一建軌道交通工程結(jié)構(gòu)與材料講義DOC

1、軌道交通工程結(jié)構(gòu)與材料地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)與施工方法一、地鐵車(chē)站形式與結(jié)構(gòu)組成（二）構(gòu)造組成地鐵車(chē)站通常由車(chē)站主體、出入口及通道、通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭等三大部分組成。二、施工方法（工藝）與選擇條件（三）噴錨暗挖法1.新奧法新奧法充分利用圍巖的自承能力，淺埋暗挖法基本上不考慮圍巖的自承能力，這是兩者的主要區(qū)別。2.淺埋暗挖法。 淺埋暗挖法以改造地質(zhì)條件為前提，以控制地表沉降為重點(diǎn)，按照“十八字”原則（即管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)）進(jìn)行隧道的設(shè)計(jì)和施工。三、不同方法施工的地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)（一）明挖法施工車(chē)站結(jié)構(gòu)主要采用矩形框架結(jié)構(gòu)或拱形結(jié)構(gòu)。1.矩形框架結(jié)構(gòu)（1）頂板和樓板（2）底板 幾乎都采

2、用以縱梁和側(cè)墻為支承的梁式板結(jié)構(gòu)，埋置于無(wú)地下水的巖石地層中的明挖車(chē)站，可不設(shè)受力底板。（3）側(cè)墻 灌注樁與內(nèi)襯墻組成的樁墻結(jié)構(gòu)；另一類(lèi)是地下連續(xù)墻或地下連續(xù)墻與內(nèi)襯墻組成的板墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)挖深超過(guò)10m時(shí)，多采用地下連續(xù)墻。（4）立柱 一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)車(chē)站與地面建筑合建或柱的設(shè)計(jì)荷載很大時(shí)，可采用鋼管混凝土柱、勁性鋼筋高強(qiáng)凝土柱。2.拱形結(jié)構(gòu)墻腳與底板之間采用鉸接。擋墻抵抗推力。 （二）蓋挖法施工車(chē)站結(jié)構(gòu) （三）噴錨暗挖（礦山）法施工車(chē)站結(jié)構(gòu)地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)與施工方法一、不同方法施工地鐵區(qū)間隧道二、施工方法比較與選擇輕軌交通高架橋梁結(jié)構(gòu)與施工要點(diǎn)一、高架橋結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)（一）高架橋結(jié)構(gòu)與運(yùn)

3、行特點(diǎn) 快； 無(wú)縫線路無(wú)砟軌道； 應(yīng)考慮防止列車(chē)傾覆的安全措施及在必要地段設(shè)置防噪屏障，還應(yīng)設(shè)有防水、排水措施； 景觀要求； 降振消噪。 （二）高架橋的基本結(jié)構(gòu)1.高架橋基礎(chǔ)和墩臺(tái) 地質(zhì)情況良好優(yōu)選擴(kuò)大基礎(chǔ)。軟土地基條件下，高架橋基礎(chǔ)宜采用樁基礎(chǔ)。高架橋橋墩包括（1）倒梯形橋墩、（2）雙柱式橋墩、（2）T形橋墩、（4）Y形橋墩。2.高架橋的上部結(jié)構(gòu) 二、高架橋施工要點(diǎn)（一）橋墩高架橋墩混凝土現(xiàn)澆施工應(yīng)采用專門(mén)設(shè)計(jì)加工的鋼模板。（二）上部結(jié)構(gòu)1.高架橋上部結(jié)構(gòu)宜用預(yù)制結(jié)構(gòu)，對(duì)于跨度22m以內(nèi)的橋跨，可采用梁寬1. 5m的先張法空心板梁。2.預(yù)拱度加以控制可以在很大程度上減輕混凝土收縮徐變影響。3

4、.采用鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)，可減少現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間和難度。4.兩側(cè)擋板常用定型設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮與主體結(jié)構(gòu)連接牢固性和預(yù)留聲屏障的安裝施工，人行道板的邊緣設(shè)置欄桿。城市軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)組成 軌道（通稱為線上）結(jié)構(gòu)是由鋼軌、軌枕、連接件、道床、道岔和其他附屬設(shè)備等組成的構(gòu)筑物。一、軌道組成軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）為控制噪聲，除了車(chē)輛結(jié)構(gòu)采取減振措施，必要時(shí)修筑聲屏障外，軌道也應(yīng)采用減振軌道結(jié)構(gòu)。（2）軌道交通行車(chē)密度大，運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)，留給軌道維修作業(yè)的時(shí)間很短，因而一般采用較強(qiáng)的軌道部件和無(wú)碴道床等少維修軌道結(jié)構(gòu)。（3）電力牽引，走行軌作為供電回路。為減小因漏泄電流而造成周?chē)饘僭O(shè)施的腐蝕，要求鋼軌與軌下基礎(chǔ)有

5、較高的絕緣性能。（4）城市內(nèi)曲線半徑不大，正線半徑小于400m的曲線地段，應(yīng)采用全長(zhǎng)淬火鋼軌或耐磨鋼軌。鋼軌鋪設(shè)前應(yīng)進(jìn)行預(yù)彎，運(yùn)營(yíng)時(shí)鋼軌應(yīng)進(jìn)行涂油以減少磨耗。 二、軌道形式與選擇（一）軌道形式及扣件、軌枕正線及輔線鋼軌宜用60kg/m鋼軌，50kg/m鋼軌也可。車(chē)場(chǎng)線宜采用50kg/m鋼軌。（二）道床與軌枕隧道內(nèi)、橋梁及地面車(chē)站地段用整體道床；地面線采用碎石道床； （三）減振結(jié)構(gòu)1.一般減振軌道結(jié)構(gòu)可采用無(wú)縫線路、彈性分開(kāi)式扣件和整體道床或碎石道床。2.線路中心距離住宅區(qū)、賓館、機(jī)關(guān)等建筑物小于20m及穿越地段，宜采用較高減振軌道結(jié)構(gòu)，即在一般減振軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用軌道減振器扣件或彈性短枕

6、式整體道床或其他較高減振軌道結(jié)構(gòu)形式。 3.線路中心距離醫(yī)院、學(xué)校、音樂(lè)廳、精密儀器廠、文物保護(hù)和高級(jí)賓館等建筑物小于20m及穿越地段，宜采用特殊減振軌道結(jié)構(gòu)，即在一般減振軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用浮置板整體道床或其他特殊減振軌道結(jié)構(gòu)形式。明挖基坑施工深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與變形控制 深基坑四周一般設(shè)置垂直的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)是為了減小圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，控制墻體的彎矩，分為內(nèi)撐和外錨兩種。一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)（一）基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系包括板（樁）墻、圍檁（冠梁）及其他附屬構(gòu)件。土水壓力板墻圍檁（冠梁、腰梁）支撐結(jié)構(gòu)。 （二）深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型 二、支撐結(jié)構(gòu)類(lèi)型（一）支撐結(jié)構(gòu)體系（二）支撐體系布置1.

7、因地制宜。2.受力明確，充分協(xié)調(diào)發(fā)揮各桿件的力學(xué)性能，穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)合理，滿足變形控制要求。3.最大限度地方便土方開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)的快速施工。三、基坑的變形控制（一）基坑變形特征1.開(kāi)挖卸荷造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移和坑底土體隆起，是基坑周?chē)貙右苿?dòng)主要原因。2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平變形剛、柔不同；3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)豎向變位由于開(kāi)挖土體自重應(yīng)力釋放，致使圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生豎向變位：上移或沉降。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)底下有沉渣也會(huì)導(dǎo)致下沉。 下方有頂管和盾構(gòu)穿越，圍護(hù)結(jié)構(gòu)突然沉降。 4.基坑底部的隆起 開(kāi)挖卸載，基坑底出現(xiàn)隆起是必然的，但過(guò)大的坑底隆起往往是基坑險(xiǎn)情的征兆。過(guò)大坑底隆起原因：基坑底不透水土層自重不能承受承壓水頭壓力而產(chǎn)

8、生突然性的隆起；圍護(hù)結(jié)構(gòu)插入坑底土層深度不足而產(chǎn)生坑內(nèi)土體隆起破壞。 后果：坑底隆起會(huì)造成立柱隆起，進(jìn)一步造成支撐向上彎曲，引起支撐體系失穩(wěn)。因此，基坑底土體的過(guò)大隆起是施工時(shí)應(yīng)該盡量避免的。 通過(guò)監(jiān)測(cè)立柱變形來(lái)反映基坑底土體隆起情況。 5.地表沉降圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形及坑底土體隆起會(huì)造成地表沉降，引起基坑周邊建（構(gòu)）筑物變形。 （二）基坑變形控制1.當(dāng)基坑鄰近建（構(gòu)）筑物時(shí)，必須控制基坑的變形以保證鄰近建（構(gòu)）筑物的安全。2.控制基坑變形的主要方法有：（1）增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐的剛度；（2）增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的入土深度；（3）加固基坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體。加固方法有抽條加固、裙邊加固及二者相結(jié)合的形式；（4）

9、減小每次開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)處土體的尺寸和開(kāi)挖支撐時(shí)間，這一點(diǎn)在軟土地區(qū)施工時(shí)尤其有效；（5）通過(guò)降水井布置來(lái)控制降水對(duì)環(huán)境變形的影響。（三）坑底穩(wěn)定控制保證深基坑坑底穩(wěn)定的方法：（1）增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土深度；（2）坑底土體加固；（3）坑內(nèi)井點(diǎn)降水等措施；（4）適時(shí)施作底板結(jié)構(gòu)；（5）在圍護(hù)結(jié)構(gòu)外施做隔水帷幕。 基槽土方開(kāi)挖及護(hù)坡技術(shù)一、基（槽）坑土方開(kāi)挖（一）基本規(guī)定1.做好排水、截水及降水措施。2.軟土基坑必須分層、分塊、均衡開(kāi)挖，分塊開(kāi)挖后必須及時(shí)施工支撐。3.基坑開(kāi)挖過(guò)程中，必須采取措施防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、格構(gòu)柱、降水井點(diǎn)或擾動(dòng)基底原狀土。（二）發(fā)生下列異常情況，應(yīng)立即停止挖土，查清原因和及時(shí)采取

10、措施后，方能繼續(xù)挖土：1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形加劇、異常聲響、出現(xiàn)滲漏；2.支撐軸力突增；3.坑底明顯異常；4.邊坡失穩(wěn)征兆。二、護(hù)坡技術(shù)（一）基坑邊（放）坡1.基坑邊坡穩(wěn)定影響因素邊坡坡度是直接影響基坑穩(wěn)定的重要因素。其次，施工不當(dāng)也會(huì)造成邊坡失穩(wěn)，主要表現(xiàn)為：原因 表現(xiàn):2.基坑放坡要求一級(jí)放坡和分級(jí)放坡兩種形式。放坡應(yīng)以控制分級(jí)坡高和坡度為主，必要時(shí)輔以局部支護(hù)結(jié)構(gòu)和保護(hù)措施。采取適當(dāng)?shù)慕厮⑴潘?、降水措施?分級(jí)放坡時(shí)，設(shè)置過(guò)渡平臺(tái)，下級(jí)坡緩于上級(jí)坡。過(guò)渡平臺(tái)的寬度：對(duì)于巖石邊坡應(yīng)大于0.5m，對(duì)于土質(zhì)邊坡應(yīng)大于1.0m。 （二）長(zhǎng)基坑開(kāi)挖與過(guò)程放坡 長(zhǎng)條形基坑通?？紤]縱向放坡，目的一是保證開(kāi)

11、挖，安全防止滑坡；二是保證出土運(yùn)輸方便。 上海等地軟土區(qū)曾多次發(fā)生放坡開(kāi)挖的工程事故，分析原因大都是由于坡度過(guò)陡、雨期施工、排水不暢、坡腳擾動(dòng)等引起。（2013年真題） 三、邊坡保護(hù) （一）基坑邊坡穩(wěn)定措施1.合理設(shè)置邊坡，不同土層處做成折線形邊坡或留置臺(tái)階。2.做好截、排、降水和防洪工作，保持干燥。3.放坡受限而采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)又不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可用坡面土釘、掛金屬網(wǎng)噴混凝土或抹水泥砂漿護(hù)面等措施。 4.嚴(yán)格堆載禁止在基坑邊坡坡頂12m范圍堆放材料、土方和其他重物以及停置或行駛較大的施工機(jī)械。5.基坑開(kāi)挖過(guò)程中，隨挖隨刷邊坡，不得挖反坡。6.暴露時(shí)間較長(zhǎng)的基坑，應(yīng)采取護(hù)坡措施。 （二）護(hù)坡措施1.不得

12、超挖及堆載不得在坡頂隨意堆放土方、材料和設(shè)備。當(dāng)邊坡有失穩(wěn)跡象時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取削坡、坡頂卸荷、坡腳壓載或其他有效措施。 2.放坡開(kāi)挖時(shí)應(yīng)及時(shí)作好坡腳、坡面的保護(hù)措施：（1）疊放砂包或土袋；（2）水泥抹面；（3）掛網(wǎng)噴漿或混凝土。（4）其他措施：包括錨桿噴射混凝土護(hù)面、塑料膜或土工織物覆蓋坡面等。 地基加固處理方法一、地基加固處理作用與方法選擇（一）地基加固處理作用1.提高地基的承載能力。2.提高土體的強(qiáng)度和側(cè)向抗力。（二）方法選擇二、常用方法與技術(shù)要點(diǎn)（一）注漿法1.注漿法漿液替代土體中的水分和空氣，將松散土粒膠結(jié)成整體。填充、滲透和擠密。2. 水泥漿適用于巖土加固，是常用的漿液。 3.注漿法可

13、分為滲透注漿、壓密注漿、劈裂注漿和電動(dòng)化學(xué)注漿四類(lèi)。4.注漿法可以采用兩種溶液（如水泥漿和水玻璃）混合的方式控制漿液凝膠時(shí)間。(1)一種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式（一形），適用于凝膠時(shí)間較長(zhǎng)的情況。(2)兩種溶液一個(gè)系統(tǒng)方式（Y形），適用于凝膠時(shí)間較短的情況。(3)兩種溶液兩個(gè)系統(tǒng)方式（V形），適用于凝膠時(shí)間是瞬間的情況。也有采用在注漿A溶液后，繼續(xù)灌注B溶液的方法。（二）水泥土攪拌法適用于加固飽和黏性土和粉土等地基，分為漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。通過(guò)強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土。二沉二升，上升噴漿。最大限度利用原土；無(wú)振動(dòng)、噪聲、污染；加固形式靈活；無(wú)鋼筋，造價(jià)低。

14、 目前，漿液攪拌機(jī)械在國(guó)內(nèi)常用的有單軸、雙軸、三軸及多軸攪拌機(jī)，粉體攪拌機(jī)目前僅有單軸攪拌機(jī)一種機(jī)型。 （三）高壓噴射注漿法1.壓力大，噴射流的能量大、速度快。2.高壓噴射注漿法對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑或軟塑黏性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基都有良好的處理效果。但對(duì)于濕陷性黃土地基，也應(yīng)預(yù)先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。3.旋噴（圓柱狀）、定噴（壁狀）和擺噴（扇狀）。4.施工參數(shù)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件、加固要求通過(guò)試驗(yàn)或根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定，并在施工中嚴(yán)格加以控制。5.鉆機(jī)就位鉆孔置入注漿管高壓噴射注漿拔出注漿管。工程降水方法一、降水方法選擇基本要求1.在軟土地區(qū)3m，一般用井點(diǎn)降水；3m，可用集水明排。2.當(dāng)

15、基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時(shí)，應(yīng)進(jìn)行坑底突涌驗(yàn)算，必要時(shí)可采取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施，保證坑底土層穩(wěn)定。3.當(dāng)因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時(shí)，宜采用截水或回灌方法。 二、常見(jiàn)降水方法（一）集水明排1.兩側(cè)或四周設(shè)排水明溝，四角或每隔3040m設(shè)集水井。2.排水明溝宜布置在擬建建筑基礎(chǔ)邊0.4m以外，溝邊緣離開(kāi)邊坡坡腳應(yīng)不小于0.3m。排水明溝深0.30.4m，集水井底面應(yīng)比溝底面低0.5m以上。3.抽水保持基坑坑壁坑底干燥。（二）井點(diǎn)降水1.井點(diǎn)降水包括真空（輕型）井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)或管井。輕型井點(diǎn)只適用于潛水，噴射井點(diǎn)和管井適用于潛水和承壓水。井點(diǎn)降水方法的選用 表1K413024 2.基坑寬度6m且降水深度6m時(shí)，可采用單排井點(diǎn)，布置在地下水上游一側(cè)；寬度6m或土質(zhì)不良，滲透系數(shù)較大時(shí)，宜采用雙排井點(diǎn)，布置在基坑（槽）的兩側(cè)；面積較大宜采用環(huán)形井點(diǎn)