城市轨道交通工程案例部分.docx

城市轨道交通工程（地铁、轻轨、高架桥） 一、土方开挖及护坡技术1、土方开挖：根据支护设计、降排水要求确定挖方案；坑四周设排水沟坑内设排水设施；放坡挖对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施；软土坑分层分块均衡挖及时支撑；开挖中防碰支护结构、格构柱、降水井点、扰动基底土；以下情况立即停挖（围护结构变形明显加剧；围护结构异常声响；围护结构或止水帷幕渗漏；支撑轴力突然增大；边坡出现失稳征兆；基底明显异常）2、护坡技术：（1 ）基坑边（放）坡：地质条件现场条件允许采用敞口放坡；边坡失稳影响因素（边坡坡度；未按设计坡度挖；坡顶堆载；基坑降排水措施不力；挖后暴露时间过长；未及时刷坡）放坡要求（以控制分级坡高和坡度为主；是否设分级过渡平台分一级放坡和分级放坡；存在影响边坡稳定地下水时采取降水措施；分级放坡设分级过渡平台，下级坡度缓于上级坡度；分级过渡平台宽度（岩石放坡≥0.5m 、土质放坡 ≥1m）（2）长基坑开挖与放坡（纵向放坡目的：保证开挖安全防滑坡，保证出土运输方便；坑内纵向放坡是动态放坡容易滑坡（由于坡度陡、雨期施工、排水不畅、坡脚扰动）；编开挖方案确定放坡坡度，雨天监护与保护措施；土坡附近有需保护的建筑或管线，应减缓该处坡度以减小管线弯曲和建筑物差异沉降3、边坡保护：（1 ）边坡稳定措施（不同土层留台阶；基坑降排水；随挖随刷坡；坡顶 1-2m 严禁堆载；坡面土钉、挂网喷砼、抹水泥砂浆护面；暴露时间过长采取护坡措施。

2）护坡措施（削坡、坡顶卸载、坡脚压载措施）；坡面坡脚保护措施（叠放砂包或土袋；水泥抹面；挂网喷砼或浆；锚杆喷砼护面；塑料膜；土工织物覆盖坡面）4、基坑侧壁安全等级：对周边环境及地下结构影响很严重称一级；一般为二级；不严重为三级5、基坑监测重点：侧壁水平位移；周围建筑物及地下管线变形；地下水位；坑底隆起当基坑变形超标准或监测结果变化速率较大，应加密观测次数，当有事故征兆时应连续监测 先兆（及时加固）；凶兆（撤离以人身安全为第一要务）二、地基加固处理方法1、较浅基坑（换填材料加固提高地基承载力）；深基坑（水泥土搅拌、高压喷射注浆、注浆、掺固化剂，提高土体强度和土体侧面抗力为主）（1）注浆法：用液压、气压、电化学原理，填充、渗透、挤密方式；浆液（由主剂、溶剂、外加剂（国内常用水泥浆液）；注浆方法（渗透入注浆：中砂以上的砂砾土、有裂缝岩石；劈裂注浆：低渗透性土层；压密注浆：中砂地基、非饱和土体；电动化学注浆：土渗透系数小 10-4 次方 cm/s）（2）水泥土搅拌法：加固饱和黏性土、粉土根据固化剂掺入状态不同分（浆液搅拌和粉体喷射搅拌）（3）高压喷射注浆法：淤泥、淤泥质土、流塑、软塑黏性土、粉土、砂土、碎石土。

根据现场试验结果确定适用程度三种形态：旋喷（圆柱）（单双三均可）、定喷（壁状）（双三）、摆喷（扇状）（双三）；单管法（喷高压水泥浆液一种介质）、双管法（高压水泥浆液和压缩空气两种介质）、三管法（高压水流压缩空气水泥浆液三种介质）；注浆主材（≥32.5 普通硅酸盐水泥，水灰比0.8-1.5，常用 1.0）；注浆中出现压力骤降、压力骤升、冒浆及时采取措施三、工程降水方法1、软土地区挖超 3m 井点降水；坑底为隔水层且层底作用有承压水时，坑底突涌验算；因降水危及基坑及周边环境安全时用截水或回灌方法方法选择（根据土层情况、渗透性、降水深度、周围环境、支护结构种类）2、集水明排（小 2m）；轻型井点（一级 3-6m，二级 6-9m，三级 9-12m）；喷射井点（8-20m ）；管井疏干（大 15m）；管井减压（大 20m）降承压水（喷射井点、管井减压）；降潜水（除管井减压，其余均可）；降地表水（只有集水明排）；砂土（集水明排、轻型井点、喷射井点）；粉土（轻型井点、喷射井点、管井疏干、管井减压）；砂性土（管井疏干、管井减压）；含薄层粉砂的淤泥质粉质黏土（轻型井点、喷射井点、管井疏干）3、明沟集水井排水：基坑两侧或四周设排水明沟（布在建筑基础边 0.4m 外，底面比挖面低 0.3-0.4m），基坑四角或每 30-40m 设集水井（底面比明沟底面低0.5m 上）4、井点降水：挖较深涌水量大有维护结构时用；井点布置（根据坑平面形状大小、地质水文情况、工程性质、降水深度）；基坑宽小 6m 且降水深小 6m，用单排井点，布在地下水上游一侧；基坑宽大 6m 或土质不良渗透系数大，双排，布在基坑两侧；当基坑面积较大用环形井点。

井点距坑壁≥1-1.5m，井点间距0.8-1.6m，井点管埋深经计算确定；滤水管埋入含水层内，并比基坑底深 0.9-1.2m5、基坑隔（截）水帷幕与坑内外降水：地下含水层渗透性强厚度大，用悬挂式竖向截水与坑内井点降水结合、悬挂式竖向截水与水平封底结合截水帷幕（注浆、旋喷法、深层搅拌水泥土桩挡墙）6、帷幕与降水井布置三种类型：（1）帷幕深入降水含水层底板（帷幕隔断降水含水层）（帷幕插入最深降水井布在帷幕内侧）（2）帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中（帷幕插入最浅降水井布在帷幕外侧）（3）帷幕底位于承压水含水层中（帷幕插入深度处中，降水井布在帷幕内侧）四、盾构始发（出洞）与接收（进洞）施工技术1、洞口土体加固：拆洞口围护结构前必须对其加固；加固目的（确保洞口土体稳定防地下水流入；防盾构周围地下水及土砂流入工作井；防地层变形对地面建筑物及地下管线破坏）；加固方法（注浆法、高压喷射搅拌法、冻结法）；注浆法（渗透注浆法适用砂砾土层；挤密注浆法适用砂土层）；冻结法（适用大断面盾构和地下水压高）2、盾构始发技术：（洞口土体加固段掘进、初始掘进两阶段）；决定始发段长度因素（衬砌与周围地层摩擦阻力、后续台车长度）；盾构基座、反力架、管片上部轴向支撑的制安足够刚度；拆洞口围护结构前确认加固效果，必要时补注浆；加强观测工作井周围地层变形、盾构基座、反力架、临时管片、管片上部轴向支撑的变形与位移；初始掘进任务（收集掘进及地层变形量数据；判断土压、泥水压、注浆量、注浆压力是否恰当；测量盾构与衬砌位置，把握掘进方向控制特性）3、盾构接收技术：暂停掘进测盾构机坐标位置，确认与隧道中心线偏差值；根据测结果制订掘进方案；确认洞口土体加固效果必要补注浆；逐渐降低土压泥水压设定值至 0mpa；盾构接收基座制安足够刚度。

五、盾构掘进技术（掘进控制目的：确保开挖面稳定）开挖控制、一次衬砌、注浆控制、线形控制 四大要素1、开挖控制：根本目的确保开挖面稳定；土压式（以土压、塑流性改良控制为主，辅排土量、盾构参数控制）；泥水式（以泥水压、泥浆性能为主，辅排土量控制）；（1）开挖面土压（泥水压）控制值=地下水压（间隙水压） +土压+预备压设定土压—有静止土压（最理想土压值）、主动土压（不塌临界土压最小）、松弛土压（地质良好覆土深能形成土拱时可采用）；预备压设定（土压式 10-20kn/m²；泥水式 20-50 kn/m²）（2）土体稳定性好的场合取低值；地层变形要求小的取高值；Pmax=地下水压+静止土压+预备压 Pmin=地下水压+（主动或松弛土压）+ 预备压；土压泥水压变动越小开挖面越稳定3）土压式掘进最理想地层：塑性变形好、流塑至软塑状、内摩擦小、渗透性低改良材料应（流动性不离析无污染易与开挖土砂混合）；常用改良材料（矿物质、界面活性剂系、高吸水性树脂系、水溶性高分子系）；流动化改良控制是土压式盾构施工最重要因素之一4）泥水式盾构（泥浆性能控制是最重要要素之一）；泥浆性能（相对密度、黏度、PH、过滤特性、含砂率）；泥浆作用（形成泥膜或渗透区域土体强度提高、平衡开挖面土压与水压达到开挖面稳定、泥浆作为输送介质把挖出的土砂运出工作井）（5）土压式盾构出土采用轨道运输；土压式排土量控制方法（重量控制、容积控制）多用容积控制；泥水式排土量控制（容积、干砂量、干土量）2、管片拼装（即一次衬砌）控制：错缝拼装，纠偏或急曲线施工用通缝拼装；随管片拼装顺序分别缩回千斤顶；先紧固环向（管片间）连接螺栓，再轴向（环与环间）下部标准 A 型→左右两侧交替 →邻接 B 型→楔形 K 型；对每环管片的盾尾间隙检测，对隧道线形与盾构方向严控；除曲线施工外蛇形修正采用楔形环管片。

3、注浆控制：向管片与围岩间空隙注浆注浆目的（防地层变形、形成有效防水层、减小管片应力和变形盾构方向控制容易、抑制隧道周边地层松弛防地层变形）；注浆材料性能（流动性好注入不离析良好填充性阻水性高适当黏性不污染环境体积收缩小均匀高于地层土压的早期强度）；一次注浆（分同步、即时、后方）（根据地质条件注浆设备维护控制环境条件开挖断面制约盾尾构造盾构直径）；同步注浆（空隙出现同时注，分盾构的注浆管注及管片注浆孔注）；即时注浆（一环掘进结束后从管片注浆孔注）；后方注浆（掘进数环后从管片注浆孔注）；盾构直径大或在冲击黏性土和砂质土中掘进用同步注浆；自稳性好软岩中用后方注浆二次注浆（弥补一次注浆缺陷）；作用（补足一次注浆未充填部分、补充由浆体收缩引起的体积减小、防周围地层松弛范围扩大）；注浆控制分压力和注浆量控制，应同时进行控制压力控制（压力不变、注浆量变），另一相反注浆量与注浆压力经一定反复试验确认注浆效果；注浆压力（根据土压、水压、管片强度、盾构形式、浆液特性）4、线形控制：主要任务控制盾构姿态；对盾构及衬砌位置进行测量；掘进中主要对盾构倾斜及位置、拼装管片位置控制；盾构方向修正（调整千斤顶使用数量、采用仿形刀向调整方向超挖）；盾构转角修正（刀盘向盾构偏转同方向旋转）六、喷锚加固技术（喷锚支护和超前加固）1、喷锚暗挖与初期支护：喷锚初期支护包括（钢筋网喷射砼、锚杆—钢筋网喷射砼、钢拱架—钢筋网喷射砼）；暗挖隧道内支护加固技术（超前锚杆超前小导管支护、小导管周边注浆或围岩深孔注浆、设临时仰拱）；暗挖隧道外支护加固技术（管棚超前支护、地表锚杆或注浆加固、冻结法固结地层、降低地下水位法）2、暗挖隧道内加固支护：喷射用早强砼，使用前做凝结时间试验，初凝≤5 分，终凝≤10 分；钢筋网 HPB235，6-12mm，网格 150-300mm；钢拱架用钢筋、型钢制成，格栅拱架主筋≥18mm；基面滴水淌水集中出水点用埋管引导疏干；根据地质水文、喷设砼量选喷射方式，湿喷厚 50-100mm；喷砼紧跟开挖工作面分段分片分层由下往上进行；钢拱架全部被喷射砼覆盖保护层厚≥40mm；钻孔不宜平行于岩层面，应沿隧道周边径向钻孔；锚杆必须装垫板，垫板与喷砼面密贴；钻孔安设锚杆前先进行喷射砼施工。

3、暗挖隧道外超前加固：（1）降低地下水位法（达稳定围岩提高喷锚支护安全的目的）；含水松散破碎地层宜用，不宜用集中宣泄排水方法；城市地下工程中最重要决策因素是确保降水引起的沉降不会对已有构筑物或拟建构筑物结构安全构成危害；通常用地面降水方法或隧道内辅助降水方法；当降水方案不满足要求应在开挖前进行帷幕预注浆，加固地层等堵水处理2）地表锚杆杆（管）：适用浅埋暗挖、进出工作井地段、岩体松软破碎地段；按矩形或梅花形布置；钻孔→吹净钻孔→灌浆管灌浆→垂直插入锚杆杆件→杆件固定；锚杆类型根据地质条件、使用要求、锚固特性进行选择；可选中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆、摩擦型锚杆；（3）冻结法固结地层（用于富水软弱地层的暗挖施工固结地层）；当土层含水量大 10%和地下水流速≤7-9m/d 时，冻土扩展速度和冻结体形成效果最佳七、衬砌及防水1、防水结构施工原则“防排截堵结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理”隧道防水（根据工程地质水文地质、地震烈度、结构特点、施工方法、使用要求）（以防为主刚柔结合多道防线因地制宜综合治理）；喷锚暗挖（矿山）法用复合式衬砌，结构由初期（一次）支护、防水层、二次衬砌组成，以结构自防水为根本，辅加防水层组成体系，变形缝后浇带施工缝穿墙洞预埋件防水层桩头接缝为重点。

2、方案选择：措施主要是排和堵结构处于贫水稳定地层同时位于潜水位上考虑限排方案；衬砌背后设排水盲管或暗沟，隧底设中心排水盲沟时，根据渗漏水情况配合衬砌一次施工衬砌背后采用注浆或喷涂防水层方法止水；复合。