二級(jí)建造師市政工程考點(diǎn)：地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與施工方法

　　一、不同方法施工地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)

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　　在場(chǎng)地開(kāi)闊、建筑物稀少、交通及環(huán)境允許的地區(qū),應(yīng)優(yōu)先采用施工速度快、造價(jià)較低的明挖法施工。明挖法施工的地下鐵道區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)通常采用矩形斷面，一般為整體澆注或裝配式結(jié)構(gòu)。

　　整體式襯砌結(jié)構(gòu)整體性好，防水性能容易得到保證，適用于各種工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，缺點(diǎn)：工序較多，速度較慢。預(yù)制裝配式襯砌整體性差。

　?。ǘ﹪婂^暗挖（礦山）法施工隧道

　　隧道施工噴錨暗挖法常是一種較好的選擇；隧道施工時(shí)，一般采用拱形結(jié)構(gòu),其基本斷面形式為單拱、雙拱和多跨連拱。前者多用于單線或雙線的區(qū)間隧道或聯(lián)絡(luò)通道，后兩者多用在停車線、折返線或喇叭口岔線上。

　　錨暗挖法施工隧道的襯砌主要是復(fù)合式襯砌。這種襯砌結(jié)構(gòu)是由初期支護(hù)、防水隔離層和二次襯砌所組成，復(fù)合式襯砌外層為初期支護(hù)，其作用是加固圍巖，控制圍巖變形，防止圍巖松動(dòng)失穩(wěn)，是襯砌結(jié)構(gòu)中的主要承載單元。一般應(yīng)在開(kāi)挖后立即施作，并應(yīng)與圍巖密貼。所以最適宜采用噴錨支護(hù)。

　　在干燥無(wú)水的堅(jiān)硬圍巖中，區(qū)間隧道襯砌亦可采用單層的噴錨支護(hù)，不做防水隔離層和二次襯砌，但這種襯砌對(duì)噴混凝土的施工工藝和抗風(fēng)化性能都應(yīng)有較高的要求，襯砌表面要平整，不允許出現(xiàn)大量的裂縫。

　　在防水要求不高，圍巖有一定的自穩(wěn)能力時(shí)，區(qū)間隧道也采用單層的模注混凝土襯砌，不做初期支護(hù)和防水隔離層。單層模注襯砌又稱為整體式襯砌，為適應(yīng)不同的圍巖條件，整體式襯砌可做成等截面直墻式和等截面或變截面曲墻式，前者適用于堅(jiān)硬圍巖，后者適用于軟弱圍巖。

　?。ㄈ┒軜?gòu)法施工隧道

　　在松軟含水地層、地面構(gòu)筑物不允許拆遷，施工條件困難地段，采用盾構(gòu)法施工隧道能顯示其優(yōu)越性：振動(dòng)小、噪聲低、施工速度快、安全可靠，對(duì)沿線居民生活、地下和地面構(gòu)筑物及建筑物影響小等。

　　盾構(gòu)法修建的區(qū)間隧道襯砌有預(yù)制裝配式襯砌、預(yù)制裝配式襯砌和模筑鋼筋混凝土整體式襯砌相結(jié)合的雙層襯砌以及擠壓混凝土整體式襯砌三大類。

　　管片種類按材料可分為鋼筋混凝土、鋼、鑄鐵以及由幾種材料組合而成的復(fù)合管片。

　　鋼筋混凝土管片的耐壓性和耐久性都比較好；鋼和鑄鐵管片價(jià)格較貴,現(xiàn)在除了在需要開(kāi)口的襯砌環(huán)或預(yù)計(jì)將承受特殊荷載的地段采用外，一般都采用鋼筋混凝土管片。

　　二、施工方法比較與選擇

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　　1.新奧法施工

　　采用噴砼錨桿作為初期支護(hù)的施工順序一般為：先噴砼后打錨桿；圍巖條件惡劣時(shí)，則采用初噴砼→架鋼支撐→打錨桿→二次噴砼。

　　2.淺埋暗挖法施工

　　淺埋暗挖法的工藝流程和技術(shù)要求主要是針對(duì)埋置深度較淺、松散不穩(wěn)定的土層和軟弱破碎巖層施工面制定的。

　　淺埋暗挖法與新奧法相比，更強(qiáng)調(diào)地層的預(yù)支護(hù)和預(yù)加固。

　?。?）地層預(yù)加固和預(yù)支護(hù)

　　常用的預(yù)加固和預(yù)支護(hù)方法有：小導(dǎo)管超前預(yù)注漿、開(kāi)挖面深孔注漿及管棚超前支護(hù)。

　?。?）隧道土方開(kāi)挖與支護(hù)

　?。?）初期支護(hù)形式

　　在諸多支護(hù)形式中，鋼拱錨噴混凝土支護(hù)是滿足上述要求的最佳支護(hù)形式。

　　（4）二次襯砌

　　在淺埋暗挖法中，初期支護(hù)的變形達(dá)到基本穩(wěn)定，且防水結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收合格后，可以進(jìn)行二次混凝土襯砌施工。通過(guò)監(jiān)控量測(cè)，掌握隧道動(dòng)態(tài)，提供信息，指導(dǎo)二次襯砌施作時(shí)機(jī)。這是淺埋暗挖法中二次襯砌施工與一般隧道襯砌施工的主要區(qū)別。

　　二次襯砌模板可以采用臨時(shí)木模板或金屬定型模板，更多情況則使用模板臺(tái)車，因?yàn)閰^(qū)間隧道的斷面尺寸基本不變，使用模板臺(tái)車，有利于加快立模及拆模速度。

　?。?）監(jiān)控量測(cè)

　　經(jīng)驗(yàn)證明拱頂下沉是控制穩(wěn)定較直觀的和可靠的判斷依據(jù)，水平收斂和地表下沉有時(shí)也是重要的判斷依據(jù)。對(duì)于地鐵隧道來(lái)講，地表下沉測(cè)量顯得尤為重要。（第二章2K320130　隧道施工安全事故預(yù)防中7個(gè)必測(cè)項(xiàng)目）

　?。ǘ┒軜?gòu)法施工

　　1.盾構(gòu)法施工設(shè)備

　　盾構(gòu)是用來(lái)開(kāi)挖土砂類圍巖的隧道機(jī)械，由切口環(huán)、支撐環(huán)及盾尾三部分組成。

　　盾構(gòu)機(jī)的種類繁多，按開(kāi)挖面是否封閉劃分有密閉式和敞開(kāi)式兩類；按平衡開(kāi)挖面的土壓與水壓的原理不同，密閉式盾構(gòu)機(jī)分為土壓式（常用泥土壓式）和泥水式兩種。土壓式盾構(gòu)，以土壓和塑流性改良控制為主，輔以排土量、盾構(gòu)參數(shù)控制。泥水式盾構(gòu)，以泥水壓和泥漿性能控制為主，輔以排土量控制。

　　2.盾構(gòu)法的適用條件

　?。?）在松軟含水地層，相對(duì)均質(zhì)的地質(zhì)條件。

　?。?）盾構(gòu)法施工隧道應(yīng)有足夠的埋深，覆土深度宜不小于6m。

　?。?）地面上必須有修建用于盾構(gòu)進(jìn)出洞和出土進(jìn)料的工作井位置。

　?。?）隧道之間或隧道與其他建（構(gòu)）筑物之間所夾土（巖）體加固處理的最小厚度為水平方向1.0m，豎直方向1.5m。

　?。?）從經(jīng)濟(jì)角度講，連續(xù)的盾構(gòu)施工長(zhǎng)度不宜小于300m。

　　3.盾構(gòu)法施工隧道具有以下優(yōu)點(diǎn)

　?。?）除豎井施工外，施工作業(yè)均在地下進(jìn)行，既不影響地面交通，又可減少對(duì)附近居民的噪聲和振動(dòng)影響；

　?。?）盾構(gòu)推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進(jìn)行，施工易于管理，施工人員也較少；

　　（3）隧道的施工費(fèi)用不受覆土量多少影響，適宜于建造覆土較深的隧道；

　　（4）施工不受風(fēng)雨等氣候條件影響；

　　（5）當(dāng)隧道穿過(guò)河底或其他建筑物時(shí)，不影響施工；

　?。?）只要設(shè)法使盾構(gòu)的開(kāi)挖面穩(wěn)定，則隧道越深，地基越好，土中影響施工的埋設(shè)物等越少，與明挖法相比，經(jīng)濟(jì)上、施工進(jìn)度上越有利。

　　4.盾構(gòu)法施工存在的問(wèn)題

　?。?）當(dāng)隧道曲線半徑過(guò)小時(shí)，施工較為困難；

　　（2）在陸地建造隧道時(shí)，如隧道覆土太淺，則盾構(gòu)法施工困難很大，而在水下時(shí),如覆土太淺則盾構(gòu)法施工不夠安全；

　　（3）盾構(gòu)施工中采用全氣壓方法以疏干和穩(wěn)定地層時(shí)，對(duì)勞動(dòng)保護(hù)要求較高，施工條件差；

　?。?）盾構(gòu)法隧道上方一定范圍內(nèi)的地表沉陷尚難完全防止，特別在飽和含水松軟的土層中,要采取嚴(yán)密的技術(shù)措施才能把沉陷限制在很小的限度內(nèi)。