2K313011《二建市政》地铁车站结构与施工方法

2K313011地铁车站结构与施工方法

(三)喷锚暗挖法【必会】
喷锚暗挖法(又称矿山法,详见2K313031)对地层的适应性较广,适用于结构埋置较浅、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布,及对地面沉降要求严格的城镇地区地中构筑物施工。

1.新奥法
新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基础,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工的工法。支护在与围岩共同变形中承受的是形变应力。
因此,要求初期支护有一定柔度,以利用和充分发挥围岩的自承能力,而从减少地表沉陷的城市要求角度出发,还要求初期支护有一定刚度。

2.浅埋暗挖法
浅埋暗挖法是一种在距离地表较近的地下进行隧道或地下构筑物施工的方法。可以独立使用,也可以与其他施工方法综合使用。在城镇软弱围岩地层中,在浅埋条件下修建地下工程,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和锚喷作为初期支护手段,遵循“新奥法”大部分原理,按照“十八字”方针(即管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测)进行隧道的设计和施工,称之为浅埋暗挖技术。
浅埋暗挖法施工步骤是:先将小导管打入地层,然后注入水泥或化学浆液,使地层加固,再进行短进尺开挖(一般每个循环在 0.5~1.0m左右),施做初期支护,随后施做防水层,最后完成二次衬砌。
当然,浅埋暗挖法的施工需利用监控测量获得的信息进行指导,这对施工安全与质量都是非常重要的。
浅埋暗挖技术从减少城市地表沉陷考虑,还必须辅之以其他配套技术,比如地层加固、降水等。
采用浅埋暗挖法时要注意其适用条件:
首先,浅埋暗挖法不允许带水作业。大范围的淤泥质软土、粉细砂地层,降水有困难或经济上选择此工法不合算的地层,不宜采用此法。
其次,采用浅埋暗挖法要求开挖面具有一定的自立性和稳定性。对开挖面前方地层的预加固和预处理,视为浅埋暗挖法的必要前提,目的就在于加强开挖面的稳定性,增加施工的安全性。

3.常用的单跨隧道浅埋暗挖方法选择
(1)开挖宽<10m:台阶开挖法;
(2)开挖宽 10~20m:CD法、CRD法、PBA法;
(3)开挖宽 12~22m:双侧壁导坑法;

三、不同方法施工的地铁车站结构
(一)明挖法施工车站结构
明挖法施工的车站主要采用矩形框架结构或拱形结构。
1.矩形框架结构
明挖车站中采用最多的一种形式,根据功能要求,有双层单跨、双跨或多层多跨等形式。侧式车站一般采用双跨结构;岛式车站多采用双跨或三跨结构。站台宽度≤10m时宜采用双跨结构,有时也采用单跨结构。在道路狭窄的地段建地铁车站,也可采用上、下行线重叠的结构。
明挖地铁车站结构由底板、侧墙及顶板等围护结构和楼板、梁、柱及内墙等内部构件组合而成。
它们主要用来承受施工和运营期间的内外部荷载,提供地铁必需的使用空间,同时也是车站建筑造型的有机组成部分。
(1)顶板和楼板
可采用单向板(或梁式板)、井字梁式板、无梁板或密肋板等形式。井字梁式板和无梁板可以形成美观的顶棚或建筑造型,但造价较高,只有在板下不走管线时方可考虑采用。
(2)底板
底板主要按受力和功能要求设置。几乎都采用以纵梁和侧墙为支承的梁式板结构,这有利于整体道床和站台下纵向管道的铺设。埋置于无地下水的岩石地层中的明挖车站,可不设受力底板,但铺底应满足整体道床的使用要求。
(3)侧墙
当采用放坡开挖或用工字钢桩、钢板桩等作基坑的临时护壁时,侧墙多采用以顶、底板及楼板为支承的单向板,装配式构件也可采用密肋板。
当采用地下连续墙时,可利用它们作为主体结构侧墙的一部分或全部。当连续墙直接作为主体结构的侧墙或与内衬墙形成整体结构时,设计中需要考虑先期修建的连续墙与顶、楼、底板等水平构件的连接。
(4)立柱
明挖车站的立柱一般采用钢筋混凝土结构,可采用方形、矩形、圆形或椭圆形等截面。按常规荷载设计的地铁车站站台区的柱距一般取 6~8m。当车站与地面建筑合建或为特殊荷载控制设计,柱的设计荷载很大时,可采用钢管混凝土柱、劲性钢筋高强混凝土柱。

2.拱形结构
一般用于站台宽度较窄的单跨单层或单跨双层车站,结构由拱形刚架和平底板组成。
(二)盖挖法施工车站结构
1.结构形式
盖挖法施工的地铁车站多采用矩形框架结构。
软土地区地铁车站一般采用地下连续墙或钻孔灌注桩作为施工阶段的围护结构。
采用地下连续墙作为主体结构一部分或全部时,应经工程造价、进度、结构整体性、防水、施工处理等综合比较后,根据不同地质、周围环境等选用。
2.侧墙
地下连续墙,按其受力特性可分为四种形式:
(1)临时墙——仅用来挡土的临时围护结构。
(2)单层墙——既是临时围护结构又作为永久结构的边墙。(砂性地层中不宜采用单层侧墙)
(3)叠合墙——作为永久结构边墙一部分的。
(4)复合墙。
3.中间竖向临时支撑系统
中间竖向临时支撑系统由临时立柱及其基础组成,系统的设置方法有三种:
(1)在永久柱的两侧单独设置临时柱;
(2)临时柱与永久柱合一;
(3)临时柱与永久柱合一,同时增设临时柱。

(三)喷锚暗挖(矿山)法施工车站结构
可采用单拱式车站、双拱式车站或三拱式车站,并根据需要可作成单层或双层。此类车站的开挖断面一般为150~250m2。
1.单拱车站隧道
可以获得宽敞的空间和宏伟的建筑效果,在岩石地层中采用较多。
2.双拱车站隧道
双拱车站有两种基本形式,即双拱塔柱式和双拱立柱式。
3.三拱车站
三拱车站亦有塔柱式和立柱式两种基本形式,土层中大多采用三拱立柱式车站。

【提示】
喷锚暗挖法相关知识点要掌握。

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