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文档简介

地铁施工技术概述地铁施工技术概述2、地铁施工技术主要内容2.1地铁施工方法的选择2.2车站施工2.3区间隧道施工2、地铁施工技术主要内容2.1地铁施工2.1地铁施工方法的选择2.1地铁施工方法的选择2.1地铁施工方法的选择2.1.1主要方法

地铁车站地铁区间明挖顺作法暗挖法或矿山法盾构法盖挖顺作法明挖法盖挖逆作法沉管法暗挖法或矿山法2.1地铁施工方法的选择2.1.1主要方法地铁车站地铁区地铁施工方法选择主要受工程地质、水文地质、地形地貌、沿线环境的要求、施工单位的技术水平、施工进度、经济条件等因素限制。2.1地铁施工方法的选择地铁施工方法选择主要受工程地质、水文地质、地形地貌、沿线环境2.1地铁施工方法的选择2.1.2地铁车站施工方法⑴地铁车站的施工应考虑环境的要求;⑵依据不同的地质情况、工作环境,综合考虑施工进度及安全经济方面的矛盾因素。地铁车站施工方法如下表所示。2.1地铁施工方法的选择2.1.2地铁车站施工方法序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法浅埋车站,有宽阔的施工场地,如京、津、沪、穗地铁车站进度快,造价低,便于大型机械化施工破坏、污染环境,影响市区居民生活,风险大1)开发大型导板式开凿机,深层地下连续墙,桩排墙施工技术;2)预应力钢支撑技术;3)地面变形监控技术4)SMW工法土丁墙支护2矿山法(新奥法)坚硬岩土介质、地下水位低地面影响小,造价低进度慢,劳动强度高,风险大1)多臂钻孔台车、自动装药引爆装置;2)光面爆破,喷锚支护,监控数据反馈指导设计和施工方法;3)分断面开挖,眼镜工法;4)大型土方机械3浅埋暗挖法土体进行冻结、注浆、深层搅拌、管棚法加固,浅埋车站,如北京地铁地面干扰小,造价低地下作业风险大,机械化程度低1)发展可靠的浅地层地基处理技术;2)小型灵活的地下开挖机械;3)可靠的临时支护措施和机具

地铁车站施工方法一览表序施工环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法浅埋车站,有宽阔的序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向4盖挖法市区浅埋地铁车站,如上海地铁1、2号线淮海路和南京路上的站、北京一些地铁车站占用场地时间短,对地面干扰较小,安全施工工序复杂,交叉作业,施工条件差1)建立合理的施工管理网络,交叉施工,流水作业;2)地下小型施工机具;3)作为永久衬砌支护的地下连续墙,钻孔桩柱施工质量控制和托换技术5逆作法车站上面有高层建筑,埋深较深,如上海地铁新闸路站占用场地时间短,对地面干扰较小,安全施工工序复杂,交叉作业,施工条件差1)建立合理的施工管理网络,交叉施工,流水作业;2)地下小型施工机具;3)作为永久衬砌支护的地下连续墙,钻孔桩柱施工质量控制6异型盾构(或凿岩机法)市区深埋车站,线路交汇换乘下层车站不影响地面地下生活运营,安全,机械程度高机械复杂,造价高,安装操作难度大1)开发研制国产大型三心圆、割圆异型盾构;2)开发新型衬砌支护材料和施工技术7沉井法软土地层或水域,较开阔的施工场地,深浅埋小型车站,如上海60年代地铁试验段车站分节制作下沉,进度快,机械化施工,安全周围地面沉降,地下水位变化,对居民生活有影响,下沉纠偏有一定困难(1)大型沉井制作下沉施工技术;(2)相配套的小型挖土机,坑内外降水技术;(3)大型沉井纠偏,防止突沉、超沉、管涌流砂技术续上表序号施工环境场地要求优点缺点发展方向4盖挖法市区浅埋地铁车站2.1.3地铁区间隧道的施工方法⑴沿海城市,饱和软地层,可以选用盾构法和顶管法等;⑵山区城市采用新奥法,条件允许应推广TBM法。目前国内外常用地区间隧道施工方法如下表所示。2.1地铁施工方法的选择2.1.3地铁区间隧道的施工方法2.1地铁施工方法的选择序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法市郊施工场地开阔,软岩和土体,如北京和天津地铁进度快,工作面大,便于机械和大量劳动力投入破坏环境生态,影响交通,带来尘土和噪声污1)有效井点降水系统;2)可靠的支撑系统;3)大型土方机械,混凝土搅拌及运输机械2矿山法(钻爆法)岩石和坚硬土体,如青岛和重庆地铁地面干扰小,造价低进度慢,劳动强度高,风险大1)多臂钻孔台车,自动装药引爆装置;2)光面爆破,喷锚支护,监控数据反馈指导设计和施工方法3暗挖法(软土)埋深较浅对土体进行冻结、注浆、深层搅拌桩加固地基,棚管法加固,浅埋车站,如北京、哈尔滨等城市地铁地面干扰小,造价低,便于土法上马机械化程度低,劳动强度高,环境恶劣,风险大1)发展可靠的浅地层地基处理技术;2)小型灵活的地下开挖机械;3)可靠的临时支护措施和机具

地铁区间隧道施工方法一览表 序施工环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法市郊施工场地开阔,序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向4盾构和顶管法城市软地层、深埋隧道,如上海、广州、北京等城市地铁地面影响小,机械化程度高,安全,工人劳动强度低,进度快(日均8~10m)机械设备复杂,价格昂贵,施工工艺繁,专业施工队伍1)开发适用不同地质条件,自动更换刀盘的气压、土压泥水平衡盾构和顶管,超前探测排障技术;2)钢纤维挤压混凝土衬砌;3)三维仿真计算机管理系,管理信息化,自动化4)自动导向,中途对接异型盾构5沉管法跨越江河湖海,软地基,如广州、宁波、上海过江隧道造价省,速度快,隧道断面大封锁江河水面,专门的驳运、下沉、对接的机具,水下作业,风险大大型涵管制作及驳运技术;2)地下定位对接、防水技术6凿岩机法(TBM)坚硬岩石地质,如广州地铁速度快,机械化程度高,安全,地面无干扰造价高,使用掌握复杂,刀具易磨损1)开发国产高性能凿岩机;2)改进高强合金刀具;3)完善后配套系统;4)超前不良地质探测系统7沉井(连续沉井)软弱地层,地域空广造价省、速度快、工艺成熟对环境影响,泥浆污染,地面下沉1)不均匀沉降的监测设备仪器;2)泥浆或水力减摩措施;3)控制突沉或倾斜方法;4)排队孤石障碍物设备。续上表序号施工环境场地要求优点缺点发展方向4盾构和城市软地层、深埋2.2车站施工2.2车站施工2.2.1常用施工方法2.2.2工程实例2.2.3发展与展望2.2车站施工2.2车站施工2.2.1常用施工方法⒈明挖法明挖顺作法:从地面自上而下挖开的基坑中自下而上修筑结构。在行业或国外部分国家,明挖顺作法简称“明挖法”,盖挖顺作法又名“(临时)铺盖法”,盖挖逆作法又名“盖挖法”。2.2车站施工2.2.1常用施工方法⒈明挖法2.2车站施工2.2.1常用施工方法⒈明挖法2.2车站施工2.2.1常用施工方法⒈明挖法2.2车站施工2.2.1常用施工方法1、明挖法⑴特点:施工技术简单、快速、经济;⑵施工程序:围护结构施工→内部土方开挖→工程结构→管线恢复及覆土;⑶围护结构:地下连续墙﹑钻孔桩(挖孔桩)加旋喷桩止水﹑SMW水泥土加型钢等。2.2车站施工2.2.1常用施工方法1、明挖法2.2车站施工

明挖顺筑法施工工序如下:地下墙施工→内井点降水→第一层开挖→设置第一层钢支撑→第n层开挖→设置第n层钢支撑→最后开挖→底板混凝土浇筑→最下层支撑拆除→混凝土内衬浇筑→拆钢支撑→顶板混凝土浇筑顺筑法车站施工顺序示意图明挖顺筑法施工工序如下:顺筑法车站施工顺序示意图2.2.1常用施工方法2、盖挖法2.2车站施工2.2.1常用施工方法2、盖挖法2.2车站施工盖挖顺作法:在地面修筑维持地面交通的临时路面及基坑支撑后,自上而下开挖土方至设计坑底标高,再自下而上修筑结构。盖挖逆作法:开挖地面修筑结构顶板及其竖向支撑结构后,在顶板的下面自上而下分层开挖土方分层修筑结构。2.2.1常用施工方法2、盖挖法2.2车站施工盖挖顺作法:在地面修筑维持地面交通的临时路面及基坑支撑后,自盖挖逆筑工法一般是对交通作短暂封锁,顶板施工结束后恢复交通;盖挖顺筑法利用临时性设施维持道路通行,夜间封锁道路,掀盖施工。2.2.1常用施工方法2、盖挖法2.2车站施工盖挖逆筑工法一般是对交通作短暂封锁,顶板施工结束后恢复交通;地铁施工技术概述课件⒉浅埋暗挖法⑴优点:避免了大量拆迁、改建工作,减少了对周围环境的粉尘污染和噪声影响,对城市交通的干扰小;⑵施工原则:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测;⑶适用条件:①不允许带水作业;②开挖面具有一定的自立性和稳定性。⒉浅埋暗挖法暗挖法:是在软土地层中以加固和处理软弱地层为前提,采用足够刚性的复合衬砌结构,选用非敞开分部开挖方式的地下施工法。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。2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工暗挖法:是在软土地层中以加固和处理软弱地层为前提,采用足够刚

在工程设计中,根据施工特点,地下工程分为深埋、浅埋、超浅埋地下工程。按照《铁路隧道设计规范》规定,当单线或双线隧道拱顶深小于:Ⅵ级围岩石35~40m、Ⅴ级围岩18~25m、Ⅳ级围岩石10~14m、Ⅲ级围岩石5~7m,为浅埋隧道。也可用实测压力P和垂直土柱重量rh之比来确定,根据实测资料统计,当P/rh>0.4~0.6为浅埋隧道。问题:浅埋与深埋?2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工

在工程设计中,根据施工特点,地下工程分为深埋、浅

城市地铁、地下工程结构断面变化很大,仅用拱顶埋深确定深埋或浅埋是不妥的,还必须考虑地下工程的跨度大小,跨度大时,对覆土的影响范围也大。拱顶覆土厚度(H)与结构跨度(D)之比,即H/D称为覆跨比。当0.6<H/D≤1.5时,均称为浅埋;当H/D≤0.6时,均称为超浅埋。

问题:浅埋与深埋?2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工

城市地铁、地下工程结构断面变化很大,仅用拱顶埋深在建筑物密集、管线密布和交通繁忙等情况下避免大量拆迁、改建工作,减少了对周围环境的粉尘污染和噪声影响,对城市交通的干扰小。优点:2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测施工原则:在建筑物密集、管线密布和交通繁忙等情况下避免大量拆迁不宜明挖,含水量较小的各种地层,尤其是对地面沉陷要求较严,且需修造浅埋的地下工程。在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁道及其他浅埋结构物。适用:2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工不宜明挖,含水量较小的各种地层,尤其是对地面沉陷要求较严,且北京地铁西单站横断面图北京地铁东单站横断面图北京地铁王府井站横断面图多拱多跨单拱多跨单拱大跨断面形式2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工北京地铁西单站横断面图北京地铁东单站横断面图北京地铁王府井站北京地铁五号线崇文门站横断面图北京地铁五号线蒲黄榆站横断面图断面形式2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工北京地铁五号线崇文门站横断面图北京地铁五号线蒲黄榆站横断面图青岛地铁青纺医院站车站主体位于微~未风化的花岗岩中断面形式2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工青岛地铁青纺医院站车站主体位于微~未风化的花岗岩中断面形式2

第一步:先将钢管打入地层,然后注入水泥浆或化学浆液,使地层加固。第二步:然后进行短进尺开挖,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。最后,完成二次支护。常用开挖方法:台阶法分部开挖法施工步骤:施工方法:管棚法、矿山法、盾构法和顶管法。2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工第一步:先将钢管打入地层,然后注入水泥浆或化学浆液,使管棚施工法管棚法——称伞拱法。是在拟开挖的衬砌拱圈隐埋线上,预先钻孔安设惯性力矩较大的厚壁钢管,起超前支护。特点:地下工程开挖前,采用超前注浆管棚支撑土体结构,有效防止地面沉降,适用于大跨度和极破碎岩体地段。分类:短管棚(L<10m);长管棚(L>10~45m);板棚(L<10m)采用钢插板。管棚施工法管棚法——称伞拱法。是在拟开挖的衬砌拱圈隐埋线上,管棚的布置形式

(a)门字形布置适用洞室跨度较大,边墙土体不稳的情况。(b)口字形布置适用大型洞室松软土层段。管棚的布置形式(a)门字形布置管棚的布置形式

(c)一字形布置适用洞室跨度不大,仅防上部土层坍塌。(d)半圆拱布置适用大跨度公路,地铁洞室不稳定地段。管棚的布置形式(c)一字形布置管棚法施工管棚法施工管棚透视图管棚透视图管棚施工管管棚设计要点

(1)根据地质条件选择长度,应保证有足够的超前长度管棚长度:一般为10~12m,采用分段连接时选4~6m钢管,纵向以丝扣连接,连接长度不应小于15cm。(2)管棚钢管采用厚壁钢管。

管径70~180mm,钢管中心间距200~800mm;孔径比管径大20~30mm。管棚设计要点(1)根据地质条件选择长度,应保证有足够的超前(3)管棚应沿隧洞纵向水平设置,并在管内注浆;横断面采用钢拱架环向支撑,钢拱架多采用工字钢和格栅钢架。(4)管棚纵向的水平搭接长度不能小于1.5m,外插角1°~2°。(3)管棚应沿隧洞纵向水平设置,并在管内注浆;横断面采用钢拱管棚施工(1)开挖工作室:为管棚施工提供操作场地。工作室尺寸:以布置钻机和钢管推进机为确定条件。但需超出隧道或洞室轮廓线0.5~1.0m(2)钻孔钻孔一般为水平,孔径比管棚大20~30mm.管棚施工(1)开挖工作室:为管棚施工提供操作场地。管棚施工(3)安装管棚坍方严重地段,一般将管棚的钢管钻入,钻孔和安装一次完成。小于15m的短孔可用于人工或卷扬机顶入深孔用钻机顶进,但倾斜度必须控制在1o~2o范围内。管棚施工(3)安装管棚(4)管棚注浆以水泥砂浆注满钢管为止。当围岩或土层松软破碎时,可事先在管棚钻小孔,使浆扩散至钢管周围。

小导管注浆采用“注浆一段,开挖一段,段段推进”方式,根据每段的地质和注浆情况及时调整浆液和支护参数。小导管外露20cm以利于安设注浆管路。管棚施工(4)管棚注浆小导管注浆采用“注浆一段,开挖一段,段段推进在隧道工作面开挖前,沿隧道拱部开挖轮廓线外打入带孔小导管,并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液,在隧道轮廓线外形成一个0.6m~1.2m厚的弧型加固圈。在此加固圈的保护下即可安全地进行开挖作业。小导管注浆分单液浆和双液浆两种:本工程以双液浆为主。超前小导管注浆深化超前小导管注浆深化双液注浆双液注浆

注浆过程中,严格控制注浆压力,防止出现结构变形、冒浆,危害地下构筑物及地面建筑物等异常现象。当出现异常现象时,采用以下措施:降低注浆压力或采取间隙注浆,直到停止注浆;调整注浆实施方案。注浆过程的控制措施注浆过程中,严格控制注浆压力,防止出现结构变形、冒浆,危挖掘施工需在管棚注浆结束4~8小时后方可进行。(a)挖掘完后,应及时架设钢拱架:作为初期支护,两拱架的纵向间距不应大于1.2m,在两拱架之间应设置直径为20~22mm的钢撑杆。(b)喷射砼:喷层应及时,厚度10~15cm.(c)施加二次支护:在二次衬砌和一次衬砌之间一般设一道防水层。砼二次衬砌一般为35~45cm。(5)隧洞挖掘挖掘施工需在管棚注浆结束4~8小时后方可进行。(5)隧洞挖掘钢拱架结构钢拱架结构管棚变位、土层沉降监控措施管棚法施工在开挖面前1~0.8倍开挖直径的上方地面会发生沉陷。沉陷顺序是:管棚、围岩、地表。防止措施有(1)加强检测,及时反馈管棚下沉信息。管棚拱顶位移~时间曲线出现反弯点,则位移发生突变,应及时加强支护,或停止施工。管棚变位、土层沉降监控措施管棚法施工在开挖面前1~0.8倍开(2)采用合理的开挖方式:变大跨度为小跨度,边挖边支护,尽量减少对围岩扰动。根据围岩条件,可采用中导洞、边导洞,分台阶开挖的开挖方式,尽可能减小围岩扰动。(2)采用合理的开挖方式:风道开挖初期支护施工图6-8米风道1部洞室风道2部洞室5部洞室6-8米为有效的控制沉降,并考虑现场施工实际,台阶长度控制在6-8米。开挖纵断面示意图开挖横断面图1部洞室2部洞室4部洞室6部洞室5部洞室3部洞室风道开挖初期支护施工图6-8米风道1部洞室风道2部洞室5部洞主要开挖方法表主要开挖方法表地铁施工技术概述课件区间隧道上半断面临时封闭正台阶法施工区间隧道上半断面临时封闭正台阶法施工区间隧道采用模板台车二次衬砌照片区间隧道采用模板台车二次衬砌照片中隔壁法(CD工法)中隔壁法(CD工法)交叉中隔壁法(CRD工法)交叉中隔壁法(CRD工法)双侧壁导坑法(眼镜工法)双侧壁导坑法(眼镜工法)中洞法施工的三联拱隧道中洞法施工的三联拱隧道北京地铁宣武门车站横断面图柱洞法施工北京地铁宣武门车站横断面图北京地铁宣武门车站建成后车站下层照片北京地铁宣武门车站建成后车站下层照片(3)严格控制进尺一般的进尺控制在1.0cm以内。开挖支护紧密配合。(4)及时量测拱顶、拱底和边墙的位移(3)严格控制进尺1、盖挖半逆作法2、铺盖法2.2.2工程实例2.2车站施工1、盖挖半逆作法2.2.2工程实例2.2车站施工地铁施工技术概述地铁施工技术概述2、地铁施工技术主要内容2.1地铁施工方法的选择2.2车站施工2.3区间隧道施工2、地铁施工技术主要内容2.1地铁施工2.1地铁施工方法的选择2.1地铁施工方法的选择2.1地铁施工方法的选择2.1.1主要方法

地铁车站地铁区间明挖顺作法暗挖法或矿山法盾构法盖挖顺作法明挖法盖挖逆作法沉管法暗挖法或矿山法2.1地铁施工方法的选择2.1.1主要方法地铁车站地铁区地铁施工方法选择主要受工程地质、水文地质、地形地貌、沿线环境的要求、施工单位的技术水平、施工进度、经济条件等因素限制。2.1地铁施工方法的选择地铁施工方法选择主要受工程地质、水文地质、地形地貌、沿线环境2.1地铁施工方法的选择2.1.2地铁车站施工方法⑴地铁车站的施工应考虑环境的要求;⑵依据不同的地质情况、工作环境,综合考虑施工进度及安全经济方面的矛盾因素。地铁车站施工方法如下表所示。2.1地铁施工方法的选择2.1.2地铁车站施工方法序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法浅埋车站,有宽阔的施工场地,如京、津、沪、穗地铁车站进度快,造价低,便于大型机械化施工破坏、污染环境,影响市区居民生活,风险大1)开发大型导板式开凿机,深层地下连续墙,桩排墙施工技术;2)预应力钢支撑技术;3)地面变形监控技术4)SMW工法土丁墙支护2矿山法(新奥法)坚硬岩土介质、地下水位低地面影响小,造价低进度慢,劳动强度高,风险大1)多臂钻孔台车、自动装药引爆装置;2)光面爆破,喷锚支护,监控数据反馈指导设计和施工方法;3)分断面开挖,眼镜工法;4)大型土方机械3浅埋暗挖法土体进行冻结、注浆、深层搅拌、管棚法加固,浅埋车站,如北京地铁地面干扰小,造价低地下作业风险大,机械化程度低1)发展可靠的浅地层地基处理技术;2)小型灵活的地下开挖机械;3)可靠的临时支护措施和机具

地铁车站施工方法一览表序施工环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法浅埋车站,有宽阔的序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向4盖挖法市区浅埋地铁车站,如上海地铁1、2号线淮海路和南京路上的站、北京一些地铁车站占用场地时间短,对地面干扰较小,安全施工工序复杂,交叉作业,施工条件差1)建立合理的施工管理网络,交叉施工,流水作业;2)地下小型施工机具;3)作为永久衬砌支护的地下连续墙,钻孔桩柱施工质量控制和托换技术5逆作法车站上面有高层建筑,埋深较深,如上海地铁新闸路站占用场地时间短,对地面干扰较小,安全施工工序复杂,交叉作业,施工条件差1)建立合理的施工管理网络,交叉施工,流水作业;2)地下小型施工机具;3)作为永久衬砌支护的地下连续墙,钻孔桩柱施工质量控制6异型盾构(或凿岩机法)市区深埋车站,线路交汇换乘下层车站不影响地面地下生活运营,安全,机械程度高机械复杂,造价高,安装操作难度大1)开发研制国产大型三心圆、割圆异型盾构;2)开发新型衬砌支护材料和施工技术7沉井法软土地层或水域,较开阔的施工场地,深浅埋小型车站,如上海60年代地铁试验段车站分节制作下沉,进度快,机械化施工,安全周围地面沉降,地下水位变化,对居民生活有影响,下沉纠偏有一定困难(1)大型沉井制作下沉施工技术;(2)相配套的小型挖土机,坑内外降水技术;(3)大型沉井纠偏,防止突沉、超沉、管涌流砂技术续上表序号施工环境场地要求优点缺点发展方向4盖挖法市区浅埋地铁车站2.1.3地铁区间隧道的施工方法⑴沿海城市,饱和软地层,可以选用盾构法和顶管法等;⑵山区城市采用新奥法,条件允许应推广TBM法。目前国内外常用地区间隧道施工方法如下表所示。2.1地铁施工方法的选择2.1.3地铁区间隧道的施工方法2.1地铁施工方法的选择序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法市郊施工场地开阔,软岩和土体,如北京和天津地铁进度快,工作面大,便于机械和大量劳动力投入破坏环境生态,影响交通,带来尘土和噪声污1)有效井点降水系统;2)可靠的支撑系统;3)大型土方机械,混凝土搅拌及运输机械2矿山法(钻爆法)岩石和坚硬土体,如青岛和重庆地铁地面干扰小,造价低进度慢,劳动强度高,风险大1)多臂钻孔台车,自动装药引爆装置;2)光面爆破,喷锚支护,监控数据反馈指导设计和施工方法3暗挖法(软土)埋深较浅对土体进行冻结、注浆、深层搅拌桩加固地基,棚管法加固,浅埋车站,如北京、哈尔滨等城市地铁地面干扰小,造价低,便于土法上马机械化程度低,劳动强度高,环境恶劣,风险大1)发展可靠的浅地层地基处理技术;2)小型灵活的地下开挖机械;3)可靠的临时支护措施和机具

地铁区间隧道施工方法一览表 序施工环境场地要求优点缺点发展方向1明挖法市郊施工场地开阔,序号施工方法环境场地要求优点缺点发展方向4盾构和顶管法城市软地层、深埋隧道,如上海、广州、北京等城市地铁地面影响小,机械化程度高,安全,工人劳动强度低,进度快(日均8~10m)机械设备复杂,价格昂贵,施工工艺繁,专业施工队伍1)开发适用不同地质条件,自动更换刀盘的气压、土压泥水平衡盾构和顶管,超前探测排障技术;2)钢纤维挤压混凝土衬砌;3)三维仿真计算机管理系,管理信息化,自动化4)自动导向,中途对接异型盾构5沉管法跨越江河湖海,软地基,如广州、宁波、上海过江隧道造价省,速度快,隧道断面大封锁江河水面,专门的驳运、下沉、对接的机具,水下作业,风险大大型涵管制作及驳运技术;2)地下定位对接、防水技术6凿岩机法(TBM)坚硬岩石地质,如广州地铁速度快,机械化程度高,安全,地面无干扰造价高,使用掌握复杂,刀具易磨损1)开发国产高性能凿岩机;2)改进高强合金刀具;3)完善后配套系统;4)超前不良地质探测系统7沉井(连续沉井)软弱地层,地域空广造价省、速度快、工艺成熟对环境影响,泥浆污染,地面下沉1)不均匀沉降的监测设备仪器;2)泥浆或水力减摩措施;3)控制突沉或倾斜方法;4)排队孤石障碍物设备。续上表序号施工环境场地要求优点缺点发展方向4盾构和城市软地层、深埋2.2车站施工2.2车站施工2.2.1常用施工方法2.2.2工程实例2.2.3发展与展望2.2车站施工2.2车站施工2.2.1常用施工方法⒈明挖法明挖顺作法:从地面自上而下挖开的基坑中自下而上修筑结构。在行业或国外部分国家,明挖顺作法简称“明挖法”,盖挖顺作法又名“(临时)铺盖法”,盖挖逆作法又名“盖挖法”。2.2车站施工2.2.1常用施工方法⒈明挖法2.2车站施工2.2.1常用施工方法⒈明挖法2.2车站施工2.2.1常用施工方法⒈明挖法2.2车站施工2.2.1常用施工方法1、明挖法⑴特点:施工技术简单、快速、经济;⑵施工程序:围护结构施工→内部土方开挖→工程结构→管线恢复及覆土;⑶围护结构:地下连续墙﹑钻孔桩(挖孔桩)加旋喷桩止水﹑SMW水泥土加型钢等。2.2车站施工2.2.1常用施工方法1、明挖法2.2车站施工

明挖顺筑法施工工序如下:地下墙施工→内井点降水→第一层开挖→设置第一层钢支撑→第n层开挖→设置第n层钢支撑→最后开挖→底板混凝土浇筑→最下层支撑拆除→混凝土内衬浇筑→拆钢支撑→顶板混凝土浇筑顺筑法车站施工顺序示意图明挖顺筑法施工工序如下:顺筑法车站施工顺序示意图2.2.1常用施工方法2、盖挖法2.2车站施工2.2.1常用施工方法2、盖挖法2.2车站施工盖挖顺作法:在地面修筑维持地面交通的临时路面及基坑支撑后,自上而下开挖土方至设计坑底标高,再自下而上修筑结构。盖挖逆作法:开挖地面修筑结构顶板及其竖向支撑结构后,在顶板的下面自上而下分层开挖土方分层修筑结构。2.2.1常用施工方法2、盖挖法2.2车站施工盖挖顺作法:在地面修筑维持地面交通的临时路面及基坑支撑后,自盖挖逆筑工法一般是对交通作短暂封锁,顶板施工结束后恢复交通;盖挖顺筑法利用临时性设施维持道路通行,夜间封锁道路,掀盖施工。2.2.1常用施工方法2、盖挖法2.2车站施工盖挖逆筑工法一般是对交通作短暂封锁,顶板施工结束后恢复交通;地铁施工技术概述课件⒉浅埋暗挖法⑴优点:避免了大量拆迁、改建工作,减少了对周围环境的粉尘污染和噪声影响,对城市交通的干扰小;⑵施工原则:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测;⑶适用条件:①不允许带水作业;②开挖面具有一定的自立性和稳定性。⒉浅埋暗挖法暗挖法:是在软土地层中以加固和处理软弱地层为前提,采用足够刚性的复合衬砌结构,选用非敞开分部开挖方式的地下施工法。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。2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工暗挖法:是在软土地层中以加固和处理软弱地层为前提,采用足够刚

在工程设计中,根据施工特点,地下工程分为深埋、浅埋、超浅埋地下工程。按照《铁路隧道设计规范》规定,当单线或双线隧道拱顶深小于:Ⅵ级围岩石35~40m、Ⅴ级围岩18~25m、Ⅳ级围岩石10~14m、Ⅲ级围岩石5~7m,为浅埋隧道。也可用实测压力P和垂直土柱重量rh之比来确定,根据实测资料统计,当P/rh>0.4~0.6为浅埋隧道。问题:浅埋与深埋?2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工

在工程设计中,根据施工特点,地下工程分为深埋、浅

城市地铁、地下工程结构断面变化很大,仅用拱顶埋深确定深埋或浅埋是不妥的,还必须考虑地下工程的跨度大小,跨度大时,对覆土的影响范围也大。拱顶覆土厚度(H)与结构跨度(D)之比,即H/D称为覆跨比。当0.6<H/D≤1.5时,均称为浅埋;当H/D≤0.6时,均称为超浅埋。

问题:浅埋与深埋?2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工

城市地铁、地下工程结构断面变化很大,仅用拱顶埋深在建筑物密集、管线密布和交通繁忙等情况下避免大量拆迁、改建工作,减少了对周围环境的粉尘污染和噪声影响,对城市交通的干扰小。优点:2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测施工原则:在建筑物密集、管线密布和交通繁忙等情况下避免大量拆迁不宜明挖,含水量较小的各种地层,尤其是对地面沉陷要求较严,且需修造浅埋的地下工程。在软弱围岩浅埋地层中修建山岭隧道洞口段、城区地下铁道及其他浅埋结构物。适用:2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工不宜明挖,含水量较小的各种地层,尤其是对地面沉陷要求较严,且北京地铁西单站横断面图北京地铁东单站横断面图北京地铁王府井站横断面图多拱多跨单拱多跨单拱大跨断面形式2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工北京地铁西单站横断面图北京地铁东单站横断面图北京地铁王府井站北京地铁五号线崇文门站横断面图北京地铁五号线蒲黄榆站横断面图断面形式2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工北京地铁五号线崇文门站横断面图北京地铁五号线蒲黄榆站横断面图青岛地铁青纺医院站车站主体位于微~未风化的花岗岩中断面形式2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工青岛地铁青纺医院站车站主体位于微~未风化的花岗岩中断面形式2

第一步:先将钢管打入地层,然后注入水泥浆或化学浆液,使地层加固。第二步:然后进行短进尺开挖,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。最后,完成二次支护。常用开挖方法:台阶法分部开挖法施工步骤:施工方法:管棚法、矿山法、盾构法和顶管法。2.2.1常用施工方法3、浅埋暗挖法2.2车站施工第一步:先将钢管打入地层,然后注入水泥浆或化学浆液,使管棚施工法管棚法——称伞拱法。是在拟开挖的衬砌拱圈隐埋线上,预先钻孔安设惯性力矩较大的厚壁钢管,起超前支护。特点:地下工程开挖前,采用超前注浆管棚支撑土体结构,有效防止地面沉降,适用于大跨度和极破碎岩体地段。分类:短管棚(L<10m);长管棚(L>10~45m);板棚(L<10m)采用钢插板。管棚施工法管棚法——称伞拱法。是在拟开挖的衬砌拱圈隐埋线上,管棚的布置形式

(a)门字形布置适用洞室跨度较大,边墙土体不稳的情况。(b)口字形布置适用大型洞室松软土层段。管棚的布置形式(a)门字形布置管棚的布置形式

(c)一字形布置适用洞室跨度不大,仅防上部土层坍塌。(d)半圆拱布置适用大跨度公路,地铁洞室不稳定地段。管棚的布置形式(c)一字形布置管棚法施工管棚法施工管棚透视图管棚透视图管棚施工管管棚设计要点

(1)根据地质条件选择长度,应保证有足够的超前长度管棚长度:一般为10~12m,采用分段连接时选4~6m钢管,纵向以丝扣连接,连接长度不应小于15cm。(2)管棚钢管采用厚壁钢管。

管径70~180mm,钢管中心间距200~800mm;孔径比管径大20~30mm。管棚设计要点(1)根据地质条件选择长度,应保证有足够的超前(3)管棚应沿隧洞纵向水平设置,并在管内注浆;横断面采用钢拱架环向支撑,钢拱架多采用工字钢和格栅钢架。(4)管棚纵向的水平搭接长度不能小于1.5m,外插角1°~2°。(3)管棚应沿隧洞纵向水平设置,并在管内注浆;横断面采用钢拱管棚施工(1)开挖工作室:为管棚施工提供操作场地。工作室尺寸:以布置钻机和钢管推进机为确定条件。但需超出隧道或洞室轮廓线0.5~1.0m(2)钻孔钻孔一般为水平,孔径比管棚大20~30mm.管棚施工(1)开挖工作室:为管棚施工提供操作场地。管棚施工(3)安装管棚坍方严重地段,一般将管棚的钢管钻入,钻孔和安装一次完成。小于15m的短孔可用于人工或卷扬机顶入深孔用钻机顶进,但倾斜度必须控制在1o~2o范围内。管棚

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