地铁施工主要方法

《地铁施工主要方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地铁施工主要方法（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、地铁施工主要方法地铁施工测量方法取决于施工方法,了解和掌握地铁施工方法对于做 好施工测量工作非常重要。施工方法的确定，一方面受沿线工程地质和 水文地质条件、环境条件（地面和地下地物的现状、交通状况等）、轨 道交通的功能要求、线路平面位置、隧道埋深及开挖宽度等多种因素的 制约;另一方面也会对施工期间的地面交通和城市居民的正常生活、工 期、工程的难易程度、城市规划的实施、地下空间的开发利用和运营效 果等产生直接影响。因此,地铁施工方法的确定，必须因地制宜、统筹兼 顾,考虑众多因素的影响。纵观国内外地铁建设情况,主要有以下几种方 法。一、明挖法通常在地面条件允许的情况下，地铁区间隧道宜采用明挖法,但

2、对社 会环境影响很大.明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高 后，自基底由下向上顺作施工,完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复 地面的施工方法.明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地 方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法，明 挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城 区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状土的保护，防 止地表沉降，减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、 快速、经济，常被用为首选方案。但其缺点也是明显的,如阻断交通时间 较长,噪声与震动等对环境的影响.明挖法包括敞口明挖法、基坑设

3、置支护结构的明挖法和盖挖法。（1）敞口明挖法。在地面建筑物稀少、交通不繁忙、施工场地较大、 结构物埋深较浅的地段及城市轨道交通出入地面的区段采用敞口明挖 法。（2） 基坑设置支护结构的明挖法。在施工场地较小、土质自立性差、地 下水丰富、建筑物密集、埋深大时采用明挖法时基坑要加设支护结构。（3）盖挖法。埋深较浅、场地狭窄及地面交通不允许长期占道施工情 况下可采用盖挖法施工。即在短期封闭地面交通期间，进行连续墙和钻 孔灌注桩作业,开挖和修筑结构顶板，随即回填，恢复地面交通，然后转 入地下作业，开挖基坑，修筑楼板和底板，利用隧道两侧的出入口和通 风道出土、进料。依据主体结构施工顺序分为盖挖顺作法、盖

4、挖逆作法、盖挖半逆作法。 该法是在既有道路上先完成周边围护挡土结构及设置在挡土结构上代 替原地表路面的纵横梁和路面板,在此遮盖下由上而下分层开挖基坑至 设计标高,再依序由下而上施工结构物，最后覆土恢复为盖挖顺作法；反 之先行构筑顶板并恢复交通、再由上而下施工结构物为盖挖逆作法。二、暗挖法暗挖法是在特定条件下，不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬 砌结构的隧道施工办法。暗挖法主要包括：钻爆法、盾构法、掘进机法、 浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛,目前我国的隧道施工当中以盾构法和浅埋暗挖法该两种方法居 多。1钻爆法我国地域广大、地质类型多样，重庆、青岛等城市处

5、于坚硬岩石地层 中,广州地铁也有部分区段处于坚硬岩石地层中，这种地质条件下修建地 铁通常采用钻爆法开挖、喷锚支护(与通常的山岭隧道相当)。钻爆法施工的全过程可以概括为:钻爆、装运出碴，喷锚支护，灌注 衬砌，再辅以通风、排水、供电等措施。在通过不良地质地段时，常采 用注浆、钢架、管棚等一系列初期支护手段。根据隧道工程地质水文条 件和断面尺寸，钻爆法隧道开挖可采用各种不同的开挖方法，例如：上 导坑先拱后墙法、下导坑先墙后拱法、正台阶法、反台阶法、全断面开 挖法、半断面开挖法、侧壁导坑法、CD法、CRD法等。对于爆破，有 光面爆破、预裂爆破等技术。对于隧道初期支护，有锚杆、喷混凝土、 挂网、钢拱架、

6、管棚等支护方法。及时的测量和信息反馈常用来监测施 工安全并验证岩石支护措施是否合理.2、盾构法在地铁线路穿越河道地段，围岩结构松散、饱水、呈流塑或软塑状态， 工程地质条件较差的地段，采用盾构机施工.盾构(shield)是一个既可以 支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有 支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒的 尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾 支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂 浆，以防止隧道及地面下沉.盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前 应先修建一竖井，在竖井内安装盾构,盾构开挖出的

7、土体由竖井通道送出 地面。我国应用盾构法修建隧道始于20世纪5060年代的上海最初是用 于修建城市地下排水隧道，采用的是比较老式的盾构机（如网格式、压 气式、插板式等），80 年代末、90 年代初开始采用土压式、泥水式等现 代盾构修筑地铁区间隧道。盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点， 目前，该方法已经在我国的地铁建设中得到了迅速的发展。我国各城市 地铁采用的盾构机大多是土压平衡盾构机型。随着盾构法研究的深入、工程应用的增多，盾构法施工技术以及盾构 机修造配套技术也得到了发展提高：上海地铁隧道基本全部采用盾构法 修建，除区间单圆盾构外，目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的 区间隧道，此外还

8、试验采用了方形断面盾构修建地下通道；采用直径 11。 2m 的泥水盾构建成了大连路越江道路隧道，这也是目前我国最大直径 的盾构机。广州地铁采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的 新型复合式盾构机成功应用于既有软土、又有坚硬岩石以及断裂破碎带 的复杂地层的地铁区间隧道修筑，大大拓展了盾构法的应用范围.深圳、 南京、北京、天津等城市虽然地质、水文条件各不相同,但采用盾构法修 建区间隧道均取得了成功。盾构法的主要优点: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;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，施工人员也比较少；土 方量

9、少;穿越河道时不影响航运；施工不受风雨等气候条件的影响；在 地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的 技术经济优越性.3、掘进机法在埋深较浅、但场地狭窄和地面交通环境不允许爆破震动扰动,又不 适合盾构法的松软破碎岩层情况下采用。该法主要采用臂式掘进机开挖, 受地质条件影响大。4、新奥法城市轨道交通线路穿越基岩地段时，围岩具有一定的自稳能力，一般 采用新奥法施工，即以喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段，同时发挥 围岩的自身承载作用，使其和支护结构成为一个完整的隧道支护体系, 并可采用信息设计，即根据施工监测的数据随时调整原设计,使设计更趋 合理。新奥法即新奥地利隧道施工方法的

10、简称， 原文是 New AustrianTunnelling Method简称NATM，新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹 （L。 V。 RABCEW ICZ） 教授于 50 年代提出的，它是以隧道工程 经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主 要支护手段的一种施工方法，经过一些国家的许多实践和理论研究，于 60 年代取得专利权并正式命名.之后这个方法在西欧、北欧、美国和日 本等许多地下工程中获得极为迅速发展,已成为现代隧道工程新技术标 志之一.六十年代 NATM 被介绍到我国,七十年代末八十年代初得到迅 速发展至今，可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM。新 奥

11、法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法.在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。用该方法修建地下隧道时,对 地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验， 工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时，对于岩石地 层,可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要 时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、 衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。新奥法广泛应用于山 岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法，尤其在施 工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程

12、结构形式复杂等情况下用 新奥法施工尤为重要.新奥法的支护原则是:围岩不仅是载物体，而且是承载结构;围岩承载 圈和支护体组成隧道的统一体,是一个力学体系；隧道的开挖和支护都是 为保持改善与提高围岩的自身支撑能力服务。新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段，因锚杆喷射混凝 土支护能够形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围 岩有一定的协调变形,而不使支护结构承受过大的压力。施工顺序可以概括为：开挖-一次支护-二次支护.开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。开 挖作业与一次支护作业同时交叉进行。第一次支护作业包括：一次喷射 混凝土、打锚杆、联网、立钢拱架、复喷混凝

13、土。一次支护后，在围岩 变形趋于稳定时，进行第二次支护和封底，即永久性的支护（或是补喷 射混凝土，或是浇注混凝土内拱），起到提高安全度和整个支护承载能 力增强的作用，而此支护时机可以由监测结果得到.5、浅埋暗挖法针对我国城市地下工程的特点和地质条件， 新奥法经过多年的完善 与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由 于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的 适应性和高度灵活性，因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、 地下过街道、地下停车场等工程。用小导管注浆加固土层，分部开挖，架钢筋格栅拱、喷混凝土法施工 初次衬砌,然后做防水层，最后用模注混

14、凝土做二次衬砌。浅埋暗挖法又称矿山法，起源于 1986 年北京地铁复兴门折返线工程， 是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法.该法是在借鉴 新奥法的某些理论基础上,针对中国的具体工程条件开发出来的一整套 完善的地铁隧道修建理论和操作方法.与新奥法的不同之处在于,它是适 合于城市地区松散土介质围岩条件下,隧道埋深小于或等于隧道直径，以 很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通,无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。顾名思义，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

15、层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法，主要适用于粘 性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、 掘路等程序，现被施工单位普遍采纳。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、快封闭、勤量测.其主要的技术特点为：动态设计、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，在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到

16、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。此外，该方法也广泛应用于地下车库、过街人行道和城 市道路隧道等工程的修筑。浅埋暗挖法是一种在离地表很近的地下进行各种类型地下洞室暗挖 施工的方法。在明挖法、盾构法不适应的条件下，浅埋暗挖法显示了巨 大的优越性。浅埋暗挖法施工步骤是：先将钢管打入地层，然后注入水泥或化学浆 液,使地层加固。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。地层加 固后,进行短进尺开挖。一般每循环在0.5-1。0 米左右。随后即作初期 支护.第三步，施作防水层。开挖面的稳定性时刻受到水的危胁,严重时 可导致塌方。处理好地下水是非常关键的环节。最后，完成二次支护。 一般情况下，可注入混凝土，特殊情况下要进行钢筋设计。浅埋暗挖法作为建设部命名的国家级工法，不仅在地铁修建中显示了 它的优越性,为国家取得重大经济、社会效益，它在地下停车场、地下街 道、地下商业街