一建《市政公用工程管理与实务》城市轨道交通工程.docx

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一建《市政公用工程管理与实务》城市轨道交通工程

lK413000城市轨道交通工程

lK413010城市轨道交通工程结构与特点

lK413011地铁车站结构与施工方法二、施工方法（工艺）与选择条件（三）喷锚暗挖法2.浅埋暗挖法在城镇软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅（或其他钢结构）和锚喷作为初期支护于段，遵循“新奥法”大部分原理，按照“十八字”方针（即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测）进行隧道的设计和施工，称之为浅埋暗挖技术。

采用浅埋暗挖法时要注意其适用条件。

首先，浅埋暗挖法不允许带水作业，如果含水地层达不到疏干，带水作业是非常危险的，开挖面的稳定性时刻受到威胁，甚至发生塌方。

大范围的淤泥质软土、粉细砂地层，降水有困难或经济上选择此工法不合算的地层，不宜采用此法。

其次，采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。

三、不同方法施工的地铁车站结构

（一）明挖法施工车站结构

明挖法施工的车站主要采用矩形框架结构或拱形结构。

其中，矩形框架结构是明挖车站中采用最多的

一种形式。

lK413012地铁区间隧道结构与施工方法

一、不同方法施工地铁区间隧道的结构形式

（三）盾构法施工隧道

1.预制装配式衬砌

衬砌环内管片之间以及各衬砌环之间的连接方式，目前较为通用的是柔性连接，常用的有:

单排螺栓

连接、销钉连接及无连接件等。

一、暗挖施工方法比较与选择

（一）喷锚暗挖（矿山）法（4）二次衬砌二次衬砌模板可以采用临时木模板或金属定型模板，更多情况则使用模板台车。

（5）监控量测经验证明拱顶下沉是控制稳定较直观的和可靠的判断依据，水平收敛和地表下沉有时也是重要的判断

依据。

lK413021地下水控制

三、降水

（二）工程降水方法的选用

（四）井点降水

（2）轻型井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。

当基坑（槽）宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧;当基坑（槽）宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑（槽）的两侧，当基坑面积较大时，宜采用环形井点。

（3）井管距坑壁不应小于1.0~1.5m（距离太小易漏气）。

井点间距一般为0.8~1.6m。

井点管的人土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比挖基坑（沟、槽）底深0.9~1.2m。

五、基坑的隔（截）水帷幕与坑内外降水

（1）隔水帷幕隔断降水含水层

基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，井点降水以疏干基坑内的地下水为目的，即为前面所述

的落底式帷幕。

（2）隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中

隔水帷幕位于承压水含水层顶板中，通过井点降水降低基坑下部承压含水层的水头，以防止基坑底板

隆起或承压水突涌为目的。

应把降水井布置于基坑外侧。

因为即使布置在坑内，降水依然会对基坑外围有

明显影响，如果布置在基坑内反而会多出封井问题。

（3）隔水帷幕底位于承压水含水层中隔水帷幕底位于承压水含水层中，如果基坑开挖较浅，坑底未进入承压水含水层，井点降水以降低承

压水水头为目的;如果基坑开挖较深，坑底已经进入承压水含水层，井点降水前期以降低承压水水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的。

lK413022深基坑支护结构与边坡防护

一、围护结构二）深基坑围护结构类型

（1）在我国应用较多的有排桩、地下连续墙、重力式挡墙、土钉墙，以及这些结构的组合形式等。

（2）不同类型围护结构的特点3）钢板桩与钢管桩钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好。

具有施工灵活，板桩可重复使用等优点，是基

坑常用的一种挡土结构。

但由于板桩打人时有挤土现象，而拔出时则又会将土带出，造成板桩位置出现空隙，这对周边环境都会造成一定影响。

此外，由于板桩的长度有限，因此其适用的开挖深度也受到限制，一般最大开挖深度在7~8m。

板桩的形式有多种，拉森型是最常用的，

由于地铁施工时基坑较深，为保证其垂直度且方便施工，并使其能封闭合龙，多采用帷幕式构造。

4）钻孔灌注桩围护结构

钻孔灌注桩围护结构经常与止水帷幕联合使用，止水帷幕一般采用深层搅拌桩。

如果基坑上部受环境条件限制时，也可采用高压旋喷桩止水帷幕，但要保证高压旋喷桩止水帷幕施工质量。

近年来，素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩也有较多应用，此类结构可直接作为止水帷幕。

7）地下连续墙

地下连续墙有如下优点:

施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小;可适用于多种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。

地下连续墙的槽段接头应按下列原则选用:

1地下连续墙宜采用圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字钢接头或混凝土预制接头等柔性

接头;

2当地下连续墙作为主体地下结构外墙，且需要形成整体墙体时，宜采用刚性接头;刚性接头可采用一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头等;在采取地下连续墙顶设置通长的冠梁、墙壁内侧槽段接缝位置设置结构壁柱、基础底板与地下连续墙刚性连接等措施时，也可采用柔性接头。

导墙是控制挖槽精度的主要构筑物，导墙结构应建于坚实的地基之上，并能承受水土压力和施工机具

设备等附加荷载，不得移位和变形。

二、支撑结构类型

（一）支撑结构体系现浇钢筋混凝土支撑体系由围檩（圈梁）、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、立柱、托架锚固件

等其他附属构件组成。

钢结构支撑（钢管、型钢支撑）体系通常为装配式的，由围檩、角撑、支撑、预应力设备（包括千斤

顶自动调压或人工调压装置）、轴力-传感器、支撑体系监测监控装置、立柱桩及其他附属装配式构件组成。

三、边坡防护

（一）基坑边（放）坡

（2）基坑边坡稳定影响因素:

基坑边坡坡度是直接影响基坑稳定的重要因素。

当基坑边坡土体中的剪应力大于土体的抗剪强度时，

边坡就会失稳坍塌。

其次，施工不当也会造成边坡失稳。

主要表现为:

1）没有按设计坡度进行边坡开挖;2）基坑边坡坡顶堆放材料、土方及运输机械车辆等增加了附加荷载;3）基坑降排水措施不力，地下水未降至基底以下，而地面雨水、基坑周围地下给水排水管线漏水渗

流至基坑边坡的土层中，使土体湿化，土体自重加大，增加土体中的剪应力;4）基坑开挖后暴露时间过长，经风化而使土体变松散;

5）基坑开挖过程中，未及时刷坡，甚至挖反坡，使土体失去稳定性。

（二）长条形基坑开挖与过程放坡

（2）坑内纵向放坡是动态的边坡，在基坑开挖过程中不断变化，其安全性在施工时往往被忽视，非

常容易产生滑坡事故。

纵向边坡一旦坍塌，就可能冲断横向支撑并导致基坑挡墙失稳，酿成灾害性事故。

上海等地软土地区曾多次发生放坡开挖的工程事故，分析原因大都是由于坡度过陡、雨期施工、排水不畅、坡脚扰动等因素引起。

lK413023基槽土方开挖及基坑变形控制

二、基坑的变形控制

（一）基坑变形特征2.围护墙体水平变形一般柔性墙如果设支撑，则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内凸出。

4.基坑底部的隆起基坑底土体的过大隆起是施工时应该尽量避免的。

但由于基坑一直处于开挖过程，直接监测坑底土体

隆起较为困难，一般通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起情况。

（二）基坑的变形控制

（1）当基坑邻近建（构）筑物时，必须控制基坑的变形以保证邻近建（构）筑物的安全。

（2）控制基坑变形的主要方法有:

1）增加围护结构和支撑的刚度。

2）增加围护结构的人土深度。

3）加固基坑内被动区土体。

加固方法有抽条加固、裙边加固及二者相结合的形式。

4）减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间，5）通过调整围护结构深度和降水井布置来

控制降水对环境变形的影响。

（三）坑底稳定控制

（1）保证深基坑坑底稳定的方法有加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水等措施。

（2）适时施作底板结构。

lK413024地基加固处理方法

（二）基坑地基加固的方式

（1）在软土地基中，当周边环境保护要求较高时，基坑工程前宜对基坑内被动区土体进行加固处理，以便提高被动区土体抗力，减少基坑开挖过程中围护结构的变形。

按平面布置形式分类，基坑内被动区加固形式主要有墩式加固、裙边加固、抽条加固、格栅式加固和满堂加固（见图lK413024-1）。

采用墩式加固时，土体加固一般多布置在基坑周边阳角位置或跨中区域;长条形基坑可考虑采用抽条加固;基坑面积较大时，宜采用裙边加固;地铁车站的端头井一般采用格栅式加固;环境保护要求高，或为了封闭地下水时，可采用满堂加固

二、常用方法与技术要点

（一）注浆法

（4）注浆设计包括注浆量、布孔、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等主要工艺参数。

（二）水泥土搅拌法

（1）根据固化剂掺入状态的不同，它可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。

前者是用浆液和地基土

搅拌，后者是用粉体和地基土搅拌。

（6）作为重力式水泥土墙时，还应用开挖方法检查搭接宽度和位置偏差，应采用钻芯法检查水泥土

搅拌桩的单轴抗压强度、完整性和深度。

（三）高压喷射注浆法

（3）高压喷射有旋喷（固结体为圆柱状）、定喷（固结体为壁状）和摆喷（固结体为扇状）等三种基本形状，它们均可用下列方法实现

1）单管法:

喷射高压水泥浆液一种介质;有效处理长度最短。

2）双管法:

喷射高压水泥浆液和压缩空气两种介质;有效处理长度居中。

3）三管法:

喷射高压水流、压缩空气及水泥浆液三种介质;有效处理长度最长。

lK413030盾构法施工lK413032盾构施工条件与现场布置

二、盾构施工现场布置

（一）施工现场布置基本要求

（2）在施工用地范围内，对施工现场的道路交通、材料仓库、材料堆场、临时房屋、大型施工设备、

集土（泥）坑、拌浆系统、临时水电管线、消防器材等做出合理的规划布

（二）施工现场平面布置

1.盾构施工的现场平面布置

主要包括盾构工作井、工作井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的变配电间等设施以及进出通道等。

2.施工设施设置

（1）工作井施工需要采取降水措施时，应设相当规模的降水系统（水泵房）。

（2）采用气压法盾构施工时，施工现场应设置空压机房，以供给足够的压缩空气。

（3）采用泥水平衡盾构施工时，施工现场应设置泥浆处理系统（中央控制室）、泥浆池。

（4）采用土压平衡盾构施工时，应设置电机车电瓶充电间等设施。

lK413033盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术一、盾构施工阶段划分盾构施工一般分为始发、正常掘进和接收三个阶段。

始发是指盾构自始发工作井内盾构基座上开始掘进，到完成初始掘进（通常50~100m）止，亦可划分

为:

洞口土体加固段掘进、初始掘进两个阶段

二、洞口土体加固技术

（一）洞口土体加固主要的作用

（1）拆除工作井洞口围护结构时，确保洞口土体稳定，防止地下水流人;

（2）盾构掘进通过加固区域时，防止盾构周围的地下水及土砂流入工作井;（3）拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时，防止地层变形对施工影响范围内的地面建筑物

及地下管线与构筑物等造成破坏。

三、盾构始发施工技术要点决定初始掘进长度的因素有两个:

一是衬砌与周围地层的摩擦阻力，二是后续台车长度。

lK413034盾构掘进技术

一、土压平衡盾构掘进

（二）土仓压力管理

（1）在土压平衡盾构的施工中，为了确保开挖面的稳定，要适当地维持压力舱压力。

一般，如果土

仓压力不足，发生开挖面的涌水或坍塌风险就会增大。

如果压力过大，又会引起刀盘扭矩或