一级建造师市政公用工程管理与实务专题城市轨道(一)课件

1、一级建造师市政公用工程管理与实务专题城市轨道(一)一级建造师市政公用工程管理与实务专题城市轨道(一)专题三 城市轨道交通工程专题三 城市轨道交通工程结构横断面矩形矩形断面是车站中常用选用的形式。一般用于浅埋、明挖车站。拱形拱形断面多用于深埋或浅埋暗挖车站，有单拱和多跨连拱等形式。圆形为盾构法施工时常见的形式其他如马蹄形、椭圆形等地铁（轻轨交通）车站的分类 表1K413011-11K413010 城市轨道交通工程结构与特点1K413011 地铁车站结构与施工方法结构横断面矩形矩形断面是车站中常用选用的形式。一般用于浅埋、地铁（轻轨交通）车站的分类 表1K413011-11K413010 城市轨道

2、交通工程结构与特点1K413011 地铁车站结构与施工方法站台形式岛式常用于较大客流量的车站。侧式见于客流不大的地下站和高架的中间站。岛侧混合式岛式站台及侧式站台同设在一个车站内。常见的有一岛一侧、一岛两侧形式。此种车站可同时在两侧的站台上、下车。共线车站往往会出现此种形式。地铁（轻轨交通）车站的分类 表1K413011-11K（二）构造组成1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。1K413011 地铁车站结构与施工方法（二）构造组成1K413011 地铁车站结构与施工方法二、施工方法（工艺）与选择条件（一）明挖法施工（1）明

3、挖法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑内的预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施，最后回填土并恢复路面。1K413011 地铁车站结构与施工方法二、施工方法（工艺）与选择条件1K413011 地铁车站结二、施工方法（工艺）与选择条件（一）明挖法施工 适用条件： 在地铁施工中，若场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许时，应优先采用施工速度快且造价较低的明挖法施工。 （2）特点：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；缺点是对周围环境影响较大。1K413011 地铁车站结构与施工方法二、施工方法（工艺）与选择条件1K41

4、3011 地铁车站结（一）明挖法施工明挖法按开挖方式分为放坡明挖和不放坡明挖两种。放坡明挖法主要适用于埋深较浅、地下水位较低的城郊地段，边坡通常进行坡面防护、锚喷支护或土钉墙支护。1K413011 地铁车站结构与施工方法（一）明挖法施工1K413011 地铁车站结构与施工方法（一）明挖法施工不放坡明挖是指在围护结构内开挖，主要适用于场地狭窄及地下水丰富的软弱围岩地区。围护结构形式主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、SMW工法桩、工字钢桩和钢板桩等。1K413011 地铁车站结构与施工方法（一）明挖法施工1K413011 地铁车站结构与施工方法介绍支护结构的各部分名称，作案例题

5、很有用1K413011 地铁车站结构与施工方法介绍支护结构的各部分名称，作案例题很有用1K413011 （4）常见的基坑内支撑结构形式有:现浇混凝土支撑、钢管支撑和H形钢支撑等。根据支撑方向的不同，可将支撑分为对撑、角撑和斜撑等，在特殊情况下，也有设置成环形梁的。当内支撑跨度较大时，需在坑内设临时立柱。1K413011 地铁车站结构与施工方法（4）常见的基坑内支撑结构形式有:现浇混凝土支撑、钢管支撑1K413011 地铁车站结构与施工方法1K413011 地铁车站结构与施工方法降水井围护桩钢支撑基坑回填(4 )明挖法施工工序如下: （有围护结构的明挖基坑）降水井围护桩钢支撑基坑回填(4 )明挖

6、法施工工序如下: （(4 )明挖法施工工序如下: 围护结构施工降水(或基坑底土体加固)第一层开挖设置第一层支撑第n层开挖设置第n层支撑最底层开挖底板棍凝土浇筑自下而上逐步拆支撑(局部支撑可能保留在结构完成后拆除) 随支撑拆除逐步完成结构侧墙和中板顶板泪凝土浇筑。1K413011 地铁车站结构与施工方法(4 )明挖法施工工序如下: 1K413011 地铁车站( 5 )明挖法施工时，土方应分层、分段、分块开挖，开挖后要及时施加支撑。（随挖随支）1K413011 地铁车站结构与施工方法( 5 )明挖法施工时，土方应分层、分段、分块开挖，开挖后要( 5 ) 常用的钢管支撑一端为活络头，采用千斤顶在该侧

7、施加预应力。1K413011 地铁车站结构与施工方法( 5 ) 常用的钢管支撑一端为活络头，采用千斤顶在该侧施加( 5 ) 支撑施加预应力时应考虑操作时的应力损失，故施加的预应力值应比设计轴力增加10%并对预应力值做好记录。在支撑预支力加设前后的各12h 内应加密监测频率，发现预应力损失或围护结构变形速率无明显收敛时应复加预应力至设计值。1K413011 地铁车站结构与施工方法( 5 ) 支撑施加预应力时应考虑操作时的应力损失，故施加的(6 )选择支护结构时，应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度，首先应确定基坑安全等级，然后根据等级选用基坑支护结构。对于同一基坑的不同位置，可采用不同的安

8、全等级。1K413011 地铁车站结构与施工方法(6 )选择支护结构时，应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复安全等级破坏后果一级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响很严重二级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响严重三级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响不严重基坑支护结构的安全等级 表1K413011-21K413011 地铁车站结构与施工方法安全等级破坏后果一级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境（二）盖挖法施工(1)盖挖法施工也是明挖施工的一种形式，其施工基本流程:在现有道路上按所需宽度，以定型标准的预

9、制棚盖结构(包括纵、横梁和路面板)或现浇混凝土顶(盖)板结构置于桩(或墙)柱结构上维持地面交通，在棚盖结构支护下进行开挖和施做主体结构、防水结构，然后回填土并恢复管线或埋设新的管线，最后，恢复道路结构。（二）盖挖法施工以顺做法为例降水井临时墩军用梁路面围护桩换 撑换 撑以顺做法为例降水井临时墩军用梁路面围护桩换 撑换 撑盖挖法围护桩成孔作业军用梁基槽开挖军用梁安装预制盖板安装盖挖法围护桩成孔作业军用梁基槽开挖军用梁安装预制盖板安装沥青砼路面恢复铺盖车站开挖及内支撑架设铺盖车站风道基坑兼作施工通道盖挖法沥青砼路面恢复铺盖车站开挖及内支撑架设铺盖车站风道基坑兼作施（二）盖挖法施工盖挖法可分为盖挖顺

10、作法、盖挖逆作法及盖挖半逆作法盖挖顺做法：自上而下挖，自下而上施工主体构筑连续墙构筑中间支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（二）盖挖法施工盖挖顺做法：自上而下挖，自下而上施工主体构筑2）盖挖逆作法：自上而下挖，自上而下做主体开挖中层土 构筑上层主体结构开挖下层土 构筑下层主体结构构筑围护结构 构筑主体结构中间立柱 构筑顶板 回填土、恢复路面（二）盖挖法施工2）盖挖逆作法：自上而下挖，自上而下做主体开挖中层土 （二）盖挖法施工适用使用条件：在城市繁忙地带修建地铁时，明挖法往往占用道路，影响交通，因此在交通不能中断而且必须确保一定交通

11、流量的情况下，可选用盖挖法施工。(2)盖挖法具有诸多优点:1 )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，有利于保护邻近建筑物和构筑物。2 )施工受外界气候影响小，基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全。3 )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。（二）盖挖法施工(2)、盖挖法也存在一些缺点:1 )盖挖法施工时， 混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难。2) 由于竖向出口少，需水平运输，后期开挖土方不方便。3 )作业空间小，施工速度较明挖法慢、工期长、费用高。1K413011 地铁车站结构与施工方法(2)、盖挖法也存在一些缺点:1K413011 地铁车站结（二

12、）盖挖法施工 盖挖法施工缝的处理办法： 可采用直接法、注入法或充填法处理。1K413011 地铁车站结构与施工方法（二）盖挖法施工1K413011 地铁车站结构与施工方法（二）盖挖法施工 盖挖法施工缝的处理办法：（1）直接法是传统的施工方法，不易做到完全紧密接触;注入法是通过预先设置的注入孔向缝隙内注入水泥浆或环氧树脂;1K413011 地铁车站结构与施工方法（二）盖挖法施工1K413011 地铁车站结构与施工方法（二）盖挖法施工 充填法是在下部混凝土浇筑到适当高度，清除浮浆后再用无收缩或微膨胀的混凝土或砂浆充填，充填的高度，用混凝土充填为1.0m；用砂浆充填为0.3m。 为保证施工缝的良好充

13、填，一般设置“v” 形施工缝，其倾角以小于30为宜。 试验证明注入法和充填法能保证结构的整体性。（二）盖挖法施工（三）喷锚暗挖法喷锚埋暗挖法（又称矿山法）对地层的适应性较广，适用于结构埋置较浅，地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布，及对地面沉降要求严格的城镇地区地下构筑物施工。1K413011 地铁车站结构与施工方法（三）喷锚暗挖法1K413011 地铁车站结构与施工方法1新奥法新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基础，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工的工法。支护在与围岩共同

14、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，而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。1K413011 地铁车站结构与施工方法1新奥法1K413011 地铁车站结构与施工方法新奥法施工流程新奥法施工流程浅埋暗挖法施工流程超前小导管初期支护1初期支护2二衬32浅埋暗挖法。二次衬砌一定要自下而上施工，不允许先拱后墙浅埋暗挖法施工流程超前小导管初期支护1初期支护2二衬32浅2浅埋暗挖法。P102浅埋暗挖法施工步骤是: 先将小导管打入地层，然后注入水泥或化学浆液，使地层加固，再进行短进尺开挖(一般每个循环在0.5 - 1.0m左右) ，施做

15、初期支护，随后施做防水层，最后完成二次衬砌。1K413011 地铁车站结构与施工方法2浅埋暗挖法。P1021K413011 地铁车站结构与施2浅埋暗挖法。P102浅埋暗挖法施工步骤是: 1K413011 地铁车站结构与施工方法2浅埋暗挖法。P1021K413011 地铁车站结构与施2浅埋暗挖法（十八字方针+无水施工） 在城镇软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以钢格栅（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。1

16、K413011 地铁车站结构与施工方法2浅埋暗挖法（十八字方针+无水施工）1K413011 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（采用最多）或拱形结构。1K413011 地铁车站结构与施工方法三、不同方法施工的地铁车站结构1K413011 地铁车站结（二）盖挖法施工车站结构1结构形式盖挖法施工的地铁车站多采用矩形框架结构。软土地区地铁车站一般采用地下连续墙或钻孔灌注桩作为施工阶段的围护结构。1K413011 地铁车站结构与施工方法（二）盖挖法施工车站结构1K413011 地铁车站结构与施（二）盖挖法施工车站结构2. 侧墙地下连续墙，按其受力

17、特性可分为四种形式:(1)临时墙:仅用来挡土的临时围护结构。(2 )单层墙:既是临时围护结构又作为永久结构的边墙。( 3 )作为永久结构边墙一部分的叠合墙。(4 )复合墙。1K413011 地铁车站结构与施工方法（二）盖挖法施工车站结构1K413011 地铁车站结构与施（二）盖挖法施工车站结构2. 侧墙（二）盖挖法施工车站结构一、暗挖施工方法比较与选择(一)喷锚暗挖(矿山)法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法钢拱锚喷混凝土模板台车地层预加固和预支护：:小导管超前预注浆、开挖面超前深孔注浆及管棚超前支护一、暗挖施工方法比较与选择lK413012 地铁区间隧道结构监测项目监测类别监测方法

18、监测对象地表沉降A全自动电子水准仪、铟钢尺等掌握施工过程对影响范围土体、地下管线和周围建筑物的影响程度地下管线沉降A建筑物沉降A拱顶下沉A建筑物倾斜A全站仪、反射片等净空收敛（位移）A收敛计等掌握隧道结构变形围岩压力B压力盒等了解隧道外土体压力岩体垂直、水平位移B单点、多点杆式或钢弦式位移计了解岩体位移变化衬砌应力应变B应变计、应力计、测缝计了解衬砌结构的受力状况隧道内观测A观测为主，仪器测量为辅掌握开挖支护或管片安装情况隧道监测项目、对象及方法一览表 （摘自二建教材）监测项目监测类别监测方法监测对象地表沉降A全自动电子水准仪、（二）盾构法 知识点注解： 盾构施工法是使用盾构机在地下掘进，在护

19、盾的保护下，在机内安全的进行开挖和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法”。lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法(1)盾构法基本施工步骤:1)在盾构法隧道的始发端和接收端各建一个工作(竖)井。lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法(1)盾构法基本施工步骤:2) 盾构机在始发端工作井内安装就位。lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二

20、）盾构法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法(1)盾构法基本施工步骤:3) 依靠盾构机千斤顶推力(作用在已拼装好的衬砌环和反力架)将盾构机从始发工作井的墙壁预留洞门推出。lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法盾构反力架（二）盾构法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法盾构（二）盾构法(1)盾构法基本施工步骤:4) 盾构机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。lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法(1)盾构法基本施工步骤:5 )及时地向衬砌背后的空隙注浆，防止地层移动

21、和固定衬砌环位置。lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法(1)盾构法基本施工步骤:6) 盾构机进入接收工作井井被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进。lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法（二）盾构法lK413012 地铁区间隧道结构与施工方法1、关于隧道浅埋暗挖法施工的说法，错误的是（）。A施工时不允许带水作业 B要求开挖面具有一定的自立性和稳定性C常采用预制装配式衬砌 D与新奥法相比，初期支护允许变形量较小答案：C练习题1、关于隧道浅埋暗挖法施工的说法，错误的是（）。练习题2、某地铁区间隧道，位于含水量大

22、的粉质细沙层，地面沉降控制严格，且不具备降水条件，宜采用（ ）施工。A.浅埋暗挖法B.明挖法C.盾构法D.盖挖法答案：C练习题2、某地铁区间隧道，位于含水量大的粉质细沙层，地面沉降控制严1K413013 轻轨交通高架桥梁结构1K413014 城市轨道交通的轨道结构（自己看）1K413013 轻轨交通高架桥梁结构1K413020 明挖基坑施工1K413021 地下水控制 地下水控制包括基坑开挖影响深度内的潜水、微承压水与承压水控制，应根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式选用截水、降水、回灌或其组合方法。1K413020 明挖基坑施工1K413020 明挖基坑施工1K4130

23、21 地下水控制 地下水控制包括基坑开挖影响深度内的潜水、微承压水与承压水控制，应根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式选用截水、降水、回灌或其组合方法。1K413020 明挖基坑施工1K413021 地下水控制一、基本要求(1)当降水会对基坑周边建筑物、地下管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时，应采用截水方法控制地下水。1K413021 地下水控制1K413021 地下水控制一、基本要求(1) 采用悬挂式隔水帷幕时，一般应同时采用坑内降水，并宜根据水文地质条件结合坑外回灌的措施。1K413021 地下水控制1K413021 地下水控制一、基本要求(4 )当基坑底

24、为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。1K413021 地下水控制1K413021 地下水控制一、基本要求(4 )基坑突涌验算：式中H 一一坑底以下不透水土层厚度(m) ;y 一一不透水土层的重度(kN/m) ;Yw一一水的重度( kN/m) ;h-一一承压水水头高度(m) 。一般要求K1.05 ，否则要布置降压井降压承压水水头。1K413021 地下水控制式中H 一一坑底以下不透水土层厚1K413021 地下水控制一、基本要求(4 ) 当坑底含承压水层且上部土体压重不足以抵抗承压水水头时，应布置降压井降低承压水水头压力，防

25、止承压水突涌，确保基坑施工安全。1K413021 地下水控制1K413021 地下水控制二、截水(1)采用隔水帷幕的目的是阻止基坑外地下水流人基坑内部，或减小地下水沿帷幕的水力梯度。基坑底存在连续分布、埋深较浅的隔水层1K413021 地下水控制基坑底存在连续分布、埋深较浅的隔1K413021 地下水控制二、截水(2 )基坑隔水方法应根据工程地质条件、水文地质条件及施工条件等，选用水泥土搅拌桩帷幕、高压旋喷或摆喷注浆帷幕、地下连续墙或咬合式排桩等。支护结构采用排桩时，可采用水泥土搅拌桩或高压喷射注浆帷幕，采用高压喷射注浆帷幕时应保证桩体有一定搭接宽度。对碎石土、杂填土、泥炭质土或地下水流速较大

26、时，宜通过试验确定高压喷射注浆帷幕的适用性。1K413021 地下水控制1K413021 地下水控制二、截水( 3 )当基坑底存在连续分布、埋深较浅的隔水层时，应采用底端进入下卧隔水层的落底式帷幕;落底式帷幕进入下卧隔水层的深度应满足下式要求，且不宜小于1.5m:式中-一帷幕进入隔水层的深度(m) ;flhw 一一基坑内外的水头差值(m) ;b 一一帷幕的厚度(m) 。1K413021 地下水控制式中-一帷幕进入隔水层的深度(1K413021 地下水控制二、截水(4 )当坑底以下含水层厚度大而需采用悬挂式帷幕时，帷幕进入透水层的深度应满足地下水沿帷幕底端绕流的渗透稳定性要求，并应对帷幕外地下水

27、位下降引起的基坑周边建筑物、地下管线、地下构筑物沉降进行分析。当不满足渗透稳定性要求时，应采取增加帷幕深度、设置减压井等防止渗透破坏的措施。1K413021 地下水控制1K413021 地下水控制二、截水(6 )对地下水位较高、渗透性较强的地层，宜采用双排搅拌桩截水帷幕.(7)对地下水位较高、渗透性较强的地层，可采用双排高压喷射注浆帷幕。(宜先施工帷幕，后施工支护结构。)1K413021 地下水控制降水方法适用地层渗透系数（m/d）降水深度（m）水文地质特征集水明排粘性土、砂土不限2潜水地表水轻型井点降水一级砂土，粉土，含薄层粉砂的淤泥质（粉质）黏土0.120.036潜水二级69三级912喷射

28、井点0.1不限承压水井点降水方法的选用 表1K413021三、降水降水方法适用地层渗透系数（m/d）降水深度（m）水文地质特征三、降水三、降水三、降水三、降水三、降水三、降水知识点注解:喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器，用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水（喷水井点）或压缩空气（喷气井点）形成水气射流，将地下水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走。1K413021 地下水控制知识点注解:喷射井点降水是在井点管内部装设特制的喷射器，1K413021 地下水控制1K413021 地下水控制知识点注解:管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机组成。管井井点设备简单、排水量大、

29、易于维护、经济实用。1K413021 地下水控制知识点注解:管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机组成。管井管井井点构造1滤水井管；214mm钢筋焊接骨架；36mm 30mm铁环250mm；410号铁丝垫筋250mm焊于管骨架上，外包孔眼12mm铁丝网；5沉砂管；6木塞；7吸水管；8100200mm钢管；9钻孔；10夯填粘土；11填充沙砾；12抽水设备1K413021 地下水控制管井井点构造1K413021 地下水控制降水方法适用地层渗透系数（m/d）降水深度（m）水文地质特征集水明排粘性土、砂土不限2潜水地表水轻型井点降水一级砂土，粉土，含薄层粉砂的淤泥质（粉质）黏土0.120.036潜水二级69三级912喷射井点0.1不限承压水井点降水方法的选用 表1K413021三、降水降水方法适用地层渗透系数（m/d）降水深度（m）水文地质特征2井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。当基坑（槽）宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧；（四）井点降水2井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性 当基坑（槽）宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑（槽）的两侧；当基坑面积较大时宜采用环形井点。挖土运输设备出入道可不封