《1K413000城市轨道交通工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1K413000城市轨道交通工程（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.1K413000城市轨道交通工程考试分析：从历年考题看,本章的考点主要考查对城市轨道交通和隧道工程施工过程的施工方法、施工技术、性能要求、施工要求等知识的理解。考分分布：节20XX20XX20XX20XX20XX单选多选案例题单选多选案例题单选多选案例单选多选案例题单选多选案例轨道交通1222251224本章知识体系：1K413000城市轨道交通工程1K413010城市轨道交通工程结构与特点1K413020明挖基坑施工1K413030盾构法施工1K413040喷锚暗挖法施工图-城市轨道交通1K413010城市轨道交通工程结构与特点1K413011掌握地铁车站结构与施工方法1K413012掌握
2、地铁区间隧道结构与施工方法1K413013掌握轻轨交通高架桥梁结构与施工要点1K413011掌握地铁车站结构与施工方法本条文简要介绍车站形式、结构组成及常用的施工方法。一、地铁车站形式与结构组成一地铁车站形式分类。具体详见表1K413011。图-地铁车站类型二构造组成地铁车站通常由车站主体站台、站厅、设备用房、生活用房,出入口及通道,通风道及地面通风亭等三大部分组成。二、施工方法工艺与选择条件要考虑施工方法对城市生活的影响。一明挖法施工明挖法是修建地铁车站的常用施工方法,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
3、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。有围护结构基坑的围护结构类型,具体见图1K413011-1。图-围护结构基坑二盖挖法施工1.盖挖法施工也是明挖施工的一种形式,与常见的明挖法施工的主要区别在于：盖挖法是先盖后挖,即先以临时路面或结构顶板维持地面畅通,再向下施工。图-盖挖法2.盖挖法具有诸多优点：围护结构变形小,能够有效控制周围土体的变形和地表沉降,有利于保护临近建筑物和构筑物；基坑底部土体稳定,隆起小,施工安全；盖挖逆作法施工一般不设内部支撑或锚锭,施工空间大；盖挖逆作法用于城市街区施工时,可尽快恢复路面,对道路交通影响较小。盖挖法也存在一些缺点：盖挖法施工时,混凝土结构的
4、水平施工缝的处理较为困难；盖挖逆作法施工时,暗挖施工难度大、费用高。3.盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法及盖挖半逆作法。目前,城市中施工采用最多的是盖挖逆作法。1盖挖顺作法盖挖顺作法的具体施工流程见图1K413011-2。2盖挖逆作法盖挖逆作法的具体施工流程见图1K413011-3。盖挖逆作法施工时,施工过程中不需设置临时支撑,而是借助结构顶板、中板自身的水平刚度和抗压强度实现对基坑围护桩墙的支护作用。3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,盖挖半逆作法的施工步骤见图1K413011-4。采用逆作或半逆作法施工时都要注意混凝土施工缝的处理问题,由于它是在上部混凝土达到设
5、计强度后再接着往下浇筑的,而混凝土的收缩及析水,施工缝处不可避免地要出现3lOmm宽的缝隙,将对结构的强度、耐久性和防水性产生不良影响。三喷锚暗挖法喷锚埋暗挖法又称矿山法。1.新奥法新奥法是以维护和利用围岩的自承能力为基点,使围岩成为支护体系的组成部分,支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力。因此,要求初期支护有一定柔度,以利用和充分发挥围岩的自承能力。浅埋暗挖法从减少地表沉陷的城市要求角度出发,还要求初期支护有一定刚度。设计时并没有充分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。图-新奥法2.浅埋暗挖法。在软弱围岩地层中,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
6、沉降为重点,以格栅或其他钢结构和锚喷作为初期支护手段,遵循新奥法大部分原理。按照十八字原则即管超前、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。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。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。常用的单跨隧道浅埋暗挖方法选择根据开挖断面大小见图1K413011-5。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。1.矩形框架结构这是明挖车站中采用最多的
7、一种形式。1顶板和楼板2底板3侧墙4立柱2.拱形结构二盖挖法施工车站结构盖挖法施工的地铁车站多采用矩形框架结构。三喷锚暗挖矿山法施工车站结构喷锚暗挖矿山法施工的地铁车站,可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车站。此类车站的开挖断面一般为150250m3,断面较大。1K413012掌握地铁区间隧道结构与施工方法本条文简要介绍地铁区间隧道结构形式及施工方法。一、不同方法施工地铁区间隧道一明挖法施工隧道1.明挖法施工施工速度快、造价较低的,明挖法施工的地下铁道区间隧道结构通常采用矩形断面,一般为整体浇注或装配式结构。2.整体式衬砌结构明挖现浇隧道结构整体性好,防水性能容易得到保证,但是施工工序较多,
8、速度较慢。3.预制装配式衬砌装配式衬砌整体性较差,对于有特殊要求如防护、抗震等的地段要慎重选用。二喷锚暗挖矿山法施工隧道1.喷锚暗挖法隧道施工时,一般采用拱形结构,其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱。2.衬砌的基本结构类型一复合式衬砌这种衬砌结构是由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所组成。图-隧道复合式衬砌三盾构法施工隧道1.盾构法施工其优越性：振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠,对沿线居民生活、地下和地面构筑物及建筑物影响小等。图-盾构施工盾构法修建的区间隧道衬砌有预制装配式衬砌、预制装配式衬砌和模注钢筋混凝土整体式衬砌相结合的双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。见图1K413012-
9、1。2.预制装配式衬砌预制装配式衬砌是用工厂预制的构件,称为管片,在盾构尾部拼装而成的。图-钢筋混凝土管片钢筋混凝土管片的耐压性和耐久性都比较好；由其组成的衬砌防水性能有保证。钢管片的与混凝土管片相比,其刚度小、易变形,而且钢管片的抗锈性差。铸铁管片强度高,防水和防锈蚀性能好,易加工。和钢管片相比,刚度亦较大,故在早期的地下铁道区间隧道中得到广泛的应用.。钢和铸铁管片价格较贵,现在除了在需要开口的衬砌环或预计将承受特殊荷载的地段采用外,一般都采用钢筋混凝土管片。衬砌环内管片之间以及各衬砌环之间的连接方式,从其力学特性来看,可分为柔性连接和刚性连接。实践证明,刚性连接不仅拼装麻烦、造价高,而且会
10、在村砌环中产生较大的次应力,带来不良后果,因此,目前较为通用的是柔性连接。3.双层衬砌双层衬砌主要用在含有腐蚀性地下水的地层中。4.挤压混凝土整体式衬砌灌注后即承受盾构千斤顶推力的挤压作用。挤压混凝土衬砌可以是素混凝土,也可以是钢筋混凝土,但应用最多的是钢纤维混凝土。挤压混凝土衬砌一次成型,内表面光滑,村砌背后无空隙,故无需注浆,且对控制地层移动特别有效。渗漏性较大的土层中要达到防水要求尚有困难。二、施工方法比较与选择一喷锚暗挖矿山法1.喷锚暗挖法施工基本流程见图1K413012-4。2.新奥法施工新奥法施工隧道适用于稳定地层,应根据地质、施工机具条件,尽量采用对围岩扰动少的支护方法。岩石地层
11、当采用钻爆法开挖时,应采用光面爆破、预裂爆破技术。图-爆破光面爆破3.浅埋暗挖法施工浅埋暗挖法与新奥法相比,更强调地层的预支护和预加固。1地层预加固和预支护常用的预加固和预支护方法有：小导管超前预注浆、开挖面深孔注浆及管棚超前支护. 2隧道土方开挖与支护总原则是：预支护、预加固一段,开挖一段；开挖一段,支护一段；支护一段,封闭成环一段。初期支护封闭成环后,隧道处于暂时稳定状态,通过监控量测,确认达到基本稳定状态时,可以进行二次衬砌的混凝土灌注工作。3初期支护形式在诸多支护形式中,钢拱锚喷混凝土支护是满足要求的最佳支护形式。图-初期支护钢拱锚喷混凝土支护4二次衬砌在浅埋暗挖法中,初期支护的变形达
12、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灌注工序。通过监控量测,掌握隧道动态,提供信息,指导二次衬砌施作时机。这是浅埋暗挖法中二次衬砌施工与一般隧道衬砌施工的主要区别。二次衬砌模板更多情况则使用模板台车。图-砼衬砌模板台车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。对于地铁隧道来讲,地表下沉测量显得尤为重要。二盾构法施工图-盾构1.盾构法施工见图1K413012-5所示,其基本施工步骤：1在盾构法隧道的始发端和接收端各建一个工作竖井；碴土储舱和料斗2盾构在始发端工作井内安装就位；3依靠盾构千斤顶推力将盾构从始发工作
13、井的墙壁开孔处推出；4盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同时不断出土和安装衬砌管片；5及时地向衬砌背后的空隙注浆,防止地层移动和固定衬砌环位置；6盾构进入接受工作井并被拆除。图-盾构出洞2.盾构法施工隧道具有以下优点：1除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响；2盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也较少；3隧道的施工费用不受覆土量多少影响,适宜于建造覆土较深的隧道；4施工不受风雨等气候条件影响；5当隧道穿过河底或其他建筑物时,不影响施工；6只要设法使盾构的开挖面稳定,则隧道越深,地基越差,土中影响施工的埋设物等越多,与明挖法相比,经济上、施工进度上越有利。3.盾构法施工也存在以下一些问题；1当隧道曲线半径过小时,施工较为困难；2在陆地建造隧道时,如隧道覆土太浅,则盾构法施工困难很大,而在水下时,如覆土太浅则盾构法施工不够安全；3盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时,对劳动保护要求较高,施工条件差；4盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止,特别在饱和含水松软的
