轨道交通二级精讲

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1、主讲人：颜海 2K313000 城市轨道 交通工程 2K313011 地铁车站结构与施工方法 地铁车站通常由 车站主体、出入口及通道、通风道及地面通风亭 等三大部分组成。 2K313010 城市轨道交通工程结构与特点 二、施工方法（工艺）与适用条件 （一）明挖法施工 具有 施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低 等优点，因此，在地面交通和环境条件允许的地方，应尽可能采用。 明挖法施工基坑可以分为 敞口放坡基坑 和有 围护结构的基坑 两类。 （二）盖挖法施工 优点： 围护结构变形小；基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；施工空间大；可尽快恢复路面，对道路交通影响较小。 缺点： 水

2、平施工缝的处理较为困难；暗挖施工难度大、费用高。 盖挖顺作法： 自地表向下开挖一定深度后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑，达到设计高程后由下而上浇筑结构。 盖挖逆作法： 基坑开挖一段后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑和浇筑结构内衬的施工方法。 盖挖半逆作法 类似逆作法，其区别仅在于顶板完成及恢复路面过程。 （三）喷锚暗挖法 隧道开挖后，将一定数量、一定长度的锚杆，按一定的间距垂直锚入岩（土）体，在锚杆外露端挂钢筋网，再在隧道表面喷射混凝土，使混凝土、钢筋网、锚杆组成隧道支护体系的施工工艺。 “新奥法” 利用围岩的自承能力，支护与围岩共同变形承受形变应力。因此，要求初

3、期支护有一定柔度以利用和充分发挥围岩的自承能力。 浅埋 暗挖法 施工隧道由于需要减少城市地表沉陷，还要求初期支护有一定刚度，设计时基本不考虑利用围岩的自承能力，这是浅埋暗挖法与“新奥法”主要区别。 2浅埋暗挖法的工艺特点 “十八字”原则： 管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测 适用条件： 首先，浅埋暗挖法不允许带水作业。第二，采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。 （四）主体结构防水施工 (1)地铁车站的防水等级应为 一级 ，不得渗水。 (2)地铁车站主体结构以混凝土结构 自防水为主 ，以 接缝防水为重点 ，辅以防水层加强防水， P230 表 2K320091-1和表 2

4、K320091-2易出选择题。关键在必选和应选上。 2K320091 地铁车站 工程施工质量检查与验收 (五 )接缝防水处理 P230 (2) 施工缝防水： 1)复合墙施工缝间距 24m，叠合墙 12m； 2)墙体水平施工缝在高出底板 300mm处，拱墙接缝下 150 300mm处，距孔洞边缘 300mm； 3)水平缝施工，先清除杂物，铺净浆或界面处理剂、水泥基渗透结晶型防水涂料，再铺 30 50mm水泥砂浆，及时浇筑混凝土。 4)盖挖逆作法水平缝，宜采用遇水膨胀止水条（胶），并配合预埋注浆管的方法加强防水。 （ 3）变形缝防水 1)变形缝处混凝土厚度不应小于 300mm； 3)变形缝处的止水

5、带应为 中孔型 或 型 ，宽 300mm； （ 4）后浇带防水 1)设在受力和变形较小的部位，间距 30 60m，宽度宜为 700 1000mm。 2)后浇带可做成 平直缝 、 阶梯型 或 楔形缝 ；应采用 补偿收缩混凝土浇筑 。其两侧混凝土龄期达到 42d后进行。 3)后浇带两侧接缝宜采用中埋式止水带、外贴式止水带、预埋注浆管、遇水膨胀止水条（胶）等方法加强防水 。 （一） 明挖法 施工隧道 在场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区，应优先采用施工速度快、造价较低的明挖法施工。 （二） 喷锚暗挖 （矿山）法施工隧道 喷锚暗挖（矿山）法施工隧道的衬砌主要为复合式衬砌。由初期支护、防水隔离层

6、和二次衬砌所组成。 （三） 盾构法 施工隧道 在松软含水地层、地面构筑物不允许拆迁，施工条件困难地段，采用盾构法施工。具有振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠，对沿线居民生活、地下和地面建筑物影响小等。 2K313012地铁区间隧道结构与施工方法 二、施工方法比较与选择 （一）喷锚暗挖（矿山）法 新奥法 ：适用于 稳定 地层。 浅埋暗挖法： 适用于埋置深度 较浅 、松散 不稳定 的土层和 软弱破碎 岩层。 初期支护形式： 钢拱锚喷混凝土 支护 二次衬砌：初期支护的变形达到基本稳定，且防水结构施工验收合格后， 可以进行 二次混凝土衬砌施工 。二次衬砌 模板可以采用 模板 台车 。 施工步骤： 建

7、工作井 安装盾构 将盾构推出 盾构推进，出土安装衬砌管片 向衬砌背后的空隙注浆 盾构进入接受工作井拆除。 2盾构法施工设备 有 密闭式 和 敞开式 两类； 密闭式又分为 土压式 和 泥水式 。 （二）盾构法施工 2K313021深基坑支护结构与变形控制 一、围护结构 基坑围护结构体系包括 板（桩）墙、围檩（冠梁）及其他附属构件。 2K313020 明挖基坑施工 （二）深基坑围护结构类型 1)工字钢桩围护结构 采用 大型工字钢 ，用冲击式打桩机打入，桩间距一般为 1.0 1.2m。基坑开挖时，随挖土方随在桩间插入 50mm厚的水平木板，以挡住桩间土体。 工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径

8、不大于 100mm的砂卵石地层。当地下水位较高时，必须配合人工降水措施。打桩时，施工噪声大。 2)钢板桩围护结构 钢板桩 强度高 ，桩与桩之间的连接紧密， 隔水效果好 ， 可 重复使用 。其沉放和拔除方法、使用的机械均与工字钢桩相同。 3)钻孔灌注桩围护结构 多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等机械成孔。 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。 4)深层搅拌桩挡土结构 深层搅拌桩作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形，也可连续搭接布置形成止水帷幕 。 5) SMW桩 SMW桩是利用搅拌设备就地切削土体，然后注入水泥类混合液搅拌，最后，插入型钢 ，形成劲性

9、复合围护结构。 特点：止水性好，构 造简单，施工速度快， 型钢可以部分回收 、重 复利用。 6)地下连续墙 优点 ：施工振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边 地层 扰动小；可 适用于 多种 土层 。 挖槽方式可分为 抓斗式、冲击式 和 回转式 等类型。 导墙 是控制挖槽精度的主要构筑物， 内支撑一般有钢 支撑 和 钢筋混凝土支撑 ，也可采用钢或钢筋混凝土混合支撑；外拉锚有土锚和拉锚两种形式。 二、支撑结构类型 （一）基坑变形特征 (2)围护墙体 水平变形 基坑开挖较浅，未设支撑时，表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。 (3)围护墙体 竖向变位 基坑开挖土体自重应力释放，墙体产生

10、竖向上移或沉降。 (4)基坑底部的 隆起 土层自重无法承受承压水水头压力而产生突然性的隆起； 或由于围护结构插入坑底土层深度不足。 (5)地表沉降 围护结构的水平变形及坑底土体隆起会造成地表沉降，引起基坑周边建（构）筑物变形。 三、基坑的变形 控制基坑变形的主要方法： 1)增加围护结构和支撑的刚度； 2)增加围护结构的入土深度； 3)加固基坑内被动区土体； 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)控制降水对环境变形的影响。 坑底稳定控制方法： 加深围护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水、适时施作底板结构。 （二）基坑的变形控制 2K313022 基槽土方开挖及护坡技术

11、二、护坡技术 边坡失稳的主要原因： (1)没有按设计坡度进行边坡开挖； (2)基坑坡顶 堆放 材料、土方及车辆增加了附加荷载； (3)基坑 降排水 措施不力，地下水未降至基底以下，土体湿化，自重加大，剪应力增加； (4)基坑开挖后 长时间暴露 ，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。 基坑放坡要求： 分级放坡时，宜设置分级过渡平台。对于岩石边坡 不宜小于 0.5m，对于土质边坡不宜小于 1.0m。 一、地基加固处理目的与方法选择 （一）基坑地基加固的目的 基坑外加固的目的： 止水 ，减少围护的主动土压力。 基坑内加固的目的： 提高土体的强度

12、和土体的 侧向抗力 ， 减少围护结构位移 ，保护基坑周边建筑物及地下管线；防止坑底土体隆起破坏；防止坑底土体渗流破坏；弥补围护墙体插入深度不足等。 （二）方法选择 (1)在软土地基中，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 。 (2)换填材料适用于较浅基坑。 (3)水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆适用于深基坑。 2K313023 地基加固处理方法 二 、 常用方法与技术要点 （一）注浆法 以水泥浆液为主的浆液。 主要可分为 渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆 和 电动化学注浆 四类。 要求掌握 P76表 2K313023的适用范围 注浆设计包括 注浆量、布孔

13、、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。 注浆加固区的检验宜采用 静力触探法 。 （二）深层搅拌法 适用于 饱和黏性土 和 粉土地基 。 （三）高压喷射注浆法 对 淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土 和 碎石土 等地基都有良好的处理效果。 二、常见降水方法 （一）明沟、集水井排水 基坑开挖不深，基坑 涌水量不大 时采用，是最简单、经济的方法。 2K313024 工程降水方法 （二）井点降水 (2)当基坑宽度 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；当基坑宽度 大于 6m或土质不良，渗透系数较大时 ， 宜采用

14、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 。挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达 4m，一般留在地下水下游方向。 (3)井点管距坑壁 不应小于 1.0 1.5m。 2K313031 喷锚暗挖法的掘进方式选择 （一）全断面法 适用于土质稳定、断面较小的隧道施工。 优点：可以减少开挖对围岩的扰动次数，工序简便； 缺点：地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。 （二）台阶法 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。 优点：作业空间多，施工速度较快，灵活多变，适用性强 。 （三）环形开挖预留核心土法 适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道

15、施工。 优点：能迅速及时地建造拱部初次 支护，核心土和下部开挖都是在拱部 初次支护保护下进行的，安全性好。 2K313030 喷锚暗挖法施工 （四）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。 （五）双侧壁导坑法 施工安全，但速度较慢，成本较高。 （六）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。 （七）中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法 当地层条件差、断面特大时，一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工，变大断面为中小断面，提高施工 安全度。 一、喷锚暗挖与初期支护 喷锚支护包括钢筋网喷射混凝土、锚杆 -钢筋网喷射混凝土、钢拱架 -钢筋网喷射混凝土等支护结构形式。 支护与加固技术措施 1 暗挖隧道内 常用的技术措施 超前锚杆或超前小导管支护、小导管周边注浆或围岩深孔注浆、设置临时仰拱。 2 暗挖隧道