浅埋暗挖法修建地铁区间隧道施工技术及安全管理?
北京地铁采用的浅埋暗挖法,是以加固、处理软弱地层为前提,采用足够刚性的复合初砌为基本支护结构的一种用于软土地层近地表隧道的暗挖施工方案。它以施工监测为手段,知道设计与施工,控制地表沉降,保证施工安全。地铁四号线简介地铁四号线是贯穿北京市中心城区西侧的南北走向线路,南起丰台区马家楼,沿马家堡西路、菜市口南大街、宣武门外大街、宣武门内大街、西单北大街、西四南大街、西四北大街、新街口南大街至新街口,由新街口向西转弯,沿西直门内大街、西直门外大街至首都体育馆,由首都体育馆向北转弯,沿中关村南大街、中关村大街、中关村北大街至清华西门,由清华西门沿清华西路、颐和园路、北宫门至龙背村,线路全长28.163km,全部为地下线,设车站24座,其中地下站23座、地面站1座;全线设车辆基地2处,在马家堡设车辆基地,在龙背村设停车场。
(1)车站布设及修建方法全线设车站24座,其中采用浅埋暗挖法修建的车站有5座,它们是:菜市口站、宣武门站、西四站、动物园站、黄庄站和苏州街站;采用明挖或盖挖与浅埋暗挖法相结合修建的车站有5座,它们是:石榴庄路站、陶然亭站、西单站、双榆树站、成府路站:采用明挖或盖挖法修建的车站有12座,它们是:马家楼站、角门北路站、西庄站、灵镜胡同站、平安里站、新街口站、白石桥站、学院南路站、中关村站、圆明园路站、颐和园站及北宫门站;地面站1座,为龙背村站;改造利用车站1座,为西直门站。
(2)区间隧道修建方法地面区间线路长0.203km;采用浅埋暗挖法修建的区间隧道长7.331km;采用盾构法修建的区间隧道长14.341km(需盾构机9台)。
北京正远监理公司地铁四号线第五总监办共监理四个标段。其中4个车站:马家楼站、石榴庄路站、角门北路站、陶然亭站。6个区间工程:马家楼站~出入段线区间、马家楼站~石榴庄路站、石榴庄路站~角门北路站、陶然亭站~菜市口站、菜市口站~宣武门站。
一、浅埋暗挖法的前提条件选用浅埋暗挖法应考虑的基本条件有:首先,浅埋暗挖法不允许带水作业,如果含水地层达不到疏干,带水作业是非常危险的,开挖面的稳定性时刻受到水的威胁,甚至发生塌方。把地下水,尤其是上层滞水处理好是非常关键的环节,它直接影响到浅埋暗挖法的成败。第二,采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。
二、浅埋暗挖的基本经验铁道部隧道工程局就复兴门折返线工程总结的十八字决,即管超前,严注浆,短开挖,强支护,快封闭,勤量测,基本上概括了浅埋暗挖法的施工工艺要求施工经验
(1)开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。当土体难以达到所需的稳定条件时,必须通过地层预加固和预处理来提高开挖面土体的稳定性和自立性。降低地下水位一方面可达到无水施工,另一方面可以改善土体的物理力学特性,经常采用的预加固和预处理的措施有超前小导管注浆,工作面前方深孔注浆和大管棚超前支护。视具体情况可以单独使用,也可以配合使用。
(2)隧道开挖面初期支护把“隧道开挖”和“初期支护”写成一个小标题,就是想强调“随开挖,随支护”的基本原则。如何利用土体有限的自立时间进行开挖和支护作业,使土体开挖后暴露的时间尽可能短,使初期支护尽早封闭成环,就这一意义上说,选择适当的开挖方法就显得十分重要。根据土体的稳定性隧道断面大小可以选用短台阶法开挖,或带临时仰拱的长台阶法开挖。对于断面较大的隧道,考虑分部开挖,分部支护和封闭成环的需要,选择中隔壁法(CD法)、交叉隔壁法(CRD法)、和侧壁导坑法(眼镜法)等。每次开挖循环,以“短尺”为原则。为了保持开挖面的稳定,采用弧形导坑留核心土的开挖方法,使开挖面得到核心土的支撑。浅埋暗挖法常用的初期支护形式是钢筋格栅,钢筋网和喷射混凝土,浅埋暗挖法要求初期支护具有足够的强度和刚度。在技术、经济的合理范围内,尽可能减小初期支护的变形量,目的是控制土体位移,减小地表沉降。之所以广泛采用钢筋格栅,其原因一方面是钢筋格栅与喷射混凝土能紧密结合,另一方面是因为钢筋格栅在拼装成环后,具有一定的强度和刚度,在喷射混凝土尚款具备足够强度之前,钢筋格栅可以单独承担来自土层的一部分荷载。有的施工指南要求钢筋格栅能承担2-4米的土柱压力,也是基于这方面的考虑。
(3)二次衬砌
(4)浅埋暗挖法通常采用模筑混凝土作为二次衬砌材料它既是提高初期支护强度和刚度增加初期支护安全储备的需要,也是支撑中间的防水隔离层,承受水压力的需要,一般通过监控量测,证明初期支护基本稳定,防水层铺设完毕隐蔽工程检查合格后,可以开始灌注二次衬砌,如果隧道断面较大,等待初期支护变形达到基本稳定需要很长时间,也可提前施作二次衬砌,这时的二次衬砌将要承受初期支护变形传来的压力。
三、暗挖区间隧道标准断面施工方法及需注意的几个问题
1、暗挖区间标准断面地铁区间隧道除个别特殊地段外,一般均采用单线马蹄形曲墙断面形式。
2、超前支护施工结合具体地质条件和开挖面的稳定情况,一般选择小导管注浆作为主要超前支护手段。小导管采用直径42mm,长2.5-3.5mm,外插角10-15度,环向间距为25-32cm,搭接长度1.5米。注浆浆液需根据具体地质条件选用,或用单液水泥注浆,或用水泥水玻璃注浆,或用改性水玻璃浆注浆。注浆浆液的选择,配比,压力的确定必须经过现场试验决定。目前工程中经常出现的问题有:
(1)注浆浆液配比及参数既无控制,注浆效果又不作严格检查,甚至只设管不注浆,结果影响开挖后开面的土体稳定。
(2)外插角过大,沿拱架内缘斜插下一拱架外缘,但外插角近30-40度,小导管下方土体坍塌,影响开挖面的稳定。
3、短台阶法开挖与支护隧道净高6米,净宽5.6米,对于一般地层常采用短台阶开挖,上台阶长不超过1倍洞径,并留有2米以上核心土。后方开挖中层土,并施作仰拱。
(1)留核心土的目的,一方面可以抑制开挖面的变形,保持土体稳定,另一方面可以压缩拱部开挖土方时间,尽早在有限空间架设拱部格栅拱架,并喷射混凝土,尽早完成拱部初期支护。
(2)采用台阶法目的,一方面利用台阶的土压力支挡前方工作面,保持开挖面开挖稳定,另一方面利用台阶便于人工开挖。
(3)采用短台阶的目的,一方面便于人工翻碴,另一方面可以尽快开挖中层土方,便于尽早施作边墙支护和封闭仰拱,尽早使初期支护形成封闭的稳定结构。
但是目前有些工地施工存在的问题是:
(1)格栅拱架制作不合规范要求]在开挖以后,土体自承稳定的时间极短,在喷射混凝土达到设计强度以前,格栅拱架是主要支撑结构,因此规范要求拱架能单独承受2-4米土体荷载并密贴土体,最早由德国引进的图纸,在四根钢筋之间用8字结连接,以后为了简化作成斜向连接,再以后斜向连接钢筋便点焊上,把拱架作为构造钢筋处理,这是非常危险的,正是因为如此,规范对拱架作出严格要求,除此之外,拱架基础必须支牢,必要时设置斜向支撑注锚管。
(2)喷射混凝土不密实钢筋密集地段实施喷射混凝土是一件比较困难的事,回弹大,而且钢筋背后不密实,所以规范对双层钢筋网喷混凝土必须喷完一层再挂第二层网喷第二层,挂在格栅表面喷混凝土要清除后再喷,不然钢筋背后是无法喷实的。不密实的初期支护存在严重隐患,而且地下水锈蚀钢筋,影响初期支护的寿命。
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地铁建的时候这样在地下挖洞的?
3.1 修建地铁的主要方法 3.1.1 浅埋矿山法 该方法用于地铁工程起源于1986年北京地铁 复兴门折返线工程,是适合中国国情的一种隧道施工方法,也是目前应用很广的一种地铁区间隧道施工方法。浅埋矿山法是在借鉴新奥法某些理论的基础上,针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道施工方法。它适合于城市地区松散...
浅埋暗挖法施工时,处于砂砾地层,并穿越既有铁路,宜采用的辅助施工方法...
通常在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护:(1)穿越铁路修建地下工程;(2)穿越地下和地面结构物修建地下工程;(3)修建大断面地下工程;(4)隧道洞口段施工;(5)通过断层破碎带等特殊地层;(6)特殊地段,如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。
浅埋暗挖地铁地表沉降监测点布置?
浅埋暗挖地铁地表沉降监测点怎么布置?(1)地表沉降测点沿线路方向的布设,通常应沿左右线区间隧道的中线和沿车站中线各布设一行监测点;对于多导洞施工的车站,应在每一导洞中线和整体结构中线的正上方地表各布设一行监测点。监测点的纵向间距可按地表和地中的实际状况在5-30m之间选择。横向监测断面...
(2009年真题)浅埋暗挖法施工时,如果处于砂砾地层,并穿越既有铁路,宜采...
【答案】:C 在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护:1)穿越铁路修建地下工程;2)穿越地下和地面结构物修建地下工程;3)修建大断面地下工程;4)隧道洞口段施工;5)通过断层破碎带等特殊地层;6)特殊地段,如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。
浅埋暗挖法在进行隧道的设计和施工时,遵循的原则包括( )。
【答案】:A、B、D 本题考查的是地铁车站施工方法与选择条件。“十八字”原则:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。
地铁站的修建选择有何要求?
通常来说,明挖法一般是适用于埋深浅的隧道,在地面挖出大坑,必须考虑对交通和地面生活的影响,权衡利弊做出选择,通常明挖法的好处是安全,比直接在地下打洞相比,它不会遇到地下开挖导致的在掘进中冒顶渗水坍塌等不可知的危险,而且明挖法对于隧道工艺等要求不是很高,最初我国的第一条地铁,就是明挖法...
布置地铁的路线有讲究吗 ?像那些上面是高层建筑下面也随意挖隧道吗...
(7)混凝土和钢结构支撑支护方法。依据设计计算在不同开挖位置上灌注混凝土内支撑体系和安装钢结构内支撑体系,与灌注桩或连续墙形成一个框架支护体系,承受侧向土压力,内支撑体系在做结构时要拆除。适用于高层建筑物密集区和软弱淤泥地层。3.2 暗挖法 适用于城市中不能采用明挖法施工的地方,亦适用于松散...
隧道明挖法和暗挖法有什么区别?
暗挖法有单拱单跨和多拱多跨暗挖施工技术。北京地铁西单车站为多拱多跨。也有三连拱、四连拱、五连拱地铁车站、公路隧道和地下商场。北京天外天地下商场为五连拱结构。还有平直墙暗挖施工技术。国际上传统的暗挖法其顶部都是拱形结构,我国创造出平顶直墙超浅埋暗挖施工技术,如北京长安街过街道。在...
论述地铁施工时常用的施工方法有哪些
适用条件浅埋暗挖法不允许带水作业;要求开挖面具有一定的自立性和稳定性,足以进行必要的初期支护作业;开挖面前方地层的预加固和预处理。常用的单跨隧道浅埋暗挖方法选择.二、不同方法施工的地铁车站结构 (一)明挖法施工车站结构 明挖法施工的车站主要采用矩形框架结构或拱形结构。(二)盖挖法施工车站...
隧道施工和车站施工的区别
当地铁车站设在主干道上,而交通不能中断,且需要确保一定交通流量要求时,可选用盖挖法。1.3 暗挖法 暗挖法是在特定条件下不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工方法。暗挖法主要包括钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广...
荤水金茵: 暗挖法暗挖法是在特定条件下,不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法.暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等.其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛,因...
榆次区19477949047: 地铁中浅埋暗挖是什么意思?
荤水金茵: 浅埋暗挖法施工步骤是:先将钢管打入地层,然后注入水泥或化学浆液,使地层加固.开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件.地层加固后,进行短进尺开挖.一般每循环在0.5-1.0米左右.随后即作初期支护.第三步,施作防水层.开挖面的稳定性时刻受到水的危胁,严重时可导致塌方.处理好地下水是非常关键的环节.最后,完成二次支护.一般情况下,可注入混凝土,特殊情况下要进行钢筋设计.当然,浅埋暗挖法的施工需利用监控测量获得的信息进行指导,这对施工的安全与质量都是重要的.
榆次区19477949047: 地铁隧道怎么挖的 - ?
荤水金茵: 盾构法施工盾构施工是英国工程师布鲁诺尔发明于1818年.它集合了开挖、出土、支护、注浆、导向于一体,就像穿山甲从地底一边打洞一边运土,最快每天可以完成30米的隧道.一个完整的盾构机是一个庞然大物,光是机头就有10米长,6~...
榆次区19477949047: 浅埋暗挖法的介绍 - ?
荤水金茵:浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法.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,以格栅(或其他钢结构)和喷锚作为初期支护手段,按照十八字原则进行施工,称之为浅埋暗挖法.
榆次区19477949047: 地铁是怎样施工的? - ?
荤水金茵: 地铁工程施工方法 经过近40年的发展,我国地铁修建方法已由最初单一的明挖法发展到现在的明挖、暗挖、浅埋暗挖、盾构法等多种方法并存,施工技术不断发展提高,已初步形成了专门的学科体系. 1.明挖法:通常在地面条件允许的情况...
榆次区19477949047: 地铁如何修建的? - ?
荤水金茵:给自己看吧 帮你找的呵呵 我看晕了 呵呵 目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等.主要阐述了修建地铁车站施工方法的原理、施工流程、优缺点,为我国各大城...
榆次区19477949047: 地铁车站的施工方法有哪些? - ?
荤水金茵: 通常地铁地下车站的施工方法有: 明挖法,盖挖法,浅埋暗挖法.而明挖法由于施工技术简单,快速,经济,故通常是各国地下铁道施工的首选技术. 1.1 明挖法对地铁车站的施工方法比较常用的是明挖法,因为明挖法有着一定的优势,在质量...
榆次区19477949047: 全国地一条地铁是什么 - ?
荤水金茵: 北京 我国第一条地铁北京地铁一期工程,于1969年10月基本建成,1971年1月试运营.北京地铁是我国第一条地下铁道.从1965年起,经过20年奋斗,北京地铁修建了两条线路,一条是从西郊苹果园到北京站的一期地铁,另一条是从复兴门经...
榆次区19477949047: 个人见解怎样解决区间隧道设计问题 - ?
荤水金茵: 地铁区间隧道目前主要的设计方案有暗挖马蹄形断面隧道、圆形盾构断面隧道、明挖矩形断面隧道.每种型式各有优缺点,在设计中需根据不同的地质条件、线路埋深和周边环境加以选择.1、设计结构型式的选择1.1 明挖矩形结构经过多年的...