【正文】 態(tài)跟蹤的過程。因此，通過將理論成果與試驗、實測數(shù)據(jù)進行對照校驗，采用相應(yīng)的方法進行模擬、評價和預(yù)測，并修改和完善設(shè)計施工參數(shù)，實現(xiàn)動態(tài)施工和管理，已成為一種合理可行的方法， “ 信息化施工技術(shù) ” 應(yīng)運而生。 信息技術(shù) 與地面建筑相比，地下構(gòu)筑物處于巖土介質(zhì)之中，其最大的特點就是地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，影響因素眾多，基礎(chǔ)信息匾乏，是涉及巖土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、基礎(chǔ)工程、原位測試和施工技術(shù)等多學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)工程 。同時應(yīng)淡化附加防水層作用，重視自防水混凝土的開發(fā)和利用。因此，必 須從四個環(huán)節(jié)作到精益求精，即優(yōu)質(zhì)的材料、科學(xué)的設(shè)計、精心的施工和規(guī)范的管理。而特殊施工技術(shù)結(jié)構(gòu)防水包括盾構(gòu)法隧道、 TBM 法隧道、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 新奧法隧道、淺埋暗挖法地下工程、沉管、沉箱、沉井頂管、 CL 法隧道、蓋挖法、明挖法、巖土加固技術(shù)防水等。 地下工程防水的主要方法有 ： 結(jié)構(gòu)防水、注漿防水、排水、滲漏水防治等。國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對環(huán)境保護特別是水資源保護提出了更高的要求，因此，我國已制定了許多相關(guān)的防水工程技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 此外，還有許多其它的地層加固和預(yù)支護技術(shù)，如 ： 管棚支護技術(shù)、抗浮錨桿、樁基托換技術(shù)、旋噴樁、超前錨桿、地下連續(xù)墻、注漿技術(shù)及降水技術(shù)等。同其他圍護結(jié)構(gòu)形式相比， SMW 連續(xù)墻施工步驟如下片圖 1－ 1 到 1－ 9所示， SMW 擋墻對周圍地層影響小、施工噪音小、無振動、工期短；廢土量少，基本無泥漿污染 ； 施工占地少；圍護結(jié) 構(gòu)剛度大；經(jīng)濟性好。確切地說，凍結(jié)法不是一種開挖方法，而是面向含水地層的一種加固技術(shù)，常作為輔助技術(shù)，配合著其他開挖方法使用。 巖土加固技術(shù) 主要是指在特殊地質(zhì)條件和建筑環(huán)境下采用的用以加固圍巖和地基的技術(shù)措施，如： 人工凍結(jié)技術(shù) (Freezing Method )： 是利用人工制冷的方法把土壤中的水凍結(jié)并形成凍土帷幕，用人工凍土帷幕來抵抗水土壓力，以保證開挖順利進行的施工方法。如 ： 管棚支護技術(shù)、抗浮錨桿、樁基托換技術(shù)、旋噴樁、超前錨桿、地下連 續(xù)墻、注漿技術(shù)及降水技術(shù)等。一個中心就是巖土體和工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與和諧，兩個基本點就是開挖和支護，這三者之間聯(lián)系密切，復(fù)雜相關(guān)。此外還有其它的一些方法如：頂管法、沉管法、沉箱法、 TBM 法、非開挖技術(shù)、蓋挖法和明挖法等。 目前在城市地下工程中，以盾構(gòu)法、新奧法和淺埋暗挖法等應(yīng)用較為廣泛。同時，隧道施工方法的選擇是蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 一項 “ 模糊 ” 的決策過程，它依賴于有關(guān)人員的學(xué)識、經(jīng)驗、毅力和創(chuàng)新精神。 我國城市的地質(zhì)條件按其地質(zhì)特性可分為四大類 ： 一是軟土為主，如上海市，隧道和地下車站修筑在軟土層中；二是軟弱地層與巖層 (風(fēng)化巖層 )交變，如南京、廣州等地；三是以巖層為主，如重慶、青島等地 ； 四是以砂卵層為主，如成都、北京等地。通常需考慮的主要因素大體上可歸納為 ： ① 工程的重要性，主要是工程投資規(guī)模和運營后的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益； ② 工程的斷面尺寸、埋深等； ③ 工程所處的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件； ④ 施工條件，包括技術(shù)條件、裝備情況、安全狀況、施工中動力和原材料供應(yīng)情況等； ⑤ 有關(guān)地面沉降、環(huán)境污染等環(huán)境方面的要求和限制等。眾所周知，地下工程是埋設(shè)在土體或巖體中的以土體或巖體為介質(zhì)和環(huán)境的工程結(jié)構(gòu)物，其設(shè)計和施工受到工程地質(zhì)條件和周圍環(huán)境條件等因素的控制，施工難度大，需要考慮但卻不可預(yù)見的因素眾多，而其中的關(guān)鍵問題則是施工方法和技術(shù)。 城市地下工程施工方法現(xiàn)狀 地鐵修建過程中，主要涉及三種類型的土建工程 ： ① 深基坑工程，主要用于車站，地下停車場和地下倉庫； ② 隧道工程，主要用于地鐵區(qū)間線路修建； ③ 高架橋梁結(jié)構(gòu)工程。一方面，施工方法是基礎(chǔ)，包括施工的思想、原則等宏觀和較高層次的內(nèi)容；另一方面，技術(shù)是實現(xiàn)其思想、原則的手段，則更為具體地體現(xiàn)為相關(guān)的材料、設(shè)備、工藝等。 “ 技術(shù) ” 有廣義和狹義之分狹義上，泛指根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和自然科學(xué)原理而發(fā)展成的各種工藝操作方法與技能，如電工技術(shù)、焊接技術(shù)等；廣義地講，還包括相應(yīng)的生產(chǎn)工具和其它物質(zhì)設(shè)備，以及生產(chǎn)的工藝過程或作業(yè)程序、方法等匯川。 總之，本論文重點明確，中心突出，從盾構(gòu)法、新奧法、淺埋暗挖法等施工方法以及掘進機等機械多方面來說明了城市地下工程施工新技術(shù)的發(fā)展及其工程應(yīng)用。因此，地鐵與普通城市地下工程相比，對降低或消除工程建設(shè)對環(huán)境的不利影響方面要求更高。 目前我國的城市地下工程主要是以解決地面交通擁擠為主要目的，這就決定了工程場址選擇和線路展布方向是以地面交通和土地利用狀況來決定的，地鐵車站和區(qū)間隧道都是修建利用率最高效的地段，而非最易于施工的地段。前兩者是環(huán)保技 術(shù)的基礎(chǔ)，后者是其具體體現(xiàn)和最終目的。在施工機械方面的發(fā)展趨，本論文將在后面重點介紹隧道掘進機。硬巖不需支護，軟巖支護時可噴射、澆灌混凝土或裝配預(yù)制塊。銑切式掘進機適用于煤層及軟巖中。其實， TBM 就是隧道掘進機的英文 ” Tunnel Boring Machine” 的縮寫，但通常定義中的 TBM 是指全斷面巖石隧道掘進機，是以巖石地層為掘進對象，它與盾構(gòu)的主要區(qū)別就是不具備泥水壓、土壓等維護掌子面穩(wěn)定的功能。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 隧道掘 進機包含盾構(gòu)和 TBM。應(yīng)根據(jù)不同的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、巖體力學(xué)條件來研制、使用不同類型的掘進機。除速度快以外 ， 還有優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟 ， 有利于環(huán)境保護和勞動力保護的優(yōu)點。近代掘進機的最大特點是廣泛使用電子、信息技術(shù)對全部作業(yè)進行制導(dǎo)和監(jiān)控 ， 使掘進過程始終處于最佳狀態(tài)。本論文重點研究新奧法的施工技術(shù)。 由于泵站所處淤泥地層強度極低，且受地下水的影響，自穩(wěn)性很差，幾乎無自立能力為了充分利用土層自身的力學(xué)特性，最大限度地減少泵站施工對地表沉降及隧道變形的影響，將變形控制在允許的范圍內(nèi)，在泵站施工前，對其所處地層視具體情況分別進行了三重管旋噴、凍結(jié)和注漿等加固。 地鐵一號線全長 km， 沿線共設(shè)七座泵站，其中思南路、寧海西路 (上、下行線 )、長沙路和南蘇州河路四座泵站由我單位負責(zé)施工。地鐵泵站 (旁通道 )大多處于該地層中。在我國利用新奧法原理修建地鐵已成為一種主要施工方法，尤其在施工場地受限制、地層條件復(fù)雜多變、地下工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜等情況下用新奧法施工尤為重要。14 m(高 )； 我國自 1987 年在北京地鐵首次采用新奧法施工復(fù)興門車站及折返線工程 ， 車站蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 跨度達 26 m。 當(dāng)前 ， 世界范圍內(nèi)應(yīng)用新奧法設(shè)計與施工城市地鐵工程取得了相當(dāng)大的發(fā)展。使用此方法進行施工時，對于巖石地層，可采用分步或全斷面一次開挖，錨噴支護和錨噴支護復(fù)合襯砌，必要時可做二次襯砌；對于土質(zhì)地層，一般需對地層進行加固后再開挖支護、襯砌，在有地下水的條件下必須降水后方可施工。 在我國常把新奧法稱為 ” 錨噴構(gòu)筑法 ” 。六十年代 NATM 被介紹到我國，七十年代末八十年代初得到迅 速發(fā)展。 新奧法即新奧地利隧道施工方法的 簡稱，原文是 New Austrian Tunneling Method 簡稱 NATM，新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲（ L. V. RABCEW ICZ）教授于 50 年代提出的，它是以隧道工程經(jīng)驗和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ)，將錨桿和噴射混凝土組合在一起，作為主要支護手段的一種施工方法，經(jīng)過一些國家的許多實踐和理論研究， 于 60年代取得專利權(quán)并正式命名。除楊高路站～東方路站區(qū)間隧道外，兩相鄰管片的縱向、環(huán)向均采用 M30 螺栓連接，管片設(shè)計強度等級為 C50，抗?jié)B為 S8，接縫防水采用水膨脹性橡膠和氯丁橡膠復(fù)合而成的彈性密封墊。地鐵 2 號線各區(qū)間隧道均采用盾構(gòu)法施工，共使用 10 臺 m 土壓平衡盾構(gòu)。 上海地鐵 2號線區(qū)間隧道，沿線主要穿越的地層有：灰色砂質(zhì)粉土層，易發(fā)生流砂；灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，飽和、流塑，屬高壓縮性土；灰色淤泥質(zhì)粘土層 ，飽和、流塑～蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 軟塑、夾少量薄層粉砂，屬高壓縮性土；灰色粘土層，很濕、軟塑～可塑、受擾動后沉降大，屬高偏中壓縮性土；灰色粉質(zhì)土層，很濕、軟塑、受擾動后沉降大、局部夾薄層粉砂，屬中壓縮性土。10 mm～ 30 mm 以內(nèi)。 盾構(gòu)設(shè)計符合施工要求，盾構(gòu)性能良好，操作簡便，平均日掘進速度達到 8環(huán)，同時將隧道軸線 (平面、高程 )有效控制在 177。盾構(gòu)法盾構(gòu)由鋼柱、鋼梁、盾殼、子盾構(gòu)、液壓推進系統(tǒng)、輔助機構(gòu)六大部分組成，適合 在松軟含水地層，相對均質(zhì)的地質(zhì)條件。所以本論文從綜合施工組織及信息化量測、襯砌制備和安設(shè)等內(nèi)容出發(fā)，以新奧法、盾構(gòu)法為主來淺談地下工程施工方法，施工工藝方面的發(fā)展趨勢當(dāng)以隧道掘進機為主。 從地下工程關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢來說，盾構(gòu)法和新奧法作為一種施工理念已貫穿于各種施工技術(shù)之中。 工程意義：本論文研究成果可用于指導(dǎo)城市地下工程施工如何選擇新技術(shù)及應(yīng)用新技術(shù)，并對城市地下工程的規(guī)劃、設(shè)計及施工起到借鑒性的指導(dǎo)作用，同時具有較大的使用價值。地下工程在很大程度上緩解了交通堵塞，尤其在上下班高峰期，城市交通地下工程的作用尤為顯著，城市地鐵作用越來越明顯。 城市環(huán)保方面的發(fā)展趨勢，本論文在減少地面沉降、降低噪音、減少振動等方面（即地下工程施工對城市繁華街道的干擾如何減至最?。┻M行分析、綜合。近代掘進機的最大特點是廣泛使用電子、信息技術(shù)對全部作業(yè)進行制導(dǎo)和監(jiān)控 ， 使掘進過程始終處于最佳狀態(tài)。 施工機械方面，隧道掘進機（ TBM）得到了優(yōu) 先發(fā)展。使用 盾構(gòu)法、 新奧法 施工 作為一種施工理念已貫穿于各種施工技術(shù)之中。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘要 本論文分析和評估城市地下工程施工新技術(shù)及工程應(yīng)用，主要包括城市地下工程施工新技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、城市地下工程施工新技術(shù)的應(yīng)用條件及關(guān)鍵技術(shù)、地下工程施工新技術(shù)的應(yīng)用案例分析與總結(jié)三個方面。 本文主要論述了 地下工程施工的關(guān)鍵技術(shù) ，如 新奧法、盾構(gòu)法、淺埋暗挖法 等方法 。 而地下工程施工新技術(shù)的應(yīng)用案例中，本論文以上海地鐵為例，分別為上海地鐵 1號線為新奧法施工的案例， 2 號線以盾構(gòu)法施工的案例進行了分析。在隧洞快速開挖中 ， 優(yōu)先采用隧道掘進機已成為國際發(fā)展趨勢。隧道掘進機是利用回轉(zhuǎn)刀具開挖，同時破碎洞內(nèi)圍巖及掘進，形成整個隧道斷面的一種新型、先進的隧道施工機械。 關(guān)鍵詞： 盾構(gòu)法，新奧法，掘進機，上海地鐵 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract This thesis analysis and assessment of urban underground engineering construction of new technologies and engineering applications， including the status quo and development trends of the new technologies of the urban underground construction， conditions of the urban underground construction application of new technologies and key technologies， underground construction application of new technology case analysis and summary of the three aspects. The key technologies for underground construction of this thesis is mainly talked about the New Austrian Tunneling Method， Shield， mining method. Shield method， NATM as a construction concept throughout the various construction techniques. In the case of the underground construction application of new technologies， this paper takes Shanghai Metro as an example， respectively， for Shanghai Metro Line 1 as the new Austrian tunneling method construction case， line 2 to shield construction case analysis. Construction machinery， tunnel boring machine ( TBM ) was given priority development. In the rapid tunnel excavation， give priority to the tunnel boring machine has bee the trend of international development. Modern tunneling machine’ biggest characteristic is the widely use of electronic information technology， for all o