二建市政复习最终笔记1720讲DOCWord文档下载推荐.docx
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深基坑坑底稳定的处理方法可采用加深围护结构入土深度、坑底土体注浆加固、坑内井点降水等措施
五、地铁及轨道工程常见围护结构的施工特点
(一)工字钢桩围护结构
桩间距一般为1.0~1.2m
工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径不大于l00mm的砂卵石地层,当地下水位较高时,必须配合人工降水措施而且打桩时,施工噪声一般都在100dB以上,大大超过环保法规定的限值,因此,这种围护结构一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。
(二)钢板桩围护结构
钢板桩强度高,桩与桩之间的连接紧密,隔水效果好,可多次倒用。
(可以挡水)。
(三〕钻孔灌注桩围护结构
钻孔灌注桩一般采用机械成孔。
地铁明挖基坑中多采用螺旋钻机、冲击式钻机和正反循环钻机等。
对正反循环钻机,由于其采用泥浆护壁成孔,故成孔时噪声低,适于城区施工在地铁基坑和高层建筑深基坑施工中得到广泛应用
(四)深层搅拌桩挡土结构
深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合,从而达到加固地基的目的。
搅拌桩一般是连续搭接布置,作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形。
深层搅拌桩也可以用来形成止水帷幕。
(五)SMW工法
SMW挡土墙是利用搅拌设备就地切削土体,然后注人水泥系混合液搅拌形成均匀的挡墙,最后,在墙中插入型钢,即形成一种劲性复合围护结构
这种围护结构的特点主要表现在止水性好,构造简单,型钢插人深度一般小于搅拌桩深度,施工速度快,型钢可以部分回收。
2K313012掌握地下连续墙施工技术
地下连续墙主要有预制钢筋混凝土连续墙和现浇钢筋混凝土连续墙两类,通常地下连续墙一般指后者
地下连续墙的施工工艺:
在地面上用专用的挖槽设备,沿着基坑的周边,按照事先划分好的幅段,开挖狭长的沟槽,在开挖过程中,为保证槽壁的稳定,沟槽内采用特制的泥浆护壁,每个幅段的沟槽开挖结束后,在槽段内放置钢筋笼,并浇注水下混凝土,然后将若干个幅段连成一个整体,形成一个连续的地下墙体,即现浇钢筋混凝土壁式连续墙。
连续墙接头形式多种多样,目前连续墙常见的接头形式有:
直接连接接头、接头管接头、接头桩接头、接头箱接头、十字钢板接头、工字形钢板接头、隔板式接头及预制构件接头等
地下连续墙工法的优点主要有:
施工时振动小、噪声低;
墙体刚度大,对周边地层扰动小;
可适用于多种土层,除夹有孤石、大颖粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外,对猫性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能成槽。
地下连续墙按成槽方式可分为桩排式、壁式和组合式三类;
按挖槽方式可分为抓斗式、冲击式和回转式等类型。
导墙是控制挖槽精度的主要构筑物,导墙结构应建于坚实的地基之上,并能承受水土压力和施工机械设备等附加荷载,不得移位和变形。
泥浆的比重、粘度、含砂率和pH值等主要性能技术指标进行检验和控制
一、槽段的划分一般应综合考虑下列因素
1.地质条件.当地质条件较差时,如软土地基,不宜将槽段定得太长,以保证槽段稳定。
2.后续工序的施工能力.如混凝土的供给能力,钢筋笼整体重量,起吊刚度.贮浆池容量等。
其他因素.便于组织均衡施工,地面施工荷载和地下水位对槽段稳定的影响,内部主体结构的布置,设计开挖深度
二、泥浆的功能有
护壁功能。
泥浆的液柱压力平衡地下水土压力,形成泥皮,维持槽壁稳定。
携渣作用。
在泥浆循环时,能携带土渣一起排出槽
外冷却与润滑功能。
泥浆能降低成槽机械连续施工而产生的温升和磨耗,提高设备寿命。
2K313013掌握盖挖法施工技术
明挖顺作法是从地表向下开挖形成基坑,然后在基坑内构筑结构,完成后再填土,从而完成工程的施工方法。
盖挖顺作法的制作顺序为自地表向下开挖一段后先浇筑顶板,在顶板的保护下.自上而下开挖、支撑,由下而上浇筑结构内衬。
盖挖逆作法是基坑开挖一段后先浇筑顶板,在顶板的保护下,自上而下开挖、支撑和浇筑结构内衬的施工方法
盖挖逆作法施工基本分为两个阶段,第一阶段为地面施工阶段,它包括围护墙、中间支承桩、顶板土方及结构施工,第二阶段为洞内施工阶段,包括土方开挖、结构、装修施工和设备安装。
一、盖挖法施工的优点
l围护结构变形小能够有效控制周围土体的变形和地表沉降,有利于保护临近建筑物和构筑物;
2基坑底部土体稳定,隆起小,施工安全
3盖挖逆作法施工一般不设内部支撑或锚锭,可增大施工空间和减低工程造价;
4盖挖逆作法施工基坑暴露时问短,用于城市街区施工时,可尽快恢复路面
二、盖挖法施工的缺点
(一)盖挖法施工时,混凝土内衬的水平施工缝的处理较困难;
(二)盖挖逆作法施工时,暗挖施工难度大、费用高。
盖挖法每次分部开挖及浇筑衬砌的深度,应综合考虑基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素来确定。
2K313020盾构法施工
2K313021掌握盾构法施工要求
盾构法是用盾构防止围岩的土砂坍塌,进行开挖、推进,并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的方法。
盾构是用来开挖土砂类围岩的隧道机械,由切口环、支撑环及盾尾三部分组成。
盾构机的种类繁多,按开挖面是否封闭划分有密闭式和敞开式二类,按平衡开挖面的土压与水压的原理不同,密闭式盾构机分为土压平衡式和泥水平衡式两种。
国内用于地铁工程的盾构主要是土压平衡盾构和泥水平衡盾构两种
一、盾构法施工概述
盾构法施工步骤为:
1在拟建隧道的起始端和终结端各建一个工作井,城市地铁一般利用车站的端头作为始发或到达的工作井;
2盾构在起始端工作井内安装就位.3依靠盾构千斤顶推力(作用在工作井后壁或新拼装好的衬砌上)将盾构从起始工作井的墙壁开孔处推出;
4盾构在地层中沿着设计轴线推进,在推进的同时不断出土(泥)和安装衬砌管片.5盾尾脱出后,及时向衬砌背后的空隙注浆,防止地层移动和稳定衬砌环位置6盾构进人终结端工作井并被拆除,如施工需要,也可穿越工作井再向前推进
二、盾构进出洞控制
地铁盾构施工中,进出洞口外侧的土体一般要进行改良,使土体的抗剪、抗压强度提高,透水性降低,自身具有保持短期稳定的能力。
改良土体方法可选用注浆、搅拌桩、旋喷桩、玻璃纤维桩、SMW桩、冻结法、降水法等。
三、开挖控制
开挖控制的根本目的是确保开挖面稳定。
土压平衡式盾构与泥水平衡式盾构的开挖控制内容略有不同。
土压平衡盾构通过前端刀盘切削开挖面土层,切削下来的土体流人土仓,由于推进作用使切削土体对开挖面加压,以平衡开挖面土水压力。
盾构的实际排土量应与推进时切削下来的土量相等。
要想保持盾构正常推进,土体应该具有一定的流塑性和抗渗性。
如果土层自身的流塑性和抗渗性不足,则应向土中注入改良材料。
泥水平衡盾构是在机械式盾构刀盘的后方设置一道封闭隔板,隔板与刀盘间的空间称为泥水舱。
前端刀盘切削下来的土砂进人泥水舱,经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水,经泥浆泵泵送到地表的泥水分离系统.待土、水分离后,再把滤除掘削土砂后的泥水经适当处理后重新送回泥水舱。
在同时,通过推进力把泥水舱内泥水压力传递到开挖面,以维持开挖面稳定。
四、土压(泥水压)控制
开挖面的土压(泥水压)控制值,按地下水压(间隙水压)+土压+预备压设定
土压有静止土压、主动土压和松弛土压,要根据地层条件区别使用。
按静止土压设定控制土压,是开挖面不变形的最理想土压值,但控制土压相当大,必须加大设备装备能力。
主动土压是开挖面不发生坍塌的临界压力,控制土压最小。
地质条件良好、覆土深、能形成土拱的场合,可采用松弛土压。
计算土压(泥水压)控制值时,一般沿隧道轴线取适当间隔(例如20m),按各断面的土质条件,计算出上限值与下限值,并根据施工条件在其范围内设定。
土体稳定性好的场合取低值,地层变形要求小的场合取高值
五、塑流化改良控制
(一)土压平衡式盾构掘进时,理想地层的土特性
1塑性变形好乡
2流塑至软塑状;
3内摩擦小.
4渗透性低
细颗粒(75μm以「的粉土与勃土)含量30%以上的土砂,塑性流动性满足要求。
在细颗粒含量低于30%、或砂卵石地层,必须加泥或加泡沫等改良材料,以提高塑性流动性和止水性。
改良材料必须具有流动性、易与被开挖土砂混合、不离析、无污染等特性。
一般使用的改良材料有矿物系(如膨润土泥浆)、界面活性剂系(如泡沫)、高吸水性树脂系和水溶性高分子系四类(我国目前常用前二类),可单独或组合使用
(二)选择改良材料要依据以下条件
l土质(粒度分布、砾石粒径、砾石含量、私性土含量、均等系数等)
2透水系数;
3地下水压;
4离子水电性.
5是否泵送排土奋
6(加泥拼包沫等)设备空间(地面、隧道内);
(三)流动化改良控制是土压平衡式盾构施工的最重要要素之一,要随时把握土压仓内土砂的塑性流动性,一般按以下方法掌握塑流性状态。
1根据排土性状
2根据土砂输送效率
3根据盾构机械负荷
六、泥桨性能控制
泥水平衡式盾构掘进时,泥浆起着两方面的重要作用:
一是依靠泥浆压力在开挖面形成泥膜或渗透区域,开挖面土体强度提高,同时泥浆压力平衡了开挖面土压和水压,达到了开挖面稳定的目的;
二是泥浆作为输送介质,担负着将所有挖出土砂运送到工作井外的任务。
因此,泥浆性能控制是泥水平衡式盾构施工的最重要要素之一。
泥浆性能包括:
物理稳定性、化学稳定性、相对密度、黏度、pH值、含砂率.
七、排土量控制
(一)开挖土量计算单位掘进循环(一般按一环管片宽度为一个掘进循环)开挖土量Q,一般按下式计算
当使用仿形刀或超挖刀时,应计算开挖土体积增加量.
(二)土压平衡式盾构出土运输方法与排土量控制
我国目前多采用容积控制方法。
(三)泥水平衡式盾构排土量控制
泥水平衡式盾构排土量控制方法分为容积控制与千砂量(干土量)控制。
(结论)
八、管片拼装控制
(一)拼装方法
2拼装顺序
一般从下部的标准(A型)管片开始,依次左右两侧交替安装标准管片,然后拼装邻接(B型)管片,最后安装楔形(K型)管片
(二)真圆保持
(三)管片拼装误差及其控制
(四)楔形环的使用
九、注桨控制
根据所建工程对隧道变形及地层沉降的控制要求选择同步注浆或壁后注浆,一次压浆或多次压浆。
(一)注浆目的
注浆的主要目的就是抑制隧道周边地层松弛,防止地层变形除此之外还有其它重要目的:
1使管片环及早安定,千斤顶推力能平滑地向地层传递;
2形成有效的防水层
(二〕注浆材料的性能
一般对注浆材料的性能有如下要求:
1流动性好;
2注入时不离析;
3具有均匀的高于地层土压的早期强度.
4良好的充填性;
5注入后体积收缩小;
6阻水性高;
7适当的黏性,以防止从盾尾密封漏浆或向开挖面回流.
8不污染环境
(三)一次注浆
一次注浆分为同步注浆、即时注浆和后方注浆三种方式,
1同步注浆
同步注浆是在空隙出现的同时进行注浆、填充空隙的方式,分为从设在盾构的注浆管注人和从管片注浆孔注入两种方式。
前者,其注浆管安装在盾构外侧存在影响盾构姿态控制的可能性,每次注入若不充分洗净注浆管,则可能发生阻塞,但能实现真正意义的同步注浆后者,管片从盾尾脱出后才能注浆,为与前者区别,可称作半同步注浆
2即时注浆
一环掘进结束后从管片注浆孔注人的方式。
3.后方注浆
掘进数环后从管片注浆孔注人的方式一般盾构直径大,或在冲积猫性土和砂质土中掘进,多采用同步注浆。
而在自稳性好的软岩中,多采取后方注浆方式。
(四)二次注浆
二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆具体作用如下:
1补足一次注浆未充填的部分;
2填充由浆体收缩引起的空隙子
3以防止周围地层松弛范围扩大为目的的补充。
以上述1、2为目的的二次注浆,多采用与一次注浆相同的浆液.若以3为目的,多采用化学浆液
(五)注浆量与注浆压力
注浆控制分为压力控制与注浆量控制两种。
一般仅采用一种控制力法都不充分,应同时进行压力和注浆量控制
2注浆压力
从管片注浆孔注浆,注浆压力一般取100-300kN/m2(1-3kg/cm2),或间隙水压+200kN/m2左右。
十、盾构隧道的线形控制
线形控制的主要任务是通过控制盾构姿态,使构建的衬砌结构几何中心线线形顺滑,且偏离设计中心线的距离在容许误差范围内。
(一)掘进控制测量
(二)方向控制
十一、盾构法施工现场的设施布置
盾构现场的平面布置包括:
盾构工作竖井、竖井防雨棚及防掩墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、两回路的变配电间、电机车电瓶充电间等设施以及进出通道
十二、停止盾构掘进的几种情况
当遇到以下几种清况时,应及时处理
(l)盾构前方地层发生坍塌或遇有障碍
(2)盾构本体滚动角不小于3°
(3)盾构轴线偏离隧道轴线不小于50mm.
(4)盾构推力与预计值相差较大;
(5)管片严重开裂或严重错台.
(6)壁后注浆系统发生故障无法注浆
(7)盾构掘进扭矩发生异常波动;
(8)动力系统、密封系统、控制系统等发生故障
2K313022了解盾构机型的选择
一、盾构机的种类
按开挖面是否封闭划分(见图2K3130221),主要有密闭式和敞开式两类。
按平衡开挖面土压与水压的原理不同,密闭式盾构机分为土压平衡式和泥水平衡式两种。
敞开式盾构机按开挖方式划分,主要有手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种.
按盾构机的断面形状划分,有圆形和异型盾构机两类,其中异型盾构机主要有多圆形、马蹄形和矩形。
二、盾构机的选择
盾构机的选择原则主要有:
适用性.技术先进性,经济合理性。
2K313030喷锚暗挖法施工
2K313031掌握喷锚暗挖法施工技术要求
其特点是在开挖中采用多种辅助施工措施加固围岩,合理调动围岩的自承能力,开挖后及时支护,封闭成环,使其与围岩共同作用形成联合支护体系,有效地抑制围岩的过大变形。
“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”是浅埋暗挖法施工的十八字方针。
一、常见的浅埋暗挖典型施工方法
(一)全断面法
优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简单,便于组织大型机械化施工;
施工速度映,防水处理简单,缺点是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力
(二)台阶法
1台阶法开挖优点
(1)灵活多变,适用性强。
凡是软弱围岩、第四纪沉积地层,必须采用正台阶法,这是各种不同方法中的基本方法
(2)具有足够的作业空间和较快的施工速度。
当地层无水、洞跨小于10m时,均可采用该方法.
(三)正台阶环形开挖法
正台阶环形开挖法的主要优点是:
与超短台阶法相比,台阶长度可以适度加长,以减少土下台阶施工干扰;
而与下述的侧壁法相比,施工机械化程度可相对提高,施工速度可加快。
(四)单侧壁导坑法
单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小,而且封闭型的导坑初次支护承载能力大,所以,单侧壁导坑法适用于断面跨度大、地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中
(五)双侧壁导坑法
又称眼镜工法。
当隧道跨度很大、地表沉陷要求严格、围岩条件特别差、单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。
双侧壁导坑法施工安全,但速度较慢,成本较高。
(六)中隔壁法和交叉中隔壁法
中隔壁法也称CD工法,主要适用于地层较差和不稳定岩体,且地面沉降要求严格的地下工程施工。
(七)中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法
当地层条件差、断面特大时,一般设计成多跨结构,跨与跨之间有梁、柱连接,一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工,其核心思想是变大断面为中小断面,提高施工安全度。
二、喷锚加固支护的施工要点
浅埋暗挖法施工的地下结构一般采用复合式衬砌支护形式,即初期支护和二次衬砌。
初期支护应采用喷锚支护,喷锚支护是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土、钢拱架喷射混凝土等结构组合起来的支护形式,应采用以下各种辅助技术进行加固处理使开挖作业面围岩保持稳定。
1喷射混凝土封闭开挖工作面;
2超前锚杆或超前小导管支护(参见2K313032).
3管棚超前支护(参见2K313033).
4设置临时仰拱;
5地表锚杆或地表注浆加固;
6小导管周边注浆或围岩深孔注浆;
7冻结法固结地层;
8降低地下水位法。
喷射混凝土严禁选用具有碱活性骨料,宜采用湿喷方式。
喷射混凝土应紧跟开挖工作面,应分段、分片、分层,由下而上顺序进行,
地面砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施,适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段的岩体松软破碎处地面锚杆按矩形或梅花形布置,先钻孔→吹净钻孔→用灌浆管灌浆→净垂直插人锚杆杆体→孔口将杆体固定。
锚杆必须安装垫板,垫板应与喷射混凝土面密贴。
冻结法具有以下特点:
1冻结加固的地层强度高;
2封水效果好.
3适应性强.
4整体性好.
5无污染。
通常,当土体的含水量大于25%、地下水含盐量不大于3%、地下水流速不大于40/d时,均可适用常规冻结法。
三、衬砌及防水技术要点
地下工程防水的设计和施工应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”的原则。
地下铁道隧道工程的防水设计,应根据工程地质、水文地质、地震烈度、结构特点、施工方法和使用要求等因素进行,并应遵循“以防为主,刚柔结合,多道防线,因地制宜,综合治理”的原则,采取与其相适应的防水措施。
当结构处于贫水稳定地层,同时位于地下潜水位以上时,在确保安全的条件下,可考虑限排
衬砌背后可采用注浆或喷涂防水层等方法止水。
复合式衬砌防水层施工应优先选用无钉铺设。
2K313032熟悉小导管注浆加固士体技术
小导管注浆支护的一般设计如下:
钢管直径30-50mm,钢管长3-5m,钢管钻设注浆孔间距为100-150mm,钢管沿拱的环向布置间距为300–500mm,钢管沿拱的环向外插角为5°
~15°
,小导管是受力杆件,因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度,钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于lm。
注浆施工应根据土质条件选择注浆法:
在砂卵石地层中宜采用渗人注浆法;
在砂层中宜采用劈裂注浆法;
在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法;
在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法
2K313033熟悉管棚的施工要求
根据国内外经验,一般在下列场合采用管棚超前支护:
1穿越铁路修建地下工程;
2穿越地下和地面结构物修建地下工程;
3修建大断面地下工程.
4隧道洞口段施工,
5通过断层破碎带等特殊地层;
6特殊地段,如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。
采用管棚超前支护施工时,管棚一般选用直径50-150mm的焊接钢管或无缝钢管
管棚钢管环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响,施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距一般采用的间距为2.0~2.5倍的钢管直径。
管棚超前支护的施工工艺流程:
设置管棚基地(包括空间及定位架)→水平钻孔→压人钢管→(必须严格向钢管内或管周围土体注浆)→管拥支护条件下进行开挖
2K313040城市轨道交通工程
2K313041熟悉城市轨道交通车站形式
地铁车站布置大致可归纳为以下几点:
1城市轨道交通车站的站台形式可采用岛式、侧式和岛侧混合的形式,通常地铁车站多采用岛式车站。
5车站的楼梯、检票口、出人口通道三者的通过能力应满足超高峰小时设计客流的需要,井应满足在发生事故灾害时,能在6min内将一列车乘客、站台上候车人员及车站工作人员全部撤离站台的要求。
应确保下车乘客到就近通道或楼梯口的最大距离不超过50m。
9车站出入口的数量,应根据客运需要与疏散要求设置,浅埋车站不宜少于四个出人口。
当分期修建时,初期不得少于2个
2K313042了解地铁区间隧道的特征
5城市轨道交通线路均为右侧行车的双线线路,采用1435mm标准轨距,正线及辅助线均采用50kg/m及以上的钢轨,钢轨接头采用对接形式
8限界是指列车沿固定的轨道安全运行时所需要的孔洞尺寸。
限界包括车辆限界、设备限界和建筑限界三类。
车辆限界是指车辆在正常运动状态下形成的最大动态包路线设备限界是限制设备安装的控制线;
建筑限界是在设备限界基础上,考虑了设备和管线安装尺寸、厚度的最小有效断面。
建筑限界中不包括测量误差、施工误差、结构沉降、位移变形等因素。
10明挖隧道结构的防水优先采用防水混凝土,其抗渗等级不少于0.8兆帕。
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