北京轨道交通房山线某矿山法暗挖区间隧道设计及施工浅述
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浅埋暗挖法修建地铁区间隧道施工技术及安全管理1. 背景介绍地铁等交通基础设施的建设已经成为城市建设的重要部分,隧道是地铁建设的重要工程部分,其质量和安全问题直接关系到人民群众的生命财产安全。
为了保证地铁隧道的施工质量和安全,浅埋暗挖法修建地铁区间隧道成为了目前主要的施工方式。
本文将详细介绍浅埋暗挖法施工技术及安全管理方法。
2. 浅埋暗挖法介绍浅埋暗挖法是指在地面上施工,将加固后的隧道结构顺次向下开挖,开挖完毕后再将顶进机械通过隧道推进,这种施工方式能够有效地减少地面上的挖土量,减轻地面的建筑物对工程造成的影响,提高施工速度。
3. 浅埋暗挖法施工技术浅埋暗挖法施工技术主要包括以下几个方面:3.1 前期准备工作在进行施工前应该做好充分的前期准备工作,主要包括确定隧道开挖的位置、进行勘测测量、确定地下水位、在开挖地点进行加固工作、选定开挖方式和工具等。
3.2 挖掘技术隧道开挖时应该注意施工速度、地层情况和地面的影响等问题。
在施工时应采用逐步开挖,逐层支护的方法,防止隧道塌陷。
开挖过程中可以采用掘进机、盾构机、破岩机等工具。
3.3 支护技术支护技术是保障施工过程中隧道的安全和稳定的关键措施。
在浅埋暗挖法的施工过程中,应采用钢筋混凝土喷射支护和钢支撑等方法进行支护。
可以根据地形地质情况和施工速度等因素来确定具体的支护方案。
3.4 顶进技术顶进技术是浅埋暗挖法施工的重要工艺,其作用是将隧道的锥形尾部部分顺次向前顶进,以实现隧道的完结。
顶进时应在锥部采用“三弯三直”顶进工艺,同时合理安排顶进机械和人员的作业,严格控制施工过程中的误差。
4. 浅埋暗挖法施工安全管理浅埋暗挖法的施工过程中,各项安全措施应该得到充分的重视。
施工单位应建立健全的安全体系,制定合理的安全管理规定,加强安全教育和培训,提高施工人员的安全意识和技能。
同时,应严格执行场地管理制度、试验和检验制度、交通安全管理制度等工作制度,确保整个施工过程中的安全。
北京地铁矿山法隧道结构设计施工组织设计手册8.1 设计方法8.1.1 主要设计原则(1)满足施工工艺、行车运营、城市规划、环境保护、放水、防灾、防迷流、防腐蚀和人民防空等要求。
(2)采取有效措施,满足地铁设计规范规定的耐久性要求。
根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求,保证结构强度、刚度,并满足抗倾覆、滑移、漂浮、疲劳、变形、抗裂或裂隙宽度的验算要求。
(3)减少施工中和建成后对环境造成的不利影响,并考虑城市规划引起周围环境的改变对地铁结构的影响。
(4)以勘察资料为依据,根据沿线不同地段的具体条件,通过对技术、环境影响和使用效果等综合评价,选择施工方法和结构型式。
(5)结构的净空尺寸应满足地下铁道建筑限界和其他施工及施工工艺等的要求,并考虑施工误差,结构变形及位移的影响。
(6)结构计算模型应符合实际工况条件,充分考虑结构与地层的相互作用,以及施工中已形成的支护结构和防水结构的作用。
(7)结构的地震作用应符合8度抗震设防烈度的要求,主体结构的抗震设防为乙级,应参照《铁路工程抗震设计规范》进行抗震验算,并采取相应的抗震构造措施,提高结构的整体抗震性能。
非承重构件(建筑隔墙、装饰构件、管道安装等)亦应采取抗震措施。
(8)与既有车站相交或换乘的节点结构设计,应充分考虑施工工艺对既有结构和运营的影响。
(9)与规划线路相交或换乘的节点,根据工程相互关系,应采取便于远期工程实施的预留措施。
(10)地铁地下结构须具有战时防护功能。
所有地下车站的出入口和通风道均设置防护段。
在规定的设防部位,按5级人防设防;与其它地铁连接处,按与较高设防标准等强的原则考虑。
(11)车站结构设计应采取防止杂散电流腐蚀的措施。
(12)钢结构及钢连接应进行防锈与防火处理。
(13)地下水对混凝土结构或钢结构有腐蚀的地段,尚应进行防腐处理。
(14)车站结构所有受力构件,尚应满足现行的“建筑设计防火规范”有关规定。
8.1.2 有关结构设计技术标准(1)地下车站主体结构与出入口、风道等主要构件的工程等级为一级。
目录第一章引言 (2)第二章工程概况 (2)第1节工程地质及水文地质条件 (2)第2节周围环境状况 (3)第三章区间隧道施工及其对楼群的影响 (3)第四章主要技术对策及施工方案 (4)第1节采用导洞、隔离桩方法确保楼房基础安全 (4)第2节隧道开挖采取洞内水平井点降水 (5)第3节修正支护参数、改进隧道施工工艺 (6)第五章技术措施的应用效果及分析 (7)第1节地表下沉监测结果及分析 (7)第2节楼房基础沉降观测结果及分析 (8)第六章结论 (8)1第一章引言北京西直门至东直门的城市铁路是北京市规划的第13 号快速轨道交通线,全长约40 km ,其中和平里至东直门为地下段,采用暗挖施工。
该区段是13 号线的控制工程,能否顺利修通将直接影响到全线是否能够如期通车。
中铁隧道集团承担的第14 标段周围条件极为复杂,尤其是要近距离穿越两栋高层居民楼,在复杂地质环境下隧道施工必须确保居民楼的绝对安全,而且必须做到施工期间不扰民,因此,安全保障措施必须要绝对可靠,这对施工技术也提出了更高的要求。
第二章工程概况第1节工程地质及水文地质条件第14 标段主要由人工杂填土、第四纪沉积层和圆砾层组成。
杂填土厚度为0. 15~1. 00 m ,最大厚度为4. 2 m;第四纪沉积层厚度为0. 5~18. 7 m ,圆砾层最大厚度为3 m;粉细砂层稍密~中密,饱和,厚度为2. 9 m;以下为粘土层。
该标段范围内,上层滞水水位埋深4. 0 m左右;潜水水位埋深在地面下7. 5 m ,高出隧道开挖拱顶;承压水水位埋深18. 8 m ,位于隧道铺底以下0. 5 m ,对隧道施工无影响。
2区间隧道在粘质粉土和粉细砂地层中穿过,上层滞水和潜水已进入隧道断面。
第2节周围环境状况北京城市铁路东直门地下区间为双跨连拱隧道,采用浅埋暗挖中洞法施工。
典型断面开挖宽度为12. 05 m ,开挖高度为7. 397 m ,支护形式为复合式衬砌。
区间隧道在里程K39 + 505~K39 + 585 之间,从两栋Y形高层居民楼中间下穿。
XXXX工程土建工程XXXX工程地铁区间矿山段开挖及支护施工方案编制:审核:审批:XXXX有限公司XXXX项目经理部XXXX年XX月XX日目录1 编制依据 (1)1.1 编制说明 (1)1.2 编制依据 (1)1.3 编制原则 (1)2 工程概况 (2)2.1 工程简介 (2)2.2水文地质概况 (4)2.2.1工程地质概况 (4)2.2.2水文地质概况 (6)2.3周边管线及建构筑物情况调查 (7)3、工程重难点分析及对策 (8)4 施工部署 (9)4.1 施工总体目标 (9)4.1.1、进度管理目标 (9)4.1.2、确保本工程质量目标达到 (9)4.2 资源投入计划 (9)4.2.1 机械设备投入计划 (9)4.2.2 测量人员及仪器投入计划 (10)4.2.3 劳动力投入计划 (11)5 施工方法及工艺要求 (11)5.1 矿山隧道总体施工方案 (11)5.2 区间供电、供水、通风、通讯方案、提升设备及渣土运输 (13)5.2.1供电和照明 (13)5.2.2通风 (13)5.2.3供水 (15)5.2.4 施工通讯 (15)5.2.5 提升设备及渣土运输 (15)5.2.6 洞内排水措施 (15)5.3 测量方案 (16)5.3.1 控制测量依据及主要仪器 (16)5.3.2 测量程序 (16)5.3.3隧道施工测量 (17)5.3.4隧道贯通误差测量 (18)5.3.5成果的检查与检测 (18)5.4暗挖区间降水 (18)5.4.1降水施工方案依据 (18)5.4.2降水动态控制及降水对周边环境影响 (19)5.4.3降水设计方案 (19)5.4.4降水井数量及布置 (20)5.4.5降水井施工要求 (20)5.4.6施工监测与降水维护 (22)5.5进、出洞施工 (23)5.5.1进洞施工 (23)5.5.2出洞施工 (24)5.6 区间隧道初支施工方案 (25)5.6.1施工原则 (25)5.6.2 区间隧道施工工艺 (25)5.6.3 区间隧道初支施工方案 (26)5.7 防水工程 (37)5.8 二次衬砌施工 (40)5.8.1二衬施工断面划分 (40)5.8.2各施工段面的施工顺序 (40)5.8.3二衬施工技术参数 (41)5.8.4暗挖隧道二次衬砌工序 (42)5.8.5二衬钢筋制作及绑扎 (42)5.8.6二衬结构混凝土施工 (43)5.9模板及支架系统设计 (44)5.9.1仰拱模板 (44)5.9.2拱部模板及支架体系 (45)5.9.3施工缝模板 (47)5.9.4仰拱模板安装 (47)5.9.5拱部模板安装 (48)5.9.6支架施工工艺 (48)5.9.7模板支架拆除 (50)5.10XXXX区间岩溶处理方案 (52)5.10.1岩溶处理的范围 (53)5.10.2岩溶处理的原则 (53)5.10.3溶洞、异常区处理的方法 (53)5.11 初支及二衬背后注浆施工 (54)5.12监控量测 (55)5.13暗挖接收端端头加固施工方案 (66)5.13.1注浆加固方案 (66)5.13.2超前支护方案 (67)5.13.3超前探孔方案 (67)6、质量保证措施 (68)6.1质量保证措施 (68)6.2质量控制要点 (68)6.2.1洞身土方开挖 (68)6.2.2钢架加工与安装 (68)6.2.3钢架连接筋与钢筋网 (69)6.2.4钢筋工程 (69)6.2.5模板工程 (69)6.2.6砼工程 (69)7安全文明施工管理 (70)7.1开挖施工安全措施 (70)7.1.1开挖需具备的条件 (70)7.1.2塌方应对措施 (70)7.1.3施工注意事项 (71)7.2现场安全防护及临时用电要求 (71)7.3现场机械设备使用安全要求 (71)7.4现场消防保卫措施 (72)7.5施工现场管理措施 (72)7.6重大危险源辨识及处理措施 (72)8应急预案 (73)8.1应急组织机构 (73)8.1.1 组织机构及职责 (73)8.1.2 应急小组联系电话 (75)8.1.3 处理程序图 (76)8.1.4 应急物资准备 (76)8.1.5 现场疏散与警戒 (77)8.1.6 事故报告 (78)8.1.7 预案管理与评审改进 (78)8.2 隧道塌方应急预案 (78)8.3 管线事故应急预案 (79)8.4火灾事故应急预案 (80)8.5 物体打击事故应急预案 (80)8.6 触电事故应急预案 (80)1 编制依据1.1 编制说明本方案适用于XXXX工程矿山段联络线开挖及支护施工方案。
北京地铁某段暗挖工程开挖及初期支护监理要点5.1.11暗挖工程开挖及初期支护施工有一定难度本工程部分采用了暗挖矿山法。
由于工程本身就具有一定的危险性,且地质和水文地质条件较差,顶、底板多为砾石、砂砾石层,给围岩的稳定性增加了一定的困难,且地下水丰富,更增加了其施工难度,监理必须将其作为监控重点,监督施工单位严格按设计要求的施工程序施工,严格施工工艺,确保施工质量和施工安全。
5.2.1暗挖工程开挖及支护施工中的监理重点及措施在前边工程特点及难点分析中,对本工程暗挖部分的工程进行了分析,尤其是本工程的特点为渡线工程与附属工程大都采用CRD工法,眼镜法从某种意义上说这些工程是本工程中主要的控制部分,是最大的安全隐患,为了确保工程安全施工及地面道路、建筑、地下管线安全,将从以下几方面开展监理工作。
5.2.10.1严格遵循“十八字”方针进行暗挖施工,控制洞体开挖稳定及初期支护质量,确保安全。
该监理标段区间隧道与附属工程的风道与出入口采用了矿山法施工。
“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针是近年来在建设地铁工程成功经验的总结。
在本标段的地质条件及施工环境下,按此方针进行施工和监理是具有切实意义,遵循暗挖“十八字”方针进行施工监理,严格要求承包单位按“十八字”方针施工是本标段监理控制暗挖质量和安全的中心。
5.2.10.2及时、严格审核施工单位编制的暗挖施工方案,按设计要求的施工工序(施工步骤)进行施工。
按工序施工是关系到地面建筑、管线、道路等的安全和结构稳定的关键。
设计针对本标段暗挖工程各区段都给出了施工方法和施工工序(施工步骤)。
该工程区间线长、有的区段由于所处环境复杂、结构断面大,施工工序多,施工难度大,施工过程中必须保证围岩的稳定,因此在监理工作中,必须严格监控施工工序(施工步骤),不得随意施工。
如改变工序,必须经设计、监理同意办理变更。
5.2.10.3竖井马头门施工控制要点竖井马头门即竖井与通道、通道与正线隧道交汇处,结构受力复杂,为确保从竖井壁开口进入通道和从通道开口进入正线区间隧道施工的安全,必须对洞口周围采取加固措施。
验收文件之三北京地铁矿山法区间隧道结构设计计算指南(试用)文档北京市轨道交通建设管理有限公司二○○六年十二月前言根据北京城市轨道交通矿山法修建区间隧道的地层、地面环境和埋深等实际条件,以及多年的设计施工经验,针对矿山法区间隧道设计检算中有关地层压力、计算模型、计算参数等不统一或不明确状况,在《地铁设计规范》(GB50157-2003)基础上,吸纳“北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法”研究成果,编制了《北京地铁矿山法区间隧道设计计算指南》,供北京轨道交通建设设计参考。
本指南主要起草人:罗富荣、朱永全、陈曦、张成满、王占生、宋玉香、贾晓云、李宏建、徐凌等。
文档编者2006年12月文档目录1 总则 (1)2 设计计算技术指标 (2)3 设计计算荷载 (4)3.1 荷载分类和荷载组合 (4)3.2 地层压力 (5)3.3 地面车辆荷载引起的附加压力 (6)3.4 地震荷载 (7)3.5 水压力 (7)3.6 邻近地面设施及建筑物压力荷载 (8)3.7 人防荷载 (10)3.8 其它荷载 (10)4 初期支护设计计算 (11)4.1 一般规定 (11)4.2 初期支护结构检算模型 (11)4.3 初期支护强度检算方法 (13)5 二次衬砌设计计算 (166)5.1 一般规定 (16)5.2 计算方法 (16)5.3 衬砌结构温度伸缩缝 (19)条文说明 (24)1 总则 (24)2 设计计算技术指标 (25)3 设计计算荷载 (25)4 初期支护设计计算 (30)5 二次衬砌设计计算 (32)文档1 总则1.0.1地下铁道区间主要构件设计使用年限为100年。
根据承载能力和正常使用要求,采取有效措施,保证结构强度、刚度,满足结构耐久性要求。
1.0.2 结构设计计算应满足施工、运营、城市规划、环境保护、防水、防火、防迷流、防腐蚀和人民防空的要求。
1.0.3 矿山法区间隧道结构按结构“破损阶段”法,以材料极限强度进行设计。
北京地铁五号线地下车站暗挖工法综述日期:2010-07-19 点击: 7 来源: 作者:中国铁路工程建设网 收藏 打印 [字体大小:大 中 小]摘 要:北京地铁五号线采用了多种暗挖工法,在工法的选择以及应用上有不少值得借鉴和研讨的地方。
本文在介绍地铁五号线地下车站暗挖工法的基础上,对有关技术问题进行论述。
一. 概 述北京地铁五号线是贯穿京城南北的一条轨道交通干线,线路经过了丰台、崇文、东城、朝阳和昌平等五个区,全长27.6km,共设车站22座。
根据规划条件及环境要求,南段线路采用地下线路形式,在北四环路以北采用高架或地面线路形式,其中,地下线路长度16.9km,占全线长度的61%,地下车站16座;高架及地面线路长度10.7km,占全线长度的39%,高架车站5座,地面车站1座。
(见图1)在16座地下车站中,有4座车站采用暗挖法施工,还有5座车站采用明暗挖结合的方法实施。
地铁五号线隧道穿越的地层为第四纪地层,以粘土、粉土、砂及砾石层为主。
地下水主要有上层滞水、潜水和承压水。
隧道基本在潜水中,部分隧道已经进入承压水。
地铁五号线早在1992年底就已经进行可行性研究,至现在已经开展工作近11年,其间主要方案经过了多次论证和变迁。
本文主要就地铁五号线地下车站暗挖法的有关技术问题进行论述。
二. 地下车站施工方法的选择地下车站施工方法的选择,主要应根据规划情况、工程地质及水文地质条件、周围环境、工程技术难度、工期以及工程造价等诸多因素综合权衡确定。
以下几个原则是本人通过地铁五号线工程得到的感悟。
1. 能明挖则明挖,非万不得已不选择暗挖工法在选择施工方法时,应遵循的第一个原则就是按照明挖法→盖挖顺作法→盖挖逆作法→暗挖法的先后顺序选择,这几种工法的要点和适用范围比较见表1。
由表短,挖法不同2. 环境与城影响挖法法多明挖合费否则划道面建地面得。
果上全。
表1的比较可加之在其他法虽对环境和同施工工法的要站在整个境影响以及社城市的建筑、响,诸如拆迁法还是暗挖法多,但我们应挖法的拆迁费费用低于暗挖则,还要在其道路范围内的建设的开展。