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1、地下工程毕业设计第一章 设计总说明3第二章 确定基坑开挖方法和维护结构类型5第一节 确定基坑开挖方法5第二节 维护结构类型的确定10第三章 围护结构施工工艺12第一节 围护结构介绍12第二节 维护结构控制要点15第四章 主体结构施工工艺17第一节 混凝土配合比计算17第二节 主体结构施工22第三节 结构防水24第四节 钢筋工程25第五节 模板工程26第六节 混凝土工程30第五章 施工监控量测32第一节 施工监测的目的32第二节 现场监控量测项目、测点布置、监测手段与监测频率32第三节 监控量测管理34第四节 监控量测值控制指标34第六章 施工组织设计36第一节 施工概况36第二节 降水井36第
2、三节 地下连续墙39第四节 主体结构施工43第五节 质量管理体系与措施50第六节 环境保护管理体系与措施52第七节 工程进度计划与措施52第九节 安全管理体系与措施53第十节 施工期间突发事件的预防和处理措施54结束语57参考文献58第1章57第一章 设计总说明由于城市发展的步伐日益加快，城市普遍出现人口密集、住房紧缺、交通阻塞、环境污染严重、能源匮乏等所谓的城市病。城市的人口分布、城市的交通发展与其交通建设分布有着密切关系。城市轨道交通因其运量大、快速、正点、低能耗、污染少、舒适方便，常被称之为“绿色交通”。地铁轻轨是城市轨道交通的主要标志随着国民经济的发展，城市人口的大量增加，机动车和非机
3、动车数量迅速增长，市区的客运交通流量猛增，城市规模随之不断扩大，这样就使城市中空气污染、噪音、交通拥挤等影响城市居民生活的因素逐渐突出，于是居民区就需要向城市郊区扩展。在上下班时和节假日，城市交通更显得拥挤混乱。原有的城市道路面积和城市面积的比例（道路率）是受城市发展历史制约等，一般不容易改变，想通过拆迁改造城市交通状况是极其困难的，甚至是不可实现的。目前很多城市道路交通的平均车速已下降至10km/h以下，很多路口交通负荷度已经很饱和。根据国内、外的经验，建设大容量快速轨道交通包括地铁和轻轨运输是缓解交通紧张状况的有效途径。尤其是在市内，建设地铁，向地下发展是今后城市发展的一种趋势。本设计主要
4、针对地铁车站的施工，其中包括第一章 设计总说明、第二章 地铁车站的开挖确定方法、地铁车站维护方法、第三章 维护结构施工工艺、第四章 主体结构施工工艺、第五章 施工监控量测、以及第六章 拟定的施工组织设计。依据本设计所给定的资料，本设计选用了明挖顺做法施工，维护结构为钻孔灌注桩。其中，因地下水位较高，还采用了降水井降水。城市轨道交通的发展有这重要的意义，城市轨道交通不仅是城市发展的标志，更是解决大中型城市公共交通运输的根本途径，对于21世纪实现城市可持续发展有着非常重要的意义。“今天我以学校为荣，明天学校以我为荣”。作为城市轨道交通系的学生，我定会努力的为城市轨道交通的发展做出我最大的贡献，来回
5、报轨道工程系所有领导及其老师们对我的培养。设计资料1：某地铁车站位于市中心一广场草坪内，呈南北走向。车站主体为4层双柱3跨框架地下结构，车站长147m，宽21.1m。基坑开挖深度，车站标准段为24.5m；基坑开挖宽度，车站标准段为21.1m。2：车站范围内上覆地层有：杂填土、淤泥、淤泥质土、砂砾等；下伏基岩为强风化-微风化泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和泥灰岩。车站范围内地下水位主要为孔隙水和基岩裂隙水两大类。孔隙水主要赋存与第四系人工填土和冲击砂层中，站内砂层较厚，属强透水层，地下水与江水紧密连通，有常年的补给来源。基岩裂隙水贮存于基岩裂隙和构造裂隙中。站区内地下水位为-2.8至-4.5m,地
6、下水对混凝土无侵蚀性。第2章 确定基坑开挖方法和维护结构类型第1节 确定基坑开挖方法一、基坑开挖方法1. 明挖法明挖法有施工作业面多、速度快、工期短、易保证质量、工程造价低等优点。在地面交通和环境允许的地方，应尽可能采用。明挖法又可分为明挖法顺作法，盖挖顺作法，盖挖逆作法，盖挖半逆作法等，后3种方法又可统称为明挖覆盖施工法。（1）明挖顺作法采用不同的围护结构，进行基坑支护，适用于任何地质条件，但要有足够的施工场地和可靠的交通组织方案作保证。明挖顺作法是城市地下铁道车站施工的常用施工方法，在地铁车站施工方法选取时应首先考虑。图1 明挖顺作法（2）盖挖顺作法适用于车站位于交通繁忙，路面狭窄地段，为
7、确保交通畅通，宜采用盖挖顺作法施工。临时路面的铺设可利用夜间等交通量较小的时间，尽快的恢复交通。（3）盖挖逆作法适用于车站位于繁忙的交通地段，而该路面不允许长时间封闭交通时，或围护结构的水平变形控制要求较高的地段；或者对于宽度较大的基坑，难以采用锚杆或钢支撑的情况下使用。（4）盖挖半逆作法适用于车站位于繁忙的交通地段，而该路段不允许长时间封闭交通，对于地下换乘车站的基坑较深时，应优先选用。2. 暗挖法暗挖法是即不挖开地面，采用在地下挖洞的方式施工。（1）全断面开挖法全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工，适宜人工开挖或小型机械作业。全断面开挖法采取自上而下一次开挖成形，沿着轮廓开挖，按
8、施工方案一次进尺并及时进行初期支护。全断面开挖法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简便；缺点是对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。（2）台阶开挖法台阶开挖法适用于土质较好的隧道施工，软弱围岩、第四纪沉积地层隧道。台阶开挖法将结构断面分成两个以上部分，即分成上下两个工作面或几个工作面，分步开挖。根据地层条件和机械配套情况，台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。正台阶法能较早使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。台阶开挖法优点是具有足够的作业空间和较快的施工速度，灵活多变，适用性强。（3）环形开挖预留核心土法环形开挖预留核心土法适用于
9、一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工。一般情况下，将断面分成环形拱部、上部核心土、下部台阶等三部分。根据断面的大小，环形拱部又可分成几块交替开挖。环形开挖进尺为0.51,Om不宜过长。台阶长度一般以控制在1D内（D-般指隧道跨度）为宣。施工作业流程：用人工或单臂掘进机开挖环形拱部一架立钢支撑，喷混凝土。在拱部初次支护保护下，为加快进度，宜采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶，随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。视初次支护的变形情况或施工步序，安排施工二次衬砌作业。（4）单侧壁导坑法单侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中隧道施工。单侧壁导坑法是将断面横向分成3块
10、或4块：侧壁导坑(1)、上台阶(2)、下台阶(3)，侧壁导坑尺寸应本着充分利用台阶的支撑作用，并考虑机械设备和施工条件而定。一般情况下侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽，高度以到起拱线为宜，这样导坑可分二次开挖和支护，不需要架设工作平台，人工架立钢支撑也较方便。（5）双侧壁导坑法双侧壁导坑法又称眼镜工法。当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双侧壁导坑法。双侧壁导坑法一般是将断面分成四块：左、右侧壁导坑、上部核心土(2)、下台阶(3)。导坑尺寸拟定的原则同前，但宽度不宜超过断面最大跨度的l，3。左。、右侧导坑错开的距离，应根据开挖一侧导坑所引起的
11、围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。施工顺序：开挖一侧导坑，并及时地将其初次支护闭合。相隔适当距离后开挖另一侧导坑，并建造初次支护。开挖上部核心土，建造拱部初次支护，拱脚支承在两侧壁导坑的初次支护上。开挖下台阶，建造底部的初次支护，使初次支护全断面闭合。拆除导坑临空部分的初次支护。施作内层衬砌。（6）中隔壁法和交叉中隔壁法中隔壁法也称CD工法，主要适用于地层较差和不稳定岩体、且地面沉降要求严格的地下工程施工。当CD工法不能满足要求时，可在CD工法基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔壁法(CRD工法)。CD工法和CRD工法在大跨度隧道中应用普遍，在施工中应严格遵守正台阶法的施工
12、要点，尤其要考虑时空效应，每一步开挖必须快速，必须及时步步成环，工作面留核心土或用喷混凝土封闭，消除由于工作面应力松弛而增大沉降值的现象。（7）中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法当地层条件差、断面特大时，一般设计成多跨结构，跨与跨之间有梁、柱连接，一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。中洞法施工就是先开挖中间部分（中洞），在中洞内施作梁、柱结构，然后再开挖两侧部分（侧洞），并逐渐将侧洞顶部荷载通过中洞初期支护转移到梁、柱结构上。由于中洞的跨度较大，施工中一般采用CD、CRD或双侧壁导航法进行施工。中洞法施工工序复杂，但两侧洞对称施工，比较容易
13、解决侧压力从中洞初期支护转移到梁柱上时的不平衡侧压力问题，施工引起的地面沉降较易控制。中洞法的特点是初期支护自上而下，每一步封闭成环，环环相扣，二次衬砌自下而上施工，施工质量容易得到保证。侧洞法施工就是先开挖两侧部分（侧洞），在侧洞内做梁、柱结构，然后再开挖中间部分（中洞），并逐渐将中洞顶部荷载通过初期支护转移到梁、柱上，这种施工方法在处理中洞顶部荷载转移时，相对于中洞法要困难一些。两侧洞施工时，中洞上方土体经受多次扰动，形成危及中洞的上小下大的梯形、三角形或楔形土体，该土体直接压在中洞上，中洞施工若不够谨慎就可能发生坍塌。图5 车站“PBA”洞桩法施工示意图二、基坑开挖方法选定据给定的设计资
14、料，此地铁车站位于市中心一广场草坪内，虽位于市中心，但是出于广场草坪内，因此不会影响交通，且有足够的施工场地，可待施工完毕后恢复广场建设，因此选用明挖顺作法。第2节 维护结构类型的确定一、围护结构类型1.地下连续墙地下连续墙的优点是对邻近建筑物和地下管线的影响较小，施工时无噪音、无振动，属低公害的施工方法。地下连续墙适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周围环境要求较高的基坑。条件允许的情况下配合上部结构进行整体设计，既起到了基坑支护的作用，基坑施工结束后还可以作为上部结构的一部分，既安全又节约。图9 地下连续墙施工流程2.排桩围护结构排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等,
15、其支护形式包括：（1） 柱列式排桩支护: 当边坡土质较好、地下水位较低时, 可利用土拱作用, 以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构; （2）连续排桩支护: 在软土中常不能形成土拱, 支护桩应连续密排, 并在桩间做树根桩或注浆防水; 也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。 （3）组合式排桩支护: 在地下水位较高的软土地区, 可采用钻孔灌注桩排桩与水泥搅拌桩防渗墙组合的形式。对于开挖深度小于6 米的基坑,在无法采用重力式深层搅拌桩的情况下, 可采用600mm 密排钻孔桩, 桩后用树根桩防护, 也可采用打入预制混凝土板桩或钢板桩, 板桩后注浆或加搅拌桩防渗, 顶部设圈梁和支撑; 对于开挖深度为610 米的基坑, 常采用8001000mm 的钻孔桩, 后面加深层搅拌桩或注浆防水, 并设置23 道支撑; 对于开挖深度大于10 米的基坑,可采用地下连续墙加支撑的方法, 也可采用8001000mm 大直径钻孔桩加深层搅拌桩防水, 设置多道支撑。钻孔灌注桩作为围护结构承受水土压力，是深基坑开挖常用的一种围护形式，根据不同的地质条件和开挖深度可做成悬臂式挡墙、单撑式挡墙、多层支撑式挡墙等。它的排列形式有一字形相接排列、间隔排列、交错相接排列、搭接排列、或是混合排列，常见的排列方式是一字板间隔排
