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2k310000 市政公用工程施工技術(shù)

2k311000城鎮(zhèn)道路工程

2k312000城市橋梁工程

2k313000城市軌道交通工程

2k314000城鎮(zhèn)水處理場站工程

2k315000城市管道工程

2k316000生活垃圾填埋處理工程

 

2k313000城市軌道交通工程

2k313010城市軌道交通工程結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

2k313020明挖基坑施工

2k313030噴錨暗挖（礦山）法施工

2k313010城市軌道交通工程結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

大綱要求：

2k313011地鐵車站結(jié)構(gòu)與施工方法

2k313012地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與施工方法

重點(diǎn)：施工方法與選擇條件

難點(diǎn)：施工方法與選擇條件

2k313011地鐵車站結(jié)構(gòu)與施工方法

知識點(diǎn)一、地鐵車站形式與結(jié)構(gòu)組成

（一）地鐵車站形式分類

地鐵車站根據(jù)其所處位置、運(yùn)營性質(zhì)、結(jié)構(gòu)橫斷面、站臺形式等進(jìn)行不同分類，表2k313011。

站臺形式：島式站臺、側(cè)式站臺、島側(cè)混合站臺

（二）構(gòu)造組成

1．地鐵車站通常由車站主體（站臺、站廳、設(shè)備用房、生活用房），出入口及通道，通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭等三大部分組成。

知識點(diǎn)二、施工方法（工藝）與適用條件（考點(diǎn)）

（一）明挖法施工

2．明挖法具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量、工程造價低等優(yōu)點(diǎn)，地面交通和環(huán)境條件限制。

3．明挖法施工基坑分為敞口放坡基坑和有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑兩類。基坑很深，地質(zhì)條件差，地下水位高，特別是又處于繁華市區(qū)無足夠空地滿足施工需要采用有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑。

 

（二）蓋挖法施工

1．區(qū)別在于施工方法和順序不同：蓋挖法是先蓋后挖。

2．蓋挖法具有諸多優(yōu)點(diǎn)：

◆ 圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形小，有效控制土體的變形和地表沉降；

◆ 基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全；

◆ 不設(shè)內(nèi)部支撐或錨錠，施工空間大；

◆ 可盡快恢復(fù)路面，對道路交通影響較小。

蓋挖法缺點(diǎn)：

◆混凝土結(jié)構(gòu)的水平施工縫的處理較為困難；

◆ 蓋挖逆作法施工時暗挖施工難度大、費(fèi)用高。

3．蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法及蓋挖半逆作法。目前，城市中施工采用最多的是蓋挖逆作法。

（1）蓋挖順作法

(2) 蓋挖逆作法

◆ 特點(diǎn)是：快速覆蓋、縮短中斷交通的時間；自上而下的頂板、中隔板及水平支撐體系剛度大，可營造一個相對安全的作業(yè)環(huán)境；占地少、回填量小、可分層施工，也可分左右兩幅施工，交通導(dǎo)改靈活；不受季節(jié)影響、無冬期施工要求，低噪聲、擾民少；設(shè)備簡單、不需大型設(shè)備，操作空間大、操作環(huán)境相對較好。

（三）噴錨暗挖法

噴錨暗挖法施工主要有新奧法、淺埋暗挖法。

1．新奧法

◆ 新奧法是施工過程中充分發(fā)揮圍巖本身具有的自承能力，以噴射砼、錨桿為主的初期支護(hù)，使支護(hù)與圍巖聯(lián)合受力共同作用，把圍巖看作是支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。

2．淺埋暗挖法

◆ 淺埋暗挖法起源于1986年北京地鐵復(fù)興門車站折返線工程，由于當(dāng)時取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，隨后鐵道部等相關(guān)部門討論后確定采用“淺埋暗挖法”這個名稱，建設(shè)部把它命名為國家級工法。

◆ 淺埋暗挖法理論源于“新奧法” ，如以錨噴作為初期支護(hù)手段；盡量減少圍巖擾動；初支與圍巖密貼；量測信息反饋指導(dǎo)施工等。

◆ 淺埋暗挖法基本不考慮利用圍巖的自承能力，采用復(fù)合襯砌，初期支護(hù)承受全部基本荷載，二襯作為安全儲備，共同承擔(dān)特殊荷載。

◆ 以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，以格柵（或其他鋼結(jié)構(gòu)）和錨噴作為初期支護(hù)手段，按照“十八字”原則（即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測）進(jìn)行。

管超前：小導(dǎo)管超前支護(hù)。開挖拱部土體自穩(wěn)能力差，自立時間短，土體凌空后極易坍塌，采用超前支護(hù)的各種手段主要提高土體的穩(wěn)定性，控制下沉，防止圍巖松弛和坍塌。

嚴(yán)注漿：導(dǎo)管超前支護(hù)后，立即進(jìn)行壓注水泥漿或其它化學(xué)漿液，填充圍巖空隙，使隧道周圍形成一個具有一定強(qiáng)度的殼體，以增強(qiáng)圍巖的自穩(wěn)能力，確保開挖過程中的安全。

短開挖：一次注漿，一次開挖或多次開挖，土體暴露時間越長，進(jìn)尺越大，土體坍塌的危險就越大，所以一定要嚴(yán)格限制進(jìn)尺的長度。在施工中可采取預(yù)留核心土，目的除減少開挖時間外，預(yù)留的土體還可以平衡掌子面的土體，防止滑塌。

強(qiáng)支護(hù)：在松散地層中施工，大量土體的重力會直接作用于初期支護(hù)結(jié)構(gòu)上，初期支護(hù)必須十分牢固，具有較大的剛度，以控制初期結(jié)構(gòu)的變形，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

快封閉：在臺階法施工中，如上臺階未封閉成環(huán)，變形速度較快，為有效控制圍巖松弛，必須及時采用臨時仰拱或使支護(hù)體系成環(huán)。

勤量測：結(jié)構(gòu)的受力最終都表現(xiàn)為變形，可以說，沒有變形（微觀的），結(jié)構(gòu)就沒有受力。按照規(guī)定頻率對規(guī)定部位進(jìn)行監(jiān)測，掌握施工動態(tài)，調(diào)整施工參數(shù)并設(shè)置各部位的變形警戒值，是淺埋暗挖法施工成敗的關(guān)鍵。

◆ 淺埋暗挖法適用條件——淺埋暗挖法不允許帶水作業(yè)；要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性，足以進(jìn)行必要的初期支護(hù)作業(yè)。

知識點(diǎn)三、不同方法施工的地鐵車站結(jié)構(gòu)

（一）明挖法施工車站結(jié)構(gòu)

◆ 明挖法施工的車站主要采用矩形框架結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。

（二）蓋挖法施工車站結(jié)構(gòu)

◆ 在城鎮(zhèn)交通要道區(qū)域采用蓋挖法施工的地鐵車站多采用矩形框架結(jié)構(gòu)。

（三）噴錨暗挖（礦山）法施工車站結(jié)構(gòu)

◆ 視地層條件、施工方法及其使用要求的不同，可采用單拱式車站、雙拱式車站或三拱式車站，并根據(jù)需要可作成單層或雙層，斷面較大。

2k313012地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與施工方法

知識點(diǎn)一、不同方法施工地鐵區(qū)間隧道

（一）明挖法施工隧道

（二）噴錨暗挖（礦山）法施工隧道

1．在城市區(qū)域、交通要道及地上地下構(gòu)筑物復(fù)雜地區(qū)，一般采用拱形結(jié)構(gòu)，其基本斷面形式為單拱、雙拱和多跨連拱。

2．襯砌的基本結(jié)構(gòu)類型一復(fù)合式襯砌：由初期支護(hù)、防水隔離層和二次襯砌所組成，復(fù)合式襯砌外層為初期支護(hù)，是襯砌結(jié)構(gòu)中的主要承載單元。一般應(yīng)在開挖后立即施作，用錨桿、噴混凝土、鋼筋網(wǎng)和鋼支撐等單一或并用而成。

注：二次襯砌是隧道工程施工在初期支護(hù)內(nèi)側(cè)施作的模筑混凝土或鋼筋混凝土襯砌，與初期支護(hù)共同組成復(fù)合式襯砌。

（三）盾構(gòu)法施工隧道

盾構(gòu)法(shield method)是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法，它是將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn)，通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖，通過出土機(jī)械運(yùn)出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn)，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。

◆  在松軟含水地層、地面構(gòu)筑物不允許拆遷，施工條件困難地段。

◆  優(yōu)越性——振動小、噪聲低、施工速度快、安全可靠，影響小等。

◆  盾構(gòu)法修建的區(qū)間隧道襯砌有預(yù)制裝配式襯砌、雙層襯砌以及擠壓混凝土整體式襯砌三大類。

知識點(diǎn)二、施工方法比較與選擇（考點(diǎn)）

（一）噴錨暗挖（礦山）法

2．新奧法施工

新奧法施工隧道適用于穩(wěn)定地層，采用對圍巖擾動少的支護(hù)方法。

3．淺埋暗挖法施工

◆ 淺埋暗挖法針對埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的土層和軟弱破碎巖層

◆ 強(qiáng)調(diào)地層的預(yù)支護(hù)和預(yù)加固（常用的預(yù)加固和預(yù)支護(hù)方法有：小導(dǎo)管超前預(yù)注漿、開挖面深孔注漿及管棚超前支護(hù)）。

◆ 二次襯砌——在初期支護(hù)的變形達(dá)到基本穩(wěn)定，且防水結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收合格后進(jìn)行；模板更多情況使用模板臺車。

◆ 監(jiān)控量測——是淺埋暗挖施工工序的重要組成部分。拱頂下沉是控制穩(wěn)定較直觀的和可靠的判斷依據(jù)，水平收斂和地表下沉有時也是重要的判斷依據(jù)。地表下沉測量顯得尤為重要。

（二）盾構(gòu)法施工

基本施工步驟：

始發(fā)端和接收端各建一個工作（豎）井——盾構(gòu)安裝就位——推出——推進(jìn)、出土和安裝襯砌管片——襯砌背后注漿——拆除

3．盾構(gòu)法的適用條件

(1)在松軟含水地層，相對均質(zhì)的地質(zhì)條件。

(2)隧道應(yīng)有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m。

(3)地面上必須有工作井位置。

(4)隧道之間或隧道與其他建（構(gòu)）筑物之間所夾土（巖）體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m，豎直方向1.5m

(5)從經(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的盾構(gòu)施工長度不宜小于300m。