城市轨道交通工程
城市轨道交通工程
2K313000 城市轨道交通工程
2K313020 明挖基坑施工
2K313021 深基坑支护结构与变形控制
板(桩)墙有悬臂式、单撑式、多撑式。支撑结构是为了减小围护结构的变形,控制墙体的弯矩;分为内撑和外锚两种。
一、围护结构
(二)深基坑围护结构类型
6)地下连续墙]
三、基坑的变形控制
(一)基坑变形特征
(1)基坑周围地层移动的主要原因是围护结构的水平位移和坑底的土体隆起。
(2)围护墙体水平变形
当基坑开挖较浅,还未设支撑时,均表现为墙顶位移最大,向基坑方向水平位移,呈三角形分布。随着基坑开挖深度的增加,刚性墙体(水泥搅拌桩、旋喷桩)继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移,而一般柔性墙(钢板桩、地下连续墙等)如果设支撑,则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动,墙体腹部向基坑内凸出。
(3)围护墙体竖向变位
(4)基坑底部的隆起
过大的坑底隆起可能是两种原因造成的:
1)基坑底承压水水头压力
2)围护结构插入坑底深度不足
直接监测坑底土体隆起较为困难,一般通过监测立桩变形来反映。
(5)地表沉降
围护呈悬臂状态时,较大的地表沉降出现在墙体旁。施加支撑后,地表沉降的最大值位于距离墙一定距离的位置上。
[讲义编号NODE[***********]03:针对本讲义提问]
(二)基坑变形控制
1)增加围护结构和支撑的刚度;
2)增加围护结构的入土深度;
3)加固基坑内被动区土体;
4)减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间;
5)调整围护结构深度和降水井布置
(三)坑底稳定控制
(1)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。
(2)适时施作底板结构。
[讲义编号NODE[***********]04:针对本讲义提问] 2K313022 基槽土方开挖及护坡技术
一、基(槽)坑土方开挖
三、边坡保护
(一)基坑边坡稳定措施
(1)根据土层的物理力学性质确定基坑边坡坡度,并于不同土层处做成折线形边坡或留置台阶;
(2)必须做好基坑降排水和防洪工作,保持基底和边坡的干燥;(设排水沟、截水沟、围堰等)
(3)可采用坡面土钉、挂金属网喷混凝土或抹水泥砂浆护面等措施;
(4)严禁在基坑边坡坡顶1~2m范围堆放材料、土方和施工机械;
(5)基坑开挖过程中,边坡随挖随刷,不得挖反坡;
(二)护坡措施
放坡开挖时应及时作好坡脚、坡面的保护措施。常用的保护措施有:叠放沙包或土袋、水泥抹面、挂网喷浆或混凝土等。也可采用其他措施:包括锚杆喷射混凝土护面、 塑料膜或土工织物覆盖坡面等。
[讲义编号NODE[***********]05:针对本讲义提问] 2K313023 地基加固处理方法
一、基坑地基加固的目的与方法选择
(一)基坑地基加固的目的
(二)方法选择
(1)按平面布置形式分类,基坑内被动区加固形式主要有墩式加固、裙边加固、抽条加固、格栅式加固和满堂加固。采用墩式加固时,土体加固一般多布置在基坑周边阳角位置或跨中区域;长条形基坑可考虑采用抽条加固;基坑面积较大时,宜采用
裙边加固;地铁车站的端头井一般采用格栅式加固;环境保护要求高,或为了封闭地下水时,可采用满堂加固。
[讲义编号NODE[***********]06:针对本讲义提问] 2K313024 工程降水方法
一、降水方法选择
(一)基本要求
当地下水位髙于基坑开挖面,需要采用降低地下水方法疏干坑内土层中水。在软土地区基坑开挖深度超过3m,一般就要用井点降水。开挖深度浅时,亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。
二、常见降水方法
(一)明沟、集水井排水
(1)当基坑开挖不很深,基坑涌水量不大时,集水明排法是应用最广泛,亦是最简单、经济的方法。明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟,在基坑四角或每隔30~40m设置集水井。
(2)排水明沟宜布置在拟建建筑基础边0.4m以外,沟边缘离开边坡坡脚应不小于0.3m。排水明沟的底面应比挖土面低0.3~0.4m。集水井底面应比沟底面低0.5m以上。
[讲义编号NODE[***********]07:针对本讲义提问]
三、基坑的隔(截)水帷幕与坑内外降水
(一)隔(截)水帷幕
当地下含水层渗透性较强、厚度较大时,可采用悬挂式竖向截水与坑内井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。
(二)隔(截)水帷幕与降水井布置
(1)隔水帷幕隔断降水含水层
此时,应把降水井布置于坑内,降水时,基坑外地下水不受影响。
2.隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中
井点降水以降低基坑下部承压含水层的水头,防止基坑底板隆起或承压水突涌为目的。这类隔水帷幕未将基坑内、外承压含水层分隔开。由于不受围护结构的影响,基坑内、外地下水连通,这类井点降水影响范围较大。此时,应把降水井布置于基坑外侧。
3.隔水帷幕底位于承压水含水层中
在这类情况时,应把降水井布置于坑内侧,这样可以明显减少降水对环境的影响,而且隔水帷幕插入承压含水层越深,这种优势越明显。
[讲义编号NODE[***********]08:针对本讲义提问] K313030 喷锚暗挖(矿山)法施工
2K313031 喷锚暗挖法的掘进方式选择
一、浅埋暗挖法与掘进方式
注意单侧壁、双侧壁、中隔壁、交叉中隔壁法土层开挖顺序。(阿拉伯数字)
[讲义编号NODE[***********]09:针对本讲义提问]
二、暗挖隧道内加固支护技术
(一)主要材料
(1)喷射混凝土应采用早强混凝土。速凝剂应根据水泥品种、水灰比等,使用前应做凝结时间试验,要求初凝时间不应大于5min,终凝不应大于10min。
(二)喷射混凝土前准备工作
对基面有滴水、淌水、集中出水点的情况,采用埋管等方法进行引导疏干。
宜采用湿喷方式。
(4)超前锚杆、小导管支护是沿开挖轮廓线,以一定的外插角,向开挖面前方安装锚杆、导管,形成对前方围岩的预加固。
(三)喷射混凝土
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,当岩面有较大凹洼时,应先填平。
钢架应与喷射混凝土形成一体,钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实,钢架应全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不得小于40mm。
(五)隧道内锚杆注浆加固
钻孔不宜平行于岩层层面,宜沿隧道周边径向钻孔。锚杆必须安装垫板,垫板应与喷射混凝土面密贴。
[讲义编号NODE[***********]10:针对本讲义提问]
【案例2K313032】背景
某公司施工项目部承建城市地铁3#标段,包含一段双线区间和一个车站,区间隧道及风道出入口采用暗挖法施工,车站的
主体结构采用明开法施工。区间隧道上方为现况道路,路宽22.5m,道路沿线的地下埋设有雨污水、天然气、电信、热力等管线,另外还有一座公共厕所。隧道埋深15m左右,并有100m左右长度内有中风化石灰岩。岩层以上分别为黏土2m,砂卵石5~7m,粉细砂2m,粉质黏土3m,回填土 2~2.5m。施工日志记录如下事件:
事件一:设计文件提供的相关地下管线及其他构筑物的资料表明:隧道距所有地下管线的垂直净距都在3.5m以上;经过分析,项目部认为地下管线对暗挖隧道施工的影响不大。但在挖到地面的公共厕所位置时隧道发生塌方。
事件二:隧道施工遇有风化岩段,项目部拟采用松动爆破法移除岩石;施工前编制了松动爆破施工专项方案,但在专家评审时被否定,最后采取了机械凿除法施工。
事件三:由于隧道喷射混凝土施工采用干喷方式,没有采用投标施工方案中的湿法喷射混凝土方式,被质量监督部门要求暂停喷射混凝土施工。
事件四:在隧道完成后发现实际长度比工程量清单中长度少
1.5m。项目部仍按清单长度计量。当被监理发现后要求项目部扣除1.5m的长度。
[讲义编号NODE[***********]11:针对本讲义提问] 问题
(1)事件1中最可能引起塌方的原因是什么?
(2)事件2中专家为什么否定爆破法专项方案?
(3)质量监督部门为什么要求暂停喷射混凝土施工?
(4)事件4中监理要求项目部扣除1.5m的隧道长度的做法是否正确,为什么?
参考答案
(1)问题1
从背景分析,引起塌方可能成因是公共厕所的化粪池渗漏。正确的方法是:在开工前,首先核对地质资料,现场调查沿线地下管线、各构筑物及地面建筑物基础等情况,并制定保护措施。 问题2
因为背景中介绍隧道位于城市现况道路下,上方有多种管线,采用松动爆破法移除风化岩石应充分考虑爆破风险及其后果的影响;采取机械凿除施工风险较低,且容易控制。
问题3
为保持空气清洁或使温度符合职业卫生要求而安设的通风换气装置和采光、照明设施;
为消除粉尘危害和有毒物质而设置的除尘设备和消毒设施。 采用湿喷混凝土是消除隧道内干喷施工粉尘危害,保护作业人员身体健康的具体措施。
承包方应按投标文件中的施工方案施工,如果需改变施工方案应按有关规定,办理变更手续。
问题4
正确。因为据有关规定:当清单与实际发生的数量不符时,应以实际数量为准,清单中的单价不变。
[讲义编号NODE[***********]12:针对本讲义提问] 2K313033 衬砌及防水施工要求
二、复合式衬砌防水施工
复合式衬砌防水层施工应优先选用射钉铺设。
防水层可在拱部和边墙按环状铺设,开挖和衬砌作业不得损坏防水层。
二衬混凝土施工要求如下:
混凝土浇筑采用泵送、模筑,两侧边墙采用插入式振捣器振捣,底部采用附着式振动器振捣。混凝土浇筑应连续进行,两侧对称,水平浇筑,不得出现水平和倾斜接缝。
[讲义编号NODE[***********]13:针对本讲义提问] 2K313034 小导管注浆加固技术
一、适用条件与基本规定
(一)适用条件
超前小导管注浆预加固围岩
a)超前小导管布置;b)注浆半径及孔距选择;c)小导管全图
(二)注浆材料
注浆材料可采用改性水玻璃浆、普通水泥单液浆、水泥一水玻璃双液浆、超细水泥四种注浆材料。一般情况下改性水玻璃浆适用于砂类土,水泥浆和水泥砂浆适用于卵石地层。
(三)注浆工艺
应根据土质条件选择注浆工艺(法)。
在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法;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。
三、施工控制要点
(二)保证注浆效果
(2)注浆时间和注浆压力应由试验确定。
[讲义编号NODE[***********]14:针对本讲义提问] 2K313035 管棚施工技术
一、结构组成与适用条件
二、技术要点
(一)主要材料要求
水泥砂浆主要成分为硅酸盐水泥、普通或水泥砂浆,宜采用中砂或粗砂;
(二)施工技术要点
施工工艺流程:测放孔位→钴机就位→水平钻孔→压入钢管
→注浆(向钢管内或管周围土体)→封口→开挖。
(二)钢管就位控制
(2)钢管打入土体就位后,应及时隔(跳)孔向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆。
(三)注浆效果控制
(2)严格按试验参数控制注浆量,防止注浆效果不好、出现流砂等现象。
(3)必要时宜与小导管注浆相结合,开挖时可在管棚之间设置小导管。
(三)注浆效果控制
[讲义编号NODE[***********]15:针对本讲义提问] 2K320090 城市轨道交通工程质量检查与检验
2K320091 地铁车站工程施工质量检查与验收
一、施工准备阶段质量控制
(二)混凝土浇筑
(2)防水混凝土拌合物在运输后如出现离析,必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施工要求时,应加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂进行搅拌,严禁直接加水。
2)混凝土不得发生离析现象;
3)混凝土必须保证供应,连续作业;
5)输送泵间歇时间预计超过45min或混凝土出现离析现象,应立即冲洗管内残留混凝土;
6)输送混凝土中,受料斗内应保持足够数量的混凝土。
(4)防水混凝土灌注时的自由倾落度高度不应大于2m。灌注高度超过2m时,应采用串筒、溜槽或振动溜管下落。
(三)养护与拆模
(1)混凝土终凝后应及时养护,垫层混凝土养护期不得少于7d,结构混凝土养护期不得少于14d。
[讲义编号NODE[***********]16:针对本讲义提问]
(五)变形缝防水处理
(2)留置施工缝时,其位置应符合下列规定:
1)柱子施工缝应留置在与顶、底板或梁的交界处;
2)墙体施工缝留置位置:水平施工缝在高出底板200~300mm处,如必须留置垂直施工缝时,应加设端头模板,并宜与变形缝相结合;
4)墙体施工缝宜留置平缝,并粘贴遇水膨胀胶条进行防水处理。
(3)施工缝处继续灌注混凝土应符合下列规定:
1)已灌注混凝土强度:水平施工缝处不应低于1.2MPa,垂直施工缝处不应低于2.5MPa;
2)已灌注混凝土表面必须凿毛,清理干净后粘贴遇水膨胀胶条;
3)灌注混凝土前,施工缝处应先湿润。水平施工缝先铺20~25mm厚的与灌注混凝土灰砂比相同的砂浆。
(4)后浇缝施工应符合下列规定:
2)后浇混凝土施工应在其两侧混凝土龄期达到42d后进行;
3)两侧混凝土应凿毛,清理干净,保持湿润,并刷水泥浆后粘贴遇水膨胀胶条;
4)后浇缝应采用补偿收缩混凝土灌注,并不得低于两侧混凝土强度;
5)后浇混凝土养护期不应少于28d。
[讲义编号NODE[***********]17:针对本讲义提问] 2K320092 喷锚支护施工质量检查与验收
二、开挖、初衬施工质量控制
(二)初期衬砌施工
4.喷射混凝土施工
(1)喷射作业分段、分层进行,喷射顺序由下而上;
(2)喷头应保持垂直于工作面,喷头距工作面不宜大于lm;
(3)分层喷射时,应在前一层混凝土终凝后进行;
(5)喷射混凝土终凝2h后进行养护,时间不小于14d;冬期不得洒水养护;混凝土强度低于6MPa时不得受冻。
三、防水、二衬施工质量控制
(一)防水层施工
1.应在初期支护基本稳定,且衬砌检查合格后进行。
2.清理混凝土表面,剔除尖、凸部位并用水泥砂浆压实、找平。
4.采用软塑料类防水卷材时,宜采用热焊固定在垫圈上。
5.采用专用热合机焊接;焊缝应经充气试验合格:气压0.15MPa经3min其下降值不大于20%。
(二)二次衬砌施工
1.结构变形基本稳定的条件下施作;止水带安装应在两侧加设支撑筋,并固定牢固。
[讲义编号NODE[***********]18:针对本讲义提问]
四、安全质量控制主要措施
1.进出工作井
(1)按照设计要求,采取大管棚或者超前小导管注浆加固措施;
(2)根据设计暗挖施工步骤,凿除支护结构;
(3)在进出位置安放钢拱架并及时喷射混凝土。
2.减少地面沉降措施
(1)依据监测数据信息反馈,调整设计和施工参数。
(2)采取地面预注浆、隧道内小导管注浆和衬砌结构背后
注浆等措施。
[讲义编号NODE[***********]19:针对本讲义提问] 2K320130 明挖基坑与隧道施工安全事故预防 2K320131 防止基坑坍塌、掩埋的安全措施 二、应急预案与保证措施 (一)应急预案
(1)制定具有基坑坍塌、淹埋事故的应急预案。
(2)建立应急组织体系,配备抢险物资和设备,准备应急抢险队伍,并应急演练。
(3)进行信息化施工,及早发现坍塌、淹埋和管线破坏事故的征兆。如果基坑即将坍塌、淹埋时,应以人身安全为第一要务,及早撤离现场。
(二)抢险支护与堵漏
(2)围护结构缺陷造成的渗漏一般采用下面方法处理:在缺陷处插入引流管引流,然后采用双快水泥封堵缺陷处。如果渗漏较为严重直接封堵困难时,则应首先在坑内回填土封堵水流,然后在坑外打孔灌注聚氨醋或双液浆等封堵渗漏处,封堵后再继续向下开挖基坑。
(3)基坑支护结构出现变形过大或较为危险的“踢脚”变形时,可以采用坡顶卸载,适当增加内支撑或锚杆,被动土压区堆载或注浆加固等处理措施。
(4)基坑出现整体或局部土体滑塌时,应在可能条件下降低土中水位,并进行坡顶卸载,加强未滑塌区段的监测和保护,严防事故继续扩大。
(5)基坑坍塌或失稳征兆已经非常明显时,必须果断采取回填土、砂或灌水等措施,以防止险情发展成事故。
[讲义编号NODE[***********]20:针对本讲义提问] 2K320132 开挖过程中地下管线的安全保护措施 一、施工准备阶段
(一)工程地质条件及现况管线调查 (1)查阅有关专业技术资料。
(2)对于资料反映不详、与实际不符或在资料中未反映管线真实情况的,应向规划部门、管线管理单位查询,必要时在管理单位人员在场情况下进行坑探查明现状。
(4)将调查的管线、地面地下建(构)筑物的位置埋深等实际情况按照比例标注在施工平面图上,并在现场做出醒目标志。
[讲义编号NODE[***********]21:针对本讲义提问] 2K320133 施工监控量测内容与方法 二、监测内容及方法 (一)监测内容
(2)明挖基坑常规监测主要有:见教材第267页A类项目。 (3)暗挖隧道常规监测项目有:见267页A类项目。
(二)监测方法
基坑监测项目、对象及方法一览表 表2K320133-1
[讲义编号NODE[***********]21:针对本讲义提问] 隧道监测项目、对象及方法一览表表2K320133-2
[ 【案例2K320133】 1.背景
某市政基坑工程,基坑侧壁安全等级为一级,基坑平面尺寸为22m×200m,基坑深为10m,地下水位于地面下5m。采用地下连续墙围护,设三道钢支撑。基坑周围存在大量地下管线等建(构)筑物。为保证基坑开挖过程中的安全,施工单位编制了监测方案,监测方案包括:监控目的、监测项目、工序管理和记录
制度。施工过程中,监测单位根据监测方案对基坑进行了监测,并且在工程结束后,向施工单位提交了监测报告。 2.问题
(1)本工程监测方案内容是否全面,如不全面还应包括哪些内容?
(2)根据背景资料及《建筑基坑支护技术规程》JGJ120—2012,应监测哪些项目?
(3)上述监测项目可分别采用什么方法监测? (4)监测单位的做法有哪些不妥之处? (5)简述监测总报告包括的内容。 3.参考答案 (1)问题1 (略)
(2)问题2
根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120—2012,基坑工程监测项目可按表2K320133-3 选择。
本工程侧壁安全等级为一级,应监测的项目有:地下连续墙水平位移,周围建筑物、地下管线变形,地下水位,地下连续墙内力,支撑轴力,土体分层竖向位移。 (3)问题3
地下连续墙水平位移一般采用测斜仪监测;周围建筑物、地下管线变形采用水准仪量测;地下水位采用水位计量测;地下连续墙内力、支撑轴力采用轴力计量测;土体分层竖向位移采用分层沉降仪监测。 (4)问题4 (略)
(5)问题5 (略)
[讲义编号NODE[***********]23:针对本讲义提问] 2K320134 喷锚暗挖法施工安全措施 二、工作井施工
(一)作业区安全防护
(2)施工机械、运输车辆距工作井边缘的距离,其最外着力点与井边距离不得小于1.5m。
(3)井口作业区必须设置围挡。
(4)工作井不得设在低洼处,且井口应比周围地面高30cm以上。
(5)不设作业平台的工作井周围必须设防护栏杆,栏杆底部50cm应采取封闭措施。
(6)井口2m范围内不得堆放材料。 (7)工作井内必须设安全梯或梯道。 (二)工作井土方开挖
(2)由上至下分层进行,随开挖随支护。 (三)工作井锚喷混凝土支护
(5)使用吊桶(箱)运输时,严禁人员乘坐吊桶(箱)
[讲义编号NODE[***********]24:针对本讲义提问] 三、隧道施工 (一)开挖
(1)在城市进行爆破施工,必须事先编制爆破方案,报城市主管部门批准,并经公安部门同意后方可施工。 (2)隧道开挖应连续进行。
(3)同一隧道内相对开挖(非爆破方法)的两开挖面距离为2倍洞跨且不小于10m时,一端应停止掘进,并保持开挖面稳定。
(4)两条平行隧道(含导洞)相距小于1倍洞跨时,其开挖面前后错开距离不得小于15m。 (四)现浇混凝土二次衬砌
(5)浇筑侧墙和拱部混凝土应自两侧拱脚开始,对称进行。