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1、,地铁车站明挖法、盖挖法施工技术,前 言,明挖和盖挖法是施工地铁地下车站的主要方法。（北京地铁部分车站施工方法介绍，见图）明、盖挖修建地铁地下车站较为安全，工期较短，也较经济。做好基坑支护设计、施工、监测是保证施工安全的关键之一。基坑倒塌造成巨大经济损失和极坏的社会影响，必须引起高度重视，确保深基坑工程的安全。,明挖法施工,概述（1）适用范围：工程周围环境和交通条件允许，车站埋深较浅时，优先选用明挖法施工。（2）主体结构形式：矩形结构：单层、双层、单跨、双跨、多层多跨等。（矩形结构采用的较多）拱形结构：可获得较好的建筑艺术效果。（如广州地铁的花地湾站）,（3）优点：能较充分地利用地下空间。施工
2、方法简单，并已成熟。施工工期较短。施工风险较少。较暗挖法施工工程的综合造价较 低。缺点：施工受环境和气象影响较大。施工对周围环境、地面交通、人们生活影 响较大。有较大的地面拆迁和地下管线的保护及改 移工作。,（4）明挖法施工的深基坑工程支护选择 明挖法施工地铁车站的关键之一是深基坑工 程。应根据工程基坑的深度、水文地质条件、周围地上地下环境、地面交通道路状况、技术经济条件等确定深基坑工程的结构形式。必要时可多种形式组合的综合支护体系。深基坑可分为：有支护的基坑单一支护体系、组合支护体系。无支护的基坑在有条件放坡时采用。,2 明挖法施工的深基坑工程,（1）支护结构的类型无水或降水条件下的支护结构
3、：支护结构仅用于挡土。其作用是在基坑开挖过程，在土层侧压力作用下，保持基坑的稳定和施工安全。封闭止水条件下的支护结构：支护结构除上述作用外，尚应满足止水的功能。,（2）支护体系 地铁支护工程相关技术很多，近年常用的有混凝土灌注桩、土钉墙、地下连续墙、锚杆（索）、搅拌（旋喷）桩、支撑等。由这些技术组成各种支护体系：灌注桩内支撑（锚杆、索）地下连续墙内支撑（锚杆、索）灌注桩搅拌（旋喷）桩止水内支撑 咬合桩内支撑（锚杆、索）土钉墙网喷混凝土 其它 以上各种体系，应根据工程的具体情况进行组合。,钢筋混凝土灌注桩 内支撑（锚索）支护,适用范围：第四纪地层明挖法施作的地铁基坑。混凝土灌注桩施工方法：机械成
4、孔 人工挖孔,钻孔灌注桩工艺流程图,定位,泥浆,灌砼,钢筋加工,钻孔,埋护筒,下钢筋笼,灌注桩施工技术要点 钻孔灌注桩施工：定位 垂直度及深度 间隔跳孔 不均匀配筋 泥浆及灌灰 桩检测、降水与桩施工 人工挖孔桩施工：孔口圈 分成开挖与支护 地下水处理 通风与防护。,内 支 撑,钢管或型钢组件制作水平腰梁要连续斜撑要考虑水平剪力设置端头板施加预应力大跨度时设置临时立柱防坠落措施现浇钢筋混凝土支撑,锚杆（索）工艺流程图,定位,张拉,做腰梁和支架,锁定,下锚杆,钻孔,灌浆,锚杆（索）关键技术：试验 定位 角度 深度 支架 自由段 注浆管 腰梁 施加预应力,4 地下连续墙 内支撑（锚索）支护,适用范围
5、：第四纪地层中明挖法施作的地铁基坑，特别是复杂淤泥土地层用于止水。如上海、天津、杭州等地。,连续墙工艺流程图,地下连续墙施工工艺流程,地下墙关键技术：导墙 抓槽 泥浆制配 接头 钢筋笼制安 混凝土灌注 锁口管 内支撑、连续墙开口处理。,地下连续墙施工（吊装钢筋笼）,连续墙开口处理,5 土钉网喷混凝土支护,适用范围：地下水位低于基坑底面或采用降水施工，土质条件较好，周围无重要构筑物和重要交通道路。基坑深度小于10m。施工机具：钻机、洛阳铲。,土钉墙工艺流程图,（层高按土钉间距）（坡面及坡度检查）（钻机或洛阳铲）（土钉加工）（养护）（与土钉连接）,分层开挖土方,喷射砼,下土钉及压浆管,压浆,挂网,
6、坡面修整,钻孔,土钉墙构造,土钉墙设计坡度一般1：0.3 土钉层距一般1.5m 间距1.52.0m；坡面铺6150150mm钢筋网，喷射810cm混凝土 设拉结筋,土钉施工技术要点：试验 分成开挖 坡面修整 成孔 土钉制安 网片安装与搭接 喷射混凝土 坡顶及坡脚处理 排水 冬季施工坡面保护。,洛阳铲成孔,土钉墙施工（按土钉层距分层开挖土方）,机械成孔,咬合桩示意图,6 其他支护形式,工法桩（SMW桩）、咬合桩,主要降水方法为管井降水。管井降水就是在结构的两侧(一般要求距结构外边线2.0m)布置降水井点，在每眼井中安装抽水泵，通过抽水形成水位降落漏斗。各个降水井抽水形成群井水位降落漏斗叠加，以此
7、来达到降低施工范围内地下水位的目 的。,7 施工降水,8 土 方 开 挖 应在降水后进行土方开挖。土方开挖应坚持分层、分段、随挖随撑。淤泥质土应先撑后挖。留够坡度，做好破面防护与监测。在封闭止水状况下，基坑开挖分层不宜过大，防止基底涌水、涌砂。,分层开挖土方，桩间喷射混凝土,9 主体结构与防水施工基坑土方落底后，自下而上施做主体结构与防水。,明挖法车站示意图（双层三跨车站）,（2）支 护 体 系,钢筋混凝土灌注桩内支撑体系土钉墙网喷混凝土连续墙支撑（锚索）体系以上各种支护体系在基坑支护设计中，可根据工程情况进行组合。,明挖法车站施工步骤示意图（双层三跨车站）,10 明挖施工安全控制要点,控制超
8、载，做好排水；腰梁连续，背后填实；施工监测，三级管理；,随挖随撑，严禁超挖；遇水及排，防止塌方；旁站监理，确保质量。,北京地铁十号线北土城站基坑倒塌杭州地铁一号线湘湖站基坑倒塌北京地铁十五号线顺义站钢支撑坠落,工程事故案例及 应吸取的教训,北京地铁十号线 北土城站基坑倒塌,杭州地铁一号线 湘湖站基坑倒塌,事故基本情况,2008年11月15日下午3点20分左右，杭州地铁一号线湘湖站基坑发生塌方，风情大道路面沉陷7米深，造成周边水管断裂，水很快涌入坑内，施工人员被埋，行驶该路段上的11台车辆同时下沉。经全力抢救，下沉车辆及车上人员以及部分施工人员被救出，仍有21名施工人员被埋。塌方东侧20多米外，
9、四栋四层小楼开裂，人员紧急疏散，西侧50米外小学停课，风情大道交通封闭，各种管线切断。,塌方前施工进度情况,第二开挖段长106m，分六个流水段开挖，第一段为靠大里程方向盾构井段26.45m长，已经打上底板混凝土，正绑扎墙体钢筋。往南逐段为清底做垫层和做接地极。靠南头四五六段用小挖掘机正在挖最后一步土。,4 北京地铁十五号线顺义站钢支撑坠落伤人事故,车站基坑总平面图,事故原因初步分析该节点基坑型式复杂，存在多级错台及阴阳角，本身风险等级较高。该基坑为一平面、立面不规则的深基坑，对该基坑支护结构受力及承载认识不到位；基坑外侧为一主要交通要道，重载卡车不间断通过，对地层存在着一个连续的扰动。近期地表
10、降水较大，地表下为松散填土，其下粘性土层不利于雨水的及时疏排，形成滞水，增大了围护结构受力。基坑北侧地质复杂，进行过多次的地下管线改迁，并可能留有残存的地下管沟及废弃的泥浆池。,专家组基于上述事实，得出此次事故的主要原因是：基坑北侧管线改移后地面受到较大扰动，加之近期连续降雨，造成地层含水量增大，引起北侧地层土压力增加，引起围护桩位移，钢支撑轴力增大，导致钢管支撑和钢围檩失稳，发生钢管支撑和钢围檩掉落事故。,经验教训：1）斜撑抗剪措施；2）开口围檩支撑设计；3）防坠落措施；4）监测报警；5）锚索与内支撑比较。,盖 挖 法,定义适用范围盖挖顺做法：施工步骤（附图，见后）盖挖逆做法：施工步骤（附图
11、，见后）中柱施工（附图，见后）两种盖挖法主要区别：顶板、防水、中柱、堆载、节点处理。施工安全控制要点：顺做法支撑按明挖、竖井施工同暗挖、开挖条件、站台层施工、做好通风及防火。,盖挖顺做法施工步骤图,盖挖逆做法施工步骤图,工程实例介绍,国贸站（附图）永安里站（附图）天安门东站（附图）,国贸站,永安里站,天安门东站,7 施工监测,控监量测的目的 施工监测是地下工程设计与施工的重要手段之一。监视围岩变化状态，了解支护受力情况，确保施工安全；掌握围岩变化规律，及时确认或修改支护设计参数及施工顺序，提供支护最终稳定信息，为以后设计和施工积累资料。,明挖法施工应着重对基坑变形的监测,具体包括桩、墙水平位移
12、，地表沉降、土体分层沉降、支撑轴力、基坑回弹、地下水位，以及地下管线,周边建筑物的倾斜、沉降等。,主要监测内容,施工监测工作流程,地铁工程风险预防措施,地铁工程风险是客观存在的。每起风险的出现，有其客观和主观原因。客观有环境条件、地质条件等方面。主观原因有设计、施工、监测、监理、管理等方面。环境是客观存在的，只要我们揭示它，就有办法控制它、预防它。主观原因起着关键和控制作用。,1、进一步做好地质勘探工作 地铁初勘间距50米一个钻孔 地铁详勘间距25米一个钻孔 这些钻孔毕竟都是小孔，不可能把地层揭示的很详细，施工进场后，应根据结构部位、周围环境做补充的地质调查。,2、做好周围环境的调查与评估主要
13、调查内容为房屋、管线、桥梁、地下空洞。对调查的房屋、桥梁等进行现状评估，评估的关键是了解房屋、桥梁还允许的变形量。根据工程的施工方法，判定可能出现的险情，作出相应的施工措施和应急预案。,3、严格按工法、工艺施工 及时支护 分层开挖 控制地面超载4、重大技术，包括深基坑支护与开挖,过重要建筑物等，组织专家评审，取专家意见。5、认真做好施工监测和第三方监测。6、做好工程风险专项设计和施工风险预案。,结 束 语,从1863年英国伦敦建成世界上第一条地铁至今已有150余年，我国从1965年开始到1969年建成北京地铁一期工程，也已走过近40多年。通过地铁建设者们的不懈努力，地铁工程各种施工方法我们已基本掌握，并开发了适合我国国情的新工法,新工艺。随着城市交通形势的日益严峻，地铁工程有了更广阔的发展前景。尽管地铁建设存在较大的风险，但只要我们严格管理、精心组织、认真按要求施工，工程风险会大大降低，至少恶性事故是可以完全避免的。我们要牢记毛泽东主席在1965年5月4日为北京地铁开工的题词“精心设计，精心施工。在建设过程中一定会有不少错误、失败，随时注意改正”，为国家和人们建设更多、更好的地铁工程。,
