2023年1K413000城市軌道交通工程

1K413000城市軌道交通工程

考試分析：

從歷年考題看，本章的考點重要考核對城市軌道交通和隧道工程施工過程的施工方法、施工技術(shù)、性能規(guī)定、施工規(guī)定等知識的理解。

考分分布：節(jié)2023年2023年2023年2023年2023年單選多選案例題單選多選案例題單選多選案例單選多選案例題單選多選案例軌道交通1222251224

本章知識體系：

1K413000城市軌道交通工程

1K413010城市軌道交通工程結(jié)構(gòu)與特點

1K413020明挖基坑施工

1K413030盾構(gòu)法施工

1K413040噴錨暗挖法施工

圖-城市軌道交通

1K413010城市軌道交通工程結(jié)構(gòu)與特點

1K413011掌握地鐵車站結(jié)構(gòu)與施工方法

1K413012掌握地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與施工方法

1K413013掌握輕軌交通高架橋梁結(jié)構(gòu)與施工要點

1K413011掌握地鐵車站結(jié)構(gòu)與施工方法

本條文簡要介紹車站形式、結(jié)構(gòu)組成及常用的施工方法。

一、地鐵車站形式與結(jié)構(gòu)組成

（一）地鐵車站形式分類。具體詳見表1K413011。

圖-地鐵車站類型

（二）構(gòu)造組成

地鐵車站通常由車站主體（站臺、站廳、設(shè)備用房、生活用房），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

要考慮施工方法對城市生活的影響。

（一）明挖法施工

明挖法是修建地鐵車站的常用施工方法，具有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證工程質(zhì)量、工程造價低等優(yōu)點，因此，在地面交通和環(huán)境條件允許的地方，應(yīng)盡也許采用。

明挖法施工基坑可以分為敞口放坡基坑和有圍護結(jié)構(gòu)的基坑兩類。

有圍護結(jié)構(gòu)基坑的圍護結(jié)構(gòu)類型，具體見圖1K413011-1。

圖-圍護結(jié)構(gòu)基坑

（二）蓋挖法施工

1.蓋挖法施工也是明挖施工的一種形式，與常見的明挖法施工的重要區(qū)別在于：蓋挖法是先蓋后挖，即先以臨時路面或結(jié)構(gòu)頂板維持地面暢通，再向下施工。

圖-蓋挖法

2.蓋挖法具有諸多優(yōu)點：圍護結(jié)構(gòu)變形小，可以有效控制周邊土體的變形和地表沉降，有助于保護臨近建筑物和構(gòu)筑物；基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全；蓋挖逆作法施工一般不設(shè)內(nèi)部支撐或錨錠，施工空間大；蓋挖逆作法用于城市街區(qū)施工時，可盡快恢復(fù)路面，對道路交通影響較小。

蓋挖法也存在一些缺陷：蓋挖法施工時，混凝土結(jié)構(gòu)的水平施工縫的解決較為困難；蓋挖逆作法施工時，暗挖施工難度大、費用高。

3.蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法及蓋挖半逆作法。目前，城市中施工采用最多的是蓋挖逆作法。

（1）蓋挖順作法

蓋挖順作法的具體施工流程見圖1K413011-2。

（2）蓋挖逆作法

蓋挖逆作法的具體施工流程見圖1K413011-3。

蓋挖逆作法施工時，施工過程中不需設(shè)立臨時支撐，而是借助結(jié)構(gòu)頂板、中板自身的水平剛度和抗壓強度實現(xiàn)對基坑圍護樁（墻）的支護作用。

（3）蓋挖半逆作法

類似逆作法，其區(qū)別僅在于頂板完畢及恢復(fù)路面過程，蓋挖半逆作法的施工環(huán)節(jié)見圖1K413011-4。

采用逆作或半逆作法施工時都要注意混凝土施工縫的解決問題，由于它是在上部混凝土達成設(shè)計強度后再接著往下澆筑的，而混凝土的收縮及析水，施工縫處不可避免地要出現(xiàn)3～lOmm寬的縫隙，將對結(jié)構(gòu)的強度、耐久性和防水性產(chǎn)生不良影響。

（三）噴錨暗挖法

噴錨埋暗挖法（又稱礦山法）。

1.新奧法

“新奧法”是以維護和運用圍巖的自承能力為基點，使圍巖成為支護體系的組成部分，支護在與圍巖共同變形中承受的是形變應(yīng)力。因此，規(guī)定初期支護有一定柔度，以運用和充足發(fā)揮圍巖的自承能力。

淺埋暗挖法從減少地表沉陷的城市規(guī)定角度出發(fā)，還規(guī)定初期支護有一定剛度。設(shè)計時并沒有充足考慮運用圍巖的自承能力，這是淺埋暗挖法與“新奧法”重要區(qū)別。

圖-新奧法

2.淺埋暗挖法。

在軟弱圍巖地層中，在淺埋條件下修建地下工程，以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點，以格柵（或其他鋼結(jié)構(gòu)）和錨噴作為初期支護手段，遵循“新奧法”大部分原理。按照“十八字”原則（即管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測）進行隧道的設(shè)計和施工，稱之為淺埋暗挖技術(shù)。

采用淺埋暗挖法時要注意其合用條件。

一方面，淺埋暗挖法不允許帶水作業(yè)。大范圍的淤泥質(zhì)軟土、粉細砂地層，降水有困難或經(jīng)濟上選擇此工法不合算的地層，不宜采用此法。

第二，采用淺埋暗挖法規(guī)定開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性。

常用的單跨隧道淺埋暗挖方法選擇（根據(jù)開挖斷面大?。┮妶D1K413011-5。

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)

明挖法施工的車站重要采用矩形框架結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。

1.矩形框架結(jié)構(gòu)

這是明挖車站中采用最多的一種形式。

（1）頂板和樓板

（2）底板

（3）側(cè)墻

（4）立柱

2.拱形結(jié)構(gòu)

（二）蓋挖法施工車站結(jié)構(gòu)

蓋挖法施工的地鐵車站多采用矩形框架結(jié)構(gòu)。

（三）噴錨暗挖（礦山）法施工車站結(jié)構(gòu)

噴錨暗挖（礦山）法施工的地鐵車站，可采用單拱式車站、雙拱式車站或三拱式車站。此類車站的開挖斷面一般為150～250m3，斷面較大。

1K413012掌握地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與施工方法

本條文簡要介紹地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)形式及施工方法。

一、不同方法施工地鐵區(qū)間隧道

（一）明挖法施工隧道

1.明挖法施工施工速度快、造價較低的，明挖法施工的地下鐵道區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)通常采用矩形斷面，一般為整體澆注或裝配式結(jié)構(gòu)。

2.整體式襯砌結(jié)構(gòu)

明挖現(xiàn)澆隧道結(jié)構(gòu)整體性好，防水性能容易得到保證，但是施工工序較多，速度較慢。

3.預(yù)制裝配式襯砌

裝配式襯砌整體性較差，對于有特殊規(guī)定（如防護、抗震等）的地段要慎重選用。

（二）噴錨暗挖（礦山）法施工隧道

1.噴錨暗挖法隧道施工時，一般采用拱形結(jié)構(gòu)，其基本斷面形式為單拱、雙拱和多跨連拱。

2.襯砌的基本結(jié)構(gòu)類型一復(fù)合式襯砌

這種襯砌結(jié)構(gòu)是由初期支護、防水隔離層和二次襯砌所組成。

圖-隧道復(fù)合式襯砌

（三）盾構(gòu)法施工隧道

1.盾構(gòu)法施工其優(yōu)越性：振動小、噪聲低、施工速度快、安全可靠，對沿線居民生活、地下和地面構(gòu)筑物及建筑物影響小等。

圖-盾構(gòu)施工

盾構(gòu)法修建的區(qū)間隧道襯砌有預(yù)制裝配式襯砌、預(yù)制裝配式襯砌和模注鋼筋混凝土整體式襯砌相結(jié)合的雙層襯砌以及擠壓混凝土整體式襯砌三大類。見圖1K413012-1。

2.預(yù)制裝配式襯砌

預(yù)制裝配式襯砌是用工廠預(yù)制的構(gòu)件，稱為管片，在盾構(gòu)尾部拼裝而成的。

圖-鋼筋混凝土管片

鋼筋混凝土管片的耐壓性和耐久性都比較好；由其組成的襯砌防水性能有保證。

鋼管片的與混凝土管片相比，其剛度小、易變形，并且鋼管片的抗銹性差。

鑄鐵管片強度高，防水和防銹蝕性能好，易加工。和鋼管片相比，剛度亦較大，故在初期的地下鐵道區(qū)間隧道中得到廣泛的應(yīng)用.。

鋼和鑄鐵管片價格較貴，現(xiàn)在除了在需要開口的襯砌環(huán)或預(yù)計將承受特殊荷載的地段采用外，一般都采用鋼筋混凝土管片。

襯砌環(huán)內(nèi)管片之間以及各襯砌環(huán)之間的連接方式，從其力學(xué)特性來看，可分為柔性連接和剛性連接。實踐證明，剛性連接不僅拼裝麻煩、造價高，并且會在村砌環(huán)中產(chǎn)生較大的次應(yīng)力，帶來不良后果，因此，目前較為通用的是柔性連接。

3.雙層襯砌

雙層襯砌重要用在具有腐蝕性地下水的地層中。

4.擠壓混凝土整體式襯砌

灌注后即承受盾構(gòu)千斤頂推力的擠壓作用。擠壓混凝土襯砌可以是素混凝土，也可以是鋼筋混凝土，但應(yīng)用最多的是鋼纖維混凝土。

擠壓混凝土襯砌一次成型，內(nèi)表面光滑，村砌背后無空隙，故無需注漿，且對控制地層移動特別有效。滲漏性較大的土層中要達成防水規(guī)定尚有困難。

二、施工方法比較與選擇

（一）噴錨暗挖（礦山）法

1.噴錨暗挖法施工基本流程見圖1K413012-4。

2.新奧法施工

新奧法施工隧道合用于穩(wěn)定地層，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、施工機具條件，盡量采用對圍巖擾動少的支護方法。巖石地層當(dāng)采用鉆爆法開挖時，應(yīng)采用光面爆破、預(yù)裂爆破技術(shù)。

圖-爆破（光面爆破）

3.淺埋暗挖法施工

淺埋暗挖法與新奧法相比，更強調(diào)地層的預(yù)支護和預(yù)加固。

（1）地層預(yù)加固和預(yù)支護

常用的預(yù)加固和預(yù)支護方法有：小導(dǎo)管超前預(yù)注漿、開挖面深孔注漿及管棚超前支護.（2）隧道土方開挖與支護

總原則是：預(yù)支護、預(yù)加固一段，開挖一段；開挖一段，支護一段；支護一段，封閉成環(huán)一段。初期支護封閉成環(huán)后，隧道處在暫時穩(wěn)定狀態(tài)，通過監(jiān)控量測，確認達成基本穩(wěn)定狀態(tài)時，可以進行二次襯砌的混凝土灌注工作。

（3）初期支護形式

在諸多支護形式中，鋼拱錨噴混凝土支護是滿足規(guī)定的最佳支護形式。

圖-初期支護（鋼拱錨噴混凝土支護）

（4）二次襯砌

在淺埋暗挖法中，初期支護的變形達成基本穩(wěn)定，且防水結(jié)構(gòu)施工驗收合格后，可以進行二次混凝土襯砌灌注工序。通過監(jiān)控量測，掌握隧道動態(tài)，提供信息，指導(dǎo)二次襯砌施作時機。這是淺埋暗挖法中二次襯砌施工與一般隧道襯砌施工的重要區(qū)別。

二次襯砌模板更多情況則使用模板臺車。

圖-砼襯砌模板臺車

（5）監(jiān)控量測

經(jīng)驗證明拱頂下沉是控制穩(wěn)定較直觀的和可靠的判斷依據(jù)，水平收斂和地表下沉有時也是重要的判斷依據(jù)。對于地鐵隧道來講，地表下沉測量顯得尤為重要。

（二）盾構(gòu)法施工

圖-盾構(gòu)

1.盾構(gòu)法施工見圖1K413012-5所示，其基本施工環(huán)節(jié)：

（1）在盾構(gòu)法隧道的始發(fā)端和接受端各建一個工作（豎）井；碴土儲艙和料斗

（2）盾構(gòu)在始發(fā)端工作井內(nèi)安裝就位；

（3）依靠盾構(gòu)千斤頂推力將盾構(gòu)從始發(fā)工作井的墻壁開孔處推出；

（4）盾構(gòu)在地層中沿著設(shè)計軸線推動，在推動的同時不斷出土和安裝襯砌管片；

（5）及時地向襯砌背后的空隙注漿，防止地層移動和固定襯砌環(huán)位置；

（6）盾構(gòu)進入接受工作井并被拆除。

圖-盾構(gòu)出洞

2.盾構(gòu)法施工隧道具有以下優(yōu)點：

（1）除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進行，既不影響地面交通，又可減少對附近居民的噪聲和振動影響；

（2）盾構(gòu)推動、出土、拼裝襯砌等重要工序循環(huán)進行，施工易于管理，施工人員也較少；

（3）隧道的施工費用不受覆土量多少影響，適宜于建造覆土較深的隧道；

（4）施工不受風(fēng)雨等氣候條件影響；

（5）當(dāng)隧道穿過河底或其他建筑物時，不影響施工；

（6）只要設(shè)法使盾構(gòu)的開挖面穩(wěn)定，則隧道越深，地基越差，土中影響施工的埋設(shè)物等越多，與明挖法相比，經(jīng)濟上、施工進度上越有利。

3.盾構(gòu)法施工也存在以下一些問題；

（1）當(dāng)隧道曲線半徑過小時，施工較為困難；

（2）在陸地建造隧道時，如隧道覆土太淺，則盾構(gòu)法施工困難很大，而在水下時，如覆土太淺則盾構(gòu)法施工不夠安全；

（3）盾構(gòu)施工中采用全氣壓方法以疏干和穩(wěn)定地層時，對勞動保護規(guī)定較高，施工條件差；

（4）盾構(gòu)法隧道上方一定范圍內(nèi)的地表沉陷尚難完全防止，特別在飽和含水松軟的土層中，要采用嚴密的技術(shù)措施才干把沉陷限制在很小的限度內(nèi)；

（5）在飽和含水地層中，盾構(gòu)法施工所用的拼裝襯砌，對達成整體結(jié)構(gòu)防水的技術(shù)規(guī)定較高。

1K413013熟悉輕軌交通高架橋梁結(jié)構(gòu)與施工要點

本條文簡要介紹城市輕軌交通高架橋梁結(jié)構(gòu)特點及施工要點。

一、高架橋結(jié)構(gòu)與特點

（一）高架橋結(jié)構(gòu)與運營特點：

1.輕軌交通列車的運營速度快，運營頻率高，維修時間短。

2.橋上多鋪設(shè)無縫線路無砟軌道結(jié)構(gòu)。

圖-無縫無碴軌道結(jié)構(gòu)

5.高架橋墩位布置應(yīng)符合城鄉(xiāng)規(guī)劃規(guī)定，跨越鐵路、公路、城市道路和河流時的橋下凈空應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范的限界規(guī)；上部結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

（二）高架橋的基本結(jié)構(gòu)

1.高架橋墩臺和基礎(chǔ)

常用的橋墩形式有以下幾種。

（1）倒梯形橋墩[圖1K413013（a）]

（2）T形橋墩墩[圖1K413013（b）]

T形橋墩占地面積小，是城鄉(xiāng)輕軌高架橋最常用的橋墩形式。這種橋墩既為橋下交通提供最大的空間.又能減輕墩身重量，節(jié)約圬工材料。特別合用于高架橋和地面道路斜交的情況。

（3）雙柱式橋墩[圖1K413013（f）]

（4）Y形橋墩[圖1K413013（d）]

2.高架橋的上部結(jié)構(gòu)

采用最多的是連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、系桿拱。

二、高架橋施工要點

鉆孔灌注樁施工時應(yīng)采用有效措施防止泥漿外溢污染道路，影響正常交通和道路排水設(shè)施，保持環(huán)境清潔。

1K413014了解城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)組成

介紹城市輕軌交通和地鐵交通的軌道結(jié)構(gòu)與組成。

一、軌道組成

（一）軌道結(jié)構(gòu)

（二）軌道結(jié)構(gòu)特點

城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)由于線路一般穿過居民區(qū)（地下、地面或高架），還要此外考慮以下一些問題：

（1）軌道應(yīng)采用相應(yīng)的減振軌道結(jié)構(gòu)。

（2）近年基本采用無碴道床等少維修軌道結(jié)構(gòu)。

圖-無碴道床

（3）鋼軌與軌下基礎(chǔ)有較高的絕緣性能。

（4）在正線半徑小于400m的曲線地段，應(yīng)采用全長淬火鋼軌或耐磨鋼軌。鋼軌鋪設(shè)前應(yīng)進行預(yù)彎，運營時鋼軌應(yīng)進行涂油以減少磨耗。

二、軌道形式與選擇

（一）軌道形式及扣件、軌枕

圖-扣件擰緊

（二）道床與軌枕

1.長度大于lOOm的隧道內(nèi)和隧道外U形結(jié)構(gòu)地段及高架橋和大于50m的單體橋地段，宜采用短枕式或長枕式整體道床。

2.地面正線宜采用混凝土枕碎石道床，基底堅實、穩(wěn)定，排水良好的地面車站地段可采用整體道床。

3.車場庫內(nèi)線應(yīng)采用短枕式整體道床，地面出入線、試車線和庫外線宜采用混凝土枕碎石道床或木枕碎石道床。

（三）減振結(jié)構(gòu)

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。

圖-彈性扣件

圖-整體道床

2.線路中心距離住宅區(qū)、賓館、機關(guān)等建筑物小于20m及穿越地段，宜采用較高減振的軌道結(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.線路中心距離醫(yī)院、學(xué)校、音樂廳、精密儀器廠、文物保護和高級賓館等建筑物小于20m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。

圖-減振道床

圖-彈性長枕無碴軌道結(jié)構(gòu)

1K413020明挖基坑施工

1K413021掌握深基坑支護結(jié)構(gòu)與變形控制

1K413022掌握基槽土方開挖及護坡技術(shù)

1K413023熟悉地基加固解決方法

1K413024熟悉工程降水方法

1K413021掌握深基坑支護結(jié)構(gòu)與變形控制

本條文重要以地鐵車站為主介紹基坑開挖支護與變形控制。

一、圍護結(jié)構(gòu)

（一）基坑圍護結(jié)構(gòu)體系

基坑圍護結(jié)構(gòu)體系涉及板（樁）墻、圍檁（冠梁）及其他附屬構(gòu)件。

圖-澆注好的冠梁

（二）深基坑圍護結(jié)構(gòu)類型

不同類型圍護結(jié)構(gòu)的特點見表1K413021-1。

（1）工字鋼樁圍護結(jié)構(gòu)

工字鋼樁圍護結(jié)構(gòu)合用于黏性土、砂性土和粒徑不大于1OOmm的砂卵石地層；本地下水位較高時，必須配合人工降水措施。打樁時，施工噪聲一般都在1OOdB以上，大大超過環(huán)境保護法規(guī)定的限值。因此，這種圍護結(jié)構(gòu)一般宜用于郊區(qū)距居民點較遠的基坑施工中。

（2）鋼板樁圍護結(jié)構(gòu)

鋼板樁強度高，樁與樁之間的連接緊密，隔水效果好，可反復(fù)使用。

（3）鉆孔灌注樁圍護結(jié)構(gòu)

正反循環(huán)鉆機，由于其采用泥漿護壁成孔，故成孔時噪聲低，適于城區(qū)施工。

（4）深層攪拌樁擋土結(jié)構(gòu)

深層攪拌樁也可連續(xù)搭接布置形成止水帷幕。

（5）SMW樁

SMW樁擋土墻是一種勁性復(fù)合圍護結(jié)構(gòu)。

圖-SMW工法

這種圍護結(jié)構(gòu)的特點重要表現(xiàn)在止水性好，構(gòu)造簡樸，施工速度快，型鋼可以部分回收、反復(fù)運用。

（6）地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻重要有預(yù)制鋼筋混凝土連續(xù)墻和現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)墻兩類，通常地下連續(xù)墻一般指后者。

圖-明挖基坑地下連續(xù)墻支護

地下連續(xù)墻有如下優(yōu)點：施工時振動小、噪聲低，墻體剛度大，對周邊地層擾動?。豢珊嫌糜诙喾N土層，除夾有孤石、大顆粒卵礫石等局部障礙物時影響成槽效率外，對黏性土、無黏性土、卵礫石層等各種地層均能高效成槽。

圖-地下連續(xù)墻成槽機

圖-地下連續(xù)墻成槽

圖-地下連續(xù)墻施工過程示意

（a）成槽；（b）插入接頭管；（c）放入鋼筋籠；（d）澆注混凝土

1－已完畢的單元槽段；2－泥漿；3－成槽機；4－接頭管；5－鋼筋籠；6－導(dǎo)管；7－澆筑的混凝土

在開挖過程中，為保證槽壁的穩(wěn)定，采用特制的泥漿護壁。在泥漿配制和挖槽施工中對泥漿的相對密度、黏度、含砂率和pH等重要技術(shù)性能指標(biāo)進行檢查和控制。

二、支撐結(jié)構(gòu)類型

（一）支撐結(jié)構(gòu)體系

1.內(nèi)支撐一般由各種型鋼撐、鋼管撐、鋼筋混凝土撐等構(gòu)成支撐系統(tǒng)；外拉錨有拉錨和土錨兩種形式。

2.支撐結(jié)構(gòu)擋土的應(yīng)力傳遞途徑是圍護（樁）墻-圍檁（冠梁）-支撐。

3.在深基坑的施工支護結(jié)構(gòu)中，常用的支撐系統(tǒng)按其材料可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系和鋼支撐體系兩類，其形式和特點見表1K413021-2。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土支攆體系由圍檁（圈梁）、支撐及角撐、立柱和圍檁托架或吊筋、立柱，托架錨固件等其他附屬構(gòu)件組成。

鋼結(jié)構(gòu)支撐（鋼管、型鋼支撐）體系通常為裝配式的，由圍檁、角撐、支撐、預(yù)應(yīng)力設(shè)備（涉及千斤頂自動調(diào)壓或人工調(diào)壓裝置）、軸力傳感器、支撐體系監(jiān)測監(jiān)控裝置、立柱樁及其他附屬裝配式構(gòu)件組成。

圖-鋼支撐

三、基坑的變形控制

（一）基坑變形特性

1.基坑周邊地層移動重要是由于圍護結(jié)構(gòu)的水平位移和坑底土體隆起導(dǎo)致的。

2.圍護墻體水平變形

當(dāng)基坑開挖較淺，尚未設(shè)支撐時，不管對剛性墻體（如水泥土攪拌樁墻、旋噴樁墻等）還是柔性墻體（如鋼板樁、地下連續(xù)墻等），均表現(xiàn)為墻頂位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。隨著基坑開挖深度的增長，剛性墻體繼續(xù)表現(xiàn)為向基坑內(nèi)的三角形水平位移或平行剛體位移，而一般柔性墻假如設(shè)支撐，則表現(xiàn)為墻頂位移不變或逐漸向基坑外移動，墻體腹部向基坑內(nèi)凸出。

3.圍護墻體豎向變位

在實際工程中，墻體豎向變位量測往往被忽視，事實上由于基坑開挖土體自重應(yīng)力的釋放，致使墻體產(chǎn)生豎向變位：上移或沉降。

4.基坑底部的隆起

隨著基坑的開挖卸載，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情的征兆。過大的坑底隆起也許是兩種因素導(dǎo)致的：①基坑底不透水土層由于其自重不可以承受不透水土層下承壓水水頭壓力而產(chǎn)生忽然性的隆起；②基坑由于圍護結(jié)構(gòu)插入坑底土層深度局限性而產(chǎn)生坑內(nèi)土體隆起破壞。

5.地表沉降

圍護結(jié)構(gòu)的水平變形及坑底土體隆起會導(dǎo)致地表沉降，引起基坑周邊建（構(gòu)）筑物變形。

圖-基坑周邊地層變形

（二）基坑的變形控制

控制基坑變形的重要方法有：

（1）增長圍護結(jié)構(gòu)和支撐的剛度；

（2）增長圍護結(jié)構(gòu)的入土深度；

（3）加固基坑內(nèi)被動區(qū)土體；

（4）減小每次開挖圍護結(jié)構(gòu)處土體的尺寸和開挖支撐時間，這一點在軟土地區(qū)施工時特別有效；

（5）控制降水對環(huán)境變形的影響。

圖-抽排地下水引發(fā)地面塌陷沉降

（三）坑底穩(wěn)定控制

1.保證深基坑坑底穩(wěn)定的方法有加深圍護結(jié)構(gòu)入土深度、坑底土體加固、坑內(nèi)井點降水等措施。

2.適時施作底板結(jié)構(gòu)。

【案例1K413021】

1.背景

A公司中標(biāo)某市地鐵車站工程。車站為地下雙層三跨箱形框架結(jié)構(gòu)，采用明挖順作法施工，車站主體基坑長度約212m，寬度約21m，基坑平面呈長方形，開挖深度為16m，圍護結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段為Ф1000@1600鉆孔樁加三道Ф609鋼支撐?；铀谖恢镁鶠楝F(xiàn)狀道路，基坑長邊臨近運河，車站圍護樁外皮與河堤最近距離約9m,且基坑周邊存在多條重要地下管線，基坑安全等級設(shè)計定為一級。工程項目部在A公司批準(zhǔn)了項目部施工組織設(shè)計及安全保證計劃等文獻后，組織了實行。

2.問題

（1）試分析本工程施工重點和難點

（2）簡述一級基坑施工安全的重要控制指標(biāo)

（3）給出基坑開挖和基坑支護的重要技術(shù)措施[答疑編號：針對該題提問]

『參考答案』

（1）問題1

從背景介紹，本工程施工的重點和難點是施工期間保證運河的河堤安全及航道正常使用；車站主體施工期間加強圍護結(jié)構(gòu)剛度和內(nèi)撐剛度，如采用增大鉆孔樁直徑和內(nèi)撐壁厚等措施，以控制基坑變形在設(shè)計允許范圍內(nèi)。

（2）問題2

據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，安全等級為一等的標(biāo)準(zhǔn)段基坑變形控制標(biāo)指應(yīng)為：最大地表沉降≤0.15%H且≤30mm;圍護結(jié)構(gòu)最大水平位移≤0.2%H且≤30mm。

（3）問題3

基坑開挖和基坑支護應(yīng)采用的重要技術(shù)措施

①基坑開挖前，應(yīng)對周邊管線進行確認，并采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo措施。

②對基坑臨近河堤上部及下部的雜填土、素填土進行地面注漿加固，可采用單液水泥漿，土體加固體強度應(yīng)達成0.3～0.5MPa，加固縱向、橫向范圍應(yīng)經(jīng)論證擬定。

③基坑開挖過程中隨挖隨錨噴樁間混凝土，并按設(shè)計位置架設(shè)鋼管支撐。

④臨近河堤保護段范圍，基坑開挖應(yīng)嚴格遵循平面分層分步，縱向拉槽開挖，充足考慮空間效應(yīng)，以控制基坑變形，減少土體開挖對河堤的影響。并對河堤迸行嚴密監(jiān)測。

⑤加強基坑量測監(jiān)控，做到信息化施工。

⑥基坑開挖至坑底后應(yīng)及時施作墊層和結(jié)構(gòu)底板。

1K413022掌握基槽土方開挖及護坡技術(shù)

本條文以地鐵工程為主，簡要介紹明挖基（槽）坑的土方開挖及護坡技術(shù)。

一、基（槽）坑土方開挖

（一）基本規(guī)定

2.基坑周邊地面應(yīng)設(shè)排水溝，且應(yīng)避免雨水、滲水等流入坑內(nèi)；同時，基坑也應(yīng)設(shè)立必要的排水設(shè)施，保證開挖時通過及時排出雨水；放坡開挖時，應(yīng)對坡頂、坡面、坡腳采用降排水措施。

3.軟土基坑必須分層、分塊、均衡地開挖。

4.基坑開挖過程中，必須采用措施防止開挖機械等碰撞支護結(jié)構(gòu)、格構(gòu)柱、降水井點或擾動基底原狀土。

（二）發(fā)生下列異常情況時，應(yīng)立即停止挖土，并應(yīng)立即查清因素和及時采用措施后，方能繼續(xù)挖土：

1.圍護結(jié)構(gòu)變形明顯加劇。

2.支撐軸力忽然增大。

3.圍護結(jié)構(gòu)或止水帷幕出現(xiàn)滲漏。

4.開挖暴露出的基底出現(xiàn)明顯異常。

5.圍護結(jié)構(gòu)發(fā)生異常聲響。

6.邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)征兆時。

二、護坡技術(shù)

（一）基坑邊（放）坡

2.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。當(dāng)基坑邊坡土體中的剪應(yīng)力大于土體的抗剪強度時，邊坡就會失穩(wěn)坍塌。另一方面，施工不妥也會導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，重要表現(xiàn)為：

（1）沒有按設(shè)計坡度進行邊坡開挖；

（2）基坑邊坡坡頂堆放材料、土方及運送機械車輛等增長了附加荷載；

（3）基坑降排水措施不力，地下水未降至基底以下，而地面雨水、基坑周邊地下給水排水管線漏水滲流至基坑邊坡的土層中，使土體濕化，土體自重加大，增長土體中的剪應(yīng)力；

（4）基坑開挖后暴露時間過長，經(jīng)風(fēng)化而使土體變松散；

（5）基坑開挖過程中，未及時刷坡，甚至挖反坡.使土體失去穩(wěn)定性。

3.基坑放坡規(guī)定

分級放坡時，宜設(shè)立分級過渡平臺。分級過渡平臺的寬度應(yīng)根據(jù)土（巖）質(zhì)條件、放坡高度及施工場地條件擬定，對于巖石邊坡不宜小于0.5m，對于土質(zhì)邊坡不宜小于1.Om。下級放坡坡度宜緩于上級放坡坡度。

（二）長基坑開挖與過程放坡

2.坑內(nèi)縱向放坡是動態(tài)的邊坡，在基坑開挖過程中不斷變化，其安全性在施工時往往被忽視，非常容易產(chǎn)生滑坡事故。上海等地軟土地區(qū)曾多次發(fā)生放坡開挖的工程事故，分析因素大都是由于坡度過陡、雨期施工、排水不暢、坡腳擾動等引起。

3.應(yīng)編制開挖方案，慎重擬定放坡坡度。

三、邊坡保護

（一）基坑邊坡穩(wěn)定措施

1.根據(jù)土層的物理力學(xué)性質(zhì)擬定基坑邊坡坡度，并于不同土層處做成折線形邊坡或留置臺階。

2.必須做好基坑降排水和防洪工作，保持基底和邊坡的干燥。

3.基坑邊坡坡度受到一定限制而采用圍護結(jié)構(gòu)又不太經(jīng)濟時，可采用坡面土釘、掛金屬網(wǎng)噴混凝土或抹水泥砂漿護面等措施。

4.嚴格嚴禁在基坑邊坡坡頂1～2m范圍堆放材料、土方和其他重物以及停置或行駛較大的施工機械。

5.基坑開挖過程中，隨挖隨刷邊坡，不得挖反坡。

6.暴露時間較長的基坑，應(yīng)采用護坡措施。

（二）護坡措施

2.放坡開挖時應(yīng)及時作好坡腳、坡面的保護措施。常用的保護措施有：

（1）疊放砂包或土袋：用草袋、纖維袋或土工織物袋裝砂（或土），沿坡腳疊放一層或數(shù)層，沿坡面疊放一層；

（2）水泥抹面

（3）掛網(wǎng)噴漿或混凝土

（4）其他措施：涉及錨桿噴射混凝土護面、塑料膜或土工織物覆蓋坡面等。

圖-噴射混凝土

【案例1K41302-2】

1.背景

某市政工程基礎(chǔ)采用明挖基坑施工，基坑挖深為5.5m，地下水在地面以下1.5m?？颖诓捎镁W(wǎng)噴混凝土加固。基坑附近有高層建筑物及大量地下管線。設(shè)計規(guī)定每層開挖1.5m，即進行掛網(wǎng)噴射混凝土加固。某公司承包了該工程，由于在市區(qū)，現(xiàn)場場地狹小，項目負責(zé)人（經(jīng)理）決定把鋼材堆放在基坑坑頂附近；為便于出土，把開挖的棄土先堆放在基坑北側(cè)坑頂，然后再裝入自卸汽車運出。由于工期緊張，施工單位把每層開挖深度增大為3.Om,以加快基坑挖土加固施工的進度。

在開挖第二層土?xí)r，基坑變形量顯著增大，變形發(fā)展速率越來越快。隨著開挖深度的增長，坑頂?shù)乇砻娉霈F(xiàn)許多平行基坑裂縫。但施工單位對此沒有在意，繼續(xù)按原方案開挖。當(dāng)基坑施工至5m深時，基坑出現(xiàn)了明顯的坍塌征兆。項目負責(zé)人（經(jīng)理）決定對基坑進行加固解決，組織人員在坑內(nèi)搶險，但已經(jīng)為時過晚，基坑坍塌導(dǎo)致了多人死亡的重大事故，并導(dǎo)致了巨大的經(jīng)濟損失。

2.問題

（1）按照《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99，本基坑工程側(cè)壁安全等級應(yīng)屬于哪一級？

（2）本工程基坑應(yīng)重點監(jiān)測哪些內(nèi)容？當(dāng)出現(xiàn)本工程發(fā)生的現(xiàn)象時，監(jiān)測工作應(yīng)做哪些調(diào)整？

（3）本工程基坑施工時存在哪些重大工程事故隱患？

（4）項目負責(zé)人（經(jīng)理）在本工程施工時犯了哪些重大錯誤？[答疑編號：針對該題提問]

『參考答案』（1）問題1

基坑工程具有地區(qū)性，許多地區(qū)對基坑的分類做了規(guī)定?！督ㄖ又ёo技術(shù)規(guī)程》JG120-1999第3.1.3條對基坑側(cè)壁安全等級做了如表1K413022所示規(guī)定：

本工程基坑周邊有高層建筑和大量地下管線，假如支護結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對周邊環(huán)境影響很嚴重，因此，基坑側(cè)壁安全等級應(yīng)定為一級。

（2）問題2

基坑開挖卸裁必然引起基坑側(cè)壁水平位移，基坑側(cè)壁水平位移越大，坑后土體變形越大。過大的側(cè)壁水平位移必然會導(dǎo)致建筑物沉降及管線變形。因此，任何環(huán)境保護規(guī)定高的基坑，側(cè)壁水平位移都是監(jiān)測的重點。

本工程基坑同圍建筑物及地下管線是基坑環(huán)境保護的重要內(nèi)容，其變形也應(yīng)當(dāng)是基坑監(jiān)測的重點。

本工程地下水位在坑底以上，必須采用降水措施。施工時需要監(jiān)測地下水位，因此，地下水位也應(yīng)當(dāng)是監(jiān)測的重點。

此外，地下水中的承壓水對基坑的危害很大，特別要注意接近坑底的淺層承壓水對基坑的影響。假如承壓水上面有不透水層，隨著基坑開挖，當(dāng)承壓水層上部土重不能抵抗承壓水水頭壓力時，基坑坑底會出現(xiàn)忽然的隆起，極容易引起基坑事故。假如坑底存在承壓水層時，坑底隆起也是基坑監(jiān)測的重點內(nèi)容。但由于基坑開挖施工，直接監(jiān)測坑底隆起并不容易，可以通過監(jiān)測埋設(shè)在坑底的立柱的上浮來間接監(jiān)測坑底隆起。

當(dāng)基坑變形超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或監(jiān)測結(jié)果變化速率較大時，應(yīng)加密觀測次數(shù)。當(dāng)有事故征兆時，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。本工程應(yīng)加密觀測次數(shù)，假如變形發(fā)展較快應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。

（3）問題3

本工程施工中存在的重大事故隱患：不按設(shè)計規(guī)定加大每層開挖深度是引發(fā)事故的重要因素之一，基坑設(shè)計單位都應(yīng)當(dāng)根據(jù)其設(shè)計時的工況對施工單位的基坑開挖提出規(guī)定，不按設(shè)計規(guī)定施工，在施工時超挖極容易引起基坑事故。在基坑頂大量堆荷是引發(fā)基坑事故的另一重要因素，背景介紹未提及考慮這些荷載的安全性設(shè)計驗算，因此本工程把大量鋼材及棄土堆集于坑頂也是重大事故隱患。

（4）問題4

對于基坑變形量顯著增大，變形發(fā)展速率越來越快現(xiàn)象，施工單位應(yīng)當(dāng)對基坑進行搶險，對基坑做必要的加固和卸載；并且應(yīng)調(diào)整設(shè)計和施工方案?；游ｋU征兆沒有引起注意，仍按原方案施工是施工項目負責(zé)人（經(jīng)理）一大失誤。

當(dāng)基坑變形急劇增長，基坑已經(jīng)接近失穩(wěn)的極限狀態(tài)，種種跡象表白基坑即將坍塌時，項目負責(zé)人（經(jīng)理）應(yīng)以人身安全為第一要務(wù)，人員要及早撤離現(xiàn)場。組織人進入基坑內(nèi)搶險，導(dǎo)致人員傷亡是項目負責(zé)人（經(jīng)理）指揮的一個重大錯誤。

1K413023熟悉地基加固解決方法

一、地基加固解決作用與方法選擇

（一）地基加固解決作用

1.提高地基的承載能力，滿足設(shè)計規(guī)定；以保證擬建或鄰近結(jié)構(gòu)不致發(fā)生超過允許的沉降。

2.提高土體的強度和土體的側(cè)向抗力，減少圍護結(jié)構(gòu)位移，以保證圍護結(jié)構(gòu)或鄰近結(jié)構(gòu)不致發(fā)生超過允許的位移。

（二）方法選擇

1.換填材料加固解決法，以提高地基承載力為主，合用于較淺基坑，方法簡樸操作方便。

2.采用水泥土攪拌、高壓噴射注漿、注漿或其他方法對地基摻入一定量的固化劑或使土體固結(jié)，以提高土體的強度和土體的側(cè)向抗力為主，合用于深基炕。

二、常用方法與技術(shù)要點

（一）注漿法

2.注漿材料有很多，其中，水泥漿材是以水泥漿液為主的漿液，合用于巖土加固，是國內(nèi)外常用的漿液。

3.在地基解決中，注漿工藝所依據(jù)的理論重要可分為滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿和電動化學(xué)注漿四類；其應(yīng)用條件見表1K413023。

不同注漿法的合用范圍表IK413023注漿方法合用范圍滲透注漿只合用于中砂以上的砂性土和有裂隙的巖石劈裂注漿合用于低滲透性的土層壓密注漿常用于中砂地基，黏土地基中若有適宜的排水條件也可采用。如遇排水困難而也許在土體中引起高孔隙水壓力時，這就必須采用很低的注漿速率。擠密注漿可用于非飽和的土體，以調(diào)整不均勻沉降以及在大開挖或隧道開挖時對鄰近土進行加固電動化學(xué)注漿地基土的滲透系數(shù)k<10-4cm/s.只靠一般靜壓力難以使?jié){液注入土的孔隙的地層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。

（二）水泥土攪拌法

1.水泥土攪拌法合用于加固飽和黏性土和粉土等地基。可分為漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。

2.水泥土攪拌法加固軟土技術(shù)具有其獨特優(yōu)點：

（1）最大限度地運用了原土；

（2）攪拌時無振動、無噪聲和無污染，可在密集建筑群中進行施工，對周邊原有建筑物及地下溝管影響很??；

（3）根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要，可靈活地采用加固形式；

（4）與鋼筋混凝土樁基相比，可節(jié)約鋼材并減少造價。

（三）高壓噴射注漿法

1.由于高壓噴射注漿使用的壓力大，因而噴射流的能量大、速度快。

2.實踐表白，本法對淤泥、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解決效果。但對于硬黏性土，具有較多的塊石或大量植物根莖的地基，影響解決效果。而對于具有過多有機質(zhì)的土層，其解決效果取決于固結(jié)體的化學(xué)穩(wěn)定性。對于濕陷性黃土地基，應(yīng)預(yù)先進行現(xiàn)場實驗。

3.高壓噴射有旋噴（固結(jié)體為圓柱狀）、定噴（固結(jié)體為壁狀）和擺噴（固結(jié)體為扇狀）等三種基本形狀，它們均可用下列方法實現(xiàn)（圖1K413023-3）；

（1）單管法：噴射高壓水泥漿液一種介質(zhì)；

（2）雙管法：噴射高壓水泥漿液和壓縮空氣兩種介質(zhì)；

（3）三管法：噴射高壓水流、壓縮空氣及水泥漿液等三種介質(zhì)。

由于上述三種噴射流的結(jié)構(gòu)和噴射的介質(zhì)不同，有效解決長度也不同，以三管法最長，雙管法次之，單管法最短。

4.單管法及雙管法的高壓水泥漿和三管法高壓水的壓力應(yīng)大于20MPa。高壓噴射注漿的重要材料為水泥，對于無特殊規(guī)定的工程，宜采用強度等級為32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。

1K413024熟悉工程降水方法

一、降水方法選擇

（一）基本規(guī)定

1.在軟土地區(qū)基坑開挖深度趣過3m，一般就要用井點降水。

2.當(dāng)基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時，應(yīng)進行坑底突涌驗算，必要時可采用水平封底隔滲或鉆孔減壓措施，保證坑底土層穩(wěn)定。當(dāng)坑底含承壓水層上部土體壓重局限性以抵抗承壓水水頭時，應(yīng)布置降壓井減少承壓水水頭壓力，防止承壓水突涌，保證基坑開挖施工安全。

二、常見降水方法

（一）明溝、集水井排水

1.當(dāng)基坑開挖不很深，基坑涌水量不大時，集水明排法是應(yīng)用最廣泛，亦是最簡樸、經(jīng)濟的方法。

圖-集水明排法

2.排水明溝宣布置在擬建建筑基礎(chǔ)邊0.4m以外，溝邊沿離開邊坡坡腳應(yīng)不小于0.3m。排水明溝的底面應(yīng)比挖土面低0.3～0.4m。集水井底面應(yīng)比溝底面低0.5m以上，并隨基坑的挖深而加深，以保持水流暢通。

（二）井點降水

1.分真空（輕型）井點、噴射井點或管井。

2.井點布置應(yīng)根據(jù)基坑平面形狀與大小、地質(zhì)和水文情況、工程性質(zhì)、降水深度等而定。當(dāng)基坑（槽）寬度小于6m且降水深度不超過6m時，可采用單排井點，布置在地下水上游一側(cè)；當(dāng)基坑（槽）寬度大于6m或土質(zhì)不良，滲透系數(shù)較大時，宜采用雙排井點，布置在基坑（槽）的兩側(cè)，當(dāng)基坑面積較大時，宜采用環(huán)形井點。挖土運送設(shè)備出入道可不封閉，間距可達4m，一般留在地下水下游方向。

圖-井點降水3.井點管距坑壁不應(yīng)小于1.0～1.5m，距離太小，易漏氣。井點間距一般為0.8～1.6m。集水總管標(biāo)高宜盡量接近地下水位線并沿抽水水流方向有0.25%～0.5%的上仰坡度，水泵軸心與總管齊平。井點管的人士深度應(yīng)根據(jù)降水深度及儲水層所有位置決定，但必須將濾水管埋入含水層內(nèi)，并且比挖基坑（溝、槽）底深0.9～1.2m，井點管的埋置深度應(yīng)經(jīng)計算擬定。

圖-單排井點降水

圖-封閉井點降水

三、基坑的隔（截）水帷幕與坑內(nèi)外降水

（一）隔（截）水帷幕

采用隔（截）水帷幕的目的是切斷基坑外的地下水流人基坑內(nèi)部。截水帷幕的厚度應(yīng)滿足基坑防滲規(guī)定，截水帷幕的滲透系數(shù)宜小于1.0×10-6cm／S。

截水帷幕目前常用注漿、旋噴法、深層攪拌水泥土樁擋墻等結(jié)構(gòu)形式。

（二）隔（截）水帷幕與降水井布置

1.隔水帷幕隔斷降水含水層

基坑隔水帷幕進一步降水含水層的隔水底板中，井點降水以疏干基坑內(nèi)的地下水為目的。

2.隔水帷幕底位于承壓水含水層隔水頂板中

應(yīng)把降水井布置于基坑外側(cè)。

3.隔水帷幕底位于承壓水含水層中

把降水井布置于坑內(nèi)側(cè)，這樣可以明顯減少降水對環(huán)境的影響，并且隔水帷幕插入承壓含水層越深，這種優(yōu)勢越明顯。

1K413030盾構(gòu)法施工

1K413031掌握盾構(gòu)法施工條件與現(xiàn)場布置規(guī)定

1K413032掌握盾構(gòu)法始發(fā)與接受施工技術(shù)

1K413033掌握盾構(gòu)掘進技術(shù)

1K413034熟悉盾構(gòu)法施工土層變形控制措施

1K413035了解盾構(gòu)機型選擇要點

1K413031掌握盾構(gòu)施工條件與現(xiàn)場布置規(guī)定

本條文簡要介紹盾構(gòu)施工條件選擇和現(xiàn)場布置的要點。

一、盾構(gòu)法施工條件

（一）盾構(gòu)與盾構(gòu)法施工

盾構(gòu)機的種類繁多，按開挖面是否封閉劃分有密閉式和敞開式兩類；密閉式盾構(gòu)機分為土壓式（常用泥土壓式）和泥水式兩種。國內(nèi)用于地鐵工程的盾構(gòu)重要是土壓式和泥水式兩種（詳見1K413035）。

圖-全敞口盾構(gòu)

圖-土壓平衡式盾構(gòu)

圖-泥水式盾構(gòu)

（二）盾構(gòu)法施工合用條件

1.在松軟含水地層，相對均質(zhì)的地質(zhì)條件。

2.盾構(gòu)法施工隧道應(yīng)有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m。

3.地面上必須有修建用于盾構(gòu)進出洞和出土進料的工作井位置。

4.隧道之間或隧道與其他建（構(gòu)）筑物之間所夾土（巖）體加固解決的最小厚度為水平方向1.Om，豎直方向1.5m。

5.從經(jīng)濟角度講，連續(xù)的盾構(gòu)施工長度不宜小于300m。

（三）城鄉(xiāng)施工注意事項

1.工作井位置選擇

因此工作豎井位置選擇要考慮不影響地面社會交通，對附近居民的噪聲和振動影響較少區(qū)域；且能滿足施工生產(chǎn)組織的需要。

2.工作井?dāng)嗝娉叽鐢M定

拼裝和拆卸用的工作井平面尺寸應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)裝拆的施工規(guī)定來擬定。

圖-盾構(gòu)機出發(fā)

3.施工環(huán)境條件限制

在城鄉(xiāng)內(nèi)選擇盾構(gòu)法施工前提條件：

（1）必須掌握隧道穿過區(qū)域地上和地下建（構(gòu)）筑物的詳盡資料，并做好解決保護方案。

（2）把地表沉陷限制在允許的限度內(nèi)。

（3）選擇泥水式盾構(gòu)必須設(shè)立封閉式泥水儲存和解決設(shè)施。

二、盾構(gòu)施工現(xiàn)場布置

施工現(xiàn)場平面布置

1.盾構(gòu)施工的現(xiàn)場平面布置：涉及盾構(gòu)工作豎井、豎井防雨棚及防淹墻、垂直運送設(shè)備、管片堆場、管片防水解決場、拌漿站、料具間及機修間、兩回路的變配電間等設(shè)施以及進出通道等。

2.盾構(gòu)施工現(xiàn)場設(shè)立：

（1）工作井施工需要采用降水措施時，應(yīng)設(shè)相稱規(guī)模的降水系統(tǒng)（水泵房）。

（2）采用氣壓法盾構(gòu)施工時，施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)立空壓機房，以供應(yīng)足夠的壓縮空氣。

（3）采用泥水平衡盾構(gòu)機施工時，施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)立泥漿解決系統(tǒng)（中央控制室）、泥漿池。

（4）采用土壓平衡盾構(gòu)施工時，應(yīng)設(shè)立電機車電瓶充電間等設(shè)施。

1K413032掌握盾構(gòu)法始發(fā)與接受施工技術(shù)

本條文簡要介紹盾構(gòu)法施工始發(fā)與接受技術(shù)，涉及：洞口土體加固技術(shù)、盾構(gòu)始發(fā)技術(shù)和盾構(gòu)接受技術(shù)。

一、洞口土體加固技術(shù)

（一）洞口土體加固必要性

1.盾構(gòu)從始發(fā)工作井進入地層前，一方面應(yīng)拆除盾構(gòu)掘進開挖洞體范圍內(nèi)的工作井圍護結(jié)構(gòu)；盾構(gòu)到達接受工作井前，亦應(yīng)先拆除盾構(gòu)掘進開挖洞體范圍內(nèi)的工作井圍護結(jié)構(gòu)，以便盾構(gòu)進入接受工作井。

3。在特定地質(zhì)條件下（如富水軟土地層），洞口圍護結(jié)構(gòu)可采用混凝土或纖維混凝土施作。盾構(gòu)始發(fā)或接受施工時，可直接運用盾構(gòu)刀具切除。

（三）擬定加固方案的方法

明確加固目的后，按照圖1K413032所示程序擬定加固方案。

（四）加固方法

常用加固方法重要有：注漿法、高壓噴射攪拌法和凍結(jié)法。

1.注漿法

按其原理分為兩種：不改變土顆粒排列、只使注人材料滲透到土顆粒間隙并固結(jié)的滲透注漿法；沿注漿層面地層形成脈狀裂縫、注漿材料使土顆粒間隙減小、土體被擠密的擠密注漿法（或劈裂注漿法）。前者適合于砂質(zhì)土層，后者適合于黏性土層。

2.高壓噴射攪拌法

高壓噴射加固材料，使其與被攪動的土砂混合，或置換被攪動的土砂，形成具有一定強度的改良地層。

3.凍結(jié)工法

對軟弱地層或含地下水土層實行凍結(jié)，凍結(jié)的土體具有高強度和止水性，特別合用于大斷面盾構(gòu)施工和地下水壓高的場合。

二、盾構(gòu)始發(fā)施工技術(shù)

可劃分為：洞口土體加固段掘進、初始掘進兩個階段。

（二）始發(fā)段長度的擬定

決定始發(fā)段長度有兩個因素：一是襯砌與周邊地層的摩擦阻力，二是后續(xù)臺車長度。

（三）洞口土體加固段掘進技術(shù)要點

圖-盾構(gòu)工作井

3.由于臨時管片的橢圓度直接影響盾構(gòu)掘進時管片拼裝精度，因此安裝臨時管片時，必須保證其橢圓度。

圖-管片安裝

4.拆除洞口圍護結(jié)構(gòu)前要確認洞口土體加固效果，必要時進行補注漿加固，以保證拆除洞口圍護結(jié)構(gòu)時不發(fā)生土體坍塌、地層變形過大，且盾構(gòu)始發(fā)過程中開挖面穩(wěn)定。

圖-洞口拆除

5.由于拼裝最后一環(huán)臨時管片（負一環(huán)，封閉環(huán)）前，盾構(gòu)上部千斤頂一般不能使用（最后一環(huán)臨時管片拼裝前安裝的臨時管片通常為開口環(huán)），因此從盾構(gòu)進入土層到通過土體加固段前，要慢速掘進，以便減小千斤頂推力，使盾構(gòu)方向容易控制；盾構(gòu)到達洞口土體加固區(qū)間的中間部位時，逐漸提高土壓倉（泥水倉）設(shè)定壓力，出加固段達成預(yù)定的設(shè)定值。

圖-盾構(gòu)密封圈

（四）初始掘進的重要任務(wù)

初始掘進的重要任務(wù)：收集盾構(gòu)掘進數(shù)據(jù)（推力、刀盤扭矩等）及地層變形量測量數(shù)據(jù)，判斷土壓（泥水壓）、注漿量、注漿壓力等設(shè)定值是否適當(dāng)，并通過測量盾構(gòu)與襯砌的位置，及早把握盾構(gòu)掘進方向控制特性，為正常掘進控制提供依據(jù)。因此，初始掘進階段是盾構(gòu)法隧道施工的重要階段。

三、盾構(gòu)接受施工技術(shù)要點

盾構(gòu)接受是指自掘進距接受工作井一定距離（通常lOOm左右）到盾構(gòu)機落到接受工作井內(nèi)接受基座上止。

圖-盾構(gòu)進洞前拆除圍護

圖-盾構(gòu)進洞

圖-盾構(gòu)接受基座

1K413033掌握盾構(gòu)掘進技術(shù)

本條文以密閉式盾構(gòu)為例簡要介紹掘進技術(shù)。

一、盾構(gòu)法施工現(xiàn)場如圖1K413012-5所示，其重要施工環(huán)節(jié)為：

（一）一段隧道的起始端和終止端各建一個工作井（城市地鐵一般運用車站的端頭）作為始發(fā)或接受工作井。

（二）盾構(gòu)在始發(fā)工作井內(nèi)安裝就位。

（三）依靠盾構(gòu)千斤頂推力（作用在工作井后壁或新拼裝好的襯砌上）將盾構(gòu)從起始工作井的墻壁開孔處推出。

（四）盾構(gòu)在地層中沿著設(shè)計軸線推動，在推動的同時不斷出土（泥）和安裝襯砌管片。

（五）及時向襯砌背后的空隙注漿，防止地層移動和固定襯砌環(huán)位置。

（六）盾構(gòu)進入接受工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推動。

盾構(gòu)掘進控制的目的是保證開挖面穩(wěn)定的同時，構(gòu)筑隧道結(jié)構(gòu)、維持隧道線形、及早填充盾尾空隙。因此，開挖控制、一次襯砌、線形控制和注漿構(gòu)成了盾構(gòu)掘進控制四要素。

盾構(gòu)掘進控制的具體內(nèi)容見表1K413033。

二、開挖控制

開挖控制的主線目的是保證開挖面穩(wěn)定。

土壓式盾構(gòu)與泥水式盾構(gòu)的開挖控制內(nèi)容略有不同。

（一）土壓（泥水壓）控制

1.土壓式盾構(gòu)，以土壓和塑流性改良控制為主，輔以排土量、盾構(gòu)參數(shù)控制。泥水式盾構(gòu)，以泥水壓和泥漿性能控制為主，輔以排土量控制。

2.開挖面的土壓（泥水壓）控制值，按地下水壓（間隙水壓）+土壓十預(yù)備壓設(shè)定。

3.計算土壓（泥水壓）控制值時，一般沿隧道軸線取適當(dāng)間隔（例如20m），按各斷面的土質(zhì)條件，計算出上限值與下限值。

（上限值）pMAX=地下水壓十靜止土壓十預(yù)備壓

（下限值）Pmin=地下水壓+（積極土壓或松弛土壓）+預(yù)備壓

（二）土壓式盾構(gòu)泥土的塑流化改良控制

1.土壓式盾構(gòu)掘進時，抱負地層的土特性是：

（1）塑性變形好；

（2）流塑至軟塑狀；

（3）內(nèi)摩擦??；

（4）滲透性低。

改良材料必須具有流動性、易與開挖土砂混合、不離析、無污染等特性。一般使用的改良材料有礦物系（如膨潤土泥漿）、界面活性劑系（如泡沫）、高吸水性樹脂系和水溶性高分子系四類（我國目前常用前兩類），可單獨或組合使用。

2.選擇改良材料要依據(jù)以下條件：

（1）土質(zhì)（粒度分布、礫石粒徑、礫石含量、黏性土含量、均等系數(shù)等）；

（2）透水系數(shù)；

（3）地下水壓；

（4）水離子電性；

（5）是否泵送排土；

（6）加泥（泡沫等）設(shè)備空間；

（7）掘進長度；

（8）棄土解決條件；

（9）費用（材料價格、注入量、材料損耗、用電量，設(shè)備費等）。

3.流動化改良控制是土壓式盾構(gòu)施工的最重要要素之一，要隨時把握土壓倉內(nèi)土砂的塑性流動性。一般按以下方法掌握塑流性狀態(tài)。

（1）根據(jù)排土性狀

（2）根據(jù)土砂輸送效率

（3）根據(jù)盾構(gòu)機械負荷

（三）泥水式盾構(gòu)的泥漿性能控制

泥水式盾構(gòu)掘進時，泥漿起著兩方面的重要作用：一是依靠泥漿壓力在開挖面彤成泥膜或滲透區(qū)域，開挖面土體強度提高，同時泥漿壓力平衡了開挖面土壓和水壓，達成了開挖面穩(wěn)定的目的；二是泥漿作為輸送介質(zhì)，擔(dān)負著將所有挖出土砂運送到工作井外的任務(wù)。因此，泥漿性能控制是泥水式盾構(gòu)施工的最重要要素之一。

泥漿性能涉及：相對密度、黏度、pH、過濾特性和含砂率。

（四）排土量控制

土壓式盾構(gòu)排土量控制方法分為重量控制與容積控制兩種。我國目前多采用容積控制方法。

泥水式盾構(gòu)排土量控制方法分為容積控制與干砂量（干土量）控制兩種。

三、管片拼裝控制

（一）拼裝方法

1.拼裝成環(huán)方式

盾構(gòu)推動結(jié)束后，迅速拼裝管片成環(huán)。除特殊場合外，大都采用錯縫拼裝。在糾偏或急曲線施工的情況下，有時采用通縫拼裝。

2.拼裝順序

一般從下部的標(biāo)準(zhǔn)（A型）管片開始，依次左右兩側(cè)交替安裝標(biāo)準(zhǔn)管片，然后拼裝鄰接（B型）管片，最后安裝楔形（K型）管片。

3.盾構(gòu)千斤頂操作

隨管片拼裝順序分別縮回盾構(gòu)千斤頂非常重要。

4.緊固連接螺栓

先緊固環(huán)向（管片之間）連接螺栓，后緊固軸向（環(huán)與環(huán)之間）連接螺栓。采用扭矩扳手緊固。

圖-扭矩扳手扭緊

四、注漿控制

（一）注漿目的.

注漿的重要目的就是防止地層變形，尚有其他重要目的，具體如下。

1.克制隧道周邊地層松弛，防止地層變形。

2.及早使管片環(huán)安定，千斤頂推力平滑地向地層傳遞。作用于管片的土壓力平均，能減小作用于管片的應(yīng)力和管片變形，盾構(gòu)的方向控制容易。

3.形成有效的防水層。

（二）注漿材料的性能

一般對注漿材料的性能有如下規(guī)定：

1.流動性好；

2.不離析；

3.具有初期強度；

4.良好的充填性；

5.體積收縮??；

6.阻水性高；

7.適當(dāng)?shù)酿ば裕?/p>

8.不污染環(huán)境。

（三）一次注漿

一次注漿分為同步注漿、即時注漿和后方注漿三種方式。

1.同步注漿.

同步注漿是在空隙出現(xiàn)的同時進行注漿、填充空隙的方式。

2.即時注漿

一環(huán)掘進結(jié)束后從管片注漿孔注入的方式。

3.后方注漿

掘進數(shù)環(huán)后從管片注漿孔注入的方式。

一般盾構(gòu)直徑大，或在沖積黏性土和砂質(zhì)土中掘進，多采用同步注漿；而在自穩(wěn)性好的軟巖中，多采用后方注漿方式。

（四）二次注漿

二次注漿是以填補一次注漿缺陷為目的進行的注漿。具體作用如下：

1.補足一次注漿未充填的部分；

2.補充由漿體收縮引起的體積減?。?/p>

3.以防止周邊地層松弛范圍擴大為目的的補充。

以上述1、2為目的的二次注漿，多采用與一次注漿相同的漿液；若以3為目的，多采用化學(xué)漿液。

（五）注漿量與注漿壓力

注漿控制分為壓力控制與注漿量控制兩種。

五、隧道的線形控制

掘進控制測量

隨著盾構(gòu)掘進，對盾構(gòu)及襯砌的位置進行測量，以把握偏離設(shè)計中心線的限度。測量項目涉及：盾構(gòu)的位置、傾角、偏轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角及盾構(gòu)千斤頂行程、盾尾間隙和襯砌位置等。

1K413034熟悉盾構(gòu)法施工地層變形控制措施

本條文以密閉式盾構(gòu)為主簡要介紹盾構(gòu)施工地層變形其控制措施。

一、近接施工與地層變形

（一）新建盾構(gòu)隧道穿越或鄰近既有地下管線、交通設(shè)施，建（構(gòu)）筑物（以下簡稱既有結(jié)構(gòu)物）的施工被稱為近接施工。

（二）近接施工管理

一方面，應(yīng)具體調(diào)查，在調(diào)查的基礎(chǔ)上進行分析與預(yù)測，制定防護措施；另一方面，制定專項施工方案；最后，施工過程中通過監(jiān)控量測反饋指導(dǎo)施工而保證既有結(jié)構(gòu)物安全。

二、盾構(gòu)施工與地層變形控制

（一）地層變形因素

1.地層變形的重要因素大體分為條件因素和直接因素兩類。

條件因素重要有：覆土厚度、盾構(gòu)直徑、隧道線形、襯砌背后間隙、襯砌種類等。

直接因素由盾構(gòu)掘進引發(fā)，重要有開挖面失穩(wěn)、地下水位減少、推力過大、頻繁糾偏、洞體土層失穩(wěn)、盾體與洞體的摩擦力、襯砌背后產(chǎn)生間隙、注漿壓力、襯砌變形、襯砌漏水等。

（二）地層變形機理

1.盾構(gòu)掘進通過某一斷面的地層變形時間曲線與盾構(gòu)掘進過程中所處位置相關(guān)。如圖1K413034-2所示，某一斷面地層變形的變形一時間曲線劃分為5個階段，各階段變形因素不同，變形機理各異。

2.某一斷面地層變形的第1階段：發(fā)生在盾構(gòu)到達該斷面之前，主耍表現(xiàn)為地下水位減少產(chǎn)生固結(jié)沉降。

第2階段：盾構(gòu)通過該斷面前，若盾構(gòu)控制土壓（泥水壓）局限性或過大，則開挖面正前方土體彈塑性變形引起地層沉降或隆起。

笫3階段：發(fā)生在盾構(gòu)通過該斷面時，由于超挖、糾偏、盾構(gòu)外周與周邊土體的摩擦等因素而發(fā)生地層沉降或隆起。

第4階段：盾構(gòu)通過該斷面后產(chǎn)生的彈塑性變形；若襯砌背后與洞體的空隙填充不及時，導(dǎo)致地層應(yīng)力釋放，則土體的彈塑性變形引起地層沉降；若襯砌背后的填充注漿壓力過高，則附加土壓引發(fā)地層隆起。

第5階段：盾構(gòu)通過該斷面后長時間地發(fā)生后續(xù)沉降，重要由于盾構(gòu)掘進導(dǎo)致的地層擾動、松弛等引起，在軟弱黏性土地層中施工表現(xiàn)最為明顯，而在砂性土或密實的硬黏性土中施工基本不發(fā)生。

三、密閉式盾構(gòu)掘進地層變形控制措施

由于盾構(gòu)掘進地層變形各階段的機理不同，因此必須有針對性地采用控制措施。

（一）前期沉降控制

1.前期沉降控制的關(guān)鍵是保持地下水壓。

2.保持地下水壓措施：

（1）合理設(shè)定土壓（泥水壓）控制值并在掘進過程中保持穩(wěn)定，以平衡開挖面土壓與水壓。

（2）保持開挖面土壓（泥水壓）穩(wěn)定的前提條件：對于土壓式盾構(gòu)是泥土的塑流化改良效果，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的改良材料與注入?yún)?shù)；而對于泥水式盾構(gòu)則是泥漿性能，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的泥漿材料與配合比。

（3）防止地下水從盾構(gòu)機、盾尾以及拼裝好的襯砌結(jié)構(gòu)滲入。

（4）土壓式盾構(gòu)在地下水位高且滲透性好的地層掘進時，采用有效的防噴涌措施，以防止地下水從螺旋輸送機涌入。

（二）開挖面前沉降（隆起）控制

1.開挖面前沉降（隆起）控制的重要措施是土壓（泥水壓）管理，真正實現(xiàn)土壓（泥水壓）平衡。

2.通常采用的措施有：

（1）合理設(shè)定土壓（泥水壓）控制值并在掘進過程中保持穩(wěn)定，以平衡開挖面土壓與水壓。

（2）保持開挖面土壓（泥水壓）穩(wěn)定的前提條件：對于土壓式盾構(gòu)是泥土的塑流化改良效果，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的改良材料與注入?yún)?shù)；而對于泥水式盾構(gòu)則是泥漿性能，應(yīng)根據(jù)地層條件選擇適宜的泥漿材料與配合比。

（3）加強排土量控制。

（4）對于土壓式盾構(gòu)，必要時還應(yīng)對盾構(gòu)推力、推動速度、刀盤扭矩等盾構(gòu)參數(shù)進行控制。

（三）通過時沉降（隆起）控制

通過時沉降（隆起）控制措施重要有2種：

1.控制好盾構(gòu)姿態(tài)，避免不必要的糾偏作業(yè)。出現(xiàn)偏差時，應(yīng)本著“勤糾、少糾、適度”的原則操作。

2.土壓式盾構(gòu)在軟柔或松散地層掘進時，盾構(gòu)外周與周邊土體的黏滯阻力或摩擦較大時，應(yīng)采用注漿減阻措施。

（四）尾部空隙沉降（隆起）控制

尾部空隙沉降（隆起）控制的關(guān)鍵是采用適宜的襯砌背后注漿措施，重要有：

1.用同步注漿方式，及時填充尾部空隙。

2.根據(jù)地質(zhì)條件、工程條件等因素，合理選擇單液注漿或雙液注漿，對的選用注漿材料與配合比，以便拼裝好的襯砌結(jié)構(gòu)及時穩(wěn)定。

3.加強注漿量與注漿壓力控制。

4.及時進行二次注漿。

（五）后續(xù)沉降控制

后續(xù)沉降重要在軟弱黏性土地層中施工時發(fā)生，重要控制措施是：

1.盾構(gòu)掘進、糾偏、注漿等作業(yè)時，盡也許減小對地層的擾動。

2.若后續(xù)沉降過大不滿足地層沉降規(guī)定，可采用向特定部位地層內(nèi)注漿的措施。

四、盾構(gòu)施工與既有結(jié)構(gòu)物防護

（一）接近施工中既有結(jié)構(gòu)物防護措施，按實行對象劃分可以分為三種：

1.盾構(gòu)施工措施；

2.對既有結(jié)構(gòu)物采用措施；

3.盾構(gòu)隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間采用措施。

（二）盾構(gòu)施工措施

盾構(gòu)施工措施，重要是控制地層變形，同時減少對地層的擾動。

（三）對既有結(jié)構(gòu)物采用的措施

對既有結(jié)構(gòu)物采用的措施通常有結(jié)構(gòu)物加固、下部基礎(chǔ)加固及基礎(chǔ)托換三類。

（四）新建隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間采用的措施

1.新建隧道與既有結(jié)構(gòu)物之間采用的措施，重要有三種（如圖1K413034-3所示）：

（1）盾構(gòu)隧道周邊地層加固；

（2）既有結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)地層加固；

（3）隔斷盾構(gòu)掘進地層應(yīng)力與變形。

2.盾構(gòu)隧道周邊地層加固

通常采用的方法有：注漿加固、高壓噴射攪拌等。

3.既有結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)地層加固

通常采用的方法同樣是：注漿加固、高壓噴射攪拌等。

4.隔斷盾構(gòu)掘進地層應(yīng)力與變形

通常的方法就是在盾構(gòu)隧道與結(jié)構(gòu)物之間施作隔斷樁，具體可選用高壓旋噴樁、鋼管樁、柱樁、連續(xù)墻等形式。

1K413035了解盾構(gòu)機型選擇要點

本條文簡要介紹盾構(gòu)機形式與分類。

一、盾構(gòu)機的選擇

（三）選擇的重要原則

1.合用性原則

2.技術(shù)先進性原則

3.經(jīng)濟合理性原則

二、盾構(gòu)機類型與合用條件

（一）盾構(gòu)機類型，

盾構(gòu)機可按照不同的分類方法進行分類。

1.按開挖面是否封閉劃分（見圖1K413035-1），可分為密閉式和敞開式兩類。

2.按平衡開挖面土壓與水壓的原理不同，密閉式盾構(gòu)機又可分為土壓式（常用泥土壓式）和泥水式兩種。敞開式盾構(gòu)機按開挖方式劃分，可分為手掘式、半機械挖掘式和機械挖掘式三種。

3.按盾構(gòu)機的斷面形狀劃分，有圓形和異形盾構(gòu)機兩類，其中異形盾構(gòu)機重要有多圓形、馬蹄形和矩形。

圖-異形雙圓盾構(gòu)

【案例1K413035】

1.背景

某地鐵隧道盾構(gòu)法施工，隧道穿越土層有黏土、粉土、細砂、小粒徑砂卵石、具有上層滯水，覆土厚度8～14m，采用土壓平衡盾構(gòu)施工。施工項目部依據(jù)施工組織設(shè)計在具有始發(fā)條件后開始隧道施工，掘進過程中始終按施工組織設(shè)計規(guī)定的各項施工參數(shù)執(zhí)行。

施工過程中發(fā)生以下事件：

事件一：拆除始發(fā)工作井洞口圍護結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)洞口土體滲水，洞口土體加固段掘進時地表沉降超過允許值。

事件二：在細砂、砂卵石地層中掘進時，土壓計顯示開挖面土壓波動較大；從螺旋輸送機排出的土砂坍落度較低。

2.問題；

（1）施工項目部依據(jù)施工組織設(shè)計開始隧道施工是否對的？如不對的，寫出對的做法。

（2）掘進過程中始終按施工組織設(shè)計規(guī)定的各項施工參數(shù)執(zhí)行是否對的？如不對的，寫出對的做法。

（3）分析事件一發(fā)生的重要因素以及對的的做法。

（4）分析事件二發(fā)生的重要因素以及應(yīng)采用的對策。

3.參考答案[答疑編號：針對該題提問]

『對的答案』

【答案1】不對的。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》（建質(zhì)（2023）87號）的規(guī)定，盾構(gòu)工程屬于危險性較大的分部分項工程，開工前施工單位必須編制專項施工方案，并應(yīng)組織專家對專項方案進行論證。

【答案2】不對的。一方面，在初始掘進過程中應(yīng)根據(jù)收集的盾構(gòu)掘進數(shù)據(jù)（推力、刀盤扭矩等）及地層變形量測量數(shù)據(jù)，判斷土壓（泥水壓）、注漿量、注漿壓力等設(shè)定值是否適當(dāng)，及時進行調(diào)整，并通過測量盾構(gòu)與襯砌的位置，及早把握盾構(gòu)掘進方向控制特性，為正常掘進控制提供依據(jù)。另一方面，由于掘進過程中地層條件、覆土厚度等差異很大，應(yīng)根據(jù)實際情況適時調(diào)整施工參數(shù)。第三，根據(jù)反饋的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)及時調(diào)整相關(guān)的施工參數(shù)。

【答案3】事件一發(fā)生的重要因素是洞口土體加固效果不滿足規(guī)定。對的作法是：

①根據(jù)地質(zhì)條件、地下水位、盾構(gòu)種類與外形尺寸、覆土深度及施工環(huán)境條件等，明確加固目的后，合理擬定加固方法與加固范圍；本案例的加固目的，既要加固又應(yīng)止水。

②拆除洞口圍護結(jié)構(gòu)前要確認洞口土體加固效果，必要時進行補注漿加固。

【答案4】事件二發(fā)生的重要因素是塑流化改良效果欠佳。應(yīng)采用的對策重要有：

①選擇適宜的改良材料，并適當(dāng)提高添加比例。

②開挖面土壓波動大的情況下，開挖面一般不穩(wěn)定，此時應(yīng)加強出土量管理。

1K413040噴錨暗挖（礦山）法施工

1K413041掌握噴錨暗挖法的掘進方式選擇

1K413042掌握噴錨加固支護的施工技術(shù)

1K413043掌握襯砌及防水的施工規(guī)定

1K413044熟悉小導(dǎo)管注漿加固技術(shù)

1K413045熟悉管棚的施工技術(shù)

1K413041掌握噴錨暗挖法的掘進方式選擇

本條以淺埋暗挖法為主介紹噴錨暗挖（礦山）法掘進方式選擇。

一、淺埋暗挖法與掘進方式

淺埋暗挖法施工因掘進方式不同，可分為眾多的具體施工方法，如全斷面法、正臺階法、環(huán)形開挖預(yù)留核心土法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、側(cè)洞法、柱洞法等。

（一）全斷面開挖法

全斷面開挖法的優(yōu)點是可以減少開挖對圍巖的擾動次數(shù)，有助于圍巖天然承載拱的形成，工序簡便；缺陷是對地質(zhì)條件規(guī)定嚴格，圍巖必須有足夠的自穩(wěn)能力。

（二）臺階開挖法

1.臺階開挖法合用于土質(zhì)較好的隧道施工，軟弱圍巖、第四紀(jì)沉積地層隧道。

2.臺階開挖法將結(jié)構(gòu)斷面提成兩個以上部分，即提成上下兩個工作面或幾個工作面，分步開挖。

圖臺階法

3.臺階開挖法優(yōu)點是具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，靈活多變，合用性強。

4.臺階開挖法注意事項

臺階數(shù)不宜過多，臺階長度要適當(dāng)，對城市第四紀(jì)地層，臺階長度一般以控制在1D內(nèi)（D一般指隧道跨度）為宜。

（三）環(huán)形開挖預(yù)留核心土法

環(huán)形開挖預(yù)留核心土法合用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖、斷面較大的隧道施工。

方法的重要優(yōu)點

（1）開挖工作面穩(wěn)定性好。

（2）和臺階法同樣，核心土和下部開挖都是在拱部初次支護保護下進行的，施工安全性好。

（四）單側(cè)壁導(dǎo)坑法

單側(cè)壁導(dǎo)坑法合用于斷面跨度大，地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中隧道施工。

（五）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法

1.雙側(cè)壁導(dǎo)坑法又稱眼鏡工法。當(dāng)隧道跨度很大，地表沉陷規(guī)定嚴格，圍巖條件特別差，單側(cè)壁導(dǎo)坑法難以控制圍巖變形時，可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。

圖-雙側(cè)壁導(dǎo)坑法

2.雙側(cè)壁導(dǎo)坑法一般是將斷面提成四塊：左、右側(cè)壁導(dǎo)坑、上部核心土（2）、下臺階（3）。

4.優(yōu)缺陷：

（1）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動大，初次支護全斷面閉合的時間長，但雙側(cè)壁導(dǎo)坑法所引起的地表沉陷僅為短臺階法的1/2。

（2）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工較為安全，但速度較慢，成本較高。

（六）中隔壁法和交叉中隔壁法

圖-中隔壁法施工

1.中隔壁法也稱CD工法，重要合用于地層較差和不穩(wěn)定巖體、且地面沉降規(guī)定嚴格的地下工程施工。

2.當(dāng)CD工法不能滿足規(guī)定期，可在CD工法基礎(chǔ)上加設(shè)臨時仰拱，即所謂的交叉中隔壁法（CRD工法）。

3.CD工法和CRD工法在大跨度隧道中應(yīng)用普遍。

（七）中洞法、側(cè)洞法、柱洞法、洞樁法

本地層條件差、斷面特大時，一般采用中洞法、側(cè)洞法、柱洞法及洞樁法等施工，其核心思想是變大斷面為中小斷面，提高施工安全度。

1K413042掌握噴錨加固支護施工技術(shù)

本條文以淺埋暗挖法為主簡要介紹噴錨支護技術(shù)和超前加固技術(shù)。

一、噴錨暗挖與初期支護

（一）噴錨暗挖與支護加固

淺埋暗挖法施工地下結(jié)構(gòu)需采用噴錨初期支護，重要涉及鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、錨桿一鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、鋼拱架一鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等支護結(jié)構(gòu)形式。

（二）支護與加固技術(shù)措施

1.暗挖隧道內(nèi)常用的技術(shù)措施

（1）超前錨桿或超前小導(dǎo)管支護；

（2）小導(dǎo)管周邊注漿或圍巖深孔注漿；

（3）設(shè)立臨時仰拱。

2.暗挖隧道外常用的技術(shù)措施

（1）管棚超前支護；

（2）地表錨桿或地表注漿加固；

（3）凍結(jié)法固結(jié)地層；

（4）減少地下水位法。

二、暗挖隧道內(nèi)加固支護技術(shù)

（一）重要材料

1.噴射混凝土應(yīng)采用早強混凝土，其強度必須符合設(shè)計規(guī)定。嚴禁選用品有堿活性集料。使用前應(yīng)做凝結(jié)時間實驗，規(guī)定初凝時間不應(yīng)大于5min，終凝時間不應(yīng)大于lOmin。

2.鋼筋網(wǎng)材料宜采用Q235鋼。

3.鋼拱架宜選用鋼筋、型鋼、鋼軌等制成。

（二）噴射混凝土前準(zhǔn)備工作

2.噴射厚度宜為50～lOOmm。

（三）噴射混凝土

1.噴射混凝土應(yīng)緊跟開挖工作面，應(yīng)分段、分片、分層，由下而上順序進行。

2.鋼架應(yīng)與噴射混凝土形成一體，鋼架應(yīng)所有被噴射混凝土覆蓋，保護層厚度不得小于40mm。

圖-仰拱

三、暗挖隧道外的超前加固技術(shù)

（一）減少地下水位法

（二）地表錨桿（管）

（三）凍結(jié)法固結(jié)地層

1.凍結(jié)法是用于富水軟弱地層的暗挖施工固結(jié)地層。

4.凍結(jié)法重要優(yōu)缺陷

（1）重要優(yōu)點；凍結(jié)加固的地層強度高；地下水封閉效果好；地層整體固結(jié)性好；對工程環(huán)境污染小。

（2>重要缺陷：成本較高；有一定的技術(shù)難度。

【案例1K413042】

1.背景

某公司施工項目部承建城市地鐵3號標(biāo)段，包含一段雙線區(qū)間和一個車站，區(qū)間隧道及風(fēng)道出人口采用暗挖法施工，車站的主體結(jié)構(gòu)采用明開法施工。區(qū)間隧道上方為現(xiàn)況道路，路寬22.5m，道路沿線的地下埋設(shè)有雨污水、天然氣、電信、熱力等管線，此外尚有一座公共廁所。隧道埋深15m左右，并有l(wèi)OOm左右長度內(nèi)遇有中風(fēng)化石灰?guī)r。巖層以上分別為黏土2m,砂卵石5～7m，粉細砂2m，粉質(zhì)黏土3m，回填土2～2.5m。施工日記記錄如下事件：

（1）設(shè)計文獻提供的相關(guān)地下管線及其他構(gòu)筑物的資料表白：隧道距所有地下管線的垂直凈距都在3.5m以上；通過度析，項目部認為地下管線對暗挖隧道施工的影響不大。但在挖到地面的公共廁所位置時隧道發(fā)生塌方。

（2）隧道基底施工遇有風(fēng)化巖段，項目部擬采用松動爆破法移除巖石；施工前編制了松動爆破施工專項方案，但在專家評審時被否認，最后采用了機械鑿除法施工。

（3）由于隧道噴射混凝土施工采用干噴方式，沒有采用投標(biāo)施工方案中的濕法噴射混凝土方式，被質(zhì)量監(jiān)督部門規(guī)定暫停噴射混凝土施工。

（4）在隧道完畢后發(fā)現(xiàn)實際長度比工程量清單中長度少1.5m。項目部仍按清單長度計量。當(dāng)被監(jiān)理發(fā)現(xiàn)后規(guī)定項目部扣除1.5m的長度。

2.問題

（1）事件1中最也許引起塌方的因素是什么？

（2）事件2中專家為什么否認爆破法專項方案？

（3）質(zhì)量監(jiān)督部門為什么規(guī)定暫停噴射混凝土施工？

（4）事件4，監(jiān)理規(guī)定項目部扣除1.5m的隧道長度的做法是否對的，為什么？

3.參考答案[答疑編號：針對該題提問]

『對的答案』

【答案1】

從背景分析，引起塌方也許成因是公共廁所的化糞池滲漏。較舊的污水混凝土管線、方溝、化糞池等滲漏情況比較多，致使隧道頂部土體含水量增大引起塌方，所以要特別引起注意。一般情況地下、地上建筑物比較復(fù)雜，參考設(shè)計資料是一方面，更重要的是核對資料，現(xiàn)場實地調(diào)查。對的的方法是：在開工前，一方面核對地質(zhì)資料，現(xiàn)場調(diào)查沿線地下管線、各構(gòu)筑物及地面建筑物基礎(chǔ)等情況，并制定保護措施。

【答案2】

由于背景介紹隧道位于城市現(xiàn)況路下，上方有多種管線，采用松動爆破法移除風(fēng)化巖石應(yīng)充足考慮