地下铁道施工方法的选择 及对周围环境的影响

1. 地下铁道施工方法的选择 及对周围环境的影响 主讲：刘 勇 博士教授

2. 第一部分 施工方法的选择 第二部分　施工对周围环境的影响

3. 第一部分 地铁施工方法选择

4. 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

5. 开挖基坑 修筑衬砌 回填土石 恢复路面 二 明挖法 1、方法概述

6. 二 明挖法 明挖顺作法施工步骤 (b)开挖及第一道撑 (a)基坑围护 (c)开挖 演示 (g) 恢复路面 (d) 结构施工 (e) 埋设物放置 (f) 回填

7. 边坡面不加支护的基坑 无围护结 构的基坑 喷混凝土面和锚杆护坡基坑 明挖法基坑类型 工字钢桩围护基坑 钢板桩围护基坑 钢筋混凝土钻孔灌注桩围护 有围护结 构的基坑 人工挖孔桩围护基坑 地下连续墙围护基坑 土钉墙围护基坑 深层搅拌桩围护基坑 二 明挖法 2、分类 在选择基坑类型时，应根据隧道所处位置、隧道埋深、工程地质和水文地质条件，因地制宜地确定。

8. 3 敞口放坡基坑 在城市地下工程采用明挖法施工时，为了防止塌方，保证施工安全，在基坑(槽)开挖深度超过一定限度时，土壁应做成有斜率的边坡，以保证土坡的稳定。工程中常称为放坡。

9. 4 具有围护结构的基坑 1．深层搅拌桩 分湿法(喷浆)及干法(喷粉) 。 施工过程大致可分为： (1)桩架定位及保证垂直度 (2)预搅下沉 (3)制备水泥浆 (4)提升、喷浆并搅拌 (5)重复搅拌或重复喷浆 (6)移位

10. 1 2 桩架定位 预搅下沉

11. 3 4 下沉至底并压浆 喷浆搅拌上升

12. 5 6 喷浆搅拌上升 重复搅拌下沉

13. 7 8 重复搅拌下沉 重复搅拌上升

14. 9 10 成桩 移机，重复前面过程

15. 2 排桩支护 排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩、工字钢桩或钢板桩等。 排桩支护结构可分为：柱列式排桩支护，连续排桩支护，组合式排桩支护三种。 (1)柱列式排桩支护：当边坡土质较好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡。

16. 树根桩或注浆 开挖侧 2 排桩支护 (2)连续排桩支护 ：在软土中支挡桩应该连续密排。

17. 2b U形 b 开挖侧 2 排桩支护 (3)组合式排桩支护:在地下水位较高的软土地区，可采用钻孔灌注桩排桩与水泥土桩防渗墙组合的。

18. 2 排桩支护 (1)板桩 常用的板桩类型有钢板桩和钢筋砼板桩。 ①钢板桩 截面形式：U形、Z形和直腹板式。 优 点：板桩材料质量可靠，在软弱土层中施工速度快，施工也较简单，并且有较好的挡水性，临时性结构的钢板桩可拔出多次重复使用，降低成本。

19. 2 排桩支护 Z形 U形

20. 2 排桩支护

21. 2 排桩支护

22. 2 排桩支护

23. 工字钢 腰梁 横撑 桩 槽钢 橡木楔 横撑 支撑角钢 楔 衬木 木条 桩 2 排桩支护 (2)工字钢桩

24. A B A B d D 钻孔咬合桩平面示意图 3 钻孔咬合桩 桩的排列方式一般为一根素混凝土桩(A桩)和一根钢筋混凝土桩(B桩)间隔布置，A桩采用超缓凝型混凝土(缓凝时间视施工需要而定)，B桩采用普通混凝土。先施工A桩，在A桩初凝前施工B桩，并利用套管钻机的切割能力切掉A桩相交部分的混凝土，使B桩嵌入A桩，形成相互咬合。

25. 密插 三插二 二插一 4 SMW桩 (1)施工方法 采用三轴或多轴型旋转搅拌钻孔，一边钻进一边由钻头向外喷出水泥固化剂，经与地基土反复搅拌形成均一的水泥土混合体，并在其接硬前插入涂满“减摩剂”的型钢作为加劲材料，待水泥土硬化后便成为具有一定强度和刚度的基坑围护结构。

30. 5 地下连续墙施工 1、施工方法简述

31. 修筑导墙 泥浆护壁 开挖沟槽 钢筋笼制作 放入接头管 2.放入接头管 下放钢筋笼 水下浇注砼 1.成槽 4.浇筑混凝土 3.放入钢筋笼 5.拔管成墙 拔出接头管 形成一个单元墙段 5 地下连续墙施工 动画演示

32. 5 地下连续墙施工

33. 5 地下连续墙施工

34. 5 地下连续墙施工

35. 5 地下连续墙施工

36. 5 地下连续墙施工

37. 5 地下连续墙施工

38. 5 地下连续墙施工

39. 土压分布 T0 墙 沿钉长拉力分布 锚杆 面层 主动区 土钉 抗力区 土钉 锚杆 6 土钉墙围护结构 土钉和锚杆有相似之处，但是作用机理却不同。除锚固段外，锚杆沿全长受到同样的拉力，并将这些拉力通过锚座传给面部的挡土墙或桩。但土钉受力沿其长是不均匀的，土钉支护中的混凝土面层不属主要受力构件。土钉间距小而数量多，锚杆间距大而数量少。

40. 二 明挖法 5、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。

41. 二 明挖法 6、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。

42. 第一部分 施工方法选择 二 明挖法

43. 二 明挖法 7、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。

44. 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 第一部分 施工方法选择 三 盖挖法 1、方法概述

45. 第一部分 施工方法选择 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。

46. 第一部分 施工方法选择 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。

47. 第一部分 施工方法选择 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

48. 一 概述 早期的盖挖法是在支护基坑的钢桩上架设钢梁、铺设临时路面维持地面交通。开挖到基坑底后，浇筑底板至浇筑顶板的盖挖顺作法。 后来大多使用盖挖逆作法，用刚度更大的围护结构取代了钢桩，用结构顶板作为路面系统和支撑，结构施作顺序是自上而下挖土后浇筑侧墙楼板至底板完成。也有采用盖挖半逆作法。

49. 一 概述 施工期间的地面处理 ①部分或全部占用地面； ②分条施工临时路面和结构顶板，维持部分交通； ③夜间施工、白天恢复交通。

50. 步骤2 步骤1 构筑连续墙和中间支撑桩 构筑中间支撑桩 步骤3 步骤4 开挖及支撑安装 构筑连续墙及覆盖板 二 盖挖顺作法施工