市政公用管理与实务复习提纲3-轨道、隧道工程.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流市政公用管理与实务复习提纲3-轨道、隧道工程.精品文档.市政公用管理与实务复习提纲3-轨道、隧道工程一城市轨道交通和隧道工程的基本知识P34P511轨道交通车站的基本形式地铁车站的站台形式可采用岛式、侧式和岛、侧混合的形式。地铁车站站台的最小宽度应满足表lK41305l要求。类 别地 下 站高 架 站地 面 站岛式站台(m)865侧式站台(无柱)(m)3.532柱(墙)外侧至站台边缘(m)222地铁车站由站厅、站台厅、行车道、出人口、通道或天桥、通风道，以及设备、管理用房等部分组成。车站形式必须满足客流需求、乘候安全、疏导迅速、环境舒适、布置

2、紧凑，便于管理的基本要求。车站楼梯、检票口、出人口通道通过能力应满足超高峰小时设计客流需要，并满足发生事故灾害时能6min内将一列车乘客、站台上候车人员及车站工作人员全部撤离站台。保证下车乘客到就近通道或楼梯口的最大距离不超过50m。站厅布置应满足功能分区，避免进、出站及换乘人流路线之间的相互交叉干扰。车站设备用房包括供电、通风、通信、信号、给排水、防灾等系统用房，其面积和要求按各专业工艺布置车站的管理用房及生活设施包括：车控室、站长室、交接班室(兼会议、餐室)、票务室、站务室、警务室、更衣室、卫生间等。出人口数量，根据客运需要与疏散要求设置，浅埋车站不宜少于四个。分期修建初期不得少于2个。车

3、站内部建筑装修应实用、安全。防火、防潮、防腐、无污染、易清洁材料，地面用耐磨、防滑材料。地铁车站结构形式分为矩形、圆形及马蹄形三大类。2隧道工程施工方法明挖法：造价低、速度快、交通干扰大，在市区不容易实施。明挖法施工隧道的工艺相对简单、受力明确，操作方便，需做好地下管线拆迁或加固稳定、地面交通疏导、环境保护及基坑安全稳定等工作。遇有基坑石方需要爆破时，必须事先编制爆破方案、申报主管部门批准后方可实施。盖挖逆筑法:用自上而下的逆筑法施工单层或多层地下隧道(或车站)结构。除顶板明挖外，其余结构均为暗挖施工。适合于城市市区，人口、交通密集繁忙之处。适宜于软弱土质地层，地下水稳定在基底高程0.5m以下

4、的地层条件，否则需配以降水措施。分两个阶段：地面施工阶段(围护墙、中间柱、顶板施工)洞内施工阶段(土方开挖、结构、装修和设备安装).土方和器材出人全靠竖井运输。喷锚暗挖法:掌握工程地质和水文资料，制定开挖工艺、方案，确保挖掘过程中围岩稳定、初期支护及时闭合，是十分重要的。掘进施工中土和器材的进出也通过竖井运输。初期支护结构一般采用钢拱架(拱形断面)加喷射混凝土。整个施工过程以人工操作为主，必须确保施工期间隧道内没有水。喷锚暗挖法施工自始至终处于暗挖土体与隧道结构施筑与置换的动态过程，隧道围岩始终处于稳定与失稳两种态势的交变过程之中。必须对围岩、支护结构的状态进行实时监测，及时反馈信息指导安全施

5、工。钻爆开挖时，对硬岩宜用光面爆破，软岩中宜用预裂爆破。喷锚暗挖法也常用于地铁车站施工。盾构法:盾构机具有开挖、支护、排渣和拼装隧道衬砌管片等功能。常见盾构机:敞口式、网格式、土压平衡式、泥水平衡式和气压式等。盾构机以其盾壳作保护，既支承周围土体又保护壳内机具设备和人员安全。在无地下水的地层中，可采用敞口式盾构，用手掘式或半机械方式挖掘正面土体；网格式盾构机在胸板上设有网格，由千斤顶顶进时正面土体受挤压后通过网格挤入胸板内侧，用括板运输机将土运走；土压平衡和泥水平衡式盾构机属于闭胸式机械化盾构机，适用于有地下水、对地表隆沉有严格要求的地层，机头有刀盘，切土进入土舱，机内有螺旋输送机排土(泥水式

6、盾构机采用搅拌器将土舱中的土与水充分搅拌成流态，由泵输送、排出)。排土速度与掘进速度要有机协调，以保持开挖面土体有一定土压，维持土体稳定，达到控制围岩和地表稳定的目的。二基坑支护工程1掌握基坑支护结构和盖挖法施工的基本方法P28p391各种基坑支护结构的基本技术要求(1)围护结构的类型：围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。围护结构类型可归纳为以下6种：板桩式（钢板、钢管、钢筋砼、主桩横挡板）柱列式（钻孔、挖孔灌注桩）地下连续墙（可兼做永久结构和适合逆筑法、半逆筑法）自立式（深层搅拌挡墙、高压旋喷挡墙）组合式（SMW、灌注桩

7、与搅拌桩结合）(2)支撑结构类型：支撑结构体系包括围檩、支撑、立柱及其他附属构件。挡土的应力传递路径是围护墙-围檩(圈梁)-支撑，在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑采用锚杆和拉锚(锚碇)。按材料分钢管支撑、型钢支撑、钢筋混凝土支撑【围檩(头道为圈梁)、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、立柱、托架锚固件等其他附属构件】、钢和钢筋混凝土的组合支撑等种类。(3)基坑变形现象：基坑开挖引起周围地层移动的主要原因是坑底的土体隆起和围护墙的位移。1)墙体的变形墙体水平变形：a开挖较浅未设支撑时，不论对刚性墙体(如混凝土搅拌桩墙、旋喷桩桩墙等)还是柔性墙体(如钢板桩、地下连续墙等)，均表现为墙顶位移

8、最大，向基坑方向水平位移，三角形分布。b基坑开挖深度增加，刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移，而一般柔性墙如果设支撑，则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内突出。墙体竖向变位：给基坑的稳定、地表沉降以及墙体自身的稳定性带来危害。特别是对于饱和的极为软弱的地层中的基坑工程2)基坑底部的隆起：在开挖深度不大时，坑底为弹性隆起，其特征为坑底中部隆起最高。当开挖达到一定深度且基坑较宽时，出现塑性隆起，隆起量也逐转变为两边大中间小的形式，但对于较窄的基坑或长条形基坑，仍是中间大，两边小分布。3)地表沉降：在地层软弱且墙体的人土深度又不大时，墙底处显示较大的水平位移

9、，墙体旁出现较大的地表沉降。在有较大的人土深度或墙底人土在刚性较大的地层内，墙体的变位类同于梁的变位，此时地表沉降的最大值不是在墙旁而是位于离墙一定距离位置2盖挖法施工的一般步骤a明挖顺作法是将地表开挖形成基坑，然后在基坑内构筑结构，完成后再填土，从而完成工程的施工方法。b盖挖顺作法的制作循序为自地表向下开挖一段后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑，由下而上浇筑结构内衬。c盖挖逆作法是开挖一段后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑和浇筑结构内衬的施工方法。基坑的支撑结构可分为内支撑和外拉锚两类。一级和二级基坑的施工中必须对周围建(构)筑物和管线等采取监测措施。深基坑坑底稳

10、定处理方法：加深围护结构人土深度、坑底土体注浆加固、坑内井点降水等措施。3地下连续墙的施工工艺预先构筑导墙，进行成槽作业，形成具有一定长度的槽段，施工过程中槽内充满泥浆，借助泥浆护壁作用保持土体稳定，在槽段内放人预制好的钢筋笼，并浇筑混凝土建成墙段，如此连续施工，各墙段相互连接构成一道完整的地下墙体。地下连续墙除夹有孤石、大颗粒卵、砾石等局部障碍物影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵、砾石层等各利，地层均能高效成槽。槽段划分要考虑因素：地质条件后续工序的施工能力其他因素。泥浆功能：护壁功能。携渣作用。冷却与润滑功能2熟悉建筑基坑支护技术规程(JGJ 12099)的有关规定P1221基坑支护结

11、构承载能力极限状态计算和验算的内容1)基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，计算内容应包括：根据基坑支护形式及受力特点进行土体稳定性计算；基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算；当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。2)对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。 3)地下水控制计算和验算：抗渗透稳定性验算；基坑底突涌稳定性验算；根据支护结构设计要求进行地下水位控制计算。2基坑开挖监控方案的内容开挖前做出系统的开挖监控方案，包括监控目的、监测项目、监控报警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记

12、录制度以及信息反馈系统等。点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外1-2倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。三盾构法1盾构法施工的基本技术要点P28p421各类盾构机掘进控制的要点盾构的种类按其结构特点和开挖方式可分为：手掘式盾构：有敞开式、正面支撑式和棚式，此类盾构辅以气压法或降水法等疏干地层的措施并使用必要的正面支撑后，适用于各种地层，特别是地下障碍较多的地层；挤压式盾构：有全挤压、局部挤压、网格等形式。仅适用于软弱黏性土层,在地面有建筑物地区不宜使用，只能用在空旷的地区或江河底下、海滩处等区域。半机械式盾构：包括正、反铲、螺旋切削、软岩掘进机等，可减轻劳动强度。机械式盾构：有开

13、胸的大刀盘切削、闭胸式的局部气压、泥水加压、土压平衡等形式，当土质好，能自立，或采用辅助措施后自立时，则可用开胸式机械盾构，如地层土质差，应采用闭胸机械式盾构。土压平衡盾构推进过程中依靠开挖面切削面板的临时挡土效果、充满于密封仓内的切削土土压，以及螺旋输送机排土机构的综合作用，保持开挖面的稳定状态。土压平衡系列盾构推进施工时，采用控制螺旋排土机转速和其出土量大小的方法来控制土仓内的平衡压力值。土压平衡盾构切口平衡压力值大小与盾构的埋深、土层中土的重度、土层中的内摩擦角有关。泥水加压盾构在开挖面和泥水室内充满加压的泥水，通过加压作用和压力保持机构，保证开挖面土体的稳定。泥水盾构通过调节泥水压力、

14、泥水流量、泥水浓度来达到开挖面的稳定。正面土体稳定控制包含着推力、推进速度和出土量的三者的相互关系，对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用，应在盾构施工中根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物，配合监测信息的分析，及时调整平衡点，同时控制每次纠偏的量，减少对土体的扰动，及时调整注浆量，有效地控制轴线和地层变形。2盾构法施工现场的设施布置a开式和闭式盾构：盾构工作竖井、竖井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、2回路变电间、电机车电瓶充电间等设施及进出通道。b当盾构掘进采用泥水机械出土和用井点降水施工时，应设相当规模的水泵房。c当采用气压法施工时，应设置

15、空压机房，以供给足够的压缩空气。d当采用泥水加压平衡盾构时隧道的施工平面布置中还须设有泥浆处理系统及中央控制室。e当采用土压平衡式盾构时还应设有地面出土设施。3停止盾构掘进情况盾构前方发生坍塌或遇有障碍；盾构自转角度过大；盾构位置偏离过大；盾构推力比预计的大；可能发生危及管片防水、运输及注浆遇有故障等。2隧道掘进施工的安全控制P109P149开式和闭式盾构始发推进和到达接收的安全控制要点盾构进、出洞是盾构法施工的重要环节，涉及工作井洞门形式、盾构内设备的布置、进出洞施工的土体加固方法、防止及减少地面沉降等技术方案。盾构进、出洞必须要有一个始发的和接收的机座、洞口密封装置、井底运输的调度车场地、

16、井底排水设备、施工人员上下楼梯、必要的工作平台。盾构基座一般采用钢筋混凝土或钢结构，设置在工作井底板上，用作安装及正确稳妥地搁置盾构，基座具有足够的强度、刚度和精度，基座上的导轨根据隧道设计轴线及施工要求定出平面、高程和坡度，使盾构在出洞时具有正确的导向。盾构后盾支撑体系必须有足够强度、刚度和整体稳定性、后盾面应垂直隧道设计轴线、水平孔口应满足施工垂直运输的需要。工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的建筑间隙，为了防止盾构出洞时及施工期间土体从该间隙中流失，在洞圈周围安装橡胶帘布带、圆环板、铰链板等组成的密封装置，并设置注浆孔，作为洞口防水堵漏的预防措施。3施工及验收规范的有关规定p122盾构掘进

17、速度，应与地表控制的隆陷值、进出土量、正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调。盾构掘进速度主要受盾构设备进出土速度的限制，进出土速度协调不好，极容易使正面土体失稳、地表出现隆沉现象。盾构掘进应尽量连续作业，以保证隧道质量和减少对地层的扰动，减少地表隆沉现象。为此要均衡组织施工，确需停机时，应采取措施防止正面和盾尾土体进入，防止地面沉降和盾构变位、受损四喷锚暗挖法喷锚暗挖法施工的基本技术要点P32P451喷锚暗挖法加固支护的开挖作业技术要点喷锚暗挖法包括全断面法、台阶法、台阶分部法、上下导洞法、上导洞法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法、漏斗棚架法、蘑菇法等。新奥法施工常用的方法：全断面法、台阶法、分部

18、开挖法三大类及若干变化方案。a全断面法就是将全部设计断面一次开挖成型，再修筑衬砌。一般适用于V类围岩，并配有钻孔台车和高效率运装机械的石质隧道。开挖工作面较大，钻爆效率较高。b台阶开挖法是全断面法的变化方案，是将设计断面分上半部断面和下半部断面二次开挖成型；或采用上弧形导洞超前开挖和中核开挖及下部开挖。开挖的关键是台阶的划分形式，一般将设计断面划分为l2个台阶分部开挖。台阶法适用于类围岩。台阶开挖法有利于开挖面的稳定，但增加了对围岩的扰动次数。上下导洞先拱后墙法，适用于类围岩或一般土质围岩等松软地层修建隧道。一次开挖的范围宜小，及时支撑与衬砌，保持围岩稳定。其工作面较多，相互干扰大。传统喷锚暗

19、挖法的施工顺序，可按衬砌的施作顺序分为：先墙后拱法和先拱后墙法。a先墙后拱法(又称顺筑法)，它通常是在隧道开挖成形后，再由下至上构筑混凝土衬砌。先墙后拱法施工速度快，各工序及各工作面之间相互干扰少，衬砌的整体性好。b先拱后墙法(又称逆筑法)，它是先将隧道上部开挖成形并浇筑拱部衬砌，在拱圈的掩护下开挖下部并制作边墙。先拱后墙法施工速度较慢。但当上部拱圈完成后，下部施工就较安全、快速。衬砌结构的整体性较差。全断面形式开挖施工在开挖过程中应注意加强对开挖面地质水文条件的调查、各工序的机械设备要配套、加强对各种辅助作业和方法的检查、选择合理可行的支护形式等。台阶断面法开挖具有足够的作业空间和较快的施工

20、速度、下部相互干扰、宜采用轻型凿岩机打眼、而不宜用大型凿岩台车等优缺点。新奥法施工各工序均很重要，但施工的核心是现场监控测量。各种辅助技术如：超前锚杆、管棚、插板等超前支护技术使开挖施工作业面围岩保持稳定。a超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固(预支护)，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。超前支护主要适用于围岩应力较小，地下水较少、岩体软弱破碎，开挖面有可能坍塌的隧道中。宜和钢拱架支撑配合使用。b管棚是由钢管和钢拱架组成，管棚是利用钢拱架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打人钢管或钢插板构成的管棚，形成对

21、开挖面前方围岩的预支护。长度小于10m称为短管棚，1045m且较粗的钢管称长管棚，长度小于10m的钢插板称为板棚预支护。管棚适用于特殊困难地段，在管内辅以灌浆效果更好。c地面砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施，适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段的岩体松软破碎处。地面锚杆按矩形或梅花形布置，先钻孔吹净钻孔个用灌浆管灌浆一垂直插入锚杆杆体一孔口将杆体固定。地面锚杆预支护，是由普通水泥砂浆和全粘结型锚杆构成地表预加固地层。锚杆稳定开挖后工作面的锚杆施工须在开挖后尽快安设锚杆，钻孔安设锚杆前应先进行喷射混凝土施工，孔位、孔径、孔深要符合设计要求，锚杆露出岩面长不大于喷射混凝土的厚度，锚杆施工应符合质量

22、要求。2喷锚支护技术要求喷锚支护(即喷锚衬砌)是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土等结构组合起来的支护形式，可根据不同围岩的稳定状况，采用喷锚支护中的一种或几种结构组合。用机械方法加固隧道围岩。分别设锚杆、张挂钢筋网，可提高喷射混凝土支护层的抗拉能力、抗裂性和抗震性。喷锚施工的喷射混凝土应具有早强性能，3d可达到最终强度，可根据工程具体需要，选用早强水泥和速凝剂；喷射混凝土的厚度选用后应根据现场量测资料修整，最小不小于5cm，含水层中厚度应不小于8cm。锚杆种类有：端头锚固式锚杆全长粘结式锚杆摩擦式锚杆混合式锚杆。锚杆施工应保证孔位的精度在允许偏差范围内，钻孔不宜平行于岩层层面，宜沿隧道周边径

23、向钻孔。施工期间的防水措施主要是排和堵两类。施工前，根据资料预计可能出现的地下水情况，估计水量，选择防水方案，施工中应做好出水部位、水量等的记录工作，按设计做好排水系统，认真做好水治理。衬砌施工缝和沉降缝的止水带不得有割伤、破裂，固定应牢固，防止偏移，提高止水带部位混凝土浇筑的质量。衬砌防水层施工时喷射混凝土表面应平顺，不得留有锚杆头或钢筋断头，防水层接头应擦净，喷层表面漏水应及时引排，防水层可在拱部和边墙按环状铺设，开挖和衬砌作业不得损坏防水层，作业面应距爆破面大于150m，距灌筑二次衬砌处大于20m；防水层纵横向铺设长度应根据开挖方法和设计断面确定。3熟悉隧道土体加固技术P34P49小导管

24、注浆加固上体的工艺要求小导管注浆是喷锚暗挖隧道超前支护的一种措施。适用很软弱或松散地层，小导管是受力杆件在纵向应有一定搭接长度。为保证工作面稳定和掘进安全，应确保小导管安装位置正确和足够的有效长度严格控制好小导管的钻设角度。用作小导管的钢管钻有注浆孔以便向土体进行注浆加固，也有利于提高小导管自身刚度和强度，参与受力。小导管注浆支护的一般设计如下；钢管直径4050mm，钢管长35m，钢管钻设注浆孔间距为100150mm，钢管沿拱的环向布间距为300500mm，钢管沿棋的环向外插角为515，钢管沿隧道纵向的搭接长度为lm。小导臂注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。浆液必须充满钢管及周围空隙注浆施工中，在砂

25、卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用劈裂注浆法；在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法；在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。注浆材料应具备；良好的可注性；固结后有强度、抗渗、稳定，耐久和收缩小；无毒；注浆工艺简单、方便、安全等性能。4城市隧道工程质量控制P99P135喷锚暗挖隧道的施工组织设计要点内容包括：工程概况、施工平面布置图、施工部署和管理体系、质量目标设计、施工方法及技术措施、安全措施、文明施工措施、环保措施、节能降耗措施、其他专项设计等喷锚暗挖隧道是人工掘进作业，工程掘进时的安全与质量是影响进度、成本、环境等的关键，安全与质量之间又互为因果，相互影响。施工组织设计应该：充分表述

26、工程规模和特点。制作现场布置的施工平面图制定施工部署和管理体系：包括确定施工阶段，筹划安排，进度计划(总进度及分进度)及工、料、机、运计划表和组织机构设置，明确项目经理、技术负责人、施工管理负责人及其他主要责任人等。根据工程条件和目标要求，确定掘进工艺、施工方法，确定每一环节的技术措施(包括开挖工艺、辅助工法、新技术、新材料、新设备等)。制定防坍塌、抢险、开挖过程控制、平行隧道掘进面间距控制、隧道对挖掘进控制、及时支护监督、工程量测监控等安全措施的编制。制定工程质量目标(总目标和分项目标)，确定实现质量目标的主要措施、办法、工序、部位以及责任到人的组织安排(名单)。编制文明施工与环保措施以及节

27、能降耗措施。编制其他专项工程技术与管理的施工安排与措施；5隧道掘进施工的安全控制p109P149喷锚暗挖法隧道施工时围岩监控量测的内容和方法现场监控量测应根据围岩条件、隧道工程规模、支护类型和施工方法等来选择测试项目。现场监控量测项目分为必测项目(A类量测)和选测项目(B类量测)两大类。(1)现场监控量测项目地质和支护情况观察，观察或描述。周边位移，采用各类收敛计量测。拱顶下沉，采用水平仪、水准尺、钢尺或测杆。锚杆或锚索内力及抗拔力，使用各类电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器。地表下沉，使用水平仪和水准尺。围岩体内位移(洞内设点)，采用洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计。围岩体内位移(地表设

28、点)，从地面钻孔中安设各类位移计。围岩压力及两层支护间压力，使用各种类型压力盒。钢支撑内力及外力，用支柱压力计或测力计。支护、衬砌内应力、表面及外应力及裂缝量测，使用各类混凝土内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法。围岩弹性波测试，使用各种声波仪及配套探头。其中为必测项目，为选择项目。(2)现场监测的目的提供监控设计的依据和信息。掌握围岩力学形态的变化和规律。掌握支护的工作状态信息并及时反馈，指导施工作业。预报和监视险情。校核地下工程理论计算结果、完善工程类比法。做好施工围岩监控量测关键是保证数据的准确性。 6地下铁道工程施工及验收规范的有关规定P122喷锚暗挖法隧道施工的一般规定隧道喷锚暗挖施工应充分利用围岩自承作用，开挖后及时施工初期支护结构并适时闭合，当开挖面围岩稳定时间不能满足初期支护结构施工时，应采取预加固措施。工程开工前，应核对地质资料，调查沿线地下管线、各构筑物及地面建筑物基础等，并制定保护措施。隧道开挖面必须保持在无水条件下施工。采用降水施工时，应按有关规定执行。隧道采用钻爆法施工时，必须事先编制爆破方案，报城市主管部门批准，并经公安部门同意后方可实施隧道施工中，用对地面、地层和支护结构的动态进行监测，并及时反馈信息