一建市政-第三章城市轨道交通学习笔记

一建市政-第三章城市轨道交通学习笔记，内容有城市轨道交通工程结构与特点、明挖基坑施工、盾构法施工（选择）、喷锚暗挖（矿山）施工法(考过2次)。

城市轨道交通

• 城市轨道交通工程结构与特点
  • 地铁车站结构与施工方法
    • 地铁车站形式与组成（选择）
      • 构造组成
        • 车站主体
          • 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
          • 设备用房
      • 应设置不少于2个直通地面的安全通道
      • 同方向安全出口，净距≥10m
    • 施工方法
      • 明挖
      • 盖挖
        • 盖挖顺作法
          • 围护桩
          • 降水
          • 军用梁分幅施工-通车
          • 分层支撑、开挖
          • 自下往上做结构
          • 先换撑再拆撑
          • 拆盖做永久道路
        • 盖挖逆作法
          • 不同点：自上往下施做结构
        • 盖挖半逆作（非重点）
        • 优点
          • 有效控制地表沉降与土体变形
          • 气候影响小
          • 交通影响小
        • 缺点
          • 水平施工缝处理较困难
          • 竖向出口少
          • 空间小，比明挖速度慢、工期长、费用高。
        • 施工缝的处理
          • 直接法
          • 注入法
            • 水泥浆
            • 环氧树脂
          • 充填法处理
            • 无收缩混凝土
            • 微膨胀混凝土
            • 砂浆填充
      • 喷锚暗挖法
        • 新奥法
          • 适用条件：地质条件好
          • 工序：挖-初支-防水-二衬
        • 浅埋暗挖法（h<2.5b）
          • 适用条件：埋深浅、地质差
          • 结构：拱、侧墙、仰拱
          • 工序
            • 预支护
              • 超前小导管
              • 管棚
              • 注浆
            • 短进尺开挖（0.5-1m）、支护（自上往下、随挖随支）
              • 台阶法
              • 预留核心土法
            • 防水层
            • 二次衬砌（自下而上，不允许先拱后墙）
          • 十八字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测
  • 地铁区间隧道结构与施工方法
    • 喷锚暗挖法
      • 复合式衬砌：初支，防水层、二衬
      • 初支：锚杆、素砼、钢网、钢支撑
    • 盾构法
      • 管环：A型管片（标准环）、B型管片（邻接片）、K片（封顶片）
    • 联络通道
      • 作用
        • 安全疏散乘客
        • 隧道排水及防火
        • 消防
      • 相邻联络通道距离≤600m
• 明挖基坑施工
  • 放坡明挖
    • 适用条件
      • 埋深浅、地下水浅
    • 边坡支护
      • 坡面防护（喷混凝土）
      • 喷锚支护（打孔-注浆-插锚杆-张拉-挂钢筋网-喷混凝土）
      • 土钉墙支护（插钢筋、喷混凝土）
  • 不放坡明挖（含围护结构）
    • 围护结构形式
      • 地下连续墙
      • 人工挖孔桩
      • 钻孔灌注桩
      • 钻孔咬合桩
      • SMW工法桩
      • 工字钢桩
      • 钢板桩
  • 基坑
    • 钢支撑施工工序
      • 安装牛腿和围檩
      • 浇筑C30细石混凝土（紧密不留缝）
      • 安装防坠绳
      • 吊装钢支撑
      • 钢支撑施加预应力
      • 安插钢楔
      • 钢支撑检查受力
        • 轴力计
        • 人工检查：如人工敲击钢楔
    • 安全等级
      • 一级：对周边及主体影响很严重
      • 二级：对周边及主体影响严重
      • 三级：对周边及主体影响不严重
    • 地下水的控制
      • 原因：控制基坑开挖影响深度内的潜水、微承压水、承压水
      • 控制方法
        • 降水+截水（隔水）
          • 落底式帷幕
        • 降水+回灌
          • 悬挂式帷幕
      • 坑底为隔水层且有承压水
        • 抗突涌验算（K）
        • 水平封底隔渗、钻孔减压措施
        • 降压井
      • 截水
        • 目的：降水对周边及环境照成长期不利影响
        • 帷幕
          • 隔水帷幕
            • 目的：阻止基坑外地下水流入基坑内部、减小地下水沿帷幕的水力梯度
          • 帷幕分类
            • 水泥土搅拌桩
            • 高压注浆：高压旋喷、摆喷注浆、高压喷射注浆
            • 地下连续墙
            • 咬合式排桩
            • 水泥土搅拌桩
          • 截水帷幕
      • 降水
        • 作用
        • 降水方法的选择
          • 集水明排
          • 真空井点（轻型）
            • 布置依据：平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度
            • 设置类型
              • 单排井点（B<6m,h<6m）
              • 双排井点（B>6m）
              • 环形井点（基坑面积较大L/B<20）
          • 喷射井点（内外管）
            • 钻孔方式选择
              • 清水、泥浆钻进
              • 高压水套管冲击工艺
              • 长螺旋钻机成孔（不易坍塌、缩径地层）
            • 滤料：中粗砂 上方用黏土封堵
          • 管井
            • 工序
              • 测量定位
              • 钻孔
              • 清孔换浆
              • 下井管
              • 填滤料
              • 洗井
              • 降水
              • 封井
            • 滤管材料（选择）
              • 无砂混凝土滤管
              • 钢筋笼
              • 钢管
              • 铸铁管
            • 钻孔方式选择
              • 清水钻进（不易坍塌、缩径地层）
            • 滤料
              • 磨圆度好的硬质圆砾石
      • 回灌
        • 回灌砂井、回灌砂沟（浅层潜水）
        • 回灌井（微承压水、承压水）
    • 深基坑支护结构与边坡防护
      • 围护结构
        • 体系
          • 板（桩）墙
          • 围檩（冠梁）
          • 其他附属结构
        • 深基坑围护结构
          • 分类及特点
            • 排桩
              • 预制混凝土板桩
                • 施工困难、机械要求高、挤土现象严重。止水差。自重大。
              • 钢板桩
                • 预制，可反复使用。施工简便，有噪音。刚度小，变形大，隔水好，止水差。（2020 ）
              • 钢管桩
                • 钢管桩
              • SMW工法桩（型钢水泥土搅拌桩）
                • 特点
                  • 强度大，止水性好。反复使用，经济性好。
                • SMW工法工艺
                  • 开挖导沟
                  • 设置导向定位钢板
                  • SMW搅拌机定位
                  • 混合搅拌
                  • 插入型钢
                  • 施工完毕
                  • 型钢回收（拔桩填隙）
            • 重力式挡墙（重力式水泥土挡墙/水泥土搅拌桩挡墙）
              • 无支撑，止水性好，造价低。墙体变位大
            • 地下连续墙
              • 特点：适用所有地层。强度大变位小，隔水性好，兼做主体。环境影响小。造假价高。
              • 现浇地连墙施工工艺
                • 开挖导沟
                • 修筑导墙
                  • 导墙的作用（2019）：土基承泥
                • 开挖沟槽
                • 清除槽底淤泥和残渣
                • 吊放接头管
                  • 接头管选用原则
                    • 柔性接头（非主体）
                      • 圆形锁口管接头
                      • 波纹管接头
                      • 楔形接头
                      • 工字钢接头、混凝土预制接头
                    • 刚性接头（作主体）
                      • 一字型或十字形穿孔钢板接头
                      • 钢筋承插式接头）
                • 吊放钢筋笼
                • 下导管
                • 灌注水下混凝土
                • 拔出接头管
      • 支撑结构
        • 内支撑
          • 钢支撑
          • 钢管撑
          • 钢筋混凝土撑
          • 钢与钢筋混凝土的混合撑
        • 应力传递路径
          • 围护（桩）墙
          • 围檩（冠梁）
          • 支撑
        • 内支撑施工
          • 先撑后挖
          • 围檩与结构密贴，若有间隙浇不低于C30细石混凝土
          • 预加压力损失时，再次施加
          • 先换后拆
          • 拆除方法：人工、机械、爆破
      • 边坡防护
        • ·放坡
          • 分类
            • 一级放坡
            • 分级放坡（下级缓、上级陡）
          • 分级过渡平台宽度（根据土（岩）质条件、放坡高度、施工场地条件）
            • 岩石边坡：0.5m
            • 土质边坡：1m
        • 基坑边坡稳定措施
          • 基坑边坡坡度影响因素
            • 土层物理力学性质
            • 边坡高度
          • 做成折线边坡或留置台阶
          • 从上往下挖，不得挖反坡
          • 防水、排水、截水等防护措施
          • 严禁坡顶堆载、走机械
          • 严密监测坡顶位移，当失稳迹象时：削坡、坡顶卸荷、坡脚压载。
        • 护坡措施
          • 沿坡脚或坡面叠放砂包或土袋
          • 水泥砂浆或细石混凝土抹面
          • 挂网喷浆或混凝土
          • 其他
            • 锚杆喷射混凝土
            • 塑料膜或土工织物覆盖坡面
    • 基坑土方开挖及基坑·变形控制
      • 土方开挖
        • 浅层土方开挖
          • 断臂挖掘机、长臂挖掘机直接挖
          • 自卸运输车运输
        • 深层土方开挖
          • 长臂挖掘机
          • 深层抓斗吊配合小挖机
          • 坑底以上0.3m，换人工·
      • 基坑变形控制（选择）
        • 基坑变形特征
          • 土体变形（水平向位移）
          • 围护结构水平变形（墙顶位移大、向基坑方向水平位移，呈三角分布）
          • 围护结构竖向变位
          • 基坑底部的隆起
          • 地表沉降
        • 基坑的变形控制（刚入土减水）
          • 增加围护结构和支撑的刚度
          • 增加围护结构的入土深度
          • 加固被动区土体（基坑底）
          • 减小每次开挖尺寸和开挖后未支撑暴露时间
          • 降水：布置降水井
        • 坑底稳定控制（入土水底）
          • 加深围护结构入土深度
          • 坑底土体加固
          • 坑内井点降水
          • 适时施作底板
    • 地基加固处理方法
      • 地基加固的目的（选择）
        • 基坑外（减止）
          • 止水
          • 减少围护结构的主动土压力
        • 基坑内（除减止外）
          • 提高土体强度和侧向抗力,减少围护结构位移,保护周边构筑物和管线
          • 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
      • 基坑地基加固方式（选择，与p135图对应）
        • 墩式加固：加固区布置在阳角或跨中
        • 裙边加固：面积大
        • 抽条加固：长条形基坑
        • 格栅式加固：地铁车站端头井
        • 满堂加固：环境保护要求高、封闭地下水
      • 加固的方法（选择）
        • 注浆法原理：利用液压、气压、电化学原理
        • 目的：将原来松散的土粒、裂隙胶结成一个整体
        • 注浆工艺
          • 渗透注浆：适用中砂以上砂性土和有裂隙的岩石，碎石土、砂卵土夯填料的路基
          • 劈裂注浆：低渗透性土层
          • 压密注浆：中砂地基，黏土排水好，非饱和土体
          • 电动化学注浆：渗透系数k＜0.0001cm/s,只靠一般静压力不行时
        • 水泥土搅拌法
          • 分类
            • 浆液搅拌（喷浆型）
            • 粉体喷射搅拌（喷粉型）
          • 设备：单轴、双轴、三轴、多轴、连续成槽搅拌机
          • 适用土质
          • 不适用土质
          • 优点（案例）
            • 最大限度地利用原土
            • 无振动、无噪声、无污染
            • 形式灵活，根据上部结构的需要（柱、壁、块、格栅状）
            • 与钢筋混凝土桩基比，可节约钢材并降低成本
        • 高压旋喷注浆法
          • 适用土质、不适用土质（考过了）
          • 三种基本形状及方法
            • 旋喷（圆柱）：单管、双管、三管
            • 定喷（壁状）：双管、三管
            • 摆喷（扇状）：双管、三管
          • 工艺流程
            • 钻机就位
            • 钻孔
            • 置入注浆管
            • 高压喷射注浆
            • 拔出注浆管
          • 施工质量检查方法（挖芯贯触）
            • 开挖检查
            • 钻芯取样
            • 标准贯入试验
            • 动力触探
• 盾构法施工（选择）
  • 盾构机选型要点
    • 分类
      • 支护地层形式
        • 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
      • 开挖面是否密闭
        • 密闭
          • 泥土压式（土压平衡盾构）
            • 适用于黏稠土壤，低渗透性
          • 泥水式（泥水平衡盾构）
            • 支护材料：膨润土悬浮液（泥浆）
            • 原理：开挖面泥浆形成不透水泥膜，保持水压力，以平衡作用于开挖面的土压力和水压力
        • 敞开
          • 手掘式
          • 半机械挖掘式
          • 机械挖掘式
      • 断面形状
        • 圆形盾构
        • 异型盾构
    • 刀盘配置
      • 分类
        • 面板式
        • 辐条式
      • 三大功能
        • 开挖功能
        • 稳定功能
        • 搅拌功能
  • 盾构施工条件与现场布置
    • 施工条件
      • 适用地层：除硬岩外的相对均质的地质条件
      • 隧道埋深：≥1D（洞泾）
    • 现场布置
      • 施工现场平面布置
        • 盾构工作井
        • 防雨棚、防淹墙
        • 垂直运输设备
        • 管片堆场、管片防水处理站
        • 拌浆站
        • 料具间、机修间
        • （同步注浆、土体改良）泥浆搅拌站
        • （两回路）变配电间
        • 进出通道
      • 设施设置
        • 降水：水泵房
        • 气压盾构（空压机房）
        • 泥水平衡盾构（泥浆池）
        • 土压平衡盾构（电机车电瓶充电间）
      • 搅拌功能
  • 盾构阶段划分及始发与接收施工技术
    • 阶段划分
      • 始发：验证参数，类似试验段，50-100m
      • 正常掘进
      • 接收：掘进距接收井100m
    • 洞口加固
      • 作用
      • 加固范围：四周3m，长度＞L+2(L为盾构本体，刀盘+盾壳)
      • 方法
        • 化学注浆法
        • 砂浆回填法
        • 深层搅拌法
        • 高压旋喷注浆法
        • 冷冻法
  • 盾构掘进技术
    • 保持真圆的原因
      • 确保隧道尺寸的精度
      • 提高施工速度与止水性
      • 减少地层沉降
    • 壁后注浆
      • 分类
        • 同步注浆
          • 与盾构同时进行，同步注浆系统，控制地表沉降
          • 注浆部位：盾尾
        • 二次注浆
          • 同步注浆后，补强注浆，加固止水
          • 注浆部位：吊装孔
        • 堵水注浆
          • 富水区域，提高防水性及密实度。
          • 注浆部位：吊装孔
      • 目的（高频）
        • 控制地面沉降
        • 稳定管片
        • 防地下水侵蚀管片、提高衬砌结构的耐久性
    • 盾构姿态
      • 线性控制的主要任务
      • 目的：使衬砌结构几何中心线线形顺滑
  • 盾构法施工地层变形控制措施
    • 近接施工
      • 定义：隧道穿越邻近既有地下管线、构筑物的施工
      • 盾构施工必须考虑控制影响范围区域的地层变形
    • 地层变形的5个阶段及控制措施（多选）
    • 施工监测项目
      • 必测项目（一沉二变形）：地表隆沉，构筑物及地下管线变形、隧道结构变形
      • 选测：岩土体位移、衬砌环内力、地层与管片接触应力
• 喷锚暗挖（矿山）施工法（考过2次）
  • 喷锚暗挖法的掘进方式选择
    • 浅埋暗挖法与掘进方式
      • 全断面法
        • 特点：宜人工挖、小型机械作业。一次开挖成型并及时支护
        • 适用：土质稳定，断面较小的隧道
        • 优点：减少对围岩的扰动次数
        • 缺点：地质条件严格，围岩必须自稳
      • 台阶法(正台阶法、中隔壁台阶法)
        • 特点：分断面，分步开挖
        • 适用：土质较好，软弱围岩、第四纪沉积地层隧道（无岩石，松散堆积物）
        • 优点：足够的作业空间，施工速度快，灵活多变，适用性
        • 注意事项
          • 土质隧道台阶长度≤隧道宽度的1倍，台阶不宜＞3级（根据地质和开挖断面跨度确定）
          • 一次循环开挖长度≤4m（稳定岩土中根据机械开挖能力确定）
      • 环形预留核心土法（重点）
        • 适用：一般土质，易坍塌软弱围岩、断面较大的的隧道、第四纪软土地层
        • 施工作业流程
          • 开挖环形拱部（人工、单臂挖进机）
          • 架立钢支撑
          • 挂钢筋网
          • 喷混凝土
          • 挖核心土、下台阶
          • 接长钢支撑、喷混凝土
          • 封底
          • 二次衬砌
        • 优点：核心土支承开挖面，稳定性好，施工安全性好，施工机械化程度较高，速度可加快
        • 注意事项
          • 台阶长度宜＜1D
          • 环形开挖进尺≤0.5-1m
          • 多次扰动，全断面封闭的时间长，应结合辅助措施（预支护、预加固）
          • 第四纪地层，一般不设或少设锚杆（地层软，锚杆不易成型）
      • 单侧壁导坑法
        • 适用：断面跨度大，地表沉降难控的松散围岩中隧道施工
        • 导坑宽度≤0.5倍洞宽
      • 双侧壁导坑法（眼镜工法）
        • 适用：隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩条件差
        • 施工顺序：开挖一侧导坑与初支，再相隔一定距离，再挖另一侧导坑
        • 优点：分块独立，较为安全
        • 缺点：施工速度慢，成本较高
      • 中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD）
        • 适用：地层较差，地表沉降要求严格，岩体不稳定
        • 特点：大跨度隧道应用普遍。开挖必须快速，步步成环。
        • 区别：CRD法就是在CD法基础上加设临时仰拱
      • 中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法（一道选择）
        • 适用：地层条件差，断面特大
        • 核心思路：变大断面为中小断面
        • 优先挖：中洞、侧洞、小导洞、挖洞制桩
    • 掘进方式及选择条件（P167图）
      • 考工艺、开挖顺序
      • 跨度：8101214（双侧壁12-22m）1820
      • 沉降较大：单侧壁、双侧壁、中隔壁
      • 防水效果差：双侧壁
      • 初期支护量大（造价高）：双侧壁，交叉中隔壁
  • 工作井施工技术（选择）
    • 工作井施工技术
      • 倒挂井壁法施工
      • 施工前准备
        • 管线保护工作
          • 调查
          • 会同产权单位确定保护方案
          • 保护监测
        • 十字探沟，确定有无管线
        • 井口防护：设置防雨棚、挡水墙、安全护栏(≥1.2m)、安全警示装置
      • 锁口圈梁
        • 设置临时围护结构：挡土墙、土钉墙、格栅拱架+喷射混凝土
        • 强度≥70%，开挖竖井
      • 提升系统
        • 起重吊装设备由有资质的单位安装、拆除
        • 安装完后进行安全检验，合格后方可使用
      • 竖井开挖与支护
        • 对称、分层、分块开挖，随挖随支护，先边再中部
        • 喷射混凝土强度厚度符合设计，不得出现裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓、渗漏水等现象
    • 马头门施工技术
      • 马头门处预埋暗梁及暗桩，沿拱部外轮廓线打入超前小导管，注浆加固地层
      • 分段破除井壁，顺序：拱-侧墙-底板（上-下）
      • 方式为：环形开挖预留核心土法
      • 同一竖井内，不得同时施工。一侧掘进15m后，方可 开启另一侧马头门，标高不一，按先低后高原则。
  • 超前预支护及加固及施工技术
    • 超前小导管（技术要点）
      • 选用材料
        • 直径40-50mm的钢管或水煤气管
        • 长度＞循环进尺的2倍（宜为3-5m）
      • 后端支承在钢拱架上，并焊接
      • 前后两排小导管的水平支撑搭接长度≥1m
      • 注浆材料
        • 普通水泥单液浆
        • 改性水玻璃浆
        • 水泥-水玻璃单双液浆
        • 超细水泥·
      • 注浆工艺（根据土质选工艺）
        • 砂卵石地层：渗透注浆法
        • 砂层：挤压、渗透注浆
        • 黏土层：劈裂、电动硅化注浆法
      • 注浆顺序：由下而上、间隔对称，相邻孔位错开、交叉进行
    • 深层注浆（选择）
      • 方法
        • 前进式分段注浆
        • 后退式分段注浆
      • 钻孔顺序：先外圈、后内圈、跳孔施工
    • 管棚支护
      • 适用：软弱地层、特殊困难地段
      • 组成：钢管、钢格栅拱架
      • 可适用场合
        • 穿越铁路修地下工程
        • 穿越地下和地面构筑物修地下工程
        • 修建大断面地下工程
        • 隧道洞口施工
        • 通过断层破碎带等特殊地层
        • 特殊地段
      • 技术要点
        • 施工工艺流程
          • 测放孔位
          • 钻机就位
          • 水平钻孔
          • 压入钢管
          • 注浆
          • 封口
        • 材料：直径80-180mm焊接钢管或无缝钢管
        • 双向相邻管棚搭接长度≥3m
        • 钻孔直径设计管棚直径大30-40mm
        • 应用侧斜仪控制上仰角度
        • 停止注浆条件：达到设定压力，稳压5min以上，注浆量达到设计注浆量80%
  • 喷锚支护施工技术（选择为主、案例为辅）
    • 初期支护
      • 钢筋网喷射混凝土
      • 锚杆-钢筋锚喷混凝土
      • 钢拱架-钢筋锚喷混凝土
    • 材料
      • 应采用早强混凝土
      • 喷锚支护施工技术（选择为主·、案例为辅）
      • 初凝时间≤5min，终凝时间≤10min
    • 格栅加工及安装·：打锁脚锚杆（斜向下20°-30°），以防拱架下沉
    • 喷射混凝土
      • 作业开始时：先送风送水-后开机-再给料
      • 喷头与受喷面应垂直，距离宜为0.6-1.0m
      • 分段、分片、分层、自下而上依次进行，后一层喷射应在前一层初凝前。
      • 先喷钢拱架与围岩间的混凝土，再喷钢拱架间的混凝土
      • 养护： 终凝2h后进行，养护≥14d
  • 衬砌及防水施工要求
    • 《地下工程防水技术规范》防排截堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理
    • 《地铁设计规范》以防为主，刚柔结合，多道放线，因地制宜，综合治理
    • 二次衬砌混凝土施工
      • 采用补偿收缩混凝土，具有良好的抗裂性能
      • 两侧边墙采用插入式振动器振捣，底部采用附着式振动器振捣。连续浇筑，两侧对称，水平浇筑，不得出现水平和倾斜接缝。