1K413000城市轨道交通工程

11K413000城市轨道交通工程1K413010城市轨道交通结构与特点1K413011地铁车站结构与施工方法一、地铁车站的形式和结构组成1、分类分类方式分类情况备注车站相对于地面的位置高架车站地面车站地下车站运营性质中间站换乘站枢纽站联运站终点站站台形式岛式侧式岛侧混合2、构造组成地铁车站：车站主体（站台、站厅、设备用房、生活用房）、出入口通道、通风道及地面通风亭三大部分二、施工方法（工艺）与选择条件1、明挖法作业面多，速度快，工期短，工程造价低，明挖基坑可以不设置围护敞口开挖也可以设置围护结构基坑安全等级（定性的指标）安全等级破坏后果I级支护结构失效、土体变形过大对基坑周边环境后者主体结构施工安全的影响很严重II级支护结构失效、土体变形过大对基坑周边环境后者主体结构施工安全的影响严重III级支护结构失效、土体变形过大对基坑周边环境后者主体结构施工安全的影响不严重基坑支护结构的适用条件结构类型适用条件安全等级基坑深度、环境条件、土类和地下水条件支挡式结拉锚式I、II、III级各级适用较深基坑1、地下连续墙可以同时用于截水2、锚杆不适用于咋软土层和高水位的碎石土、砂土中；当邻近有建筑物地下室、地下构筑物，锚杆有效长度不够时，不宜支撑式较深基坑2构悬臂式较浅基坑适用锚杆；锚杆对基坑周边建筑物造成损害或者违反城市地下规范的，不宜适用3、排桩适用于可采用降水或者截水帷幕的基坑双排桩上述都不适用时，可以采用土钉墙单一IIIII级适用适用于地下水位以上或者降水的非软土基坑，且深度小于12m当基坑潜在滑移面有建筑物、重要地下管线时，不宜使用土钉墙预应力锚杆复合适用于地下水位以上或者降水的非软土基坑，且深度小于15m水泥土桩复合适用于降水的非软土基坑，且深度不大于12m，用于淤泥质基坑时，深度不大于6m，不用于高水位的碎石土、砂土层微型桩复合适用于降水的非软土基坑，且深度不大于12m，用于淤泥质基坑时，深度不大于6m，重力式水泥土IIIII级适用适用于淤泥质土、淤泥基坑，且深度不大于7m放坡III级1、场地满足放坡条件2、放坡与上述支护结构结合2、盖挖法优点：围护结构变形小、基坑土体稳定，隆起小，安全、在城市施工时，可以尽快恢复路面，对交通影响较小缺点：混凝土结构的水平施工缝处理较为困难、施工难度大，费用高、盖挖顺作法：盖挖顺作法主要依靠坚固的挡土结构，根据地下水位高低、现场条件、开挖深度以及周围建筑物邻近程度可以选择钢筋混凝土钻（挖）孔灌注桩或者地下连续墙，挡土墙结构一般作为地下主体结构的一部分或者全部盖瓦逆作法：施工过程中不做临时支撑，而是借助结构顶板、中板自身的水平刚度和抗压强度来实现对基坑的围护桩（墙）的支护作用盖挖半逆作法：施工过程中，一般都必须设置横撑并施加预应力，逆作法和半逆作法都需要注意水平施工缝的处理（防水），混凝土的收缩及析水造成新旧混凝土之间会产生3~10mm的缝隙，对结构强度、耐久性、和防水性能产生不良影响逆作法和半逆作法如果主体结构的中间立柱为钢管混凝土柱，而住下基础为钢筋混凝土灌注桩时，需要解决两者之间的连接问题，一般是将钢管桩直接插入灌注桩的混凝土内1.0m内，并在钢管柱底部均匀设置几个孔，以利混凝土流动，同时也可以加强桩、柱之间的连接，也可以在钢管柱和灌注桩之间插入H型钢处理3、喷锚暗挖法（叫法很乱很多）适用于：结构埋置较浅、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布以及对地面沉降要求严格的城镇地下结构物施工3新奥法：以维护和利用围岩的自承能力为基点，使围岩成为支护体系的组成部分，要求初期支护有一定的柔度和一定的刚度浅埋暗挖法：适用于城镇软弱围岩地层中，在钱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（或者其他钢结构）和锚喷为初期支护手段，遵循新奥法大部分原理，按照十八字方针“管超前、严注浆、强支护、快封闭、勤量测”进行隧道设计和施工。浅埋暗挖法，不允许带水作业，要求开挖面有一定的自立性和稳定性，自立时间应足以进行必要的初期支护作业，对开挖作业面的预加固和预处理是浅埋暗挖法的必要前提。不适宜用于淤泥质土、粉细砂底层，降水困难或者经济上不合算的地层单跨隧道开挖宽度工法≤10m台阶开挖法10~20mCD、CRD、PBA法12~22m双侧壁导坑法三、不同方法施工的地铁车站结构1、明挖法施工矩形框架或者拱形矩形时最多的一种结构形式，可以用于单跨、双跨、三跨结构，侧式车站多是双跨结构、岛式车站多为双跨或者三跨结构、站台宽度不大于10m的宜用双跨结构，有时也用单跨结构道路狭窄的地段可以用上下行重叠结构顶板和楼板：单向板、井字梁式板、无梁板或密肋板底板：采用纵梁和侧墙为支撑的梁板式结构侧墙：立柱：2、盖挖法施工多为矩形框架结构侧墙：在地下连续墙内预埋“直螺纹钢筋连接器”将板的钢筋和地下墙的钢筋连接，确保单侧墙与板连接强度和刚度，砂性地层不宜使用单层侧墙中间竖向临时支撑系统：由临时立柱和基础构成设置方法有三种，在永久柱的两侧设置临时柱、临时柱和永久柱合一、临时柱和永久柱合一，同时增设临时柱3、喷锚暗挖法施工单拱、双拱、三拱式车站，可以单层或者双层开挖断面150~250㎡。在第四纪地层中常采用辅助措施单拱式：复杂，施工难度大，岩石地层多双拱式：双拱塔柱式、双拱立柱式三拱式：塔柱式、立柱式1K413012地铁区间隧道结构与施工方法一、不同方法施工地铁区间隧道的结构形式1、明挖法2、喷锚暗挖法喷锚暗挖法的衬砌又称为支护及结构或初期支护，其作用：一是加固围岩并与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，共同承受可能出现的各种荷载，保持隧道断面的净空，防止地表下沉，二是提供空气流通的光滑表面，三是堵截或者引排地下水4复合式衬砌：初期支护、防水隔离层、二次衬砌初期支护是主要的承载单元一般在开挖后立即施工，在干燥无水的坚硬围岩中，区间隧道可以采用单层喷锚支护，不做防水隔离层和二次衬砌。防水要求不高，围岩有一定的自稳能力时，区间隧道可以采用单层的模筑混凝土衬砌，不做初期衬砌和防水隔离层。整体式衬砌可以做成等截面直墙式和等截面或者变截面曲墙式，前者适用于坚硬围岩，后者适用于软弱围岩。3、盾构法适用地层:软弱含水地层，地面建筑物不允许拆迁，施工条件困难地段优越性：振动小，噪声小，施工速度快，安全可靠，对沿线居民、地下和地面建筑物及构筑物影响较小。衬砌有：预制装配式衬砌、预制装配式衬砌和模筑钢筋混凝土衬砌结合的双层衬砌、挤压混凝土整体衬砌预制装配式衬砌：钢筋混凝土、钢、铸铁及由几种材料组成的复合管片衬砌环片间连接从其力学特性看，分为柔性和刚性连接柔性：单排螺栓连接、销钉连接、无连接件双层衬砌：为了防止隧道渗水和衬砌腐蚀、提高衬砌结构刚度和输水隧洞承受内水压力的能力、修正隧道施工误差、减少噪声和振动、作为内部装饰，在预制装配式衬砌外在做一层整体式混凝土或者钢筋混凝土内衬。还可以设置防水隔离层用途：输水隧洞和含有腐蚀性地下水的地层中挤压混凝土整体式衬砌：在盾构施工的同时在盾尾同步灌注混凝土或者钢筋混凝土整体式衬砌，材料可以是素混凝土也可以是钢筋混凝土，最多的时钢纤维混凝土。一次成型，内表面光滑，衬砌背后无空隙，无须注浆，对底层移动控制特别有效，施工设备需要很多，工艺十分复杂。二、施工方法比较与选择1、喷锚暗挖法（1）、新奥法施工适用条件：稳定地层、岩石地层应采用光面爆破、预裂爆破技术，尽量少欠挖和超挖开挖后立即支护，稳定围岩，围岩条件好时可以不支护。混凝土锚杆初支施工顺序:先喷混凝土后打锚杆围岩条件恶劣时：初喷混凝土——架钢支撑——打锚杆——二次喷混凝土锚杆露出岩面长度不宜大于喷射混凝土厚度（2）浅埋暗挖法施工适用条件：埋置深度较浅、松散不稳定的土层、软弱破碎岩层与新奥法相比，更强调预支护和预加固浅埋暗挖法支护衬砌的结构刚度大，初期支护允许变形量比较小，有利于减少对地层的扰动及保护周边环境。地层预支护和预加固：小导管超前预注浆、开挖面超前深孔注浆、管棚超前支护5隧道土方开挖与支护：预支护、预加固一段，开挖一段；开挖一段，支护一段；支护一段，封闭成环一段。初期支护形式：钢拱锚喷混凝土最佳二次衬砌：初期支护变形基本稳定，且防水施工验收合格之后，可以施工二次衬砌监控量测反馈指导二次衬砌的时机二次衬砌模板一般临时木模板或者金属定型模板监控量测：监控量测纳入施工成本，有专门机构执行和管理，并有项目技术负责人统一掌握统一领导。拱顶下沉、水平收敛、地表下沉2、盾构法施工优点：适宜于建设较深的隧道，其他优点略缺点：隧道半径较小施工困难，隧道顶覆土不能太浅，隧道上方一定范围内的地表沉陷无法防止，在饱和含水地层中，盾构所用的拼装衬砌对结构整体防水要求很高1K413013轻轨交通高架桥梁结构一、高架桥结构和运行特点上部结构优先采用预应力结构，其次才是钢结构，须具有足够的竖向和横向刚度高架桥上应设置有降低振动、噪声、消除楼房遮光和防止电磁干扰的系统二、高架桥的基本结构1、墩台和基础倒梯形、T形桥墩、双柱形桥墩、Y形桥墩2、上部结构连续梁、连续刚构、系杆拱1K413014城市轨道交通的轨道结构一、轨道组成1、轨道结构足够的强度、稳定性、耐久性和适量弹性2、特点城市轨道车辆用电力牵引，为减少泄露电流对周围金属设施的腐蚀，要求钢轨和跪下基础有较高的绝缘性能曲线半径比铁路小很多正线小于400m的曲线地段，应采用全长淬火钢轨或耐磨钢轨二、轨道形式与选择1、轨道形式及扣减、轨枕正线、辅助线钢轨宜采用60kg/m钢轨、车场线50kg/m标准轮距1435mm2、道床与轨枕长度大于100m的隧道内及隧道外U形结构地段及高架桥和大于50m的单体桥地段宜采用短枕式或者长枕式整体道床地面正线：混凝土枕碎石道床车场库内线：短枕式整体道床地面出入线、试车线、库外线：混凝土碎石道床或者木枕式道床3、减震结构6一般减震轨道结构：无缝线路、弹性分开式扣件、整体道床或者碎石道床线路中心距住宅区、宾馆、机关建筑物小于20m及穿越地段：高减震结构在一般减震结构上加装轨道减震器扣件或弹性短枕式整体道床或者具有其他较高减震能力的轨道结构形式线路中心距医院、学校、音乐厅、精密仪器厂、文物保护单位和高级宾馆等建筑小于20m及穿越地段，宜采用特殊减震轨道结构，在一般减震结构上采用浮置板整体道床或者其他特殊减震轨道结构形式.1K413020明挖基坑施工1K413021地下工程降水排水方法一、降水方法选择1、基本要求软土基坑开挖深度超过3m一般就要采用井点降水开挖深度较浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。当基坑底为隔水层且底层有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可以采用水平封底隔渗或者钻孔减压措施，保持土压稳定。当基坑底含承压水层且上部土体压重不足以抵抗承压水头时，应布置降压井降低承压水水头压力，防止承压水突涌当降水会对基坑周边建筑物、地下管线、道路造成危害或者对环境造成长期影响的，应采取截水法控制地下水。采用悬挂帷幕时，应同时采用坑内降水，并在坑外回灌。2、工程降水方法的选用选用原则：土层情况、渗透性、降水深度、周围环境、支护结构种类降水方法适用地层渗透系数降水深度地下水类型集水明排黏性土、砂土—＜2m潜水、地表水轻型井点I、II、III、砂土、粉土、含薄层粉沙的淤泥质（粉质）黏土0.1~203~66~99~12潜水喷射井点＜20潜水、承压水管井疏干砂性土、粉土、含薄层粉沙的淤泥质（粉质）黏土0.02~0.1不限潜水减压砂性土、粉土＞0.1承压水二、常用降水方法1、明沟、集水井排水适用范围：基坑开挖不深、基坑涌水量不大、集水明排法应用广泛最简单最经济的方法布置方式：基坑四周或者每隔30~50米设置集水井排水明沟布置在拟建筑物基础边0.4m以外，沟边缘距边坡坡脚应不小于0.3m，排水沟底面7应比挖土面低0.3~0.4m。集水井底面应比沟底面低0.5m以上。明沟坡度不宜小于0.3%明沟排水设施与市政管网连接口连接应设置沉淀池。2、井点降水适用范围：基坑开挖较深、基坑突涌量大、且有围护结构时布置方式：基坑（槽）宽度小于6m且降水深度不超过6m，可以采用单排井点布置在地下