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文檔簡介
城市軌道交通車站施工我國正處于城市軌道建設(shè)高峰期,全國范圍內(nèi),數(shù)十條地鐵線路正在同期建造。截至2012年末,全國有28個城市有城市軌道交通運營或在建,在建城市軌道交通線路約1400km。據(jù)此速度,到2015年,全國城市規(guī)劃交通總投資將達(dá)1.2萬億元,28個城市將擁有3000km運營線路。到2020年,將有40個城市建設(shè)地鐵,總規(guī)劃里程達(dá)7000km,是目前總里程的4.3倍。城市軌道建設(shè)是高風(fēng)險、涉及多學(xué)科的工程科學(xué)技術(shù),它涉及城市規(guī)劃、環(huán)保節(jié)能、巖土地質(zhì)、施工工藝、機車車輛及通信信號技術(shù)等多學(xué)科。其中的施工工藝是投資最大、工期最長、風(fēng)險最高的、最為重要的在地面下或高空中建造的過程。為了適應(yīng)城市軌道建設(shè)的需要,按照城市軌道交通工程技術(shù)專業(yè)的教育標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)方案、教學(xué)要求和課程特點,組織編寫了《城市軌道交通車站施工》教材,本課件為高等職業(yè)教育城市軌道交通工程技術(shù)專業(yè)“十二五”規(guī)劃教材。在編寫中,力求符合高等職業(yè)技術(shù)教育注重實踐性和實用性的特點,廣泛吸取了國內(nèi)外城市軌道交通車站施工的新技術(shù)、新方法、新工藝,采用我國城市軌道交通最新設(shè)計、施工和驗收規(guī)范及相關(guān)技術(shù)規(guī)程,較全面系統(tǒng)地講解了城市軌道交通車站的構(gòu)造、設(shè)計、施工及監(jiān)測等方面的基本知識。前言城市軌道交通車站施工PPT目錄一、軌道交通車站建筑結(jié)構(gòu)二、淺埋暗挖施工技術(shù)三、明挖法施工技術(shù)四、輔助施工方法五、高架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工3城市軌道交通車站施工PPT4一、軌道交通車站建筑結(jié)構(gòu)1、軌道交通車站的分類和組成2、車站的規(guī)模3、車站的布局與設(shè)計4、地下車站的結(jié)構(gòu)類型5、軌道交通車站施工方法城市軌道交通車站施工PPT51、軌道交通車站的分類和組成1.1軌道交通車站的分類(1)按車站與地面的相對位置可分為地下車站、地面車站和高架車站三類。(2)按車站的埋深可分為淺埋車站和深埋車站兩類;一般情況下,車站的軌頂至地面距離在20m以內(nèi)為淺埋車站,大于20m為深埋車站。(3)按車站的運營性質(zhì)可分為中間站(一般車站)、區(qū)域站(折返線)、換乘站、樞紐站、聯(lián)運站和終點站。(4)地下車站結(jié)構(gòu)橫斷面形式主要根據(jù)車站埋深、水文地質(zhì)條件、施工方法、建筑藝術(shù)效果等確定。按其橫斷面形式主要有矩形斷面、拱形斷面和圓形斷面。(5)按車站站臺形式可分為島式車站、側(cè)式車站和島側(cè)混合式車站。(6)按照乘客換乘方式可分為站臺直接換乘、站廳換乘和通道換乘三種形式。城市軌道交通車站施工PPT61、軌道交通車站的分類和組成1.2車站的建筑平面組成車站由車站主體(站臺、站廳、設(shè)備用房、管理用房等)、出入口及通道、通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭三大部分組成。車站是列車在線路上的停車點,其作用是供乘客集散、換乘,同時它又是軌道交通運營設(shè)備設(shè)置的中心和辦理運營業(yè)務(wù)的地方。出入口及通道是供乘客進(jìn)出車站的建筑設(shè)施。通風(fēng)地道及地面通風(fēng)亭的作用,是保證地下車站有一個舒適的地下環(huán)境。車站主體根據(jù)功能的不同,可分為乘客使用空間和車站用房兩大部分。
城市軌道交通車站施工PPT71、軌道交通車站的分類和組成1.2車站的建筑平面組成乘客使用空間,又可分為非付費區(qū)和付費區(qū)。非付費區(qū)是乘客購票并進(jìn)入站臺前的流動區(qū)域,它一般應(yīng)有一定的空間布置售檢票設(shè)施。根據(jù)需要還可以設(shè)銀行、公用電話、小賣部等設(shè)施。非付費區(qū)的最小面積一般可以參照能容納高峰小時5min內(nèi)可能聚集的客流量的水平來推算。付費區(qū),包括站臺、樓梯、自動扶梯等,是為了停車和乘客乘降提供服務(wù)的設(shè)施。乘客使用空間是車站設(shè)計的重點,它對車站類型、總平面布局、車站平面、結(jié)構(gòu)橫斷面形式、功能是否合理、面積利用率、人流路線組織等設(shè)計有較大影響。設(shè)計時,要注意人流路線的合理性,以保證乘客方便、快捷地出入車站。城市軌道交通車站施工PPT81、軌道交通車站的分類和組成1.2車站的建筑平面組成車站用房包括運營管理用房、設(shè)備用房和輔助用房三部分。運營管理用房是為了保證車站具有正常運營條件和營業(yè)秩序而設(shè)置的辦公用房,由進(jìn)行日常工作和管理的部門及人員使用,是直接或間接為列車運營和乘客服務(wù)的,主要包括站長室、列車值班室、業(yè)務(wù)室、廣播室、會議室、公安保衛(wèi)、清掃員室等。設(shè)備用房是為保證列車正常運行、保證車站內(nèi)具有良好運行環(huán)境條件及在事故災(zāi)害情況下能夠及時排除災(zāi)情不可缺少的設(shè)備用房,它是直接或間接為列車運行和乘客服務(wù)的,主要包括環(huán)控機室、變電所、控制室、通信機械室、信號機械室、泵房、票務(wù)室、工區(qū)用房、附屬用房及設(shè)施等。技術(shù)設(shè)備用房是整個車站的心臟所在地。由于這些用房與乘客沒有直接聯(lián)系,因此,一般設(shè)在離乘客較遠(yuǎn)的地方。輔助用房是為保證車站內(nèi)部工作人員正常工作生活所設(shè)置的用房,直接供站內(nèi)工作人員使用,主要包括廁所、洗手間、更衣室、休息室、茶水間、儲藏室等,這些用房均設(shè)在站內(nèi)工作人員使用的區(qū)域內(nèi)。城市軌道交通車站施工PPT92、車站的規(guī)模注:當(dāng)客流量特別大、有特殊要求的車站,其規(guī)模等級可列為特級站城市軌道交通車站施工PPT103、車站的布局與設(shè)計3.1站位和總平面布置的影響因素(1)周圍環(huán)境:現(xiàn)有道路及交通條件,公交及其他交通方式站點設(shè)置,周圍建筑物功能性質(zhì),車站周圍現(xiàn)有建筑物和地下管線的布置情況和拆遷改移條件,規(guī)劃建筑物、管線方案和可能的實施時間等。(2)客流來源及方向:車站要能最大限度地吸引客流,要根據(jù)主要客流的來源和方向考慮站位和出入口通道的設(shè)置。(3)車站功能要求:不同功能性質(zhì)的車站,其總平面布局是不一樣的。對于換乘站,應(yīng)考慮乘客的換乘條件,盡可能減少換乘距離,并應(yīng)有足夠的換乘能力;對于接駁大型客流集散點的車站,要考慮突發(fā)性客流特點,留有足夠的乘客集散空間,并創(chuàng)造快捷的進(jìn)出站條件;對于有需要列車折返運行的車站,應(yīng)考慮車站配線的設(shè)置以及由此帶來的車站站位及平面布局的變化等。城市軌道交通車站施工PPT113、車站的布局與設(shè)計3.2出入口和地面通風(fēng)亭位置的選擇須考慮幾點原則(1)車站出入口布置應(yīng)與車站主要客流量的方向一致,一般選在城市道路兩側(cè)、交叉口及有大量人流的廣場附近,出入口宜分散均勻布置,以便最大限度地吸引乘客。建筑形式應(yīng)考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件和具體位置,可有獨建式(敞口、帶頂蓋、全封閉及下沉式)或合建式(與地面建筑物并建),且車站出入口位置應(yīng)設(shè)置有特征的地鐵統(tǒng)一標(biāo)志,以引導(dǎo)乘客。(2)車站出入口應(yīng)盡可能與城市過街地道、地下街、天橋、下沉式廣場等公共建筑物相結(jié)合,以方便乘客,減少用地和拆遷,節(jié)約投資。(3)單獨修建的地面出入口和地面通風(fēng)亭,其位置應(yīng)符合當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃部門的規(guī)劃要求,一般設(shè)在建筑紅線以內(nèi)。如有困難不能設(shè)在建筑紅線以內(nèi)時,應(yīng)經(jīng)過當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃部門的同意,再選定其位置。地面出入口的位置不應(yīng)妨礙行人通道。(4)車站出入口和地面通風(fēng)亭不應(yīng)設(shè)在易燃、易爆、有污染源及揮發(fā)有害物質(zhì)的建筑物附近,與上述建筑物之間的防火安全距離應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。城市軌道交通車站施工PPT123、車站的布局與設(shè)計
車站出入口數(shù)量可根據(jù)進(jìn)出站客流的數(shù)量以及方向確定。首先要滿足進(jìn)出站客流的通過能力;其次,應(yīng)盡可能照顧各個方向的客流,以方便乘客進(jìn)出站。一般車站出入口的數(shù)量應(yīng)根據(jù)客運需要與疏散要求設(shè)置,淺埋車站不宜少于4個出入口。當(dāng)分期修建時,初期不得少于2個。小站的出入口數(shù)量可酌減,但不得少于2個。地面通風(fēng)亭的位置、數(shù)量與采取的通風(fēng)和空調(diào)方式有關(guān),一般按周圍地區(qū)環(huán)境及環(huán)控要求確定。
城市軌道交通車站施工PPT133、車站的布局與設(shè)計3.3總平面布置圖的繪制要求(1)一般按1∶500比例進(jìn)行繪制。(2)車站中心的詳細(xì)位置,包括線路里程、坐標(biāo)。(3)車站主體的外輪廓尺寸,包括端點的線路里程、關(guān)鍵點的坐標(biāo)位置。(4)車站出入口、地面風(fēng)亭、通道的位置、尺寸、坐標(biāo)。(5)車站線路與區(qū)間線路的連接關(guān)系。(6)車站周圍地面建筑物情況、地下管線、道路及道路規(guī)劃紅線等。
城市軌道交通車站施工PPT143、車站的布局與設(shè)計3.4車站設(shè)計原則①進(jìn)出站客流線路和換乘客流線路要分開,盡量避免交叉和相互干擾。②乘客購票、問訊及使用公共設(shè)施時,均不應(yīng)妨礙客流通行。③當(dāng)?shù)罔F與城市建筑物合建時,地鐵客流應(yīng)自成體系。④車站公用區(qū)應(yīng)劃分為付費區(qū)與非付費區(qū),由進(jìn)出站檢票口將之分隔。換乘一般應(yīng)設(shè)在付費區(qū)內(nèi)。⑤車站的站廳、站臺、出入口樓梯和通道、升降設(shè)備、售票口、檢票口等部位的通過能力應(yīng)相互適應(yīng),其通過能力宜按遠(yuǎn)期超高峰客流量確定。⑥有噪聲源的房間應(yīng)遠(yuǎn)離有隔聲要求的房間及乘客使用區(qū);有高音質(zhì)要求的房間,應(yīng)有隔聲和吸聲措施。⑦車站應(yīng)考慮防災(zāi)設(shè)計和無障礙設(shè)計。城市軌道交通車站施工PPT153、車站的布局與設(shè)計3.5站廳的布置形式①站廳位于車站一端。這種布置方式常用于終點站,且車站一端靠近城市主要道路的地面車站。②站廳位于車站兩側(cè)。這種布置方式常用于側(cè)式車站,一般用于客流量不大的車站。③站廳位于車站兩端的上層或下層。這種布置方式常用于地下島式車站及側(cè)式車站站臺的上層或高架車站站臺的下層??土髁枯^大者多采用此種布置方式。④站廳位于車站上層。這種布置方式常用于地下島式車站和側(cè)式車站。常用于客流量較大的車站。城市軌道交通車站施工PPT163、車站的布局與設(shè)計3.6站臺設(shè)計站臺是供乘客上下車及候車的場所。站臺層一般布設(shè)有樓梯、自動扶梯及站內(nèi)用房。目前國內(nèi)外地鐵車站所采用的站臺形式絕大多數(shù)為島式站臺和側(cè)式站臺兩種。城市軌道交通車站施工PPT173、車站的布局與設(shè)計3.7站臺長度站臺長度分為站臺總長度及站臺計算長度兩種。站臺總長度是根據(jù)站臺層房間布置的位置及需要由站臺進(jìn)入房門的位置而定,是指每側(cè)站臺的總長度。站臺計算長度是指遠(yuǎn)期列車編組總長度加上列車停站時允許停車不準(zhǔn)確距離,停車不準(zhǔn)確距離一般為1~2m。站臺計算長度L的公式為L=ln+l′式中l(wèi)——地鐵列車車輛長度(鉤中心至鉤中心距離,m);n——車輛聯(lián)掛節(jié)數(shù);l′——列車停站不準(zhǔn)確距離,通常取1~2m。城市軌道交通車站施工PPT183、車站的布局與設(shè)計3.8站臺寬度站臺寬度主要根據(jù)車站遠(yuǎn)期預(yù)測高峰小時客流量大小、列車對數(shù)、結(jié)構(gòu)橫斷面形式、站臺形式、站房布置、樓梯及自動扶梯位置等因素綜合考慮。島式站臺,樓梯及自動扶梯沿站臺中間縱向布置,兩側(cè)布設(shè)側(cè)站臺。站臺是乘客上下車及候車的場所,在站臺計算長度范圍內(nèi),其面積應(yīng)不小于遠(yuǎn)期預(yù)測上行及下行高峰小時客流數(shù)所需的面積。側(cè)式站臺,樓梯及自動扶梯、車站用房均可布置在站臺計算長度范圍以外,在此情況下,站臺寬度應(yīng)滿足乘客上下車、候車及進(jìn)出站通路所需面積的要求。單拱結(jié)構(gòu)車站,由于站內(nèi)不設(shè)立柱,站臺寬度不考慮柱寬度。矩形斷面車站,站臺沒有立柱,側(cè)式站臺寬度應(yīng)考慮立柱寬度尺寸。城市軌道交通車站施工PPT193、車站的布局與設(shè)計3.9我國目前現(xiàn)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對站臺寬度尚無統(tǒng)一的計算方法,現(xiàn)介紹幾種常用的計算方法。
方法一(經(jīng)驗法)方法二(按客流量計算)方法三(經(jīng)驗法)城市軌道交通車站施工PPT203、車站的布局與設(shè)計3.9.1方法一(經(jīng)驗法)a.側(cè)式站臺寬度B1=MW/L+0.48式中B1——側(cè)站臺寬度(m);M——超高峰小時每列車上車人數(shù);W——人流密度,按0.4(m2/人)計算;L——站臺有效長度(m),0.48為站臺安全防護(hù)寬度(m)。b.島式站臺寬度B2=2B1+C+D式中B2——島式站臺寬度(m);B1——側(cè)站臺寬度(m);C——柱寬(m);D——樓梯、自動扶梯寬(m);城市軌道交通車站施工PPT213、車站的布局與設(shè)計3.9.2方法二(按客流量計算)a.站臺面積:A=NWaP車(P上+P下)×1%式中A——站臺總面積(m2);N——列車車廂數(shù);W——人流密度,按0.75(m2/人)計算;a——超高峰系數(shù),一般取1.2~1.4;P車——每節(jié)車廂人數(shù);(P上+P下)——上下乘客百分?jǐn)?shù),一般取20%~50%。b.側(cè)式站臺寬度:B1=A/L+B′+0.48c.島式站臺寬度:B2=2B1+C+D式中B1——側(cè)站臺寬度(m);B2——島式站臺寬度(m);A——站臺總面積(m2);C——柱寬(m);D——樓梯、自動扶梯寬(m);B′——乘客沿站臺縱向流動寬度,一般取2~3m;L——站臺計算長度(m)。城市軌道交通車站施工PPT223、車站的布局與設(shè)計3.9.3方法三(經(jīng)驗法)a.側(cè)式站臺寬度:B=(A+S)/L+B1+B2+B3式中A——站臺面積(m2);S——每側(cè)樓梯和自動扶梯及其他建筑物所占面積(m2);L——列車全長中扣除車頭到第一扇門及車尾最后一扇門之間的距離(m);B1——側(cè)式站臺旅客縱向流動寬度,一般可取1.0~1.5m;B2——站臺邊緣安全防護(hù)寬度,一般可取0.45m;B3——柱寬(m)。b.島式站臺寬度:B=(2A+S)/L+B1+2B2+B3+B4式中B4——島式站臺旅客縱向流動寬度(m),一般取2.0~2.5m;其他符號含義同上。城市軌道交通車站施工PPT233、車站的布局與設(shè)計城市軌道交通車站施工PPT243、車站的布局與設(shè)計3.10站臺高度站臺高度是指線路走行軌頂面至站臺地面的高度。站臺高度的確定主要根據(jù)車廂地板面距軌頂面的高度。站臺按高度可分為低站臺和高站臺,其選擇需要與車型匹配。若站臺與車廂地板高度相同,稱為高站臺,一般使用于流量較大、車站停車時間較短的場合,考慮到車輛滿載時彈簧的撓度,高站臺的設(shè)計高度一般低于車廂地板面50~100mm。站臺比車廂地板低時,稱為地站臺,適宜于流量不大的場合。地下車站站臺應(yīng)考慮排水要求,橫斷面設(shè)1%的坡度。
城市軌道交通車站施工PPT253、車站的布局與設(shè)計3.11軌道中心與站臺邊緣距離根據(jù)車輛類型確定的建筑限界給定了從軌道中心到站臺邊緣的距離,實際設(shè)計時還要考慮10mm左右的施工誤差。若站臺設(shè)在曲線上時,需考慮線路加寬、超高,車輛偏移、傾斜的影響,軌道中心至站臺邊緣距離L可按下式確定:L=L1+E+0.8C式中L1——軌道中心到建筑限界邊的距離加10mm施工誤差;E——曲線總加寬;C——線路超高值。
城市軌道交通車站施工PPT263、車站的布局與設(shè)計城市軌道交通車站施工PPT273、車站的布局與設(shè)計城市軌道交通車站施工PPT283、車站的布局與設(shè)計3.12出入口通道設(shè)計車站出入口通道是乘客進(jìn)出車站的咽喉,其位置的選擇、規(guī)模的大小,應(yīng)滿足城市規(guī)劃和交通要求,并應(yīng)方便乘客進(jìn)出站。地下車站出入口平面形式一般有“一”字形、“L”形、“T”形三種基本形式和由基本形式變化的其他形式。如圖1.1所示?!耙弧弊中纬鋈肟冢菏侵赴础耙弧弊中尾贾玫某鋈肟诤屯ǖ?。這種出入口占地面積少,人員出入方便。由于其口部寬度較寬,不宜建在路面狹窄地區(qū),如圖1.1(a)所示?!癓”形出入口:是指呈一次轉(zhuǎn)折布置的出入口與通道。由于口部較寬,不宜建在路面狹窄地區(qū),如圖1.1(b)所示。“T”形出入口:指呈“T”形布置的出入口與通道。這種形式進(jìn)出方便,由于口部比較窄,適用于路面狹窄地區(qū),如圖1.1(c)所示。其他形式:一般由出入口位置要求和地面交通換乘要求具體確定,常用的有“n”形和“Y”形出入口“n”形出入口指出入口與通道呈兩次轉(zhuǎn)折布置,由于環(huán)境條件所限,出入口長度按一般情況設(shè)置有困難時,可采用這種布置形式的出入口,這種形式的出入口使乘客要走回頭路,如圖1.1(d)所示。“Y”形出入口布置常運用一個主出入口通道有兩個及兩個以上出入口的情況,布置比較靈活,適應(yīng)性強,如圖1.1(e)和(f)所示。城市軌道交通車站施工PPT293、車站的布局與設(shè)計城市軌道交通車站施工PPT303、車站的布局與設(shè)計城市軌道交通車站施工PPT313、車站的布局與設(shè)計3.13樓梯和升降設(shè)備在城市軌道交通車站中,樓梯是最常用的一種豎向升降設(shè)施。在客流不大的車站,當(dāng)升降高差在8m以內(nèi)時,一般采用樓梯;大于8m時,考慮乘客因高差較大,行走費力,上升宜增設(shè)自動扶梯。乘客使用的樓梯踏步高度宜采用135~150mm,寬度宜采用300~340mm,每個梯段不應(yīng)超過18步,不得少于3步,休息平臺寬度一般為1200~1800mm。樓梯凈寬度不應(yīng)小于2000mm,當(dāng)樓梯凈寬度大于3000mm時,中間應(yīng)設(shè)欄桿扶手。踏步至吊頂?shù)膬舾卟粦?yīng)小于2400mm。樓梯欄桿的高度不宜小于1100mm。車站用房區(qū)內(nèi),上下層之間至少一處應(yīng)設(shè)樓梯。除設(shè)在出入口內(nèi)的樓梯外,站廳層至站臺層供乘客使用的樓梯,應(yīng)設(shè)在付費區(qū)內(nèi)。城市軌道交通車站施工PPT323、車站的布局與設(shè)計
3.13.1樓梯布置
地鐵車站中的樓梯應(yīng)堅固、安全和耐久,并且用阻燃材料制成,踏步應(yīng)采取防滑措施。布置樓梯時應(yīng)參考下列規(guī)定:①樓梯與檢票口在同一方向布置時,樓梯進(jìn)口距檢票口的凈距不宜小于6m。②樓梯與自動扶梯并列布置時,其相互之間的位置無規(guī)定,一般采取將樓梯下踏步最后一級與自動扶梯下工作點取平。設(shè)在車站用房區(qū)供車站工作人員使用的樓梯應(yīng)設(shè)封閉樓梯間。樓梯寬度不應(yīng)小于1200mm。封閉樓梯間應(yīng)符合建筑防火規(guī)范規(guī)定。城市軌道交通車站施工PPT333、車站的布局與設(shè)計3.13.2自動扶梯布置
當(dāng)車站出入口的提升高度超過8m時,宜設(shè)上行自動扶梯;超過12m時,除設(shè)上行自動扶梯外,并宜設(shè)下行自動扶梯。站廳與站臺層的高差在5m以內(nèi)時,宜設(shè)上行自動扶梯,高差超過5m時,除設(shè)上行自動扶梯外,并宜設(shè)下行自動扶梯。站廳層供乘客至站臺層使用的自動扶梯應(yīng)設(shè)在付費區(qū)內(nèi)。布置自動扶梯時,應(yīng)參考下列規(guī)定:①自動扶梯相對布置時,兩自動扶梯工作點間距離不小于20m。②自動扶梯工作點至墻的距離,在站臺層不小于8.5m;在出入口處不小于6m。③自動扶梯與樓梯相對布置時,其間的距離不宜小于15m。④自動扶梯工作點至檢票口的距離不宜小于10m。⑤分段設(shè)自動扶梯時,兩端之間距離不應(yīng)小于8.5m。有無障礙設(shè)計要求時以及在車站站房區(qū)內(nèi),站廳層至站臺層之間宜設(shè)垂直電梯,以方便殘疾人。電梯應(yīng)設(shè)封閉前室并符合防火規(guī)范規(guī)定。城市軌道交通車站施工PPT343、車站的布局與設(shè)計3.14風(fēng)亭、風(fēng)道及其他建筑物地下車站一般設(shè)2個通風(fēng)道;如地下車站附近設(shè)有地下商場等公用設(shè)施,應(yīng)根據(jù)具體情況增設(shè)通風(fēng)道。地面通風(fēng)亭一般均設(shè)有頂蓋及圍護(hù)墻體,墻上設(shè)一道門,供運送設(shè)備使用。通風(fēng)亭上部設(shè)通風(fēng)口,風(fēng)口外面設(shè)金屬百葉窗。通風(fēng)口下緣距地面的高度一般不小于2m;特殊情況下,通風(fēng)口可酌情降低,但不宜小于0.5m。位于低洼及鄰近水面的通風(fēng)亭應(yīng)考慮防水淹設(shè)施。地面通風(fēng)亭的大小主要根據(jù)通風(fēng)量及風(fēng)口數(shù)量決定。地面通風(fēng)亭位置應(yīng)選在空氣良好無污染的地方,可設(shè)計成獨建式或合建式,并盡量與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。城市道路旁邊的地面通風(fēng)亭,一般應(yīng)設(shè)在建筑紅線以內(nèi)。地面通風(fēng)亭與周圍建筑物的距離應(yīng)符合防火間距的規(guī)定,其間距不應(yīng)小于6m。進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間應(yīng)保持一定距離,如果進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間水平距離小于5m,其高差不應(yīng)小于3m;如果進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間的水平距離大于5m,高差不作規(guī)定。城市軌道交通車站施工PPT353、車站的布局與設(shè)計3.15防災(zāi)設(shè)計城市軌道交通工程地下車站及區(qū)間、高架車站及區(qū)間、地面車站、地面出入口及通道、通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭的耐火等級為一級,地面其他建筑物的耐火等級不低于二級。車站的站臺廳、站廳、出入口樓梯、疏散通道、封閉樓梯間等乘客集散部位,其墻面、地面及頂面的裝修應(yīng)采用阻燃材料;其他部位的裝修不應(yīng)采用可燃材料。車站的裝修材料不得采用石棉、玻璃纖維制品及塑料類制品。地面車站、高架車站、地面出入口、地面通風(fēng)亭等地鐵建筑物與周圍建筑物的防火距離應(yīng)按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》及《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》有關(guān)規(guī)定設(shè)計。其最小防火間距應(yīng)不小于6m。如不能滿足防火間距要求時,應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施。地鐵車站與地下商場、地下車庫、倉庫、娛樂場所等地下建筑相連接時,必須采用防火分隔措施。城市軌道交通車站施工PPT363、車站的布局與設(shè)計兩個防火分區(qū)之間應(yīng)設(shè)防火墻。設(shè)置防火墻有困難時,可采用水幕保護(hù)的防火卷簾或復(fù)合防火卷簾。防火卷簾上宜留有小門并采用兩級下落式,先降至離地面2m處,在確認(rèn)無人員遺漏情況下,最后降落至地面。管道穿過防火墻、樓板及防火分隔物時,管道周圍與墻的縫隙應(yīng)采用非燃材料填塞密實。通過防火墻或防火分隔物下的地溝,應(yīng)將防火墻或分隔物伸至地溝底板。當(dāng)風(fēng)道通過防火墻或防火墻分隔物并連通風(fēng)口時,應(yīng)在風(fēng)道內(nèi)或風(fēng)口處設(shè)防火閥。防火墻上的門應(yīng)采用甲級防火門,管道間采用丙級防火門,疏散樓梯間及主要通道上的防火門應(yīng)為甲級防火門。防火門宜采用平開門,并在關(guān)閉后能從任何一側(cè)手動開啟。疏散樓梯間或主要通道上的防火門,應(yīng)采用向疏散方向開啟的甲級單向彈簧門。地鐵控制中心、行車值班室、車站控制室、變電所、配電室、通信信號機房、環(huán)控室、消防泵房等重要設(shè)備房,應(yīng)采用耐火極限不低于3h的隔墻和耐火極限不低于2h的樓板與其他部位隔開,其吊頂應(yīng)采用非燃材料,隔墻的門應(yīng)采用甲級防火門。每個防火分區(qū)安全出口的數(shù)量不應(yīng)少于兩個,并應(yīng)有一個出口直通安全區(qū)域,與相鄰防火分區(qū)連通的防火門可作為第二個安全出口,豎井爬梯出口不得作為安全出口。附設(shè)于地下鐵道的地下商場等公共場所,除按規(guī)定設(shè)防火分區(qū)外,應(yīng)有兩個直通地面的安全出口。出口樓梯和疏散通道的寬度,應(yīng)保證在遠(yuǎn)期高峰小時客流量時發(fā)生火災(zāi)的情況下,在6min內(nèi)將一列車的乘客、站臺上候車的乘客及工作人員疏散完畢。城市軌道交通車站施工PPT373、車站的布局與設(shè)計防淹主要措施有以下一些:①加高出入口地面高差。車站地面出入口、地面通風(fēng)亭等開口部位地面應(yīng)高出室外地面150~450mm。出入口可做一般處理,可設(shè)計成敞口式、半封閉式或全封閉式。②開口部位設(shè)活動擋水板。在車站地面出入口、地面通風(fēng)亭等開口部位地面,除入口方向的其他三邊設(shè)1.0~1.2m高并具有一定強度的實體擋墻,入口處擋墻兩側(cè)留凹槽,設(shè)活動擋水板。位于洪水地區(qū)的上述開口部位,應(yīng)將出入口、地面通風(fēng)亭等開口部位地面設(shè)施設(shè)置在最高洪水水位以上150~450mm處,出入口宜設(shè)全封閉式,入口處設(shè)活動擋水板。③設(shè)防水密閉隔斷門。隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置隔水設(shè)施,當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生水情時,利用防水密閉隔斷門將水堵截在一定的范圍內(nèi),不致波及全隧道,確保其他部位的安全。城市軌道交通車站施工PPT384、地下車站的結(jié)構(gòu)類型4.1矩形框架結(jié)構(gòu)這是明挖法和蓋挖法車站中采用最多的一種形式。根據(jù)功能要求,可以設(shè)計成單層、雙層;單跨、雙跨;或多層多跨等形式。側(cè)式車站一般采用雙跨結(jié)構(gòu);島式車站多采用雙跨或三跨結(jié)構(gòu)。站臺寬度≤10m時,站臺區(qū)宜采用雙跨結(jié)構(gòu),有時也采用單跨結(jié)構(gòu)。城市軌道交通車站施工PPT394、地下車站的結(jié)構(gòu)類型明挖法地鐵車站其矩形框架一般由底板、側(cè)墻、頂板和樓板、梁、柱組合而成。頂板和樓板采用單向板(或梁式板)、井字梁式板、無梁板或密肋板等形式。底板按受力和功能要求,一般采用以縱梁和側(cè)墻為支承的梁式板結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用放坡開挖或用工字鋼樁、鋼板樁等作基坑的臨時護(hù)壁時,側(cè)墻多采用以頂、底板及樓板為支承的單向板;當(dāng)采用地下連續(xù)墻或鉆孔樁護(hù)壁時,可利用它們作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻的一部分或全部。立柱一般采用鋼筋混凝土柱,可采用方形、矩形、圓形或橢圓形等截面;當(dāng)車站與地面建筑合建或為特殊荷載控制設(shè)計,柱的設(shè)計荷載很大時,可采用鋼管混凝土柱、勁性鋼筋高強度混凝土柱。圖1.3為明挖矩形框架車站的橫斷面示例。城市軌道交通車站施工PPT404、地下車站的結(jié)構(gòu)類型
蓋挖逆作施工的矩形框架結(jié)構(gòu)車站,其側(cè)墻一般是基坑的臨時護(hù)壁與永久結(jié)構(gòu)側(cè)墻的合二為一或作為側(cè)墻的一部分,且多由地下連續(xù)墻或鉆孔灌注樁與內(nèi)襯墻組合而成。如圖1.4中上海地鐵1號線常熟路地鐵車站。其地下連續(xù)墻既是基坑的側(cè)壁支護(hù),又是主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻,而北京地鐵復(fù)八線永安里站采用樁墻組合結(jié)構(gòu)作為車站永久結(jié)構(gòu)的側(cè)墻。中間豎向臨時支撐系統(tǒng)由臨時立柱及其基礎(chǔ)組成。系統(tǒng)的設(shè)置方法有三種,如圖1.5所示。(1)在永久柱的兩側(cè)單獨設(shè)置臨時柱;(2)臨時柱與永久柱合一;(3)部分臨時柱與永久柱合一。臨時立柱的選型多采用鋼管混凝土柱或H鋼柱。H鋼柱與樓板梁連接較簡單,可做成寬度較窄的梁,且樁柱之間的空隙較大,在強度、穩(wěn)定性及柱下基礎(chǔ)混凝土的澆筑等方面不如鋼管柱。一般在柱下樁基直徑較小時采用。但H鋼柱如與鋼管樁配合使用,鋼管混凝土柱可直接作為永久柱;H鋼柱則作為永久柱的勁性鋼筋。柱下基礎(chǔ)可采用條基或樁基。條基是在施作中柱前,在車站柱底部位的暗挖小隧道內(nèi)完成的。樁基采用最多的是灌注樁,其中擴底樁具有承載能力高、可提高施工效率和節(jié)約混凝土用量等優(yōu)點;當(dāng)成樁能力受到限制、灌注樁難以滿足設(shè)計要求的承載能力時,可采用其他形式的樁,如鋼管打入樁或異型樁。城市軌道交通車站施工PPT414、地下車站的結(jié)構(gòu)類型城市軌道交通車站施工PPT424、地下車站的結(jié)構(gòu)類型城市軌道交通車站施工PPT434、地下車站的結(jié)構(gòu)類型城市軌道交通車站施工PPT444、地下車站的結(jié)構(gòu)類型4.2拱形結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)車站多采用淺埋暗挖法或礦山法施工,最早也曾采用明挖法施工。采用明挖法施工時,拱形結(jié)構(gòu)多為單跨單層結(jié)構(gòu),它可以獲得較好的建筑藝術(shù)效果,如圖1.6(a)為莫斯科地鐵在拱頂覆土較薄的車站中采用明挖法施工的一種斷面形式,結(jié)構(gòu)由具有拱形頂板的變截面單跨剛架和平底板組成,墻腳與底板之間采用鉸接,并在其外側(cè)設(shè)有與底板整澆的擋墻,用以抵抗剛架的水平推力。明斯克地鐵在10m站臺的車站中,采用了多種形式的單拱車站,圖1.6(b)所示的是其中的一種。頂蓋為變截面的無鉸拱,地下連續(xù)墻直接作為主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻,變截面的底板與墻體鉸接。采用淺埋暗挖法或礦山法施工時,根據(jù)地層條件、施工方法及其使用要求的不同,可采用單拱式、雙拱式或三拱式結(jié)構(gòu),并根據(jù)功能需要可做成單層或雙層。此類車站的開挖斷面一般為150~250m2,由于斷面較大,開挖方法對洞室穩(wěn)定、地面沉降和支護(hù)受力等有重大影響。在第四紀(jì)地層中開挖時,常需采用輔助施工措施。
城市軌道交通車站施工PPT454、地下車站的結(jié)構(gòu)類型城市軌道交通車站施工PPT464、地下車站的結(jié)構(gòu)類型4.2.1單拱結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)形式。由于可以獲得寬敞的空間和宏偉的建筑效果,在巖石地層中采用較多。如重慶朝沙線地下輕軌小十字站、七星崗站、大坪站等。近年來,國外在第四紀(jì)地層中也有采用的實例,如,德國波鴻地鐵洛赫林車站、日本京葉線東京車站等。但在這種地層中施工難度大,技術(shù)措施較復(fù)雜,造價也高。城市軌道交通車站施工PPT474、地下車站的結(jié)構(gòu)類型圖1.7為重慶輕軌交通朝沙線某單拱地下車站的初步設(shè)計方案。隧道埋置于由泥巖、砂巖或砂、泥巖互層組成的Ⅳ~V類圍巖中,整體性較好,地下水不發(fā)育,地表建筑物較多,車站埋深為0.5D~1.0D(D為隧道開挖寬度)。拱、墻采用圓滑過渡的五心圓斷面、平底板。復(fù)合式襯砌。初期支護(hù)為錨桿噴射混凝土結(jié)構(gòu),厚度150~200mm,淺埋情況或埋深較淺且穿過高層建筑時,加鋼筋格柵拱。二次襯砌采用厚度為450~500mm的現(xiàn)澆鋼筋混凝土,為避免先期澆筑的二次襯砌對后澆樓板混凝土收縮的約束作用,樓板簡支在邊墻的牛腿上。車站采用礦山法施工。
城市軌道交通車站施工PPT484、地下車站的結(jié)構(gòu)類型城市軌道交通車站施工PPT494、地下車站的結(jié)構(gòu)類型
圖1.8為日本橫濱地鐵3號線三澤下街站的橫斷面。車站最大開挖寬度為16.8m,高11.0m,開挖橫截面積為146m2,拱頂覆蓋層厚22.5m,埋置于砂層和砂巖與泥巖的互層中,砂層中有承壓水。隧道斷面由同心圓組成,呈極端扁平的形態(tài)(扁平率H/R=0.65),采用復(fù)合式襯砌。初期支護(hù)為長3~4m、間距1.2~1.5m的預(yù)應(yīng)力錨桿加厚度為250mm的噴射混凝土,內(nèi)設(shè)間距為1.0m的鋼拱架;二次襯砌為500mm厚的現(xiàn)澆鋼筋混凝土。采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑分部開挖法施工,在地表設(shè)井點降低砂層中的承壓水。城市軌道交通車站施工PPT504、地下車站的結(jié)構(gòu)類型城市軌道交通車站施工PPT514、地下車站的結(jié)構(gòu)類型4.2.2雙拱結(jié)構(gòu)雙拱結(jié)構(gòu)車站有兩種基本形式,即雙拱塔柱式和雙拱立柱式。雙拱塔柱式結(jié)構(gòu)車站多在石質(zhì)較好的地層中采用,如重慶朝沙線地下輕軌小龍坎站、青島地鐵國棉九廠站等。圖1.9示出了青島地鐵國棉九廠站的橫斷面,該站埋置于堅硬完整的花崗巖地層中(局部有破碎帶),無地下水,上覆巖石厚度9~11m,采用復(fù)合式襯砌。橫通道凈寬4.5m,中心間距21~23m。
城市軌道交通車站施工PPT524、地下車站的結(jié)構(gòu)類型城市軌道交通車站施工PPT534、地下車站的結(jié)構(gòu)類型4.2.3三拱結(jié)構(gòu)三拱結(jié)構(gòu)車站,亦有塔柱式和立柱式兩種基本形式。但三拱塔柱式結(jié)構(gòu)車站現(xiàn)已很少采用。土層中大多采用三拱立柱式結(jié)構(gòu)車站,如日本北習(xí)志野站、北京地鐵復(fù)八線東單車站、天安門西站、王府井車站等。圖1.11為北京地鐵復(fù)八線西單車站的橫斷面,為三拱兩柱雙層結(jié)構(gòu),寬26.14m,高13.5m.開挖橫截面積40m2
。隧道埋置于第四紀(jì)的永定河沖、洪積地層中,屬I類圍巖。表層為人工填土,拱頂穿過砂質(zhì)黏土層,洞身為細(xì)砂及砂質(zhì)黏土,底板坐落在圓礫層上。上層滯水埋藏于地面以下5~15m,潛水位在底板底面附近,拱頂覆土6m,隧道頂部地層中埋設(shè)多條地下管線。結(jié)構(gòu)采用同心圓斷面,復(fù)合式襯砌。初期支護(hù)以鋼筋格柵為骨架,掛網(wǎng)噴射早強混凝土;二次襯砌為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。中層板采用整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土井字式板,頂梁為型鋼和鋼筋混凝土的組合梁,底梁為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。立柱采用縱向間距為6m的Φ800mm的鋼管混凝土柱,內(nèi)澆C40微膨脹混凝土。
城市軌道交通車站施工PPT544、地下車站的結(jié)構(gòu)類型城市軌道交通車站施工PPT554、地下車站的結(jié)構(gòu)類型4.3圓形結(jié)構(gòu)圓形斷面結(jié)構(gòu)的車站(包括多圓結(jié)構(gòu)車站)多采用盾構(gòu)法建造。但傳統(tǒng)的盾構(gòu)法車站是采用單圓盾構(gòu)或單圓盾構(gòu)與半盾構(gòu)結(jié)合或單圓盾構(gòu)與礦山法結(jié)合修建的,如由兩個并列的圓形隧道組成的側(cè)式站臺車站、由3個并列的圓形隧道組成的三拱塔柱式車站、傳統(tǒng)立柱式車站等。由兩個并列的圓形隧道組成的側(cè)式站臺車站(圖1.12),每個隧道內(nèi)都設(shè)有一條軌道和一個站臺,在兩個并列隧道之間可以用橫向通道連通。兩隧道的相對位置主要取決于場地條件和車站的使用要求,一般多設(shè)于同一水平,乘客從車站兩端或車站中部夾在兩圓形隧道之間的斜隧道進(jìn)入站臺。由3個并列的圓形隧道組成的三拱塔柱式車站(圖1.13),兩側(cè)為行車隧道并在其內(nèi)設(shè)置站臺,中間隧道為集散廳,用橫向通道將3個隧道連通。乘客從中間隧道兩端或位于車站中部的斜隧道進(jìn)入集散廳,此種形式的車站在前蘇聯(lián)的深埋地鐵中采用較多。城市軌道交通車站施工PPT564、地下車站的結(jié)構(gòu)類型城市軌道交通車站施工PPT57五、軌道交通車站施工方法5.1高架結(jié)構(gòu)軌道列車運行于結(jié)構(gòu)最上層,現(xiàn)在多為單一的橋梁形式,以后慢慢向多層橋梁或多孔箱梁形式發(fā)展,同時結(jié)合了城市主干道和綜合管廊等多種功能。該法具有施工簡單、成本較低、工期短等特點,但又有占用地面空間大,影響城市美觀及地面噪聲污染大等缺點。適用于城市郊區(qū)、城際或環(huán)城交通。軌道交通車站有橋梁與房建結(jié)合和橋梁與房建分離兩種形式。城市軌道交通車站施工PPT58五、軌道交通車站施工方法5.2地面線路
一般應(yīng)用較少,主要是用在地上與地下線路的過渡段,軌道交通的車輛段用作車輛的停放和檢修場所等。軌道交通車站等同于地面房建施工,在此不作講述。
城市軌道交通車站施工PPT59五、軌道交通車站施工方法5.3地下線路(1)鉆爆法。(2)淺埋暗挖法。(3)明挖法。(4)掘進(jìn)機法。(5)盾構(gòu)法。(6)沉埋管段法。(7)輔助工法。城市軌道交通車站施工PPT60五、軌道交通車站施工方法5.3.1鉆爆法該法是以鉆孔、裝藥、爆破為開挖手段,以圍巖—結(jié)構(gòu)共同作用為支護(hù)設(shè)計理論,采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),以鉆爆開挖作業(yè)線、裝渣運輸作業(yè)線、初期支護(hù)與防排水作業(yè)線、二次模筑襯砌作業(yè)線、輔助施工作業(yè)線為特點的隧道施工方法。市區(qū)內(nèi)由于地面上有建筑,且軌道交通埋深較淺,一般不用該法。適用于山嶺和郊區(qū)隧道的施工。由于該法均為特種作業(yè)的專業(yè)施工隊伍進(jìn)行施工,在此不作講述。
城市軌道交通車站施工PPT61五、軌道交通車站施工方法5.3.2淺埋暗挖法該法是針對隧道埋深淺,多在軟弱地層中穿過,環(huán)保要求高,施工難度大,強調(diào)保護(hù)、提高圍巖的自承能力,按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強支護(hù)、快封閉、勤量測”的“18字方針”,采用復(fù)合式襯砌和中小型機械開挖,應(yīng)用多種輔助工法為特征的、重要的、首選施工方法。
城市軌道交通車站施工PPT62五、軌道交通車站施工方法5.3.3明挖法
該法以基坑開挖為特點,以支擋隧道側(cè)向壓力與基坑底部圍巖抗滑涌為支護(hù)設(shè)計理論,進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)作業(yè)、支撐體系作業(yè)、分層分段土方開挖作業(yè),同時進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施作,回填覆蓋作業(yè)常用且影響環(huán)境的一種施工方法。在軌道交通車站施工中是一種應(yīng)用最多最廣泛的施工方法。城市軌道交通車站施工PPT63五、軌道交通車站施工方法5.3.4掘進(jìn)機法
該法以開敞式掘進(jìn)機破巖、開挖、支護(hù)過程為一體的自動化為特征,以圍巖自承為主的支護(hù)設(shè)計理論和復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),適用于硬巖特長隧道的施工方法。不適合軌道交通車站的施工。
城市軌道交通車站施工PPT64五、軌道交通車站施工方法5.3.5盾構(gòu)法
盾構(gòu)機是進(jìn)行流塑軟弱、不能自穩(wěn)圍巖的開挖支護(hù)機械,該法以高度自動化為特征,以圍巖—支護(hù)共同作用為支護(hù)設(shè)計理論,適用于不穩(wěn)定地層的施工方法。該法適用于隧道長度不小于6km的隧道開挖,在此條件下的開挖最經(jīng)濟合理。小于1~2km的隧道,使用該法需反復(fù)拆裝、搬運,對盾構(gòu)壽命和快速開挖不利。用于一些其他功法難于滿足要求或有特殊要求的車站施工。城市軌道交通車站施工PPT65五、軌道交通車站施工方法5.3.6沉埋管段法
該法以預(yù)制的方法分段形成隧道主體結(jié)構(gòu),以水下基槽開挖、浮運、沉放、對接、回填及輔助作業(yè)為特征,是隧道施工安全性很高的方法,適用于水流平緩、基底軟弱的水下隧道施工。軌道交通車站施工不做講述。
城市軌道交通車站施工PPT665、軌道交通車站施工方法5.3.7輔助工法
在各種施工方法中,為滿足安全、快速、環(huán)保等目的,對軟弱圍巖和地下水進(jìn)行處理,保證圍巖穩(wěn)定的一系列技術(shù)方法,包括注漿法、降水法、超前小導(dǎo)管法、長管棚法、水平旋噴法、注漿—冷凍法等。其應(yīng)用范圍涉及前面6種主要施工方法。每種施工方法都需要輔助工法配套,隧道才能安全優(yōu)質(zhì)建成。
城市軌道交通車站施工PPT67復(fù)習(xí)思考題1.軌道交通車站是如何分類的?2.車站規(guī)模大小的主要特點及其適用范圍是什么?3.車站總平面布局主要考慮哪些因素?4.地下車站的結(jié)構(gòu)類型有幾種?如何選擇?5.城市軌道交通車站的施工方法有哪些?各有什么特點?城市軌道交通車站施工PPT68二、淺埋暗挖施工技術(shù)1、概述2、開挖方法3、復(fù)雜條件下的淺埋暗挖施工4、淺埋暗挖法防塌陷沉技術(shù)5、監(jiān)控量測技術(shù)城市軌道交通車站施工PPT691、概述1.1工程特點(1)埋深淺(2)地質(zhì)條件差①工程地質(zhì)條件:基本屬于V-VI級圍巖,巖性較弱,大多為土質(zhì)地層。②水文地質(zhì)條件:通常位于地下水位以下。(3)周邊環(huán)境復(fù)雜(4)輔助工法多樣①注漿法;②降水法;③超前小導(dǎo)管法;④長管棚法;⑤水平旋噴法;⑥注漿-冷凍法。(5)開挖方法繁多(詳見表2.1)(6)風(fēng)險管理難度大(7)施工影響?。鳎ㄉw)挖法、盾構(gòu)法、暗挖法對比情況詳見表2.2)城市軌道交通車站施工PPT701、概述城市軌道交通車站施工PPT711、概述城市軌道交通車站施工PPT721、概述1.2淺埋暗挖法施工基本原則
(1)選擇適宜的輔助施工工法,優(yōu)先采用小導(dǎo)管超前支護(hù)。(2)拓寬淺埋暗挖法在有水、不穩(wěn)定地層中的應(yīng)用,要以注漿堵水為主,以降水為輔,采用劈裂注漿加固和堵住80%的水源,降掉20%的少量裂隙水,以達(dá)到減少地表下沉的目的。(3)在地面動荷載作用下,在大跨度地段,長孔劈裂注漿預(yù)先加固地層,小導(dǎo)管配合進(jìn)行超前支護(hù),是安全可靠的重要手段。(4)長管棚的直徑要和地層剛度相匹配,當(dāng)直徑超過150mm時,對控制地表下沉作用很小。長管棚法一般在洞口段采用,在隧道內(nèi)一般不宜采用,可以采用雙層小導(dǎo)管法。(5)根據(jù)地層情況、地面建筑物特點及機械配備情況,選擇對地層擾動小、經(jīng)濟、快速的開挖方法。若施工斷面大或地層較差,可采用經(jīng)濟合理的輔助工法和相應(yīng)分部正臺階開挖法;若斷面小或地層較好,可采用全斷面開挖法。城市軌道交通車站施工PPT731、概述(6)開挖方法為正臺階環(huán)形開挖留核心土,第一個臺階高度宜取2.5m,從防止工作面失穩(wěn)的角度考慮,臺階應(yīng)有一定長度.從減少地表下沉,盡快封閉成環(huán)的角度考慮,又不允許留過長的臺階,故定為(1.0~1.5)D合適(D為洞室開挖寬度)。合理的初期支護(hù)必須從上向下施作,初期支護(hù)穩(wěn)定后方可施作二次模筑襯砌。(7)嚴(yán)格控制每循環(huán)的進(jìn)尺長度,進(jìn)尺長度一般為0.5~0.75m,因拱部局部塌方高度一般是進(jìn)尺長度的1/2。(8)大跨施工應(yīng)選擇變大跨為小跨的施工方法,如CD法、CRD法、眼鏡法、雙立柱法、柱洞法、中洞法、側(cè)洞法等城市軌道交通車站施工PPT741、概述(9)全部采用網(wǎng)構(gòu)鋼拱架,取消型鋼拱架。(10)正臺階施工不允許分長、中、微臺階,雙線臺階長度為1倍洞徑,單線臺階長度控制在1.5倍洞徑。第一個上臺階高度定為2.5m,便于快速將頂部網(wǎng)構(gòu)鋼架安裝定位,有利于施工安全。(11)由于地層條件很差,在噴層和地層間經(jīng)常出現(xiàn)空隙,該空隙多發(fā)生在拱頂附近和拱腳處。所以,背后充填注漿非常重要,該工序應(yīng)緊跟工作面進(jìn)行。同時,應(yīng)做好拱腳的處理,在拱腳處應(yīng)打設(shè)能注漿的鎖腳錨管,這是防止拱腳下沉的關(guān)鍵。(12)淺埋軟弱地層中,在暗挖隧道的拱部,蛋形斷面的側(cè)墻不設(shè)置錨桿,僅在拱腳和拱架接頭處設(shè)置能注漿的錨管。城市軌道交通車站施工PPT751、概述(13)地下工程的襯砌必須采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)形式,要求襯砌厚度一般不能小于30cm,但也不宜隨意將二次襯砌厚度增加太厚,甚至做兩層模筑襯砌,加強初期支護(hù)的理念是正確的。初期支護(hù)和二次模筑襯砌之間必須設(shè)防水隔離層,采用無釘鋪設(shè)防水板,無紡布后部必須設(shè)置系統(tǒng)排水盲管,并將縱向盲管的水排掉,在一定距離設(shè)置泄水孔,將水排入兩側(cè)邊溝中。防水隔離層既起防水作用,又起防止二次模筑的開裂作用。(14)為突出快速施工,考慮時空效應(yīng),應(yīng)做到“5個及時”,即及時支護(hù)、及時封閉、及時量測、及時反饋、及時修正。(15)淺埋暗挖法“18字方針”是施工的原則和要點的精辟總結(jié),在采用淺埋暗挖法施工時必須堅持該方針。(16)必須遵循信息化反饋設(shè)計、信息化施工、信息化動態(tài)原理。(17)監(jiān)控量測技術(shù)是監(jiān)控地表下沉和防塌方的最可靠的方法,是施工的核心,必須認(rèn)真、快速獲取監(jiān)控量測結(jié)果,掌握洞室的變化特點,尤其要重視1倍洞徑處的穩(wěn)定性,這往往是發(fā)生塌方、變形的最危險區(qū)段。(18)嚴(yán)格紀(jì)律、嚴(yán)格工藝、嚴(yán)格管理。城市軌道交通車站施工PPT761、概述1.3淺埋暗挖法“18字方針”
(1)管超前:利用鋼拱架為支點,使用超前小導(dǎo)管注漿防護(hù)。
(2)嚴(yán)注漿:在小導(dǎo)管超前支護(hù)后,立即壓注水泥或水泥水玻璃漿液,填充沙層孔隙,凝固后將砂礫膠結(jié)成為具有一定強度的“結(jié)石體”,使周圍形成一個殼體,增強圍巖自穩(wěn)能力。
(3)短開挖:一次注漿多次開挖。
(4)強支護(hù):在松軟地層和淺埋條件下進(jìn)行地下大跨度結(jié)構(gòu)施工,初期支護(hù)必須十分牢固,以確保萬無一失。
(5)快封閉:正臺階開挖時,通過量測,當(dāng)上臺階過長,變形增加較快時,必須考慮臨時支撐,仰拱方能穩(wěn)定。
(6)勤量測:量測是對施工過程中圍巖及結(jié)構(gòu)變化情況進(jìn)行動態(tài)跟蹤的主要手段,量測信息應(yīng)及時而準(zhǔn)確地反饋給設(shè)計施工,以便及時修改設(shè)計或采取特殊的施工措施。城市軌道交通車站施工PPT771、概述1.4淺埋暗挖法的缺點應(yīng)用范圍有限、機械化程度較低、施工速度慢、地下施工風(fēng)險大、施工工藝受施工隊伍的技術(shù)水平限制、工法有待進(jìn)一步改進(jìn)
城市軌道交通車站施工PPT781、概述1.5淺埋暗挖法發(fā)展趨勢(1)拓寬淺埋暗挖法的應(yīng)用范圍(2)以信息化設(shè)計補充和豐富傳統(tǒng)的經(jīng)驗類比設(shè)計法(3)選擇適宜的輔助施工措施①注漿設(shè)計應(yīng)以滿足施工工序為主,以從開挖到噴混凝土的時差作為注漿設(shè)計原則,取消以增加圍巖承載力進(jìn)行注漿的設(shè)計原則。②長管棚超前支護(hù)在穿越公路、鐵路等相對較短的隧道施工中,防塌限沉作用明顯,但在相對較長(多循環(huán)管棚)和含水隧道施工中,由于管棚施作形成水通道及多次擾動地層等原因,對限沉作用不大(實測結(jié)果已證實),應(yīng)多考慮小導(dǎo)管超前支護(hù)及其他輔助措施的綜合應(yīng)用,以提高施工速度,降低工程造價。城市軌道交通車站施工PPT791、概述(4)選擇合理的支護(hù)參數(shù)和施工方法①及時支護(hù),不僅能減小支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載,還能避免地層的過分變形。②對淺埋軟弱地層,錨桿作用降低,尤其頂部兩側(cè)300mm范圍內(nèi)錨桿是承壓的,可取消該區(qū)的錨桿。③作為初支的噴混凝土厚度要合理,太厚不利于混凝土材料力學(xué)性能的發(fā)揮,當(dāng)厚度d≤D/40(D為洞徑)時,噴混凝土支護(hù)接近無彎矩狀態(tài),支護(hù)結(jié)構(gòu)性能較好。④采用正確的開挖方法,開挖中不宜考慮分塊過多,以免地層反復(fù)擾動,不利于結(jié)構(gòu)安全。應(yīng)優(yōu)先采用全斷面或減少分部的開挖方法,以減少工序干擾,便于機械化施工,改善作業(yè)環(huán)境,利于施工安全。(5)地表沉降控制基準(zhǔn)值應(yīng)視具體情況確定(6)加強施工風(fēng)險評佑管理(7)提高機械化作業(yè)程度(8)淺埋暗挖新型綜合工法的開發(fā)城市軌道交通車站施工PPT802、開挖方法2.1開挖方法的選擇2.1.1采用淺埋暗挖法施工時,常見的開挖方法見下表城市軌道交通車站施工PPT812、開挖方法城市軌道交通車站施工PPT822、開挖方法2.1.2開挖方法必選原則
(1)可行性
(2)安全性
(3)工期可控性
(4)經(jīng)濟性城市軌道交通車站施工PPT832、開挖方法2.1.3開挖方法比選決策方法—層次權(quán)重決策分析法層次權(quán)重決策分析法理論認(rèn)為,研究大系統(tǒng)的第一步就是研究其層次性。這是由于任何系統(tǒng)都可以在空間和時間上進(jìn)行逐級分解,形成一個金字塔式的層次結(jié)構(gòu),從而反映出系統(tǒng)的本質(zhì)特征,以有利于分析和決策。層次權(quán)重決策分析法解決問題的基本思路是:①把系統(tǒng)各因素之間的隸屬關(guān)系由高到低排成若干個層次,建立不同層次因素之間的相互關(guān)系;②根據(jù)判斷,就每一層次的因素的相對重要程度給予定量表示;③利用數(shù)學(xué)方法確定每一層次全部因素的相對重要程度的權(quán)值;④通過排序?qū)栴}進(jìn)行分析和決策。這種方法把復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行整體分解,通過多層次單目標(biāo)的兩兩對比及計算就能解決問題。因此,層次權(quán)重決策分析法是進(jìn)行預(yù)測、比選、決策、規(guī)劃的有效方法。城市軌道交通車站施工PPT842、開挖方法2.2全面開挖方法概念:按設(shè)計將整個隧道開挖斷面采用一次開挖成形(主要是爆破或機械開挖)、初期支護(hù)一次到位的施工方法叫全斷面開挖法。城市軌道交通車站施工PPT852、開挖方法2.2.1施工順序
全斷面開挖方法操作起來比較簡單,主要工序是:使用移動式鉆孔臺車,首先全斷面一次鉆孔,并進(jìn)行裝藥連線,然后將鉆孔臺車后退到50m以外的安全地點,再起爆,使一次爆破成形,出渣后鉆孔臺車再推移至開挖面就位,開始下一個鉆爆作業(yè)循環(huán),同時施作初期支護(hù),鋪設(shè)防水隔離層(或不鋪設(shè)),進(jìn)行二次模筑襯砌。開挖順序見圖2.4,作業(yè)流程見圖2.5。
城市軌道交通車站施工PPT862、開挖方法城市軌道交通車站施工PPT872、開挖方法2.2.2適用范圍全斷面法主要適用于Ⅰ~Ⅲ級圍巖;當(dāng)斷面在50m2以下,隧道又處于Ⅳ級圍巖地層時,為了減少對地層的擾動次數(shù),在進(jìn)行局部注漿等輔助施工加固地層后,也可采用全斷面法施工,但在第四紀(jì)地層中采用時,斷面面積一般在20m2以下,施工中仍需特別注意。山嶺隧道及小斷面城市地下電力、熱力、電信等管道多用此法。
城市軌道交通車站施工PPT882、開挖方法2.2.3評價①優(yōu)點a.可以減少開挖對圍巖的擾動次數(shù),有利于圍巖天然承載拱的形成。b.全斷面開挖法有較大的作業(yè)空間,有利于采用大型配套機械化作業(yè),提高施工速度,防水處理簡單,且工序少,便于施工組織和管理。②缺點a.對地質(zhì)條件要求嚴(yán)格,圍巖必須有足夠的自穩(wěn)能力。b.由于開挖面大,圍巖相對穩(wěn)定性降低,且每循環(huán)工作量相對較大。c.當(dāng)采用鉆爆法開挖時,每次深孔爆破震動較大,因此要求進(jìn)行精心的鉆爆設(shè)計和嚴(yán)格的控制爆破作業(yè)。城市軌道交通車站施工PPT892、開挖方法2.2.4注意事項①加強對開挖面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的調(diào)查。對不良地質(zhì)情況,要及時預(yù)測預(yù)報、分析研究,隨時準(zhǔn)備好應(yīng)急措施(包括改變施工方法),以確保施工安全和工程進(jìn)度。②各工序機械設(shè)備要配套。如鉆眼、裝渣、運輸、模筑、襯砌支護(hù)等主要機械和相應(yīng)的輔助機具(鉆桿、鉆頭、調(diào)車設(shè)備、氣腿、鑿巖鉆架、注油器、集塵器等)在尺寸、性能和生產(chǎn)能力上都要相互配合,工作方面能環(huán)環(huán)緊扣,不致彼此互受牽制而影響掘進(jìn),以充分發(fā)揮機械設(shè)備的使用效率和各工序之間的協(xié)調(diào)作用。并注意經(jīng)常維修設(shè)備及備有足夠的易損零部件,以確保各項工作的順利進(jìn)行。③加強各種輔助作業(yè)和輔助施工方法的設(shè)計與施工檢查。尤其在軟弱破碎圍巖中使用全斷面法開挖時,應(yīng)對支護(hù)后圍巖的變形進(jìn)行動態(tài)量測與監(jiān)控,使各種輔助作業(yè)的三管兩線(即高壓風(fēng)管、高壓水管、通風(fēng)管、電線和運輸路線)保持良好狀態(tài)。④重視和加強對施工操作人員的技術(shù)培訓(xùn),使其能熟練掌握各種機械的操作方法,并進(jìn)一步推廣新技術(shù),不斷提高工效,改進(jìn)施工管理,加快施工速度。⑤全斷面法開挖選擇支護(hù)類型時,應(yīng)優(yōu)先考慮錨桿和錨噴混凝土、掛網(wǎng)、撐梁等支護(hù)形式。城市軌道交通車站施工PPT902、開挖方法2.3臺階法施工2.3.1施工工序流程圖(見圖2.6)城市軌道交通車站施工PPT912、開挖方法2.3.2施工要點①臺階長度控制在3~5m,及時施作初期支護(hù)、鎖腳錨桿(管),初期支護(hù)鋼架背后嚴(yán)禁出現(xiàn)空洞。②全斷面初期支護(hù)要緊跟下臺階封閉成環(huán),距拱部開挖面的距離應(yīng)盡量短,最長不超過30m。臺階法開挖就是將開挖斷面分成兩步或多步開挖,具有上下兩個工作面(多臺階時有多個工作面),可分為正臺階法、中隔墻臺階法等。該法在淺埋暗挖法中應(yīng)用最廣,可根據(jù)工程實際、地層條件及機械條件,選擇適合的臺階方式。臺階法開挖順序見圖2.7。城市軌道交通車站施工PPT922、開挖方法2.3.3正臺階法開挖根據(jù)地層情況,正臺階法可分為兩步或多步臺階法。①上下兩步臺階開挖法:一般地層較好(Ⅲ~Ⅳ級)時使用此方法,將斷面分成上下兩個臺階開挖,上臺階長度一般控制在1~1.5倍洞徑(D)以內(nèi),上臺階高度控制在2.5m。必須在地層失去自穩(wěn)能力之前盡快開挖下臺階,支護(hù)后形成封閉結(jié)構(gòu),見圖2.8。②多步開挖留核心土:該法適用于地層較差,Ⅴ~Ⅵ級圍巖的地質(zhì)條件,上臺階取1倍洞徑左右環(huán)形開挖留核心土;用系統(tǒng)小導(dǎo)管超前支護(hù)預(yù)注漿穩(wěn)定工作面;用網(wǎng)構(gòu)鋼拱架做初期支護(hù);拱腳、墻腳設(shè)置鎖腳錨桿;從開挖到初期支護(hù)、仰拱封閉不能超過10d,以控制地表沉陷。正臺階多步開挖施工流程見圖2.9。城市軌道交通車站施工PPT932、開挖方法③環(huán)形開挖留核心土:采用環(huán)形開挖留核心土,可防止工作面的擠出。其開挖方法是上部導(dǎo)坑弧形斷面留核心土平臺,拱部初期支護(hù),再開挖中部核心土。核心土的尺寸在縱向應(yīng)大于4m,核心土面積要大于上半斷面的1/2,見圖2.10。④三臺階七步開挖法:三臺階七步開挖法指隧道開挖過程中,在三個臺階上分7個工作面(見圖2.11),以前后7個不同位置相互錯開同時開挖,然后分部及時支護(hù),形成支護(hù)整體,以縮小作業(yè)循環(huán)時間,逐步向縱深推進(jìn)的隧道開挖施工方法。該法一般適用于黃土地區(qū)隧道施工,也可用于其他Ⅲ~Ⅳ級圍巖地段。城市軌道交通車站施工PPT942、開挖方法城市軌道交通車站施工PPT952、開挖方法城市軌道交通車站施工PPT962、開挖方法城市軌道交通車站施工PPT972、開挖方法2.3.4臺階法評價臺階法開挖的優(yōu)點:①靈活多變,適用性強,凡是軟弱圍巖、第四紀(jì)沉積地層,必須采用正臺階法,這是基本方法,無論地層變好還是變壞,都能及時更改、變換成其他方法。②臺階法開挖具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度。臺階有利于開挖面的穩(wěn)定性,尤其是上部開挖支護(hù)后,下部作業(yè)較為安全。當(dāng)?shù)貙訜o水、洞跨度小于10m時,均可采用該方法。臺階法開挖的缺點:上下部作業(yè)有干擾,應(yīng)注意下部作業(yè)時對上部穩(wěn)定性的影響。另外,臺階開挖會增加對圍巖的擾動次數(shù)等。城市軌道交通車站施工PPT982、開挖方法2.3.5臺階法開挖注意事項①臺階數(shù)不宜過多,臺階長度要適當(dāng),充分利用地層縱向承載拱的作用。上臺階高度宜為2.5m,一般以一個臺階垂直開挖到底,保持平臺長2.5~3m,易于減少翻渣工作量。裝渣機應(yīng)緊跟開挖面,減少扒渣距離,以提高裝渣運輸效率。②軟弱地層施工時,單線臺階長度超過1.5倍洞徑就要及時封閉,雙線隧道臺階長度超過1倍洞徑就要及時封閉,未封閉長度大于縱向承載拱跨,就會產(chǎn)生變位驟增現(xiàn)象。③臺階法開挖宜采用輕型鑿巖機打眼施作小導(dǎo)管,當(dāng)進(jìn)行深孔注漿或設(shè)管棚時多用跟管鉆機,而不宜采用大型鑿巖臺車。④上臺階架設(shè)拱架時,拱腳必須落在實處,采用鎖腳錨管(灌漿)穩(wěn)固拱腳,防止拱部下沉。⑤個別破碎地段可配合噴錨支護(hù)和掛鋼絲網(wǎng)施工,防止落石和崩塌。⑥解決上下部半斷面作業(yè)的相互干擾的問題,做好作業(yè)施工組織、質(zhì)量監(jiān)控及安全管理工作。⑦采用鉆爆法開挖石質(zhì)隧道時,應(yīng)采用光面爆破技術(shù)和振動量測控制振速,以減少對圍巖的擾動。城市軌道交通車站施工PPT992、開挖方法2.4分部開挖分部開挖法主要適用于地層較差的大斷面地下工程,尤其是限制地表下沉的城市地下工程的施工,該法包括單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前中間臺階法、中隔墻法(CD法)、交叉中隔墻法(CRD法)等多種形式。城市軌道交通車站施工PPT1002、開挖方法2.4.1單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法開挖2.4.1.1概述單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法是指先開挖隧道一側(cè)的導(dǎo)坑,并進(jìn)行初期支護(hù),再分部開挖剩余部分的施工方法。采用該法開挖時,單側(cè)壁導(dǎo)坑超前的距離一般在2倍洞徑以上,為穩(wěn)定工作面,經(jīng)常和超前小導(dǎo)管預(yù)注漿等輔助施工措施配合使用,一般采用人工開挖、人工和機械混合出渣。
城市軌道交通車站施工PPT1012、開挖方法2.4.1.2工藝流程(見圖2.12)a.左導(dǎo)施作超前支護(hù):小導(dǎo)管注漿。b.左導(dǎo)1部開挖支護(hù):采用臺階法開挖,施作初期支護(hù),及時封閉成環(huán)。c.待左導(dǎo)開挖15~20m以后,進(jìn)行右導(dǎo)開挖,開挖2部,施作初期支護(hù),及時封閉成環(huán)。d.開挖部,在3部底部設(shè)一道18型鋼臨時仰拱。e.開挖4部,使4部及時封閉成環(huán)。3)工法適應(yīng)性評價跨度大于10m的隧道可采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法,將導(dǎo)坑跨度定為3~4m,這樣就可將大跨變成3~4m跨和6~10m跨,這種施工方法簡單、可靠。該法是將大跨度變?yōu)樾】缍群筮M(jìn)行正臺階施工的,它避免了采用雙復(fù)雜、造價增大、進(jìn)度緩慢等缺點,避免由于施工精度不高,引起網(wǎng)構(gòu)拱架連接困難的缺點。城市軌道交通車站施工PPT1022、開挖方法城市軌道交通車站施工PPT1032、開挖方法2.4.2雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法開挖2.4.2.1概述雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法也稱眼鏡工法,是指先開挖隧道兩側(cè)的導(dǎo)坑,并進(jìn)行初期支護(hù),再分部開挖剩余部分的施工方法。該法實質(zhì)是將大跨度(大于20m)分成3個小跨進(jìn)行作業(yè)。一般采用人工、機械混合開挖,人工、機械混合出渣。該法的開挖方式、流程見圖2.13、圖2.14。雙側(cè)壁導(dǎo)洞法以臺階法為基礎(chǔ),將隧道斷面分成三部分,即雙側(cè)壁導(dǎo)洞和中部,其雙側(cè)壁導(dǎo)洞尺寸以滿足機械設(shè)備和施工條件為主確定。2.4.2.2工藝流程(見圖2.16)城市軌道交通車站施工PPT1042、開挖方法城市軌道交通車站施工PPT1052、開挖方法2.4.2.3施工要點及相關(guān)注意事項①導(dǎo)坑施工一側(cè)導(dǎo)坑先施工,另一側(cè)導(dǎo)坑滯后15~20m施工。側(cè)壁應(yīng)盡量拉直,導(dǎo)坑斷面寬度一般為整個斷面的1/3。導(dǎo)坑開挖后應(yīng)及時進(jìn)行初期支護(hù)及臨時支撐,設(shè)置鎖腳錨管(灌漿),并應(yīng)盡早封閉成環(huán)。a.導(dǎo)坑上半斷面施工(a)沿開挖輪廓線打設(shè)超前小導(dǎo)管并注漿。(b)采用正臺階法開挖,每次開挖進(jìn)尺0.5~0.75m。(c)正洞周邊初噴混凝土厚度5cm。(d)架立格柵鋼架,掛網(wǎng),焊上連接桿。格柵鋼架0.5~0.75m/榀。(e)在拱架接頭和拱腳位置鉆孔,安裝鎖腳錨管并注漿。(f)周邊復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。(g)在底部橫向挖槽,埋入橫向臨時支撐。城市軌道交通車站施工PPT1062、開挖方法b.導(dǎo)坑下半斷面施工導(dǎo)坑下半斷面開挖面與上半斷面開挖面前后錯進(jìn)15~20m。(a)開挖導(dǎo)坑下半斷面,每次進(jìn)尺1.0~1.5m。(b)正洞周邊初噴混凝土厚度5cm。(c)架立格柵支撐,掛網(wǎng),焊上連接桿,格柵間距0.5~0.75m/榀。(d)在拱架接頭和拱腳位置鉆孔,安裝鎖腳錨管并注漿。(e)周邊復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。(f)灌注一側(cè)導(dǎo)坑隧底部分仰拱,灌注邊墻基礎(chǔ)混凝土,襯砌前綁扎鋼筋,并預(yù)留鋼筋接頭,每循環(huán)6m。(g)開挖另一側(cè)導(dǎo)坑上下半斷面,同上。城市軌道交通車站施工PPT1072、開挖方法c.注意事項(a)導(dǎo)坑施工應(yīng)堅持“管超前,短進(jìn)尺,弱爆破,強支護(hù),勤量測,早封閉”的原則。(b)導(dǎo)坑下部開挖后成瘦高形,根據(jù)軟弱圍巖特征,中部巖體經(jīng)多次擾動后,出現(xiàn)大塑性區(qū),通過及時施作仰拱和填充混凝土及內(nèi)壁間對拉錨桿,能有效控制結(jié)構(gòu)位移下沉。(c)為保證兩側(cè)壁導(dǎo)坑內(nèi)壁間土體穩(wěn)定,可在內(nèi)壁間施作對拉錨桿,并設(shè)圍擦。城市軌道交通車站施工PPT1082、開挖方法②中洞施工a施工步驟(a)中洞拱部開挖前先測量畫出開挖輪廓線,沿開挖輪廓線打設(shè)超前小導(dǎo)管注漿加固,參數(shù)同導(dǎo)坑。(b)人工利用風(fēng)鎬,局部控制爆破開挖,每循環(huán)進(jìn)尺0.5~0.75m。(c)初噴混凝土5cm。(d)架設(shè)拱部格柵鋼架,掛網(wǎng),焊縱向連接筋。(e)打設(shè)鎖腳錨管,參數(shù)同導(dǎo)坑。(f)噴射混凝土至設(shè)計厚度。(g)架設(shè)臨時豎撐,每排3根。城市軌道交通車站施工PPT1092、開挖方法b注意事項中洞施工將引起應(yīng)力重分布,由于開挖的跨徑大,頂部形狀又過于扁平,可能產(chǎn)生較大的受力和下沉,因此,應(yīng)注意以下事項:(a)拱部施工應(yīng)堅持“18字方針”。(b)拱部開挖支護(hù)完成后在拱部設(shè)臨時豎撐,可以減少結(jié)構(gòu)受力和拱頂下沉。在綁扎鋼筋、立模、混凝土灌注、混凝土養(yǎng)護(hù)等襯砌工序中,盡可能對臨時豎撐采取適宜的托換措施。(c)在進(jìn)行拱部二次襯砌施工時,拱頂臨時支撐和側(cè)壁導(dǎo)坑內(nèi)壁臨時支撐都要拆除,此時拱部二次襯砌應(yīng)緊跟,與開挖面的間距應(yīng)保持在1/2洞徑以內(nèi),否則,初期支護(hù)的強度不可能保證圍巖變形穩(wěn)定,可能導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞。側(cè)壁導(dǎo)坑的內(nèi)壁初期支護(hù)拆除應(yīng)配合拱部襯砌,拆一段襯砌一段,襯砌完一段,拆除下一段。(d)中、下層部分開挖應(yīng)一次完成,不必左右錯進(jìn)。仰拱每次開挖長度不超過2~3榀鋼架間距,并及時初期支護(hù)。仰拱開挖長度達(dá)到6m時,應(yīng)灌完仰拱模筑混凝土再開挖。從上層開挖到仰拱成環(huán)的距離控制在2倍洞徑以內(nèi)。城市軌道交通車站施工PPT1102、開挖方法2.4.2.4工法適應(yīng)性評價雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前中間臺階法主要適用于地層較差、斷面很大、單側(cè)壁導(dǎo)坑超前臺階法無法滿足要求的三線或多線大斷面鐵路隧道及地鐵工程。該法工序較復(fù)雜,導(dǎo)坑的支護(hù)拆除困難,且有可能由于測量誤差而引起鋼架連接困難,從而加大了下沉值。此外,使用該法的成本較高、進(jìn)度較慢。國內(nèi)外20世紀(jì)70年代至80年代初多用此法,目前使用較少,但當(dāng)斷面很大時也經(jīng)常采用。連續(xù)眼鏡工法也是可行的,即三眼鏡法、四眼鏡法。采用該法開挖時,雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前的距離相等或不等。為了穩(wěn)定工作面,經(jīng)常和超前預(yù)注漿等輔助施工措施配合使用。城市軌道交通車站施工PPT1112、開挖方法2.4.3中隔墻法(CD、CRD法)開挖2.4.3.1概述中隔墻法(CenterDiaphragm),是指先開挖隧道一側(cè),并施作臨時中隔壁墻,當(dāng)先開挖一側(cè)超前一定距離后,再分部開挖隧道另一側(cè)的隧道開挖方法。CD法主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體,且地表下沉要求嚴(yán)格的地下工程施工,當(dāng)CD法仍不能滿足要求時,可在CD法的基礎(chǔ)上加設(shè)臨時仰拱,即所謂的CRD法(交叉中隔墻法,CenterCrossDiaphragm)。中隔墻法以臺階法為基礎(chǔ),將隧道斷面從中間分成4~6個部分,使上下臺階左右各分成2~3個部分,每一部分開挖并支護(hù)后形成獨立的閉合單元。各部分開挖時,縱向間隔的距離根據(jù)具體情況,可按臺階法確定。城市軌道交通車站施工PPT1122、開挖方法2.4.3.2工藝流程采用中隔墻法施工時,每步的臺階長度都應(yīng)控制,一般臺階長度為5~7m。為穩(wěn)定工作面,中隔墻法一般與預(yù)注漿等輔助施工措施配合使用,多采用人工開挖、人工出渣的開挖方式。CD法開挖方式及施工流程見圖2.17、圖2.18,CRD法開挖方式及工藝流程見圖2.19、圖2.20。城市軌道交通車站施工PPT1132、開挖方法城市軌道交通車站施工PPT1142、開挖方法2.4.3.3工法評價①優(yōu)點a.各部封閉成環(huán)的時間短,結(jié)構(gòu)受力均勻,形變小,且由于支護(hù)剛度大,施工時隧道整體下沉微弱,地層沉降量不大,而且容易控制。b.由于施工時化大跨為小跨,步步封閉,因此,每步開挖擾動土層的范圍相對小得多,封閉時間短,結(jié)構(gòu)很快就處于整體較好的受力狀態(tài)。同時,臨時仰拱和中隔墻也起到了增大結(jié)構(gòu)剛度的作用,有效抑制了結(jié)構(gòu)的變形。c.該法適用于較差地層,如采用人工或人工配合機械開挖的Ⅳ~Ⅴ級圍巖和淺埋、偏壓及洞口段。②缺點a.由于地層軟弱,斷面較小,只能采取小型機械或人工開挖及運輸作業(yè),且分塊太多,工序繁多、復(fù)雜,進(jìn)度較慢。b.臨時支撐的施作和拆除困難,成本較高。c.
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