地铁

地铁思维导图。该导图详细介绍了城市轨道交通结构与特点和施工两点内容。如车站的结构与特点、地铁区间隧道结构与特点等。

Subway

• 城市轨道交通结构与特点
  • 车站的结构与特点
    • 形式结构
      • 形式
        • 以结构横断面分类
          • 矩形（一般用于浅埋、明挖车站）
          • 拱形（单拱和多跨联拱）
          • 圆形（盾构法）
          • 其他（马蹄形、椭圆形）
        • 以站台形式
          • 岛式（较大客流） 站台在上下行线路间，站台面积利用率高
          • 侧式（客流不大） 站台位于上下行线路两侧
          • 岛侧混合（共线车站） 岛式站台和侧式站台在一个车站内
      • 构造组成
        • 主体（站台、站厅、设备用房、、生活用房）
        • 出入口及通道
        • 附属建筑物（通风道、风亭、冷却塔等）
      • 出入口设置
        • 车站每个站厅公共区安全出口数量应经计算确定，且应设置不少于两个直通地面的安全出口
        • 单层侧式站台车站，每侧站台安全出口数量应经计算确定，且不应少于两个直通地面的安全出口
        • 车站的设备与管理用房区域安全出口的数量不应少于两个，其中有人值守的防火分区应有1个安全出口直通地面
        • 安全出口应分散设置，当同方向设置时，两个安全出口通道口部之间净距不应小于10m
        • 竖井、爬梯、电梯、消防专用通道，以及设在两侧式站台之间的过轨地道不应作为安全出口
        • 换乘车站的换乘通道不应作为安全出口
    • 施工方法
      • 明挖法
        • 明挖法施工的车站主要采用矩形框架结构或拱形结构，矩形框架结构是明挖车站中采用最多的一种形式
        • 施工工序
          • 围护结构施工→降水（或基坑底土体加固）→第一层开挖→设置第一层支撑→第n层开挖→设置第n层支撑→最底层开挖→底板混凝土浇筑→自下而上逐步拆支撑（局部支撑可能保留在结构完成后拆除）→随支撑拆除逐步完成结构侧墙和中板→顶板混凝土浇筑
          • 先撑后挖，自上而下，随挖随撑，分层开挖，施做底板，自下而上拆支撑
        • 特点
          • 修建地铁最常用方法，在地面交通和环境条件允许的地方应尽可能采用
          • 施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低
          • 围护结构及其支撑体系关系到明挖法实施的成败，当内支撑跨度较大时，需在坑内设临时立柱，当临时立柱构造和位置恰当时，以后就将其变为结构的永久立柱
        • 技术要点
          • 明挖法施工时，土方应分层、分段、分块开挖，开挖后要及时施加支撑。在支撑预应力加设前后的各12h内应加密监测频率，发现预应力损失或围护结构变形速率无明显收敛时应复加预应力至设计值
          • 选择支护结构时，首先应确定基坑安全等级，然后根据等级选用基坑支护结构。基坑支护结构的安全等级划分为三级
          • 基坑支护安全等级划分 一级：支护结构失效，安全后果很严重 二级：安全后果严重 三级：安全后果不严重
      • 盖挖法
        • 盖挖法施工的地铁车站多采用矩形框架结构
        • 分类
          • 盖挖顺作
          • 盖挖逆作（城市最多采用的方法）
          • 盖挖半逆作
        • 优点
          • 围护结构变形小
          • 施工受外界气候影响小，基坑底部土体稳定
          • 盖挖逆作法用于城市街区施工时，可以恢复路面，对交通影响小
        • 缺点
          • 施工时，混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难
          • 竖向出口少，需水平运输，后期挖土不方便
          • 作业空间小，施工速度较明挖法慢，工期长、费用高
      • 喷锚暗挖法
        • 可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车站，并根据需要可作成单层或双层。此类车站的开挖断面一般为150～250m2
        • 新奥法
          • 以维护和利用围岩的自承能力为基础，控制围岩的变形和松弛
          • 支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力。因此，要求初期支护有一定柔度，以利用和充分发挥围岩的自承能力，而从减少地表沉陷的城市要求角度出发，还要求初期支护有一定刚度
        • 浅埋暗挖
          • 在城镇软弱围岩地层中，在浅埋条件下修建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，“十八字”方针（即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测）
          • 浅埋暗挖法不允许带水作业
          • 采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。对开挖面前方地层的预加固和预处理，视为浅埋暗挖法的必要前提，目的就在于加强开挖面的稳定性，增加施工的安全性
          • 浅埋：前严短强快测（前沿短枪，快测）
  • 地铁区间隧道结构与特点
    • 结构形式
      • 明挖法施工隧道
        • 在场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区，应优先采用施工速度快、造价较低的明挖法施工
        • 通常采用矩形断面，一般为整体浇筑或装配式结构
      • 喷锚暗挖法施工隧道
        • 隧道施工时，一般采用拱形结构，其基本断面形式为单拱、双拱和多跨连拱
        • 衬砌的基本结构类型——复合式衬砌 这种衬砌结构是由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所组成。
      • 盾构法施工隧道
        • 管片类型
          • 管片按材质分为钢筋混凝土管片、钢管片、铸铁管片、钢纤维混凝土管片和复合材料管片
        • 管环构成
          • 盾构隧道衬砌的主体是管片拼装组成的管环，管环通常由A型管片（标准环）、B型管片（邻接块）和K型管片（封顶块）构成，管片之间一般采用螺栓连接
        • 衬砌环类型
          • 标准衬砌环+左右转弯衬砌环组合
          • 楔形衬砌环之间相互组合
          • 通用型管片
      • 联络通道
    • 施工方法
      • 盾构法
        • 基本施工步骤
          • 在盾构法隧道的始发端和接收端各建一个工作（竖）井
          • 盾构机在始发端工作井内安装就位
          • 依靠盾构千斤顶推力（作用在已拼装好的衬砌环和反力架）将盾构机从始发工作井的墙壁预留洞门推出
          • 盾构机在地层中沿着设计轴线推进，在推进的同时不断出土和安装衬砌管片
          • 及时地向衬砌背后空隙注浆，防止地层移动和固定衬砌环位置
          • 盾构进入接收工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推进
        • 优点
          • 不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响
          • 盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少
          • 在一定覆土范围内，隧道的施工费用不受覆土量影响，适宜于建造覆土较深的隧道
          • 施工不受风雨等气候条件影响
          • 当隧道穿过河底或其他建筑物时，不影响航运通行和建（构）筑物的正常使用
          • 土方及衬砌施工安全、掘进速度快
          • 在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性
          • 人少洞深含水层
        • 缺点（施工问题）
          • 当隧道曲线半径过小时，施工较为困难
          • 在陆地建造隧道时，如隧道覆土太浅，则盾构法施工困难很大，而在水下时，如覆土太浅则盾构法施工不够安全
          • 盾构施工中采用全气压方法以疏干和稳定地层时，对劳动保护要求较高，施工条件差
          • 盾构法隧道上方一定范围内的地表沉陷尚难完全防止，特别在饱和含水松软的土层中，要采取严密的技术措施才能把沉陷控制在很小的限度内
          • 在饱和含水地层中，盾构法施工所用的拼装衬砌，对达到整体结构防水的技术要求较高
          • 对于结构断面尺寸多变的区段适应能力较差
      • 喷锚暗挖（矿山）法
        • （1）地层预加固和预支护
          • 小导管超前预注浆、开挖面超前深孔注浆及管棚超前支护
        • （2）隧道土方开挖与支护
          • 总原则是：预支护、预加固一段，开挖一段；开挖一段，支护一段；支护一段，封闭成环一段。初期支护封闭成环后，隧道处于暂时稳定状态，通过监控量测，确认达到基本稳定状态时，可以进行二次衬砌施工
        • 3）初期支护形式
          • 在诸多支护形式中，钢拱锚喷混凝土支护是满足上述要求的最佳支护形式
        • （4）二次衬砌
          • 初期支护的变形达到基本稳定，且防水结构施工验收合格后，可以进行二次衬砌施工。这是浅埋暗挖法中二次衬砌施工与一般隧道衬砌施工的主要区别
        • （5）监控量测
          • 经验证明拱顶沉降是控制稳定较直观的和可靠的判断依据，水平收敛和地表沉降有时也是重要的判断依据。对于地铁隧道来讲，地表沉降测量显得尤为重要
  • 高架桥梁结构
    • 高架桥墩台和基础构成
    • T形桥墩---最常用
    • 高架桥的上部结构采用最多的是连续梁、连续刚构、系杆拱
  • 轨道结构
• 施工
  • 明挖基坑
    • 地下水控制
    • 深基坑支护和边坡防护
    • 基坑土方开挖及基坑变形控制
    • 地基加固处理
  • 盾构法
    • 盾构机类型与适用条件
    • 施工条件与现场布置
    • 始发与接收
    • 掘进
    • 地层变形控制
  • 喷锚暗挖法
    • 掘进方式
    • 工作井
    • 预支护，预加固
      • 小导管
      • 深孔注浆
      • 管棚
    • 喷锚支护
    • 衬砌防水