地铁施工技术（上篇共上中下3篇）495

第1单元城市轨道交通路网规划与设计一、城市轨道交通线路设计（1）城市轨道交通线路设计的过程（2）城市轨道交通线路设计的内容（3）城市轨道交通线路的级别与分类（1）城市轨道交通线路设计的过程1.可行性研究阶段2.总体设计阶段3.初步设计阶段4.施工设计阶段1.选线选线包括选择设计线路的走向、路由、车站分布、辅助线分布、交叉形式和铺设方式等。选线分为经济选线和技术选线。线路铺设方式分为三种：地面线、地下线和高架线。线路敷设方式：地下线

：一般选择在城市中心繁华地区，是对城市环境影响最小的一种线路敷设方式。地面线

：是造价最低的一种敷设方式，一般敷设在有条件的城市道路或郊区。高架线：介于地面和地下之间的一种线路，既保持了专用道的形式，占地较少，又对城市交通干扰较小。为了降低工程造价和减小对城市的干扰，往往要求地铁在离开人口稠密的市中心区后，出地面设地上线（地面线或高架线），地上线的比重达40%～80%。减少地下线是降低工程投资和运营成本的重要途径。高架线与地下线相比，一般能降低工程投资的1/5～1/3并且，由于不需要通风，白天不设照明和排水提升设备等，还可节约大量的能源和运营维修管理费用。2.线路平面设计从平面上看，线路是由直线和曲线组成的，曲线包括圆曲线和缓和曲线。在线路设计时，主要是根据实地情况和技术要求考虑线路平面的组成要素，如曲线半径、圆曲线长度等。地下线有三种位置3.线路纵断面设计从纵断面上看，线路是由平道和坡道组成的。在线路设计时，主要考虑线路纵断面的组成要素，如最大坡度、坡段长度等。在纵断面设计中，主要是确定洞口以及过渡段的位置和形式。双线同时出洞单线先后出洞4.车站站位的选择按纵向位置分为跨路口、偏路口一侧和两路口之间3种。按横向位置分为道路红线内外两种位置选择。①跨路口站位②偏路口站位③站位设于两路口之间④贴道路红线外侧站位1）跨路口站位

这种站位便于各个方向的乘客进入车站，减少了路口人流与车流的交叉干扰，而且与地面公交线路有良好衔接。在有条件时应优先选用。2）偏路口站位

这种站位偏路口一侧设置，施工时刻减少对地面交通以及对地下管线的影响，高架时，较容易与城市景观相协调。缺点是路口客流较大时，容易使车站两端客流不均衡，影响车站的使用功能。3）贴道路红线外侧站位一般在有利的地形条件下采用。典型的有：设于火车站站前广场或站房下，以利客流换乘。将车站建于红线外侧的建筑区内，可以少破坏路面，少动地下管线，减少交通干扰，充分利用城市土地。地理位置：地铁火车北站车站位于火车北站（铁路成都站）以南、二环路以北的火车北站站前广场东侧下方。周边建筑：火车北站候车大厅、售票厅、万通商场、人民商场北站分场、汉都大酒店。

商业：周边有五块石批发市场、荷花池批发市场等大型的商品批发市场。

地理位置：地铁人民北路车站位于一环路北三段与人民北路交叉口以南的道路下方，呈南北向设置偏人民北路西侧布置。

周边建筑：地矿大厦（金麒麟饭店）、西藏饭店等建筑。

商业：附近有金麒麟饭店、西藏饭店等商业设施，邻近城隍庙电子市场。

地理位置:地铁文武路车站位于人民中路二段西侧道路下方，横穿江汉路与文武路。

周边建筑：精图大厦、亚都大厦、四川省人民检察院、成都市公安局等。

商业：周边西南侧是成都三大商圈之一的骡马市商圈，是商业繁华区域。另外东北侧的文殊坊是目前蓉城较繁华的仿古街区。地理位置:地铁骡马市车站位于未来号路口（羊市街与人民中路交叉口）与西御河沿街之间的人民中路一段道路下方，车站呈南北向布置。

周边建筑：成都市房管局大厦、交通银行、外贸大厦、成都体育中心。

商业：车站周边为成都市繁华的商业经济区，高楼林立，车流量大，人流密集。（3）城市轨道交通线路的级别与分类

1.正线2.辅助线3.车场线

1.正线

正线是指供载客列车运行的线路，贯穿所有车站和区间。城市轨道交通正线是独立运行的线路，一般按双线设计，采用右侧行车制。大多数线路为全封闭，与其他交通线路相交处，一般采用立体交叉。

2.辅助线辅助线是指为空载列车进行折返、停放、检查、转线及出入段作业所运行的线路，包括折返线、渡线、停车线、车辆段出入线和联络线等。辅助线包括：折返线渡线停车线车辆段出入线联络线折返线全线客流分布不均匀时，可组织区段运行，即在尽端站与中间站或中间站与中间站之间进行列车折返调头，在这些地方需要为列车设置折返线。渡线渡线是指在上下行正线之间（或其他平行线路之间）设置的连接线，通过一组联动道岔达到转线的目的。

渡线有单渡线和交叉渡线之分。停车线停车线一般设置在端点站，专门用于停车，也可进行少量检修作业。与折返线结合设置单独设置车辆段出入线车辆段，在轨道交通沿线适当的位置设置，保证运行列车的停放和检修。

车辆段与正线连接的线路为车辆段出入线。联络线在整个城市轨道交通网络中，要使同种制式线路可以实现列车过轨运行，这种过渡一般需要通过线与线之间的联络线来实现。3.车场线车场线是指在车辆基地内的各种作业线。包括：检修线试验线洗车线出入库线第2单元地铁区间结构设计设计流程选定设计断面荷载计算框架内力计算结构配筋计算设计图绘制绘制指导性施工方法图用于理论计算的力学模型：1.作用与反作用模型：亦可称为荷载——结构模型。或简称为结构力学方法。如弹性地基框架、全部支承或部分支承弹性地基圆环等。2.连续介质模型：这种类型亦可称为地层与结构模型。或简称为连续介质力学方法。包括解析法和数值法。解析法又可分为封闭解和近似解。数值法以有限元法为主。用于设计的模型：以工程类比法为依据的经验设计法。以现场量测和室内试验为主的实用设计法，如以隧道洞周围岩变形量测为依据的约束与收敛法。1.作用在地下铁道结构上的荷载采用荷载-结构模型进行地下铁道结构静、动力计算时，首先要确定作用在结构上荷载的量值及分布规律。地铁设计规范中按荷载作用状况将其分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载3大类。（1）荷载分类（1）荷载分类（1）荷载分类（2）地层压力计算方法1）浅埋石质隧道浅埋石质隧道的衬砌作用与拱顶上覆的岩体高度相关，具体可参阅《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）中的计算方法。2）深埋石质隧道（2）地层压力计算方法2）土质隧道竖向压力：侧向压力：土压力计算时对水压力的不同计算方法（2）路面活荷载计算方法（1）弹性力学解法（2）根据马斯顿（Marston）及波士顿规范（BostonCode）法分析的方法，活荷载向下传递时，假定荷载板的边缘垂直呈α角度扩散，且认为压力均匀分布在该面积上。（3）克格勃法，假定荷载板下的压力强度是均匀的，而其在外扩散角β的范围内，直线地逐渐减为0。（3）自重计算方法1）侧墙自重计算：梗肋部分的重量不考虑；侧墙高度采用计算轴线长度；侧墙厚度采用节点的中心厚度。2）侧墙自重计算：梗肋部分的重量不考虑；顶板或中间楼板的纵梁作为柱的自重考虑；底板纵梁的重量不考虑；柱的长度为结构顶梗肋下面至结构底板上表面之间的距离；柱的断面尺寸采取节点间的尺寸。结构内部主要荷载有轨道自重、列车荷载、站内人群荷载、变电所或电气室等的机械荷载。轨道自重和列车荷载，普通情况下不考虑，但是对不直接加于地基上而作用在楼板上的列车荷载，则应计算在内。在车站结构内的中间2层楼乘降站台等的人群荷载，一般按5~6kPa左右计算。关于机械荷载，希望尽可能采取实际重量。（4）作用在结构内部的荷载（5）作用在结构底面的荷载路面荷载土体荷载人防荷载顶板自重顶板荷载：土压力水压力人防荷载侧墙顶部压力：土压力水压力人防荷载侧墙底部压力：底板自重顶板传递荷载侧墙传递荷载底板所承受荷载：顶板纵梁传递荷载计算简图主动荷载模型2.区间隧道衬砌结构静力计算（1）结构与地层共同作用的处理方法主动荷载加地层弹性约束模型地层实地量测荷载模型（1）和（3）模型中的基底反力以及（2）模型中的弹性抗力如何计算？（2）明挖框架结构关于框架结构基底反力，通常可以采用两种计算方法：（1）假设结构是刚性体，则基底反力的大小和分布即可根据静力平衡条件求得。（2）假设结构为温克勒地基上的框架结构，根据地基变形运用公式（10.11）计算基底每一点的反力。若采用矩阵位移法分析框架结构内力，这两种计算基底反力的方法可以用同一的程序解决。（1）将框架的上部划分为普通等截面直梁单元，将框架底板划分为弹性地基上等截面直梁单元。（2）计算整体坐标系下的普通等直梁单元的刚度矩阵。（3）计算整体坐标系下弹性地基上等直梁单元的刚度矩阵，仅考虑方向弹性抗力时，公式如下：假设切向弹性抗力亦符合温氏假定：因切向弹性抗力仅与轴力和轴向位移有关，因此只要对前述公式中有关轴力和轴向位移项进行以下修正即可：（4）将分布荷载按静力等效的原则离散为等效节点力。（5）按直接刚度法原理组装结构体系的总体刚度矩阵和荷载列阵，形成结构体系的刚度方程：（6）对刚度方程引入必要的位移约束条件。对于弹性地基上的平面框架，可假设其底板中点的水平位移为零。（7）求解刚度方程，得到结构体系的节点位移：（8）根据各单元节点的位移和底板各节点的竖向位移计算各单元的内力和基底竖向反力：（1）将框架全部划分为普通等值梁单元；（2）根据静力平衡条件求出基底反力的大小和分布，并将其视为外荷载按静力等效的原则离散为等效的节点力；（3）除了假设底板中点水平位移为0外，还需要增加边墙中点的竖向约束。（3）矿山法隧道衬砌结构计算弹性地基梁模型1）初期支护受力弹性支承链杆模型（1）将折线拱的全部杆件均视为普通等直梁单元。（2）将脱离区以外的分布的弹性抗力用一些离散的弹性支承链杆来代替，并作用在折线的节点处。其方向为沿结构轴线的法向，如需考虑切向弹性抗力，还应在节点处设置切向弹性支承链杆。采用矩阵位移法时，弹性支承链杆的整体坐标系下的单元刚度矩阵为：（4）盾构法隧道衬砌结构计算1）自由变形弹性匀质圆环法处于软弱地层和饱和软粘土中的整体式圆形衬砌，或接头刚度接近结构本身刚度的装配式圆形衬砌均可采用本方法进行结构内力分析。此方法中假定：地层不提供侧向弹性力；基层竖向反力按均匀分布考虑，并根据静力平衡条件计算其量值。结构为弹性匀质体。2）考虑侧向水平弹性抗力法处于能够提供侧向弹性抗力的地层，如硬粘土、砂性土中的整体式或装配式圆形衬砌均可采用此方法。在此方法中的假定作用方向与分布：

其余任一点的侧向水平弹性抗力均为最大值的函数，即基底竖向反力按均布考虑，并根据静力平衡条件计算其值。在装配式衬砌中，若接头刚度较小，则衬砌的整体刚度也将有所减弱，有助于发挥地层的承载力，改善结构受力状态。为了使设计经济、合理，在进行结构内力分析时应考虑接头对刚度的影响，目前较适用的方法是：按 MuirWood经验公式确定装配式衬砌的有效惯性矩Ie：按照日本土木协会的《盾构用标准管片》（1982）中的规定，如为错缝拼装的平板型管片，其计算刚度的方法为：按考虑侧向水平弹性抗力法分析衬砌内力时，衬砌环中各截面的弯矩M和轴力N仅需在自由变形弹性匀质圆环法的基础上叠加表中所示的值。3）弹性地基梁法或弹性支承链杆法所用假定与有关公式和暗挖马蹄形衬砌的相同。国家盾构开挖的软土隧道锚喷、钢拱支护的软土隧道中硬石质深埋隧道明挖施工的框架结构澳大利亚弹性介质中全支承圆环(全周弹簧模型)；MuirWood法、Curtis法或假定隧道变形法初期支护；Proctor-white法；二次支护；弹性介质中全支承圆环；MuirWood法、Curtis法或假定隧道变形法初期支护：Proctor-white法；二次支护；弹性介质中全支承圆环；MuirWood法、Curtis法或假定隧道变形法箱形框架弯矩分配奥地利弹性地基圆环弹性地基圆环；FEM；收敛约束法经验方法弹性地基框架德国覆盖<2D，顶部无支承的弹性地基圆环(部分弹簧模型)；覆盖<3D，全支承的弹性地基圆环(全周弹簧模型)；FEM覆盖<2D，顶部无支承的弹性地基圆环；覆盖<3D，全支承的弹性地基圆环；FEM全支承的弹性地基圆环；FEM；连续介质或收敛－约束法弹性地基框架(底压力颁布简化)

国内外隧道结构设计模型国家盾构开挖的软土隧道锚喷、钢拱支护的软土隧道中硬石质深埋隧道明挖施工的框架结构中国弹性地基圆环；经验法初期支护：FEM；收敛约束法；二次支护：弹性地基圆环初期支护：经验法永久支护：作用－反作用模型；大型洞室：FEM箱形框架弯矩分配瑞士作用－反作用模型FEM；经验法；收敛－约束法矫形框架弯矩分配英国弹性地基圆环；MuirWood法收敛－约束法；经验法FEM；经验法；收敛－约束法弹性地基连续框架美国弹性地基模型弹性地基圆环；Proctor-white法；FEM；锚杆法；经验法国家盾构开挖的软土隧道锚喷、钢拱支护的软土隧道中硬石质深埋隧道明挖施工的框架结构瑞典通常为经验法，有时用作用－反作用模型、连续介质模型、收敛－约束法比利时Schulze-Duddek法刚架法国随意性地基圆环；FEMFEM；作用－反作用模型；经验法连续介质模型；收敛－约束法；经验法日本局部支承圆环；梁－弹簧模型局部支承的弹性地基圆环；经验法加量测；FEM弹性地基框架；FEM；特征曲线法弹性地基框架；FEM序号施工方法断面形式衬砌支护形式结构设计计算方法1明挖法矩形和直墙拱形现浇钢筋混凝土、预制钢筋混凝土砌块软弱土层中弹性连续矩形、拱形框架，结构力学方法或假定抗力结构力学方法2矿山法(钻爆法、凿岩机掘进法)拱形、直墙拱形和圆形钢拱架、喷射混凝土锚杆支护、现浇钢筋混凝土复合衬砌、预制钢筋混凝土砌块局部变形理论的弹性地基梁方法、反分析法、新奥法、数值分析方法3盾构法圆形钢、铸铁、钢筋混凝土(或钢纤维)管片地层衬砌位移协调弹塑性解析解，数值分析法、弹性无铰自由变形圆环、弹性多铰局部抗力约束圆环

隧道施工、设计方法分类序号施工方法断面形式衬砌支护形式结构设计计算方法4顶管法圆形或矩形钢筋混凝土预制管段同35沉管法矩形预制钢筋混凝土箱段同16配合上述施工方法的辅助工法：①注浆加固；②降低水位；③冻结法；④管棚法圆形、直墙拱形、矩形钢拱架临时支护，现浇钢筋混凝土的衬砌支护同2国家计算模型计算土压力、水压力地基反力系数澳大利亚全周弹簧模型σv＝全覆土荷载σH＝λσv+静水压力由平板荷载试验或量测结果的逆分析得到，切线方向或地层完全结合或把摩擦力作为上限结合日本梁—弹簧模型σv＝全覆土荷载σH＝λσv(砂质土按水土分解，粘性土按水土合算考虑)根据土的工程性质确定k值大小比利时Schulze-Duddeck模型，由FEM校核Schulze-Duddeck法确定无

国外盾构法隧道设计比较表国家计算模型计算土压力、水压力地基反力系数德国覆土深≤2D，部分地层弹簧模型；覆土深≥2D，全周地层弹簧模型σv＝全覆土荷载σH＝λσv(λ=0.5)k=Ev/R,Es为地层模量，R为隧道半径部分地层弹簧模型：Schulze-Duddeck法，不考虑切线方向的荷载σv＝全覆土荷载σH＝λσv(λ=0.5)无法国全周地层弹簧模型或FEMσv＝全覆土荷载(覆土深≤D)Terzaghi公式(覆土深≥D)σH＝λσv西班牙考虑地层与结构相互作用的Buqera法忽视粘结力的Terzaghi公式λ＝1.0只考虑半径方向国家计算模型计算土压力、水压力地基反力系数英国全周地层弹簧模型；MuirWood法根据类似条件下的量测结果初期垂直荷载及初期水平荷载，初期荷载是全土荷载由三轴试验或应力计测得的应力应变关系得出，不考虑摩擦力美国弹性地基圆环σv＝全覆土荷载σH＝λσv+水压λ＝0.4～0.5无σv＝全覆土荷载σH＝λσv+水压由室内实验求出，不考虑摩擦力侧式站台岛式站台地铁车站的选型与车站组成地铁车站的组成与客流直接有关的公共区域，站厅层、站台层及出入口通道。涉及车站运行的技术设备用房及管理用房，一般分设于站厅和站台的两端部。公共服务设施地下通道站厅层公共区域面积售检票设备出入口楼梯、扶梯站台层自动扶梯站台宽度楼梯站台长度车站设备及管理用房检售票设施的计算：人工售票亭、自动售票机数量：进出站检票口数量楼梯宽度的计算：自动扶梯台数，计算公式如下：步行楼梯宽度，计算公式如下：乘客使用的人行楼梯宜采用26°34′倾角，其宽度单向通行不小于1.8m，双向通行不小于2.4m。当宽度大于3.6m时，应设置中间扶手，楼梯宽应符合建筑模数。上述公式根据目前的经济条件，以向上出站疏散客流乘自动扶梯，向下进站客流走步行楼梯的模式而设置，在实际的使用中，步行梯也有向上的疏散客流，在有条件设置上、下都使用自动扶梯的情况下，步行梯的宽度计算将作适当调整，相当部分的进站客流将被自动扶梯分担，因此步行梯宽度将缩小，根据地铁规范，在公共区中的步行楼梯宽度不得小于1.8m。设计的楼梯和自动扶梯的总宽度必须满足灾变时的安全疏散时间要求。楼梯宽度安全疏散时间的验算，计算公式如下：站台长度计算：对于远期列车编组在6～8辆的城市轨道交通系统，站台长度一般在130m～180m。站台宽度计算：侧式站台宽度，计算公式如下：岛式站台宽度，计算公式如下：站台高度计算：站台高度指站台面距轨面的高度。根据标准，车站中采用道床高度为0.54m，站台面至轨顶面高度为1.08m，因此从站台面至下部底板面的高度为1.62m。地铁车站的平面布局站厅层站台层总平面布局（见CAD图）地铁车站结构设计的几个重要问题：很多车站修建在马路下，在很多情况下地铁修建过程中不能中断地面的交通。北京的天安门东站、永安里站，上海的3个车站，南京的新街口车站均采用盖挖逆做法施工，此种施工方法的接头不易处理，整体性差，施工速度慢，防水不易处理；在日本多采用盖挖顺做法施工，其防水易做，整体性易保证，但施工单位需准备大量构件，我国目前只有深圳地铁个别车站拟采用此方施工。地形、地貌与地面交通情况深圳地铁经过旧城区的老街车站，因地形狭长，受周围建筑物的限制，其车站宽度小，设置为4层侧式车站，最上两层为设备层和站厅层，两个方向的站台层分别设在在最下两层，这样区间隧道在区间本在是平行的，但到车站时上下重叠起来，施工起来难度大。线路纵断面型式考虑列车运行的站间距较短，区间隧道一般埋深较深，车站则浅一些，便于列车出站启动和进站刹车，但目前车辆可以采用再生制动，于是区间隧道可以选择单坡，这样能节能坡比减少集水坑的数量。车站形式的选择，宜因地制宜，尽可能方便施工，尽量缩小规模，不影响城市道路交通。暗挖车站拱、柱连接问题西单地铁车站因采用三拱结构，结构形式不合理，造成拱部连接部位形成汇水槽，造成大量漏水，修复花费达3千多万。要注意从结构上处理好暗挖车站拱、柱连接问题，以防漏水。车站结构的防水问题明挖车站全包防水：隔离层材料选择和施工工艺，深圳地铁采用此法。部分防水：主要采用混凝土自防水（混凝土抗渗性、混凝土裂缝控制、裂缝防水）入手，顶板可附加防水层。地铁不设沉降缝，最多设变形缝。上海地铁采用此法。暗挖车站也包括全包防水和部分防水（包拱部、边墙，但不包仰拱）及排放结合。车站结构设计和计算中问题结构耐久性问题背景：香港地铁使用10年后，管片钢筋锈蚀，保护层剥落。北京西直门立交桥使用了30年后，出现类似问题，拆除重建。提高结构耐久性的途径加大保护层厚度：一般建筑物为3cm，地铁为5cm，也可设为缝宽的0.3%—0.4%。提高混凝土的密实度控制裂缝的开展做好地下结构的防水措施加强结构整体和构造要求城市轨道车站结构设计1设计荷载及结构设计原则2地下车站结构形式3高架车站结构形式1设计荷载及结构设计原则

1）设计荷载

《地下铁道设计规范》（GB50157—92）根据结构类型给出荷载分类表如下表1，但对于各项荷载标准值的取法没有明确规定，原则上要求根据相关规程或实际情况决定荷载大小，并考虑施工和使用过程中发生的变化。在设计中，以对结构整体或构件可能出现的最不利荷载组合进行计算。

表1荷载分类表（注：表中“+”表示荷载存在）表中“地层压力”的确定，在地下工程中是十分困难的事，规范原则上要求应根据结构所处工程地质和水文地质条件、埋置深度、结构形式及其工作条件、施工方法及相临隧道间距等因素，结合已有的试验、测试和研究资料，按有关公式计算或以工程类比确定。表中“侧向地层抗力及地基反力”，应根据结构的形式、结构在荷载作用下的变形、结构与地层的刚度、施工方法、回填与压浆情况及地层的变形特征等因素确定。表中地铁“车辆荷载”应按其实际轴重和排列计算，并考虑冲击力的影响，同时尚应采用线路通过的重型设备运输车辆的荷载进行验算。表中“施工荷载”系指设备运输及吊装荷载，施工机具及人群荷载，相临隧道施工的影响，盾构法或顶进法施工的千斤顶顶力及压浆荷载等。

2.结构设计原则

1）工程结构材料地铁土建工程的结构材料一般采用钢筋混凝土或预应力混凝土，在必要时，也可采用钢结构或钢与混凝土组合结构。规范规定了混凝土材料的最低强度等级，见表2，此外，混凝土还需满足抗冻、抗渗和抗侵蚀等耐久性要求。钢筋混凝土和锚喷支护中的非预应力钢筋可采用Ⅰ级或Ⅱ级钢筋，预应力钢筋应优先采用高强钢绞线。混凝土的最低设计强度等级

2）明挖隧道结构明挖隧道结构设计计算应符合下列规定：（1）明挖隧道宜按底板支撑在弹性地基上的结构物计算。（2）当车站结构简化为平面问题进行分析时，宜计入立柱和楼板压缩变形的影响。（3）当设有斜托的框架结构进行内力分析时，宜计入斜托的影响。（4）当用逆筑法修建车站时，应计入立柱施工误差造成的偏心影响。（5）必要时应根据明挖隧道的地质、埋深、施工方法等条件，进行抗浮、整体滑移及地基稳定性计算。（6）现浇钢筋混凝土壁板式地下连续墙的设计应符合下列要求：①单元槽段的长度和深度，应根据建筑物的使用要求和结构特点、工程地质和水文地质条件、施工条件和施工环境等因素参考类似工程的实践确定，必要时可进行现场成槽试验。②当确定地下连续墙的入土深度时，必须满足墙体整体抗滑动和抗倾覆稳定、坑底抗隆起稳定及坑底抗渗流稳定的要求。③地下连续墙的墙体结构，当支撑系统设置围囹或逆筑法中用楼板代替支撑时，可沿纵向取单位长度按弹性地基梁计算；当支撑系统不设围囹只设对撑或锚杆时，可取一幅墙宽按弹性地基板计算，墙体宜按施工顺序逐阶段计算。当计入支撑作用时，应考虑每层支撑设置时墙体已有的位移和支撑的弹性变形。④地下连续墙体段之间可采用不传递应力的普通接头，当纵向必须形成整体时，应采用刚性接头。当地下连续墙作承重基础时，应进行承载能力、地基强度、变形和稳定性计算。⑤当地下连续墙与隧道结构连接时，预埋在墙内的受力钢筋、连接螺栓或连接板锚筋等，均应满足受力要求，其锚固长度应符合构造规定。⑥地下连续墙的墙面倾斜度和平整度，应根据建筑物的使用要求、地质条件及挖槽机械等因素确定。墙面倾斜度不宜大于1/150，局部突出不宜大于100mm且墙体不得侵入隧道净空。3）锚喷暗挖隧道结构矿山法施工的隧道结构设计计算应符合下列规定：当计算整体式衬砌时，应计入地层抗力对衬砌变形的约束作用。（1）锚喷衬砌和复合式衬砌初期支护的设计参数，可采用工程类比法或通过理论计算确定。

（2）复合式衬砌的初期支护，应按主要承载结构设计；二次衬砌，应根据其施工时间、施工后外部荷载的变化情况和地质条件等因素按下列原则设计：①地层和初期支护的变形基本稳定后施作的二次衬砌，在外部荷载不在增加的情况下可按构造要求设计。②第四纪土层中的浅埋隧道及通过软弱或膨胀性围岩中的隧道，初期支护应具有较大的刚度和强度，且宜提前施作二次衬砌，由二者共同承受外部荷载。当二次衬砌采用素混凝土衬砌时，应验算其抗裂度。

4）盾构隧道结构盾构法施工的隧道结构设计计算应符合下列规定：（1）装配式衬砌宜采用具有一定刚度的柔性结构，应限制荷载作用下的变形和接头张开量，满足其受力和防水要求。（2）隧道结构的计算简图应根据地层情况、衬砌构造特点及施工工艺等确定，宜考虑衬砌与地层共同作用及装配式衬砌接头的影响。在软土地层中，可按自由变形的弹性匀质圆环计算结构内力。（3）装配式衬砌的构造应符合下列要求：①隧道衬砌宜采用块与块、环与环间用螺栓连接的管片。②衬砌环宽可采用750～1000mm，在与盾构千斤顶冲程相适应的情况下宜选用较大的宽度。曲线地段应采用适量的不等宽的楔形环，其环面锥度由隧道的直径、楔形块间距及隧道曲率半径确定，每环的楔形量可采用20～50mm。③衬砌厚度应根据隧道直径、埋深、工程地质及水文地质条件、使用阶段及施工阶段的荷载情况等确定，宜为隧道外轮廓直径的0.05～0.06倍。④衬砌环的分块，应根据管片制作、运输、安装和受力要求确定。单线区间隧道可采用6～8块；双线区间隧道为8～10块。（4）衬砌制作和拼装必须达到下列精度：单块管片制作的允许误差，宽度为0.5mm,弧弦长为1.0mm；环向螺栓孔及孔位为1.0mm；厚度为1.0mm。整环拼装的允许误差，相临环的环面间隙为不大于1.0～1.5mm，纵缝相临块间隙为1.5～2.5mm，纵向螺栓孔中心形成的圆周直径为2～3mm，衬砌环外直径为3.5mm。

衬砌【tunnellining】指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利渠道中。衬砌简单说来就是内衬，常见的就是用砌块衬砌，可以是预应力高压灌浆素混凝土衬砌。二次衬砌和初期支护相对而言，指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用，以适应现代化高速道路隧道建设的要求。（5）作用在挤压混凝土衬砌上的水平荷载，根据地层条件应按下列规定采用：对于砂土为垂直荷载值的0.7倍；对于粘土为垂直荷载值的0.8倍；对岩石由专门试验结果确定。当采用上述水平荷载值设计衬砌时，不计地层抗力。（6）盾构千斤顶作用在挤压混凝土衬砌上的纵向压力不得大于1.5MPa。2地下车站结构形式根据不同的施工方法，可对地下车站的结构形式进行分类，现简述如下。

1.明挖法施工的车站结构明挖车站可采用矩形框架结构或拱形结构。车站结构形式的选择应在满足功能要求的前提下，兼顾经济和美观，力图创造出与交通建筑相协调的气氛。现已有整体现浇、全装配、与围护墙组合现浇以及部分装配等成型方法。1）矩形框架结构矩形框架结构是明挖车站中采用最多的一种形式，根据功能要求，可以设计成单层、双层、单跨、双跨或多层多跨等形式。侧式车站一般采用双跨结构；岛式车站多采用三跨结构，站台宽度≤10m时站台区宜采用双跨结构，有时也采用单跨结构；在道路狭窄的地段修建地铁车站，也可采用上、下行线重叠的结构。典型断面结构如图3所示。图3明挖法结构断面形式

2）拱形结构拱形结构一般用于站台宽度较窄的单跨单层或单跨双层车站，可以获得较好的建筑艺术效果。3）整体式结构与装配式结构现浇钢筋混凝土结构具有防水性和抗震性能好、能适应结构体系的变化、不需大型起吊和运输设备等优点，在我国地铁工程中获得了广泛应用。由于构件批量生产，质量较易控制，而且可提高施工进度，尤其适用于定型车站的修建，但接头是防水的薄弱部位，所以后来又发展了一种底板和边墙采用现浇构件，顶板和内部梁、板、柱等采用装配式构件的部分装配式结构。明挖法施工的车站，施工方法简单、技术成熟、工期短、造价低、便于使用，但施工时对周围环境影响较大，适用于环境要求不太高的地段。

2.盖挖法施工的车站结构盖挖法施工的车站结构，从结构形式上看，它是通过打桩或连续墙支护侧壁，加顶盖恢复交通后在顶盖下开挖，灌注混凝土进行施工。与明挖法比较，其特点是：在地面交通繁忙地区可以很快地恢复路面，尽可能小地影响交通，但其施工难度要大于明挖法。盖挖车站也多采用矩形框架结构，与明挖车站矩形框架结构相同；其与明挖车站的主要区别在于施工方法和顺序不同。盖挖车站一般采用与围护墙结合现浇的成型方法，又分盖挖顺作法、半逆作法和逆作法。

软土地区地铁车站一般采用地下墙或钻孔灌注桩作为施工阶段的围护结构。地下墙可作为主体侧墙结构的一部分，内部现浇钢筋混凝土组成双层衬砌结构；也可将单层地下墙作为主体侧墙结构。单、双层墙应经工程造价、进度、结构整体性、防水墙渗漏、施工处理等综合比较后，根据不同地质、周围环境等选用。单层侧墙即地下墙在施工阶段作为基坑围护结构，建成后使用阶段又是主体结构的侧墙。在地下墙中可采用预埋“锥螺纹钢筋连接器”将板的钢筋与地下墙的钢筋相接，确保单层侧墙与板的连接强度及刚度。砂性地层中不宜采用单层侧墙。双层侧墙即地下墙在施工阶段作为围护结构，回筑时在地上墙内侧现浇钢筋混凝土内衬侧墙，与先施工的地下墙组成叠合结构，共同承受使用阶段的水土侧压力，板与双层墙组成现浇钢筋混凝土框架结构。

3.矿山法施工的车站结构矿山法施工的地铁车站，视地层条件、施工方法及其使用要求的不同，可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车站，根据需要可做成单层或双层。采用这种施工方法的车站一般位于岩石地层，在松软地层中，施工难度和土建造价要高于明挖法车站。1)单拱车站隧道这种结构形式由于可获得宽敞的空间和宏伟的建筑效果，在岩石地层中采用较多；近年来国外在第四纪地层中也有采用的实例，但施工难度大、技术措施复杂，造价也高，如图4所示。双拱立柱式车站早期多在石质较好的地层中采用，随着新奥法的出现，这种形式近年来在岩石地层中已逐渐被单拱车站取代。2）双拱车站隧道双拱车站有两种基本形式，即双拱塔柱式和双拱立柱式，如图5所示。图4单拱车站图5双拱车站a双拱塔柱式车站b双拱立柱式车站3）三拱车站隧道三拱车站亦有塔柱式和立柱式两种基本形式，但三拱塔柱式车站现已很少采用，土层中大多采用三拱立柱式车站，如图6所示。图6三拱立柱式车站

4.盾构法施工的车站结构

盾构车站的结构形式与所采用的盾构类型、施工方法和站台形式等密切相关。传统的盾构车站是采用单圆盾构或单圆盾构与半盾构结合或单圆盾构与矿山法结合修建的。近年来开发的“多圆盾构”等新型盾构，进一步丰富了盾构车站的形式。盾构车站的站台有侧式、岛式及侧式与岛式混用(称为复合型)等三种基本类型。盾构车站结构形式可分为以下几种：这种形式的盾构车站与其他形式盾构车站相比，施工简单、工期短且造价低，适用于道路较窄和客流量较小的车站。1）两圆形隧道组成的侧式站台车站这是一种最简单的盾构车站，一般每个隧道都设有一组轨道和一个站台，两隧道的相对位置主要取决于场地条件和车站的使用要求，多设于同一水平面。在车站两端或车站中部两隧道之间设斜隧道以供乘客进出站台。在两个并列隧道之间可以用横向通道连通，两隧道之间的净距应保证并列隧道施工的安全并满足中间竖井(或斜隧道)的净空要求。其结构断面形式如图7所示。

图7盾构法结构断面形式2）三拱塔柱式车站三拱塔柱式车站由并列的三个圆形隧道组成，两侧为行车隧道并在其内设置站台，中间为集散厅，用横向通道将三个隧道连成一体；与两圆形隧道组成的车站一样，一般在车站两端或车站中部两隧道之间设斜隧道以供乘客进出站台。典型的三拱塔柱式车站结构断面形式如图8所示。这种形式的车站施工也较为简单，在工程地质和水文地质条件较差的地段也可采用，但总宽度较大，一般为28～30m，需在较宽的路段内方可采用，适用于中等客流量的车站。

图8三拱塔柱式车站3）立柱式车站传统立柱式车站为三跨结构，先用单圆盾构开挖两旁隧道，然后施工站厅部分，将它们联成一体，乘客从车站两端的斜隧道进人站台。站台宽度应满足客流集散要求，一般不小于10m。站台边至立柱外侧的距离不小于2m。其结构断面形式如图9所示。传统型的立柱车站施工工序多，工程难度大，造价也高，但和三拱塔柱式车站相比，它具有总宽度较窄、能满足大客流量的优点。总宽度一般可以控制在20m左右。图9三拱塔柱式车站针对传统盾构车站存在的问题，日本开发了“多圆型盾构”。这种新型盾构经组装或拆卸后，既可用于地铁区间隧道，也可用于车站隧道的施工，车站断面一次开挖成型。以上三种盾构车站，均需按要求设计和加工盾构，所需费用较大，一般在一条线多个车站使用盾构才合理。3高架车站结构形式传统铁路在城市发展并具有先行权的形式是高架铁路。高架铁路与道路网络平置，站间距相对较短。这类铁路有巴黎等的高架铁路。大多数高架铁路都应尽可能建得低一些，以降低造价。高架车站主要是根据所在位置和设置的站房来确定车站形式，与采用的线路铺设方式有较大关系。高架车站也可分为岛式和侧式两种形式。岛式车站中，双方向客流可以同站台乘降，站台利用率较高，但线路结构复杂，站台宽度也较侧式站台的任一侧要求要宽，从而需要较多的、集中的空间，可能造成地面土地利用的困难。

侧式站台双方向客流流线分开考虑，不易造成客流的混乱；站台在建筑空间上可以适当分散处理，如横列或纵列处理等；有时也容易与地面客流及换乘方向结合。因此，实际工作中，高架车站较多地采用侧式站台形式，以尽可能减少车站宽度，降低车站造价。

1.高架车站的结构形式

高架车站可采用钢筋混凝土框架结构、梁式结构或框架与梁式混合结构。

钢筋混凝土框架结构适用于用地范围大、车站体积大的地段，可做成双层甚至三层，以利于开发利用。

梁式结构适用于用地范围小、客流量小、车站体积小的地段。框架与梁式混合结构行车部分的梁和区间梁相同，并与站台部分的梁板脱开，以防止列车行驶时的振动对车站主体结构产生影响，适用于用地范围大的地段。

2.区间高架桥的结构形式对地铁和轻轨高架桥，应尽量采用等跨等高度梁。桥梁形式与跨径的选择，应结合周围环境和工程地质条件，从景观、经济和施工等方面综合考虑确定，并注意梁与墩身的形体搭配，以满足美观的要求。较适合的结构有预应力混凝土箱梁（单室双箱梁、单室单箱梁、双室单箱梁）、预应力混凝土板梁（空心板梁、低高度板梁）、后张法预应力混凝土T型梁、下承式槽形梁、钢一混凝土叠合梁等形式。图10城市轨道高架桥常见截面a)箱梁；b)空心板梁；c)T形梁；d)槽形梁；e)脊梁式箱梁（1）预应力混凝土箱梁箱形截面是目前比较先进且已被广泛采用的梁截面形式。闭合薄壁截面抗扭刚度大，整体受力性能好，对于斜弯桥尤为有利。同时因其顶板和底板都具有较大的面积，所以能有效抵抗正负弯矩，并满足配筋要求。箱形截面具有良好的动力特性，它的收缩变形数值小，材料用量小；截面外形简洁，箱底面平整，线条流畅，配以造型简洁的圆柱墩或Y形墩，非常适宜于现代化的城市桥梁。

箱形截面有各种形式：单室双梁桥适用于景观要求高、施工能力强的条件；单室单箱或单箱双室梁材料用量少，外形可做成流线形，造型美观。景观效果好，宜采用现浇法施工，可以用在大跨度桥梁和曲线桥上使用。（2）预应力混凝土板梁板梁结构建筑高度小，外形简洁，便于吊装施工。预应力板梁的经济跨度为16～20m.板梁截面主要有空心板、低高度板和异形板。空心板梁每跨可根据桥宽采用4～8片拼装而成，每片吊装质量约40～50t，而底高度板梁采用2片拼装，相对吊梁质量大。异形板梁在美观上占有优势，它采用单片梁形式，一般采用现浇施工，工期长。从受力上讲，板梁的抗扭刚度小，对抵抗列车偏移不利。多片空心板梁也可用在道岔区及有配线的地段。（3）预应力混凝土T形梁

T梁与箱梁同属肋梁式结构，它兼具箱梁刚度大、材料用料省的特点，同时，主梁采用工厂或现场预制，可提高质量，减薄主梁尺寸，从而减轻整个桥梁自重。每跨梁由多片预制主梁相互联结组成，吊装重量小，构件容易修复或更换，避免了箱梁内模的拆除困难。简支T梁经济跨度为20～25m。（4）预应力混凝土组合箱梁预应力混凝土组合箱梁，即在预制厂内用先张法制造槽形梁，架立后再在它上面现浇钢筋混凝土连续桥面板，将槽形梁连成整体，形成组合式箱梁。区间由四片简支梁组成，经济跨度为23m吊装质量约25,该方案兼具箱梁整体性好，抗扭刚度大的优点，同时现浇连续桥面结构克服了简支梁接缝多的缺点，使行车条件得到改善；从施工上讲，组合梁预制、运输、吊装方便，架桥速度快，对城市干扰少，缺点是桥面板需就地浇筑，增加现场混凝土施工量，且先张法只能直线预制，不适于弯桥梁，美观上也逊色于其他方案。（5）钢—混凝土结合梁钢板梁或钢桁梁通过剪力传递器与钢筋混凝土桥面板结合成主梁的一种桥梁，称为结合桥梁。这种构造形式的实质在于，剪力传递器使钢筋混凝土板与钢梁在竖向荷载作用下共同受弯，钢筋的上翼缘或上弦杆所需的承压面积可大大减小，这样充分发挥了混凝土和钢材的受力特性。6）其他形式的梁桥随着都市范围的扩大和地理环境的多样性，任何形式的桥梁都有可能作为城市轨道交通高架桥，特别是从城市景观出发，各种形式的拱桥、拱梁组合桥、斜拉桥等都有可能城市轨道交通中的桥梁。

综合分析，从构件标准化，便于工厂制造和机械化施工的原则出发，同一条高架线路的结构类型不宜过多，应当优先推荐中小跨度预制梁桥方案；但在特殊地理环境下，考虑环境协调、美观等因素，特殊类型的桥梁也常常成为因地制宜的合理选择。第4单元钻孔灌注桩施工一、 钻孔灌注桩的定义及分类二、 钻孔灌注桩的成孔方式及适用范围三、 现场组织供应四、 各种成孔方式的比较分析五、 各种成孔方式的工艺介绍六、 钻孔灌注桩的检验试验七、 钻孔灌注桩施工的质量控制要点八、 投标注意事项主要内容1、定义钻孔桩是指在工程现场通过机械钻孔手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。2、分类按成桩工艺，钻孔灌注桩可以分为：干作业法钻孔灌注桩；泥浆护壁法钻孔灌注桩；套管护壁法钻孔灌注桩。一、钻孔桩的定义、分类钻孔灌注桩的成孔方式主要有：旋挖钻机成孔回旋钻机成孔冲击钻机成孔HPE液压垂直插入机成孔二、 钻孔灌注桩的成孔方式及适用范围旋挖钻机冲击钻机回旋钻机HPE液压垂直插入机旋挖钻机主要用于干作业法钻孔灌注桩回旋钻机主要用于直径≤1200泥浆护壁法钻孔灌注桩冲击钻机主要用于直径≥1300泥浆护壁法钻孔灌注桩HPE液压垂直插入机主要用于全套管护壁扩孔法钻孔灌注桩二、 钻孔灌注桩的成孔方式及适用范围1、施工场地准备：钻孔桩施工前应进行场地平整，并保证施工场地道路的通畅2、混凝土的组织供应：钻孔桩成孔后应立即浇筑混凝土，减少塌孔的几率3、机械设备的配合：现场应安装塔吊，旋挖钻机还需要配备吊车、挖机等辅助机械设备三、现场组织供应4、泥浆的排放：回旋钻机、冲击钻机会排出大量泥浆，在平面布置时应考虑泥浆排放的方式5、水电准备：回旋钻机、冲击钻机用水用电量大，应根据工期、电量大小合理配备钻机的数量。旋挖钻机、HPE使用柴油，不需要使用水电6、正式实施前，应进行试钻施工，确定本工程钻孔桩的施工工艺。三、现场组织供应(一)旋挖钻机成孔：施工速度非常快，一台机械正常情况一天可以成孔3-5根；机械自身没有吊装设备，需要有起重设备配合浇筑混凝土或安装钢筋笼；挖机、铁马车配合出土；不受水电限制，采用柴油提供动力（二）回旋钻机成孔：是目前重庆市场最常用的施工机械，施工成本小于冲击钻机。一根钻孔桩平均三天可以成孔，机械自身有吊装设备，可不要吊车、塔吊等设备配合；一台机械功率37KW，水电费用较高四、 各种成孔方式的比较分析（三）冲击钻机成孔：施工速度较慢，一根钻孔桩平均七天可以成孔，机械自身只能配合混凝土浇筑，需要有吊车、塔吊配合安装钢筋笼；需要泥浆泵、泥浆池（四）HPE液压垂直插入机成孔：可进行全钢导管施工，适用于复杂地质条件下的钻孔桩施工。同时，还可以配合扩孔快换魔力钻斗，进行扩大钻孔桩施工。施工成本非常高，目前重庆市场尚未使用。四、 各种成孔方式的比较分析（一）旋挖钻机施工工艺：施工准备→测量放线→设备就位→安装护筒→钻进成孔→钢筋笼制作→验芯→清孔→验孔→移机→吊放钢筋笼→吊放导管→浇注水下砼→拔护筒→桩检测（二）回旋钻机施工工艺：测量放线定位→砌筑井圈→引桩施工→场地准备→钻机就位安装→钻进成孔→钢筋笼制作→验芯→清孔→验孔→钢筋笼安装→导管安装→浇注水下砼→桩检测五、 各种成孔方式的工艺介绍（三）冲击钻机成孔工艺：测量放线定位→砌筑井圈→引桩施工（或安装钢护筒）→场地准备→钻机就位安装→钻进成孔→钢筋笼制作→验芯→清孔→验孔→钢筋笼安装→导管安装→浇注水下砼→桩检测（四）HPE液压垂直插入机：HPE液压垂直插入机就位→调整HPE液压垂直插入机水平度→吊装钢管柱→HPE液压垂直插入机插入钢管柱→钢管柱四周回填碎石并排浆→钢管柱内浇筑钢筋混凝土→割除工具柱、HPE液压垂直插入机移位→回填孔口拔除钢护筒五、 各种成孔方式的工艺介绍钢护筒安装清孔钻头泥浆池岩芯取样塌孔灌砂浆泥浆护壁检测泥浆比重泥浆稠度测试钻心检测（一）地基承载力检验：采用岩石的单轴抗压强度检验桩基础地基的承载力，钻孔桩可不进行桩底不良地质检测。取芯的位置应在桩端底面，取芯的数量应根据场地的复杂程度、建筑物的安全等级、桩径的大小确定，详见下表：七、 钻孔灌注桩的检验试验安全等级桩直径d(mm)≥800<800一级不少于总桩数的10%且不应少于6根不少于总桩数的5%且不应少于6根二、三级不少于总桩数的5%且不应少于4根不少于总桩数的3%且不应少于4根岩芯取样数量注：1、每桩应不少于9个标准试件（Φ50x100mm的圆柱体）进行天然适度条件下的岩石单轴抗压强度试验（一般泥岩做天然单轴抗压强度，砂岩做饱和单轴抗压强度）。2、当场地岩性变化时，应增加取样数量。对复杂场地的一级建筑不宜少于9根，二级建筑不宜少于6根；3、总桩数少于表中规定时，应全数检验。钻芯法：检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端岩土性状；桩直径不宜小于800mm,长径比不宜大于30低应变法：检测混凝土桩的完整性，判定桩身缺陷的程度和位置，钻孔桩桩长≤15米可采用声波透射法：检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别，钻孔桩桩长＞15米应采用（二）常用桩身检验方法

(一)成孔质量的控制成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。八、 钻孔灌注桩施工的质量控制要点（1）刚性角的控制在正式施工前，应根据地勘报告绘制过程钻孔桩柱状图，合理确定开挖顺序（从低到高进行），以满足刚性角的要求。

(一)成孔质量的控制(2)确保桩身成孔垂直精度为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施。(2)采取隔孔施工程序钻孔混凝土灌注桩是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。(一)成孔质量的控制(3)确保桩位、桩顶标高和成孔深度在护筒定位后及时复核护筒的位置。严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录。以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

(一)成孔质量的控制虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度,如测绳的测深比钻杆的钻探小,就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。(一)成孔质量的控制(4)清孔：清孔工作十分重要,它关系到桩的承载力是否能够达到设计要求。泥浆护壁成孔桩清孔方法采用钻机正反回转钻进行清底，在正反回转钻后孔底沉渣即悬浮于泥浆中，钻机停止转动后立即下套管浇筑砼,此时沉渣应在砼上面,逐渐向上推送,泥浆被砼挤到孔外。

(一)成孔质量的控制钢筋笼制作前首先要检查钢材的质量保证资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的。因此,吊环长度是根据底粱标高的变化而改变,所以应根据底粱标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋人标高满足设计要求。(二)钢筋笼制作质量和吊放在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因。如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。(二)钢筋笼制作质量和吊放1、原因首批混凝土储量不足或是储量足够,但导管口距孔底的间距较大,混凝土下落后不能埋设导管口,以致泥水从导管口涌入。导管密封不严,接头处橡皮垫破裂,或是导管焊缝破裂,水从缝隙中进入导管。由于测深出错,作业中拔脱导管,底口涌入泥水。2、控制办法为了避免进水,作业前要采取相应的预防措施,检查导管密封性及焊缝是否结实,核算初灌量,测导管下水深度。万一进水,应迅速查明事故原因,采取相应对策。(三)导管进水问题

为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象。在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度,混凝土坍落采用18cm-20cm,并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m。不宜大于5m和小于lm,严禁把导管底端提出混凝土面。(四)混凝土浇筑

在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥,这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。控制浇筑桩顶标高，浇筑高度不得少于设计桩顶标高加800-1000mm。

(四)混凝土浇筑（一）混凝土：按照规范要求，钻孔桩应采用水下混凝土，规范规定单方混凝土的水泥用量不得少于360kg（当参入粉煤灰时，水泥用量可不受此限制）。在投标报价时应注意水下混凝土与普通混凝土的单价的差别；同时应仔细查看地质勘察报告及进行现场踏勘，合理确定混凝土的充盈系数。九、 投标注意事项（二）钻孔桩检测：按照重庆市规定，桩长超过15米的钻孔桩应采用声波检测法。声波检测法必须埋设声波检测管，在投标报价时英充分考虑埋管及检测费用。（三）塌孔处理的费用：塌孔处理的方法为灌注砂浆，在实际实施过程中最好采用灌注低标号混凝土。在投标报价时，应预估塌孔的几率，适当考虑塌孔处理及二次钻进的费用。九、 投标注意事项第5单元土钉墙围护结构施工工艺1概述2土钉支护的基本原理3土钉喷射混凝土设计与验算4复合土钉墙支护5土钉支护施工6工程实例概念：土钉支护是由密集的土钉群、被加固的土体、喷射混凝土面层组成，形成一个复合的、能自稳的、类似于重力式挡墙的挡土结构，以此来抵抗墙后传来的土压力和其它作用力，从而使开挖基坑或边坡稳定。1.概述发展概况土钉支护技术是以新奥法理论为基础发展起来，最早应用这项技术的是法国，几乎同时美国和德国发展土钉技术。我国应用土钉的首例是1980年太原煤矿设计院王步云等人将土钉用于山西柳湾煤矿的边坡工程。80年代末，北京工业大学和北京农村建筑总公司对插筋补强护坡和素土边坡进行了荷载作用下的破坏试验。解放军总参三所采用的喷锚网支护方法和岩体边坡锚固技术在1992年以后用于城市建筑基坑开挖中的支护，所以沿用喷锚网的名称。1概述1概述优点：1)

能合理利用土体的自承能力，将土体作为支护结构不可分割的部分2)

结构轻型，柔性大，有良好的抗震性能和延性3)

施工设备简单轻便，不需大型的机具和复杂的工艺4)施工方便，速度快，不需单独占用场地缺点：土钉支护的缺点和局限性主要是基坑变形大，由于土钉支护是一种被动受力支护形式，只有土体发生变形时土钉才受力，因此基坑变形位移相对较大。适用范围：1)

土钉支护主要适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土2)

对于无胶结砂层、砂砾卵石层和淤泥质土，土钉成孔困难，不宜采用土钉支护3)

对于不能临时自稳的软弱土层，土钉支护的现场施工无法实现，因此也不能采用土钉支护2土钉支护的基本原理土钉支护的基本原理：土与土钉共同作用，形成复合体，提高整体稳定性。北京工业大学试验证明：比素土提高2~3倍2土钉支护的基本原理土钉作用的机理1)土钉对复合体的骨架约束作用骨架有约束土体变形的作用2)土钉对复合体起分担作用分担比例取决于：土钉与土体的相对刚度比；土钉所处的空间位置；复合土体的应力水平3)土钉具有应力传递和扩散的作用非稳定区土体传递(土钉)到稳定区土体，并减少应力集中4)坡面变形的约束作用钢筋网喷射混凝土面板与土钉连接在一起2土钉支护的基本原理试验结果反映土钉支护的一些作用机理及其特点1986年法国的试验结果表明：1)土钉墙最大变形发生在顶部，随着深度的增加而减小，整体上比锚杆挡墙的位移要大；墙体内的变形随离开墙面的距离增大而减小。2)土钉内力分布不均匀；破裂面附近最大，向两端越来越小3)密集土钉加固墙体，类似重力式挡墙，要验算抗滑和抗倾覆安全性4)复合墙体后的土压力分布接近三角形，在坡角处土压力减小5)很少见到混凝土面板上锚头破坏3土钉喷射混凝土设计土钉支护的设计内容1)确定土钉平面和剖面尺寸，及分段施工高度2)确定土钉布置方式和间距3)确定土钉的直径、长度、倾角及在空间的方向4)确定钢筋类型、直径及构造5)注浆方式、浆体强度指标6)喷射混凝土面层设计及坡顶防护措施7)土钉抗拔力验算8)整体稳定性分析，变形预测和可靠性分析9)施工图设计及说明10)现场监测和质量控制设计3土钉喷射混凝土设计设计原则1)设计时确定分段施工高度后，需要进行各施工阶段的整体稳定性分析。2)一般按平面应变问题计算，对于基坑面上靠近凹角的区段，可按三维问题的有利影响对设计参数作部分调整，对于靠近凸角的区段，应局部加强。3)对于重要的基坑工程，采用有限元法进行计算。3土钉喷射混凝土设计设计要求1)一般用于基坑在12m左右的边坡，斜面坡为70~90

。2)土钉长度一般为开挖深度的0.5~1.2倍，其间距1~2m，土钉与水平面夹角为5~20

。3)土钉须和面层有效连接在一起，常设有承压板和加强钢筋4)土钉应采用HRB335以上的螺纹钢，钢筋直径为16~32mm，钻孔直径为70~120mm5)喷射混凝土面层厚度宜为80~200mm，常用为100mm，喷射混凝土强度等级不低于C203土钉喷射混凝土设计设计要求6)混凝土面层应配钢筋网，钢筋网采用Ⅰ级钢筋6~10mm，间距150~300mm，钢筋保护层厚度不宜小于20mm，坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm7)注浆材料宜用水泥浆或水泥砂浆，注浆水泥应采用普通硅酸盐水泥，强度不低于42.5级。注浆方式可采用重力无压注浆、低压注浆、高压注浆和二次注浆。8)土钉墙顶部应采用砂浆或混凝土护面，自坡顶1m内应配置与墙面内相同的钢筋，坡顶与坡角应设置排水沟。3土钉墙的验算

当按设计原则与设计要求完成设计后，需要进行如下的验算：土钉抗拉承载力的验算内部稳定性验算外部稳定性验算喷射混凝土面层的验算1、土钉抗拉承载力的验算Tt－试验得到的极限抗拔力(kN/m)D－钻孔直径(m)

f－锚体砂浆与土体间第i层土的粘结强度(kN/m2)3土钉墙的验算抗拉承载力的设计值抗拉承载力的标准值理解两点怎么验算能否达到这个设计值呢？根据基坑侧壁安全等级采用试验和经验估算的方法进行确定至少能承受的抗拔力支护需要的抗拔力设计值1.25倍的标准值对于二级基坑，采用

f的平均值与滑裂面外的稳定长度之积，与设计值相比较1、土钉抗拉承载力的验算－土钉长度验算Tuj－第j个土钉滑裂面外的抗拔力(kN)D－钻孔直径(m)Lbj－第j个土钉伸入破裂面外的稳定长度(m)qsik－锚体砂浆与土体间第i层土的粘结强度(kN/m2)3土钉墙的验算对于三级基坑，采用下式验算达到设计值HRLbjTjk－第j个土钉受拉荷载标准值(kN)Sxj

Szj－土钉水平与垂直间距(m)；3土钉墙的验算1、土钉抗拉承载力的验算

－荷载折减系数

－坡面与水平面夹角；

－土钉所在土体的内摩擦角；A－钢筋截面积(mm2)

Tujmax

－各层土钉最大设计值；fy－钢筋抗拉强度设计值(N/mm2)1、土钉抗拉承载力的验算－截面积验算3土钉墙的验算3土钉墙的验算

当按设计原则与设计要求完成设计后，需要进行如下的验算：土钉抗拉承载力的验算内部稳定性验算外部稳定性验算喷射混凝土面层的验算3土钉墙的验算

当按设计原则与设计要求完成设计后，需要进行如下的验算：土钉抗拉承载力的验算内部稳定性验算外部稳定性验算喷射混凝土面层的验算密集的土钉组成的复合体可将其视为重力式挡土墙，从试验得出，破坏时明显具有平移和转动性质HWBFiPiKH－抗滑动安全系数，1.2Eax

－墙后主动土压力；Fi－假设墙底断面上产生的抗滑合力3土钉墙的验算3、外部整体稳定性分析平衡法抗倾覆稳定性验算HWBFiPiKQ－抗倾覆安全系数；1.3Ti－第i个土钉受到的土压力；3土钉墙的验算3土钉墙的验算

当按设计原则与设计要求完成设计后，需要进行如下的验算：土钉抗拉承载力的验算内部稳定性验算外部稳定性验算喷射混凝土面层的验算3土钉墙的验算可按连续板进行面板的跨中和支座截面的受弯、支座截面的受剪验算，参考《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。4、喷射混凝土面板验算3土钉墙的验算例题：某基坑开挖深度为8m，黏性土层，

=22，

=18.0kN/m3，c=15kPa，土层与锚固体的极限摩阻力标准值40kPa，土钉墙坡面与水平面夹角为80

，土钉竖向间距为1.5m，水平向间距为2m，土钉与水平夹角为15

，锚固体直径为d=0.12m，地面超载20kPa。无地下水。试计算土钉的抗拔承载力？4复合土钉墙支护复合土钉墙支护，即是将土钉墙与其他支护技术有机结合的复合支护体系，是一种改进或加强型土钉墙。常用的复合土钉墙类型：1、土钉墙＋止水帷幕＋预应力锚杆2、土钉墙＋预应力锚杆3、土钉墙＋微型桩＋预应力锚杆4、土钉墙＋微型桩＋止水帷幕＋预应力锚杆4复合土钉墙支护复合土钉墙验算复合土钉墙与土钉墙计算类似，不同的是在整体稳定性分析中，要考虑其他支护技术的有利影响，

s、As、SL－搅拌桩、微型桩抗剪强度设计值和面积、间距；PNj、Sm－预应力锚杆的承载力设计值与间距；

、

－为折减系数，在0.5~1.0间选值。4复合土钉墙支护构造要求1)除使用钻孔注浆的土钉外，常常使用新型预应力土钉、二次注浆土钉等2)复合土钉墙中锚杆的抗拉荷载不宜过大，一般小于300kN，面层上锚杆位置一般设置连梁。3)复合土钉墙的水泥强度一般要求较高4)微型桩一般使用100~300mm的钻孔灌注桩、钢管桩、型钢桩等，常嵌入坑底以下2~3m处。5土钉支护施工工艺流程1、按设计要求开挖工作面，修正边坡2、喷射第一层混凝土3、钻孔安装土钉5土钉支护施工工艺流程4、注浆5、