详细介绍：第三章 隧道与轨道交通工程 3.1 施工方法与结构形式

3.1 施工途径与结构形式

3.1.1 城市隧道工程施工方法与结构形式

1.城市隧道工程施工方法

• 用于通行车辆、行人、管道、缆线、空气、水等通道。或者用于储存和完成商业目的空间。用途分为:地铁隧道、城市地下道路、人行通道、电力隧道、热力隧道、综合管廊、给水隧道、排水隧道、引水隧道
• 明挖法:开挖到设计标高，由下而上建造主体结构和防水措施，回填。放坡明挖法和围护结构明挖法
• 浅埋暗挖法:改造地质条件为前提、控制地表沉降为重点。以钢筋格栅、钢拱架和喷锚混凝土为初期支护手段。管超前、严注浆、短开挖、勤量测、快封闭、强支护
• 钻爆法:钻孔、装药、爆破开挖岩石
• 盾构法:地表以下土层或松软岩层中，适用各种水文地质条件。有地下水或无地下水
• TBM法:全断面岩石掘进机。岩石破碎、出渣、支护、连续作业

2.城市隧道工程结构形式

• 城市隧道结构由:围岩、支护、洞门、附属设施。
• 矩形、圆形、拱形

1.明挖法隧道结构

1. 现浇钢筋混凝土结构:单跨、双跨、多跨。围护结构与主体结构划分,分离式结构形式、复合墙结构形式
2. 预制装配式结构:生产水平、施工方法、起重运输条件、场地条件。单跨、双跨较为通用。强度、刚度、防水性要求。

2.浅埋暗挖法隧道结构

• 一般采用复合式衬砌结构形式。初期支护、防水层、二次衬砌。
• 拱形、马蹄形。单拱、双拱、多跨连拱。
• 超前支护:稳定开挖面土体、提供土体的自立性、稳定性。
• 初期支护:加固围岩、控制围岩变形，防止围岩松动失稳，开挖后立即施作，与围岩密贴。钢格栅钢拱架、钢筋网、纵向连接筋、喷射混凝土
• 初期支护变形达到基本稳定且防水验收合格后，进行二次衬砌。模板台车
• 混凝土自防水、防水混凝土或防水层及其他防水措施

3.钻爆法隧道结构

4.盾构法隧道结构

• 预制装配式衬砌。管片。
• 钢筋混凝土、钢、铸铁以及几种材料组合而成的复合管片
• 需要开口、预计承受特殊荷载的地段，可采用钢、铸铁管片。其他地段，钢筋混凝土管片
• 管片的螺栓手孔成型大小。箱型、平板型
• 管片之间连接方式力学特性分:柔性连接、刚性连接。一般柔性连接。

5.TBM法隧道结构

1. 管片衬砌:护盾式掘进机。圆形管片5-7块。拼接而成
2. 复合式衬砌:开敞式掘进机。初期支护、永久性衬砌、底部预制仰拱块。

3.1.2 城市轨道交通施工方法与结构形式

1.地铁车站结构形式与施工方法

1.地铁车站形式与结构组成

1. 形式分类
   • 根据所处位置、埋深、运营性质、结构横断面、站台形式分类
   • 相对位置
     1. 高架车站
     2. 地面车站
     3. 地下车站
   • 结构横断面
     1. 矩形
     2. 拱形
     3. 圆形
     4. 其他:马蹄形、椭圆形
   • 站台形式
     1. 岛式站台:面积利用率高、提升设施共用，灵活调剂客流、适用方便、管理较为集中。较大客流量车站。曲线式、双鱼腹式、单鱼腹式、梯形式、双岛式
     2. 侧式站台:客流量不大的地下站和高架的中间站。曲线式、单端喇叭式、双端喇叭式、平行错开式、上下错开式
     3. 岛侧混合站台:一岛一侧、一岛两侧。共线车站
2. 构成组成
   • 车站主体(站台、站厅、设备用房、生活用房)、出入口及通道、附属建筑物(通风道、冷却塔、风亭)

2.施工方法

• 明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法。
• 明挖法
  1. 场地开阔、建筑物稀少、交通环境允许。施工速度快、造价较低
  2. 施工作业面多、速度快、工期短、易保证质量、工程造价低。环境影响大。尽可能采用
  3. 放坡明挖:埋深较浅、地下水位较低城郊。边坡坡面防护、喷锚支护、土钉墙支护。不放坡明挖:围护结构内开挖。场地狭窄、地下水丰富的软弱围岩
  4. 围护结构:地下连续墙、SMW工法桩、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、工字钢桩、钢板柱
  5. 现浇混凝土支撑、钢管支撑、H型钢支撑。
  6. 围护结构施工-降水-第一次开挖-设第一层支撑-第n层开挖-设第n层支撑-最底层开挖-底板混凝土浇筑-自上而下逐层拆支撑-随支撑拆除逐步完成结构侧墙和中板-顶板浇筑混凝土。
• 盖挖法
  1. 交通不能中断且必须确保一定交通流量的情况下。
  2. 定型标准的预制棚盖结构或现浇混凝土顶板结构置于桩柱结构上维持地面交通-在棚盖结构下进行开挖和施作主体结构防水结构-回填土恢复管线或埋设新管线-恢复道路结构
  3. 围护结构变形小、有效控制周围土体的变形和地表沉降、有利于保护邻近建筑物、构筑物；施工受外界气候影响小、基坑底部土体稳定、隆起小、施工安全。可尽快恢复路面、对道路交通影响小
  4. 水平施工缝的处理较为困难；竖向出口少、水平运输、开挖土方不方便；作业空间小、施工速度较明挖慢、工期厂、费用高；每次分部开挖与浇筑或衬砌的深度、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来确定。
  5. 盖挖顺作法
     • 临时性设施作辅助措施维持道路通行，夜间将道路封锁、掀开盖板进行基坑土方开挖或结构施工
     • 棚盖结构后开挖到基坑底，从下而上施作底板、边墙、顶板。临时道路由型钢纵横梁和路面板组成。
     • 盖挖顺作法的围护结构，现场条件、地下水位高低、开挖深度、周围建筑物的邻近程度。地下连续墙、钻孔灌注桩。饱和的软弱地层应以刚度大、变形小、止水性能好的地下连续墙为首选。围护结构通常作为主体结构边墙的一部分或全部
  6. 盖挖逆作法
     • 先施作车站周围围护结构和结构主体桩柱，然后将盖板置于围护桩、柱上，自上而下土方开挖和边墙、中板及底板衬砌。
     • 施工过程中不设临时支撑。而是借助结构顶板、中板自身的水平刚度和抗压强度实现对基坑围护桩的支撑作用。
• 浅埋暗挖法
  1. 建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布、地面沉降要求严格的城镇地区地下构筑物施工
  2. 不允许带水作业。减少地表沉降和地下水控制考虑，必须辅之其他配套技术。地层加固、降水。多跨结构、大跨度结构，合理的结构形式和正确的施工办法事半功倍
  3. 中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法。

2.地铁区间隧道及联络通道施工办法与结构形式

1.区间隧道

• 盾构法、明挖法、浅埋暗挖法。
• 盾构机械化程度高、安全风险低、围岩扰动小、控制地表沉降优势明显。修建地下隧道、综合管廊的首选。

2.联络通道

• 安全疏散乘客、排水及防火、消防等作用
• 相邻两个联络通道之间的距离不应大于600m。反向开启的甲级防火门
• 联络通道长度一般位5-9m。中部设置高点,满足排水
• 主要采取浅埋暗挖法。超前支护深孔注浆、冻结法
• 有承压水的砂土层风险较大。