地铁施工特点及施工方法选择

地铁施工特点及施工方法选择第二部分地下工程系刘勇第一节地下铁道施工特点周边环境复杂施工场地狭窄建(构)筑物距离结构较近，建筑物基础和结构变化较大地下管线种类繁多水文、地质条件多变地层软弱地下水地层变化大结构复杂断面型式多断面变化频繁300220040055045041004000400第一段第二段第三段aabb接点多工期紧风险大第二节地下铁道施工方法选择一施工方法分类地铁隧道施工方法选择主要受工程地质、水文地质、地形地貌、沿线环境的要求、施工单位的技术水平、施工进度、经济条件等因素限制。明挖法盖挖法矿山法新奥法盾构法沉管法掘进机法顶进法1、方法概述二明挖法开挖基坑修筑衬砌回填土石恢复路面二明挖法2、优点①施工方法简单，技术成熟。②工程进度快，工作面大，便于机械和大量劳动力投入，根据需要可以分段同时作业。③浅埋时工程造价和运营费用均较低，且能耗较少。二明挖法3、缺点①外界气象条件对施工影响较大。②施工对城市地面交通和居民的正常生活有较大影响，且易造成噪音、粉尘及废弃泥浆等的污染。③需要拆除工程影响范围内的建筑物和地下管线。④在饱和的软土地层中，深基坑开挖引起的地面沉降较难控制，且坑内土坡的纵向稳定成为威胁工程安全的重大问题。二明挖法二明挖法4、分类敞口明挖也称无围护结构基坑明挖，靠放坡保持土坡稳定。具有围护结构的明挖法的围护结构分类很多，如地下连续墙、灌注桩、钢板桩等。二明挖法地下连续墙二明挖法灌注桩二明挖法钢板桩二明挖法5、适用范围敞口明挖适用于地面开阔，周围建筑物稀少，地质条件好，土质稳定且在基坑周围无较大荷载，对基坑周围的位移和沉降无严格要求的情况。具有围护结构的明挖适用于施工场地狭窄，土质自立性较差，地层松软，地下水丰富，建筑物密集的地区。二明挖法6、发展方向1)有效井点降水系统；2)可靠的支撑系统；3)大型土方机械，混凝土搅拌及运输机械。三盖挖法1、方法概述修筑边墙开挖顶部土体修筑顶盖回填并恢复路面开挖下部土体修筑底板及内部结构三盖挖法2、优点①简化施工程序，降低工程造价。可靠近地面建筑物的基础施工。②占地宽度比一般明挖法小，且无振动和噪音。③可最大限度地减少地面交通的干扰。④可免去或减少施工时的水平支撑系统。⑤在松软地层中修建地下多层建筑物的好方法。三盖挖法3、缺点①施工工序复杂，交叉作业多。②出土不方便。③板墙柱接头多，防水困难。④工效低，速度慢。⑤结构完成前，中间立柱承受荷载有限。三盖挖法4、分类盖挖顺作法盖挖逆作法盖挖半逆作法顺作与逆作组合盖挖与暗挖组合盖挖与盾构组合三盖挖法5、适用范围适用于施工地段交通繁忙，要求阻断交通时间短，多用于松软地层中修建地下多层建筑物。三盖挖法6、发展方向1)建立合理的施工管理网络，交叉施工，流水作业；2)地下小型施工机具；3)作为永久衬砌支护的地下连续墙；钻孔桩柱施工质量控制和托换技术。四新奥法及浅埋暗挖法1、方法概述超前支护(必要时)钻爆、小型机械或人工开挖钢架、喷锚联合支护防水层模筑混凝土四新奥法及浅埋暗挖法2、优点对地面干扰小，工程投资也相对较小。3、缺点不方便机械化作业，工人劳动强度高，工作条件恶劣，风险大。四新奥法及浅埋暗挖法4、分类全断面法台阶法中隔壁法交叉中隔壁法双侧壁导坑法洞桩法中洞法四新奥法及浅埋暗挖法5、适用范围结合有效的超前支护措施，基本可适用于各种地层条件。6、发展方向1)发展可靠的浅层地基处理技术；2)小型灵活的地下开挖机械；3)可靠的临时支护措施和机具。五盾构法1、方法概述开挖竖井安装盾构机开孔出发盾构推进拼装管片、注浆到达另一竖井盾构法施工流程五五盾构法2、优点①可在盾构支护下安全开挖、衬砌；②掘进速度快，劳动强度低；③不影响地面交通或航运；④不受季节、气候影响；⑤无噪声和振动；⑥在松软含水地层中修建埋深较大长隧道具有技术、经济优势。五盾构法3、缺点①价格昂贵；(4-8千万元人民币)②机械设备复杂；③工艺繁琐，需专业队伍。五盾构法4、分类全开敞式半开敞式密封式泥水式土压式5、适用范围最适用于松软含水地层长隧道，及江河中的水底隧道。五盾构法6、发展方向1)开发适用不同地质条件、自动更换刀盘的气压、土压、泥水平衡盾构，超前探测排障技术；2)钢纤维挤压混凝土衬砌；3)三维仿真计算机管理系统，管理信息化，自动化；4)自动导向，中途对接异型盾构。五盾构法六沉管法1、方法概述(又称预制管段沉放法)预制场制作管段拖运至隧址沉放管段管段水下连接覆土回填内部设备安装沟槽浚挖、支座设置六沉管法2、优点①可制作出质量均匀且防水性能良好的隧道结构。②由于沉放隧道的密度小，地层的承载力几乎不成问题。③隧道可以埋在最小限度的深度上，从而使隧道的全长缩短至最小限度。④因为管段制作采用的是预制方式，且浮运与沉放的机械装置大型化，这样对施工安全与大断面隧道的施工都较有利，且大大缩短了工期。六沉管法3、缺点①管段的浮运、沉放以及沟槽的疏浚、基础作业等依靠机械来完成，需考虑管段的稳定、航道的影响等。②对于沉放管段底面与基础密贴的施工方法还应继续改进，以免沉陷与不均匀沉降的产生。③不均匀沉降和防水等问题须进一步研究。六沉管法4、适用范围适用于跨越江河湖海，软地基。5、发展方向1)大型涵管制作及驳运技术；2)地下定位对接、防水技术。七掘进机法适用于硬岩地层，速度快，造价高，机械化程度高，安全，对地面无干扰。八顶进法用于穿越交通繁忙道路、铁路、地下管网等障碍物，不中断交通。