2025年城市地铁建设与运营技术解析_第1页
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文档简介

1K413000都市轨道交通工程

手与板图不1031-01

安全专项方案P68

一①强度,计算荷载一

水平

①+②+③+④+⑤同距

②刚度,验算荷载煎刀撑

d)+②+③斜撑

变形值1/400

-③稳定性,>1.3

P62或台风力

进行垫块

⑤温度变形P78P6粉段浇筑碎

Q手写板图示1031-02,

安全声项方案飞、爬、滑

A「底

一强度,计算荷载一梁侧

墩侧

圾模板(底、侧)_____

P49原则£-底

刚度,脸算荷载一

外、隐、钢、P47.墩侧

1/4001/2500.5

L稳定性,三1.3

P62风力考虑

考试分析:

从历年考题看,本章的考点重要考察对都市轨道交通和隧道工程施工过程的施工措

施、施工技术、性能规定、施工规定等知识的理解。

考分分布:

节单多单多单项多案单多单项多案

例例例

选选选选选择选例选选选择选例

题题题

轨道

1222251224

交通

本章知识体系:

1K413000都市轨道交通工程

1K413010都市轨道交通工程构造与特点

1K413020明挖基坑施工

1K413030盾构法施工

1K413040喷锚暗挖法施工

UndergroundStructures:Infrastructure

CombiningProductivityandQualityofLife

图都市轨道交通

1K413010都市轨道交通工程构造与特点

1K413011掌握地铁车站构造与施工措施

1K413012掌握地铁区间隧道构造与施工措施

1K413013掌握轻轨交通高架桥梁构造与施工要点

1K413011掌握地铁车站构造与施工措施

本条文简要简介车站形式、构造构成及常用的施工措施。

一、地铁车站形式与构造构成

(一)地铁车站形式分类。详细详见表1K413011。

式站台干・

aXXttffMVi(on大・白2(d)・式站门制,

(b)M式站台京・I式站台御・2(d)■式站台一03

0康债■大站白及其制华套式

图-地铁车站类型

(二)构造构成

地铁车站一般由车站主体(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构成。

二、施工措施(工艺>与选择条件

要考虑施工措施对都市生活的影响。

(-)明挖法施工

明挖法是修建地铁车站的常用施工措施,具有施工作业面多、速度快、工期短、易

保证工程质量、工程造价低等长处,因此,在地面交通和环境条件容许的地方,应尽量

(2)盖挖逆作法

盖挖逆作法的详细施工流程见图lK413011-3o

盖挖逆作法施工时,施工过程中不需设置临时支撑,而是借助构造顶板、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。

(3)盖挖半逆作法

类似逆作法,其区别仅在于顶板完毕及恢复路面过程,盖挖半逆作法的施工环节见

图lK413011-4o

采用逆作或半逆作法施工时都要注意混凝土施工缝的处理问题,由r•它是在上部混

凝土到达设计强度后再接着往下浇筑的,而混凝土的收缩及析水,施工缝处不可防止地

要出现3〜10mm宽的缝隙,将对构造的强度、耐久性和防水性产生不良影响。

(三)喷锚暗挖法

喷锚埋暗挖法(又称矿山法)。

L新奥法

“新奥法”是以维护和运用围岩的自承能力为基点,使围岩成为支护体系的构成部

分,支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力。因此,规定初期支护有一定柔度,以

运用和充足发挥围岩的自承能力。

浅埋暗挖法从减少地表沉陷的都市规定角度出发,还规定初期支护有一定刚度。设

计时并没有充足考虑运用围岩的自承能力,这是浅埋暗挖法与“新奥法”重要区别。

图-新奥法

2.浅埋暗挖法。

在软弱围岩地层中,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,以格栅(或其他钢构造)和锚喷作为初期支护手段,遵照“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。

采用浅埋暗挖法时要注意其合用条件.

首先,浅埋暗挖法不容许带水作业。大范围的淤泥质软土、粉细砂地层,降水有困

难或经济上选择此工法不合算的地层,不适宜采用此法。

第二,采用浅埋暗挖法规定开挖面具有一定的自立性和稳定性。

常用的单跨隧道浅埋暗挖措施选择(根据开挖断面大小)见图lK413011-5o

三、不一样措施施工的地铁车站构造

(一)明挖法施工车站构造

明挖法施工的车站重要采用矩形框架构造或拱形构造。

1.矩形框架构造

这是明挖车站中采用最多的一种形式。

(1)顶板和楼板

(2)底板

(3)侧墙

(4)立柱

2.拱形构造

(二)盖挖法施工车站构造

盖挖法施工的地铁车站多采用矩形框架构造。

(三)喷锚暗挖(矿山)法施工车站构造

喷锚暗挖(矿山)法施工的地铁车站,可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车

站。此类车站的开挖断面一般为150〜250nA断面较大。

1K413012掌握地铁区间隧道构造与施工措施

本条文简要简介地铁区间隧道构造形式及施工措施。

一、不一样措施施工地铁区间隧道

(-)明挖法施工隧道

】•明挖法施工施工速度快、造价较低的,明挖法施工的地下铁道区间隧道构造一般

采用矩形断面,一般为整体浇注或装配式构造。

2.整体式衬砌构造

明挖现浇隧道构造整体性好,防水性能轻易得到保证,不过施工工序较多,速度较

3.预制装配式衬砌

装配式衬砌整体性较差,对于有特殊规定(如防护、抗震等)的地段要谨慎选用。

(二)喷锚暗挖(矿山)法施工隧道

1.喷锚暗挖法隧道施工时,一般采用拱形构造,其基本断面形式为单拱、双拱和多

跨连拱。

2.衬砌的基本构造类型一复合式衬砌

这种衬砌构造是由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所构成。

图-隧道复合式衬砌

(三)盾构法施工隧道

1.盾构法施工其优越性:振动小、噪声低、施工速度快、安全可靠,对沿线居民生

活、地下和地面构筑物及建筑物影响小等。

图-盾构施工

盾构法修建的区间隧道衬砌有预制装配式衬砌、预制装配式衬砌和模注钢筋混凝土

整体式衬砌相结合的双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。见图1K413012T。

2.预制装配式衬砌

预制装配式衬砌是用工厂预制的构件,称为管片,在盾构尾部拼装而成的。

图-钢筋混凝土管片

钢筋混凝土管片的耐压性和耐久性都比很好;由其构成的衬砌防水性能有保证。

钢管片的与混凝土管片相比,其刚度小、易变形,并且钢管片的抗锈性差。

铸铁管片强度高,防水和防锈蚀性能好,易加工。和钢管片相比,刚度亦较大,故

在初期的地下铁道区间隧道中得到广泛的应用.。

钢和铸铁管片价格较贵,目前除了在需要开口的衬砌环或估计将承受特殊荷载的地

段采用外,一般都采用钢筋混凝土管片。

衬砌环内管片之间以及各衬砌环之间的连接方式,从其力学特性来看,可分为柔性

连接和刚性连接。实践证明,刚性连接不仅拼装麻烦、造价高,并且会在村砌环中产生

较大的次应力,带来不良后果,因此,目前较为通用的是柔性连接。

3.双层衬砌

双层衬砌重要用在具有腐蚀性地下水的地层中。

4.挤压混凝土整体式衬砌

灌注后即承受盾构千斤顶推力的挤压作用。挤压混凝上衬砌可以是素混凝土,也可

以是钢筋混凝土,但应用最多的是钢纤维混凝土。

挤压混凝土衬砌一次成型,内表面光滑,村砌背后无空隙,故无需注浆,且对控制

地层移动尤其有效。渗漏性较大的土层中要到达防水规定尚有困难。

二、施工措施比较与选择

(一)喷锚暗挖(矿山)法

1.喷锚暗挖法施工基本流程见图lK413012-4o

2.新奥法施工

新奥法施工隧道合用于稳定地层,应根据地质、施工机具条件,尽量采用对围岩扰

动少的支护措施。岩石地层当采用钻爆法开挖时,应采用光面爆破、预裂爆破技术。

图-爆破(光面爆破)

3.浅埋暗挖法施工

浅埋暗挖法与新奥法相比,更强调地层的预支护和预加固。

(1)地层预加固和预支护

常用的预加固和预支护措施有:小导管超前预注浆、开挖面深孔注浆及管棚超前支

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;支护一段,封

闭成环一段。初期支护封闭成环后,隧道处在临时稳定状态,通过监控量测,确认到达

基本稳定状态时,可以进行二次衬砌的混凝土灌注工作。

(3)初期支护形式

在诸多支护形式中,钢拱锚喷混凝土支护是满足规定的最佳支护形式。

图-初期支护(钢拱锚喷混凝土支护)

(4)二次衬砌

在浅埋暗挖法中,初期支护的变形到达基本稳定,且防水构造施工验收合格后,可

以进行二次混凝土衬砌灌注工序。通过监控量测,掌握隧道动态,提供信息,指导二次

衬砌施作时机。这是浅埋暗挖法中二次衬砌施工与一般隧道衬砌施工的重要区别。

二次衬砌模板更多状况则使用模板台车。

图-碎衬砌模板台车

(5)监控量测

经验证明拱顶下沉是控制稳定较直观的和可靠的判断根据,水平收敛和地表下沉有

时也是重要的判断根据。对于地铁隧道来讲,地表下沉测量显得尤为重要。

(二)盾构法施工

图-盾构

1.盾构法施工见图1K413012-5所示,其基本施工环节:

(1)在盾构法隧道的始发端和接受端各建一种工作(竖)井:硝土储舱和料斗

(2)盾构在始发端工作井内安装就位;

(3)依托盾构千斤顶推力将盾构从始发工作井的墙壁开孔处推出;

(4)盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同步不停出土和安装衬砌管片;

(5)及时地向衬砌背后的空隙注浆,防止地层移动和固定衬砌环位置;

(6)盾构进入接受工作井并被拆除。

图-盾构出洞

2.盾构法施工隧道具有如下长处:

(1)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;

(2)盾构推进、出土、拼装衬砌等重要工序循环进行,施工易于管理,施工人员

也较少;

(3)隧道的施工费用不受覆土量多少影响,合适于建造覆土较深的隧道;

(4)施工不受风雨等气候条件影响;

(5)当隧道穿过河底或其他建筑物时,不影响施工;

(6)只要设法使盾沟的开挖面稳定,则隧道越深,地基越差,土中影响施工的埋

设物等越多,与明挖法相比,经济上、施工进度上越有利。

3.盾构法施工也存在如下某些问题;

(1)当隧道曲线半径过小时,施工较为困难;

(2)在陆地建造隧道时,如隧道覆土太浅,则盾构法施工困难很大,而在水下时,

如覆土太浅则盾构法施工不够安全;

(3)盾构施工中采用全气压措施以疏干和稳定地层时,对劳动保护规定较高,施

工条件差;

(4)盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止,尤其在饱和含水松软

的土层中,要采用严密的技术措施才能把沉陷限制在很小的程度内;

(5)在饱和含水地层中,盾构法施工所用的拼装衬砌,对到达整体构造防水的技

术规定较高。

1K413013熟悉轻轨交通高架桥梁构造与施工要点

本条文简要简介都市轻轨交通高架桥梁构造特点及施工要点。

一、高架桥构造与特点

(一)高架桥构造与运行特点:

1.轻轨交通列车的运行速度快,运行频率高,维修时间短。

2.桥上多铺设无缝线路无祚轨道构造。

图-无缝无硝轨道构造

5.高架桥墩位布置应符合城镇规划规定,跨越铁路、公路、都市道路和河流时的桥

下净空应满足有关规范的限界规;上部构造优先采用预应力混凝土构造。

(二)高架桥的基本构造

1.高架桥墩台和基础

常用的桥墩形式有如下儿种。

(1)倒梯形桥墩[图1K413013(a)]

(2)T形桥墩墩[图1K413013(b)]

T形桥墩占地面积小,是城镇轻轨高架桥最常用的桥墩形式。这种桥墩既为桥下交

通提供最大的空间.又能减轻墩身重量,节省与工材料。尤其合用于高架桥和地面道菖

斜交的状况。

(3)双柱式桥墩[图1K413013(f)]

(4)Y形桥墩[图1K413013(d)]

2.高架桥的上部构造

采用最多的是持续梁、持续刚构、系杆拱。

二、高架桥施工要点

钻孔灌注桩施工时应采用有效措施防止泥浆外溢污染道路,影响正常交通和道路排

水设施,保持环境清洁。

1K413014理解都市轨道交通的轨道构造构成

简介都市轻轨交通和地铁交通的轨道构造与构成。

一、轨道构成

(一)轨道构造

(二)轨道构造特点

都市轨道交通的轨道构造由于线路一般穿过居民区(地卜.、地面或高架),还要此

外考虑如下某些问题:

(1)轨道应采用对应的减振轨道构造。

(2)近年基本采用无确道床等少维修轨道构造。

图-无硝道床

(3)钢轨与轨下基础有较高的绝缘性能。

(4)在正线半径不不小于400nl的曲线地段,应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨。钢

轨铺设前应进行预弯,运行时钢轨应进行涂油以减少磨耗。

二、轨道形式与选择

(一)轨道形式及扣件、轨枕

图-扣件拧紧

(二)道床与轨枕

1.长度不小于100m的隧道内和隧道外U形构造地段及高架桥和不小于50m的单体

桥地段,宜采用短枕式或长枕式整体道床。

2.地面正线宜采用混凝土枕碎石道床,基底坚实、粒定,排水良好的地面车站地段

可采用整体道床。

3.车场库内线应采川短枕式整体道床,地面出入线、试车线和库外线宜采用混凝土

枕碎石道床或木枕碎石道床。

(三)减振构造

1.一般减振轨道构造可采用无缝线路、弹性分开式扣件和整体道床或碎石道床。

图-弹性扣件

图-整体道床

2.线路中心距离住宅区、宾馆、机关等建筑物不不小于20m及穿越地段,宜采用较

高减振的轨道构造,即在一般减振轨道构造的基础上,采用轨道减振器扣件或弹性短枕

式整体道床或其他较高减振轨道构造形式。

3.线路中心距离医院、学校、音乐厅、精密仪器厂、文物保护和高级宾馆等建筑物

不不小于20nl及穿越地段,宜采用特殊减振轨道构造,印在一般减振轨道构造的基础上,

采用浮置板整体道床或其他特殊减振轨道构造形式。

图-减振道床

图-弹性长枕无稽轨道构造

1K413020明挖基垸施工

1K413021掌握深基坑支护构造与变形控制

1K413022掌握基槽土方开挖及护坡技术

1K413023熟悉地基加固处理措施

1K413024熟悉工程降水措施

1K413021掌握深基坑支护构造与变形控制

本条文重要以地铁车站为主简介基坑开挖支护与变形控制。

一、围护构造

(一)基坑围护构造体系

基坑围护构造体系包括板(桩)墙、围槐(冠梁)及其他附属构件。

图-浇注好的冠梁

(-)深基坑围护构造类型

不一样类型围护构造的特点见表1K413021-U

(1)工字钢桩围护阂造

工字钢桩围护构造合用于黏性土、砂性土和粒径不不小于100mm的砂卵石地层;当

地下水位较高时,必须配合人工降水措施。打桩时,施工噪声一般都在100dB以上,大

大超过环境保护法规定的限值。因此,这种围护构造一般宜用于郊区距居民点较远的基

坑施工中。

(2)钢板桩围护构造

钢板桩强度高,桩与桩之间的连接紧密,隔水效果好,可反复使用。

(3)钻孔灌注桩围井构造

正反循环钻机,由于其采用泥浆护壁成孔,故成孔时噪声低,适于城区施工。

(4)深层搅拌桩挡土构造

深层搅拌桩也可持续搭接布置形成止水帷幕。

(5)SMW桩

SMW桩挡土墙是一种劲性复合围护构造。

图-SM*工法

这种围护构造的特点重要表目前止水性好,构造简朴,施工速度快,型钢可以部分

回收、反复运用。

(6)地下持续墙

地下持续墙重要有预制钢筋混凝土持续墙和现浇钢筋混凝土持续墙两类,一般地下

持续墙一般指后者。

图-明挖基坑地下持续墙支护

地下持续墙有如下长处:施工时振动小、噪声低,墙体刚度大,对周围地层扰动小;

可合用于多种土层,除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外,对黏

性土、无黏性土、卵砾石层等多种地层均能高效成槽。

图-地下持续墙成槽巩

图-地下存续墙成槽

图-地下持续墙施工过程示意

(a)成槽;(b)插入接头管;(c)放入钢筋笼;(d)浇注混凝土

1一已完毕的单元槽段;2—泥浆;3一成槽机;4一接头管;5一钢筋笼;6一导管;

7—浇筑的混凝土

在开挖过程中,为保证槽壁的稳定,采用特制的泥浆护壁。在泥浆配制和挖槽施工

中对泥浆的相对密度、黏度、含砂率和川等重要技术性能指标进行检查和控制。

二、支撑构造类型

(-)支撑构造体系

1.内支撑一般由多种型钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统;外拉锚有拉

锚和土锚两种形式。

2.支撑构造挡土的应力传递途径是围护(桩)墙-围柳(冠梁)-支撑。

3.在深基坑的施工支护构造中,常用的支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支

撑体系和钢支撑体系两类,其形式和特点见表lK413021-2o

现浇钢筋混凝土支撵体系由围榭(圈梁)、支撑及角撑、立柱和围槐托架或吊筋、

立柱,托架锚固件等其他附属构件构成。

钢构造支撑(钢管、型钢支撑)体系一般为装配式的,由围槐、角撑、支撑、预应

力设备(包括千斤顶自动调压或人工调压装置)、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、

立柱桩及其他附属装配式构件构成。

图-钢支撑

三、基坑的变形控制

(一)基坑变形特性

1.基坑周围地层移动重要是由于围护构造的水平位移和坑底上体隆起导致的。

2.围护墙体水平变形

当基坑开挖较浅,尚未设支撑时,不管对刚性墙体(如水泥土搅拌桩墙、旋喷桩墙

等)还是柔性墙体(如钢板桩、地下持续墙等),均体现为墙顶位移最大,向基坑方向

水平位移,呈三角形分布。伴随基坑开挖深度的增长,刚性墙体继续体现为向基坑内的

三角形水平位移或平行刚体位移,而一般柔性墙假如设支撑,则体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。

3.围护墙体竖向变位

在实际工程中,墙体竖向变位量测往往被忽视,实际上由于基坑开挖土体自重应力

的释放,致使墙♦体产生竖向变位:上移或沉降。

4.基坑底部的隆起

伴随基坑的开挖卸载,基坑底出现隆起是必然的,但过大的坑底隆起往往是基坑险

情的征兆。过大的坑底隆起也许是两种原因导致的:①基坑底不透水土层由于其自重不

可以承受不透水土层下承压水水头压力而产生忽然性的隆起;②基坑由于围护构造插入

坑底土层深度局限性而产生坑内土体隆起破坏。

5.地表沉降

围护构造的水平变形及坑底土体降起会导致地表沉降,引起基坑周围建(构)筑物

变形。

图-基坑周围地层变形

(二)基坑的变形控制

控制基坑变形的重要措施有:

(1)增长围护构造和支撑的刚度;

(2)增长围护构造的入土深度;

(3)加固基坑内被动区土体;

(4)减小每次开挖围护构造处土体的尺寸和开挖支撑时间,这一点在软土地区施

工时尤其有效;

(5)控制降水对环境变形的影响。

图-抽排地下水引起地面塌陷沉降

(三)坑底稳定控制

1.保证深基坑坑底稳定的措施有加深围护构造入土深度、坑底土体加固、坑内井点

降水等措施。

2.适时施作底板构造。

【案例1K413021】

1.背景

A企业中标某市地铁车站工程。车站为地下双层三跨箱形框架构造,采用明挖顺作

法施工,车站主体基坑长度约212m,宽度约21m,基坑平面呈长方形,开挖深度为16m,

围护构造原则段为中1000@160()钻孔桩加三道中609钢支撑。基坑所在位置均为现实状

况道路,基坑长边临近运河,车站围护桩外皮与河堤近来距离约9m,且基坑周围存在多

条重要地下管线,基坑安全等级设计定为一级。工程项目部在A企业同意了项目部施工

组织设计及安全保证计划等文献后,组织了实行。

2.问题

(1)试分析本工程施工重点和难点

(2)简述一级基坑施工安全的重要控制指标

(3)给出基坑开挖和基坑支护的重要技术措施

O[答疑编号:针对该题提问]

j[,显示答求

「参照答案」

(1)问题1

从背景简介,本工程施工的重点和难点是施工期间保证运河的

河堤安全及航道正常使用;车站主体施工期间加强围护构造刚度和

内撑刚度,如采用增大钻孔桩直径和内撑壁厚等措施,以控制基坑

变形在设计容许范围内。

(2)问题2

据有关规范规定,安全等级为一等的原则段基坑变形控制标指

应为:最大地表沉降W0.15%11且W30mm;围护构造最大水平位移

<0.2%H且W30irm。

(3)问题3

基坑开挖和基坑支护应采用的重要技术措施

①基坑开挖前,应对周围管线进行确认,并采用合适的保护措

施。

②对基坑临近河堤上部及下部的杂填土、素填土进行地面注浆

加固,可采用单液水泥浆,土体加固体强度应到达0.3〜0.5\IPa,

加固纵向、横向范围应经论证确定。

③基坑开挖过程中随挖随锚喷桩间混凝土,并按设计位置架设

钢管支撑。

④临近河堤保护段范围,基坑开挖应严格遵照平面分层分步,

纵向拉槽开挖,充足考虑空间效应,以控制基坑变形,减少土体开

挖对河堤的影响,并对河堤迸行严密监测。

⑤加强基坑量测监控,做到信息化施工。

⑥基坑开挖至坑底后应及时施作垫层和构造底板。

1K413022掌握基槽土方开挖及护坡技术

本条文以地铁工程为主,简要简介明挖基(槽)坑的土方开挖及护坡技术。

一、基(槽)坑土方开挖

(一)基本规定

2.基坑周围地面应设排水沟,且应防止雨水、渗水等流入坑内;同步,基坑也应设

置必要的排水设施,保证开挖时通过及时排出雨水;放坡开挖时,应对坡顶、坡面、坡

脚采用降排水措施。

3.软土基坑必须分层、分块、均衡地开挖。

4.基坑开挖过程中,必须采用措施防止开挖机械等碰撞支护构造、格构柱、降水井

点或扰动基底原状土。

(-)发生下列异常状况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和及时采用措施

后,方能继续挖土:

1.围护构造变形明显加剧。

2.支撑轴力忽然增大。

3.围护构造或止水帷幕出现渗漏。

4.开挖暴露出的基底出现明显异常。

5.围护构造发生异常声响。

6.边坡出现失稳征兆时。

二、护坡技术

(一)基坑边(放)坡

2.基坑边坡稳定影响原因

边坡坡度是直接影响基坑稳定的重要原因。当基坑边坡土体中的剪应力不小于土体

的抗剪强度时,边坡就会失稳坍塌。另一方面,施工不妥也会导致边坡失稳,重要体现

为:

(1)没有按设计坡度进行边坡开尼;

(2)基坑边坡坡顶堆放材料、土方及运送机械车辆等增长了附加荷载;

(3)基坑降排水措施不力,地下水未降至基底如下,而地面雨水、基坑周围地下

给水排水管线漏水渗流至基坑边坡的土层中,使土体湿化,土体自重加大,增长土体中

的剪应力;

(4)基坑开挖后暴露时间过长,经风化而使土体变松散;

(5)基坑开挖过程中,未及时刷坡,甚至挖反坡.使土体失去稳定性。

3.基坑放坡规定

分级放坡时,宜设置分级过渡平台。分级过渡平台的宽度应根据土(岩)质条件、

放坡高度及施工场地条件确定,对于岩石边坡不适宜不不小于0.5m,对于土质边坡不适

宜不不小于1.0m。下级放坡坡度宜缓于上级放坡坡度。

(二)长基坑开挖与过程放坡

2.坑内纵向放坡是动态的边坡,在基坑开挖过程中不停变化,其安全性在施工时往

往被忽视,非常轻易产生滑坡事故。上海等地软土地区曾多次发生放坡开挖的工程事故,

分析原因大都是由于坡度过陡、雨期施工、排水不畅、坡脚扰动等引起。

3.应编制开挖方案,谨慎确定放坡坡度。

三、边坡保护

(一)基坑边坡稳定措施

1.根据上层的物理力学性质确定基坑边坡坡度,并于不一样上层处做成折线形边坡

或留置台阶。

2.必须做好基坑降排水和防洪工作,保持基底和边坡的干燥。

3.基坑边坡坡度受到一定限制而采用围护构造又不太经济时,可采用坡面土钉、挂

金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面等措施.

4.严格严禁在基坑边坡坡顶1〜2nl范围堆放材料、土方和其他重物以及停置或行驶

较大的施工机械。

5.基坑开挖过程中,随挖随刷边坡,不得挖反坡。

6.暴露时间较长的基坑,应采用护坡措施。

(二)护坡措施

2.放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的保护措施。常用的保护措施有:

(1)置放砂包或土袋:用草袋、纤维袋或土工织物袋装砂(或土),沿坡脚叠放

一层或数层,沿坡面叠放一层;

(2)水泥抹面

(3)挂网喷浆或混凝土

(4)其他措施:包括锚杆喷射混凝土护面、塑料膜或土工织物覆盖坡面等。

图-喷射混凝土

【案例1K41302-2】

1.背景

某市政工程基础采用明挖基坑施工,基坑挖深为5.5m,地下水在地面如下1.5m。

坑壁采用网喷混凝土加固。基坑附近有高层建筑物及大量地下管线。设计规定每层开挖

1.5m,即进行挂网喷射混凝土加固。某企.业承包了该工程,由于在市区,现场场地狭

小,项目负责人(经理)决定把钢材堆放在基坑坑顶附近;为便于出土,把开挖的弃土

先堆放在基坑北侧坑顶,然后再装入自卸汽车运出。由于工期紧张,施工单位把每层开

挖深度增大为3.0m,以加紧基坑挖土加固施工的进度。

在开挖第二层土时,基坑变形量明显增大,变形发展速率越来越快。伴随开挖深度

的增长,坑顶地表面出现许多平行基坑裂缝。但施工单位对此没有在意,继续按原方案

开挖。当基坑施工至5nl深时,基坑出现了明显的坍塌征兆。项目负责人(经理)决定

对基坑进行加固处理,组织人员在坑内抢险,但已经为时过晚,基坑坍塌导致了多人死

亡的重大事故,并导致了巨大的经济损失。

2.问题

(1)按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99,本基坑工程侧壁安全等级应属

于哪一级?

(2)本工程基坑应重点监测哪些内容?当出现本工程发生的现象时,监测工作应

做哪些调整?

(3)本工程基坑施工时存在哪些重大工程事故隐患?

(4)项目负责人(经理)在本工程施工时犯了哪些重大错误?

U[答疑编号:针对该题提问]

|♦显示答案

「参照答案』

(1)问题1

基坑工程具有地区性,许多地区对基坑的分类做了规定。《建筑基

坑支护技术规程》JG120-1999第3.1.3条对基坑侧壁安全等级做了如表

1K413022所示规定:

本工程基坑周围有高层建筑和大量地下管线,假如支护构造破坏、

土体失稳或过大变形对周围环境影响很严重,因此,基坑侧壁安全等级

应定为一级。

(2)问题2

基坑开挖卸裁必然引起基坑侧壁水平位移,基坑侧壁水平位移越大,

坑后土体变形越大。过大的侧壁水平位移必然会导致建筑物沉降及管线

变形。因此,任何环境保护规定高的基坑,侧壁水平位移都是监测的重

点。

本工程基坑同困建筑物及地下管线是基坑环境保护的重要内容,其

变形也应当是基坑监测的重点。

本工程地下水位在坑底以上,必须采用降水措施。施工时需要监测

地下水位,因此,地下水位也应当是监测的重点。

此外,地下水中的承压水对基坑的危害很大,尤其要注意靠近坑底

的浅层承压水对基坑的影响。假如承压水上面有不透水层,伴随基坑开

挖,当承压水层上部土重不能抵御承压水水头压力时,基坑坑底会出现

忽然的隆起,极轻易引起基坑事故。假如坑底存在承压水层时,坑底隆

起也是基坑监测的重点内容。但由于基坑开挖施_L,直接监测坑底隆起

并不轻易,可以通过监测埋设在坑底的立柱的上浮来间接监测坑底隆起。

当基坑变形超过有关原则或监测成果变化速率较大时,应加密观测

次数。当有事故征兆时,应持续监测。本工程应加密观测次数,假如变

形发展较快应持续监测。

(3)问题3

本工程施工中存在的重大事故隐患:不按设计规定加大每层开挖深

度是引起事故的重要原因之一,基坑设计单位都应当根据其设计时的工

况对施工单位的基坑开挖提出规定,不按设计规定施工,在施工时超挖

极轻易引起基坑事故。在基坑顶大量堆荷是引起基坑事故的另一重要原

因,背景简介未提及考虑这些荷载的安全性设计验算,因此本工程把大

量钢材及弃土堆集于坑顶也是重大事故隐患。

(4)问题4

对于基坑变形量明显增大,变形发展速率越来越快现象,施工单位

应当对基坑进行抢险,对基坑做必要的加固和卸载;并且应调整设计和

施工方案。基坑危险征兆没有引起注意,仍按原方案施工是施工项目负

责人(经理)一大失误。

当基坑变形急剧增长,基坑已经靠近失稳的极限状态,种种迹象表

明基坑即将坍塌时,项目负责人(经理)应以人身安全为第一要务,人

员要及早撤离现场。组织人进入基坑内抢险,导致人员伤亡是项目负责

人(经理)指挥的一种重大错误。

1K413023熟悉地基加固处理措施

一、地基加固处理作用与措施选择

(-)地基加固处理作用

1.提高地基的承载能力,满足设计规定;以保证拟建或邻近构造不致发生超过容许的沉

降。

2.提高土体的强度和土体的侧向抗力,减少围护构造位移,以保证围护构造或邻近构造

不致发生超过容许的位移,

(二)措施选择

1.换填材料加固处理法,以提高地基承载力为主,合用于较浅基坑,措施简朴操作以

便。

2.采用水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆或其他措施对地基掺入一定量的固化剂或使土

体固结,以提高土体的强戋和土体的侧向抗力为主,合用于深基炕。

二、常用措施与技术要点

(一)注旅法

2.注浆材料有诸多,其中,水泥浆材是以水泥浆液为主的浆液,合用于岩土加固,是国

内外常用的浆液。

3.在地基处理中,注浆工艺所根据的理论重要可分为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆和

电动化学注浆四类;其应用条件见表lK413023o

不一样注浆法的合用范围表IK413023

注浆

合用范围

措施

渗透

只合用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石

注浆

劈裂

合用于低渗透性的土层

注浆

常用于中砂地基,黏土地基中若有合适的排水条件也可采用。如遇排水困难

压密而也许在土体中引起高孔隙水压力时,这就必须采用很低的注浆速率。挤密

注浆注浆可用于非饱和的土体,以调整不均匀沉降以及在大开挖或隧道开挖时对

邻近土进行加同

电动

地基土的渗透系数k<10-4cm/s.只靠一般静压力难以使浆液注入土的孔隙的

化学

地层

注浆

4.注浆法可以采用两种溶液(如水泥浆和水玻璃)混合的方式。

(二)水泥土搅拌法

1.水泥土搅拌法合用于加固饱和黏性土和粉土等地基。可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌

两种。

2.水泥土搅拌法加固软土技术具有其独特长处:

(1)最大程度地运用了原土;

(2)搅拌时无振动、无噪声和无污染,可在密集建筑群中进行施工,对周围原有建筑

物及地下沟管影响很小;

(3)根据上部构造的需要,可灵活地采用加固形式;

(4)与钢筋混凝土桩基相比,可节省钢材并减少造价。

(三)高压喷射注浆法

L由于高压喷射注浆使用的压力大,因而喷射流的能量大、速度快。

2.实践表明,本法对淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土

和碎石土等地基均有良好的处理效果。但对于硬黏性土,具有较多的块石或大量植物根茎的

地基,影响处理效果。而对于具有过多有机质的土层,其处理效果取决于固结体的化学稳定

性。对于湿陷性黄土地基,应预先进行现场试验。

3.高压喷射有旋喷(固结体为圆柱状)、定喷(同结体为壁状)和摆喷(固结体为扇状)

等二种基本形状,它们均可用下列措施实现(图1K4130233);

(1)单管法:喷射高压水泥浆液一种介质;

(2)双管法:喷射高压水泥浆液和压缩空气两种介质;

(3)三管法:喷射高压水流、压缩空气及水泥浆液等三种介质。

由于上述三种喷射流的构造和喷射的介质不一样,有效处理长度也不一样,以三管法最

长,双管法次之,单管法最短。

4.单管法及双管法的高压水泥浆和三管法高压水的压力应不小于20MPao高压喷射注浆

的重要材料为水泥,对于无特殊规定的工程,宜采用强度等级为32.5级及以上的一般硅酸

盐水泥。

1K413024熟悉工程降水措施

一、降水措施选择

(一)基本规定

1.在软土地区基坑开挖深度趣过3m,一般就要用井点降水。

2.当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时,应进行坑底突涌验算,必要时可采用水平

封底隔渗或钻孔减压措施,保证坑底土层稳定。当坑底含承压水层上部土体压重局限性以抵

御承压水水头时,应布置降压井减少承压水水头压力,防止承压水突涌,保证基坑开挖施工

安全。

二、常见降水措施

(一)明沟、集水井排水

1.当基坑开挖不很深,基坑涌水量不大时,集水明排法是应用最广泛,亦是最简朴、经

济的措施。

2.排水明沟宣布置在拟建建筑基础边0.4m以外,沟边缘离开边坡坡脚应不不不小于

0.3m。排水明沟的底面应比J交土面低0.3〜0.4m。集水井底面应比沟底面低0.5m以上,

并随基坑的挖深而加深,以保持水流畅通。

(二)井点降水

1.分真空(轻型)井点、喷射井点或管井。

2.井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文状况、工程性质、降水深度等而定。

当基坑(槽)宽度不不小于6m且降水深度不超过6nl时,可采用单排井点,布置在地下水上

游一侧;当基坑(槽)宽度不小于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。挖土运送设备出入道可不封

闭,间距可达4m,一般留在地下水下游方向。

图-井点降水

3.井点管距坑壁不应不不小于1.0-l.5m,距离太小,易漏气。井点间距一般为0.8〜

1.6m。集水总管标高宜尽量靠近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25%〜0.5%的上仰坡度,

水泵轴心与总管齐平。井点管的人士深度应根据降水深度及储水层所有位置决定,但必须将

滤水管埋入含水层内,并且比挖基坑(沟、槽)底深0.9〜1.2m,井点管的埋置深度应经

计算确定。

图-单排井点降水

图-封闭井点降水

三、基坑的隔(截)水帷幕与坑内外降水

(一)隔(截)水帷幕

采用隔(截)水帷幕的FI的是切断基坑外的地下水流人基坑内部。截水帷幕的厚度应满

足基坑防渗规定,截水帷幕的渗透系数宜不不小于1.0X10”cm/S°

截水帷幕目前常用注浆、旋喷法、深层搅拌水泥土桩挡墙等构造形式。

(二)隔(截)水帷幕与降水井布置

1.隔水帷幕隔断降水含水层

基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中,井点降水以疏干基坑内的地下水为目的。

2.隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中

应把降水井布置于基坑外侧。

3.隔水帷幕底位于承压水含水层中

把降水井布置于坑内侧,这样可以明显减少降水对环境的影响,并且隔水帷幕插入承压

含水层越深,这种优势越明显。

1K413030盾构法施工

1K413031掌握盾构法施工条件与现场布置规定

1K413032掌握盾构法始发与接受施工技术

1K413033掌握盾构掘进技术

1K413034熟悉盾构法施工上层变形控制措施

1K413035理解盾构机型选择要点

1K413031掌握盾构施工条件与现场布置规定

本条文简要简介盾构施工条件选择和现场布置的要点。

一、盾构法施工条件

(一)盾构与盾构法施工

盾构机的种类繁多,按开挖面与否封闭划分有密闭式和敞开式两类;密闭式盾构机分为

土压式(常用泥土压式)和泥水式两种。国内用于地铁工程的盾构重要是土压式和泥水式

两种(详见1K413035)。

个酸”叨构

图-全敞口盾构

图-上压平衡式盾构

图-泥水式盾构

(二)盾构法施工合用条件

1.在松软含水地层,相对均质的地质条件。

2.盾构法施工隧道应有足够的埋深,覆土深度宜不不不小于6m,

3.地面上必须有修建用于盾构进出洞和tH土进料的工作井位置。

4.隧道之间或隧道与其他建(构)筑物之间所夹土〔岩)体加固处理的最小厚度为水平

方向1.0m,竖直方向1.53

5.从经济角度讲,持续的盾构施工长度不适宜不不小于300m.

(三)城镇施工注意事项

1.工作井位置选择

因此工作竖井位置选择要考虑不影响地面社会交通,对附近居民的噪声和振动影响较少

区域;且能满足施工生产组织的需要。

2.工作井断面尺寸确定

拼装和拆卸用的工作井平面尺寸应根据盾构装拆的施工规定来确定。

图-盾构机出发

3.施工环境条件限制

在城镇内选择盾构法施工前提条件:

(1)必须掌握隧道穿过区域地上和地下建(构)筑物的详尽资料,并做好处理保护方

案。

(2)把地表沉陷限制在容许的程度内。

(3)选择泥水式盾构必须设置封闭式泥水储存和处理设施。

二、盾构施工现场布置

施工现场平面布置

1.盾构施工的现场平面布置:包括盾构工作竖井、竖井防雨棚及防淹墙、垂直运送设备、

管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的变配电间等设施以及进出

通道等。

2.盾构施工现场设置:

(1)工作井施工需要采用降水措施时,应设相称规模的降水系统(水泵房)。

(2)采用气压法盾构施工时,施工现场应设置空压机房,以供应足够的压缩空气。

(3)采用泥水平衡盾构机施工时,施工现场应设置泥浆处理系统(中央控制室)、泥

浆池。

(4)采用土压平衡盾构施工时,应设置电机车电瓶充电间等设施。

1K413032掌握盾构法始发与接受施工技术

本条文简要简介盾构法施工始发与接受技术,包括:洞口土体加固技术、盾构始发技术

和盾构接受技术。

一、洞口土体加固技术

(一)洞口土体加固必要性

1.盾构从始发工作并进入地层前,首先应拆除盾构掘进开挖洞体范围内的工作井围护构

造;盾构抵达接受工作井前,亦应先拆除盾构掘进开挖洞体范围内的工作井围护构造,以便

盾构进入接受工作井。

3o在特定地质条件下(如富水软土地层),洞口围护构造可采用混凝土或纤维混凝土

施作。盾构始发或接受施工时,可直接运用盾构刀具切除。

(三)确定加固方案的措施

明确加固目的后,按照图1K413032所示程序确定加固方案。

(四)加固措施

常用加固措施重要有:注浆法、高压喷射搅拌法和冻结法。

1.注浆法

按其原理分为两种:不变化土颗粒排列、只使注人材料渗透到土颗粒间隙并固结的渗透

注浆法;沿注浆层面地层形成脉状裂缝、注浆材料使土颗粒间隙减小、土体被挤密的挤密注

浆法(或劈裂注浆法)。前者适合于砂质土层,后者适合于黏性土层。

2.高压喷射搅拌法

高压喷射加固材料,使其与被搅动的土砂混合,或置换被搅动的土砂,形成具有一定强

度的改良地层。

3.冻结工法

对软弱地层或含地下水土层实行冻结,冻结的土体具有高强度和止水性,尤其合用于大

断面盾构施工和地下水压高的场所。

二、盾构始发施工技术

可划分为:洞口上体加固段掘进、初始掘进两个阶段。

(二)始发段长度确实定

决定始发段长度有两个原因:一是村砌与周围地层的摩擦阻力,一是后续台车长度。

(三)洞口土体加固段掘进技术要点

图-盾构工作井

3.由于临时管片的椭圆度直接影响盾构掘进时管片拼装精度,因此安装临时管片时,必

须保证其椭圆度。

图-管片安装

4.拆除洞口围护构造前要确认洞口土体加固效果,必要时进行补注浆加固,以保证拆除

洞口围护构造时不发生土体坍塌、地层变形过大,且盾构始发过程中开挖面稳定。

图-洞口拆除

5.由于拼装最终一环临时管片(负一环,封闭环)前,盾构上部千斤顶一般不能使用(最

终一环临时管片拼装前安装的临时管片一般为开口环),因此从盾构进入土层到通过土体加

固段前,要慢速掘进,以便减小千斤顶推力,使盾构方向轻易控制;盾构抵达洞口土体加固

区间的中间部位时,逐渐提高土压仓(泥水仓)设定压力,出加固段到达预定的设定值。

图-盾构密封圈

(四)初始掘进的重要任务

初始掘进的重要任务:搜集盾构掘进数据(推力、刀盘扭矩等)及地层变形量测量数据,

判断土压(泥水压)、注波量、注浆压力等设定值与否合适,并通过测量盾构与衬砌的位置,

及早把握盾构掘进方向控制特性,为正常掘进控制提供根据。因此,初始掘进阶段是盾构法

隧道施工的重要阶段。

三、盾构接受施工技术要点

盾构接受是指自掘进苑接受工作井一定距离(一般100m左右)到盾构机落到接受工作

井内接受基座上止。

图-盾构进洞前拆除围护

图-盾构进洞

图-盾构接受基座

1K413033掌握盾构掘进技术

本条文以密闭式盾构为例简要简介掘进技术。

一、盾构法施工现场如图1K413012-5所示,其重要施工环节为:

(-)一段隧道的起始端和终止端各建一种工作井:都市地铁一般运用车站的端头)作

为始发或接受工作井。

(二)盾构在始发工作井内安装就位。

(三)依托盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上)将盾构从起始工

作井的墙壁开孔处推出。

(四)盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同步不停出土(泥)和安装衬砌管片。

(五)及时向衬砌背后的空隙注浆,防止地层移动和固定衬砌环位置

(六)盾构进入接受工作井并被拆除,如施工需要,也可穿越工作并再向前推进。

盾构掘进控制的目的是保证开挖面稳定的同步,构筑隧道构造、维持隧道线形、及早填

充盾尾空隙。因此,开挖控制、一次衬砌、线形控制和注浆构成了盾构掘进控制四要素。

盾构掘进控制的详细内容见表lK413033o

二、开挖控制

开挖控制的主线目的是保证开挖面稳定。

土压式盾构与泥水式盾构的开挖控制内容略有不一样。

(一)土压(泥水压)控制

1.土压式盾构,以土压和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,辅以排土品控制。

2.开挖面的土压(泥水压)控制值,按地下水压(间隙水压)+土压十预备压设定。

3.计算土压(泥水压)控制值时,一般沿隧道轴线取合适间隔(例如20m),按各断面

的土质条件,计算出上限值与下限值。

(上限值)p小二地下水压十静止土压十预备压

(下限值)Pnin=地下水压+(积极土压或松弛土压)+预备压

(二)土压式盾构泥土的塑流化改良控制

1.土压式盾构掘进时,理想地层的土特性是:

(1)塑性变形好;

(2)流塑至软塑状;

(3)内摩擦小;

(4)渗透性低。

改良材料必须具有流动性、易与开挖土砂混合、不离析、无污染等特性。一般使用的改

良材料有矿物系(如膨润土泥浆)、界面活性剂系(如泡沫)、高吸水性树脂系和水溶性高

分子系四类(我国目前常用前两类),可单独或组合使用。

2.选择改良材料要根据如下条件:

(1)土质(粒度分布、砾石粒径、砾石含量、黏性土含量、均等系数等);

(2)透水系数;

(3)地下水压;

(4)水离子电性;

(5)与否泵送排土;

(6)加泥(泡沫等)设备空间;

(7)掘进长度;

(8)弃土处理条件;

(9)费用(材料价格、注入量、材料投耗、用电量,设备费等)。

3.流动化改良控制是土压式盾构施工的最重要要素之一,要随时把握土压仓内土砂的塑

性流动性。一般按如下措施掌握塑流性状态。

(1)根据排土性状

(2)根据土砂输送效率

(3)根据盾构机械负荷

(三)泥水式盾构的泥浆性能控制

泥水式盾构掘进时,泥浆起着两方面的重要作用:一是依托泥浆压力在开挖面彤成泥

膜或渗透区域,开挖面土体强度提高,同步泥浆压力平衡了开挖面土压和水压,到达了开

挖面稳定的目的;二是泥浆作为输送介质,肩负着将所芍挖出土砂运送到工作井外的任务。

因此,泥浆性能控制是泥水式盾构施工的最重要要素之一。

泥浆性能包括:相对密度、黏度、pH、过滤特性和含砂率。

(四)排土量控制

土压式盾构排土量控制措施分为重量控制与容积控制两种。我国目前多采用容积控制措

施。

泥水式盾构排土量控制措施分为容积控制与干砂量(干土量)控制两种。

三、管片拼装控制

(一)拼装措施

1.拼装成环方式

盾构推进结束后,迅速拼装管片成环。除特殊场所外,大都采用错缝拼装。在纠偏或急

曲线施工的状况下,有时采用通缝拼装。

2.拼装次序

一般从下部的原则(A型)管片开始,依次左右两侧交替安装原则管片,然后拼装邻接

(B型)管片,最终安装楔形(K型)管片。

3.盾构千斤顶操作

随管片拼装次序分别缩回盾构千斤顶非常重要。

4.紧固连接螺栓

先紧固环向(管片之间)连接螺栓,后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓。采用扭矩扳

手紧固。

图-扭矩扳手扭紧

四、注浆控制

(-)注浆目的.

注浆的重要目的就是先止地层变形,尚有其他重要目的,详细如下。

1.克制隧道周围地层松弛,防止地层变形。

2.及早使管片环安定,千斤顶推力平滑地向地层传递。作用于管片的土压力平均,能减

小作用于管片的应力和管片变形,盾构的方向控制轻易。

3.形成有效的防水层,

(二)注浆材料的性能

•般对注浆材料的性能有如下规定:

1.流动性好;

2.不离析:

3.具有初期强度;

4.良好的充填性;

5.体积收缩小;

6.阻水性高;

7.合适的黏性;

8.不污染环境。

(三)一次注浆

一次注浆分为同步注浆、即时注浆和后方注浆三种方式。

1.同步注浆.

同步注浆是在空隙出现的同步进行注浆、填充空隙的方式。

2.即时注浆

一环掘进结束后从管片注浆孔注入的方式。

3.后方注浆

掘进数环后从管片注浆孔注入的方式。

一般盾构直径大,或在冲积黏性土和砂质土中掘进,多采用同步注浆;而在自稳性好

的软岩中,多采用后方注浆方式。

(四)二次注浆

二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆。详细作用如下:

1.补足一次注浆未充填的部分;

2.补充由浆体收缩引起的体积减小;

3.以防止周围地层松池范围扩大为目的的补充。

以上述1、2为目的的二次注浆,多采用与一次注浆相似的浆液;若以3为目的,多采

用化学浆液。

(五)注浆量与注浆压力

注浆控制分为压力控制与注浆量控制两种。

五、隧道的线形控制

掘进控制测量

伴随盾构掘进,对盾构及衬砌的位置.进行测量,以把握偏离设计中心线的程度。测量项

目包括:盾构的位置、倾角、偏转角、转角及盾构千斤顶行程、盾尾间隙和衬砌位置等。

1K413034熟悉盾构法施工地层变形控制措施

本条文以密闭式盾构为主简要简介盾构施工地层变形其控制措施。

一、近接施工与地层变形

(■)新建盾构隧道穿越或邻近既有地下管线、交通设施,建(构)筑物(如下简称既

有构造物)的施工被称为近接施工。

(-)近接施工管理

首先,应详细调查,在调查的基础上进行分析与预测,制定防护措施;另一方面,制定

专题施工方案;最终,施工过程中通过监控量测反馈指导施工而保证既有构造物安全。

二、盾构施工与地层变形控制

(-)地层变形原因

1.地层变形的重要原因大体分为条件原因和直接原因两类。

条件原因重要有:覆土厚度、盾构直径、隧道线形、衬砌背后间隙、衬砌种类等。

直接原因由盾构掘进引起,重要有开挖面失稳、地下水位减少、推力过大、频繁纠偏、

洞体土层失稳、盾体与洞体的摩擦力、衬砌背后产生间隙、注浆压力、衬砌变形、衬砌漏水

等。

(二)地层变形机理

1.盾构掘进通过某•断面的地层变形时间曲线与盾构掘进过程中所处位置有关。如图

1K413034-2所示,某一断面地层变形的变形一时间曲线划分为5个阶段,各阶段变形原因

不一样,变形机理各异。

2.某一断面地层变形的第1阶段:发生在盾构抵达该断面之前,主耍体现为地下水位减

少产生固结沉降。

第2阶段:盾构通过该断面前,若盾构控制土压(混水压)局限性或过大,则开挖面正

前方土体弹塑性变形引起地层沉降或隆起。

笫3阶段:发生在盾构通过该断面时,由于超挖、纠偏、盾构外周与周围土体的摩擦等

原因而发生地层沉降或隆起。

第4阶段:盾构通过该断面后产生的弹塑性变形;若对砌背后与洞体的空隙填充不及时,

导致地层应力释放,则土体的弹塑性变形引起地层沉降;若衬砌背后的填充注浆压力过高,

则附加土压引起地层隆起,

第5阶段:盾构通过该断面后长时间地发生后续沉降,重要由于盾构掘进导致的地层扰

动、松弛等引起,在软弱黏性上地层中施工体现最为明显,而在砂性上或密实的硬黏性上中

施工基本不发生。

三、密闭式盾构掘进地层变形控制措施

由于盾构掘进地层变形各阶段的机理不一样,因此必须有针对性地采用控制措施。

(-)前期沉降控制

1.

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