【導(dǎo)讀】塔里木大道地鐵隧道工程綜合設(shè)計(jì)。所屬學(xué)院水利與建筑工程學(xué)院。日期2020年05月10日。塔里木大學(xué)教務(wù)處制。提供全套畢業(yè)論文，各

　　

【正文】 圖 21 正臺(tái)階法 圖 22 上臺(tái)階分步開(kāi)挖法 圖 23 短臺(tái)階法 圖 24 中隔墻臺(tái)階法 塔里木大學(xué)畢業(yè)論文 第 19 頁(yè) 圖 25 單側(cè)壁導(dǎo)坑法 圖 26 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 （ 4）城市地鐵車(chē)站：一般采用柱洞法、側(cè)洞法或中洞法施工（見(jiàn)圖 2 2 29）。 圖 27 柱洞法施工順序 圖 28 側(cè)洞法施工順序 圖 29 中洞法施工順 塔里木大學(xué)畢業(yè)論文 第 20 頁(yè) 單、雙線標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間隧道施工工藝 標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間隧道施工順序見(jiàn)圖 210。 圖 210 施工順序示意圖 （ 1 1）鉆孔：超前小 導(dǎo)管孔采用 SF 電鉆或 YT28 2）布管： （ a） 小導(dǎo)管選用 32~40mm 的鋼管加工而成，頂部切削成尖靴，尾部焊接墊圈，其長(zhǎng)度一般為 ~； （ b） 超前小導(dǎo)管僅在起拱線以上沿拱邊輪廓線設(shè)置，環(huán)向間距 40~50cm不等，外插角一般為 5176。 ~7176。； （ c） 超前小導(dǎo)管應(yīng)從網(wǎng)構(gòu)鋼架腹部空間穿過(guò)，插入已鉆好的孔 中，尾端與鋼架焊接，連為一體。 3）封面：注漿前，應(yīng)噴射 5~10cm 4）注漿：（ a）可采用牛角泵（單液）或 HFV5D 雙液注漿泵壓注，為縮短工序時(shí)間，可在注漿管前安 設(shè)分漿器；（ b）對(duì)于砂卵石地層，當(dāng)裂隙寬度（或粒徑）大于 1mm 時(shí)，宜優(yōu)先選用單液水泥漿和水泥 水玻璃漿；當(dāng)裂隙寬度（或粒徑）小于 1mm 時(shí)，宜優(yōu)先選用改性水玻璃漿液；（ c）注漿后的開(kāi)挖時(shí)間一般為：?jiǎn)我核酀{ 8h 左右，水泥 水玻璃漿 4h 左右，改性水玻璃漿 10min （ 2）上臺(tái)階環(huán)形開(kāi)挖②部：可選用小型機(jī)具開(kāi)挖，人工沿拱弧輪廓線修整或人工開(kāi)挖，預(yù)留核心，核心土的斷面應(yīng)大于開(kāi)挖斷面的 50%，每循環(huán)進(jìn)尺一般為 ~ （ 3 1）立拱：（ a）新型網(wǎng)構(gòu)鋼架由主筋直徑不小于 22mm 的 16Mn鋼筋采用正方形或矩形截面焊接而成；（ b）鋼架安設(shè)應(yīng)緊貼圍巖，拱腳應(yīng)設(shè)置在特制的基礎(chǔ)或原狀巖層上；（ c）兩排鋼架間沿周邊每隔 1m 2）掛網(wǎng)：（ a）鋼筋網(wǎng)采用 6， A3 鋼筋編制，網(wǎng)塊尺寸為 100 200cm，網(wǎng)格間距一般為 15 15cm；（ b）鋼筋網(wǎng)應(yīng)在初噴混凝土，安設(shè)錨桿和架立鋼架后鋪設(shè)，兩片網(wǎng)塊間搭接長(zhǎng)度不得小于 20cm。一般地層，鋼筋網(wǎng)應(yīng)與初噴混凝土表面 密貼；砂層地段，宜緊貼砂層面鋪掛細(xì)網(wǎng)并用環(huán)向鋼筋壓緊， 3）安充錨桿：（ a）錨桿選用Ф 18~Ф 22mm， 16Mn鋼筋按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度（一般為 ~）截取，其一端斜割成尖形；另一端切割平整；（ b）該工法通常采用全長(zhǎng)膠結(jié)型早強(qiáng)藥包錨桿，藥包可自制或選購(gòu)定型產(chǎn)品；（ c）錨桿的安設(shè)時(shí)間應(yīng)在初噴混凝土之后，復(fù)噴混凝土之前進(jìn)行；（ d）系統(tǒng)錨桿在拱趾以下邊墻部分沿洞室周邊徑向布置，縱橫向間距均為 1m，呈梅花形排列。 4）噴射混凝土：（ a）噴射混凝土一般選用 525 號(hào)普通硅酸鹽水泥或早強(qiáng)水 泥、細(xì)骨料（中砂或粗砂）、粗骨料（卵石或碎石）等原材料；（ b）噴射混凝土有干噴、潮噴和濕噴三種方式，目前一般選用轉(zhuǎn)子Ⅱ型噴射機(jī)進(jìn)行干噴或潮噴法施工；（ c）噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)為 C20，厚度一般為25~30cm，可分 2~3次噴至設(shè)計(jì)厚度。初噴 3~5cm厚混凝土必須在開(kāi)挖后 2h內(nèi)完成，復(fù)噴必須填實(shí)鋼架與巖壁的間隙并將鋼筋網(wǎng)和鋼架覆蓋至少 2cm以上；（ d）噴射混凝土?xí)r，拱部與邊墻均采用自下而上，從工作面齊頭向外推進(jìn)的原則進(jìn)行。為提高早期強(qiáng)度，施工時(shí)一般需摻加一定量的速凝劑。 （ 4）挖核心土④部：可采用小型機(jī)具或人 工開(kāi)挖。 （ 5）下臺(tái)階分步開(kāi)挖⑤、⑦部：宜左右錯(cuò)開(kāi)、短進(jìn)尺，以單邊每次開(kāi)挖長(zhǎng)度 1~3m為宜，一般塔里木大學(xué)畢業(yè)論文 第 21 頁(yè) 采用日產(chǎn) S50 （ 6）下半斷面初次支護(hù)Ⅵ、Ⅷ部，同樣包括：立拱、掛網(wǎng)、安設(shè)錨桿和噴射混凝土四道工序，施工工藝同上半斷面。應(yīng)當(dāng)注意，網(wǎng)構(gòu)鋼架墻部接長(zhǎng)應(yīng)與開(kāi)挖步驟相對(duì)應(yīng)，單邊交錯(cuò)進(jìn)步，每次接長(zhǎng)鋼架 1~3 （ 7）仰拱⑨部采用反鏟式挖掘機(jī)開(kāi)挖，每次挖掘長(zhǎng)度一般以 3~4m （ 8）仰拱初次支護(hù) X 部，包括：網(wǎng)構(gòu)鋼架閉合成環(huán)，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土等工序，仰拱初次支護(hù)原則上應(yīng)緊跟拱墻支護(hù)及時(shí)施作 （ 9 采用本工法時(shí)裝渣運(yùn)輸方案見(jiàn)圖 21 212 1 上臺(tái)階采用手推車(chē)或其他小型機(jī)具將渣土倒至下臺(tái)階，在下臺(tái)階再由側(cè)卸式裝渣機(jī)或 S50單臂掘進(jìn)機(jī)本身的輸送帶將渣土送上皮帶運(yùn)輸機(jī)倒入渣車(chē)，由電瓶車(chē)牽引運(yùn)出。 圖 211 上 、 下臺(tái)階不平行作業(yè) 圖 212 上 、 下臺(tái)階平行作業(yè) 2 上臺(tái)階采用人工或其他小型機(jī)具將碴土送至過(guò)橋皮帶輸送機(jī)上，再通過(guò)下臺(tái)階的皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳遞倒入渣車(chē)；下臺(tái)階可采用側(cè)卸式裝渣機(jī)或單臂掘進(jìn)機(jī)本身的 輸送帶將渣土送上皮帶運(yùn)輸機(jī)倒入 （ 10）初次支護(hù)與二次模筑襯砌之間設(shè)置防水隔離層，如聚乙烯（ PE）和聚氯乙烯（ PVC）塑 （ 11）二次模筑襯砌須在洞室圍巖和初次支護(hù)變形基本穩(wěn)定后修筑。二次襯砌為 35~40cm 厚 C20混凝土，每次施作襯砌長(zhǎng)度以 6~12m 為宜，一般采用模板臺(tái)車(chē)施工，強(qiáng)度須達(dá)到 后，方可脫模。 （ 1）堅(jiān)持先護(hù)頂后開(kāi)挖的原則組織施工。一般情況下可采用超前管棚、超前小 導(dǎo)管注漿或超前錨桿來(lái)加固工作面前方圍巖。在地表?xiàng)l件允許的情況下，也可采用地面注漿和地面錨桿預(yù)先加固地 （ 2）采用合理的開(kāi)挖方式，變大跨為中跨或小跨，邊開(kāi)挖邊支護(hù)，步步為營(yíng)，當(dāng)采用留核心土塔里木大學(xué)畢業(yè)論文 第 22 頁(yè) 環(huán)形開(kāi)挖法時(shí)，核心土的斷面應(yīng)大于開(kāi)挖斷面的 50%，縱向長(zhǎng)度應(yīng)大于 2m （ 3）施工中應(yīng)盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，優(yōu)先采用掘進(jìn)機(jī)或人工開(kāi)挖，非城市地區(qū)采用爆破開(kāi)挖 （ 4）嚴(yán)格控制每循環(huán)進(jìn)尺，一般不宜超過(guò) ；嚴(yán)格控制臺(tái)階長(zhǎng)度，單線洞室超過(guò) 倍洞徑、雙線大洞室超過(guò) 1 倍洞徑時(shí)，應(yīng)進(jìn) 行臨時(shí)仰拱封底。認(rèn)真做好鋼架拱腳處理，必要時(shí)可在拱腳處安 （ 5）開(kāi)挖成形后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行初次支護(hù)，扣緊工序銜接，盡早施作仰拱，封閉成環(huán)。當(dāng)?shù)貙幼儔?（ 6）若初次支護(hù)變形過(guò)大又不宜加強(qiáng)支護(hù)時(shí)，可對(duì)洞周 2~3m范圍內(nèi)圍巖進(jìn)行系統(tǒng)注漿加固， （ 7）對(duì)于低水位軟弱地層施工，應(yīng)采用洞內(nèi)井點(diǎn)降水和周邊圍巖填充注漿措施來(lái)改善施工條件，在地表允許的情況下，也可結(jié)合深井降水和地面預(yù)注漿堵 水等措施進(jìn)行水的綜合治理，以確保施工 （ 8）施工過(guò)程中（包括竣工初期）應(yīng)對(duì)圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行變位及應(yīng)力量測(cè)，以便監(jiān)控其穩(wěn)定 （ 9 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè) 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是本工法的重要組成部分，是監(jiān)視設(shè)計(jì)與施工是否正確，圍巖與結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定的 1. 淺埋暗挖工法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試包括 A類(lèi)（必測(cè)）和 B 類(lèi)（選測(cè)）量測(cè)項(xiàng)目，其相應(yīng)的量測(cè)內(nèi)容見(jiàn)表 1 2. （ 1）現(xiàn)場(chǎng)量 測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)繪制成位移 —— 時(shí)間曲線（或散點(diǎn)圖），曲線的時(shí)間橫坐標(biāo)下注明施 （ 2）當(dāng)位移 —— 時(shí)間曲線趨于平緩時(shí)，應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，以推算基本穩(wěn)定時(shí)間、最 （ 3）當(dāng)位移 —— 時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)，也即位移數(shù)據(jù)出現(xiàn)反常的急聚增長(zhǎng)現(xiàn)象時(shí)，表明圍巖與支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并適當(dāng)加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)應(yīng)立即停止開(kāi)挖并及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)措施 （ 4）量測(cè)管理基準(zhǔn)值，參考本工法表 22 所示。 機(jī)械設(shè)備 本工法所需主要設(shè)備、規(guī)格和數(shù)量 詳見(jiàn)表 23。 采用本工法，按照設(shè)計(jì)要求，洞室斷面尺寸、初次支護(hù)外觀、厚度、噴射混凝土強(qiáng)度、錨桿質(zhì)量、二次模筑混凝土強(qiáng)度和襯砌厚度均應(yīng)遵守《鐵路隧道新奧法指南》第五章第一節(jié)的有關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或《鐵路隧道施工規(guī)范》（ TBJ20486）的有關(guān)章節(jié)。此外，并作以下補(bǔ)充： （ 1）超前小導(dǎo)管的仰角應(yīng)控制在 5176。 ~7176。，孔位偏差不得超過(guò) 10cm，頂入長(zhǎng)度不應(yīng)小于管長(zhǎng)的 90%，縱向兩排小導(dǎo)管的搭接長(zhǎng)度不小于兩排鋼架的間距。 （ 2）注漿孔口壓力控制在 ~，漿液擴(kuò)散半徑采用 ，單孔漿液注入量可由公式 Q=π R2Ln 估算 式中 :R— 漿液擴(kuò)散半徑（ m） 。L— 導(dǎo)管長(zhǎng)度（ m）； n— 地層孔隙率（ % 當(dāng)小導(dǎo)管采用 ~ 時(shí)，一般每孔的定量注入量為 170L （ 3）當(dāng)每孔注入量達(dá)到定量標(biāo)準(zhǔn)或達(dá)到定量標(biāo)準(zhǔn)的 80%以上而注漿壓力升至 ~，且無(wú)漏漿、跑漿現(xiàn)象時(shí)，才能結(jié)束注漿。注漿效果可采用加固范圍內(nèi)任一位置取芯檢驗(yàn)，并觀測(cè)其開(kāi)塔里木大學(xué)畢業(yè)論文 第 23 頁(yè) 挖后漿液的充填情況；也可采用壓水試驗(yàn)檢查注漿效果，其檢查孔的吸水量（失水量）應(yīng)小于~，判斷注漿效果。 表 22 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)量控項(xiàng)目及內(nèi)容 表 23 機(jī)械配備表 網(wǎng)構(gòu)鋼架制作及安設(shè) （ 1）網(wǎng)構(gòu)鋼架一般在現(xiàn)場(chǎng)冷彎或熱彎制作，要求做到尺寸準(zhǔn)確、弧形圓順，焊接成形時(shí)，應(yīng)沿鋼架兩側(cè)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，鋼架主筋與軸線應(yīng)點(diǎn)點(diǎn)重合，接頭處要求相鄰兩節(jié)圓心重合。進(jìn)行試拼裝，應(yīng)無(wú)扭曲，翹曲現(xiàn)象，沿隧道周邊輪廓誤差不應(yīng)大于177。 3cm 塔里木大學(xué)畢業(yè)論文 第 24 頁(yè) （ 2）鋼網(wǎng)架應(yīng)按設(shè)計(jì)位置安設(shè)，各段在同一平面內(nèi)其平面翹曲應(yīng)小于177。 2cm，整榀鋼架應(yīng)垂直于洞室中線，在上下、左右偏差應(yīng)小于177。 5cm，鋼架傾斜度應(yīng)小于 2 本工法主要采用位移量數(shù)據(jù)作為信息化管理目標(biāo)，管理基準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的特定條件來(lái)制定，其推薦基準(zhǔn)參考值如表 24 所示。 表 24 量測(cè)數(shù)據(jù)管理基準(zhǔn)值參考 勞動(dòng)組織 施工組織 施工組織以采用直線職能機(jī)構(gòu)形式為宜。見(jiàn)圖 213。 圖 25 職能機(jī)構(gòu)形式圖 整個(gè)施工組織系統(tǒng)，縱向由隊(duì)長(zhǎng)、分隊(duì)長(zhǎng)和工班長(zhǎng)為主線的施工生產(chǎn)組織，橫向由隊(duì)長(zhǎng)直接領(lǐng)導(dǎo)的各業(yè)務(wù)部門(mén)和成員為輔線的施工管理組織。由于隧道或地鐵施工是一項(xiàng)特殊的專(zhuān)業(yè)化施工作業(yè)，這就要求各部門(mén)必須聽(tīng) 從集中的指揮和調(diào)度，各工班進(jìn)行互相協(xié)作和配合。 勞動(dòng)組織 （ 1 1）運(yùn)輸班（ 8 2）運(yùn)轉(zhuǎn)班（ 4 3）機(jī)械班（ 10 4）測(cè)量組（ 4 （ 2）開(kāi)挖、支護(hù)作業(yè)宜采用綜合工班組織生產(chǎn)，按 4 班 6h 作業(yè)制，以作業(yè)項(xiàng)目來(lái)安排勞力，詳見(jiàn)表 4 安全技術(shù)措施 本工法安全技術(shù)措施除嚴(yán)格遵循《鐵路隧道新奧法指南》第四章第十一節(jié)的有關(guān)條文外，尚需 （ 1）施工機(jī)械應(yīng)定期維修檢查，施工作業(yè)時(shí)應(yīng)有專(zhuān)人操作和指揮，各類(lèi)管線接頭必須接好扎牢，對(duì)洞內(nèi)機(jī)械的迂回轉(zhuǎn)動(dòng)部件應(yīng)予以覆蓋，以免卷夾傷人，電器設(shè)備應(yīng)由專(zhuān)人使用和管理。 （ 2）進(jìn)行洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)，儀器設(shè)備應(yīng)置于安全穩(wěn)定地帶，需登高測(cè)試作業(yè)時(shí)，觀測(cè)人員應(yīng)站在平穩(wěn)、牢固的腳手架上。進(jìn)行地表位移量測(cè)，地面又正好是交通繁忙的公路時(shí)，量測(cè)人員應(yīng)身穿黃色顯眼的標(biāo)志服，量測(cè)位置前后均應(yīng)安放紅色路標(biāo)和紅白相間的標(biāo)志欄 柵；夜間量測(cè)作業(yè)時(shí)，要配塔里木大學(xué)畢業(yè)論文 第 25 頁(yè) 備足夠的照明設(shè)施，迎車(chē)方向應(yīng)設(shè)置路面警報(bào)燈，并由專(zhuān)人執(zhí)旗指揮車(chē)輛，令其慢速繞行。 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 本工法有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。就城市地鐵施工而言，如前面工法特點(diǎn)中所述，與明挖法、盾構(gòu)法相比，都有其顯著的優(yōu)點(diǎn)。以北京地鐵復(fù)興門(mén)折反線工程為例，其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益主 （ 1）節(jié)省投資：采用明挖法施工土建工程費(fèi)加上拆遷費(fèi)共計(jì)需 3237 萬(wàn)元且不包死，而采用淺埋暗挖法施工總計(jì)僅 1703 萬(wàn)元包死，即可直接節(jié)省投資 1534 （ 2）淺埋暗挖法施工避免了對(duì)長(zhǎng)安街公路 路面的破壞及地下各種管線、地面通訊電纜、燈桿和民房的拆遷，減少了綠地占用，保持了市容美觀，節(jié)省了高達(dá)千萬(wàn)元的拆遷費(fèi)，使施工工期也相應(yīng) （ 3）淺埋暗挖法施工不干擾市民的正常生活，避免了因明挖施工而產(chǎn)生的噪音、塵土、振動(dòng)等 （ 4）淺埋暗挖法施工技術(shù)使已停頓多年的北京地鐵建設(shè)事業(yè)重新得到發(fā)展，為建設(shè)現(xiàn)代化城市交通開(kāi)創(chuàng)了一條嶄新的道路，為實(shí)現(xiàn)北京地鐵的遠(yuǎn)景規(guī)劃提供了技術(shù)保證。 北京地鐵復(fù)興門(mén)折返線工程位于復(fù)興門(mén)內(nèi)大街正下方，包 括兩條正線和一條折返線用交叉渡線聯(lián)接。折返線長(zhǎng) ，渡線長(zhǎng) ，最大跨度 ，最小覆土層厚 10m，穿越第四紀(jì)粉細(xì)砂、礫石或礫砂地層。其中，正線斷面采用正臺(tái)階法施工，渡線段大跨度斷面采用單側(cè)壁導(dǎo)坑正 國(guó)內(nèi)外對(duì)淺埋山嶺隧道及城市地鐵隧道施工技術(shù)水平的評(píng)價(jià)，主要以支護(hù)結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定條件下的地面沉陷量的大小、范圍及洞周位移量等指標(biāo)來(lái)判斷，復(fù)興門(mén)折返線工程量測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 5。 可見(jiàn)全部量測(cè)技術(shù)指標(biāo)均低于管理基準(zhǔn)參考值，說(shuō)明工程結(jié)構(gòu)是安全的，施工方法是穩(wěn)妥的。 塔里木大學(xué)畢業(yè)論文 第 26 頁(yè) 3 明挖法修建地鐵 隧道 技術(shù) 明挖法指的是先將隧道部位 的巖（土）體全部挖除，然后修建洞身、洞門(mén)，再進(jìn)行回填的施工方法。 見(jiàn)圖 31。 明挖順作法一般適用于地面有條件敞口開(kāi)挖，且有足夠施工場(chǎng)地的情況。當(dāng)站位設(shè)在現(xiàn)狀道路圍外；或站位設(shè)在現(xiàn)狀道路下，但施工允許暫時(shí)中斷交通或結(jié)合地面拆遷及道路拓寬，使地面交通客流得以疏散時(shí)，就有可能采用明挖法施工。 圖 31 明挖法施工現(xiàn)場(chǎng) 明挖法修建地鐵隧道 優(yōu)、缺點(diǎn) 明挖法具有施工簡(jiǎn)單、快捷、經(jīng)濟(jì)、安全的優(yōu)點(diǎn)，城市地下隧道式工程發(fā)展初期都把它作為首選的開(kāi)挖技術(shù)。 其缺點(diǎn)是 施工期間對(duì)周?chē)h(huán) 境、道