导图社区 一级建造师市政实务：城市轨道交通工程0726
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一级建造师市政实务：城市轨道交通工程0726
一级建造师实务市政总结，包括工程结构与特点、明挖基坑施工、盾构法、喷锚暗挖(矿山)法施工、质量检查与验收等内容。
编辑于2023-01-14 18:33:39 广西壮族自治区- 施工
- 市政
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城市轨道面交通工程
工程结构与特点
地铁车站形式与结构组成
施工方法（工艺）与选择
明挖法
①由上向下开挖至设计标高②自基底由下向上进行结构施工③完成主体结构后回填基坑及恢复地面
常用的施工方法
优点：作业面多、速度快、工期短，易保证质量、工程造价低
缺点：对周围环境影响较大
适用地面交通和环境条件允许的地方
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，钢管支撑 端为活络头，采用千斤顶在该侧施加预应力。
支撑施加预应力时应考虑操作时的应力损失 ，故施加的预应力值应比设计轴力增加10%并对预应力值做好记录（事前）
在支撑预支力加设前后的各12h内应加密监测频率（事中），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（事后）
车站结构
顶板和楼板：单向（梁式）板、井字板、无梁板或密肋板
侧墙：单向板、密肋板（装配式）/地下连续墙（与构件连接）
立柱：方、矩、圆、椭，柱距6～8m
底板：梁式板，无地下水岩石地层可不设受力底板，道床铺设
采用矩形框架结构（浅埋）或拱形结构（深埋）
盖挖法
只适用车站结构施工
流程
棚盖结构（预制、现浇）→在棚盖结构下进行开挖→施做主体结构、防水结构→回填土并恢复管线或埋设新的管线→恢复道路结构
由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工的一种方法
在交通不能中断而且必须确保一定交通流量的情况
优点
1）围护结构变形小，有效控制围土体变形和地表沉降，有利于保护邻近建、构筑物
2）施工受外界气候影响小，基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全
3）盖挖逆作法用于城市街区施工时，可尽快恢复路面，对道路交通影响较小
缺点
1）盖挖法施工时，混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难
2）由于竖向出口少，需水平运输，后期开挖土方不方便
3）作业空间小，施工速度较明挖法慢、工期长、费用高
分类
盖挖顺作法
在棚盖结构施作后开挖到基坑底，再从下而上施作底板、边墙、顶板
利用临时性设施（钢结构）作辅助措施维持道路通行，夜间封锁道路，掀开盖板进行基坑土方开挖或结构施工
对饱和和软弱地层应以刚度大、变形小、止水性能好的地下连续墙为首选方案，维护结构作为边墙体的一部分或全部
无法使用大型机械，需采用特殊的小型、高效机具
盖挖逆作法
施工过程中不需设置临时支撑，有永久支撑结构，借助结构顶板
盖挖半逆作法
类似逆作，区别仅在于顶板完成及恢复路面过程，在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力
施工缝处理问题
1）直接法：传统，不易做到完全紧密接触
2）注入法：预埋注浆孔，水泥浆或环氧树脂
3）充填法：混凝土1.0m，砂浆0.3m，“V”形施工缝，倾角小于30°
车站结构
矩形框架结构
喷锚暗挖（矿山）法
新奥法
新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基础， 采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工的工法
即柔又刚
开挖-初期支护-防水-二次衬砌
浅埋暗挖法
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，以钢格栅(或其他钢结构)和锚喷作为初期支护手段，遵循"新奥法"大部分原理，按照"十八字"方针( 管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工
超前预支护及预加固-新奥法
适用条件
不允许带水作业
开挖面具有一定的自立性和稳定性
必要前提是对前面地层的预加固和预处理
初期支护
最佳支护形式：钢拱锚喷混凝土支护
从上往下施工
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衬施工
从下往上施工
监控量测
项目技术负责人统一掌握、统一领导
拱顶沉降是控制稳定较直观的和可靠的的判断依据
水平收敛和地表成绩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
复合式衬砌
初期支护、防水隔离层和二次衬砌组成
衬砌结构主要承载单元，其作用加固围岩，控制其变形，防止围岩松动失稳
开挖后立即施作
初期支护按全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备，初支和二衬共同承担特殊荷载
施工车站结构
1）单拱车站隧道
适用于岩石地层
开挖宽＜10M，台阶开挖法。
开挖宽10-20M，CD或CRD法。
开挖宽12-22M，双侧壁导坑法。
2）双拱车站隧道
双拱塔柱式车站：横向联络通道，净距不小于1D
双拱立柱式：石质较好地层中，拱圈交节点处的防水处理较困难，多由单拱替代
3）三拱车站
塔柱式和立柱式（第四纪地层中一般不宜广泛采用，以单层车站为宜）
联络通道
安全疏散乘客、隧道排水及防火、消防等作用
国内主要采用暗挖法、超前预支护法（深空注浆或冻结法）施工
盾构法
优点
不影响地面交通，又可以建设噪声和振动
施工易于管理，施工人员也较少
适于建造覆土较深的隧道
不受气候条件影响
建筑物不影响航运通行正常使用
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，优越性
问题
曲线半径过小
覆土太浅，施工困难很大
采用全气压方法以疏干和稳定地层时对劳动保护要求高，施工条件差
地表沉降尚难完全防止
防水的技术要求较高
结构断面尺寸多变的区段适应能力较差
轻轨交通高架桥梁结构
高架桥结构与运行特点
高架桥大都采用预应力或部分预应力混凝土结构
上部结构优先采用预应力混凝土结构，其次才是钢结构，须有竖向和横向刚度
基本结构
基础
扩大基础（地质情况良好）/桩基础（软土地基）
上部结构
主要节点采用连续梁、连续钢构、系杆拱
一般地段的结构形式简单，宜采用预制预应力混凝土梁
桥墩
倒梯形
构造简单，施工方便，受力合理，较大强刚稳
T形
占地面积小，最常用，墩身高度一般不超过8～10m
双柱式
受力清晰，稳定性好，使用高度30m以内
Y形
质量轻，占地面积少，有利桥下交通
城市轨道交通的轨道结构
轨道组成
3）轨道交通车辆一般采用电力牵引，以走行轨作为供电回路
(4）受原有街道和建筑物所限，城市轨道交通曲线区段占很大比重，曲线半径小
在正线半径小于400m的曲线地段，应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨
钢轨铺设前应进行预弯，运营时钢轨应进行涂油以减少磨耗
轨道形式与选择
不同道床形式的扣件
道床与轨枕
减振结构
隔声屏障
按降噪功能
扩散反射型、吸收共振型、有源降噪
按结构
直立式、折壁式、表面倾斜式、半封闭或全封闭式等
按不同顶端
倒L形、T形、Y形、圆弧形、鹿角形等
明挖基坑施工
地下水控制
应根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式选用排水、（降水、截水、回灌）或其组合方法
基本要求
2）水泥土重力式围护和板式支护基坑，应对基坑开挖后地基上的抗渗流或抗管涌稳定性进行验算，合理布置截水帷幕的深度与平面形式
3）疏干地下水有增加坑内土体强度的作用，有利于控制基坑围护结构的变形 在软土地区基坑开挖深度超过3m，井点降水 开挖深度浅，集水明排
4）当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施
抗突涌安全系数
H坑底以下不透水土层厚度(m） γ不透水土层的重度(kN/m3） γw水的重度(kN/m3） h承压水水头高度(m）
一般要求K≥1.05，否则要布置降压井降压承压水水头
截水
截水帷幕厚度应满足基坑防渗要求，隔（截）水帷幕的渗透系数宜小于1.0×10-6cm/s
基坑隔水方法应根据工程地质条件、水文地质条件及施工条件等选用
落底式帷幕进入下卧隔水层的深度式要求 （且不宜小于1.5m）
l帷幕进入隔水层的深度（m） Δhw基坑内外的水头差值（m） b帷幕的厚度（m）
水泥搅拌桩帷幕，桩径450~800mm，施工规定
高压旋喷、摆喷帷幕，施工规定
有效直径（半径）宜通过试验确定
缺少试验时，可根据土的类别及其密实程度、高压喷射注浆工艺，按工程经验采用
摆喷帷幕的喷射方向与摆喷点连线的夹角宜取10°～25°，摆动角度宜取20°～30°
降水
降水作用
1）截住坡面及基底的渗水
2）增加边坡的稳定性，并防止边坡或基底的土粒流失
3）减少被开挖土体含水量，便于机械挖土、土方外运、坑内施工作业
4）有效提高土体的抗剪强度与基坑稳定性
放坡开挖，提高边坡稳定性
支护开挖，增加被动土抗力，减少主动土侧压力
5）减小承压水头对基坑底板的顶托力，防止坑底突涌
方法
降水深度=井点孔口至设计降水水位的深度
集水明排
【开挖不深，涌水量不大，最广泛，简单、经济】
排水明沟
两侧或四周设置；离开基础0.4m/离开坡脚0.3m/坡度不宜小于0.3%，沟底防渗
不三不四
集水井
四角或间隔30～50m设置/低于沟底0.5m/净截面根据排水量确定/防渗措施
井点降水
【开挖较深，涌水量大，有围护结构】
依据
基坑（槽）平面形状与大小、降水深度、地质水文条件、工程性质
真空井点
当基坑(槽)宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧
适用条件：L/B＞20，且B≤6m
当基坑(槽)宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑 (槽) 的两侧
适用条件：L/B＞2m，且B＞6m
当基坑面积较大时， 宜采用环形井点 挖土运输设备出人道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向（U形井点）
适用条件：L/B≤20
轻型井点宜采用金属管，井管距坑壁不应小于1.0 - 1.5m (距离太小易漏气)井点间距一般为0.8 - 1.6m；井点管的人土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋人含水层内，并且比挖基坑(沟、槽)底深0.9 - 1.2m ，
真空井点和喷射井成可选用清水或泥浆钻进、高压水套管冲击工艺(钻孔法、冲孔法或射水法)，对不易塌孔、缩颈地层也可选用长螺旋钻机成孔;喷射井点深度应比设计开挖深度大3.0- 5.0m； 钻进到设计深度后，应注水冲洗钻孔、稀释孔内泥浆； 孔壁与井管之间的滤料应填充密实、均匀，宜采用中粗砂， 滤料上方宜使用黏土封堵，封堵至地面的厚度应大于1m
管井
滤管
无砂混凝土滤管、钢筋笼、钢管或铸铁管
滤管内径应按满足单井设计流量要求而配置的水泵规格确定，管井成孔直 径应满足填充滤料的要求;
成孔工艺
应适合地层特点，对不易塌孔、缩径地层宜采用清水钻进; 采用泥浆护壁钻孔时，应在钻进到孔底后清除孔底沉渣并立即置入井管、注入清水，当泥浆相对密度不大于1.05 时，方可投入滤料
滤料
滤管与孔壁之间填充的滤料宜选用磨圆度好的硬质岩石成分的圆砾，不宜采用棱角形石渣料、风化革斗或其他黠质岩石成分的砾石； 井管底部应设置沉砂段
填充密实、均匀，宜采用中粗砂（圆砾），上方宜使用黏土封堵，至地面厚度应大于1m
回灌
当基坑周围存在需要保护的建（构）筑物或地下管线且基坑外地下水位降幅较大时采用
浅层潜水回灌——回灌砂井和回灌砂沟
微承压水与承压水回灌——回灌井
实施地下水人工回灌措施时，应设水位观测井
2）坑内减压降水时，坑外回灌井深度不宜超过承压含水层中隔水帷幕的深度 坑外减压降水时，回灌井与减压井的间距不宜小于6m
3) 回灌井可分为自然回灌井与加压回灌井
4）回灌井施工结束至开始回灌，应至少有2~3周的时间间隔
基坑的隔（截）水帷幕与坑内外降水
1)隔水帷幕隔断降水含水层：基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，井点降水以疏干基坑内的地下水为目的（即疏干井），即为前面所述的落底式帷幕，这类隔水帷幕将基坑内的地下水与基坑外的地下水分隔开来， 基坑内、外地下水无水力联系 此时，应把降水井布置于坑内，降水时，基坑外地下水不受影响
2）隔水帷幕位于承压水含水层顶板中，通过井点降水降低基坑下部承压含水层的水头，以防止基坑底板隆起或承压水突涌为目的（即减压井），这类隔水帷幕未将基坑、外承压含水层分隔开 由于不受围护结构的影响，基坑内、外地下水连通，这类井点降水影响范围较大 此时，应把降水井布置于基坑外侧。因为即使布置在坑内，降水依然会对基坑外围有明显影响，如果布置在基坑内反而会多出封井问题
3）隔水帷幕底位于承压水含水层中，如果基坑开挖较浅，坑底未进人承压水含水层，井点降水以降低承压水水头为目的;如果基坑开挖较深，坑底已经进入承压水含水层，井点降水前期以降低承压水水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的，（减压→疏干）见图，这类隔水帷幕底位于承压水含水层中，基坑内、外承压含水层部分被隔水帷幕隔开，仅含水层下部未被隔开 由于受围护结构的阻挡，在承压含水层上部基坑内、外地下水不连续，下部含水层连续相通， 地下水 维流态。随着基坑内水位降深的加大，基坑内、外水位相差较大。在这类情况下，应把降水井布置于坑内侧，这样可以明显减少降水对环境的影响，而且隔水帷幕插入承压含水层越深，这种优势越明显
深基坑支护结构与边坡防护
围护结构
结构体系
根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等（特别考虑城市施工特点），经技术经济综合比较后确定
结构类型
预制混凝土板桩
①施工较为困难，对机械要求高，挤土现象很严重
②需辅以止水措施
③自重大，受起吊设备限制，不适合大深度基坑
钢板桩 （7～8m/U型/拉森型）
①成品制作，可反复使用
②施工简便，但施工有噪声
③刚度小，变形大，与多道支撑结合，在软弱土层中也可采用
新的时候止水性尚好，如有漏水现象，需增加防水措施
沉放和拔除的方法，使用的机械和工字钢桩（型钢桩）相同，冲击式打桩机
采用钢板桩支护结构时在其上口及支撑位置需用钢围檩将其连接整体，并根据深度设置支撑或拉锚
钢管桩
①截面刚度大于钢板桩，在软弱土层中开挖深度较大
②需有防水措施相配合
灌注桩 （C25/间隔成桩）
①刚度大，可用在深大基坑，不防水
②施工对周边地层、环境影响小
③需降水或与能止水的搅拌桩、旋喷桩等配合使用
④桩径：悬臂式，≥600mm 拉锚或支撑式，≥400mm
钻孔灌注桩维护结构经常与止水帷幕联合使用，止水帷幕一般采用深层搅拌桩
先搅后灌
基坑上部受环境条件限制时，也可采用高压旋喷桩止水帷幕，但要保证高压旋喷桩止水帷幕施工质量
先灌后旋
素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩也有较多应用，此类结构可直接作为止水帷幕
SMW工法桩
①强度大，止水性好
②内插的型钢可拔出反复使用，经济性好
③用于软土地层时，一般变形较大
重力式水泥土挡墙
①无支撑，墙体止水性好，造价低
②墙体变位大
③开挖深度不宜大于7m 水泥土挡墙的28d无侧限抗压强度不宜小于0.8MPa 板厚不宜小于150mmC15
水泥、石灰和地基土拌合
地下连续墙
主要有预制钢混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类
①刚度大，开挖深度大，可适用于所有地层（除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物地层）
②强度大，变位小，隔水性好，可兼作主体结构一部分
③振动小、噪声低，可临近建、构筑物使用，环境影响小
④槽段长度宜取4～6m，造价高
导墙作用
挡土/基准（挖槽标高、垂直度、精度）/承重/存蓄泥浆/其他
确定导墙形式时应考虑
开挖范围的地质条件，荷载情况，施工对邻近建（构）筑物可能产生的影响，地下水状况
地下连续墙的槽段接头应按下列原则选用：
1）宜采用圆形锁口管、波纹管、楔形、工字形钢或混凝土预制等柔性接头
2）作为主体地下结构外墙且需形成整体墙时，宜采用刚性接头，宜采用一字形或十字形穿孔钢板、钢筋承插式等刚性接头
施工工艺流程：
沟筑槽槽头筋下水拔
支撑结构
结构体系
两种
内支撑有钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑及钢混混合支撑等
外拉锚有拉锚和土锚两种
支撑结构挡土的应力传递：围护（桩）墙→围檁（冠梁）→支撑
形式与特点
现浇钢筋混凝土
刚度大、变形小；强度的安全、可靠性强，施工方便；施工工期长，拆除困难；
支撑体系由围檩(圈梁）、支撑及角撑、立柱和其他附属构件组成
钢结构
装拆施工方便，可周转使用，可加预应力；工艺要求较高，会失稳；
钢结构支撑（钢管、型钢支撑）体系通常为装配式，由围檩、角撑、对撑、预应力设备（包括千斤顶自动调压或人工调压装置）、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱及其他附属装配式构件组成
内支撑：钢支撑（型钢撑、钢管撑）、钢筋混凝土支撑、钢或钢筋混凝土混合支撑
支撑体系的布设和施工
受力明确、连接可靠、施工方便
平衡性整体性强的结构形式
施工顺序协调
利于基坑土方开挖运输
边坡防护
基坑边（放）坡
放坡应以控制分级坡高和坡度为主，必要时辅以局部支护和防护措施，放坡设计与施工时应考虑雨水的不利影响
分级过渡平台
岩石边坡—不宜小于0.5m
土质边坡—不宜小于1.0m
下级坡度宜缓于上级坡度
基坑边坡稳定控制措施
1）确定边坡坡度，做成折线形边坡或留置台阶
2）不得挖反坡
设计
3）做好防、排、截水
4）严格禁止在基坑边坡坡顶堆放材料、土方和其它重物以及停放或行驶较大的施工机具
5）排水和坡面防护措施
过程控制
6）严密监测坡顶位移，分析监测数据，有失稳迹象，采取有效措施
监测反馈
护坡措施
1）叠放沙包或土袋
压面
2）水泥砂浆或细石混凝土抹面
3）挂网喷浆或混凝土
4）锚杆喷射混凝土护面
封面
塑料膜或土工织物覆盖坡面等
覆面
长条形基坑开挖与过程放坡
基坑（槽）土方开挖及基坑变形控制
基本要求
1）根据支护结构设计、降水或隔水要求，确定基坑开挖方案
2）坑外截水
3）坑内排水
4）先降后挖
5）软土基坑必须分层、分块、对称、均衡，开挖后及时支护
6）采取措施防止开挖机械碰撞支护结构或扰动原状土
7）资料不符、异常现象、不明物体，停止开挖，采取措施
8）五方验槽【建设、监理、勘察、设计、施工】
基坑（槽）的土方开挖方法
长条形基坑开挖原则
分段分层、由上而下、先支撑后开挖
地铁车站端头井开挖顺序
标准段对撑→挖斜撑范围内土方→挖除其余土方
基坑变形控制
变形特征
1）土体变形
围护结构水平位移和坑底土体隆起造成
围护结构水平变形
基坑开挖较浅，未设支撑，墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布
柔性墙设支撑，腹部向基坑内凸出
刚性墙体向基坑内的三角形水平位移或平行位移
3）围护结构竖向变位
围护桩或地下连续墙清孔不干净、围护结构下方有顶管和盾构穿越
基坑底部的隆起
基底不透水层自重小于承压水头压力
措施：坑内井点降水（减压）
围护结构插入基本坑底土层深度不足
加深围护结构入土深度
一般通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起情况
5）地表沉降
围护结构水平变形墙顶沉降，坑底土体隆起
变形控制
地基加固处理方法
加固处理作用与方法选择
目的
1）基坑外加固
主要是止水，并可减少围护结构承受的主动土压力
止水主压
2）基坑内加固
提高土体的强度和侧向抗力，减少围护结构位移，保护基坑周边建筑物及地下管线
防止坑底土体隆起破坏
防止坑底土体渗流破坏
弥补围护墙体插入深度不足等
加固方式
1）按平面布置形式
2）换填材料加固处理法：较浅基坑加固
3）深基坑：注浆法、水泥土搅拌法和高压喷射注浆法等
常用方法与技术要点
注浆法
渗透注浆
中砂以上砂性土和有裂隙岩石
劈裂注浆
低渗透性的土层
压密注浆
中砂地基，黏土地基中若有适宜排水条件也可采用
电动化学注浆
渗透系数k<l0-4cm/s，只靠一般静压力难以压入
注浆设计包括
注浆量、布孔、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等
注浆加固土的强度具有较大的离散性，注浆检验应在加固后28d进行可采用标准贯入、轻型静力触探法、面波等方法检测加固底层均匀性
水泥土搅拌法
1）根据固化剂掺入状态不同，分浆液搅拌和粉体喷射搅拌
不适用于含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的黏性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层
3）当地下水含量＜30%（黄土含水量＜25%）时不宜采用粉体搅拌法
4）水泥土搅拌桩用于处理泥炭土、有机质土、pH＜4酸性土、塑性指数＞25的黏土
优点影响小、用原土、形式活加固效果好、造价低；缺点施工机械高
加固地基土的固化剂和外加剂的掺量，应根据室内实验确定，如果有成熟经验，也可根据工程经验确定
高压喷射注浆
适用于
淤泥、淤泥质土、黏性土（流塑、软塑和可塑）、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基
不适宜地层
硬黏性土，含有较多的块石或大量植物根茎
含有过多有机质的土层
处理效果取决于固结体的化学稳定性
湿陷性黄土地基
需现场试验
宜采用42.5级及以上普通硅酸盐水泥
高压喷射
旋喷（固结体为圆柱状）最常用
定喷（固结体为壁状）
摆喷（固结体为扇形）其次
单管法：水泥浆（范围最小） 双管法：水泥浆+压空 三管法：水泥浆+压空+高压水流（范围最大）
地铁车站工程施工质量检查与验收
明挖法施工质量控制与验收
基坑开挖
土方必须自上而下分层、分段依次开挖
开挖至邻近基底200mm时，应人工配合清底，不得超挖或扰动基底土。基底经勘察、设计、监理、施工单位、建设单位、质量监督单位验收合格后，应及时施工混凝土垫层
主控项目：地基承载力；一般项目：基底高程、轴线偏位、基坑尺寸
基坑平面位置、基坑降水、基坑放坡开挖的坡度和支护的稳定性、地下管线和基坑便桥稳固情况
结构施工
4）混凝土强度按检验批检验评定，划入同一检验批其施工持续时间不宜超过3个月；试件应在浇筑地点随机抽取
8）混凝土终凝后及时养护，垫层混凝土养护期不得少于7d，结构棍凝土养护期不得少于14d
基坑回填
1）纯黏土、淤泥、粉砂、杂土、有机质含量大于8%的腐殖土、过湿土、冻土和大于150mm粒径的石块不可作为基坑回填材料
2）回填应对下列项目进行中间验收：
1）基坑回填前基底清理
2）回填料种类、取样、最大干密度和最佳含水量的测试
3）每层回填土密实度测试
主控项目
回填土的土质、含水率
分层、水平机械压实，压实后的厚度且不应大于0.3m；水平、对称同时填压；接槎处应挖台阶（不小于1m，高度不应大于0.5m）
基坑位于道路下方，基坑回填碾压密实度
主体结构防水施工
（2）防水卷材铺贴的基层：
2）基层面必须坚实、平整，其平整度允许偏差为3mm，且每米范围内不多于一处
3）基层面阴、阳角处应做成100mm圆弧或钝角
4）保护墙找平层采用水泥砂浆抹面（配合比1:315~20mm）
5）基层面应干燥，含水率不宜大于9%
（3）底板防水卷材先铺平面，后铺立面，交接处应交叉搭接
（5）防水卷材在以下部位必须铺设附加层
1）阴阳角：500mm
2）变形缝：600mm，上下各一层;
3）穿墙管周围300mm幅宽，150mm长
（6）底板底部—点粘法、条粘法或满粘法立面和顶板—必须全粘贴（点、条、空搭接100mm/满粘搭接80mm）
（8）涂膜防水层：分层，前层干燥后方可涂布后一层，分片搭接80~100mm
特殊部位
结构变形缝处止水带宽度和材质的物理性能均应符合设计要求，且无裂纹和气泡
结构变形缝。处的端头模板应钉填缝板，填缝板与嵌入式止水带中心线应和变形缝中心线重合，并用模板固定牢固。 止水带不得穿孔或用铁钉固定。留置垂直施工缝时，端头模板不设填缝板。
防止基坑坍塌、淹埋的安全措施
明挖基坑安全控制特点
基坑工程安全风险
坍塌和淹没
基坑开挖安全控制技术措施
1.基坑边坡和支护结构的确定
基坑周围堆放物品的规定
1）支护结构达到设计强度要求前，严禁在设计预计滑裂面范围内堆载；稳定性验算
2）支撑结构上不应堆放材料和运行施工机械，当需要利用支撑结构兼做施工平台或栈桥时，应进行专门设计
3）应减少对周边环境、支护结构、工程桩等的不利影响
4）土方不应在邻近建筑及基坑周边影响范围内堆放，并应及时外运
5）基坑周边必须进行有效防护，并设置明显的警示标志；设置堆放物料的限重牌，严禁堆放大量的物料
6）建筑基坑周围 6m 以内不得堆放阻碍排水的物品或垃圾，保持排水畅通
7）开挖料运至指定地点堆放
3.制定好降水措施，确保基坑开挖期间的稳定
4.控制好边坡
5.严格按设计要求开挖和支护
6.及时分析监测数据，做到信息化施工
抢险支护与堵漏
围护解雇渗漏（常见）
水土流失
土体沉降过大
土体失去抗力
基坑倾覆
有降水或排水条件的工程，宜用降水或排水措施后再对围护缺陷进行修补处理
引流管引流，采用双快水泥封堵缺陷
如果渗漏较严重，先在坑内填土封堵水流，后坑外打孔灌注聚氨酯或水泥-水玻璃双液浆等封堵渗漏处
开挖过程中地下管线的安全保护措施
施工准备阶段
工程地质条件及现况管线调查
查阅各种管线、地面建筑物相关资料；
向建设单位、规划单位、管理单位查询；
参加建设单位组织的调查配合会；
必要时在管理单位人员在场情况下进行坑探，查明现状；
管线位置埋深调查信息施工图标注
管线位置在现场设置醒目标志
保护
编制地下管线保护方案
管理单位同意
对管线进行拆改保护
方法：拆迁、改移、悬吊加固
将管线位置埋深标注在施工平面图上
管线位置在现场做出醒目标志
施工中，必须设专人随时检查地下管线，维护加固设施，以保持完好
观测管线沉降和变形并记录，遇到异常情况，必须立即采取安全技术措施
施工前，必须制定应急预案和有效安全技术措施
现况管线改移、保护措施
1）对于基坑开挖范围内的管线，与建设单位、 规划单位和管理单位协商确定管线拆迁、改移和悬吊加固措施
2）基坑开挖影响范围内的地下管线、地面建（构）筑物的安全受施工影响，或其危及施工安全时，均应进行临时加固，经检查、验收，确认符合要求并形成文件后，方可施工
3）开工前由建设单位召开调查配合会，由产权单位指认所属设施及其准确位置，设明显标志
4）在施工过程中，必须设专人随时检查地下管线、维护加固设施，以保持完好
5）观测管线沉降和变形并记录，遇到异常情况，必须立即采取安全技术措施
应急预案与抢险组织
盾构法施工
盾构机选型要点
盾构类型
按支护底层的形式分类
自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压支护式
开挖面是否封闭
密闭式（使用最多的）
土压式（泥土加压式）
地铁隧道
泥水式
过江隧道
泥水式盾构直径比土压式大
敞开式
手掘式、半机械挖掘式、机械挖掘式
刀盘配置
功能
开挖、稳定、搅拌
形式
1）面板式
开口率相对较小，面板直接支撑面，有挡土功能，有利于切削面稳定，但在开挖黏土层时，易发生黏土粘附面板表面影响开挖效率的情况（注入改良材料）
2）辐条式
开口率大，土砂流动顺畅，不易堵塞，土仓压力能有效作用于开挖面，但一般不能安装滚刀，且中途换刀安全性较差
各种盾构对地质条件的适用性
土压平衡盾构（EPB）
地质适用范围：
主要应用在黏稠土壤中（黏土、粉质黏土或淤土）
渣土要求（软黏土）
良好的塑性变形、软稠度，内摩擦角及渗透率小
改良方法
加水、膨润土、黏土、CMC、聚合物或泡沫等，根据土质情况选用具有低渗透性
泥水加压盾构（SPB）
特有系统
1）泥水循环系统
2）综合管理系统
3）泥水分离处理系统
地质适应范围
在软弱淤泥质土层、松动的砂土层、砂砾层、卵石砂砾层、砂砾和坚硬土的互层等地层中均适用，几乎能适应所有的地层（除大漂石、岩石外）
盾构选型依据与原则
选型依据
1）工程地质和水文地质勘察报告
2）隧道线路及结构设计文件
3）施工安全、工程环境风险因素、场地条件、环保要求
4）施工环境及其保护要求
5）工期条件
6）辅助施工方法
7）类似工程施工经验
选型的基本原则
【适用性、技术先进性、经济合理性】
盾构选型的配置要求
2）刀盘应符合下列规定：
强度和刚度应满足使用功能要求
适应地质条件，刀盘体采取耐磨措施
刀具的选型和配置应根据地质条件、开挖直径、切削速度、单次连续掘进里程、最小曲线半径及地下障碍物情况等确定
刀盘添加剂喷口数量及位置应根据地质条件、刀盘结构、开挖直径确定
3）刀盘主驱动应符合下列规定：
刀盘驱动形式根据地质和环境要求确定
刀盘转速应根据地质条件和施工要求确定
刀盘驱动主轴承密封应根据覆土厚度、地下水位、添加剂注入压力、掘进里程确定
7）泥水循环系统应根据地质和施工条件等确定，并应具备掘进模式和旁通模式，流量应连续可调，可配置渣石处理装置
盾构施工条件与现场布置
盾构法施工条件
盾构法施工适用条件与施工准备
1）适用地层范围：除硬岩外的相对均质的地质条件
2）隧道埋深：足够的埋深，覆土深度不宜小于1D(洞径）
3）地下水防治：采用密闭式盾构时，始发、接收、开仓换刀时需要辅助施工法
4）截面形状：圆形，也可采用异形截面
5）截面大小：常用φ6～7m（软土地区已达15.43m）
6）急转弯施工：曲线半径/盾构外径之比为3～5（转弯半径）
7）环境影响
近接施工有时需要辅助措施
对道路交通影响较小（除工作井）
振动、噪声一般限制在工作井洞口附近（隔音墙）
施工准备
1）前期调查
2）技术准备
3）工作井位置和施工方法选择
4）工作井断面尺寸确定
始发工作井的长度应大于盾构主机长度3m，宽度应大于盾构直径3m以上
5）掘进前准备
复核高程、坐标；数据检查验收；管片辅材储备；止水装置检查
盾构施工现场布置
平面布置内容
盾构工作井、工作井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备
管片堆场、管片防水处理场
拌浆站、土体改良泥浆搅拌站
料具间及机修间、同步注浆和两回路的变配电间等设施
进出通道
施工设施设置
1）工作井需要采取降水措施—降水系统（水泵房）
2）气压法盾构—空压机房
3）泥水平衡盾构—泥浆处理系统（中央控制室）、泥浆池
4）土压平衡盾构—电机车电瓶充电间等设施和地面出土和堆土设施
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术
施工阶段
始发（50~100m）→正常掘进→接收（100m）
洞口土体加固技术
专项方案
加固范围
隧道衬砌轮廓线外
左右两侧各3.0m、顶板以上3.0m、底板以下3.0m，盾构直径增大而增大
加固长度
根据土质，富水地层必须大于盾构本体长度2m及以上
加固方法
化学注浆法、砂浆回填法、 深层搅拌法（广泛采用）、 高压旋喷注浆法（造价高于深层搅拌桩法）、 冷冻法（造价高、解冻后存在沉降）等
土体加固的风险防控和处理
1）最常见的问题
加固效果不好
造成开洞门时土体坍塌
加固范围不当
造成始发时水土流失
2）对于加固区与始发井形成的间隙要采取有效方法封堵处理
3）出现开洞门失稳现象
小范围情况：边破除洞门混凝土，边喷素混凝土封闭土体临空面
坍塌失稳情况严重：封闭洞门重新加固
4）加固后地层应具有良好的均匀性和整体性，在凿除洞门后能够自稳，且具有低渗透性
检查孔 钻孔取芯试验，低强度水泥砂浆封孔
水平孔——上、下、左、右、中心；深8m，渗水量≤10L/min
垂直孔——加固区前端布置2个，钻孔误差较大部位布设1个；渗水量≤2L/min
盾构始发施工技术要点
对使用管片的技术要求
1）进洞时的10环管片，增设纵向拉紧装置，适当加强第一次螺栓紧固力
2）洞口预埋现浇钢筋混凝土环梁筋
3）保持匀速，严格控制出土量，必要时同步注浆
4）适当增加压力，提早做二次压浆
初始掘进长度的确定
初始掘进长度的决定因素
衬砌与周围地层的摩擦阻力；
后续台车长度
L>F/2π×r×f
L——从始发井开始的衬砌长度（m）；
F——盾构千斤顶推力（N）；
r——衬砌外半径（m）；
F——注浆后的衬砌与地层的摩擦阻力系数（N/m2）
若L＞后续台车长度，L为初始掘进长度；若L＜后续台车长度，L或后续台车长度为初始掘进长度
盾构接收施工技术要点
盾构接收一般按下列程序进行:端头加固→洞门凿除（磨桩、墙）→接收基座的安装与固定→洞门密封安装→到达段掘进→盾构接收
1）在盾构贯通之前100m、50m处分两次对盾构姿态进行人工复核测量
2）靠近洞门最后10～15环管片拉紧
3）当盾构到达接收工作井10m内，应控制掘进速度和土仓压力等
盾构掘进技术
土压平衡盾构掘进
土仓压力管理
静止
不变形理想值；控制土压大；上限
主动
不坍塌临界值；控制土压最小；下限
松弛
地质条件良好；覆土深、能形成土拱
Pmin≤P≤Pmax
推进过程中，土仓压力维持有如下的方法:①用螺旋排土器的转数控制;②用盾构千斤顶的推进速度控制;③两者的组合控制等 通常盾构设备采用组合控制的方式
排土量管理
1）容积管理法
计算渣土搬运车台数的方法或从螺旋排土器转数等进行推算
【粗略式的估计，由于应用简便，在现场使用较多】
2）重量管理法
渣土改良【流塑状态】
1）渣土特性：
1）良好的塑流状态；
2）良好的黏稠度
3）低内摩擦力；
4）低透水性
软黏土特性
2）改良材料：泡沫或膨润土泥浆
泥水加压盾构掘进
泥水仓压力管理
排土量管理
从设置在送泥管和排泥管上的流量计和密度计取得数据，通过计算求出偏差流量和开挖干砂量，以把握开挖面的状态
泥水处理系统和仓内破碎技术
2)泥水平衡盾构维持开挖面稳定的关键是在开挖面形成高质量的泥膜
管片拼装
【串联】 管片类型及施工技术要点
最常用：钢筋混凝土管片【抗压强度达60MPa、抗渗等级大于P12】
箱型（手孔较大）
1）强度较大金属管片、直径和厚度较大混凝土管片；
2）加劲肋数量应大于千斤顶台数
平板型（手孔较小或无手孔）
1）具有较大承载力，对通风阻力较小；
2）多采用形式
常见厚度：1）厚度：300mm和350mm；2）环宽：1000mm、1200mm和1500mm
管片拼装【通缝、错缝】
通缝
1）工艺相对简单；2）变形大；3）对防水要求高
错缝
1）避免误差积累，减少管片破损；2）T形接缝，有效减少渗水；
3）小半径曲线径向变形控制好；4）配筋量稍大，整环空间刚度大
衬砌环类型
1）标准衬砌环+左右转弯衬砌环组合；
2）楔形衬砌环之间相互组合；
3）通用性管片
拼装方法
拼装顺序
A→B→K
盾构千斤顶操作
拼装时禁止盾构千斤顶同时全部缩回
紧固连接螺栓
先环向，后轴向
采用扭矩扳手紧固，紧固力取决于螺栓的直径与强度
楔形管片安装方法
先径向重叠顶起，再纵向插入
复紧连接螺栓
一环管片拼装后，利用全部盾构千斤顶均匀施加压力，充分紧固轴向连接螺栓
初紧
待推进到千斤顶推力影响不到的位置后，用扭矩扳手等再一次紧固连接螺栓
复紧
真圆保持
脱出盾尾，注浆填充，真圆保持装置
管片拼装施工要点
管片拼装误差及其控制
管片修补
壁后注浆
根据工程地质条件、地表沉降状态、环境要求及设备性能等选择注浆方式
目的
1）尽早建立注浆体的支撑体系，控制地面沉降；
2）尽快获得注浆体的固结强度，防止管片发生移位变形；
3）作为隧道衬砌结构加强层，提高衬砌结构耐久性和强度
按目的不同分类
同步注浆
浆液及时充填盾尾空隙，支撑周围土体，防止坍塌控制沉降
二次注浆
同步注浆结束后，通过管片吊装孔补强注浆；提高同步注浆效果；对隧道加固和止水作用
堵水注浆
提高背衬注浆层的防水性及密实度，二次注浆结束后，富水地区适用
同步注浆方法与工艺
注浆材料与参数
1）通过试验确定注浆材料和配合比
2）注浆材料的强度、流动性、可填充性、凝结时间、收缩率和环保等应满足施要求
3）应根据注浆量和注浆压力控制同步注浆过程，注浆速度应根据注浆量和掘进速度确定
4）注浆压力根据地质条件、注浆方式、管片强度、设备性能、浆液特性和隧道埋深等确定
5）同步注浆充填系数应根据地层条件、施工状态和环境要求确定（宜为1.30~2.50）
6）二次注浆注浆量和注浆压力应根据环境条件和沉降监测结果等确定
壁后注浆施工要点
1）注浆前，应根据注浆施工要求准备拌浆、储浆、运浆和注浆设备，并应进行试运转
4）合理制定壁后注浆工艺，应根据注浆效果调整注浆参数
6）注浆作业应连续进行，作业后应及时清洗注浆设备和管路
7）采用管片注浆口注浆后，应封堵注浆口
盾构姿态控制
线形控制的主要任务是通过控制盾构姿态，使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑，且位于设计中心线的容许误差范围内
推进管理测量
偏差测定
测锤、倾斜仪、回转罗盘、经纬仪
控制要点
3）应对盾构姿态及管片状态进行测量和复核，并记录
4）应控制单次纠偏量，应逐环和小量纠偏，不得过量纠偏
盾构法施工地层变形控制措施
变形控制措施
地层变形原因和阶段
砂质土，保持地下水压；软弱黏性土，避免开挖面超挖
土压（泥水压）不足或过大；控制措施①土压平衡盾构：压力平衡＋渣土改良；②泥水平衡盾构：压力平衡＋泥浆特性调整（关键开挖面形成高质量的泥膜）
①超挖，减少超挖；②纠偏，勤纠，少纠（控制好盾构姿态，避免不必要的纠偏作业）、适度；③摩擦，减阻措施
材料配比试验确定、同步注浆及时、二次注浆及时、注浆控制（注浆量和注浆压力）
地层扰动、松弛等引起，在软弱黏性土地层中施工最为明显
施工监测
联络通道
1）作用：安全疏散乘客、隧道排水及防火、消防等；
2）间距：相邻两个联络通道之间不应大于600m，并列反向开启甲级防火门；
3）长度：5~9m之间；
4）方法：暗挖法、超前预支护方法（深孔注浆或冻结法）；
5）风险最大：有承压水的砂土地层
施工质量检查与验收
管片拼装质量验收标准
1)钢筋混凝土管片不得有内外贯穿裂缝和宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象
3)螺栓质量及拧紧度必须符合设计要求
6）当钢筋混凝土管片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落、大于O.2mm宽的裂缝或贯穿性裂缝等缺陷时，必须进行修补
施工安全措施
特殊地段及特殊地质条件下掘进
1)在以下特殊地段和特殊地质条件施工时
1)覆土厚度不大于盾构直径的浅覆土层地段 2)小曲线半径地段 3)大坡度地段 4)地下管线地段和地下障碍物地段 5)建(构)筑物地段 6)平行盾构隧道净间距小于盾构直径70%的小净距地段 7)江河地段 8)地质条件复杂(软硬不均互层)地段 砂卵石地段
喷锚暗挖（矿山）法施工
质量检查与验收
城市轨道工程
城市轨道面交通工程
工程结构与特点
地铁车站形式与结构组成
施工方法（工艺）与选择
明挖法
①由上向下开挖至设计标高②自基底由下向上进行结构施工③完成主体结构后回填基坑及恢复地面
常用的施工方法
优点：作业面多、速度快、工期短，易保证质量、工程造价低
缺点：对周围环境影响较大
适用地面交通和环境条件允许的地方
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，钢管支撑 端为活络头，采用千斤顶在该侧施加预应力。
支撑施加预应力时应考虑操作时的应力损失 ，故施加的预应力值应比设计轴力增加10%并对预应力值做好记录（事前）
在支撑预支力加设前后的各12h内应加密监测频率（事中），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（事后）
车站结构
顶板和楼板：单向（梁式）板、井字板、无梁板或密肋板
侧墙：单向板、密肋板（装配式）/地下连续墙（与构件连接）
立柱：方、矩、圆、椭，柱距6～8m
底板：梁式板，无地下水岩石地层可不设受力底板，道床铺设
采用矩形框架结构（浅埋）或拱形结构（深埋）
盖挖法
只适用车站结构施工
流程
棚盖结构（预制、现浇）→在棚盖结构下进行开挖→施做主体结构、防水结构→回填土并恢复管线或埋设新的管线→恢复道路结构
由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工的一种方法
在交通不能中断而且必须确保一定交通流量的情况
优点
1）围护结构变形小，有效控制围土体变形和地表沉降，有利于保护邻近建、构筑物
2）施工受外界气候影响小，基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全
3）盖挖逆作法用于城市街区施工时，可尽快恢复路面，对道路交通影响较小
缺点
1）盖挖法施工时，混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难
2）由于竖向出口少，需水平运输，后期开挖土方不方便
3）作业空间小，施工速度较明挖法慢、工期长、费用高
分类
盖挖顺作法
在棚盖结构施作后开挖到基坑底，再从下而上施作底板、边墙、顶板
利用临时性设施（钢结构）作辅助措施维持道路通行，夜间封锁道路，掀开盖板进行基坑土方开挖或结构施工
对饱和和软弱地层应以刚度大、变形小、止水性能好的地下连续墙为首选方案，维护结构作为边墙体的一部分或全部
无法使用大型机械，需采用特殊的小型、高效机具
盖挖逆作法
施工过程中不需设置临时支撑，有永久支撑结构，借助结构顶板
盖挖半逆作法
类似逆作，区别仅在于顶板完成及恢复路面过程，在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力
施工缝处理问题
1）直接法：传统，不易做到完全紧密接触
2）注入法：预埋注浆孔，水泥浆或环氧树脂
3）充填法：混凝土1.0m，砂浆0.3m，“V”形施工缝，倾角小于30°
车站结构
矩形框架结构
喷锚暗挖（矿山）法
新奥法
新奥法是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基础， 采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工的工法
即柔又刚
开挖-初期支护-防水-二次衬砌
浅埋暗挖法
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，以钢格栅(或其他钢结构)和锚喷作为初期支护手段，遵循"新奥法"大部分原理，按照"十八字"方针( 管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工
超前预支护及预加固-新奥法
适用条件
不允许带水作业
开挖面具有一定的自立性和稳定性
必要前提是对前面地层的预加固和预处理
初期支护
最佳支护形式：钢拱锚喷混凝土支护
从上往下施工
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衬施工
从下往上施工
监控量测
项目技术负责人统一掌握、统一领导
拱顶沉降是控制稳定较直观的和可靠的的判断依据
水平收敛和地表成绩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
复合式衬砌
初期支护、防水隔离层和二次衬砌组成
衬砌结构主要承载单元，其作用加固围岩，控制其变形，防止围岩松动失稳
开挖后立即施作
初期支护按全部基本荷载设计，二次模筑衬砌作为安全储备，初支和二衬共同承担特殊荷载
施工车站结构
1）单拱车站隧道
适用于岩石地层
开挖宽＜10M，台阶开挖法。
开挖宽10-20M，CD或CRD法。
开挖宽12-22M，双侧壁导坑法。
2）双拱车站隧道
双拱塔柱式车站：横向联络通道，净距不小于1D
双拱立柱式：石质较好地层中，拱圈交节点处的防水处理较困难，多由单拱替代
3）三拱车站
塔柱式和立柱式（第四纪地层中一般不宜广泛采用，以单层车站为宜）
联络通道
安全疏散乘客、隧道排水及防火、消防等作用
国内主要采用暗挖法、超前预支护法（深空注浆或冻结法）施工
盾构法
优点
不影响地面交通，又可以建设噪声和振动
施工易于管理，施工人员也较少
适于建造覆土较深的隧道
不受气候条件影响
建筑物不影响航运通行正常使用
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，优越性
问题
曲线半径过小
覆土太浅，施工困难很大
采用全气压方法以疏干和稳定地层时对劳动保护要求高，施工条件差
地表沉降尚难完全防止
防水的技术要求较高
结构断面尺寸多变的区段适应能力较差
轻轨交通高架桥梁结构
高架桥结构与运行特点
高架桥大都采用预应力或部分预应力混凝土结构
上部结构优先采用预应力混凝土结构，其次才是钢结构，须有竖向和横向刚度
基本结构
基础
扩大基础（地质情况良好）/桩基础（软土地基）
上部结构
主要节点采用连续梁、连续钢构、系杆拱
一般地段的结构形式简单，宜采用预制预应力混凝土梁
桥墩
倒梯形
构造简单，施工方便，受力合理，较大强刚稳
T形
占地面积小，最常用，墩身高度一般不超过8～10m
双柱式
受力清晰，稳定性好，使用高度30m以内
Y形
质量轻，占地面积少，有利桥下交通
城市轨道交通的轨道结构
轨道组成
3）轨道交通车辆一般采用电力牵引，以走行轨作为供电回路
(4）受原有街道和建筑物所限，城市轨道交通曲线区段占很大比重，曲线半径小
在正线半径小于400m的曲线地段，应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨
钢轨铺设前应进行预弯，运营时钢轨应进行涂油以减少磨耗
轨道形式与选择
不同道床形式的扣件
道床与轨枕
减振结构
隔声屏障
按降噪功能
扩散反射型、吸收共振型、有源降噪
按结构
直立式、折壁式、表面倾斜式、半封闭或全封闭式等
按不同顶端
倒L形、T形、Y形、圆弧形、鹿角形等
明挖基坑施工
地下水控制
应根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式选用排水、（降水、截水、回灌）或其组合方法
基本要求
2）水泥土重力式围护和板式支护基坑，应对基坑开挖后地基上的抗渗流或抗管涌稳定性进行验算，合理布置截水帷幕的深度与平面形式
3）疏干地下水有增加坑内土体强度的作用，有利于控制基坑围护结构的变形 在软土地区基坑开挖深度超过3m，井点降水 开挖深度浅，集水明排
4）当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施
抗突涌安全系数
H坑底以下不透水土层厚度(m） γ不透水土层的重度(kN/m3） γw水的重度(kN/m3） h承压水水头高度(m）
一般要求K≥1.05，否则要布置降压井降压承压水水头
截水
截水帷幕厚度应满足基坑防渗要求，隔（截）水帷幕的渗透系数宜小于1.0×10-6cm/s
基坑隔水方法应根据工程地质条件、水文地质条件及施工条件等选用
落底式帷幕进入下卧隔水层的深度式要求 （且不宜小于1.5m）
l帷幕进入隔水层的深度（m） Δhw基坑内外的水头差值（m） b帷幕的厚度（m）
水泥搅拌桩帷幕，桩径450~800mm，施工规定
高压旋喷、摆喷帷幕，施工规定
有效直径（半径）宜通过试验确定
缺少试验时，可根据土的类别及其密实程度、高压喷射注浆工艺，按工程经验采用
摆喷帷幕的喷射方向与摆喷点连线的夹角宜取10°～25°，摆动角度宜取20°～30°
降水
降水作用
1）截住坡面及基底的渗水
2）增加边坡的稳定性，并防止边坡或基底的土粒流失
3）减少被开挖土体含水量，便于机械挖土、土方外运、坑内施工作业
4）有效提高土体的抗剪强度与基坑稳定性
放坡开挖，提高边坡稳定性
支护开挖，增加被动土抗力，减少主动土侧压力
5）减小承压水头对基坑底板的顶托力，防止坑底突涌
方法
降水深度=井点孔口至设计降水水位的深度
集水明排
【开挖不深，涌水量不大，最广泛，简单、经济】
排水明沟
两侧或四周设置；离开基础0.4m/离开坡脚0.3m/坡度不宜小于0.3%，沟底防渗
不三不四
集水井
四角或间隔30～50m设置/低于沟底0.5m/净截面根据排水量确定/防渗措施
井点降水
【开挖较深，涌水量大，有围护结构】
依据
基坑（槽）平面形状与大小、降水深度、地质水文条件、工程性质
真空井点
当基坑(槽)宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧
适用条件：L/B＞20，且B≤6m
当基坑(槽)宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑 (槽) 的两侧
适用条件：L/B＞2m，且B＞6m
当基坑面积较大时， 宜采用环形井点 挖土运输设备出人道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向（U形井点）
适用条件：L/B≤20
轻型井点宜采用金属管，井管距坑壁不应小于1.0 - 1.5m (距离太小易漏气)井点间距一般为0.8 - 1.6m；井点管的人土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋人含水层内，并且比挖基坑(沟、槽)底深0.9 - 1.2m ，
真空井点和喷射井成可选用清水或泥浆钻进、高压水套管冲击工艺(钻孔法、冲孔法或射水法)，对不易塌孔、缩颈地层也可选用长螺旋钻机成孔;喷射井点深度应比设计开挖深度大3.0- 5.0m； 钻进到设计深度后，应注水冲洗钻孔、稀释孔内泥浆； 孔壁与井管之间的滤料应填充密实、均匀，宜采用中粗砂， 滤料上方宜使用黏土封堵，封堵至地面的厚度应大于1m
管井
滤管
无砂混凝土滤管、钢筋笼、钢管或铸铁管
滤管内径应按满足单井设计流量要求而配置的水泵规格确定，管井成孔直 径应满足填充滤料的要求;
成孔工艺
应适合地层特点，对不易塌孔、缩径地层宜采用清水钻进; 采用泥浆护壁钻孔时，应在钻进到孔底后清除孔底沉渣并立即置入井管、注入清水，当泥浆相对密度不大于1.05 时，方可投入滤料
滤料
滤管与孔壁之间填充的滤料宜选用磨圆度好的硬质岩石成分的圆砾，不宜采用棱角形石渣料、风化革斗或其他黠质岩石成分的砾石； 井管底部应设置沉砂段
填充密实、均匀，宜采用中粗砂（圆砾），上方宜使用黏土封堵，至地面厚度应大于1m
回灌
当基坑周围存在需要保护的建（构）筑物或地下管线且基坑外地下水位降幅较大时采用
浅层潜水回灌——回灌砂井和回灌砂沟
微承压水与承压水回灌——回灌井
实施地下水人工回灌措施时，应设水位观测井
2）坑内减压降水时，坑外回灌井深度不宜超过承压含水层中隔水帷幕的深度 坑外减压降水时，回灌井与减压井的间距不宜小于6m
3) 回灌井可分为自然回灌井与加压回灌井
4）回灌井施工结束至开始回灌，应至少有2~3周的时间间隔
基坑的隔（截）水帷幕与坑内外降水
1)隔水帷幕隔断降水含水层：基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，井点降水以疏干基坑内的地下水为目的（即疏干井），即为前面所述的落底式帷幕，这类隔水帷幕将基坑内的地下水与基坑外的地下水分隔开来， 基坑内、外地下水无水力联系 此时，应把降水井布置于坑内，降水时，基坑外地下水不受影响
2）隔水帷幕位于承压水含水层顶板中，通过井点降水降低基坑下部承压含水层的水头，以防止基坑底板隆起或承压水突涌为目的（即减压井），这类隔水帷幕未将基坑、外承压含水层分隔开 由于不受围护结构的影响，基坑内、外地下水连通，这类井点降水影响范围较大 此时，应把降水井布置于基坑外侧。因为即使布置在坑内，降水依然会对基坑外围有明显影响，如果布置在基坑内反而会多出封井问题
3）隔水帷幕底位于承压水含水层中，如果基坑开挖较浅，坑底未进人承压水含水层，井点降水以降低承压水水头为目的;如果基坑开挖较深，坑底已经进入承压水含水层，井点降水前期以降低承压水水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的，（减压→疏干）见图，这类隔水帷幕底位于承压水含水层中，基坑内、外承压含水层部分被隔水帷幕隔开，仅含水层下部未被隔开 由于受围护结构的阻挡，在承压含水层上部基坑内、外地下水不连续，下部含水层连续相通， 地下水 维流态。随着基坑内水位降深的加大，基坑内、外水位相差较大。在这类情况下，应把降水井布置于坑内侧，这样可以明显减少降水对环境的影响，而且隔水帷幕插入承压含水层越深，这种优势越明显
深基坑支护结构与边坡防护
围护结构
结构体系
根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等（特别考虑城市施工特点），经技术经济综合比较后确定
结构类型
预制混凝土板桩
①施工较为困难，对机械要求高，挤土现象很严重
②需辅以止水措施
③自重大，受起吊设备限制，不适合大深度基坑
钢板桩 （7～8m/U型/拉森型）
①成品制作，可反复使用
②施工简便，但施工有噪声
③刚度小，变形大，与多道支撑结合，在软弱土层中也可采用
新的时候止水性尚好，如有漏水现象，需增加防水措施
沉放和拔除的方法，使用的机械和工字钢桩（型钢桩）相同，冲击式打桩机
采用钢板桩支护结构时在其上口及支撑位置需用钢围檩将其连接整体，并根据深度设置支撑或拉锚
钢管桩
①截面刚度大于钢板桩，在软弱土层中开挖深度较大
②需有防水措施相配合
灌注桩 （C25/间隔成桩）
①刚度大，可用在深大基坑，不防水
②施工对周边地层、环境影响小
③需降水或与能止水的搅拌桩、旋喷桩等配合使用
④桩径：悬臂式，≥600mm 拉锚或支撑式，≥400mm
钻孔灌注桩维护结构经常与止水帷幕联合使用，止水帷幕一般采用深层搅拌桩
先搅后灌
基坑上部受环境条件限制时，也可采用高压旋喷桩止水帷幕，但要保证高压旋喷桩止水帷幕施工质量
先灌后旋
素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩也有较多应用，此类结构可直接作为止水帷幕
SMW工法桩
①强度大，止水性好
②内插的型钢可拔出反复使用，经济性好
③用于软土地层时，一般变形较大
重力式水泥土挡墙
①无支撑，墙体止水性好，造价低
②墙体变位大
③开挖深度不宜大于7m 水泥土挡墙的28d无侧限抗压强度不宜小于0.8MPa 板厚不宜小于150mmC15
水泥、石灰和地基土拌合
地下连续墙
主要有预制钢混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类
①刚度大，开挖深度大，可适用于所有地层（除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物地层）
②强度大，变位小，隔水性好，可兼作主体结构一部分
③振动小、噪声低，可临近建、构筑物使用，环境影响小
④槽段长度宜取4～6m，造价高
导墙作用
挡土/基准（挖槽标高、垂直度、精度）/承重/存蓄泥浆/其他
确定导墙形式时应考虑
开挖范围的地质条件，荷载情况，施工对邻近建（构）筑物可能产生的影响，地下水状况
地下连续墙的槽段接头应按下列原则选用：
1）宜采用圆形锁口管、波纹管、楔形、工字形钢或混凝土预制等柔性接头
2）作为主体地下结构外墙且需形成整体墙时，宜采用刚性接头，宜采用一字形或十字形穿孔钢板、钢筋承插式等刚性接头
施工工艺流程：
沟筑槽槽头筋下水拔
支撑结构
结构体系
两种
内支撑有钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑及钢混混合支撑等
外拉锚有拉锚和土锚两种
支撑结构挡土的应力传递：围护（桩）墙→围檁（冠梁）→支撑
形式与特点
现浇钢筋混凝土
刚度大、变形小；强度的安全、可靠性强，施工方便；施工工期长，拆除困难；
支撑体系由围檩(圈梁）、支撑及角撑、立柱和其他附属构件组成
钢结构
装拆施工方便，可周转使用，可加预应力；工艺要求较高，会失稳；
钢结构支撑（钢管、型钢支撑）体系通常为装配式，由围檩、角撑、对撑、预应力设备（包括千斤顶自动调压或人工调压装置）、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱及其他附属装配式构件组成
内支撑：钢支撑（型钢撑、钢管撑）、钢筋混凝土支撑、钢或钢筋混凝土混合支撑
支撑体系的布设和施工
受力明确、连接可靠、施工方便
平衡性整体性强的结构形式
施工顺序协调
利于基坑土方开挖运输
边坡防护
基坑边（放）坡
放坡应以控制分级坡高和坡度为主，必要时辅以局部支护和防护措施，放坡设计与施工时应考虑雨水的不利影响
分级过渡平台
岩石边坡—不宜小于0.5m
土质边坡—不宜小于1.0m
下级坡度宜缓于上级坡度
基坑边坡稳定控制措施
1）确定边坡坡度，做成折线形边坡或留置台阶
2）不得挖反坡
设计
3）做好防、排、截水
4）严格禁止在基坑边坡坡顶堆放材料、土方和其它重物以及停放或行驶较大的施工机具
5）排水和坡面防护措施
过程控制
6）严密监测坡顶位移，分析监测数据，有失稳迹象，采取有效措施
监测反馈
护坡措施
1）叠放沙包或土袋
压面
2）水泥砂浆或细石混凝土抹面
3）挂网喷浆或混凝土
4）锚杆喷射混凝土护面
封面
塑料膜或土工织物覆盖坡面等
覆面
长条形基坑开挖与过程放坡
基坑（槽）土方开挖及基坑变形控制
基本要求
1）根据支护结构设计、降水或隔水要求，确定基坑开挖方案
2）坑外截水
3）坑内排水
4）先降后挖
5）软土基坑必须分层、分块、对称、均衡，开挖后及时支护
6）采取措施防止开挖机械碰撞支护结构或扰动原状土
7）资料不符、异常现象、不明物体，停止开挖，采取措施
8）五方验槽【建设、监理、勘察、设计、施工】
基坑（槽）的土方开挖方法
长条形基坑开挖原则
分段分层、由上而下、先支撑后开挖
地铁车站端头井开挖顺序
标准段对撑→挖斜撑范围内土方→挖除其余土方
基坑变形控制
变形特征
1）土体变形
围护结构水平位移和坑底土体隆起造成
围护结构水平变形
基坑开挖较浅，未设支撑，墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布
柔性墙设支撑，腹部向基坑内凸出
刚性墙体向基坑内的三角形水平位移或平行位移
3）围护结构竖向变位
围护桩或地下连续墙清孔不干净、围护结构下方有顶管和盾构穿越
基坑底部的隆起
基底不透水层自重小于承压水头压力
措施：坑内井点降水（减压）
围护结构插入基本坑底土层深度不足
加深围护结构入土深度
一般通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起情况
5）地表沉降
围护结构水平变形墙顶沉降，坑底土体隆起
变形控制
地基加固处理方法
加固处理作用与方法选择
目的
1）基坑外加固
主要是止水，并可减少围护结构承受的主动土压力
止水主压
2）基坑内加固
提高土体的强度和侧向抗力，减少围护结构位移，保护基坑周边建筑物及地下管线
防止坑底土体隆起破坏
防止坑底土体渗流破坏
弥补围护墙体插入深度不足等
加固方式
1）按平面布置形式
2）换填材料加固处理法：较浅基坑加固
3）深基坑：注浆法、水泥土搅拌法和高压喷射注浆法等
常用方法与技术要点
注浆法
渗透注浆
中砂以上砂性土和有裂隙岩石
劈裂注浆
低渗透性的土层
压密注浆
中砂地基，黏土地基中若有适宜排水条件也可采用
电动化学注浆
渗透系数k<l0-4cm/s，只靠一般静压力难以压入
注浆设计包括
注浆量、布孔、注浆有效范围、注浆流量、注浆压力、浆液配方等
注浆加固土的强度具有较大的离散性，注浆检验应在加固后28d进行可采用标准贯入、轻型静力触探法、面波等方法检测加固底层均匀性
水泥土搅拌法
1）根据固化剂掺入状态不同，分浆液搅拌和粉体喷射搅拌
不适用于含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的黏性土、密实的砂类土，以及地下水影响成桩质量的土层
3）当地下水含量＜30%（黄土含水量＜25%）时不宜采用粉体搅拌法
4）水泥土搅拌桩用于处理泥炭土、有机质土、pH＜4酸性土、塑性指数＞25的黏土
优点影响小、用原土、形式活加固效果好、造价低；缺点施工机械高
加固地基土的固化剂和外加剂的掺量，应根据室内实验确定，如果有成熟经验，也可根据工程经验确定
高压喷射注浆
适用于
淤泥、淤泥质土、黏性土（流塑、软塑和可塑）、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基
不适宜地层
硬黏性土，含有较多的块石或大量植物根茎
含有过多有机质的土层
处理效果取决于固结体的化学稳定性
湿陷性黄土地基
需现场试验
宜采用42.5级及以上普通硅酸盐水泥
高压喷射
旋喷（固结体为圆柱状）最常用
定喷（固结体为壁状）
摆喷（固结体为扇形）其次
单管法：水泥浆（范围最小） 双管法：水泥浆+压空 三管法：水泥浆+压空+高压水流（范围最大）
地铁车站工程施工质量检查与验收
明挖法施工质量控制与验收
基坑开挖
土方必须自上而下分层、分段依次开挖
开挖至邻近基底200mm时，应人工配合清底，不得超挖或扰动基底土。基底经勘察、设计、监理、施工单位、建设单位、质量监督单位验收合格后，应及时施工混凝土垫层
主控项目：地基承载力；一般项目：基底高程、轴线偏位、基坑尺寸
基坑平面位置、基坑降水、基坑放坡开挖的坡度和支护的稳定性、地下管线和基坑便桥稳固情况
结构施工
4）混凝土强度按检验批检验评定，划入同一检验批其施工持续时间不宜超过3个月；试件应在浇筑地点随机抽取
8）混凝土终凝后及时养护，垫层混凝土养护期不得少于7d，结构棍凝土养护期不得少于14d
基坑回填
1）纯黏土、淤泥、粉砂、杂土、有机质含量大于8%的腐殖土、过湿土、冻土和大于150mm粒径的石块不可作为基坑回填材料
2）回填应对下列项目进行中间验收：
1）基坑回填前基底清理
2）回填料种类、取样、最大干密度和最佳含水量的测试
3）每层回填土密实度测试
主控项目
回填土的土质、含水率
分层、水平机械压实，压实后的厚度且不应大于0.3m；水平、对称同时填压；接槎处应挖台阶（不小于1m，高度不应大于0.5m）
基坑位于道路下方，基坑回填碾压密实度
主体结构防水施工
（2）防水卷材铺贴的基层：
2）基层面必须坚实、平整，其平整度允许偏差为3mm，且每米范围内不多于一处
3）基层面阴、阳角处应做成100mm圆弧或钝角
4）保护墙找平层采用水泥砂浆抹面（配合比1:315~20mm）
5）基层面应干燥，含水率不宜大于9%
（3）底板防水卷材先铺平面，后铺立面，交接处应交叉搭接
（5）防水卷材在以下部位必须铺设附加层
1）阴阳角：500mm
2）变形缝：600mm，上下各一层;
3）穿墙管周围300mm幅宽，150mm长
（6）底板底部—点粘法、条粘法或满粘法立面和顶板—必须全粘贴（点、条、空搭接100mm/满粘搭接80mm）
（8）涂膜防水层：分层，前层干燥后方可涂布后一层，分片搭接80~100mm
特殊部位
结构变形缝处止水带宽度和材质的物理性能均应符合设计要求，且无裂纹和气泡
结构变形缝。处的端头模板应钉填缝板，填缝板与嵌入式止水带中心线应和变形缝中心线重合，并用模板固定牢固。 止水带不得穿孔或用铁钉固定。留置垂直施工缝时，端头模板不设填缝板。
防止基坑坍塌、淹埋的安全措施
明挖基坑安全控制特点
基坑工程安全风险
坍塌和淹没
基坑开挖安全控制技术措施
1.基坑边坡和支护结构的确定
基坑周围堆放物品的规定
1）支护结构达到设计强度要求前，严禁在设计预计滑裂面范围内堆载；稳定性验算
2）支撑结构上不应堆放材料和运行施工机械，当需要利用支撑结构兼做施工平台或栈桥时，应进行专门设计
3）应减少对周边环境、支护结构、工程桩等的不利影响
4）土方不应在邻近建筑及基坑周边影响范围内堆放，并应及时外运
5）基坑周边必须进行有效防护，并设置明显的警示标志；设置堆放物料的限重牌，严禁堆放大量的物料
6）建筑基坑周围 6m 以内不得堆放阻碍排水的物品或垃圾，保持排水畅通
7）开挖料运至指定地点堆放
3.制定好降水措施，确保基坑开挖期间的稳定
4.控制好边坡
5.严格按设计要求开挖和支护
6.及时分析监测数据，做到信息化施工
抢险支护与堵漏
围护解雇渗漏（常见）
水土流失
土体沉降过大
土体失去抗力
基坑倾覆
有降水或排水条件的工程，宜用降水或排水措施后再对围护缺陷进行修补处理
引流管引流，采用双快水泥封堵缺陷
如果渗漏较严重，先在坑内填土封堵水流，后坑外打孔灌注聚氨酯或水泥-水玻璃双液浆等封堵渗漏处
开挖过程中地下管线的安全保护措施
施工准备阶段
工程地质条件及现况管线调查
查阅各种管线、地面建筑物相关资料；
向建设单位、规划单位、管理单位查询；
参加建设单位组织的调查配合会；
必要时在管理单位人员在场情况下进行坑探，查明现状；
管线位置埋深调查信息施工图标注
管线位置在现场设置醒目标志
保护
编制地下管线保护方案
管理单位同意
对管线进行拆改保护
方法：拆迁、改移、悬吊加固
将管线位置埋深标注在施工平面图上
管线位置在现场做出醒目标志
施工中，必须设专人随时检查地下管线，维护加固设施，以保持完好
观测管线沉降和变形并记录，遇到异常情况，必须立即采取安全技术措施
施工前，必须制定应急预案和有效安全技术措施
现况管线改移、保护措施
1）对于基坑开挖范围内的管线，与建设单位、 规划单位和管理单位协商确定管线拆迁、改移和悬吊加固措施
2）基坑开挖影响范围内的地下管线、地面建（构）筑物的安全受施工影响，或其危及施工安全时，均应进行临时加固，经检查、验收，确认符合要求并形成文件后，方可施工
3）开工前由建设单位召开调查配合会，由产权单位指认所属设施及其准确位置，设明显标志
4）在施工过程中，必须设专人随时检查地下管线、维护加固设施，以保持完好
5）观测管线沉降和变形并记录，遇到异常情况，必须立即采取安全技术措施
应急预案与抢险组织
盾构法施工
盾构机选型要点
盾构类型
按支护底层的形式分类
自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压支护式
开挖面是否封闭
密闭式（使用最多的）
土压式（泥土加压式）
地铁隧道
泥水式
过江隧道
泥水式盾构直径比土压式大
敞开式
手掘式、半机械挖掘式、机械挖掘式
刀盘配置
功能
开挖、稳定、搅拌
形式
1）面板式
开口率相对较小，面板直接支撑面，有挡土功能，有利于切削面稳定，但在开挖黏土层时，易发生黏土粘附面板表面影响开挖效率的情况（注入改良材料）
2）辐条式
开口率大，土砂流动顺畅，不易堵塞，土仓压力能有效作用于开挖面，但一般不能安装滚刀，且中途换刀安全性较差
各种盾构对地质条件的适用性
土压平衡盾构（EPB）
地质适用范围：
主要应用在黏稠土壤中（黏土、粉质黏土或淤土）
渣土要求（软黏土）
良好的塑性变形、软稠度，内摩擦角及渗透率小
改良方法
加水、膨润土、黏土、CMC、聚合物或泡沫等，根据土质情况选用具有低渗透性
泥水加压盾构（SPB）
特有系统
1）泥水循环系统
2）综合管理系统
3）泥水分离处理系统
地质适应范围
在软弱淤泥质土层、松动的砂土层、砂砾层、卵石砂砾层、砂砾和坚硬土的互层等地层中均适用，几乎能适应所有的地层（除大漂石、岩石外）
盾构选型依据与原则
选型依据
1）工程地质和水文地质勘察报告
2）隧道线路及结构设计文件
3）施工安全、工程环境风险因素、场地条件、环保要求
4）施工环境及其保护要求
5）工期条件
6）辅助施工方法
7）类似工程施工经验
选型的基本原则
【适用性、技术先进性、经济合理性】
盾构选型的配置要求
2）刀盘应符合下列规定：
强度和刚度应满足使用功能要求
适应地质条件，刀盘体采取耐磨措施
刀具的选型和配置应根据地质条件、开挖直径、切削速度、单次连续掘进里程、最小曲线半径及地下障碍物情况等确定
刀盘添加剂喷口数量及位置应根据地质条件、刀盘结构、开挖直径确定
3）刀盘主驱动应符合下列规定：
刀盘驱动形式根据地质和环境要求确定
刀盘转速应根据地质条件和施工要求确定
刀盘驱动主轴承密封应根据覆土厚度、地下水位、添加剂注入压力、掘进里程确定
7）泥水循环系统应根据地质和施工条件等确定，并应具备掘进模式和旁通模式，流量应连续可调，可配置渣石处理装置
盾构施工条件与现场布置
盾构法施工条件
盾构法施工适用条件与施工准备
1）适用地层范围：除硬岩外的相对均质的地质条件
2）隧道埋深：足够的埋深，覆土深度不宜小于1D(洞径）
3）地下水防治：采用密闭式盾构时，始发、接收、开仓换刀时需要辅助施工法
4）截面形状：圆形，也可采用异形截面
5）截面大小：常用φ6～7m（软土地区已达15.43m）
6）急转弯施工：曲线半径/盾构外径之比为3～5（转弯半径）
7）环境影响
近接施工有时需要辅助措施
对道路交通影响较小（除工作井）
振动、噪声一般限制在工作井洞口附近（隔音墙）
施工准备
1）前期调查
2）技术准备
3）工作井位置和施工方法选择
4）工作井断面尺寸确定
始发工作井的长度应大于盾构主机长度3m，宽度应大于盾构直径3m以上
5）掘进前准备
复核高程、坐标；数据检查验收；管片辅材储备；止水装置检查
盾构施工现场布置
平面布置内容
盾构工作井、工作井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备
管片堆场、管片防水处理场
拌浆站、土体改良泥浆搅拌站
料具间及机修间、同步注浆和两回路的变配电间等设施
进出通道
施工设施设置
1）工作井需要采取降水措施—降水系统（水泵房）
2）气压法盾构—空压机房
3）泥水平衡盾构—泥浆处理系统（中央控制室）、泥浆池
4）土压平衡盾构—电机车电瓶充电间等设施和地面出土和堆土设施
盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术
施工阶段
始发（50~100m）→正常掘进→接收（100m）
洞口土体加固技术
专项方案
加固范围
隧道衬砌轮廓线外
左右两侧各3.0m、顶板以上3.0m、底板以下3.0m，盾构直径增大而增大
加固长度
根据土质，富水地层必须大于盾构本体长度2m及以上
加固方法
化学注浆法、砂浆回填法、 深层搅拌法（广泛采用）、 高压旋喷注浆法（造价高于深层搅拌桩法）、 冷冻法（造价高、解冻后存在沉降）等
土体加固的风险防控和处理
1）最常见的问题
加固效果不好
造成开洞门时土体坍塌
加固范围不当
造成始发时水土流失
2）对于加固区与始发井形成的间隙要采取有效方法封堵处理
3）出现开洞门失稳现象
小范围情况：边破除洞门混凝土，边喷素混凝土封闭土体临空面
坍塌失稳情况严重：封闭洞门重新加固
4）加固后地层应具有良好的均匀性和整体性，在凿除洞门后能够自稳，且具有低渗透性
检查孔 钻孔取芯试验，低强度水泥砂浆封孔
水平孔——上、下、左、右、中心；深8m，渗水量≤10L/min
垂直孔——加固区前端布置2个，钻孔误差较大部位布设1个；渗水量≤2L/min
盾构始发施工技术要点
对使用管片的技术要求
1）进洞时的10环管片，增设纵向拉紧装置，适当加强第一次螺栓紧固力
2）洞口预埋现浇钢筋混凝土环梁筋
3）保持匀速，严格控制出土量，必要时同步注浆
4）适当增加压力，提早做二次压浆
初始掘进长度的确定
初始掘进长度的决定因素
衬砌与周围地层的摩擦阻力；
后续台车长度
L>F/2π×r×f
L——从始发井开始的衬砌长度（m）；
F——盾构千斤顶推力（N）；
r——衬砌外半径（m）；
F——注浆后的衬砌与地层的摩擦阻力系数（N/m2）
若L＞后续台车长度，L为初始掘进长度；若L＜后续台车长度，L或后续台车长度为初始掘进长度
盾构接收施工技术要点
盾构接收一般按下列程序进行:端头加固→洞门凿除（磨桩、墙）→接收基座的安装与固定→洞门密封安装→到达段掘进→盾构接收
1）在盾构贯通之前100m、50m处分两次对盾构姿态进行人工复核测量
2）靠近洞门最后10～15环管片拉紧
3）当盾构到达接收工作井10m内，应控制掘进速度和土仓压力等
盾构掘进技术
土压平衡盾构掘进
土仓压力管理
静止
不变形理想值；控制土压大；上限
主动
不坍塌临界值；控制土压最小；下限
松弛
地质条件良好；覆土深、能形成土拱
Pmin≤P≤Pmax
推进过程中，土仓压力维持有如下的方法:①用螺旋排土器的转数控制;②用盾构千斤顶的推进速度控制;③两者的组合控制等 通常盾构设备采用组合控制的方式
排土量管理
1）容积管理法
计算渣土搬运车台数的方法或从螺旋排土器转数等进行推算
【粗略式的估计，由于应用简便，在现场使用较多】
2）重量管理法
渣土改良【流塑状态】
1）渣土特性：
1）良好的塑流状态；
2）良好的黏稠度
3）低内摩擦力；
4）低透水性
软黏土特性
2）改良材料：泡沫或膨润土泥浆
泥水加压盾构掘进
泥水仓压力管理
排土量管理
从设置在送泥管和排泥管上的流量计和密度计取得数据，通过计算求出偏差流量和开挖干砂量，以把握开挖面的状态
泥水处理系统和仓内破碎技术
2)泥水平衡盾构维持开挖面稳定的关键是在开挖面形成高质量的泥膜
管片拼装
【串联】 管片类型及施工技术要点
最常用：钢筋混凝土管片【抗压强度达60MPa、抗渗等级大于P12】
箱型（手孔较大）
1）强度较大金属管片、直径和厚度较大混凝土管片；
2）加劲肋数量应大于千斤顶台数
平板型（手孔较小或无手孔）
1）具有较大承载力，对通风阻力较小；
2）多采用形式
常见厚度：1）厚度：300mm和350mm；2）环宽：1000mm、1200mm和1500mm
管片拼装【通缝、错缝】
通缝
1）工艺相对简单；2）变形大；3）对防水要求高
错缝
1）避免误差积累，减少管片破损；2）T形接缝，有效减少渗水；
3）小半径曲线径向变形控制好；4）配筋量稍大，整环空间刚度大
衬砌环类型
1）标准衬砌环+左右转弯衬砌环组合；
2）楔形衬砌环之间相互组合；
3）通用性管片
拼装方法
拼装顺序
A→B→K
盾构千斤顶操作
拼装时禁止盾构千斤顶同时全部缩回
紧固连接螺栓
先环向，后轴向
采用扭矩扳手紧固，紧固力取决于螺栓的直径与强度
楔形管片安装方法
先径向重叠顶起，再纵向插入
复紧连接螺栓
一环管片拼装后，利用全部盾构千斤顶均匀施加压力，充分紧固轴向连接螺栓
初紧
待推进到千斤顶推力影响不到的位置后，用扭矩扳手等再一次紧固连接螺栓
复紧
真圆保持
脱出盾尾，注浆填充，真圆保持装置
管片拼装施工要点
管片拼装误差及其控制
管片修补
壁后注浆
根据工程地质条件、地表沉降状态、环境要求及设备性能等选择注浆方式
目的
1）尽早建立注浆体的支撑体系，控制地面沉降；
2）尽快获得注浆体的固结强度，防止管片发生移位变形；
3）作为隧道衬砌结构加强层，提高衬砌结构耐久性和强度
按目的不同分类
同步注浆
浆液及时充填盾尾空隙，支撑周围土体，防止坍塌控制沉降
二次注浆
同步注浆结束后，通过管片吊装孔补强注浆；提高同步注浆效果；对隧道加固和止水作用
堵水注浆
提高背衬注浆层的防水性及密实度，二次注浆结束后，富水地区适用
同步注浆方法与工艺
注浆材料与参数
1）通过试验确定注浆材料和配合比
2）注浆材料的强度、流动性、可填充性、凝结时间、收缩率和环保等应满足施要求
3）应根据注浆量和注浆压力控制同步注浆过程，注浆速度应根据注浆量和掘进速度确定
4）注浆压力根据地质条件、注浆方式、管片强度、设备性能、浆液特性和隧道埋深等确定
5）同步注浆充填系数应根据地层条件、施工状态和环境要求确定（宜为1.30~2.50）
6）二次注浆注浆量和注浆压力应根据环境条件和沉降监测结果等确定
壁后注浆施工要点
1）注浆前，应根据注浆施工要求准备拌浆、储浆、运浆和注浆设备，并应进行试运转
4）合理制定壁后注浆工艺，应根据注浆效果调整注浆参数
6）注浆作业应连续进行，作业后应及时清洗注浆设备和管路
7）采用管片注浆口注浆后，应封堵注浆口
盾构姿态控制
线形控制的主要任务是通过控制盾构姿态，使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑，且位于设计中心线的容许误差范围内
推进管理测量
偏差测定
测锤、倾斜仪、回转罗盘、经纬仪
控制要点
3）应对盾构姿态及管片状态进行测量和复核，并记录
4）应控制单次纠偏量，应逐环和小量纠偏，不得过量纠偏
盾构法施工地层变形控制措施
变形控制措施
地层变形原因和阶段
砂质土，保持地下水压；软弱黏性土，避免开挖面超挖
土压（泥水压）不足或过大；控制措施①土压平衡盾构：压力平衡＋渣土改良；②泥水平衡盾构：压力平衡＋泥浆特性调整（关键开挖面形成高质量的泥膜）
①超挖，减少超挖；②纠偏，勤纠，少纠（控制好盾构姿态，避免不必要的纠偏作业）、适度；③摩擦，减阻措施
材料配比试验确定、同步注浆及时、二次注浆及时、注浆控制（注浆量和注浆压力）
地层扰动、松弛等引起，在软弱黏性土地层中施工最为明显
施工监测
联络通道
1）作用：安全疏散乘客、隧道排水及防火、消防等；
2）间距：相邻两个联络通道之间不应大于600m，并列反向开启甲级防火门；
3）长度：5~9m之间；
4）方法：暗挖法、超前预支护方法（深孔注浆或冻结法）；
5）风险最大：有承压水的砂土地层
施工质量检查与验收
管片拼装质量验收标准
1)钢筋混凝土管片不得有内外贯穿裂缝和宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象
3)螺栓质量及拧紧度必须符合设计要求
6）当钢筋混凝土管片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落、大于O.2mm宽的裂缝或贯穿性裂缝等缺陷时，必须进行修补
施工安全措施
特殊地段及特殊地质条件下掘进
1)在以下特殊地段和特殊地质条件施工时
1)覆土厚度不大于盾构直径的浅覆土层地段 2)小曲线半径地段 3)大坡度地段 4)地下管线地段和地下障碍物地段 5)建(构)筑物地段 6)平行盾构隧道净间距小于盾构直径70%的小净距地段 7)江河地段 8)地质条件复杂(软硬不均互层)地段 砂卵石地段
喷锚暗挖（矿山）法施工
质量检查与验收
城市轨道工程