2015一建-軌道交通工程結(jié)構(gòu)與材料講義(DOC)

1、軌道交通工程結(jié)構(gòu)與材料1-工程結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1地鐵車站結(jié)構(gòu)與施工方法 地鐵區(qū)間睚直結(jié)構(gòu)與施工方法 輕軌交通離架橋梁結(jié)梅與施工農(nóng)點(diǎn) 城市軌逍交通的軌漕結(jié)構(gòu)組成城市軌道城市軌道交通工程交通工程地鐵車站結(jié)構(gòu)與施工方法一、地鐵車站形式與結(jié)構(gòu)組成（二）構(gòu)造組成O盾構(gòu)施工條件與現(xiàn)場(chǎng)布宴求O君構(gòu)法始發(fā)與按收施工技術(shù)O盾構(gòu)遲進(jìn)技術(shù)O眉構(gòu)法施工地墾變形控制措O蠅錨昭挖法的掘迸方式選擇噴鏈加固支護(hù)施工技術(shù)I時(shí)現(xiàn)及防水施工要求I協(xié)導(dǎo)晉汪漿加固技術(shù)管棚施工技術(shù)1明挖基坑施工深基坑養(yǎng)護(hù)結(jié)構(gòu)與變形控制星樗土方幵悅及護(hù)坡技術(shù)地皇加固處理方法工程降水方法地下車站中間站島式T站臺(tái)瓣側(cè)式站臺(tái)瓣側(cè)式地鐵車站區(qū)域站換乗站軀紐站聯(lián)運(yùn)站終點(diǎn)

2、站到側(cè)混合式2運(yùn)營(yíng)性質(zhì)運(yùn)營(yíng)性質(zhì)_ f高架車站V所處位置所處位置H地面車站地面車站J 1地鐵車站通常由車站主體、出入口及通道、通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭等三大部分組成。二、施工方法（工藝）與選擇條件fT明挖施工 O 挖坑*做結(jié)構(gòu)、回填!蓋挖順作r地鐵車站.2蓋挖施工 O 蓋挖逆作施工方法丨蓋挖半逆件I_ f新奧法1T噴錨暗挖法淺埋暗挖法（三）噴錨暗挖法1 1新奧法新奧法充分利用圍巖的自承能力，淺埋暗挖法基本上不考慮圍巖的自承能力，這 是兩者的主要區(qū)別。2 2淺埋暗挖法。淺埋暗挖法以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，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(cè)）進(jìn)行隧道的設(shè)

3、計(jì)和 施工。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)主要采用矩形框架結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。1 1矩形框架結(jié)構(gòu)（1 1） 頂板和樓板（2 2） 底板幾乎都采用以縱梁和側(cè)墻為支承的梁式板結(jié)構(gòu)， 埋置于無地下水的巖石地層 中的明挖車站，可不設(shè)受力底板。（3 3） 側(cè)墻灌注樁與內(nèi)襯墻組成的樁墻結(jié)構(gòu)； 另一類是地下連續(xù)墻或地下連續(xù)墻與內(nèi)襯 墻組成的板墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)挖深超過 10m10m 時(shí)，多采用地下連續(xù)墻。3（4 4）立柱一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 當(dāng)車站與地面建筑合建或柱的設(shè)計(jì)荷載很大時(shí), 可采用鋼管混凝土柱、勁性鋼筋高強(qiáng)凝土柱。2 2拱形結(jié)構(gòu)墻腳與底板之間采用鉸接。擋墻抵抗推力（二）蓋挖法施工車

4、站結(jié)構(gòu)fn結(jié)構(gòu)形式。多矩形框架結(jié)構(gòu)地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與施工方法一、不同方法施工地鐵區(qū)間隧道蓋挖施工車站結(jié)構(gòu)2側(cè)墻q單層墻雙層墻中間豎向J9臨時(shí)支撐系統(tǒng)=永久柱兩側(cè)設(shè)臨時(shí)柱I與永久柱合一（與永久柱合一井增設(shè)臨時(shí)柱（三）噴錨暗挖（礦山）法施工車站結(jié)構(gòu)噴錨暗挖 地鐵車站（單拱式1結(jié)構(gòu)形式 6 雙拱式三拱式o 150-250m3! !明挖施工明挖施工速度快速度快造價(jià)低造價(jià)低初期支護(hù)二、施工方法比較與選擇-克分刮用匡埸自章噩力|WS支護(hù).r刪IS曬對(duì)斗FttUHUtXL ttttsuwp開挖立護(hù)v酈土魅硅I松軟含水、不能拆遷T盾構(gòu)施工OI30Dm臭合式襯砌T噴錨暗挖神地鐵區(qū)間隧道施工二次村砌松軟含水、不能

5、拆遷r預(yù)制裝配式T蒼構(gòu)矗工%襯砌 6 雙層襯砌區(qū)間隧說 方法選擇T噴錨暗挖。噴錨暗挖。淺埋暗挖法 o輕軌交通高架橋梁結(jié)構(gòu)與施工要點(diǎn)一、高架橋結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)（一）高架橋結(jié)構(gòu)與運(yùn)行特點(diǎn)快；無縫線路無砟軌道；應(yīng)考慮防止列車傾覆的安全措施及在必要地段設(shè)置防噪屏障，還應(yīng)設(shè)有防水、排水措施；景觀要求; 降振消噪。（二）高架橋的基本結(jié)構(gòu)1.1.咼架橋基礎(chǔ)和墩臺(tái)地質(zhì)情況良好優(yōu)選擴(kuò)大基礎(chǔ)。軟土地基條件下，高架橋基礎(chǔ)宜采用樁基礎(chǔ)。高架橋橋墩包括（1 1）倒梯形橋墩、（2 2）雙柱式橋墩、（2 2）T T 形橋墩、（4 4）Y Y 形橋 墩。2 2高架橋的上部結(jié)構(gòu)二、高架橋施工要點(diǎn)（一）橋墩高架橋墩混凝土現(xiàn)澆施工應(yīng)采用

6、專門設(shè)計(jì)加工的鋼模板。（二）上部結(jié)構(gòu)1 1高架橋上部結(jié)構(gòu)宜用預(yù)制結(jié)構(gòu)，對(duì)于跨度 22m22m 以內(nèi)的橋跨，可采用梁寬 1.1. 5m5m 的先張法空心板梁。2 2預(yù)拱度加以控制可以在很大程度上減輕混凝土收縮徐變影響。3 3采用鋼- -混凝土組合梁結(jié)構(gòu)，可減少現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間和難度。4 4兩側(cè)擋板常用定型設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮與主體結(jié)構(gòu)連接牢固性和預(yù)留聲屏障的安裝施 工，人行道板的邊緣設(shè)置欄桿。城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)組成軌道（通稱為線上）結(jié)構(gòu)是由鋼軌、軌枕、連接件、道床、道岔和其他附屬設(shè)備等組成的構(gòu)筑物。一、軌道組成軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1 1） 為控制噪聲，除了車輛結(jié)構(gòu)采取減振措施，必要時(shí)修筑聲 屏障外，軌道也應(yīng)采

7、用減振軌道結(jié)構(gòu)。（2 2） 軌道交通行車密度大，運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)，留給軌道維修作業(yè)的時(shí)間很短，因而 一般采用較強(qiáng)的軌道部件和無碴道床等少維修軌道結(jié)構(gòu)。（3 3） 電力牽引，走行軌作為供電回路。為減小因漏泄電流而造成周圍金屬設(shè)施 的腐蝕，要求鋼軌與軌下基礎(chǔ)有較高的絕緣性能。（4 4）城市內(nèi)曲線半徑不大，正線半徑小于 400m400m 的曲線地段，應(yīng)采用全長(zhǎng)淬火鋼 軌或耐磨鋼軌。鋼軌鋪設(shè)前應(yīng)進(jìn)行預(yù)彎，運(yùn)營(yíng)時(shí)鋼軌應(yīng)進(jìn)行涂油以減少磨耗。二、軌道形式與選擇（一）軌道形式及扣件、軌枕正線及輔線鋼軌宜用 60kg/m60kg/m 鋼軌，50kg/m50kg/m 鋼軌也 可。車場(chǎng)線宜采用 50kg/m50kg/m

8、鋼軌。（二）道床與軌枕隧道內(nèi)、橋梁及地面車站地段用整體道床；地面線采用碎石道床；（三）減振結(jié)構(gòu)1 1一般減振軌道結(jié)構(gòu)可采用無縫線路、彈性分開式扣件和整體道床或碎石道床。2 2線路中心距離住宅區(qū)、賓館、機(jī)關(guān)等建筑物小于20m20m 及穿越地段，宜采用較高減振軌道結(jié)構(gòu)，即在一般減振軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用軌道減振器扣件或彈性短 枕式整體道床或其他較高減振軌道結(jié)構(gòu)形式。3 3線路中心距離醫(yī)院、學(xué)校、音樂廳、精密儀器廠、文物保護(hù)和高級(jí)賓館等建筑 物小于 2020m m及穿越地段，宜采用特殊減振軌道結(jié)構(gòu)，即在一般減振軌道結(jié)構(gòu)的基 礎(chǔ)上，采用浮置板整體道床或其他特殊減振軌道結(jié)構(gòu)形式。明挖基坑施工深基坑支護(hù)結(jié)

9、構(gòu)與變形控制深基坑四周一般設(shè)置垂直的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)是為了減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，控制墻體的彎矩，分為內(nèi)撐和外錨兩種。一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)（一）基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系包括板（樁）墻、圍檁（冠梁）及其他附屬構(gòu)件。土水壓力- 板墻-圍檁（冠梁、腰梁）-支撐結(jié)構(gòu)。（二）深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型8類型0 廳黔特點(diǎn)朋發(fā)板樁式墻板式樁*rjgvRH鋼間距1,2-1.5m；二iHvL血I簡(jiǎn)單JB廳何距可變；心止沁r衣喙鋼板樁7 屁滋蔚a!ev髯0i rjr %施工簡(jiǎn)便有噪聲,可反復(fù)使用； 強(qiáng)度咼*剛度小,變形大； 止水性好，但會(huì)逐漸變差，/TAP f禪.板式鋼管樁謎娣截面剛度大于鋼板樁,需配合防水措施預(yù)制混凝

10、土板樁施工簡(jiǎn)便有噪聲,輔以止水措施；自重大,不適合深大基坑.Bt VL揮度走,止水好所脊甌 臨近便用.適於離輒球式神擊或.回弼成 挖（成）財(cái)萬(wàn)式i粧帚式，埸輩式、爭(zhēng)臺(tái)式工字剁樁區(qū)護(hù)150-60工字網(wǎng).沿菇圻迪堆打入:鋼板樁囲護(hù):強(qiáng)理島.軒屁理槓富劇、哦好旳尺便用深基坑 圍護(hù)結(jié)構(gòu).剛度大.瀝大奉坑鋰孔潅注樁需記舍曜水_止水W.趣建魂謀基城應(yīng)用廣泛4深口攪拌樁*格 T 恥或搭棲戰(zhàn)止水驚菇i5MW樁0冊(cè)震敝喀,強(qiáng)度大,止朋好-部分回收地下連續(xù)燈9（二）支撐體系布置1 1因地制宜。2 2受力明確，充分協(xié)調(diào)發(fā)揮各桿件的力學(xué)性能，穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)合理，滿足變形 控制要求。3 3最大限度地方便土方開挖和主體結(jié)

11、構(gòu)的快速施工。三、基坑的變形控制（一）基坑變形特征1 1開挖卸荷造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和坑底土體隆起，是基坑周圍地層移動(dòng)主要原 因。2 2圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平變形剛、柔不同；3 3圍護(hù)結(jié)構(gòu)豎向變位由于開挖土體自重應(yīng)力釋放，致使圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生豎向變位： 上移或沉降。圍護(hù)結(jié)構(gòu)底下有沉渣也會(huì)導(dǎo)致下沉。下方有頂管和盾構(gòu)穿越，圍護(hù)結(jié)構(gòu)突然沉降。4.4.基坑底部的隆起開挖卸載，基坑底出現(xiàn)隆起是必然的，但過大的坑底隆起往往是基坑險(xiǎn)情 的征兆。過大坑底隆起原因：基坑底不透水土層自重不能承受承壓水頭壓力而產(chǎn)生突然 性的隆起；圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入坑底土層深度不足而產(chǎn)生坑內(nèi)土體隆起破壞。后果：坑底隆起會(huì)造成立柱隆起，進(jìn)一步造成支撐向上

12、彎曲，引起支撐體 系失穩(wěn)。因此，基坑底土體的過大隆起是施工時(shí)應(yīng)該盡量避免的。通過監(jiān)測(cè)立柱變形來反映基坑底土體隆起情況。5 5地表沉降圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形及坑底土體隆起會(huì)造成地表沉降，引起基坑周邊建（構(gòu)）筑 物變形。（二）基坑變形控制1 1當(dāng)基坑鄰近建（構(gòu)）筑物時(shí)，必須控制基坑的變形以保證鄰近建（構(gòu)）筑物的 安全。2 2控制基坑變形的主要方法有：（1 1） 增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐的剛度；（2 2） 增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度；（3 3） 加固基坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體。加固方法有抽條加固、裙邊加固及二者相結(jié)合的 形式；（4 4） 減小每次開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)處土體的尺寸和開挖支撐時(shí)間，這一點(diǎn)在軟土地區(qū) 施工時(shí)尤其有效；（5

13、 5） 通過降水井布置來控制降水對(duì)環(huán)境變形的影響。（三）坑底穩(wěn)定控制 保證深基坑坑底穩(wěn)定的方法：（1 1） 增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土深度；（2 2） 坑底土體加固；（3 3） 坑內(nèi)井點(diǎn)降水等措施；（4 4） 適時(shí)施作底板結(jié)構(gòu)；（5 5） 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)外施做隔水帷幕?；弁练介_挖及護(hù)坡技術(shù)一、基（槽）坑土方開挖（一）基本規(guī)定1 1做好排水、截水及降水措施。2 2軟土基坑必須分層、分塊、均衡開挖，分塊開挖后必須及時(shí)施工支撐。3.3.基坑開挖過程中，必須米取措施防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、格 構(gòu)柱、降水井點(diǎn)或擾動(dòng)基底原狀土。（二）發(fā)生下列異常情況，應(yīng)立即停止挖土，查清原因和及時(shí)采取措施后，方能 繼續(xù)挖土：1 1圍護(hù)結(jié)構(gòu)

14、變形加劇、異常聲響、出現(xiàn)滲漏；2 2支撐軸力突增；3 3坑底明顯異常；4 4邊坡失穩(wěn)征兆。二、護(hù)坡技術(shù)（一）基坑邊（放）坡1 1基坑邊坡穩(wěn)定影響因素邊坡坡度是直接影響基坑穩(wěn)定的重要因素。其次，施工不當(dāng)也會(huì)造成邊坡失穩(wěn)， 主要表現(xiàn)為：原因表現(xiàn)：原因表現(xiàn)逐坡坡度不當(dāng),未及時(shí)刷坡,甚至反坡&載土方及車輛風(fēng)x暴露麗長(zhǎng),土體風(fēng)化松散參水截排水不力2 2基坑放坡要求一級(jí)放坡和分級(jí)放坡兩種形式。放坡應(yīng)以控制分級(jí)坡高和坡度為主，必要時(shí)輔以局部支護(hù)結(jié)構(gòu)和保護(hù)措施。 采取適當(dāng)?shù)慕厮?、排水、降水措施。分?jí)放坡時(shí)，設(shè)置過渡平臺(tái)，下級(jí)坡緩于上級(jí)坡。過渡平臺(tái)的寬度：對(duì)于 巖石邊坡應(yīng)大于 0 0 5m5m,對(duì)于土質(zhì)

15、邊坡應(yīng)大于 1.0m1.0m。（二）長(zhǎng)基坑開挖與過程放坡長(zhǎng)條形基坑通常考慮縱向放坡，目的一是保證開挖，安全防止滑坡；二是保 證出土運(yùn)輸方便。上海等地軟土區(qū)曾多次發(fā)生放坡開挖的工程事故，分析原因大都是由于坡度 過陡、雨期施工、排水不暢、坡腳擾動(dòng)等引起。（20132013 年真題）三、邊坡保護(hù)（一） 基坑邊坡穩(wěn)定措施1 1合理設(shè)置邊坡，不同土層處做成折線形邊坡或留置臺(tái)階。2 2做好截、排、降水和防洪工作，保持干燥。3 3放坡受限而采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)又不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可用坡面土釘、掛金屬網(wǎng)噴混凝土或抹 水泥砂漿護(hù)面等措施。4 4嚴(yán)格堆載禁止在基坑邊坡坡頂 1 12m2m 范圍堆放材料、土方和其他重物以及停 置或

16、行駛較大的施工機(jī)械。5 5基坑開挖過程中，隨挖隨刷邊坡，不得挖反坡。6 6暴露時(shí)間較長(zhǎng)的基坑，應(yīng)采取護(hù)坡措施。（二） 護(hù)坡措施1 1不得超挖及堆載不得在坡頂隨意堆放土方、 材料和設(shè)備。當(dāng)邊坡有失穩(wěn)跡象時(shí), 應(yīng)及時(shí)采取削坡、坡頂卸荷、坡腳壓載或其他有效措施。2 2放坡開挖時(shí)應(yīng)及時(shí)作好坡腳、坡面的保護(hù)措施：（1 1） 疊放砂包或土袋；（2 2） 水泥抹面；（3 3） 掛網(wǎng)噴漿或混凝土。（4 4） 其他措施：包括錨桿噴射混凝土護(hù)面、塑料膜或土工織物覆蓋坡面等。 地基加固處理方法一、地基加固處理作用與方法選擇（一）地基加固處理作用1 1提高地基的承載能力。2 2提高土體的強(qiáng)度和側(cè)向抗力。（二）方法選擇

17、弊 處理措施目,軟適用范圍提窩承載力淺邸水泥土攪拌.注漿.高 壓噴射注漿提高土體強(qiáng)度和側(cè) 向抗力深基坑二、常用方法與技術(shù)要點(diǎn)（一）注漿法1 1注漿法漿液替代土體中的水分和空氣，將松散土粒膠結(jié)成整體。 填充、滲透和擠密。2.2.水泥漿適用于巖土加固，是常用的漿液。3 3注漿法可分為滲透注漿、壓密注漿、劈裂注漿和電動(dòng)化學(xué)注漿四類名稱漿沼e.內(nèi)容密主劑黔0 注漿材料溶劑水/溶劑外加劑固化劑、催化劑.速凝劑、 緩凝劑，懸浮劑等。注漿方法注漿方法鬲鬲2 2 適用范圍適用范圍滲透注漿只適用中砂以上砂礫土和裂隙巖石”小煖劈裂注漿低滲透性的砂埠壓密注漿中砂地基,黏土地基若有適宜的排水條件也可采用電動(dòng)化學(xué)只靠一

18、般靜壓力難以使?jié){液注入土的孔隙的地層小導(dǎo)管注漿法小導(dǎo)管注漿法T適用范圉適用范圉滲入注漿卞砂卵石地層劈裂注漿砂層/黏土1高壓噴射淤泥質(zhì)壯層電動(dòng)硅化黏土4 4注漿法可以采用兩種溶液（如水泥漿和水玻璃）混合的方式控制漿液凝膠時(shí)間（1 1）一種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式（一形），適用于凝膠時(shí)間較長(zhǎng)的情況。（2 2）兩種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式（Y Y 形），適用于凝膠時(shí)間較短的情況。（3 3）兩種溶液兩個(gè)系統(tǒng)方式（V V 形），適用于凝膠時(shí)間是瞬間的情況。 也有采用在注漿 A A 溶液后，繼續(xù)灌注 B B 溶液的方法。（二）水泥土攪拌法適用于加固飽和黏性土和粉土等地基，分為漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。 通過強(qiáng)制攪拌，使

19、軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土。二沉二升，上升噴漿。最大限度利用原土；無振動(dòng)、噪聲、污染；加固形式靈活；無鋼筋，造價(jià)低。目前，漿液攪拌機(jī)械在國(guó)內(nèi)常用的有單軸、雙軸、三軸及多軸攪拌機(jī)，粉 體攪拌機(jī)目前僅有單軸攪拌機(jī)一種機(jī)型。（三）高壓噴射注漿法1 1壓力大，噴射流的能量大、速度快。2 2高壓噴射注漿法對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑或軟塑黏性土、粉土、砂土、黃土、 素填土和碎石土等地基都有良好的處理效果。但對(duì)于濕陷性黃土地基，也應(yīng)預(yù)先 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。t_一T一II2133 3旋噴（圓柱狀）、定噴（壁狀）和擺噴（扇狀）O名稱名稱介質(zhì)介質(zhì)處理長(zhǎng)度處理長(zhǎng)度: :常用于常用于0?0?單管法水泥

20、漿盼旋噴雙管法水泥漿和壓縮空氣適中旋噴、走噴和擺噴三管法水迥漿，生縮空氣最長(zhǎng)旋噴，定噴和擺噴4 4施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件、加固要求通過試驗(yàn)或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定，并在施工 中嚴(yán)格加以控制。5 5鉆機(jī)就位-鉆孔-置入注漿管-高壓噴射注漿-拔出注漿管。工程降水方法一、降水方法選擇基本要求1 1在軟土地區(qū) 3m3m, 一般用井點(diǎn)降水；3m3m,可用集水明排。2 2當(dāng)基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時(shí)，應(yīng)進(jìn)行坑底突涌驗(yàn)算，必要時(shí)可采 取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施，保證坑底土層穩(wěn)定。3 3當(dāng)因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時(shí)，宜采用截水或回灌方法。二、常見降水方法（一）集水明排1 1兩側(cè)或四周設(shè)排水明溝，四角或每隔 303040m40m 設(shè)集水