地鐵施工特點及施工方法選擇

1、第二部分地下工程系 劉 勇第一節(jié)第一節(jié) 地下鐵道施工特點地下鐵道施工特點周邊環(huán)境復(fù)雜周邊環(huán)境復(fù)雜l施工場地狹窄施工場地狹窄l建建( (構(gòu)構(gòu)) )筑物距離結(jié)構(gòu)較近，建筑物基礎(chǔ)筑物距離結(jié)構(gòu)較近，建筑物基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)變化較大和結(jié)構(gòu)變化較大l地下管線種類繁多地下管線種類繁多水文、地質(zhì)條件多變水文、地質(zhì)條件多變l地層軟弱地層軟弱l地下水地下水l地層變化大地層變化大結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)雜l斷面型式多斷面型式多l(xiāng)斷面變化頻繁斷面變化頻繁300220040055045041004000400接點多接點多工期緊工期緊風(fēng)險大風(fēng)險大第二節(jié)第二節(jié) 地下鐵道施工方法選擇地下鐵道施工方法選擇一一施工方法分類施工方法分類 地鐵隧道施

2、工方法選擇地鐵隧道施工方法選擇主要受工程地質(zhì)、水文地主要受工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地形地貌、沿線環(huán)境質(zhì)、地形地貌、沿線環(huán)境的要求、施工單位的技術(shù)的要求、施工單位的技術(shù)水平、施工進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)條水平、施工進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)條件等因素限制。件等因素限制。 明挖法蓋挖法礦山法新奧法盾構(gòu)法沉管法掘進(jìn)機(jī)法頂進(jìn)法 1、方法概述二二明挖法明挖法開挖基坑修筑襯砌回填土石恢復(fù)路面二二明挖法明挖法2、優(yōu)點施工方法簡單，技術(shù)成熟。施工方法簡單，技術(shù)成熟。 工程進(jìn)度快，工作面大，工程進(jìn)度快，工作面大，便于機(jī)械和大量勞動力投入，便于機(jī)械和大量勞動力投入，根據(jù)需要可以分段同根據(jù)需要可以分段同時作業(yè)。時作業(yè)。淺埋時工程造價和運營費淺埋時工

3、程造價和運營費用均較低，且能耗較少。用均較低，且能耗較少。二二明挖法明挖法 3、缺點外界氣象條件對施工影響較大。外界氣象條件對施工影響較大。 施工對城市地面交通和居民的施工對城市地面交通和居民的正常生活有較大影響，且易造正常生活有較大影響，且易造成噪音、粉塵及廢棄泥漿等的成噪音、粉塵及廢棄泥漿等的污染。污染。需要拆除工程影響范圍內(nèi)的建需要拆除工程影響范圍內(nèi)的建筑物和地下管線。筑物和地下管線。 在飽和的軟土地層中，深基坑在飽和的軟土地層中，深基坑開挖引起的地面沉降較難控制，開挖引起的地面沉降較難控制，且坑內(nèi)土坡的縱向穩(wěn)定成為威且坑內(nèi)土坡的縱向穩(wěn)定成為威脅工程安全的重大問題。脅工程安全的重大問題。

4、二二明挖法明挖法二二明挖法明挖法4、分類 敞口明挖也稱無圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑明挖，靠放坡保持土坡穩(wěn)定。 具有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的明挖法的圍護(hù)結(jié)構(gòu)分類很多，如地下連續(xù)墻、灌注樁、鋼板樁等。二二明挖法明挖法地下連續(xù)墻二二明挖法明挖法灌注樁二二明挖法明挖法鋼板樁二二明挖法明挖法5、適用范圍 敞口明挖適用于地面開闊，周圍建筑物稀少，地質(zhì)條件好，土質(zhì)穩(wěn)定且在基坑周圍無較大荷載，對基坑周圍的位移和沉降無嚴(yán)格要求的情況。 具有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的明挖適用于施工場地狹窄，土質(zhì)自立性較差，地層松軟，地下水豐富，建筑物密集的地區(qū)。二二明挖法明挖法6、發(fā)展方向1)有效井點降水系統(tǒng)；2)可靠的支撐系統(tǒng)；3)大型土方機(jī)械，混凝土攪拌及運輸機(jī)械。三

5、三蓋挖法蓋挖法 1、方法概述修筑邊墻開挖頂部土體修筑頂蓋回填并恢復(fù)路面開挖下部土體修筑底板及內(nèi)部結(jié)構(gòu)三三 蓋挖法蓋挖法 2、優(yōu)點簡化施工程序，降低工程造價。可靠近地面建筑物的基礎(chǔ)施工。占地寬度比一般明挖法小，且無振動和噪音?？勺畲笙薅鹊販p少地面交通的干擾?？擅馊セ驕p少施工時的水平支撐系統(tǒng)。在松軟地層中修建地下多層建筑物的好方法。三三 蓋挖法蓋挖法 3、缺點施工工序復(fù)雜，交叉作業(yè)多。出土不方便。板墻柱接頭多，防水困難。工效低，速度慢。結(jié)構(gòu)完成前，中間立柱承受荷載有限。三三 蓋挖法蓋挖法 4、分類蓋挖順作法蓋挖逆作法蓋挖半逆作法順作與逆作組合蓋挖與暗挖組合蓋挖與盾構(gòu)組合三三 蓋挖法蓋挖法5、適用范

6、圍 適用于施工地段交通繁忙，要求阻斷交通時間短，多用于松軟地層中修建地下多層建筑物。三三 蓋挖法蓋挖法6、發(fā)展方向1)建立合理的施工管理網(wǎng)絡(luò)，交叉施工，流水作業(yè)；2)地下小型施工機(jī)具；3)作為永久襯砌支護(hù)的地下連續(xù)墻；鉆孔樁柱施工質(zhì)量控制和托換技術(shù)。 四四新奧法及淺埋暗挖法新奧法及淺埋暗挖法 1、方法概述超前支護(hù)(必要時)鉆爆、小型機(jī)械或人工開挖鋼架、噴錨聯(lián)合支護(hù)防水層模筑混凝土四四 新奧法及淺埋暗挖法新奧法及淺埋暗挖法2、優(yōu)點 對地面干擾小，工程投資也相對較小。3、缺點 不方便機(jī)械化作業(yè)，工人勞動強(qiáng)度高，工作條件惡劣，風(fēng)險大。四四 新奧法及淺埋暗挖法新奧法及淺埋暗挖法 4、分類全斷面法臺階法

7、中隔壁法交叉中隔壁法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法洞樁法中洞法四四 新奧法及淺埋暗挖法新奧法及淺埋暗挖法5、適用范圍結(jié)合有效的超前支護(hù)措施，基本可適用于各種地層條件。6、發(fā)展方向1)發(fā)展可靠的淺層地基處理技術(shù)；2)小型靈活的地下開挖機(jī)械；3)可靠的臨時支護(hù)措施和機(jī)具。五五盾構(gòu)法盾構(gòu)法 1、方法概述開挖豎井安裝盾構(gòu)機(jī)開孔出發(fā)盾構(gòu)推進(jìn)拼裝管片、注漿到達(dá)另一豎井盾構(gòu)法盾構(gòu)法施工流程五五 五五 盾構(gòu)法盾構(gòu)法 2、優(yōu)點可在盾構(gòu)支護(hù)下安全開挖、襯砌；掘進(jìn)速度快，勞動強(qiáng)度低；不影響地面交通或航運；不受季節(jié)、氣候影響；無噪聲和振動；在松軟含水地層中修建埋深較大長隧道具有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。五五 盾構(gòu)法盾構(gòu)法 3、缺點價格昂貴；(4

8、-8千萬元人民幣)機(jī)械設(shè)備復(fù)雜；工藝繁瑣，需專業(yè)隊伍。五五 盾構(gòu)法盾構(gòu)法 4、分類全開敞式半開敞式密封式泥水式土壓式 5、適用范圍最適用于松軟含水地層長隧道，及江河中的水底隧道。五五 盾構(gòu)法盾構(gòu)法 6、發(fā)展方向1)開發(fā)適用不同地質(zhì)條件、自動更換刀盤的氣壓、土壓、泥水平衡盾構(gòu)，超前探測排障技術(shù)；2)鋼纖維擠壓混凝土襯砌；3)三維仿真計算機(jī)管理系統(tǒng)，管理信息化，自動化；4)自動導(dǎo)向，中途對接異型盾構(gòu)。 五五 盾構(gòu)法盾構(gòu)法六六沉管法沉管法 1、方法概述 (又稱預(yù)制管段沉放法)預(yù)制場制作管段拖運至隧址沉放管段管段水下連接覆土回填內(nèi)部設(shè)備安裝溝槽浚挖、支座設(shè)置六六 沉管法沉管法 2、優(yōu)點可制作出質(zhì)量均勻且防水性能良好的隧道結(jié)構(gòu)。由于沉放隧道的密度小，地層的承載力幾乎不成問題。隧道可以埋在最小限度的深度上，從而使隧道的全長縮短至最小限度。因為管段制作采用的是預(yù)制方式，且浮運與沉放的機(jī)械裝置大型化，這樣對施工安全與大斷面隧道的施工都較有利，且大大縮短了工期。六六 沉管法沉管法 3、缺點管段的浮運、沉放以及溝槽的疏浚、基礎(chǔ)作業(yè)等依靠機(jī)械來完成，需考慮管段的穩(wěn)定、航道的影響等。 對于沉放管段底面與基礎(chǔ)密貼的施工方法還應(yīng)繼續(xù)改進(jìn)，以免沉陷與不均勻沉降的產(chǎn)生。不均勻沉降和防水等問題須進(jìn)一步研究。六六 沉管法沉管法