第6講1K4120001K413010城市軌道交通工程結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)及1K413020明挖基坑施工

1、城市軌道交通工程本章歷年考情：本章近三年平均分值約7分，題型為單選題、多選題。具體情況如下表：章目年度題量與分值單選多選案例合計(jì)題量分值題量分值分值第一章2011332407201022120420094436010平均3407本章重點(diǎn)：1.明挖基坑施工2.盾構(gòu)法施工技術(shù)3噴錨暗挖法施工技術(shù)1K413010 城市軌道交通工程結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)1K413011 掌握地鐵車站結(jié)構(gòu)與施工方法一、地鐵車站形式與結(jié)構(gòu)組成(一)地鐵車站形式分類注意站臺(tái)的形式：島式、側(cè)式和混合式。二、施工方法(工藝)與選擇條件 (一)明挖法施工1.明挖法是先從地表面向下開挖基坑至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后在基坑內(nèi)的預(yù)定位置由下而上地建造主體結(jié)

2、構(gòu)及其防水措施，最后回填土并恢復(fù)路面。3明挖法施工基坑(詳見1K413020)可以分為敞口放坡基坑和有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑兩類。(一)蓋挖法施工1蓋挖法施工也是明挖施工的一種形式，與常見的明挖法施工的主要區(qū)別在于施工方法和順序不同：蓋挖法是先蓋后挖。2蓋挖法具有諸多優(yōu)點(diǎn)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形小，能夠有效控制周圍土體的變形和地表沉降，有利于保護(hù)臨近建筑物和構(gòu)筑物；基坑底部土體穩(wěn)定，隆起小，施工安全；蓋挖逆作法施工一般不設(shè)內(nèi)部支撐或錨錠，施工空間大；蓋挖逆作法用于城市街區(qū)施工時(shí)，可盡快恢復(fù)路面，對(duì)道路交通影響較小。蓋挖法也存在一些缺點(diǎn)：蓋挖法施工時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的水平施工縫的處理較為困難；蓋挖逆作法施工時(shí)，暗挖施

3、工難度大、費(fèi)用高； 3蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法及蓋挖半逆作法.目前，城市中施工采用最多的是蓋挖逆作法。(三)噴錨暗挖法噴錨暗挖法對(duì)地層的適應(yīng)性較廣，適用于結(jié)構(gòu)埋置較淺、地面建筑物密集、交通運(yùn)輸繁忙、地下管線密布，及對(duì)地面沉降要求嚴(yán)格的城鎮(zhèn)地區(qū)地下構(gòu)筑物施工。1新奧法“新奧法”是以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，支護(hù)在與圍巖共同變形中承受的是形變應(yīng)力。2淺埋暗挖法。按照“十八字”原則（即管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)）進(jìn)行隧道的設(shè)計(jì)和施工，稱之為淺埋暗挖技術(shù)。采用淺埋暗挖法時(shí)要注意其適用條件。首先，淺埋暗挖法不允許帶水作業(yè)。第二，采用淺埋暗

4、挖法要求開挖面具有一定的自立性和穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)時(shí)并沒有充分考慮利用圍巖的自承能力，這是淺埋暗挖法與“新奧法”主要區(qū)別。三、不同方法施工的地鐵車站結(jié)構(gòu) (一)明挖法施工車站結(jié)構(gòu)明挖法施工的車站主要采用矩形框架結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。1矩形框架結(jié)構(gòu)這是明挖車站中采用最多的一種形式，根據(jù)功能要求，可以雙層于單跨、雙跨或多層多跨等形式。側(cè)式車站一般采用雙跨結(jié)構(gòu)；島式車站多采用雙跨或三跨結(jié)構(gòu)。站臺(tái)寬度10m時(shí)宜采用雙跨結(jié)構(gòu)，有時(shí)也采用單跨結(jié)構(gòu)。在道路狹窄的地段建地鐵車站，也可采用上、下行線重疊的結(jié)構(gòu)。明挖地鐵車站結(jié)構(gòu)由底板、側(cè)墻及頂板等圍護(hù)結(jié)構(gòu)和樓板、梁、柱及內(nèi)墻等內(nèi)部構(gòu)件組合而成。2拱形結(jié)構(gòu)一般用于站臺(tái)寬度較窄

5、的單跨單層或單跨雙層車站。結(jié)構(gòu)由拱形和平底板組成，墻腳與底板之間采用鉸接，并在其外側(cè)設(shè)有與底板整體澆筑的擋墻，用以抵抗剛架的水平推力。 (二)蓋挖法施工車站結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)形式在城鎮(zhèn)交通要道區(qū)域采用蓋挖法施工的地鐵車站多采用矩形框架結(jié)構(gòu)。軟土地區(qū)地鐵車站一般采用地下墻或鉆孔灌注樁作為施工階段的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。地下墻可作側(cè)墻結(jié)構(gòu)的一部分，與內(nèi)部現(xiàn)澆鋼筋混凝土組成雙層襯砌結(jié)構(gòu)；也可將單層地下墻作為主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻結(jié)構(gòu)。單、雙層墻應(yīng)經(jīng)工程造價(jià)、進(jìn)度、結(jié)構(gòu)整體性、防水堵漏、施工處理等綜合比較后，根據(jù)不同地質(zhì)、周圍環(huán)境等選用。 (三)噴錨暗挖(礦山)法施工車站結(jié)構(gòu) 噴錨暗挖法施工的地鐵車站，視地層條件、施工方法及其使用

6、要求的不同，可采用單拱式車站、雙拱式車站或三拱式車站，并根據(jù)需要可作成單層或雙層。1K413012 掌握地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與施工方法本條文簡(jiǎn)要介紹地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)形式及施工方法。一、不同方法施工地鐵區(qū)間隧道 (一)明挖法施工隧道1.在場(chǎng)地開闊、建筑物稀少、交通及環(huán)境允許的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先采用施工速度快、造價(jià)較低的明挖法施工。明挖法施工的地下鐵道區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)通常采用矩形斷面，一般為整體澆注或裝配式結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是其內(nèi)輪廓與地下鐵道建筑限界接近，內(nèi)部?jī)艨湛梢缘玫匠浞掷?，結(jié)構(gòu)受力合理，頂板上便于敷設(shè)城市地下管網(wǎng)和設(shè)施。2整體式襯砌結(jié)構(gòu)明挖現(xiàn)澆隧道結(jié)構(gòu)斷面分單跨、雙跨等形式，由于結(jié)構(gòu)整體性好，防水性能容易得

7、到保證，可適用于各種工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；但是，施工工序較多，速度較慢。3預(yù)制裝配式襯砌裝配式襯砌整體性較差，對(duì)于有特殊要求(如防護(hù)、抗震等)的地段要慎重選用。 (二)噴錨暗挖(礦山)法施工隧道1在城市區(qū)域、交通要道及地上地下構(gòu)筑物復(fù)雜地區(qū)，隧道施工噴錨暗挖法常是一種較好的選擇；隧道施工時(shí)，一般采用拱形結(jié)構(gòu)，其基本斷面形式為單拱、雙拱和多跨連拱。2襯砌的基本結(jié)構(gòu)類型復(fù)合式襯砌 這種襯砌結(jié)構(gòu)是由初期支護(hù)、防水隔離層和二次襯砌所組成，復(fù)合式襯砌外層為初期支護(hù)，其作用是加固圍巖，控制圍巖變形，防止圍巖松動(dòng)失穩(wěn)，是襯砌結(jié)構(gòu)中的主要承載單元。一般應(yīng)在開挖后立即施作，并應(yīng)與圍巖密貼。所以，最適宜采用噴錨

8、支護(hù)，根據(jù)具體情況，選用錨桿、噴混凝土、鋼筋網(wǎng)和鋼支撐等單一或并用而成。3.襯砌結(jié)構(gòu)的變化方案在干燥無(wú)水的堅(jiān)硬圍巖中，區(qū)間隧道襯砌亦可采用單層的噴錨支護(hù)，不做防水隔離層和二次襯砌，但此時(shí)對(duì)噴混凝土的施工工藝和抗風(fēng)化性能都應(yīng)有較高的要求，襯砌表面要平整，不允許出現(xiàn)大量的裂縫。在防水要求不高，圍巖有一定的自穩(wěn)能力時(shí)，區(qū)間隧道亦可采用單層的模注混凝土襯砌，不做初期支護(hù)和防水隔離層。單層模注襯砌又稱為整體式襯砌，為適應(yīng)不同的圍巖條件，整體式襯砌可做成等截面直墻式和等截面或變截面曲墻式，前者適用于堅(jiān)硬圍巖，后者適用于軟弱圍巖。（三）盾構(gòu)法施工隧道1.在松軟含水地層、地面構(gòu)筑物不允許拆遷，施工條件困難地段

9、，采用盾構(gòu)法施工 隧道能顯示其優(yōu)越性：振動(dòng)小、噪聲低、施工速度快、安全可靠，對(duì)沿線居民生活、地下和地面構(gòu)筑物及建筑物影響小等。盾構(gòu)法修建的區(qū)間隧道襯砌有預(yù)制裝配式襯砌、預(yù)制裝 配式襯砌和模注鋼筋混凝土整體式襯砌相結(jié)合的雙層襯砌以及擠壓混凝土整體式襯砌三大類。2預(yù)制裝配式襯砌預(yù)制裝配式襯砌是用工廠預(yù)制的構(gòu)件，稱為管片，在盾構(gòu)尾部拼裝而成的。管片種類按材料可分為鋼筋混凝土、鋼、鑄鐵以及由幾種材料組合而成的復(fù)合管片。3雙層襯砌根據(jù)需要還可以在裝配式襯砌與內(nèi)層之間鋪設(shè)防水隔離層。雙層襯砌主要用在含有腐蝕性地下水的地層中。4擠壓混凝土整體式襯砌擠壓混凝土襯砌(Extrude Concrete Linin

10、g，簡(jiǎn)稱ECl)就是隨著盾構(gòu)向前掘進(jìn)，用一套襯砌施工設(shè)備在盾尾同步灌注的混凝土或鋼筋混凝土整體式襯砌，因其灌注后即承受盾構(gòu)千斤頂推力的擠壓作用，故有此稱謂。擠壓混凝土襯砌可以是素混凝土，也可以是鋼筋混凝土，但應(yīng)用最多的是鋼纖維混凝土。二、施工方法選擇與比較（一）噴錨暗挖法2新奧法施工新奧法施工隧道適用于穩(wěn)定地層，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、施工機(jī)具條件，盡量采用對(duì)圍巖擾動(dòng)少的支護(hù)方法。巖石地層當(dāng)采用鉆爆法開挖時(shí)，應(yīng)采用光面爆破、預(yù)裂爆破技術(shù)，盡量減少欠挖、超挖。圍巖開挖后應(yīng)立即進(jìn)行必要的支護(hù)，并使支護(hù)與圍巖盡量密貼，以穩(wěn)定圍巖。圍巖條件比較好時(shí)可簡(jiǎn)單支護(hù)或不支護(hù)。3淺埋暗挖法施工淺埋暗挖法的工藝流程和技術(shù)要求

11、主要是針對(duì)埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的土層和軟弱破碎巖層施工面而形成的。淺埋暗挖法與新奧法相比，更強(qiáng)調(diào)地層的預(yù)支護(hù)和預(yù)加固。因?yàn)榈罔F工程基本是在城鎮(zhèn)施工，對(duì)地表沉降的控制要求比較嚴(yán)格。淺埋暗挖法支護(hù)襯砌的結(jié)構(gòu)剛度比較大，初期支護(hù)允許變形量比較小。這樣對(duì)保護(hù)周圍地層的自承作用和減少對(duì)地層的擾動(dòng)是必須的。(1)地層預(yù)加固和預(yù)支護(hù)常用的預(yù)加固和預(yù)支護(hù)方法有：小導(dǎo)管超前預(yù)注漿、開挖面深孔注漿及管棚超前支護(hù)。(2)隧道土方開挖與支護(hù)采用淺埋暗挖法開挖作業(yè)時(shí)，所選用的施工方法及工藝流程，應(yīng)保證最大限度地減少對(duì)地層的擾動(dòng)，提高周圍地層自承作用和減少地表沉降。根據(jù)不同的地質(zhì)條件及隧道斷面，選用不同的開挖方法，但

12、其總原則是：預(yù)支護(hù)、預(yù)加固一段，開挖一段；開挖一段，支護(hù)一段；支護(hù)一段，封閉成環(huán)一段。(3)初期支護(hù)形式(4)二次襯砌在淺埋暗挖法中，初期支護(hù)的變形達(dá)到基本穩(wěn)定，且防水結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收合格后，可以進(jìn)行二次混凝土襯砌灌注工序。通過監(jiān)控量測(cè)，掌握隧道動(dòng)態(tài)，提供信息，指導(dǎo)二次襯砌施作時(shí)機(jī)。這是淺埋暗挖法中二次襯砌施工與一般隧道襯砌施工的主要區(qū)別。其他灌注工藝和機(jī)械設(shè)備與一般隧道襯砌施工基本相同。二次襯砌模板可以采用臨時(shí)木模板或金屬定型模板，更多情況則使用模板臺(tái)車，因?yàn)閰^(qū)間隧道的斷面尺寸基本不變，有利于使用模板臺(tái)車，加快立模及拆模速度。 (二)盾構(gòu)法施工1盾構(gòu)法施工其基本施工步驟： (1)在盾構(gòu)法隧道的始

13、發(fā)端和接收端各建一個(gè)工作(豎)井； (2)盾構(gòu)在始發(fā)端工作井內(nèi)安裝就位； (3)依靠盾構(gòu)千斤頂推力(作用在已拼裝好的襯砌環(huán)和工作井后壁上)將盾構(gòu)從始發(fā)工作井的墻壁開孔處推出； (4)盾構(gòu)在地層中沿著設(shè)計(jì)軸線推進(jìn)，在推進(jìn)的同時(shí)不斷出土和安裝襯砌管片； (5)及時(shí)地向襯砌背后的空隙注漿，防止地層移動(dòng)和固定襯砌環(huán)位置； (6)盾構(gòu)進(jìn)入接受工作井并被拆除，如施工需要，也可穿越工作井再向前推進(jìn)。 2盾構(gòu)法施工隧道具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進(jìn)行，既不影響地面交通，又可減少對(duì)附近居民的噪聲和振動(dòng)影響； (2)盾構(gòu)推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進(jìn)行，施工易于管理，施工人員也較少；

14、 (3)隧道的施工費(fèi)用不受覆土量多少影響，適宜于建造覆土較深的隧道； (4)施工不受風(fēng)雨等氣候條件影響； (5)當(dāng)隧道穿過河底或其他建筑物時(shí)，不影響施工； (6)只要設(shè)法使盾構(gòu)的開挖面穩(wěn)定，則隧道越深，地基越好，土中影響施工的埋設(shè)物等越少，與明挖法相比，經(jīng)濟(jì)上、施工進(jìn)度上越有利。3盾構(gòu)法施工也存在以下一些問題： (1)當(dāng)隧道曲線半徑過小時(shí)，施工較為困難； (2)在陸地建造隧道時(shí)，如隧道覆土太淺，則盾構(gòu)法施工困難很大，而在水下時(shí)，如覆土太淺則盾構(gòu)法施工不夠安全； (3)盾構(gòu)施工中采用全氣壓方法以疏干和穩(wěn)定地層時(shí)，對(duì)勞動(dòng)保護(hù)要求較高，施工條件差； (4)盾構(gòu)法隧道上方一定范圍內(nèi)的地表沉陷尚難完全防

15、止，特別在飽和含水松軟的土層中，要采取嚴(yán)密的技術(shù)措施才能把沉陷限制在很小的限度內(nèi)； (5)在飽和含水地層中，盾構(gòu)法施工所用的拼裝襯砌，對(duì)達(dá)到整體結(jié)構(gòu)防水的技術(shù)要求較高。1K413013 熟悉輕軌交通高架橋梁結(jié)構(gòu)與施工要點(diǎn)(二)高架橋的基本結(jié)構(gòu)1高架橋墩臺(tái)和基礎(chǔ)軟土地基條件下，為保證基礎(chǔ)的承載能力，防止沉陷，宜采用樁基礎(chǔ)。常用的橋墩形式有以下幾種。(1)倒梯形橋墩；(2)T形橋墩墩；(3)雙柱式橋墩；(4)Y形橋墩2高架橋的上部結(jié)構(gòu) 采用最多的是連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、系桿拱。1K413014 了解城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)組成軌道(通稱為線上)結(jié)構(gòu)是由鋼軌、軌枕、連接零件、道床、道岔和其他附屬設(shè)備等組成

16、的構(gòu)筑物。本條文簡(jiǎn)要介紹城市輕軌交通和地鐵交通的軌道結(jié)構(gòu)與組成。一、軌道組成 (二)軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)由于線路一般穿過居民區(qū)(地下、地面或高架)，還要另外考慮以下一些問題：(1)為保護(hù)城市環(huán)境，對(duì)噪聲控制要求較高，除了車輛結(jié)構(gòu)采取減振措施，必要時(shí)修筑聲屏障外，軌道也應(yīng)采用相應(yīng)的減振軌道結(jié)構(gòu).(2)軌道交通行車密度大，運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)，留給軌道維修作業(yè)的時(shí)間很短，因而一般采用較強(qiáng)的軌道部件。近年新建軌道交通系統(tǒng)的淺埋隧道和高架橋結(jié)構(gòu)，基本采用無(wú)碴道床等少維修軌道結(jié)構(gòu)。(3)軌道交通車輛一般采用電力牽引，以走行軌作為供電回路。為減小因漏泄電流而造成周圍金屬設(shè)施的腐蝕，要求鋼軌與軌下基礎(chǔ)有

17、較高的絕緣性能。(4)受原有街道和建筑物所限，城市軌道交通曲線區(qū)段占很大比重，曲線半徑一般比常規(guī)鐵路小得多。在正線半徑小于400m的曲線地段，應(yīng)采用全長(zhǎng)淬火鋼軌或耐磨鋼軌。鋼軌鋪設(shè)前應(yīng)進(jìn)行預(yù)彎，運(yùn)營(yíng)時(shí)鋼軌應(yīng)進(jìn)行涂油以減少磨耗。1K413020 明挖基坑施工1K413021 掌握深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與變形控制一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)(一)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系(二)深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型1在我國(guó)應(yīng)用較多的有板柱式、柱列式、重力式擋墻、組合式以及土層錨桿、逆筑法、沉井等。2不同類型圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)見表1K4130211。(1)工字鋼樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑開挖前，在地面用沖擊式打樁機(jī)沿基坑設(shè)計(jì)邊線打入地下，樁間距一般為1.01.2m。適

18、用范圍：工字鋼樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于黏性土、砂性土和粒徑不大于100mm的砂卵石地層；這種圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般宜用于郊區(qū)距居民點(diǎn)較遠(yuǎn)的基坑施工中。 (2)鋼板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鋼板樁強(qiáng)度高，樁與樁之間的連接緊密，隔水效果好，可重復(fù)使用。鋼板樁常用斷面型式，多為U形或Z形。我國(guó)地下鐵道施工中多用U形鋼板樁。(3)鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁一般采用機(jī)械成孔。對(duì)正反循環(huán)鉆機(jī)，由于其采用泥漿護(hù)壁成孔，故成孔時(shí)噪聲低，適于城區(qū)施工(4)深層攪拌樁擋土結(jié)構(gòu)深層攪拌樁是用攪拌機(jī)械將水泥、石灰等和地基土相拌合，從而達(dá)到加固地基的目的。作為擋土結(jié)構(gòu)的攪拌樁一般布置成格柵形，深層攪拌樁也可連續(xù)搭接布置形成止水帷幕。(5)SMW

19、樁SMW樁是注入水泥類混合液攪拌形成的擋墻，最后在墻中插入型鋼。特點(diǎn):止水性好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，型鋼插入深度一般小于攪拌樁深度，施工速度快，型鋼可以部分回收、重復(fù)利用。(6）地下連續(xù)墻施工時(shí)振動(dòng)小、噪聲低，墻體剛度大，對(duì)周邊地層擾動(dòng)??；可適用于多種土層，除夾有孤石、大顆粒卵礫石等局部障礙物時(shí)影響成槽效率外，對(duì)黏性土、無(wú)黏性土、卵礫石層等各種地層均能高效成槽。三、地下連續(xù)墻分類與施工技術(shù)要點(diǎn)按成槽方式可分為樁排式、壁式和組合式三類；按挖槽方式可分為抓斗式、沖擊式和回轉(zhuǎn)式等類型。地下連續(xù)墻施工過程示意圖(a)成槽；(b)插入接頭管；(c)放入鋼筋籠；(d)澆注混凝土1已完成的單元槽段；2泥漿；3成槽機(jī)；

20、4接頭管；5鋼筋籠；6導(dǎo)管；7澆筑的混凝土SMW是Soil Mixing Wall的縮寫。SMW工法連續(xù)墻于1976年在日本問世，該工法是以多軸型鉆掘攪拌機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)向一定深度進(jìn)行鉆掘，同時(shí)在鉆頭處噴出水泥系強(qiáng)化劑而與地基土反復(fù)混合攪拌，在各施工單元之間則采取重疊搭接施工，然后在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為其應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)材，至水泥結(jié)硬，便形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無(wú)接縫的地下墻體。 SMW工法最常用的是三軸型鉆掘攪拌機(jī)，其中鉆桿有用用于粘性土及用于砂礫土和基巖之分，此外還研制了其他一些機(jī)型，用于城市高架橋下等施工，空間受限制的場(chǎng)合，或海底筑墻，或軟弱地基加固。二、

21、支撐結(jié)構(gòu)類型(一)支撐結(jié)構(gòu)體系內(nèi)支撐外拉錨1內(nèi)支撐一般由各種型鋼撐、鋼管撐、鋼筋混凝土撐等構(gòu)成支撐系統(tǒng)；外拉錨有拉錨和土錨兩種形式。2在軟弱地層的基坑工程中，支撐結(jié)構(gòu)承受圍護(hù)墻所傳遞的土壓力、水壓力。支撐結(jié)構(gòu)擋土的應(yīng)力傳遞路徑是圍護(hù)(樁)墻一圍檁(冠梁)一支撐，在地質(zhì)條件較好的有錨固力的地層中，基坑支撐可采用土錨和拉錨等外拉錨形式。3在深基坑的施工支護(hù)結(jié)構(gòu)中，常用的支撐系統(tǒng)按其材料可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系和鋼支撐體系兩類，其形式和特點(diǎn)見表1K4130212?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系由圍檁(圈梁)、支撐及角撐、立柱和圍檁托架或吊筋、立柱、托架錨固件等其他附屬構(gòu)件組成。鋼結(jié)構(gòu)支撐(鋼管、型鋼支撐

22、)體系通常為裝配式的，由圍檁、角撐、支撐、預(yù)應(yīng)力設(shè)備(包括千斤頂自動(dòng)調(diào)壓或人工調(diào)壓裝置)、軸力傳感器、支撐體系監(jiān)測(cè)監(jiān)控裝置、立柱樁及其他附屬裝配式構(gòu)件組成。 三、基坑的變形控制(一)基坑變形特征1.基坑開挖引起周圍地層移動(dòng)的主要原因是坑底的土體隆起和圍護(hù)墻的位移。2.墻體水平變形當(dāng)基坑開挖較淺，還未設(shè)支撐時(shí)，均表現(xiàn)為墻頂位移最大，向基坑方向水平位移，呈三角形分布。隨著基坑開挖深度的增加，剛性墻體繼續(xù)表現(xiàn)為向基坑內(nèi)的三角形水平位移或平行剛體位移。柔性墻如果設(shè)支撐，則表現(xiàn)為墻頂位移不變或逐漸向基坑外移動(dòng)，墻體腹部向基坑內(nèi)突出。3圍護(hù)墻體豎向變位4基坑底部的隆起過大的坑底隆起可能是兩種原因造成的：基

23、坑底不透水土層由于其自重不能夠承受不透水土層下承壓水水頭壓力而產(chǎn)生突然性的隆起；基坑由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入坑底土層深度不足而產(chǎn)生坑內(nèi)土體隆起破壞。基坑底土體的過大隆起可能會(huì)造成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。另外，由于坑底隆起會(huì)造成立柱隆起，進(jìn)一步造成支撐向上彎曲，可能引起支撐體系失穩(wěn)。因此，基坑底土體的過大隆起是施工時(shí)應(yīng)該盡量避免的。但由于基坑一直處于開挖過程，直接監(jiān)測(cè)坑底土體隆起較為困難，一般通過監(jiān)測(cè)立柱變形來反映基坑底土體隆起情況。5地表沉降圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形及坑底土體隆起會(huì)造成地表沉降，引起基坑周邊建(構(gòu))筑物變形。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，基坑圍護(hù)呈懸臂狀態(tài)時(shí)，較大的地表沉降出現(xiàn)在墻體旁；施加支撐后，地表沉降的

24、最大值會(huì)漸漸遠(yuǎn)離圍護(hù)結(jié)構(gòu)，位于距離圍護(hù)墻一定距離的位置上。 (二)基坑的變形控制1.當(dāng)基坑鄰近建(構(gòu))筑物時(shí),必須控制基坑的變形以保證鄰近建(構(gòu))筑物的安全.2控制基坑變形的主要方法有： (1)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐的剛度； (2)增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度； (3)加固基坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體。加固方法有抽條加固、裙邊加固及二者相結(jié)合的形式； (4)減小每次開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)處土體的尺寸和開挖支撐時(shí)間。 (5)通過調(diào)整圍護(hù)結(jié)構(gòu)深度和降水井布置來控制降水對(duì)環(huán)境變形的影響。(三)坑底穩(wěn)定控制1.保證深基坑坑底穩(wěn)定的方法有加深圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土深度、坑底土體加固、坑內(nèi)井點(diǎn)降水等措施。2適時(shí)施作底板結(jié)構(gòu)。1K413022 掌握

25、基槽土方開挖及護(hù)坡技術(shù)本條文以地鐵工程為主，簡(jiǎn)要介紹明挖基(槽)坑的土方開挖及護(hù)坡技術(shù)。一、基(槽)坑土方開挖 (二)發(fā)生下列異常情況時(shí)，應(yīng)立即停止挖土，并應(yīng)立即查清原因和及時(shí)采取措施后，方能繼續(xù)挖土：1圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形明顯加劇。2支撐軸力突然增大。3圍護(hù)結(jié)構(gòu)或止水帷幕出現(xiàn)滲漏。 4開挖暴露出的基底出現(xiàn)明顯異常。包括黏性土?xí)r強(qiáng)度明顯偏低或砂性土層時(shí)水位過高造成開挖施工困難時(shí)。5圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生異常聲響。6邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)征兆時(shí)。二、護(hù)坡技術(shù)(一)基坑邊(放)坡1地質(zhì)條件、現(xiàn)場(chǎng)條件等允許時(shí)，通常采用敞口放坡基坑形式修建地下工程或構(gòu)筑物的地下部分。但保持基坑邊坡的穩(wěn)定是非常重要的，否則，一旦邊坡坍塌，不但地基

26、受到擾動(dòng)，影響承載力，而且也影響周圍地下管線、地面建筑物、交通和人身安全。2基坑邊坡穩(wěn)定影響因素基坑邊坡坡度是直接影響基坑穩(wěn)定的重要因素。當(dāng)基坑邊坡土體中的剪應(yīng)力大于土體的抗剪強(qiáng)度時(shí)，邊坡就會(huì)失穩(wěn)坍塌。其次，施工不當(dāng)也會(huì)造成邊坡失穩(wěn)，主要表現(xiàn)為：(1)沒有按設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行邊坡開挖；(2)基坑邊坡坡頂堆放材料、土方及運(yùn)輸機(jī)械車輛等增加了附加荷載；(3)基坑降排水措施不力，地下水未降至基底以下，而地面雨水、基坑周圍地下給水排水管線漏水滲流至基坑邊坡的土層中，使土體濕化，土體自重加大，增加土體中的剪應(yīng)力；(4)基坑開挖后暴露時(shí)間過長(zhǎng)，經(jīng)風(fēng)化而使土體變松散；(5)基坑開挖過程中，未及時(shí)刷坡，甚至挖反坡。

27、3基坑放坡要求放坡應(yīng)以控制分級(jí)坡高和坡度為主，必要時(shí)輔以局部支護(hù)結(jié)構(gòu)和保護(hù)措施，放坡設(shè)計(jì)與施工時(shí)應(yīng)考慮雨水的不利影響。分級(jí)放坡時(shí)，宜設(shè)置分級(jí)過渡平臺(tái)。分級(jí)過渡平臺(tái)的寬度應(yīng)根據(jù)土(巖)質(zhì)條件、放坡高度及施工場(chǎng)地條件確定，對(duì)于巖石邊坡不宜小于0.5m，對(duì)于土質(zhì)邊坡不宜小于1.0m。下級(jí)放坡坡度宜緩于上級(jí)放坡坡度。三、邊坡保護(hù) (一)基坑邊坡穩(wěn)定措施1根據(jù)土層的物理力學(xué)性質(zhì)確定基坑邊坡坡度，并于不同土層處做成折線形邊坡或留置臺(tái)階。2必須做好基坑降排水和防洪工作，保持基底和邊坡的干燥。3基坑邊坡坡度受到一定限制而采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)又不太經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用坡面土釘、掛金屬網(wǎng)噴混凝土或抹水泥砂漿護(hù)面等措施。4嚴(yán)格禁

28、止在基坑邊坡坡頂12m范圍堆放材料、土方和其他重物以及停置或行駛較大的施工機(jī)械。5基坑開挖過程中，隨挖隨刷邊坡，不得挖反坡。6暴露時(shí)間較長(zhǎng)的基坑，應(yīng)采取護(hù)坡措施。 (二)護(hù)坡措施1基坑土方開挖時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求開挖土方，不得超挖，不得在坡頂隨意堆放土方、材料和設(shè)備。在整個(gè)基坑開挖和地下工程施工期間，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)坡頂位移，隨時(shí)分析觀測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)邊坡有失穩(wěn)跡象時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取削坡、坡頂卸荷、坡腳壓載或其他有效措施。2放坡開挖時(shí)應(yīng)及時(shí)作好坡腳、坡面的保護(hù)措施。常用的保護(hù)措施有： (1)疊放砂包或土袋： (2)水泥抹面： (3)掛網(wǎng)噴漿或混凝土： (4)其他措施：包括錨桿噴射混凝土護(hù)面、塑料膜或土織物覆蓋坡面

29、等。1K413023 熟悉地基加固處理方法本條文以地鐵工程為主簡(jiǎn)要介紹明挖基(槽)坑地基加固處理技術(shù)。一、地基加固處理作用與方法選擇(一)地基加固處理作用(二)方法選擇1換填材料加固處理法，以提高地基承載力為主，適用于較淺基坑，方法簡(jiǎn)單操作方便。2采用水泥土攪拌、高壓噴射注漿、注漿或其他方法對(duì)地基摻人一定量的固化劑或使土體固結(jié)，以提高土體的強(qiáng)度和土體的側(cè)向抗力為主，適用于深基坑。二、常用方法與技術(shù)要點(diǎn) (一)注漿法2注漿法所用的漿液是由主劑(原材料)、溶劑(水或其他溶劑)及各種外加劑混合而成。通常所提的注漿材料是指漿液中所用的主劑。外加劑可根據(jù)在漿液中所起的作用，分為固化劑、催化劑、速凝劑、緩

30、凝劑和懸浮劑等。注漿材料有很多，其中，水泥漿材是以水泥漿液為主的漿液，適用于巖土加固，是國(guó)內(nèi)外常用的漿液。3在地基處理中，注漿工藝所依據(jù)的理論主要可分為滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿和電動(dòng)化學(xué)注漿四類； 4注漿法可以采用兩種溶液(如水泥漿和水玻璃)混合的方式控制漿液凝膠時(shí)間。施工方法可以分為以下三種形式：(1)一種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式這適合于凝膠時(shí)間較長(zhǎng)的情況。(2)兩種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式適用于凝膠時(shí)間較短的情況。(3)兩種溶液兩個(gè)系統(tǒng)方式這種方法適用于凝膠時(shí)間是瞬間的情況。(二)水泥土攪拌法1水泥土攪拌法適用于加固飽和黏性土和粉土等地基。它利用水泥(或石灰)等材料作為固化劑通過特制的攪拌機(jī)械，就地將

31、軟土和固化劑(漿液或粉體)強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基土強(qiáng)度和增大變形模量。根據(jù)固化劑摻人狀態(tài)的不同，它可分為漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。前者是用漿液和地基土攪拌，后者是用粉體和地基土攪拌。2.水泥土攪拌法加固軟土技術(shù)具有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)： (1)最大限度地利用了原土； (2)攪拌時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲和無(wú)污染，可在密集建筑群中進(jìn)行施工，對(duì)周圍原有建筑物及地下溝管影響很??； (3)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要，可靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式； (4)與鋼筋混凝土樁基相比，可節(jié)約鋼材并降低造價(jià)。水泥固化劑一般適用于正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土(避免產(chǎn)生負(fù)摩擦

32、力)、黏性土、粉土、素填土(包括沖填土)、飽和黃土、粉砂以及中粗砂、砂礫(當(dāng)加固粗粒土?xí)r，應(yīng)注意有無(wú)明顯的流動(dòng)地下水，以防固化劑尚未硬結(jié)而遭地下水沖洗掉)等地基加固。 (三)高壓噴射注漿法2實(shí)踐表明，本法對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑或軟塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基都有良好的處理效果。但對(duì)于硬黏性土，含有較多的塊石或大量植物根莖的地基，因噴射流可能受到阻擋或削弱，沖擊破碎力急劇下降，切削范圍小或影響處理效果。而對(duì)于含有過多有機(jī)質(zhì)的土層，其處理效果取決于固結(jié)體的化學(xué)穩(wěn)定性。鑒于上述幾種土的組成復(fù)雜、差異懸殊，高壓噴射注漿處理的效果差別較大，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用程度。對(duì)于濕陷性

33、黃土地基，也應(yīng)預(yù)先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。3高壓噴射有旋噴(固結(jié)體為圓柱狀)、定噴(固結(jié)體為壁狀)和擺噴(固結(jié)體為扇狀)等三種基本形狀，它們均可用下列方法實(shí)現(xiàn)(圖1K4130233)； (1)單管法：噴射高壓水泥漿液一種介質(zhì)； (2)雙管法：噴射高壓水泥漿液和壓縮空氣兩種介質(zhì)； (3)三管法：噴射高壓水流、壓縮空氣及水泥漿液等三種介質(zhì)。4高壓噴射注漿的施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件、加固要求通過試驗(yàn)或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定，并在施工中嚴(yán)格加以控制。單管法及雙管法的高壓水泥漿和三管法高壓水的壓力應(yīng)大于20MPa。高壓噴射注漿的主要材料為水泥，對(duì)于無(wú)特殊要求的工程，宜采用強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)及以上的普通硅酸鹽水泥。1K413024熟悉工程降水方法明