城市轨道交通工程概述

城市轨道交通工程
一：城市轨道交通地铁车站形式分类
车站与地面位置：高架车站、地面、地下；
结构横断面：矩形、拱形、圆形、其他；
站台形式：岛式站台、侧式、岛侧混合。
1.2：构造组成
车站主体、出入口通道、通风道及地面通风亭组成。
2：施工方法与适用条件
2.1：明挖法施工
（3）初期支护形式：预加固和预支护外，及时性及支护的强度和刚度对隧道稳定性、减少地层扰动和地表沉降有决定性影响；钢拱锚喷混凝土支护是最佳选择。
（4）二次衬砌：初期支护的变形达到基本稳定，防水结构施工验收合格后进行。通过监控测量，指导二次衬砌的时机。这是二次衬砌施工和一般衬砌施工的主要区别。
2.3.1：新奥法与浅埋暗挖的区别
新奥法：利用围岩自承能力，使围岩成为支护体系的组成部分，支护与围岩共同承受变形承受形变应力，初期有一定的柔度。
浅埋暗挖法：施工隧道上的地层压力是覆盖层的全部或部分土重，需要减少城市地表沉陷，初期支护有一定刚度。
2.3.2：浅埋暗挖法的工艺特点
软弱围岩底层中；浅埋条件下；周围建筑比较复杂；以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅和喷锚做初期支护手段，按照十八字原则（“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测”）称之为浅埋暗挖技术。
（1）由地表向下开挖基坑至设计高程，在坑内由下至上建造主体结构及防水措施。
（2）施工作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等特点。
（3）敞口放坡基坑和有围护结构的两类。
若地面空旷，建筑物离地面较远，不影响周边环境，基坑深度不大可敞口放坡开挖。施工简单，速度快噪音小，无需做围护。
场地限制，则应适当采用围护结构如土钉加混凝土喷抹面；若基坑很深，地质条件较差，地下水位较高，处于繁华市区，地面建筑物密集，采用有维护结构的基坑。
2：施工方法比较与选择
2.1：喷锚暗挖（矿山）法
2.1.1：喷锚暗挖法施工
2.1.2：新奥法施工
适用于稳定地层，岩石地层采用钻爆法开挖时采用光面爆破、预裂爆破，减少欠挖、超挖。
围岩条件较好可不支护或简单支护。
喷射混凝土锚杆作为初期支护时的施工顺序：先喷混凝土后打锚杆；围岩条件恶劣时，采用初喷混凝土—钢架支撑—打锚杆—二次喷混凝土。
缺点：混凝土结构的水平施工缝很难处理；盖挖逆作法施工时，暗挖施工难度大，费用高；要综合考虑基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素确定。
（3）盖挖逆作法、盖挖顺作法。盖挖半逆作法。
盖挖顺作法：构筑连续墙；构筑中间支撑桩；构筑连续墙及覆盖板；开挖及支撑安装；开挖及构筑底板；构筑侧墙、柱；构筑侧墙及顶板；构筑内部结构及路面复旧。
1.3：盾构法隧道施工
在松软含水地层、地下构筑物不允许拆迁，施工困难地段；
优点是振动小、噪音低、施工速度快、安全可靠；
盾构法隧道衬砌：预制装配式衬砌；预制装配式衬砌和模筑钢筋混凝土整体式衬砌相结合的二次衬砌；挤压混凝土整体式衬砌。
预制装配式衬砌是工厂预制的构件，俗称管片。管片耐压性和耐久性都比较好，可生产抗压强度达到60MPa、抗渗等级大于P12的管片。一般都采用钢筋混凝土管片。
2.1.3：浅埋暗挖法施工
针对埋置深度较浅、松散不稳定的土层和软弱破碎岩层施工面制定的。
强调与支护和预加固，对地表沉降的控制要求比较严格，浅埋暗挖法的支护衬砌结构刚度比较大，初期支护允许变形量比较小。
（1）地层预加固和预支护：支护方法有小导管超前预注浆；开挖面深孔注浆；管棚超前支护。
（2）隧道土方开挖与支护：总原则是：预支护、预加固一段、开挖一段；开挖一段、支护一段、封闭成环一段。
3.2：盖挖法施工：矩形框架结构。
3.3：喷锚暗挖法：单拱式、双拱式或三拱式，可根据需要做成单层或双层。
二：地铁区间隧道结构与施工方法
1：不同方法施工的地铁区间隧道结构
1.1：明挖法施工隧道
场地开阔，建筑物稀少，交通及环境允许；
优点：内部净空可以得到充分利用，顶板上便于敷设城市地下管网设施；
整体式衬砌整体性高，防水性易保证，施工工序多，进度慢；
预制装配式衬砌整体性差，有特殊要求慎用（防护、地震等）。
1.2：喷锚暗挖（矿山）法施工隧道
在城市区域、交通要道及地上地下构筑物复杂地区进行隧道施工，喷锚暗挖法是一种较好的选择。
隧道施工时，一般拱形结构，单拱、双拱、多跨连续拱。前者用于单线或双线隧道或联络通道，后者多用于停车线、折返线或喇叭口岔线上。
适用条件：（1）不允许带水作业，含水量高易塌方，大范围的淤泥质软土、粉细砂地层不适宜。（2）开挖面具有一定的自立性和稳定性，自立时间足以进行必要的初期支护，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。
3：不同方法施工的地铁车站结构
3.1：明挖法施工的地铁车站结构：矩形框架结构或拱形结构。
敞口放坡施工：边坡面不加支护的基坑，喷锚护坡基坑。
有维护结构的基坑：工字钢桩维护基坑；钢板桩围护基坑；钻孔灌注桩维护基坑；地下连续墙维护基坑；土钉墙维护基坑等。
2.2：盖挖法施工
（1）先盖后挖，预制或现浇棚盖结构，置于桩柱结构上维持地面交通，结构支护下进行开挖和主体结构施工。
（2）优点：围护结构变形小；基坑底部土体稳定、施工空间大；盖挖逆作法用于城市时对交通影响较小。
衬砌主要是复合式衬砌，由初期支护、防水隔离层和二次衬砌组成。初期支护是加固围岩，控制围岩变形，防止围岩松动失稳，是衬砌结构中主要承载单元。适合采用喷锚支护。
干燥无水的围岩中亦可采用单层的喷锚支护，不作防水隔离层和二次衬砌。
防水要求不高、围岩有一定自稳能力可采用单层的模筑混凝土衬砌，不做初期支护和防水隔离层。单层模筑衬砌又称整体式衬砌，可做成等截面直墙式和等截面或变截面曲墙式，前者用于坚固围岩，后者用于软弱围岩。
盖挖逆作法：自上而下完成土方开挖和边墙、中隔板及底板衬砌施工，不需设置临时支撑，借助顶板、中板自身的水平刚度和抗压强度实现对基坑围护桩墙的支护作用。
特点：快速覆盖，缩短中断交通时间；自上而下的顶板中隔板及水平支撑体系刚度大；可分层施工；不受季节影响，设备简单、不需要大型设备。
2.3：喷锚暗挖法
锚杆，垂直打入岩体，锚杆外露端挂网喷砼。对环境要求不高用新奥法，软弱围岩地层中用浅埋暗挖。