上,划大断面为小断面,缩小开挖跨度,减少扰动围岩;分块的断面形状近似椭圆,周边轮廓圆顺以避免应力集中,初期支护采用格栅支撑与网锚喷混凝土相结合的柔性支护体系,并及时施作,使断面及早闭合,以控制围岩的变形,并充分利用围岩自身的承载能力;建立一整套围岩及支护结构的监控量测系统,进行信息化施工管理,随时掌握施工过程中的动态变化,合理安排、调整施工工艺和设计参数,确保施