地铁施工暗挖测量技术概述

了解和掌握地铁施工方法对于进行施工测量工作非常重要。地铁施工测量方法根据不同施工方法而有所不同。确定施工方法的因素包括沿线工程地质和水文地质条件、环境条件(例如地面和地下地物的现状、交通状况等)、轨道交通的功能要求、线路平面位置、隧道埋深和开挖宽度等。同时,施工方法的选择也会直接影响地面交通、城市居民的生活、工期、工程难易程度、城市规划实施、地下空间开发利用和运营效果等。因此,确定地铁施工方法时需要综合考虑各种因素的影响。

国内外的地铁建设主要采用明挖法、暗挖法和其他特殊施工方法。

暗挖法是一种在特定条件下进行地下开挖和修筑衬砌结构的隧道施工方法,不需要挖开地面。暗挖法包括钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、新奥法等。在这些方法中,浅埋暗挖法和盾构法被广泛应用。在我国的隧道施工中,盾构法和浅埋暗挖法是主要采用的两种方法。

1. 钻爆法

我国地域广阔,地质类型多样。在修建地铁时,如果遇到坚硬岩石地层,可以采用钻爆法来进行开挖。这种方法通常需要喷锚支护(类似于山岭隧道的做法)。

2、盾构法

如果地铁线路需要穿越河道地段或者遇到围岩结构松散、饱水、软塑状态等工程地质条件较差的地段,就可以采用盾构机施工。盾构机是一种可以承受地层压力并推进的活动钢筒结构。它的前端装有支撑和开挖土体的装置,中段安装有顶进所需的千斤顶,尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。每推进一段距离,就在盾尾支护下安装一环衬砌,并向环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道和地面下沉。盾构的推进反力由衬砌环来承担。在盾构施工前,需要先修建一个竖井,然后在竖井内安装盾构,最后将开挖出的土体通过竖井通道送出地面。

3、掘进机法

当地铁线路的埋深较浅、并且场地狭窄,不能使用震动设备扰动地面,同时盾构法也不适合松软破碎岩层的情况下,可以采用掘进机法。这种方法主要是使用臂式掘进机进行开挖,但会受到地质条件的较大影响。

4、新奥法

当城市轨道交通线路穿越基岩地段时,围岩具有一定的自稳能力,通常采用新奥法施工。这种方法主要依靠喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段,并且发挥围岩的自身承载能力,使其与支护结构形成一个完整的隧道支护体系。此外,还可以根据施工监测数据随时调整原设计,从而使设计更加合理。

5、浅埋暗挖法

针对我国城市地下工程的特点和地质条件,新奥法发展出了一种称为“浅埋暗挖法”的新方法。与明挖法和盾构法相比较,浅埋暗挖法可以避免明挖法对地表的干扰性。此外,它还具有对地层适应性强和灵活性高的优点。因此,目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程。

6、顶管法

顶管法是一种在松软土层或富水松软地层中敷设中小型管道的施工方法。它适用于特殊地层和地表环境中中小型管道工程的施工。主要由顶进设备、工具管、中继环、工程管、吸泥设备等组成。

7、沉管法

沉管法是将隧道管段分段预制,然后浮运到隧道轴线处,在预先挖好的地槽内沉放,完成管段间的水下连接,最后移除临时止水头部,回填基槽保护沉管,并铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水下通道。

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