地铁工程施工方法范例(12篇)

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地铁工程施工方法范文篇1

关键词:地铁;侧加固;盾构监测;基坑施工;技术;

随着我国施工措施及技术措施的不断完善,我国各施工企业对自身施工要有了更高的要求,不再是一味的要求缩短施工工期,逐渐开始重视施工质量。本文对地铁侧加固措施、盾构监测措施及基坑施工技术展开论述,就是为了使施工企业在施工中在按照施工设计的基础上采取行之有效,且与实际情况相符合的施工措施及技术,提高地铁施工整体质量,促进施工企业的合理化发展进程。

一、地铁盾构施工前的侧加固措施分析

地铁盾构施工前需要做地基处理,对地铁地基施工采取一定的加固措施能够大大提高地铁地基的承载力,提高地铁使用寿命,对施工企业具有一定的经济学意义。目前铁路地基加固施工中最常用的方式就是注浆加固措施。在注浆加固施工前首先应对工程建设地区状况进行实地勘测,而后再根据勘测资料分析该工程地质的特点,比如本文所选取的该工程所在地区的地质状况具有高压缩性,低强度,且容易产生触变及流变等现象,工程地质相对比较差,在这种地质中若施工操作不当,极易造成地层中出现塌陷,为了避免这一状况,施工企业一定要正确开展地基加固施工,只有这样才能有效控制地表沉降,保证后期盾构挖掘施工的顺利进行。

在地基施工中采取注浆加固的方式可以强化地基的承载力,然而这是在正确进行注浆加固的基础上实现的,因此合理进行注浆加固施工尤为重要。在注浆加固施工中应根据工程地区实际情况制定科学的加固方案,由于地铁地基较长,因此应采取分块加固的方式,将地基分为主加固区、次加固区及旋喷桩加固区,在地铁两侧加固施工中,应采取二重管高压旋喷桩加固措施,桩径应控制在1.5m,其之间的相互搭接应控制在20cm。另外利用旋喷桩加固的方式,应严格控制注浆加固之后的静力触探指标,一般情况下该指标应Ps≥1.0MPa。

二、地铁盾构监测措施及基坑施工技术控制

做好地铁地基加固施工是顺利进行后期施工的基础,而地铁盾构监测工作则是保证整个地铁施工质量的关键,因此要全面进行地铁盾构监测措施,本文笔者针对地铁普通部分与重点部位的监测分析,并研究了地铁基坑施工中的技术控制。

1.地铁盾构监测措施

①地铁普通部位的沉降及水平位移监测。在地铁盾构监测工作中,对于普通部位的沉降监测,应根据地铁施工现场的实际条件,按照一定的施工等级分别对基准点、施工基点及沉降监测点进行依次控制。当基准点和监测点两者之间形成闭合或者是与水准路线附合后,应取两次监测数值的平均值,并将该平均值当作初始高程值。与此同时在对水准线路进行观测时应与基准点或者是施工基点保持同步,监测得出的各项数值结果的偏差应控制在相关要求范围内。另外,对于地铁普通部位的水平位移监测,应采取小角度观测法对地铁盾构普通部位的各个基点进行监测,监测达到相关施工要求合格后,应利用先进的电子全站仪对已经监测过的各基点之间的小角度及距离进行准确测量,并精确计算各基点与实际基准线之间存在的偏差,那么计算得到的偏差就是地铁盾构垂直线路方向的位移量。

②地铁盾构重点部位沉降监测。一般在地铁盾构重点部位沉降监测中都是采用电水平尺法,这是由于电水平尺的功能性及作用决定的。电水平尺在安装时是紧贴着被测对象的,既不会影响行车,同时还能够自动读取监测数据,比较适合在行车封闭路段时进行全方位,且连续的沉降监测。不仅如此,电水平尺具有较高的分辨率,利用该工具对地铁盾构重点部位进行监测,能够监测小到1"的倾角变化,使用电水平测量出来的数据十分可靠,具有一定的参考价值。在地铁盾构重点部位沉降监测过程中若将多个电水平尺首尾相连进行测量,能够准确计算出地铁盾构的绝对位移,并且还可以根据这些测量数据推断出的地铁盾构的沉降断面。此外,在盾构检测中运用电水平尺与数据采集器进行相互配合,能够实现盾构实际状况的连续监测,实时掌握盾构施工中存在的沉降变化,如果监测到过大或者影响盾构施工安全的沉降量,那么其就会发出报警信号。可以说电水平尺在盾构各个部位沉降测量中的应用给盾构施工提供了安全保障。

2.地铁基坑施工技术控制

在地铁建设施工中不仅要对基础施工环节及重点施工环节进行完善,更需要对地铁施工中的各个环节进行把控。在地铁施工中影响地铁整体施工质量的重要因素是施工技术,施工技术应用的正确与否在很大程度上能够决定施工质量。

①井点降水。在基坑施工中由于地铁基坑开挖深度比较大,那么为了防止基坑开挖之后出现过量结承压水,导致基坑坑底突然漏水,因此应采用深井减压降水的施工方式。在施工过程中要对承压水水头埋深进行准确测量,这样可以有效避免承压水过量而影响整个施工进度及质量。利用深井减压降水虽然能够降低承压水,但是如果过量会给地铁沉降造成一定的影响,因此在降承压水施工中应确定基坑开挖的实际情况及深度,这样就能够对承压水进行适当施降。

②土方开挖。由于地铁施工建设工程量较大,因此在土方开挖施工过程中应该分层、分块及分段进行相关施工操作,在开挖过程中要保证各个部分的平衡性与对称性,应做到先撑后挖,减少地铁基坑在无支撑状况下的暴露时间。在土方开挖施工中要保证每道支撑的形成应到达施工设计强度的80%,只有达到这种强度才能够进行下层的土方开挖施工。在土方开挖施工中对于第一层土方开挖可以运用大面积开挖的方式,基本上不会对地铁基坑造成影响。为了减少基坑在无支撑状况下的暴露时间,应合理限制每块开挖以及支撑形成的时间。每层土方开挖都有其一定的施工工序及要求,那么要确保土方开挖质量,就要严格按照相关施工规范正确进行每道施工工序的操作。

三、总结

地铁地基属于地铁结构中的基础性构造,在整个地铁施工中起着基础性与决定性作用,若地铁地基质量无法得到保障,那么后期施工质量就无从谈起,因此在地铁地基施工中要采取注浆加固的方式,提高地基的抗压能力与承载力。此外,通过对地铁盾构进行实时监测,能够为地铁施工提供一定的数据依据,对保证地铁沿线施工的安全性具有重要意义。

参考文献

[1]朱健,郭伟光.大上海会德丰广场紧邻地铁深大基坑施工技术[J].施工技术,2011,5(13):256-257.

[2]李术希.地铁盾构井的变形监测与施工控制方法[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2009,2(08):27-28.

地铁工程施工方法范文篇2

关键词:地铁车站;施工风险;对策

中图分类号:U231文献标识码:A

引言

改革开放以来,随着经济的发展,我国内地城市化进程加快,城市交通问题成为制约城市发展的重要因素。因此,发展城市轨道交通已成为必然的选择。地铁以其无法比拟的优越性,成为解决时间集中,客流量特大城市的交通问题的理想方式。但是地铁建设作为一项高风险建设工程,具有投资大、施工周期长、施工项目多、施工技术复杂、不可预见危险因素多以及对社会环境影响大等特点。而地铁车站作为地铁建设最重要最复杂的部分,其能否安全施工对整个地铁工程是至关重要的。本文从地铁车站的施工方法入手,找出隐藏于施工过程中的风险源,并给出了相应的对策。

一、地铁车站的施工方法

(1)明挖法,一般情况下,如果地面交通环境允许,在进行地铁车站的施工中首先考虑的就是明挖法,明挖法具有施工工期短、施工速度快以及施工作业面多的特点,在进行施工的时候对施工的工程造价以及施工的质量能够进行很好的控制,但因对城市生活干扰大,应用受到各种因素的限制,尤其是当地面交通和环境不允许时,只能采用盖挖法或新奥法;明挖法适用于浅埋车站、有宽阔的施工场地,可修建的空间比较大,如宁波地铁樱花公园站,该车站为宁波地铁1号线和3号线的换乘车站,该站基坑均采用明挖法进行施工。

(2)暗挖法,暗挖法通常就是指新奥法、浅埋暗挖法以及盖挖法和暗挖法相结合的施工方法。

(3)盖挖法,盖挖法是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。而按照施工顺序的差异,我们可以将盖挖法分为盖挖顺作法和盖挖逆作法两种。在城市繁忙地带修建地铁车站时,往往占用道路,影响交通,当地铁车站设在主干道上,而交通又不能中断,且需要确保一定交通流量要求时,可选用盖挖法,如南京地铁四号线草场门站,该车站由封堵墙分为三个基坑,均采用盖挖+半盖挖顺做法施工。

(4)盾构综合法,当前在美国等一些发达国家已经采用了配合盾构法修建地铁车站的施工方法,这种施工方法可一次性采用盾构法将区间隧道和过站隧道贯通,然后在盾构隧道的基础上进行扩挖而形成地铁车站;另外,也可以直接利用大直径盾构机或连体盾构机修建地铁车站。

二、地铁车站施工风险分析

(一)基坑工程风险

导致基坑工程风险的原因是多方面的,通过对以往基坑工程事故的分析,将造成基坑事故的主要原因归纳为五大类:建设单位管理问题、勘察单位勘察问题、设计单位设计问题、监理单位监管不到位,施工单位作业问题;对于基坑工程而言,工程的设计问题和施工问题是导致工程施工事故的主要源头。

(1)基坑设计

1)盲目设计、私人设计、越级设计及无证设计等是导致基坑工程出现事故的重要原因;

2)未根据相关规范标准进行设计是导致基坑工程施工事故的一种常见原因;

3)进行设计前,未做好有关技术论证,导致工程的一些结构(如支护、荷载等)设计不合理;

4)基础数据调查失实失真;

5)工程相关防护结构设计不到位;

6)设计人员水平有限,且缺乏设计经验,疏忽大意使得工程设计安全系数过小。

(2)基坑施工

1)施工单位越级承包或无施工资质承包基坑工程;

2)施工单位缺乏经验,技术水平低,且不重视信息施工,未能严格遵循施工规范、方案、技术交底的要求进行施工;

3)施工过程管理混乱,操作人员综合素质较低,安全意识淡薄;

4)工程施工过程中各单位缺乏沟通,相互之间协调处理不当;

5)降水、排水、放水的措施不当;

6)工程施工过程中,随意变更设计,且工程运行时管理不当。

(二)结构工程风险

地铁车站结构工程主要为支架模板施工、钢筋施工、混凝土施工、构件安装工程等,在结构工程施工过程中,因为各种原因导致结构一部分或者整体不符合设计要求、人员伤亡、设备损坏等,即导致工程出现质量问题或质量事故。通常导致工程出现质量问题及质量事故的风险源主要有如下几类:

(1)自然因素:自然因素主要包括一些恶劣的气候变化,如干热、大雨、大风、冰冻、火灾、地震及洪水等;

(2)材料因素:工程所使用的材料与工程要求不符,或者使用的部分材料超过期限等;

(3)基础数据调查失真:工程前期放样、测量不准确,测量方法有问题等;

(4)一些错误的施工方法,如施工流程不当、过早加荷、堆重超载等。

(三)施工中风险事故

(1)基坑工程

由于风险源引起的基坑工程施工中主要风险有:土方开挖过程中,土体滑坡、基坑坍塌、支撑失稳、承压水突涌、基坑底部出现冻胀、流砂、沉陷、围护损伤等,另外还有一些轴线移位、上部结构形变、基础倾斜等,这些风险事故对周围建筑物、地下管线及施工人员均会造成极为严重的损失。

(2)结构工程施工

混凝土出现纵向变形:结构混凝土因为养护不当,使得混凝土出现干缩裂缝、温差裂缝、膨胀裂缝等,导致混凝土出现纵向的不均匀沉降,最终导致混凝土纵向出现变形。

混凝土开裂:由混凝土干缩、温差引起的结构纵向拉应力以及不均匀沉降引起的结构弯曲拉应力都可能导致混凝土的开裂,这就可能导致结构工程的失稳。

三、地铁车站施工风险预控对策

(一)从工程整体角度

(1)正确选择基坑的支护结构。对于基坑支护结构,首先对其的选取一定要与工程实际情况,包括工程地质与水文条件、基坑开挖深度、基坑工程的安全等级及土方开挖方法、地下水处理所面对的问题、基坑侧壁的安全等级等,密切结合,充分考虑工程所处环境条件及基坑施工过程中周边建筑物及管线等可能对工程施工造成的影响;其次还要对各种支护结构的技术特点、适用范围及造价做到心中有数;最后,基坑支护结构选取一定要注意开挖过程中的降水、排水方法及基坑变形控制标准。

深基坑开挖与支护的重点是保证施工过程基坑内的正常工作及基坑周边环境的安全,因此必须认真抓好对基坑支护工程影响较大的周边建构筑物的位移监测工作,通过利用现有资料,选择针对性较强的基坑支护方案,保证施工安全和质量。

(2)基坑工程设计优化。基坑工程施工其实是一类较为系统性的施工,它需要同时解决很多技术难题,如土体强度和稳定问题、支护结构变形问题等,并且基坑施工中还要求实现很好的经济效益,这就需要在基坑结构设计时对比多种方案,然后从中选取一些相对较好的方案,最后再对这些方案进行优化整合,对工程基坑设计优化的依据有以下几点:

1)施工技术可行性、先进性;

2)工程能达到的经济效益预估;

3)工程施工可能会对环境造成的影响预测;

4)工程施工周期的比较。

(3)做好信息化施工。通过地铁工程基坑事故统计发现,几乎所有的基坑施工都和险情预报及监理不力有关,基坑施工环境监测不但是及时引导工程正确施工的重要措施,还是防治工程事故出现的重要手段。因此在基坑施工过程中,一定要加强对周边环境变动的监测,与此同时,还要对工程中出现的异常情况采取应对措施,最终有效防范工程风险,保证施工安全。

(二)结构工程施工风险预控对策

(1)混凝土浇筑时支架失稳对策

凝土浇筑时支架失稳是主体结构施工经常发生且危险性相对较大的施工风险,因此,在模板支架施工前应该先进行设计和结构计算,根据不同的结构类型及模板类型,选配合适的模板支架系统,在此基础上,按照相关规范标准和要求编制切实可行的模板支架施工方案,同时要严格控制支架材质,严格执行材料进场验收和检测制度;在模板支架施工过程中,要进行现场旁站监督、指导和管理,确保模板支架工程符合相关规范标准以及方案和交底要求;在模板支架施工完成后要组织进行自验收和监理验收,验收合格方可进行混凝土浇筑作业,混凝土浇筑速度不能过快,浇筑要均匀,避免因受力集中导致支架失稳。

(2)车站纵向变形对策

采用诱导缝构造代替一般的施工缝。诱导缝是具有一定抗弯刚度和防止剪切移动接缝张开顶大底小,变形很小的变形缝;采用诱导缝这一构造措施,形成结构体系中的薄弱环节,当车站结构变形时,将结构不均匀沉降、季节性温差及干缩引起的结构弯曲内力和水平拉应力集中“诱导”到诱导缝处,是结构具有一定的抗弯和抗剪强度,将地铁车站结构底板的挠曲和剪切变形控制在一定的限度内,保证车站正常运行。

(3)混凝土开裂对策

为了防止混凝土开裂,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面,使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;一方面,使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力,因此混凝土早期养护是防治混凝土开裂的关键措施,在施工中应切实重视起来。

(三)建立风险自救系统

建立风险自救系统的主要目的是一旦出现风险,或者应急预案启动后,施工作业人员能利用准备的工具及时逃出险情现场,或者进行自救,进而最大可能的减少险情发生后的人员伤亡。

(1)做好逃生自救演练。组织相关工程施工人员进行逃生演练,模拟出现风险之后的可能的逃生自救方法,确定正确的逃生途径、方式、路线,并能对各种逃生工具的使用做到熟练掌握。

(2)高处自救。对于高处施工作业,也应该做好相关自救演练,熟悉和掌握不慎高处坠落或脚手架失稳时利用手头工具进行自救的方法和途径。

结语

总而言之,针对当前我国地铁工程施工风险管理现状,结合本人的从业经验,认为可从以下几方面来开展相关风险管理工作,首先,切实提高风险管理过程中法规建设,明确风险管理标准,保证工程安全能切实得到贯彻和执行;其次,使用新技术、新材料、新设备时,要切实做到信息化技术风险预控,建立风险科学监测预控及高效反馈机制;最后,做好与重大风险事故相对应的防治技术的研究,通过这些措施最终有效控制工程风险,保证工程施工安全。

参考文献

[1]余宏亮.基于工程图纸的地铁车站施工安全风险自动识别研究[D].华中科技大学,2011.

[2]曹振.西安地铁盾构施工安全风险评估及施工灾害防控技术[D].西安科技大学,2013.

[3]周洁静.地铁施工项目风险评价研究[D].大连理工大学,2009.

地铁工程施工方法范文篇3

【关键词】地铁;暗挖车站;洞桩法;施工技术

1.工程简况

在进行地铁暗挖车站洞桩法的施工前,要对施工的工程简况进行了解。其中包括车站的情况、地质的情况、附近的环境、工程特点等,只有将这些基础信息掌握好,才能为后续工作打下夯实的基础。

2.选择合适的工艺

本文通过某工程的工艺选择进行探讨,在进行上述调查后,要根据周围的环境,如:居民的居住情况、商业经营活动、交通等进行工艺选择。在某工程中对周边环境的综合因素进行调查后,为了确保周边环境的安全稳定性,因此采用了洞桩法对地铁站进行暗挖施工。

3.地铁暗挖车站洞桩法工艺原理

地铁暗挖车站洞桩法的原理,就是将传统的地面框架结构施工法与暗挖法进行有效的结合,就是将地上不能够进行基坑维护的施工,转移到地下进行,但是要提前暗挖好导洞,之后一起构成梁、柱、拱等具有支撑作用的体系,将施工的外部荷载能够稳定的支撑住,之后在顶拱与边拱的支撑下,继续向下挖土体。因此施工内部结构形成由外部边桩、顶拱初期支护、内层二次衬砌组合等结构,形成的永久性承载体系。

4.地铁暗挖车站洞桩法工艺特点

(1)在施工的过程中,由于周边的环境因素影响,不能够进行明挖施工,因此会选择暗挖施工法,因为它可以有效减小施工带来的周围环境及地面的影响。

(2)由于地铁暗挖车站洞桩法工艺,不容易引起周围地面的沉降变形,因此能够有效的保护地下与地上建筑的安全性。

(3)地铁暗挖车站洞桩法工艺与中洞法等暗挖工艺相比较,地铁暗挖车站洞桩法工艺不仅能够有效的减少废弃量,同时它的结构也能承受住更大的外力,另外地铁暗挖车站洞桩法工艺也比较经济实用。

(4)地铁暗挖车站洞桩法工艺,因为受结构跨度与建筑层数的影响特别小,因此它的应用范围比较广泛,尤其是针对施工附近有桥梁与高层建筑,施工效果比较明显。另外因为边桩的隔离桩功能,因此能够有效的保护建筑物。

5.地铁暗挖车站洞桩法施工方法和步骤

在洞桩法施工的过程中,首先要待开挖竖井的井底封闭后,对横通道进行开挖,开挖的顺序为先下后上,先两边后中间的顺序,对主站体的六个导洞进行施工。之后主体下部的导洞,进行条形基础的施工,在下部导洞的中部,进行底纵梁的施工,之后将挖孔灌注桩与柱顶冠梁在上部边导洞内进行,在中上部导洞内,进行吊装钢管柱的施工,然后进行顶纵梁的施工。等到主体桩的柱梁体系形成后,开始对主体上部导洞拱部土体进行施工,同时在施工的初期,要及时的进行支护工作,之后在支护顶拱、梁、桩等的支撑下,进行土体向下开挖的工作,同时混凝土的结构施工也要一同进行,采用逆柱法的方式,进行车站的主体结构施工。

6.地铁暗挖车站洞桩法施工关键技术

1导洞开挖技术

(1)施工难点:因为车站主体的导洞距离只有6、7米,因此在施工的过程中,容易相互影响,因此为了减少这种现象的发生,要严格的制定导洞开挖的顺序,同时还要避免因导洞过多,而导致的地面沉降,从而保证地下管线及周边环境的安全与稳定,但这也是导洞施工中,技术要求很高之处。

(2)应对方法:首先,在进行导洞开挖的过程中,一定要严格的按照先上后下,先两边后中间的顺序进行,同时在小导洞施工的过程中,一定要及时的进行开挖支护的施工。其次,要根据监控测量结果,适当的调整施工参数与施工方式,因而施工的安全提供有利的保障。然后,要保证导洞间的距离,为了防止导洞间互相影响,因此要导洞间的距离控制在合理的范围内。最后,提高对小导洞台阶的挖掘速度,使对地层的影响最小化,同时要做好支护工作,加快内部结构的成环速度,能够有效的防止导洞的沉降与变形。

2钢管柱安装和柱内混凝土施工技术

(1)施工难点:在施工过程中,钢管混凝土起着承载的作用,同时钢管柱混凝土的质量对整个施工结构都有很大的影响。但在实际的施工过程中,由于导洞的面积限制,因此在进行钢管柱的安装精度与其混凝土的施工质量受到了严重的限制,这也是钢管柱施工过程中的技术难点。

(2)应对方法:首先,在进行中下导洞的底纵梁的施工过程中,应应用高精度的自动安平投影仪,一般应用精度二百万分之一的仪器,同时与激光测绘仪与前方交汇法想结合,将钢管柱基础中心位置进行定位,之后进行钢管柱的预埋工作,之后将调平基板进行合理的安装。其次,柱的钢管分节吊装,钢管各节之间采用高强螺栓连接。柱下端与底纵梁预留调平基板连接,上端用设在柱上的定位器定位。

3主体结构扣拱施工技术

(1)施工难点:主拱地层软弱含水,大跨开挖施工风险大,单个主拱开挖跨度已达11.3m,双跨对称同时开挖则将达22.6m,中间支撑相对较窄,中上导洞土层受主拱开挖影响受力复杂。结构顶部有多条管线与车站并行,距结构较近且多是雨污水管存在渗漏,施工中确保管线不渗不裂正常使用也是本工程的一大难点。

(2)应对办法:主拱采取分部开挖,减小开挖跨度,缩短每循环作业时间,尽快将开挖后地层闭合成环。在施工接近管线位置时,打超前水平探孔,以探明前方的水文地质情况,若存在残留水,通过探孔排出。加强施工中的监控量测,重点监测洞室拱顶沉降和管线本身沉降。如果变形量和变形速率超过允许值时,立即采取应急措施,包括加强超前支护、初期支护、增设临时支撑、改变开挖步骤、修改施工方案等。

7.结语

在城市化的背景下,城市的人口密集度在不断的增加,同时地面的交通拥挤程度也越来越严重,因此为了缓解地面交通拥挤压力,地铁事业在不断的兴起。同时在地铁施工的过程中,要保证不影响人们生活与建筑质量的前提下,选择合适的施工工艺。地铁暗挖车站洞桩法作为是地铁施工过程中,通常采用的一种工艺,能够有效的缓解,环境、地质等对施工的制约,提高施工的质量,为地铁事业的发展奠定基础。

参考文献

[1]《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版);

[2]《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);

地铁工程施工方法范文

关键词:地铁,深基坑,施工方法,炮眼监控量测

1工程概况

1)工程简介。

地铁站主体结构位于中山路下方,采用暗挖中洞法施工。车站在两端设置两处风井及风道,在施工期间作为施工竖井及施工通道。1号竖井开挖尺寸为18.8m×6.6m,深度为28m,采用倒挂井壁法施工。在竖井井口处设置一道1.5m宽、1m高的混凝土锁口圈梁,以保证向下开挖过程中,能够承担竖井井身重量及爆破震动荷载,保证结构稳定。

2)工程及水文地质。

竖井范围地貌为坡残积台地,后经人工改造,场地由东向西缓倾,地面高程约22.26m。竖井地质情况由上到下依次为素填土(22.26m~19.91m)、强风化辉绿岩(19.91m~8.20m)及中风化辉绿岩(8.20m~-5.74m),局部受区域构造影响,岩石节理裂隙较发育。中风化辉绿岩的抗压强度约35MPa,辉绿色,块状结构,岩芯呈碎块状,锤击易碎。岩体较破碎,局部较完整,岩体基本质量等级为Ⅳ级。本场地地下水按赋存条件主要为孔隙水和基岩裂隙水,地下水位埋深约10m。

3)结构形式。

竖井结构形式为矩形,开挖尺寸为18.8m×6.6m,竖井采用格栅钢架+喷射混凝土支护体系。素填土层及强风化岩层格栅间距为50cm/榀,打设42锚管,注水泥水玻璃双液浆,横向间距1m/根;中风化岩层间距为75cm/榀,打设22砂浆锚杆,注水泥砂浆,横向间距1m/根。

2光面爆破施工方法

2.1光面爆破施工工艺流程

竖井光面爆破按以下流程进行:测量放样风动凿岩机钻眼清孔装药引爆通风排烟出渣断面测量(欠挖处理)格栅安装、初期支护下一循环。

2.2施工设备及爆破材料

1)钻孔采用6台YT-28风动凿岩机同时进行,一台20m3空压机供风,炮孔直径为42mm。风钻钻进速度为20cm/min,孔深1.2m约需6min完成。监测仪器为爆破测振仪1台,型号为Vm-63型;精密水准仪1台,莱卡NDA03型;收敛仪1把,YD-SLJ-3型。

2)炸药采用2号岩石乳化炸药,单个药包重量为150g。采用不耦合装药,药卷规格为外径32mm,不耦合系数为1.3。

3)非电毫秒微差导爆管起爆,通过导爆管引爆安装在药卷中的雷管,引发药卷爆破,从而爆破岩石。

2.3炮眼布置原则

1)布置掏槽眼,角度与水平岩面约呈60°,但在岩层层理发育

明显时其方向应尽量垂直于层理,以保证掏槽效果。掏槽眼比其他炮眼深40cm。掏槽眼在打设过程中要控制好角度,角度过大,可能造成掏槽无法形成,后续爆破无临空面;角度过小,将可能造成两侧掏槽眼眼底串通,降低炸药爆破威力[1]。

2)周边眼严格按照开挖轮廓线布置,在硬岩中,周边眼的眼底落在断面开挖轮廓线外8cm左右,向外倾角约10°,眼口紧贴上一榀格栅喷射混凝土面布置;在软岩中,周边眼的眼底落在断面开挖轮廓线内5cm左右,以减小爆破时超挖量。对于局部欠挖部位,采用风镐人工修整,保证结构厚度。

3)辅助眼的布置原则是密,中间略大,并根据岩性软硬程度合理调整炮孔间距。

2.4炮眼布置参数

在中风化辉绿岩地层中,根据现场前三次试爆情况,确定以下布置参数(见表1)。周边眼间距60cm,内圈眼间距75cm,辅助眼及扩槽眼间距90cm,排距70cm~90cm,见图1。掏槽眼采用斜眼复楔形掏槽方式[2],见图2。掏槽眼内侧孔口间距为2.5m,外侧孔口4.5m。掏槽眼深度1.6m,倾斜角度60°,其他眼深度均为2m。

2.5炮眼封堵

炮泥采用粘土和细砂拌和,比例为砂∶粘土∶水=3∶1∶1,含水量为15%~20%。一般以手握紧能使之成型,松手后不散开,且手上不沾水迹为宜。药卷安放后应立即进行堵塞,首先塞入纸团或塑料泡沫,以控制炮泥堵塞长度,堵塞长度控制在20cm~30cm左右。

2.6爆破网络连接

我们在隧道上一般是采取的也就是隧道“光面爆破”,所谓光面爆破就是在爆破开挖时,沿设计开挖轮廓钻孔装药,在开挖区主爆破孔之后起爆,以获得比较平整壁面的爆破。光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面,是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。掏槽眼:1、3段。辅助眼:5段。内圈眼:7、9段。周边孔:11、13、15段。起爆顺序为先掏槽眼,扩槽眼,然后辅助眼、内圈眼,最后是周边眼。导爆管雷管选择多段位毫秒微差起爆,由于基坑长度较大,左右两侧选择两种段位导爆管雷管。掏槽眼1段,扩槽眼2段3段,辅助眼5段、6段,内圈眼8段、9段,周边眼11段、13段。网络连接采用串并联连接方式,约20个导爆管一束,然后采用导爆管引出地面,引爆装置引爆。

3竖井监控量测

1)在施工过程中,由于常见的各种施工方法涉及大量基坑开挖、暗挖、降水和爆破等工程,对地层易产生扰动,有可能引起地表、附近高大建筑物变形或塌陷,危及建筑物及人员的安全,同时,污水管和下水井管渗漏致使土质自稳能力丧失,造成施工艰难。而监控量测在指导隧道施工上具有重要意义。由于隧道设计过程中对围岩结构以及地下土层状况,包括地下水位和管网的不确定性,使得支护参数存在可变性,隧道施工过程中的监控量测主要是监测围岩与支护的变形和应力,了解隧道围岩与支护的变形特征与受力状态,判断围岩的稳定性、支护的合理性,对下一步的设计与施工提供指导,实现动态设计与施工。另外结合隧道施工中的风险工程,如下穿既有建筑,既有河流,既有管线管网等,对其进行风险监控,达到施工过程中的风险预控,保障隧道结构的施工安全,同时也避免地上建筑及构筑物的倾覆和破坏,保障隧道基坑开挖的安全性,使整个隧道在安全的环境下施工,对施工作业人员的人生财产安全负责,使城市地铁施工在取得良好的经济效益的同时,有良好的社会影响和社会效应。日常监测的项目主要有地表沉降、洞周收敛、内支撑水平位移、爆破震动速度、周边建筑物倾斜等[3]。爆破震动速度是反映爆破设计优劣的一个重要指标。施工过程中采用TC-0850爆破测振仪(三通道)进行振速测试。竖井累计进行了21次振速测试,获取63个振速分量值。主要分布范围为:1.0cm/s以下4次;1.0cm/s~1.5cm/s之间54次;1.5cm/s~2.0cm/s之间5次。爆破振速基本控制在1.5cm/s以内,爆破安全性很高。2)在竖井口范围,按要求共布置68个地表沉降观测点。从竖井开始施工时进行初始监测,监测频率为每天1次。本文选取两个监测点,分别位于长边及短边一侧靠近竖井2m处,其时间―累计沉降曲线如图3所示。CJ1点最大沉降量为31.23mm,CJ2点最大沉降量为23.18mm,施工期间基坑结构稳定。

4结论与建议

1)1号竖井施工过程中,共进行了21次振速测试。结果为爆破质点振速大部分控制在1.5cm/s以下,周边30m范围地面仅有微微震动。由于全部在白天进行爆破作业,对行人基本无影响。

2)竖井掏槽眼采用复楔形掏槽方式,大大加快了掏槽眼的作业时间,缩短了每循环的施工时间。

3)施工过程中遇到了岩石破碎带及部分孤坚石,及时调整了炮眼间距及药量,爆破效果良好。中风化岩层中,周边眼残眼率基本在70%以上,超欠挖量得到了有效控制。

4)监控量测在竖井爆破施工过程中作用明显。根据爆破震动速度、地表沉降等数据的监测分析,可以及时掌握竖井结构及周边的地层变化情况,及时采取加强措施。5)竖井长边方向沉降量与短边方向比较,沉降量略大。主要原因为长边方向基坑净空收敛较短边略大,容易受爆破震动的影响,对地层的扰动较大。

参考文献:

[1]关宝树.隧道施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2]戴俊.爆破工程[M].北京:机械工业出版社,2007.

地铁工程施工方法范文篇5

关键词地铁施工环境影响措施

随着北京市经济建设的飞速发展,以及北京申办2008年奥运会的成功,城市轨道交通建设迎来了一个高峰期。西直门~东直门的城市铁路今年年初全线建成通车,轻轨八-通线年内可望通车,地铁五号线已完成施工招标且部分工程已开工,地铁四号线、十号线、奥运支线均在开展初步设计,不久即将开工。到2008年,上述线路均建成通车,北京市城市轨道交通运营长度将达到300km。可以展望,不久的将来,北京市的轨道交通线网骨架基本形成,将较大地改善城市环境,尤其是交通状况将进一步好转。然而,地铁是一项综合复杂的市政工程,点多、线长,且穿越城市中心区,建设施工过程中不可避免地会对城市环境和城市居民生活产生一定的影响。四号、五号、十号线及奥运支线总长近100km,是北京有史以来规模最大的地下工程,穿越了东单、西单、中关村、CBD等北京市最为繁华的地区,而建设施工时间均集中在今后的几年。多条地铁线路同期施工在我国地铁建设史上还是第一次,对城市社会经济环境、市容、生态环境等造成什么样的影响以及如何减小影响是值得探讨的问题。

1在建和拟建的地铁工程(图1)简介

地铁四号线:是北京市轨道交通网中南北方向的轨道交通线,线路南起马家堡,北至龙背村,跨丰台、宣武、西城、海淀四个行政区。线路经马家堡、陶然亭、菜市口、宣武门、西单、西四、西直门、中关村、颐和园等地区,全长28.16km。除北端的龙背村站附近为地面线外,其它均为地下线,共设车站24座,其中地下站23座。目前正在开展初步设计,计划2003年12月开工,2007年底建成通车。

地铁五号线:是北京市轨道交通网中南北方向的轨道交通线,线路南起宋家庄,北至太平庄,跨丰台、崇文、东城、朝阳、昌平五个区。线路经刘家窑、蒲黄榆、崇文门、东单、东四、雍和宫、和平里、立水桥、太平庄等地区,线路全长27.6km,其中地下线14.7km,设车站22座,其中地下站16座。现已开工,计划2006年底建成通车。

地铁十号线:是北京市轨道交通网中一条由西北至东南的轨道交通半环线,跨朝阳、海淀、丰台三个区。线路西起蓝靛厂,沿巴沟路、海淀南路、知春路、北土城路,斜穿太阳宫地区,沿东三环路一直向南,经亮马河、农展馆、京广中心、国贸、劲松等地区,至南三环分钟寺桥,沿龙爪树路、石榴庄路直至终点宋家庄,全长32.72km。工程分两期建设,一期工程至劲松站,线路长26.2km,设车站22座,均为地下车站。目前正在开展初步设计,计划2003年12月开工,2007年底建成通车。

奥运支线:为十号线一期工程的组成部分,通向奥林匹克公园,与十号线在安定路站接轨,全长5.91km,设4座地下车站。目前正在开展初步设计,计划2003年12月开工,2007年底建成通车。

2地铁施工对城市环境的影响

2.1地铁施工对城市社会经济环境的影响

首先,地铁施工会对城市道路交通产生一定的影响。道路交通是国民经济发展和社会进步的重要基础条件,随着近些年的城市建设,北京市道路交通已进入现代化时代,道路总长度约18000km,其中市区道路4200km,并已形成四通八达的道路交通网。但是,另一方面,机动车的数量也在日益上升,北京现有机动车已达200多万辆,其中四环内120多万辆,加上外省、市的大量车辆,另外还有非机动车1100多万辆,市中心区道路网高峰期的平均负荷度已经超过90%,一些主干道的平均车速已降至12km/h,个别路段的车辆行驶速度仅为7~8km/h。尽管城市道路仍在不断新建和拓宽改造,但机动车却保持10%~15%的较高的年增长速度,供求剪刀差在日益加大,交通状况不容乐观。

地铁一般沿市政道路敷设,通常采用明挖、暗挖、盖挖、盾构等施工方法。用明挖、盖挖法施工的大多需要占用道路,即使采用暗挖法施工,施工场地亦可能需占用道路,占道必然影响交通。另外,由于施工的需要,大量的施工材料、垃圾碴土需要运进或运出,相应增加了许多施工车辆,无形中又增加了交通的压力。这几条地铁线路均穿过城市中心区,多数车站将采用明挖法施工或占道施工,而且多数车站都跨路口布置,影响的可能还不只是一条道路的交通,而是路口四个方向的交通。上述线路通过的东单、西单、中关村等都是北京市交通拥堵的地区,随着地铁的施工,交通拥堵状况有加剧的可能。四号、五号线上方的道路是少有的贯穿市区的南北向道路,随着地铁的施工,市区南北交通将更加紧张。菜市口大街、西直门外大街、中关村大街、崇文门外大街等都是城市主干道,十号线经过的东三环路是城市快速环路,北土城路、知春路等也都是市区交通网的重要干线,奥运支线经过的北辰路等亦是城市主要干线。众多干线受到影响,直接影响到城市路网,从而使整个城市交通受到影响。从目前开工的五号线工程中,可以初步感受到其对交通的影响。

其次,是对商贸的影响。商贸是城市生活的重要组成部分,上述线路通过的地方多是商业集中地区,其中西单、东单还是全国有名的商业区。尽管地铁敷设在地下,但需要有通向地面的出入口、风亭等设施;另外,从工程施工考虑,需要大量临时施工用地。这样一来,一些临街的商业用房需要拆迁,从而影响了原有的商贸活动。地铁五号线经过的东单北大街,号称北京的“银街”,如今,许多商业用房已经拆迁,已经不见往日的繁荣景象。即使不拆迁,由于施工围挡的存在,也势必破坏了原有的商业气氛。从购物消费者的心理来说,一般不会喜欢到不好的购物环境去购物消费。因此,地铁施工对商贸的影响也是必然的。

再就是,对城市居民生活产生影响。交通和商贸活动与居民生活息息相关,城市居民是交通和商贸活动的主体,交通和商贸受到影响,直接影响的还是城市居民。还有,由于征地拆迁,使城市居民和单位受到影响;施工围挡给居民出行带来影响;一些公共用地可能变成了施工用地,使居民减少了休闲的场所;施工中使用机具产生噪声、振动等,影响居民的工作和休息;施工导致公交车改线或公交站点移位等都给居民带来不便等等。另外,一些地下管线如水、电、气、通讯等迁改亦会对居民生活产生影响。

2.2地铁施工对城市市容、景观、生态环境的影响

近年来,随着可持续发展战略的实施,北京加大了环境整治的力度,一些工厂和企业搬出了市区,修建了大量新的生活小区,并建成了大量的绿地,市容和环境发生了较大的变化。京城大地生机盎然,处处是绿的世界、花的海洋,久违了的蓝天白云又重新回到人们的身边……。然而,地铁施工可能会对这些产生影响,一些工程的临时施工用地都占用了绿地。绿地是城市宝贵的资源,是城市生态系统的重要组成部分,可以起到防风固沙、抑制扬尘、清洁空气、美化环境并愉悦人们心情的作用。但是,由于占用绿地的造价和综合影响最小,不得不作出如此的选择。大量占用绿地,而且占用时间较长,对城市市容、生态景观是个不小的影响。取而代之的是喧嚣的工地和施工围挡,必将影响到市容和城市景观,而且施工过程可能还会出现扬尘和泥浆等,都会影响城市市容。

还有,由于地下工程施工都需要降水,降水可能导致区域甚至市区地下水位下降,还可能造成建筑物沉降,这些都给城市市容和环境带来了影响。

另外,北京是著名的历史文化名城,地铁沿线有大量的文物古迹,随着地铁的建设施工,可能会因之受到影响。

3积极应对,减小对城市环境的影响

可以肯定,地铁建设必将对北京城市环境产生一定影响。但是,地铁工程不能因此而不修,因为地铁是奥运的承诺项目,同时也是解决目前交通拥挤状况和城市远期交通的出路所在。既然没有选择,只有积极应对并采取有效措施,减小对城市环境的影响。

3.1做好前期评估,实行宏观控制

地铁施工是城市建设中的一件大事,而多条地铁线路同期施工在我国地铁建设史上还是第一次,也是对首都北京的一项考验,必须预先做好评估工作,以便有针对性地采取应对措施。

尽管这几条线路都作过环境评价,但这些项目的评价都是就单个项目而言的,没有综合在一起考虑,而且都侧重在项目建成运营阶段。笔者认为,有必要将几条线放在一起,并结合同期内建设施工的其他较大的项目进行综合评价。重点评价施工期间对城市交通、城市生态景观等方面的影响,并确定应采取的宏观调控手段。如城市交通,有可能从现在开始就得控制机动车辆的增长,并制定政策发展公共交通,提高出行量和出行效率;再如土方,几条线的土方加起来初步估计约有1000万立方米,相当一个巨大的山体,是作为其他工程的填方,抑或作为垃圾填埋,还是堆成假山等,如何处置亦要有一个规划安排;还有,文物古迹是古人留下的宝贵的不可再生的文化遗产,需充分评估施工对其产生的影响,要最大限度地保护文物使其不受到损伤;再有,施工需要大量临时用水、用电,城市用电负荷是否满足,用水又能否满足,这些亦要纳入到计划之中。除此之外,还要及早加强对市民的宣传,以取得市民的理解与支持。

3.2合理选择施工方法,减小对工程周边环境的影响

施工方法的选择,直接影响周边环境。地铁工程施工中,一般采用明挖、暗挖、盖挖、盾构等施工方法。明挖法是修建地铁的常用施工方法,具有工作面多、速度快、工期短、易于保证施工质量、工程造价低等优点,但明挖施工对地面交通和环境影响较大。暗挖法的施工除通向地面的竖井外几乎全在地下进行,对周边环境影响影响最小。但暗挖施工方法的工期长、造价高,且施工难度和风险较大。盖挖法是介于明挖与暗挖方法之间的一种工法,对环境影响的时间比明挖法短。盾构法具有机械化程度高、安全、高效等特点,一般应用在区间隧道工程中,且结合明挖车站施工。上述方法都较为成熟,且应用较为广泛,施工方法选用应根据工程地质和水文地质情况、工期要求、地面地下环境状况等进行全面的技术经济比较后确定,其中,对环境的影响不容忽视。就部分车站而言,可以采用明、暗挖结合的施工方法,通过路口的部分采用暗挖施工方法,路口两侧采用明挖施工方法,广州地铁2号线的江南西站就采用了这种明、暗结合的施工方法;还可以主体采用明挖施工方法,出入口、风道等附属结构采用暗挖施工方法,以减小对环境的影响;区间尽量采用对环境影响小的盾构施工方法。施工方案的选择还要充分考虑管线、地下建筑物的处理措施,必须准确调查地下管线及建筑物的情况,采用稳妥的方案处理地下管线,避免受到破坏,影响居民生活。同时,还要注意施工机械和施工机具的选择,应尽量选择振动小、噪音小的施工机具。

另外,降水的方案亦要做好论证,宜采用区域降水,并尽可能采用回灌的方法稳定地下水位。

3.3结合奥运总体规划,综合协调处理

主办奥运会对北京城市的建设和发展是一个巨大的契机。除奥运场馆外,大量的城市基础设施亦需要新建和改造,这些投资的主体可能都是政府,实施的时间也都要求在2008年前完成。地铁工程建设的难度大,工期也最长,应优先考虑地铁建设。从维护城市环境的角度,宜结合城市总体规划和奥运规划,将沿线旧城改造、房地产开发、场馆建设、道路建设等与地铁综合起来考虑,这样既可以使施工顺畅,减少投资,还可以减小对环境的影响。如何做到有机结合,需要相关单位协调处理,例如地铁四号线与在建的马家堡西路等工程就做到了这一点。马家堡西路是拟建的城市主干道,原定2003年底建成,与地铁四号线的建设时间也就相差几个月时间。在有关各方的促成下,马家堡西路缓建,道路下方的车站和部分区间采用明挖法施工,既节约了投资,又减小了对环境的影响。

3.4加强施工管理,维护城市环境

地下工程施工难度大,不可预见因素多,严重的会造成建筑物不均匀沉降、开裂、甚至倒塌造成人员伤亡。对附近地铁隧道会造成变形过大、列车出轨等严重事故,即使对于管径不大的地下管线,因变形过大也会造成煤气泄漏、爆炸以及水管爆裂形成水患、电缆断裂造成停电或通讯中断等。地铁点多、线长,涉及8个行政区,必须加强施工管理,加大监管力度,确保地铁工程施工安全。施工前需建立健全的安全保障体系,做到安全有人抓、有人管,从组织机构上建立施工安全保障系统。再就是精心组织、科学施工,施工前必须做好详细的施工组织设计;对重大施工方案,必须通过业主、监理、设计、施工的四方会议确定,必要时邀请专家给予指导,从技术上保证施工安全,通过定期或不定期的检查评比活动,及时发现问题,及时处理,消除安全隐患。

地铁施工还要做到文明施工,并维护城市环境。地铁的施工围挡应统一并专门设计,可在围挡上加上一些图案,以增加视觉效果;施工场地内可适当进行绿化,争取建成花园式工地;扬尘是施工期间较大的污染源,为避免工地内尘土飞扬,尽量对土方进行覆盖处理,并可通过经常撒水的方式减少扬尘;噪声是施工期间另一个污染源,施工中尽量使用低噪声的机具,并考虑与民宅保持一定的距离,同时安排好施工作业时间,防止施工噪声对沿线环境造成严重影响,必要时采取措施减低施工噪声;施工期间的污水排放必须经处理后接入城市排水管道;对施工土方和材料的运输宜安排在夜间,土方尽量使用封闭的运输车,车辆清洗后方可出行。

另外,由于地铁施工需要相当数量的施工队伍,这其中有大量的农民工,民工大多来自边远山区,文化程度较低,法制意识较为淡薄,需加强管理,加强安全、文明、法制教育,使其做到遵纪守法,树立首都意识和环境保护意识,维护首都形象。

4结束语

维护城市环境是一个较大的研究课题,需要大家的共同关注和努力。笔者通过本文对环境影响问题进行了分析探讨,并提出应对措施,期望能起到抛砖引玉的作用。参考文献

[1]施仲衡主编.地下铁道设计与施工[S].1997

[2]夏明耀,曾进伦主编.地下工程设计施工手册[S].1999

[3]北京市政工程设计研究总院.北京地铁四号线可行性研究[R].2002

[4]北京城建设计研究总院.北京地铁五号线可行性研究[R].2001

地铁工程施工方法范文篇6

关键词:地铁隧道结构;地铁车站;风险避免;

前言

就目前而言,地铁已经成为城市交通的主要发展方向,地铁隧道工程在城市建设项目中占有极大的比重。地铁区间隧道的设计方案主要有三种:明挖矩形断面隧道、圆形盾构断面隧道和暗挖马蹄形断面隧道。在实际地铁隧道工程实施中需要根据线路埋深、施工地点的地质条件与周边环境等因素来选择不同的设计方案以应用。

一、结构模型设计方案的选择

(一)明挖矩形结构

明挖矩形结构的地铁区间隧道设计又称明挖法,是指现将隧道部位的岩体或土体全部挖除,然后修建洞身、洞门,在进行回填的施工方法。明挖法是城市地下隧道式工程发展初期优先采用的一种施工方法,其施工工艺经过多年发展已趋向成熟。明挖法具有施工简单经济的特点,其施工风险小。使用明挖法利于施工者控制施工过程,减小施工风险;可以将工程分进行段,工程作业同时进行;对地质条件没有特殊要求,适用范围广;容易对隧道进行防水处理。明挖法在拥有以上几项优点的同时,由于其施工特点,在工程期间对周围环境有较大的破坏,需要较大的地面环境支持施工。在城市内进行地铁隧道工程建设时,会较大影响城市居民生活作息和城市交通秩序,工程地点埋设的地下管线都需要拆迁。

在施工地点的地面环境允许的情况下,对于埋深较浅、跨度较大的工程区间应该优先采用明挖法以减少施工风险,减低工程造价。

(二)圆形盾构结构

盾构法属于暗挖法的一种,它是全机械化的施工方法。盾构是一种施工机具,同时也是一种强力的临时支撑结构,盾构机在地下掘进时,盾构外壳能够对周围的岩土起到支撑作用,前方的土体被切削装置破开后通过土运机械排出,再将预制的混凝土管片拼装,从而形成隧道结构。盾构法施工因为采用复合防水封垫和预制的管片进行隧道的建设,隧道防水性能好且工程质量易于控制。同时,这种施工方法对城市交通与居民生活等地面活动的影响小,施工速度快并且不受施工深度的限制。从另一方面看,盾构法由于需要在地下掘进,从经济角度而言,购置新型盾构机械的费用高昂,对连续施工长度至少为300米的施工区较为适用。盾构法在有相对均质的地质条件的软土地基段施工是顺利的,但是地层中若是有坚硬的岩层或球状风化体时,盾构机的刀盘磨损较严重,会造成掘进进度慢甚至施工停顿的状况。

二、地铁隧道施工风险分析与控制

与其他工程相比,地铁隧道工程是技术要求复杂、投资大、工程建设周期长的大型土木工程。由于隧道工程施工技术复杂,施工地点地质环境具有不确定性,工程在施工期内的所具有的风险种类纷杂。为了保证施工安全,减少工程成本,提升施工效率,在地铁隧道工程进程中要严格做到风险控制。

(一)风险分析

风险的分析即是将已经识别的风险因素,如安全性,隧道掘进和自然环境等,进行量化处理。目前多数学者采用的风险评估方法即用两个数据相乘得到的量作为风险大小评价的标准。但是,这种评价标准会使两者产生不符合实际风险水平的稀释作用或者放大作用,在风险评估上存在巨大的盲区,不能切合实际地反映出风险水平。因此,适合地铁隧道工程的一套风险评估系统的建立已经十分必要。

(二)风险识别

通过事先对地铁隧道工程进行风险识别找出施工过程中可能出现的风险就能有效地做到对风险的规避。由于当前对于地铁隧道工程风险分析的资料较为缺乏,需要对风险进行种类划分,如矿山法隧道施工风险、盾构隧道施工风险等,采取专家调查的方式提高风险识别的准确度,有效地避免风险的发生。

三、案例分析

(一)案例工程

某市地铁1号线A站是连接室内地铁线路与机场线路的换乘站,是一种双层岛式的地下车站,采用双层多跨钢筋混凝土结构。该车站设立四个出入口:其一是与机场线的换乘通道,采用暗挖法进行施工;一个安全通道和两个风道,采用明挖法施工。

结合目前国内的技术水平和经济实力,根据对A站地质环境的分析研究,综合1号线地铁隧道工程的整体布局,其施工方案如下:

使用盾构法和明挖法相结合的施工方法,先使用盾构法利用盾构先行过站,建立车站雏形,而后拆除车站内部大部分的盾构管片,使用明挖法修建车站。这种新型的盾构过站法命名为盾构扩挖法,即使用盾构法完成地铁隧道的行车隧道,再拆除一部分管片,使用明挖法在已建成的行车隧道上扩建地铁车站。

施工设计情况:首先,在站厅及附属结构用房基坑使用盖挖逆作法施工,基坑埋深约为21.6米,标准段宽13.7米;其次,开挖拱形断面跨线风道,其长度约为25.7米,宽度约为9.5米,高度约为16.2米;再次,在车站出口及联络风道外口处使用外径十米的大盾构进行进洞与出洞施工;第四,破除扩挖部分的临时封堵墙,形成扩挖工作面,从而进行扩挖施工,扩挖形成后其断面如图1所示;最后,扩挖施工完成后分段拆除管片,设置横向临时支撑并且施做二次衬砌。

工程地质条件:填土层厚度较厚,局部地区达到了四米,土层稳定性差,对基坑支护有不利影响,边墙土体围岩的稳定性较差,容易塌落;粉土及粉细砂地层的渗透性差,注浆效果难以保证,而且该地层受到多次的施工扰动,容易出现土体坍塌的现象;砂土层中有较高含量的石英和长石,使用盾构法施工时容易造成刀具磨损,同时为盾构的掘进造成难度。

(二)案例分析

地铁车站的建设应该综合各方面因素考虑设计方案,选用合理的结构设计和施工方法。为了确保地铁车站工程的合理性和安全性,车站规模、地质条件、地面环境、车站运行要求及技术经济指标等多个方面都要在考虑范围之内。使用盾构扩挖法完成地铁车站结构的建设,需要注意以下几点:车站内行车隧道在原有的盾构的基础上进行建设,不采用专门的车站盾构;使用柔性连接在主体结构和原有的盾构管片的连接处上;提高主体结构与原有盾构管片的连接处的防水性能;加强盾构管片纵向连接紧密性,防止相邻管片在拆除管片以进行车站建设时发生相对位移。

在目前国内经济水平下,盾构扩建法的提出为今后的隧道施工提供理论参考,其实践的成功有效的解决了盾构技术发展不足与施工要求的矛盾,奠定了今后科研工作的良好基础

结束语

建筑领域的发展潜力随着我国社会主义现代化城市的发展进程的加快而不断开发出来,建筑业的发展空间也不断增加。我们要辩证地看待当前地铁隧道工程建设的蓬勃发展,在肯定地铁隧道设计结构与施工方法专业化、多样化的同时,也要注意在结构设计上的问题。

参考文献

[1]贺跃光,熊莎,吴盛才.基于监测数据的某地铁基坑工程安全风险模糊评价[J].工程勘察,2013(9)

地铁工程施工方法范文篇7

【关键词】城市地铁区间隧道施工方法<br>

1城市地铁区间隧道的常用施工方法介绍<br>

我国在城市地铁区间隧道开挖时,比较常用的施工方法有以下几种。<br>

1.1明挖施工法<br>

明挖施工法是隧道施工中应用最为广泛的一种施工技术,具体是指在施工的过程中采取相应的技术措施,由上向下对基坑岩土进行逐步开挖,再由下向上依次对结构进行施工,最后对基坑进行回填。明挖施工法具有以下优点:工艺合理、操作简单、技术相对比较成熟、可有效确保施工质量、进度快、施工风险较小、防水效果极佳等等。同时明挖施工法能够适应各种不同的地质条件,并且工程造价相对较低,在采用明挖法进行隧道施工的过程中,会对周围环境、市政管线以及交通造成一定程度的影响,故此该方法一般都是在地面建筑较少、地表干扰较小的地段使用。根据支护形式的不同,可将明挖施工法分为放坡明挖和围护明挖两大类,其中放坡明挖多采用土钉墙和锚喷护坡的支护方式,而围护明挖则主要以钻孔灌注桩和地下连续墙为主。<br>

1.2浅埋暗挖法<br>

浅埋暗挖法是近年来随着城市隧道的发展需要而出现的一种施工方法,其现已被广泛应用于城市地铁区间隧道建设施工当中。该方法沿用的是新奥法的原理,并在此基础上创建了信息化测量反馈设计的新理念,其采用的是复合式衬砌支护结构。在采用浅埋暗挖法进行隧道施工的过程中,还采用了诸多辅助方法,如超前支护,可以大幅度提高围岩的稳定性等等。同时监控测量和信息反馈的应用,有效避免了塌方以及不均匀沉降等问题的发生,进一步确保了施工的安全性。浅埋暗挖法具有施工简单、灵活性强、安全可靠的优点,这种方法主要适用于地层含水量较小的地段。<br>

1.3盾构法<br>

所谓的盾构法实质上就借助盾构机钢壳的保护,并凭借设备前端刀具对地层进行挖掘,然后在设备壳体内部完成排碴和推进等作业。由于盾构法施工主要依靠的是盾构机,所以该施工方法具有非常高的机械化程度,它的特点是隐蔽性较好、施工速度快、无噪声,不会对周边居民的正常生活带来过大的影响,同时施工作业人员的劳动强度也相对较低。该方法在广州、上海等大城市中被广泛应用于地下工程建设当中。近年来,盾构法的技术不断成熟和完善,其现已被广泛应用于城市轨道交通区间隧道的施工中,并且在各大城市地铁建设中的应用比例不断上升。<br>

1.4盖挖逆作法<br>

这是一种最近几年里新兴的隧道施工技术,它的出现有效缓解了城市地铁隧道施工给交通造成的压力。该方法最为显著的特点是安全性高、工期短、能有效防止工程周边地基下沉等等。上个世纪50年代末期,盖挖逆作法在意大利米兰的地铁工程建设中被应用,自此之后,欧洲、日本等国家的地铁站也都纷纷采用了这种施工方法,德国慕尼黑25年里建成的57座地铁站就有20座采用的是盖挖逆作法。我国上海、广州、天津、深圳、北京等大城市的地铁工程也都采用了盖挖逆作法,这种施工方法在以往一般都是应用于地铁站的修建,在地铁隧道施工中的应用相对较少。<br>

2城市地铁区间隧道施工方法的具体应用研究<br>

在上文中提到的四种城市地铁施工方法中,前三种方法在很多工程中都有应用,可参考的文献也相对较多,而盖挖逆作法施工目前在城市地铁区间隧道中的应用相对较少,并且相关的参考资料也不是很多。为此,本文依托工程实例,对盖挖逆作法在城市地铁区间隧道建设中的具体应用进行研究。<br>

该地铁工程的区间隧道位于车流量较大且道路两侧建筑密集的繁华路段上,区间线路总长度为730.5m,宽度为19.1-44.0m,最大深度为24

m,隧道结构是典型的箱型钢混结构。由于本工程在前期建筑物拆迁、管线改移和交通疏散的过程中耽误了大量的时间,从而使得工程的总体建设工期缩短了将近180天左右,为了确保地铁建设的工期要求,经过多方的共同研究,最后决定采用盖挖逆作法进行施工,以此来减少对地面交通的干扰。下面对具体施工过程进行介绍。<br>

2.1围护结构施工<br>

本工程所在地为饱和软弱土地层,这就要求围护结构必须具备足够大的刚度,并且还要有良好的止水性能,结合这两方面的原因,决定采用地下连续墙作为围护结构。在本工程中共设置地下连续墙445幅,这些连续墙共分为两大类,即l型墙和直型墙。区间基坑较深的地段连续墙的设置厚度为1000mm,其余地段均为800mm。为了赶进度,连续墙采用的是跳槽施工。<br>

2.2立柱施工<br>

采用盖挖逆作法进行区间隧道施工时,中间立柱是最为重要的工程构件之一,其在施工阶段一般会被作为临时柱,当隧道正式运营后,立柱则会成为永久性支撑结构。在本工程中,中间立柱采用的是挖孔桩的施工方法,当挖孔桩达到设计标高之后,下钢管柱并将之固定在孔底的定位连接装置上,随后向钢管柱内一次性浇筑混凝土。<br>

2.3主体结构施工<br>

主体结构施工主要包括两个部分,即地模施工和结构施工。<br>

地铁工程施工方法范文篇8

关键字地铁工程;定向测量;变形监测

中图分类号U231文献标识码A文章编号1674-6708(2013)91-0029-02

0引言

随着我国城市化水平的不断提高,城市道路交通拥堵现象日益严重,限制了城市的发展,影响了城市居民的生活质量的提升。地铁工程不仅高效、安全、可靠、准时、方便、舒适,而且地面空间的利用少,对环境的影响小,是目前城市公共交通的首选方式,并成为衡量城市现代化的重要标志。为保证地铁施工和后期起运行维护安全,必须提高地铁工程施工测量精度同时采取变形监测技术,以提升地铁工程的建设质量,保证安全高效运行。

1城市地铁定向测量技术特点及内容

1.1城市地铁工程定向测量特点

近年来,随着城市地下工程规模的扩大和新设备、新技术的应用,地铁工程的施工难度加大,地下施工环境,地质条件复杂,对竖井定向精度的要求也更高,同时城市地下隧道长度也在不断增加,对精密导向测量技术的精度持续提升,使得地铁施工测量表现出新的技术特点:

1)地铁工程施工复杂、投资规模大、工期长,一般建设过程都是以线带面方式,分期建设,这就要求测量工作在考虑近期施工精度同时还要顾及全局规划,在规划线路交叉点预留一定量的控制点重合,以保证各相关线路准确衔接;2)受地铁工程线路长度,工期要求等限制,地铁建设一般由不同的承包商施工。各施工段在保证本段测量任务的同时还要顾及与邻接工程的衔接;3)地铁工程施工测量的内容多,涵盖从地质勘测到施工到运维的各个阶段,从地面到地下,包括施工放样、贯通测量变形监测等多项测量工作;5)地铁工程测量环境差、对精度的影响因素多。

1.2城市地铁工程施工测量主要内容

城市地铁工程施工测量主要包括三个方面的内容:地面控制网测量、地铁施工测量以及变形监测。

地面控制网测量主要是沿地铁线路采用全站仪数字测量方法或是GPS静态控制测量方法建立二等首级平面控制网(GPS网),同时采用导线测量的方式对首级网进行加密,控制网精度要求城市三、四等。

地铁施工测量主要包括施工控制测量、细部放样测量、竣工测量、环境监测等。施工控制测量中的地面控制测量包括维护施工期间地面的平整、高程主控制网完整,维护其可靠、可用,为施工方便加密地面控制点并维持其可靠、可用,通过竖井投点、定向,高程传递等方式实现地上、地面的联系测量,最后是进行地下控制测量,控制地下主导线,地下主水准网,确保各区间隧道贯通,保证轨道安装质量。

地铁工程变形监测是保障地下铁道工程建设的质量、沿线建筑环境保护以及车辆运营安全的重要手段。监测的项目主要包括支护、结构变形测量、沿线地下管线变形测量;沿线地表沉降观测;围岩变形及压力量以及地下隧道变形测量等工作。

2城市地铁工程定向测量的主要方法

在地铁工程施工中,为了控制隧道施工的贯通误差,需要根据施工现场条件采用适当的施工措施,同时设计和采用合理的测量方法,以保证隧道按照设计精度和要求贯通。

2.1联系三角形法

联系三角形法主要是通过在地铁隧道施工竖井处悬挂两根钢丝,由井上近井点测定到悬挂钢丝的距离和角度,算出钢丝的坐标及与钢丝间方位角,同时在井下测量作业时,认为钢丝坐标和方位角已知,通过坐标传递和数值计算等方式得出地下导线起始边的坐标和方位角的测量方法。竖井三角形联系测量主要优点是运用普遍,精确度高,缺点是对钢丝稳定度要求高,观测繁琐,时间长,计算量大,对测量环境的要求较为严格。

2.2竖直导线定向法

竖直导线定向是竖井联系测量的一类,该测量方法的原来是将地面控制点的坐标、方向通过竖井传递到井下,并使地上和地下同处于同一坐标系统。竖直导线定向法对地铁工程的定向测量尤为适用,城市地铁工程一般深度较浅,处于地面20米范围以内,采用竖直导线定向法原理更简单,且易于操,布网灵活,利于优化设计,测量精度较高,能满足施工精度要求。同时采用竖直导线定向法测量对施工测量现场的场地要求低,对施工的干扰较小。

2.3水准陀螺仪联合定向法

水准陀螺仪联合定向方法原理就是利用垂准仪投出地上、地下在同一铅垂线上的点位,根据地上、地下陀螺定向成果算出投点在空间的平面夹角,使地上、地下的导线连成一体,把地上导线坐标、方位角传递到地下导线。在地铁工程施工,联合定向法相比其它定向测量方法而言,作业效率更高,同时不受井筒孔径大小限制,作业精度也能够满足要求,应用相对广泛。

3城市地铁工程变形监测研究

近年来,许多地铁项目前期试验、调研工作不充分,建设规模大,线路长,专业多,要求精度高,且工期偏紧,工期压力导致安全机制变形;同时,由于地铁工程受空间发展的限制,基坑深、隧道深,技术复杂,地铁建设工程监测和预警机制不完善,地铁建设的风险管理制度还处于摸索阶段,因此,开展地铁工程变形监测是很有必要的。

地铁工程变形监测工作要遵循规范标准、设计要求。监测方案要经过评审,施工变形监测频率最低为每天一次,第三方监测为每三天一次,变形监测的核心是设置基准点,基准点应选设在远离地铁基坑或隧道施工影响区的稳固位置,沉降、位移等各项监测均要设置基准点,并满足规范要求。变形监测的初值要在施工影响前测定,至少两次独立观测合格结果取均值,监测数据必须真实、准确,保留有效的原始记录,监测仪器需要保持正常,按规定进行检定,并经常比对测试结果。

4结论

随着近年来城市地铁建设规模的不断扩大以及人们对地铁出行依赖程度的提升,地铁的安全施工和运维成为关系民生的大事。而测量工作为地铁安全提供了重要的数据支撑和保障。本文在分析地铁施工定向测量方法、特点、影响因素等问题的基础上,对变形监测技术进行了分析,其结果对指导地铁施工测量,保证地铁安全稳定运行具有重要意义。

参考文献

[1]杨永寿.隧道控制测量中竖井定向方法[J].济南交通高等专科学校学报,2002,10(1):29-31.

地铁工程施工方法范文1篇9

【关键词】城市地铁盾构法施工技术浅埋暗挖施工技术

近年来,很多城市在发展过程中为了缓解交通的压力都加快了地铁工程建设。地铁工程与地面工程在施工上具有较大的差别性,其施工质量受地质环境影响较大,在施工过程中,需要针对所处区域内的地质特点来对施工技术的进行选择。而在一些复杂地质条件下时,为了更好地实现对施工质量的控制,更选择在选择施工技术上具有一定的科学性和合理性。目前在地铁施工中盾构法应用得较为广泛,这是一种暗挖施工工艺,对加快推进地铁工程施工进度,提高工程施工的质量起到了极其重要的作用。

1、盾构法概述

在当前对地下工程进行施工过程中盾构法应用较为广泛,构法属于暗挖施工工艺,在施工过程中具有较好的隐蔽性,对环境影响较小,而且在地下施工过程中不会受到覆土深浅的影响,特别是在建造覆土深的隧道施工中具有较好的适用性。无论是在海底或是河底隧道施工,还是在穿越地面建筑群及地下管线时,都不会对航道周围环境带来影响,在施工过程中也不会受到气候的影响,施工自动化程度较高,劳动强度低,而且施工速度较快,在隧道掘进及城市地下隧道工程中应用较为广泛。

2、复杂地质条件下加强施工技术研究的必要性

与其他交通方式相比,地铁不仅安全快速,而且环保节能。因此,目前在我国城市交通中的地位日益上升,越来越多的居民开始选择地铁作为首先交通工具。因此,在地铁施工过程中必须把握好工程质量。所以在地铁工程施工过程中控制好工程质量至关重要地铁工程施工时主要工作都是在地下进行的,这就会避免受到地质条件的影响,再加之地铁施工路线较长,在旅工过程中可能会遇到多种地质条件,各种不同地质条件对施工带来的影响也各不相同,特别是-些复杂的地质条件下,如果不能选择适宜的施工技术,不仅会影响施工的顺利进行,还会对施工的质量带来较大的影响,所以在地铁工程施工过程中,需要针对所处区域的地质特点来选择盾构法进行施工,也可以选择多种施工方法进行综合施工,从而确保地铁工程质量能够得较好的保障。

3、复杂地质条件施工技术分析

3.1盾构施工技术

这种施工技术通过有效支承地面土层压力并利用钢筒结构在地层中快速推进。安全系数和环保系统都很高,而且能保持快而稳定的施工进度。特别是在一些流砂、断絮、坚硬岩石及软弱土质并存的地质条件下更具有适用性。在这种复杂地质条件下利用盾构法进行施工时,需要将盾构机装在事先修建过的竖井中。在地层中运行时,盾构机每前进一环,要在盾尾部支护下,安装一环管片,同时在一环衬砌处围空隙处压注水泥砂浆。一环衬砌承担了盾构机在推进过程中所承受的土压力,最后再通过竖井将施工中挖出的土方运出。

3.2浅埋暗挖施工技术

城市地铁施工过程中,有时会遇到土壤松散的地质环境,当随道直径和深土里相当或偏大时,要保证施工顺利进行,采用这种施工技术最为适宜。该技术充分利用了短时间内土层的自稳能力,通过一定的支护措施。它实质是一种不开槽施工技术,它的支护结构是一种密贴型薄壁支护结构。

3.3钻爆施工技术

施工时,有时会遇到坚硬岩石地层,此时需要采用钻爆施工技术。该技术主要用于道的开挖和喷锚支护施工。为了保证施工的顺利进行,必须灵活选择钻爆技术,因为具体的施工环境对钻爆技术的要求不尽一致,必须根据具体情况适当加以调整。

3.4混合施工技术

在地铁隧道施工过程中,由于线路较长,所以会遇到不同的地质环境,这就需要在实际施工中根据所处的具体地质条件来选择事宜的施工技术,这就导致在整个施工过程中可能选择几种施工技术共同来完成工程的施工。利用几种施工技术进行综合施工时,可以确保施工具有较好的灵活性,有利于施工质量的提升,确保施工的顺利进行。

3.5辅助施工技术

(1)注浆法。这种施工技术主要适用于软土层地质条件,在各种地铁施工辅助技术中,它是一种较为常用的技术。地铁开挖过程中,会因为地层不稳定或渗漏水等原因导致坍塌、陷落或沉降,使用该技术能够起到加固地层和增强结构防水性能的效果,因此能有效防止上述情况发生。

(2)高压旋喷法。该技术的主要作用是加固地层,因此对浅埋暗挖及盾构施工能起到很好的辅助作用,通常应用在软弱地层地质条件下。

4浅埋暗挖施工地表沉降控制技术

4.1地层预加固控制技术

(1)地表加固注浆施工技术。该技术主要用来提高工程稳定性,改善隧道成洞条件。主要手段是固结浅埋层土地、加固洞周围岩,因此适宜于围岩地质条件差的情况。其原理是通过加面将施工区域和周围区域连成一个整体,降低或者匀化岩土特性,提高岩土变形模量,使改善土层环境变得更加均匀,从而达到改善地表下沉现象的目的。这种施工技术可将地下水以及偏压对隧道开挖的影响消除掉,从而提{地铁隧道工程的安全性和稳定性。

(2)超前小导管注浆技术。这种施工技术通过注入浆液,使之与原有围岩胶结,达到改善掌子面前方围岩力学性能的目的。硬化后的装液能阻塞前方围岩的流水通道,从而降低地下水对工程施工带来的负面影响,保证施工的顺利进行。通过该技术既加固了地层,又通过混凝土拱提高了开挖面以及周边围岩的稳定性。

4.2注浆控制技术

这种技术在使用过程中也要注重灵活性,因为地质条件不同,要采用的注浆方式也不同。必须结合具体情况选择注浆方式。注浆方式可分为充填或裂隙注浆、压密注浆、渗透注浆、劈裂注浆等几种。它的两个主要作用是加固地层和防水,通过钻孔向存在汗水裂隙、不稳定地层以及空洞等结构中注入水泥浆或者其他浆液的施工技术,具有堵水、加固、防渗、防滑以及降低地表沉降等作用。

5结语

在当前城市地铁建设过程中,盾构施工技术应用较为广泛,避免了施工过程中对周围环境的影响,同时施工过程中也不会影响正常交通运行和管线的正常使用,不会对环境带来污染。再加之几种施工技术的综合应用,更有效地确保了城市地铁施工的安全和质量。随着盾构法的不断应用,其技术也在不断的完善,将更好地推动城市地铁工程的快速发展。

参考文献

[1]华夏,文军.南水北调中钱一期穿黄工程盾构机施工效率分析[J].水利水电工程造价.2014(2):3-5.

地铁工程施工方法范文篇10

关键词:地铁;施工;沉降

中图分类号:U231+.3文献标识码:A

0引言

地铁工程施工引起的地表沉降可能危及周边建(构)筑物和地下管线等的安全,造成严重的经济损失和社会影响。地铁一般都会下穿城市中心区域,不可避免下穿越既有铁路,区别于其他静态荷载地面建筑物,铁路还具有冲击荷载特性。因此,控制地表变形,对工程的顺利实施和铁路运营安全极为重要。

1下穿既有铁路线范围地铁施工管理目标

地铁近距下穿越既有运营铁路线,主要保证既有铁路的运营安全和地铁施工安全。首先确定既有铁路线各种沉降控制指标值,以此为控制值,对地铁各施工步骤进行有效管理。

2既有铁路与地铁结构的互相影响分析

地铁施工产生地层变形,这种扰动传播到既有铁路上对其造成影响,同时既有铁路对新建地铁也将产生一定程度的影响,主要体现在列车运行时的冲击荷载和机车的振动对土体开挖和衬砌结构施作的影响,这种影响通过上覆土体传播到新建地铁结构,不仅增加衬砌支护结构荷载,而且进一步加大地层的变形,进而会对既有铁路结构产生更大的影响。地铁工程施工和安全措施不利将导致铁路和地铁结构同时发生质量和安全缺陷。

3不同地质条件下地铁施工方案的选择

在选用施工方法时还应考虑下列因素:

①队伍因素:应考虑选择施工素质和施工装备水平高的队伍。

②地质因素:围岩级别对施工方法的选择起着决定性的作用。

③埋深因素:分为浅埋和深埋两类。

④环境因素:当隧道施工对周围环境产生不良影响时,环境条件成为选择隧道施工方法的重要因素之一。结合这些因素,在选择地铁施工方法时加强以下要点:

①根据地层情况、地面既有铁路线特点及机械配备情况,选择对地层扰动小、经济、快速的开挖方法。

②为缩短下穿施工时间,应选择能适应不同地层和不同断面的开挖、通风、喷锚、装运、防水、二衬作业的配套机具。

③加强施工过程的监控量测与信息及时反馈。

④应严格执行隧道施工“十八字方针”。

⑤组织技术素质高的综合工班进行倒班循环作业,以提高质量和速度。

4沉降控制技术的机理

施工中会造成地层的地层损失、原始应力状态变化、土体固结、土体的蠕变,还可能发生支护结构的变形等情况发生。所以,进行地层沉降控制,其出发点是保持或者加强原有地层的稳定性,维持其稳定的应力平衡状态。

5沉降控制技术

资料表明,地铁隧道施工引起地表沉陷的程度主要取决于:

a.地层和地下水条件;

b.隧道埋深和直径;

c.施工方法。

其中,施工方法的影响更为明显。同样的地质条件和设计,不同的施工方法引起的地表沉陷会有很大的差异。因此,对地铁的施工方法进行对比分析是建设者必须首先论证的问题。

地铁的施工方法主要有3种:明挖法、新奥法和盾构法。明挖法由于对地面交通干扰大,且因敞开作业对周围环境千扰、污染严重,现在已经较少使用。新奥法和盾构法对环境干扰小,是主要的施工方法。下面结合地表沉陷的产生与控制措施对这2种施工方法进行概述。

5.1盾构法

盾构法是在地下暗挖隧道的一种有效方法。施工中,先在隧道的某一端建造竖井或基坑,以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁开孔处出发,在地层中沿着设计轴线,向着另一竖井或基坑的设计孔洞推进。盾构推进中所受的阻力,通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的预制隧道衬砌结构,再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构施工中引起的地层损失和盾构隧道周围受扰动或受剪切破坏的重塑土的再固结,是地面沉降的基本原因。

5.1.1地层损失

地层损失是盾构施工中实际开挖土体体积与竣工隧道体积之差。周围土体在弥补地层损失中发生地层移动,引起地面沉降。引起地层损失的施工及其他因素是:

a.开挖面土体移动。当盾构掘进时,开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向力,开挖土体向盾构内移动,引起地层损失而导致盾构上方地面沉降;当盾构推进时,如作用在正面的土体的推力大于原始侧向力,则正向土体向上、向前移动,引起地层损失(欠挖)而导致盾构前上方土体隆起。

b.盾构后退。在盾构暂停推进中,由于盾构推进千斤顶漏油回缩而可能引起盾构后退,使开挖面土体坍落或松动,造成地层损失。

c.土体挤入盾尾空隙。由于盾尾后面隧道外周建筑空隙中压浆不及时,压浆量不足,压浆压力不恰当,使盾尾后周边土体失去原始三维平衡状态,而向盾尾空隙中移动,引起地层损失。

d.改变推进方向。盾构在曲线推进、纠偏、抬头推进或叩头推进过程中,实际开挖面不是圆形而是椭圆,因此引起地层损失。

5.1.2受扰动土的固结

盾构隧道土体受到盾构施工的扰动后,便在盾构隧道的周围形成超孔隙水压力区(正值或负值)。当盾构离开该处地层后,由于土体表面压力释放,隧道周围的孔隙水压力便下降。在超孔隙水压力释放过程中,孔隙水排出,引起地层移动和地面下降。此外,由于盾构推进中的挤压作用和盾尾后的压浆作用的施工因素,使周围地层形成正值的超孔隙水压区。其超孔隙水压力,在盾构隧道施工后的一段时间内复原,在此过程中地层发生排水固结变形,引起地面沉降。

5.2新奥法

所谓新奥法就是施工过程中充分发挥围岩本身具有的自承能力,即洞室开挖后,利用围岩的自稳能力及时进行以喷锚为主的初期支护,使之与围岩密贴,减小围岩松动范围,提高自承能力,使支护与围岩联合受力共同作用。采用新奥法时主要的施工方法有:

a.全断面开挖法,原则上是一次完成设计开挖断面,是

在稳定的围岩中采用的方法;

b.台阶开挖法;

c.侧壁导坑环型开挖法,这是当地质条件特别差时所采用的一种方法,也是城市隧道抑制下沉时常用的方法。

参考文献:

[1]TB10305-2009,铁路工程轨道施工安全规范[S].

地铁工程施工方法范文

关键词:地铁车站;施工方法;综合决策

1前言

地铁车站的施工是地铁建设的重要组成部分,其投资大、建设时间长,施工要求高。地铁车站的施工方法有很多种,选用何种施工方法直接关系到车站建设的造价、进度和安全。在深入分析建设方案、水文工程地质、周边环境的基础上,因地制宜,采用适合本城市、本地区的施工方法,可以收到良好的经济效益和社会效益。施工方法选择不当,将造成巨大的经济损失和不良的社会影响。以下结合北京市地铁建设的现状以及目前车站施工方法选择的实际情况,提出一种综合决策方法,为地铁车站施工方法的选择提供一种科学合理、简便易行的方法。

2目前施工方法决策的现状及存在问题

2.1决策现状

根据地铁工程的建设流程,地铁工程建设一般要经历工程预可行性研究(项目建议书)、可行性研究、设计招标、初步设计、深化(优化)设计、施工图设计、施工建设7个阶段,其中施工方法的确定主要在设计招标阶段。设计招标可以分为以下几个过程。

(1)总体院根据规划意见书、可行性研究报告、线路的地质、地形、水文条件以及工程经验等因素,来确定本条线的总体设计思路、线路走向和埋深、车站规模等大的原则性问题。

(2)工点院根据招标方提供的资料以及自己现场的勘察情况提出2~3种方案(施工方法),然后经过比选,确定投标方案。

(3)建设方和总体院根据各投标单位的方案,邀请地铁方面的专家进行评选,选择最终方案,确定中标单位。

2.2存在问题

目前,北京地铁建设中各条线都出现了这样那样的问题,造成施工方法反复变更,严重影响了地铁的建设,分析其原因主要有以下几点。

(1)周边环境、勘察资料调查不准确、不详实,造成施工方法的反复变更。地铁4号线菜市口站最初选用明挖法施工,但是后来由于两广路的通车以及发现地下有大的重要管线而改为暗挖法。陶然亭站由于对周边环境勘查不细,由原来的盖挖法改为现在的明挖法,使设计单位和施工单位都很被动。

(2)没有进行充分的科学分析,考虑因素单一,造成工期严重滞后。地铁4号线西四站处于交通繁忙、地面环境复杂的西四路口,最初采用暗挖法,后来专家指出,暗挖法施工风险大,安全性低,建议改成明暗挖结合法施工。但由于拆迁和交通的问题,使得施工单位从2003年12月进场后近20个月,工程还没有正常开展。

(3)参与决策的专家面窄,代表性不强,做出的决策具有片面性。在对施工方案进行评审时,由于邀请来的专家所涉及的专业不全,人数不足,导致在施工方法的决策上可能有失偏颇。

(4)建设流程不规范,大多工程属于“三边”(边规化、边设计、边施工)甚至“五边”(增加了边拆迁、边交通导改)工程,使得工程的建设不可避免地走弯路,导致施工方法来来回回变更。

3施工方法的综合决策

地铁车站施工方法的综合决策是在全面系统地了解各种信息资源的基础上,充分发挥各个决策主体的主观能动性,利用科学的决策程序、决策理论和方法对信息资源进行分析研究,提出问题,明确任务,推选可行性方案,最终选取最优方案。

参与决策的政府、建设单位、设计单位、施工单位、公众和咨询机构是综合决策的主体,在决策中发挥着重要的作用;科学的决策过程是综合决策成败的关键;各种相应的责任制度是综合决策强有力的保证。

3.1影响因素

地铁车站大多设在城市的经济、文化、交通中心区域附近,因此,地铁车站施工方法的选择,主要受以下两方面因素的影响。

(1)技术经济因素。主要包括地质、地形等勘察资料和规划的特殊要求。例如工程的自然环境、地理位置、地形特点、工程地质、水文地质以及车站的规模、性质、工程技术难度、工期和工程造价等因素。

(2)社会经济因素。主要是指车站施工对社会环境的影响,涉及安全性、商业影响、交通影响、资源影响、组织协调,以及地上地下重要建构筑物、交通状况、居民生活、环境污染等因素。

3.2决策原则

通过北京地铁建设大量的工程实践,总结出对地铁车站施工方法进行决策时应该采用的几条原则。

(1)首先考虑决定性的制约因素,比如不可改移的重要管线、不可拆迁的重要建筑物(例如古建文物)、无法导流的道路交通。

(2)应科学地、因地制宜地选择施工方法,正确处理工程拆迁、工程造价、工期、环境影响以及社会效益等诸多方面的关系。

(3)尊重工程技术人员和专家的意见,根据客观、科学的论证确定工程施工方案,切忌主观臆想、感情用事。

3.3综合决策的实施

地铁工程施工方法范文1篇12

文献标识码:A1前言地铁隧道的防水类型。从总体上来看,地铁隧道的防水类型可以划分为3种,即排水型、防水型和防排结合型。其中,排水型是指在保证地铁隧道结构稳定性的基础上,将地下水排放到隧道内部的排水系统中;防水型是指利用防水材料将地下水封堵在结构衬砌之外或利用注浆方式将地下水的流通道封堵;放排结合型则是通过初期支护将大部分地下水封堵在结构衬砌之外,再将小部分地下水通过隧道内部排水系统排出,可有效减少水资源的浪费,并降低排水费用。现阶段,我国地铁防水处理办法普遍采用防水型与防排结合型。防水型是十分直接、便捷的一种排水方式,应用较为广泛。但是由于结构衬砌一直受到水压力的影响,相比另外两种方法而言,防渗漏性不强,并且一旦发生漏水也难以解决;防排结合型能将防水与排水的优势有机结合,虽以防水为主,但是在一定程度上减少了结构衬砌的水压力,从而大大减少了漏水的可能性,同时,地铁隧道排水工程也无需消耗过多的费用。在一般情况下,防水型适用于干旱、雨少并且地下水位较深的城市地铁,多在北方城市;防排结合型适用于地下水充沛,并且少量排水不会对地下水位造成影响的城市,多在南方城市。在选择地铁隧道的防水类型时,要综合考虑当地的工程地质、水文地质、地铁防水等级以及环境要求等,在排水不对环境造成不利影响的前提下,满足防水的可靠性。在使用地铁隧道的过程中,其出现渗漏水的情况十分普遍,同时危害性也较为严重。如果不能有效地解决渗漏水问题,则会给地铁隧道的整体质量造成较大影响,从而影响到地铁隧道结构的使用年限及安全性。因此,必须根据施工项目的实际需求及设计需要,采取合理的解决措施,以提高地铁隧道的整体质量。2地铁隧道建设中防水施工工程出现的问题2.1地铁隧道的顶板出现收缩缝和冷裂缝

实践证明,在施工过程中,如果来取低水化热的矿渣水泥就可以很好的防止因为混凝土水热化而出现的裂缝的收缩,也可以有效地处理地铁隧道顶板的冷裂缝、收缩裂缝等问题。而时于地铁隧道顶板的裂口的地方也可以采用封闭处理的方法,由此乐意避免由于冷空气而形成对流对混凝土造成开裂,当然还可以在其结构内部采用化学注浆的方法来进行防水的处理,而以上这些处理方法都可以在一定程度上提高地铁隧道防水工程的整体质量。2.2地铁隧道的施工缝出现渗水间题

在实际的地铁隧道建设的过程中,由于止水板及止水带等一些材料存在明显的不足,可能会致使漏水事故的发生,而这种情况的发生,原因主要表现为以下两个方面:①因为混凝土和止水带的接触点之间存在缝隙或者有气泡,导致混凝土和止水带接触的不严密;②因为止水板和止水带放里的不是非常的牢固或是并没有做到较为标准的定位。对于这种情况必要要采取一些必要的措施来解决,比如可以利用微晶水泥砂浆来注灌施工缝的侧面,或者是对止水板和止水带来进行精准的定位,从而防止在混凝土和止水带的接触点处出现止水带气泡以及缝隙。2.3地铁隧道的支撑头部位出现渗水问题

在实际的地铁隧道的施工过程中,经常会由于支撑头部的混凝土不容易进行浇注,也难以夯实而致使这个部分容易出现渗水的情况。甚至,有的时候还会因为混凝土与预理的止水板之间的接触不良而致使抽头部位出现渗水现象。而为了预防出现以上这些问题,在施工过程中基本上可以采用以下几种办法:①设计地铁隧道的支撑头部为“T"字形;②在施工前预先埋下注浆的引水管;③在施工过程中,在新旧混凝土的交接部位设置水浆膨胀的腻子条,接下来再使用密封的胶水来进行强化止水;④对轴力进行检测,由此就可以加强其轴力的释放,从而避免渗水情况的出现。3地铁隧道施工中的防水处理方法

在实际的地铁隧道的使用工程中,地铁隧道出现渗漏水是非常的普遍而且其危害性又是非常严重的现象。倘若渗漏水问题处理的不好的话,不仅仅会给地铁隧道整体结构的使用年限带来影响,也会影响到行车的安全性,而地铁隧道的施工防水中最为薄弱的部分是细部的构造。因此,对于这些部位上的防水处理就显得特别重要,而通常情况下,不同部位的防水方法也是存在着差异的,其主要表现在以下方面:3.1施工缝的防水方法

一般而言,施工缝指的是由于受到施工的方法以及施工工艺的限制致使中断施工从而形成的接缝。而施工缝容易造成混凝土之间不连续,这是混凝土自防水的较为薄弱的环节,所以,在地铁隧道的施工过程中,施工缝处理的好坏将会在很大程度上影响到混凝土自防水的效果。而依据施工设计的要求以及施工的需要,出入段线的地铁隧道通常使用台车进行施工,所以,环、纵向的施工缝都可以采用水泥基渗透结晶材料+可重复的注浆管+遇水膨胀止水胶来进行处理。3.2变形缝的防水方法

在地铁隧道最容易变形的地方,可以采用在模筑混凝土的外侧安置背贴式的止水带的方法来进行处理,这是因为其表面的突出齿条和混凝土之间可以形成很严密的咬合度。因此,通常多采取这种方式,此外也可以在其两边埋设注浆管,从而加强防水的性能。而在其结构内部,通常情况下会采取在中间理设PVC止水带的方法来进行严密的防水,其防水的宽度可以达到300mm,由此同时还需要特别注意PVC止水带的接头部分不能放在转角的位里,同时转角的半径应该不低于20cm。3.3预先埋设注浆管

预先埋设注浆管的目的是为了当施工缝出现渗漏时,可以利用可重复的注浆管向缝隙注入环氧树脂的化学浆,使得浆液可以对施工缝内部的渗水的孔隙进行完全的填充,从而起到止水的作用。一般而言,浆液填充的范围不仅仅局限于施工缝的表面,也可以对施工缝的两侧的开裂的渗水缝及孔隙进行填充封堵。而在埋设注浆管之前,需要先清理施工缝,在确保清理干净之后再埋设注浆管,而注浆管一般理设在离施工缝的靠背面约100mm的位置。在地铁隧道施工之前需要检查下理设注浆管的位置是否是平整的,倘若凿毛清理后仍不平整,可以使用防水砂装来进行平整处理,从而保证注浆管的任何部位都可以和施工缝的表面密贴,并保证注浆管没有悬空的部位。而在埋设注浆管时,多使用塑料卡扣来精心固定,卡扣的间隔约为30cm,从而可以避免当灌注混凝土时出现导管移动的情况发生,而在导管每间隔5~6m处分别需要引出泥凝土的外部,其引出的长度不能小于I50mm,对于导管的开孔端应该进行临时的封堵,从而避免进入异物。在施工时,在进行注浆管附近的绑扎或者是焊接钢筋作业时,应该派专人来进行监管,并且需要使用临时的遮挡措施来保护注浆管。3.4穿墙管的防水方法

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