精编【交通运输】城市轨道交通工程

【交通运输】城市轨道交通

工程

xxxx年xx月xx日

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城市轨道交通工程

一：城市轨道交通工程结构与特点

1：地铁车站结构与施工方法

1：地铁车站形式与结构组成

1.1：地铁车站形式分类

车站与地面位置：高架车站、地面、地下；

结构横断面：矩形、拱形、圆形、其他；

站台形式：岛式站台、侧式、岛侧混合。

1.2：构造组成

车站主体、出入口通道、通风道及地面通风亭组成。

2：施工方法与适用条件

2.1：明挖法施工

（1）由地表向下开挖基坑至设计高程，在坑内由下至上建造主体结构及防水措施。

（2）施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等特点。

（3）敞口放坡基坑和有围护结构的两类。

若地面空旷，建筑物离地面较远，不影响周边环境，基坑深度不大可敞口放坡开挖。施工简单，速度快噪音小，无需做围护。

场地限制，则应适当采用围护结构如土钉加混凝土喷抹面；若基坑很

深，地质条件较差，地下水位较高，处于繁华市区，地面建筑物密集，采用有维护结构的基坑。

敞口放坡施工：边坡面不加支护的基坑，喷锚护坡基坑。

有维护结构的基坑：工字钢桩维护基坑；钢板桩围护基坑；钻孔灌注桩维护基坑；地下连续墙维护基坑；土钉墙维护基坑等。

2.2：盖挖法施工

（1）先盖后挖，预制或现浇棚盖结构，置于桩柱结构上维持地面交通，结构支护下进行开挖和主体结构施工。

（2）优点：围护结构变形小；基坑底部土体稳定、施工空间大；盖挖逆作法用于城市时对交通影响较小。

缺点：混凝土结构的水平施工缝很难处理；盖挖逆作法施工时，暗挖施工难度大，费用高；要综合考虑基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素确定。

（3）盖挖逆作法、盖挖顺作法。盖挖半逆作法。

盖挖顺作法：构筑连续墙；构筑中间支撑桩；构筑连续墙及覆盖板；开挖及支撑安装；开挖及构筑底板；构筑侧墙、柱；构筑侧墙及顶板；构筑内部结构及路面复旧。

盖挖逆作法：自上而下完成土方开挖和边墙、中隔板及底板衬砌施工，不需设置临时支撑，借助顶板、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。

特点：快速覆盖，缩短中断交通时间；自上而下的顶板中隔板及水平支撑体系刚度大；可分层施工；不受季节影响，设备简单、不需要大

型设备。

2.3：喷锚暗挖法

锚杆，垂直打入岩体，锚杆外露端挂网喷砼。对环境要求不高用新奥法，软弱围岩地层中用浅埋暗挖。

2.3.1：新奥法与浅埋暗挖的区别

新奥法：利用围岩自承能力，使围岩成为支护体系的组成部分，支护与围岩共同承受变形承受形变应力，初期有一定的柔度。

浅埋暗挖法：施工隧道上的地层压力是覆盖层的全部或部分土重，需要减少城市地表沉陷，初期支护有一定刚度。

2.3.2：浅埋暗挖法的工艺特点

软弱围岩底层中；浅埋条件下；周围建筑比较复杂；以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅和喷锚做初期支护手段，按照十八字原则（“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测”）称之为浅埋暗挖技术。

适用条件：（1）不允许带水作业，含水量高易塌方，大范围的淤泥质软土、粉细砂地层不适宜。（2）开挖面具有一定的自立性和稳定性，自立时间足以进行必要的初期支护，对开挖面前方地层的预加固和预处理视为浅埋暗挖法的必要前提。

3：不同方法施工的地铁车站结构

3.1：明挖法施工的地铁车站结构：矩形框架结构或拱形结构。

3.2：盖挖法施工：矩形框架结构。

3.3：喷锚暗挖法：单拱式、双拱式或三拱式，可根据需要做成单层

或双层。

二：地铁区间隧道结构与施工方法

1：不同方法施工的地铁区间隧道结构

1.1：明挖法施工隧道

场地开阔，建筑物稀少，交通及环境允许；

优点：内部净空可以得到充分利用，顶板上便于敷设城市地下管网设施；

整体式衬砌整体性高，防水性易保证，施工工序多，进度慢；

预制装配式衬砌整体性差，有特殊要求慎用（防护、地震等）。

1.2：喷锚暗挖（矿山）法施工隧道

在城市区域、交通要道及地上地下构筑物复杂地区进行隧道施工，喷锚暗挖法是一种较好的选择。

隧道施工时，一般拱形结构，单拱、双拱、多跨连续拱。前者用于单线或双线隧道或联络通道，后者多用于停车线、折返线或喇叭口岔线上。

衬砌主要是复合式衬砌，由初期支护、防水隔离层和二次衬砌组成。初期支护是加固围岩，控制围岩变形，防止围岩松动失稳，是衬砌结构中主要承载单元。适合采用喷锚支护。

干燥无水的围岩中亦可采用单层的喷锚支护，不作防水隔离层和二次衬砌。

防水要求不高、围岩有一定自稳能力可采用单层的模筑混凝土衬砌，

不做初期支护和防水隔离层。单层模筑衬砌又称整体式衬砌，可做成等截面直墙式和等截面或变截面曲墙式，前者用于坚固围岩，后者用于软弱围岩。

1.3：盾构法隧道施工

在松软含水地层、地下构筑物不允许拆迁，施工困难地段；

优点是振动小、噪音低、施工速度快、安全可靠；

盾构法隧道衬砌：预制装配式衬砌；预制装配式衬砌和模筑钢筋混凝土整体式衬砌相结合的二次衬砌；挤压混凝土整体式衬砌。

预制装配式衬砌是工厂预制的构件，俗称管片。管片耐压性和耐久性都比较好，可生产抗压强度达到60MPa、抗渗等级大于P12的管片。一般都采用钢筋混凝土管片。

2：施工方法比较与选择

2.1：喷锚暗挖（矿山）法

2.1.1：喷锚暗挖法施工

2.1.2：新奥法施工

适用于稳定地层，岩石地层采用钻爆法开挖时采用光面爆破、预裂爆破，减少欠挖、超挖。

围岩条件较好可不支护或简单支护。

喷射混凝土锚杆作为初期支护时的施工顺序：先喷混凝土后打锚杆；围岩条件恶劣时，采用初喷混凝土—钢架支撑—打锚杆—二次喷混凝土。

2.1.3：浅埋暗挖法施工

针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工面制定的。

强调与支护和预加固，对地表沉降的控制要求比较严格，浅埋暗挖法的支护衬砌结构刚度比较大，初期支护允许变形量比较小。

（1）地层预加固和预支护：支护方法有小导管超前预注浆；开挖面深孔注浆；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、封闭成环一段。

（3）初期支护形式：预加固和预支护外，及时性及支护的强度和刚度对隧道稳定性、减少地层扰动和地表沉降有决定性影响；钢拱锚喷混凝土支护是最佳选择。

（4）二次衬砌：初期支护的变形达到基本稳定，防水结构施工验收合格后进行。通过监控测量，指导二次衬砌的时机。这是二次衬砌施工和一般衬砌施工的主要区别。

可采用临时木模板或金属定型模板，更多情况下使用模板台车。（5）监控量测：监控量测费用应纳入工程成本，由项目技术负责人统一掌握、统一指导；拱顶下沉、水平收敛、地表下沉是控制稳定较直观和可靠的依据。

2.2：盾构法施工

2.2.1：盾构法施工基本原理

基本施工步骤：两端建工作井；安装就位；千斤顶将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出；推进的同时不断出土安装衬砌管片；向衬砌背

后的空隙注浆，在推进的同时安装衬砌管片；如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。

2.2.2：盾构法施工设备

由切口环、支撑环、盾尾组成。

按开挖面是否封闭划分为密闭式和敞开式两类。密闭式分为土压式、泥水式。

土压式盾构一土压的塑流性改良控制为主，辅以排土量、盾构参数控制；泥水式盾构，以泥水压和泥浆性能控制为主，辅以排水量控制。

2.2.3：盾构法的适用条件

（1）松软含水地层，相对均匀的地质条件；

（2）覆土深度不小于6m；

（3）有修建用于盾构进出洞和出土料的工作井位置；

（4）隧道之间或隧道与其他构筑物之间所夹土体加固处的最小厚度为水平方向1m，竖直方向1.5m；

（5）连续盾构的施工长度不宜小于300mm。

2.2.4：盾构法施工隧道有以下优点：减少噪音振动；易于管理；不受天气影响；经济上与施工进度上更有利。

2.2.5：盾构法施工存在的问题

（1）隧道曲线半径过小施工困难；

（2）覆土太浅，施工难度大且危险；

（3）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）饱和含水松软的图层中，严密控制才能把沉陷控制在很小的限度内；

（5）饱和含水地层中，整体结构防水的技术要求较高。

2：明挖基坑施工

1：深基坑支护结构与变形控制

深基坑≥5m

1.1：围护结构

1.1.1：基坑围护结构体系

围护墙（板墙）—围檩（冠梁）—支撑

板（桩）墙承受基坑开挖卸荷产生的土压力和水压力，是稳固基坑的一种施工临时挡墙结构。

1.1.2：深基坑围护结构类型

不同围护结构的特点：

板桩式、墙板式桩：H钢1.2—1.5m；止水性差，坑壁不稳的地方不适用。

钢板桩：可反复使用；简便有噪音；刚度小变形大；新的时候止水性尚好。

灌注桩：刚度大适用深基坑；需降水或与能止水的搅拌桩、旋喷桩等配合使用；钻孔时噪音低。

不同围护结构简要介绍：

工字钢桩围护结构：沿基坑设计边线打入地下，间距1m—1.2m。

钢板桩围护结构：桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可反复使用，地下水位较高较多。

深层搅拌挡土结构：将水泥、石灰等和地基土相拌合，达到加固地基的目的，一般布置成格栅形。

SMW桩：利用搅拌设备就地切削土体，注入水泥类混合液搅拌形成均匀的挡墙，插入型钢，形成一种劲性复合围护结构。

地下连续墙：施工时振动小、噪音低、墙体刚度大。对周边扰动小，除遇夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时会影响开槽效率。

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；泥浆护壁，泥浆配制和挖槽施工中对泥浆的相对密度、含砂率、黏度、PH值等主要技术性能指标进行检验和控制。

3：基坑变形控制

3.1：基坑变形特征

（1）基坑周围地层移动主要是由于围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的。

（2）基坑较浅时，不论刚性墙体还是柔性墙体均表现为墙顶位移最大向基坑方向水平位移，呈三角形分布。开挖深度增加时，刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移；柔性墙体表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内凸出。（4）基坑底部的隆起：不透水层由于其自重无法承受其下承压水头压力而产生突然性的隆起；围护结构插入基坑底部土层深度不足，一

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