轨道交通工程 施工新技术及应用
主要内容
第一部分： 概述 第二部分：各类工法的特点、适用条件及选择原则 第三部分：各类工法对环境的影响与控制 第四部分：工程案例
概述
19世纪是桥的世纪,20世纪是高层建筑的世纪, 21世纪可以说是地下工程资源开发和大发展的世 纪.目前我国面临着人口、环境、资源、土地、水 资源及气候变暖等六大难题。地下工程是我国唾 手可得的资源，并且是一项重要的绿色工程，如 何安全、优质、快速、经济与环保的建成，是我 们需要研究解决的问题。
新加坡地铁Nicholl Highway站(2004年4月)
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
由于钻孔桩间的涌水涌砂、 造成了基坑被淹的事故 （广州）。
围护结构施工质量低劣、形成涌 水涌砂的事故
各类管线对围护结构安全的影响（广州）：
对于桩、墙与内支撑组成的支护结构，处于基坑外侧的管线一般不会对 基坑的安全构成影响。但对于土钉及锚喷支护，基坑外侧的各类管线如 果处理不好、常常是基坑安全的最大隐患。
一 、各工法概貌 二、明（盖）挖法
三、浅埋暗挖法（矿山法、新奥法、 钻爆法） 四、盾构、TBM与掘进机法 五、辅助工法（冻结法）
一、各工法概貌
几种工法的比较
方法 地质 占用场地 断面变化 深度 防水 地面下沉 交通影响 地下管线 震动噪音 地面拆迁 水处理 进度 造价
明（盖）挖法 各种地层均可 占用街道路面较大 适用于不同断面 浅 较易 小 影响很大 需拆迁和防护 大 大 降水、疏干 拆迁干扰大，总工期较短 大
盖挖法也存在一些缺点：盖挖法施工时，混凝土结构的水平施工 缝的处理较为困难；盖挖逆作法施工时，暗挖施工难度大、费用 高。
盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法及盖挖半逆作法。目前因 盖挖逆作法可尽快恢复路面，对道路交通影响较小 ，城市中施工 采用最多的是盖挖逆作法。
二、浅埋暗挖法（矿山法、新奥法、钻爆法）
-----明挖法
布置交通导行 设施
-----盖（铺盖）挖法
盖挖法
铺盖法
浅埋暗挖法
第一次用浅埋暗挖法建成 北京地铁车站试验段
钻爆法、新奥法
盾构（TBM）法
辅助工法（地层改良与加固（冻结法））
一 、明（盖）挖法
（一）明挖法 明挖法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑内的预 定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施，最后回填土并恢复 路面。 明挖法是修建地铁车站的常用施工方法，具有施工作业面多、速度 快、工期短、易保证工程质量、工程造价低等优点，因此，在地面 交通和环境条件允许的地方，应尽可能采用。 明挖法施工基坑据周边环境条件，可以放坡开挖，也可以设置围护 结构。
广州：1996年广州开始建设地铁1号线，预计到2017年，广州市 的城市轨道交通通车里程超过500km。
中国地铁建设规划
乌鲁木齐
兰 州
成 都
昆 明
哈尔滨
西 安
武 汉
广 州 佛 山
长
北 京
春沈 鞍阳山
天
大
津
连
济
青
南
岛苏
合 肥
州上 海
长 沙
台 高北 雄 香 港
城市轨道交通工程具有以下主要特点：
（1）地质条件差（工程地质条件与水文地质条件）； （2）周边环境复杂； （3）结构埋深浅、与邻近结构相互影响； （4）围岩稳定性不易判断。
盾构法 各种地层均可 占用街道路面较小 不适用于不同断面 需要一定深度 较难 较小 竖井影响大 不需拆迁和防护 小 较大 堵、降水结合 前 期 工 程 复 杂 ，总 工 期 正 常 中
暗挖法 有水地层需特殊处理 不占用街道路面 适用于不同断面 需要深度比盾构小 有一定难度 较小 不影响大 不需拆迁和防护 小 小 堵、降或堵排结合 开工快，总工期正常 小
因此，城市轨道交通工程的关键是施工技术，它是决定城市地下工程成 败的关键因素。
地下工程施工方法一般分类如图所示。在这些施工方法中，对以第四纪地
层为主的城市轨道交通工程，以明（盖挖）法、浅埋暗挖法和盾构法使用最 为广泛。
直接原因
地表下30m位置的第九道钢支 撑的围囹破坏引起支撑失效，进 而导致地下墙围护结构倒坍
采用土钉墙支护的某基坑、深 8m，西侧紧邻电缆沟，暴雨后 大量雨水顺电缆沟渗入，使土 钉墙突然垮塌近40m。
广州琶琶区间事故现场的照片
台湾高雄 地铁盾构 施工地表
沉陷
长40米, 宽18米 , 坑深6~10米,
施工挖断消防栓水柱喷出
深圳地铁施工地表沉降过大造成的破坏现象
北京地铁5号线12标暗挖穿越北四环 （干杨树车站）
1 浅埋暗挖法
1）浅埋暗挖法的基本概念
浅埋暗挖法（国外多称软土隧道新奥法或浅埋隧道新 奥法）是基于岩石隧道新奥法（NATM）的基本原理， 针对城市地下工程的特点，于80年代在北京地铁第四纪 软土中开创出的新方法 。
北京地铁10号线与奥运支线换乘站 熊猫环岛站基坑坍塌
北京地铁10号线京广桥附近路面 坍塌（暗挖隧道）
2007年3月28日，位于北京 市海淀南路的地铁10号线 一施工工地发生塌陷，6名 施工者被埋 。
----各类工法的特点、适用条件及选择原则
轨道交通工程通常是在城镇中修建的，其施工方法 选择会受到建（构）筑物、道路、管线、城市交通、环 境保护、地质条件、施工机具以及资金条件等因素影响。 因此，施工方法பைடு நூலகம்决定，不仅要从技术、经济、修建地 区具体条件考虑，而且还要考虑施工方法对城市生活的 影响。
（二）盖挖（铺盖）法施工
盖挖法施工也是明挖的一种形式，主要区别在于施工方法和顺序 不同：盖挖法是先盖后挖，即先以临时路面或结构顶板维持地面 畅通，再向下施工。
盖挖法具有诸多优点：围护结构变形小，能够有效控制周围土体 的变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物；基坑底部 土体稳定，隆起小，施工安全；
中国城市轨道交通60年代开始于北京地铁1号线，目前全国逾 22个城市开通轨道交通，线网达91条线，总里程2677公里（不 含成都成灌线）。
北京： 目前通车里程454.7km，2014年底正式开通后，北京轨 道交通运营总里程将达到 527 km。
上海：地铁建设发展迅猛，1990年上海开始建设地铁1号线，就 目前运营里程超过北京。