隧道及地下实习报告

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1、土木工程专业认识实习报告土木工程专业认识实习报告隧道及地下实习报告隧道及地下实习报告目目 录录实习地点实习地点：地铁 6 号线甜水园站、呼家楼站施工现场前言前言正文正文1.1.北京地铁北京地铁 6 6 号线介绍号线介绍2.2.施工分析施工分析2.1 矿山法施工2.2 明挖法2.3 暗挖法2.4 新奥法3.3.挖掘分析挖掘分析3.1 盾构机介绍3.2 盾构机组成及原理键入文字- 1 -实习小结实习小结前言前言实践是检验真理的唯一标准。同样的道理，实习是检验我们大学知识学习的途径。通过实习，我们拓展了视野，加强了专业认知。作为一名大二的土木工程专业学生，原来一直对自己的专业没有什么归属感。别人问自

2、己：你是什么专业的？回答：我是学土木工程的。然而，如果别人再问你有关于土木工程的知识，恐怕就答不上来了。看着通信专业的同学有电工实习；机械专业的同学金工实习。而自己专业，学了一年的基础课，感觉不到与专业有什么相关的气息。唯一沾边儿的工程制图也宛如昙花一现。好在这个学期，开始学习与本专业密切相关的课程理论力学，然后专业实习也接踵而至。通过专业实习，终于有机会亲身了解到“土木工程”这个专业究竟是要做什么。找到了自己的专业归属感，了解了专业的各个发展方向，增加了学习好专业课程的动力。这次我们实习的方向是隧道及地下工程。我们去了地铁 6 号线键入文字- 2 -甜水园站和呼家楼站的施工现场，通过参观地铁

3、施工，了解与地下工程有关的内容。正文正文1.1.北京地铁北京地铁 6 6 号线介绍号线介绍北京地铁 6 号线是一条建设中的贯穿中心城的东西向轨道交通骨干线，西 起石景山区苹 果园站，东至 通州区东小营站，是北京地铁“三环、四横、五纵、七放射 ”中重要的“一横”，其主要作用是承担京城东西方向的客流，为地铁1 号线分担客流压力。6 号线建成后，将是市区速度最快的地铁线路。列车时速有望达到100 公里/小时。整个线路全长 52 公里，共有 33 个站，全线设车辆段两座。整个 6 号线分三期建成：键入文字- 3 -一期工程（至 2012 年 12 月）建设的车站：五路站、慈寿寺站、花园桥站、白石桥南站

4、、三里河路站、车公庄西站、车公庄站、平安里站、北海北站、南锣鼓巷站、东四站、朝阳门站、东大桥站、呼家楼站、金台路站、十里堡站、青年路站、褡裢坡站、黄渠站、常营站、草房站。 二期工程（至 2014 年 12 月）建设的车站：物资学院站、北关环岛站、新华大街站、玉带河大街站、郝家府站、通州新城站、东小营站。 三期工程（至 2015 年 12 月）建设的车站有：苹果 园站、苹果园南路站、西 黄村站、廖公庄站、田村站。2.2.施工分析：施工分析：键入文字- 4 -我们此次前去的呼家楼站和甜水园站，属于一期工程建设的内容。从工程简介中，我们可以看到这几个关键词：矿山法施工、明挖、盖挖。于是，我们可以通过

5、对这几个关键词的解读，来了解地铁的施工过程。2.1 矿山法施工：矿山法又被称作“浅埋暗挖”法，是国人在长期施工中总结出的一种方法，在地铁施工中较为常用。该方法首次使用于 1987 年地铁 1 号线的复兴门段施工中。适合于城市地区松散土介质围岩条件下隧道的施工。浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是：利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工的方法，主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。 浅埋暗挖法的核心技术被概括为 18 字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、键入文字- 5 -快封闭、勤量测。其主要的技术特点为：动

6、态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了劈裂注浆方法加固地层；发展了复合式衬砌技术，并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。 由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用，加之国内丰富的劳动力资源，在地铁区间隧道修建中得到推广，已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道，而且在大跨度车站的修筑中有相当的应用。2.2 明挖法：明挖法指的是先将隧道部位的岩(土)体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法。明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。其缺点是对周围环境的影响较

7、大。明 挖法的关键工序是：降 低地下水位、边坡支护、土方开挖、结构施工及防水工程等。 其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。主要有：放坡开挖技术、型钢支护技术、 连续墙支护技术、混凝 土灌注桩支护技术、土钉墙支护技键入文字- 6 -术、混凝土及 钢结构支撑支护技术。在明挖法中， 先墙后拱是最常用的一种方法，适用于地形有 利、地质条件较好的各 种浅埋隧道和地下工程。 其施工步骤是:先开挖基坑或堑壕,再以先边墙后拱圈（或顶板）的 顺序施做衬砌 和敷设防水层，最后进行洞顶回填。当地形和施工场地条件许可， 边坡开挖后又能暂时稳定时 ,可采用带边坡的基坑或堑壕 。如施工场地受限制，或边坡不稳定时，可采用

8、直壁的基坑或堑壕，此 时坑壁必须进行支护。2.3 盖挖法：当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物 时，由于场地受限制，不能采取明挖施工作业。因故，一种 新型工程施工方法登上舞台，这就是盖挖法。盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。根据工程实际情况具体又可分为以下几种方法： 键入文字- 7 -1)盖挖顺作法 盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构（包括纵、横

9、梁和路面板）置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至 设计标高。依序由下 而上，施工主体结构和防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线 路。最后，视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。 在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时，可考虑采用盖挖顺作法。 2 )盖挖逆作法 键入文字- 8 -盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，和盖挖顺作法一样，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩， 中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后 即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高，利用未 开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑， 以防止维护结

10、构向基坑内变形，待回填土后将道路复原，恢复交 通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行，即自上而下逐层开挖并 建造主体结构直至底板。如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿 线建筑物过于靠近，为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的 沉陷，或需及早恢复路面交通，但又缺乏定型覆盖结构，常采用 盖挖逆作法施工。 在本次参观的地铁施工中，甜水园地铁站就采用了盖挖逆作这种方法。键入文字- 9 -3) 盖挖半逆作法 现场的施工人员还讲了一种施工方法，叫盖挖半逆法。盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高 后先浇筑底板，再依次 向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑

11、并施加预应力。此外，通过查阅资料，看到了另一种常使用的挖掘方法新奥法。2.4 新奥法：新奥法是在利用 围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用 毫秒爆破和光面爆破技术，进行全断面开挖施工，并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以 喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初次柔性支护，系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使键入文字- 10 -围岩体自身的 承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是 起安全储备和装饰美化

12、作用。新奥法的主要原则有： 充分保护围岩，减少对围岩的扰动 ；充分发挥围岩的自承能力；尽快使支护结构闭合；加强监测，根据监测数据指 导施工。可以简要地概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量 ”3.3.挖掘分析挖掘分析3.1 盾构机介绍：在这次实习中，没能亲眼看到隧道的挖掘过程。通过查阅资料，我了解了隧道挖掘的相关过程。其中，核心部分就是盾构隧道掘进机。盾构隧道掘进机，简称“盾构机”。是一种隧道掘键入文字- 11 -进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测

13、量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线 边向前推进边对土壤进 行挖掘。该圆柱体组件 的壳体即护盾，它 对挖掘出的还未衬砌的隧洞 段起着临时支撑的作用， 承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、 排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行。3.2 组成及原理盾构机由刀盘与刀具、出渣系统、铰接系统、管片安装机构、注脂系统、注浆系统、液压 系统和激光导向系统 组成。键入文字- 12 -刀盘与刀具：刀盘包括焊接结构件和刀架。刀盘

14、表面焊接有耐磨层，圆周区域焊接有三道耐磨条。通过刀盘旋转，挖出的碴土从布置在刀盘上的 8 个开口导入土仓。焊接的搅拌臂可以使碴土改良添加剂和挖出的碴土在刀盘后面进行充分的搅拌。另外，所有的刀具都可以在刀盘背后进行换装。出渣系统：从上斜伸到盾构机前体底部的是螺旋输送机，它从隔板到拖车沿中心线的上仰角约23。在掘进时，开挖的碴土在底部，螺旋输送机伸往渣舱的一段为可更换的耐磨片。螺旋输送机内部为一个带轴的螺杆，螺旋输送机的螺旋片能够在碴土中伸缩。螺旋输送机的螺旋片分为两段，中间部分有一段没有螺旋片，这样可以在软土中形成土塞，以有效防止喷涌现象的发生。螺旋输送机通过一个液压马达和一个减速机驱动，其转速

15、范围可以在一定范围内无级调速，从而也可以很好的控制出土量。同时，调节螺旋输送机的出土速度也是控制土仓压力的重要方法之一。铰接系统:为了减少盾构的长径比，使盾构在掘进时能够灵活地调整姿态，尤其是为了能够顺利通过较小的线路弯道，盾尾通过铰键入文字- 13 -接系统和中体相连接。在直线段掘进时铰接油缸一般处于锁定位置，盾尾在主机的拖动下被动前进。当盾构需要转弯时，将油缸处于浮动位置，盾尾可以根据掘进方向的需要自动调整位置。管片安装机构:安装在盾尾，由一对举重油缸、大回转机构、抓取机构和平移机构等组成。管片安装机的控制方式有遥控和线控两种方式，均可对每个动作进行单独灵活的操作控制。管片安装机通过这些机

16、构的协同工作把管片安装到准确的位置。施工人员跟我们讲述了，安装管片的过程“安装管片应该从底部开始，定位好，装上螺栓，对称拼装上面部分，最后湿封顶部分，接着就是装上螺栓，从横纵方向。另外每一品之间的缝是错开的，也就是说，相邻两品盾构片的摆放顺序是不同的，这样保证了整体的牢固性。盾构片装好之后，为了防止片与外围土体出现裂缝，会在之间充入混凝土，以填充空隙。键入文字- 14 -注脂系统:由三个部分组成。主轴承密封系统，盾尾密封系统和主机润滑系统。三部分都以压缩空气为动力源，靠油脂泵油缸的往复运动将油脂输送到各个部位。注浆系统：分为同步注浆和二次注浆两种。同步注浆，盾构机采用同步注浆系统，这样可以使管片后面的间隙及时得到充填，有效的保证隧道的施工质量及防止地面下沉；二次注浆，当盾构机掘进遇地下水较多，易造成喷涌进，就必须采取二次注浆措施，以阻挡盾尾后方来水。右图为注浆孔。激光导向系统：对于盾构机，我最大的疑问就在这里。为什么从两侧同时开始掘进，在中间却能精准无误完成贯通。可见，激光导向是很重要的。导向系