【正文】 地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 設(shè)計(jì)總說(shuō)明 ........................................ 3 第二章 確定基坑開(kāi)挖方法和維護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型 ..................... 6 第一節(jié) 確定基坑開(kāi)挖方法 ............................... 6 第二節(jié) 維護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的確定 ............................ 12 第三章 圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝 ................................. 15 第一節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)介紹 .................................. 15 第二節(jié) 維護(hù)結(jié)構(gòu)控制要點(diǎn) .............................. 19 第四章 主體結(jié)構(gòu)施工工藝 ................................. 21 第一節(jié) 混凝土配合比計(jì)算 .............................. 21 第二節(jié) 主體結(jié)構(gòu)施工 .................................. 25 第三節(jié) 結(jié)構(gòu)防水 ...................................... 27 第四節(jié) 鋼筋工程 ...................................... 29 第五節(jié) 模板工程 ...................................... 30 第六節(jié) 混凝土工程 .................................... 37 第五章 施工監(jiān)控量測(cè) ..................................... 39 第一節(jié) 施工監(jiān)測(cè)的目的 ................................ 39 第二節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目、測(cè)點(diǎn)布置、監(jiān)測(cè)手段與監(jiān)測(cè)頻率 . 39 第三節(jié) 監(jiān)控量測(cè)管理 .................................. 41 第四節(jié) 監(jiān)控量測(cè)值控制指標(biāo) ............................ 41 第六章 施工組織設(shè)計(jì) ..................................... 44 第一節(jié) 施 工概況 ...................................... 44 第二節(jié) 降水井 ........................................ 45 地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第三節(jié) 地下連續(xù)墻 .................................... 48 第四節(jié) 主體結(jié)構(gòu)施工 .................................. 54 第五節(jié) 質(zhì)量管理體系與措施 ............................ 65 第六節(jié) 環(huán)境保護(hù)管理體系與措施 ........................ 67 第七節(jié) 工程進(jìn)度計(jì)劃與措施 ............................ 68 第九節(jié) 安全 管理體系與措施 ............................ 69 第十節(jié) 施工期間突發(fā)事件的預(yù)防和處理措施 ............... 71 結(jié)束語(yǔ) .................................................. 75 參考文獻(xiàn) ................................................ 76 第一章 地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第一章 設(shè)計(jì)總說(shuō)明 由于城市發(fā)展的步伐日益加快，城市普遍出現(xiàn)人口密集、住房緊缺、交通阻塞、環(huán)境污染嚴(yán)重、能源匱乏等所謂的城市病。城市的人口分布、城市的交通發(fā)展與其交通建設(shè)分布有著密切關(guān)系。城市軌道交通因其運(yùn)量大、快速、正點(diǎn)、低能耗、污染 少、舒適方便，常被稱(chēng)之為“綠色交通”。地鐵輕軌是城市軌道交通的主要標(biāo)志 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市人口的大量增加，機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量迅速增長(zhǎng)，市區(qū)的客運(yùn)交通流量猛增，城市規(guī)模隨之不斷擴(kuò)大，這樣就使城市中空氣污染、噪音、交通擁擠等影響城市居民生活的因素逐漸突出，于是居民區(qū)就需要向城市郊區(qū)擴(kuò)展。在上下班時(shí)和節(jié)假日，城市交通更顯得擁擠混亂。原有的城市道路面積和城市面積的比例（道路率）是受城市發(fā)展歷史制約等，一般不容易改變，想通過(guò)拆遷改造城市交通狀況是極其困難的，甚至是不可實(shí)現(xiàn)的。目前很多城市道路交通的平均車(chē)速已下 降至 10km/h 以下，很多路口交通負(fù)荷度已經(jīng)很飽和。根據(jù)國(guó)內(nèi)、外的經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)大容量快速軌道交通包括地鐵和輕軌運(yùn)輸是緩解交通緊張狀況的有效途徑。尤其是在市內(nèi)，建設(shè)地鐵，向地下發(fā)展是今后城市發(fā)展的一種趨勢(shì)。 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)地鐵車(chē)站的施工，其中包括第一章 設(shè)計(jì)總說(shuō)明、第二章 地鐵車(chē)站的開(kāi)挖確定方法、地鐵車(chē)站維護(hù)方法、第三章 維護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝、第四章 主體結(jié)構(gòu)施工工藝、第五章 施工監(jiān)控量測(cè)、以及第六章 擬定的施工組織設(shè)計(jì)。依據(jù)本設(shè)計(jì)所給定的資料，本設(shè)計(jì)選用了明挖順做法施工，維護(hù)結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁。其中，因地下水位較高 ，還采用了降水井降水。 城市軌道交通的發(fā)展有這重要的意義，城市軌道交通不僅是城市發(fā)展的標(biāo)地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 志，更是解決大中型城市公共交通運(yùn)輸?shù)母就緩?，?duì)于 21 世紀(jì)實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的意義?！敖裉煳乙詫W(xué)校為榮，明天學(xué)校以我為榮”。作為城市軌道交通系的學(xué)生，我定會(huì)努力的為城市軌道交通的發(fā)展做出我最大的貢獻(xiàn)，來(lái)回報(bào)軌道工程系所有領(lǐng)導(dǎo)及其老師們對(duì)我的培養(yǎng)。地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 設(shè)計(jì)資料 1：某地鐵車(chē)站位于市中心一廣場(chǎng)草坪內(nèi)，呈南北走向。車(chē)站主體為 4層雙柱 3 跨框架地下結(jié)構(gòu)，車(chē)站長(zhǎng) 147m，寬 ?；娱_(kāi)挖深度，車(chē)站標(biāo)準(zhǔn)段為 ； 基坑開(kāi)挖寬度，車(chē)站標(biāo)準(zhǔn)段為 。 2：車(chē)站范圍內(nèi)上覆地層有：雜填土、淤泥、淤泥質(zhì)土、砂礫等；下伏基巖為強(qiáng)風(fēng)化 微風(fēng)化泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和泥灰?guī)r。車(chē)站范圍內(nèi)地下水位主要為孔隙水和基巖裂隙水兩大類(lèi)?？紫端饕x存與第四系人工填土和沖擊砂層中，站內(nèi)砂層較厚，屬?gòu)?qiáng)透水層，地下水與江水緊密連通，有常年的補(bǔ)給來(lái)源?；鶐r裂隙水貯存于基巖裂隙和構(gòu)造裂隙中。站區(qū)內(nèi)地下 水位為 至 ,地下水對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。 地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第二章 確定基坑開(kāi)挖方法和維護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型 第一節(jié) 確定基坑開(kāi)挖方法 一、基坑開(kāi)挖方法 1. 明挖法 明挖法 有施工作業(yè)面多、速度快、工期短、易保證質(zhì)量、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。在地面交通和環(huán)境允許的地方，應(yīng)盡可能采用。明挖法又可分為明挖法順作法，蓋挖順作法，蓋挖逆作法，蓋挖半逆作法等，后 3 種方法又可統(tǒng)稱(chēng)為明挖覆蓋施工法。 （ 1）明挖順作法 采用不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行基坑支護(hù)，適用于任何地質(zhì)條件，但要有足夠的施工場(chǎng)地和可靠的交通組織方案作保證。明挖順作法是城市地下鐵道車(chē)站施工的常用施工方法，在地鐵車(chē)站施工方法選取時(shí)應(yīng)首先考慮。 地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 1 明挖順作法 （ 2）蓋挖順作法 適用于車(chē)站位于交通繁忙，路面狹窄地段，為確保交通暢通，宜 采用蓋挖順作法施工。臨時(shí)路面的鋪設(shè)可利用夜間等交通量較小的時(shí)間，盡快的恢復(fù)交通。 （ 3）蓋挖逆作法 適用于車(chē)站位于繁忙的交通地段，而該路面不允許長(zhǎng)時(shí)間封閉交通時(shí)，或圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形控制要求較高的地段；或者對(duì)于寬度較大的基坑，難以采用錨桿或鋼支撐的情況下使用。 地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 （ 4）蓋挖半逆作法 適用于車(chē)站位于繁忙的交通地段，而該路段不允許長(zhǎng)時(shí)間封閉交通，對(duì)于地下?lián)Q乘車(chē)站的基坑較深時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用。 2. 暗挖法 暗挖法是即不挖開(kāi)地面，采用在地下挖洞的方式施工。 （ 1）全斷面開(kāi)挖法 全斷面開(kāi)挖法適用于土質(zhì)穩(wěn)定、斷 面較小的隧道施工，適宜人工開(kāi)挖或小型機(jī)械作業(yè)。 全斷面開(kāi)挖法采取自上而下一次開(kāi)挖成形，沿著輪廓開(kāi)挖，按施工方案一次進(jìn)尺并及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)。 全斷面開(kāi)挖法的優(yōu)點(diǎn)是可以減少開(kāi)挖對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)，有利于圍巖天然承載拱的形成，工序簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是對(duì)地質(zhì)條件要求嚴(yán)格，圍巖必須有足夠的自穩(wěn)能力。 （ 2）臺(tái)階開(kāi)挖法 臺(tái)階開(kāi)挖法適用于土質(zhì)較好的隧道施工，軟弱圍巖、第四紀(jì)沉積地層隧道。 地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 臺(tái)階開(kāi)挖法將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個(gè)以上部分，即分成上下兩個(gè)工作面或幾個(gè)工作面，分步開(kāi)挖。根據(jù)地層條件和機(jī)械配套情況，臺(tái)階法又可分為正臺(tái)階法和中隔壁臺(tái)階 法等。正臺(tái)階法能較早使支護(hù)閉合，有利于控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降。 臺(tái)階開(kāi)挖法優(yōu)點(diǎn)是具有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，靈活多變，適用性強(qiáng)。 （ 3）環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法 環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法適用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖、斷面較大的隧道施工。 一般情況下，將斷面分成環(huán)形拱部、上部核心土、下部臺(tái)階等三部分。根據(jù)斷面的大小，環(huán)形拱部又可分成幾塊交替開(kāi)挖。環(huán)形開(kāi)挖進(jìn)尺為 ～1,Om．不宜過(guò)長(zhǎng)。臺(tái)階長(zhǎng)度一般以控制在 1D 內(nèi)（ D般指隧道跨度）為宣。 施工作業(yè)流程：用人工或單臂掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖環(huán)形拱部一架立鋼支 撐，噴混凝土。在拱部初次支護(hù)保護(hù)下，為加快進(jìn)度，宜采用挖掘機(jī)或單臂掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖核心土和下臺(tái)階，隨時(shí)接長(zhǎng)鋼支撐和噴混凝土、封底。視初次支護(hù)的變形情況或施工步序，安排施工二次襯砌作業(yè)。 （ 4）單側(cè)壁導(dǎo)坑法 單側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于斷面跨度大，地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中隧道施工。 單側(cè)壁導(dǎo)坑法是將斷面橫向分成 3 塊或 4 塊：側(cè)壁導(dǎo)坑 (1)、上臺(tái)階 (2)、下臺(tái)階 (3)，側(cè)壁導(dǎo)坑尺寸應(yīng)本著充分利用臺(tái)階的支撐作用，并考慮機(jī)械設(shè)備和施工條件而定。 地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 一般情況下側(cè)壁導(dǎo)坑寬度不宜超過(guò) 倍洞寬，高度以到起拱線(xiàn)為宜，這樣導(dǎo)坑可分二次 開(kāi)挖和支護(hù)，不需要架設(shè)工作平臺(tái)，人工架立鋼支撐也較方便。 （ 5）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法又稱(chēng)眼鏡工法。當(dāng)隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴(yán)格，圍巖條件特別差，單側(cè)壁導(dǎo)坑法難以控制圍巖變形時(shí)，可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法一般是將斷面分成四塊：左、右側(cè)壁導(dǎo)坑、上部核心土(2)、下臺(tái)階 (3)。導(dǎo)坑尺寸擬定的原則同前，但寬度不宜超過(guò)斷面最大跨度的 l， 3。左。、右側(cè)導(dǎo)坑錯(cuò)開(kāi)的距離，應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖一側(cè)導(dǎo)坑所引起的圍巖應(yīng)力重分布的影響不致波及另一側(cè)已成導(dǎo)坑的原則確定。 施工順序：開(kāi)挖一側(cè)導(dǎo)坑，并及時(shí)地將其初次支護(hù)閉合。相隔 適當(dāng)距離后開(kāi)挖另一側(cè)導(dǎo)坑，并建造初次支護(hù)。開(kāi)挖上部核心土，建造拱部初次支護(hù)，拱腳支承在兩側(cè)壁導(dǎo)坑的初次支護(hù)上。開(kāi)挖下臺(tái)階，建造底部的初次支護(hù)，使初次支護(hù)全斷面閉合。拆除導(dǎo)坑臨空部分的初次支護(hù)。施作內(nèi)層襯砌。 （ 6）中隔壁法和交叉中隔壁法 中隔壁法也稱(chēng) CD 工法，主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體、且地面沉降要求嚴(yán)格的地下工程施工。 當(dāng) CD 工法不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可在 CD 工法基礎(chǔ)上加設(shè)臨時(shí)仰拱，即所謂的交叉中隔壁法 (CRD 工法 )。 CD 工法和 CRD 工法在大跨度隧道中應(yīng)用普遍，在施工中應(yīng)嚴(yán)格遵守正地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 臺(tái)階法的施工要點(diǎn)，尤其要 考慮時(shí)空效應(yīng)，每一步開(kāi)挖必須快速，必須及時(shí)步步成環(huán)，工作面留核心土或用噴混凝土封閉，消除由于工作面應(yīng)力松弛而增大沉降值的現(xiàn)象。 （ 7）中洞法、側(cè)洞法、柱洞法、洞樁法 當(dāng)?shù)貙訔l件差、斷面特大時(shí)，一般設(shè)計(jì)成多跨結(jié)構(gòu)，跨與跨之間有梁、柱連接，一般采用中洞法、側(cè)洞法、柱洞法及洞樁法等施工，其核心思想是變大斷面為中小斷面，提高施工安全度。 中洞法施工就是先開(kāi)挖中間部分（中洞），在中洞內(nèi)施作梁、柱結(jié)構(gòu)，然后再開(kāi)挖兩側(cè)部分（側(cè)洞），并逐漸將側(cè)洞頂部荷載通過(guò)中洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁、柱結(jié)構(gòu)上。由于中洞的跨度較大，施工中一般采用 CD、 CRD 或雙側(cè)壁導(dǎo)航法進(jìn)行施工。中洞法施工工序復(fù)雜，但兩側(cè)洞對(duì)稱(chēng)施工，比較容易解決側(cè)壓力從中洞初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁柱上時(shí)的不平衡側(cè)壓力問(wèn)題，施工引起的地面沉降較易控制。中洞法的特點(diǎn)是初期支護(hù)自上而下，每一步封閉成環(huán)，環(huán)環(huán)相扣，二次襯砌自下而上施工，施工質(zhì)量容易得到保證。 側(cè)洞法施工就是先開(kāi)挖兩側(cè)部分（側(cè)洞），在側(cè)洞內(nèi)做梁、柱結(jié)構(gòu)，然后再開(kāi)挖中間部分（中洞），并逐漸將中洞頂部荷載通過(guò)初期支護(hù)轉(zhuǎn)移到梁、柱上，這種施工方法在處理中洞頂部荷載轉(zhuǎn)移時(shí)，相對(duì)于中洞法要困難一些。兩側(cè)洞施工時(shí)，中洞上方土體經(jīng)受多次擾動(dòng)，形 成危及中洞的上小下大的梯形、三角形或楔形土體，該土體直接壓在中洞上，中洞施工若不夠謹(jǐn)慎就可能發(fā)生坍塌。 地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 5 車(chē)站“ PBA”洞樁法施工示意圖 二、基坑開(kāi)挖方法選定 據(jù)給定的設(shè)計(jì)資料，此地鐵車(chē)站位于市中心一廣場(chǎng)草坪內(nèi)，雖位于市中心，但是出于廣場(chǎng)草坪內(nèi)，因此不會(huì)影響交通，且有足夠的施工場(chǎng)地，可待施工完畢后恢復(fù)廣場(chǎng)建設(shè)，因此選用明挖順作法。 第二節(jié) 維護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的確定 一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型 地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鄰近建筑物和地下管線(xiàn)的影響較小，施工時(shí)無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)，屬低公害的施工方法。 地下連續(xù)墻 適用于地質(zhì) 條件差和復(fù)雜，基坑深度大，周?chē)h(huán)境要求較高的基坑。條件允許的情況下配合上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，既