1城市地铁工程施工特点、工法及安全性评估简论(修改).doc

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1城市地铁工程施工特点、工法及安全性评估简论(修改)

城市地铁(轨道交通)工程施工特点、主要工法和技术简介(提纲) 随着我国城市化进程的大发展,人口百万、数百万,甚至上千万的大城市、特大城市,如雨后春笋般飞快地建立起来。由于地面交通的制约,目前这些大城市已进入地铁建设的高潮。据不完全统计,我国内地已有36座城市完成了城市轨道交通的发展规划,近30座城市(截至2011年底)获国家发改委批准。“十二·五”期间要建成投入运营的轨道交通里程达2500公里以上,总投资近2万亿元。我国准予筹建地铁的城市“三条件”:一是人口超200万;二是GDP产值超千亿元;三是财政收入超百亿元。 当前,关于地铁施工的教材、讲义、工具书、手册很多很多,估计参与地铁施工的技术人员都或多或少看过。所以,不准备重复教材内容,而根据近十余年涉猎的工程活动、教训、经验来谈点体会,加深大家的认识。同时限于时间,也主要讲一些概念,思路、思维方式、原则等,更详细的论证请参看有关教材、讲义。 1 城市轨道交通工程的一般情况简介 城市地铁、轻轨和有轨电车等统称城市轨道交通,是相对于城市一般的轮胎式运输,它以轮轨式为其标志。轮轨是广义的,轨道不一定是钢轨,也可以是支承梁。 1.1 轨道交通工程的结构型式 目前世界上轨道交通工程的结构型式主要有: 双轨式;单轨式[重庆轻轨为单轨式(轮胎式)];悬挂式。轨道也有钢轨与轮胎两种。 1.2 地铁与轻轨的区别 地铁与轻轨的区别主要不在结构上,我们不能望文生义做出判断。两者的区别不是轨道结构的轻重,而主要是以运能来区别。 轻轨:具备1万人/小时运送能力的为轻轨,表现为列车编组为1~2列。 地铁:运量在4万人/小时时为地铁,一般编组六列为一组,运送间隔时间短至2~3分钟,也有八列一组。编组形式决定车站站台长度。 1.3 城市轨道交通工程的发展简况 世界上一般认为,当人口达到100万以上城市(我国倾向于为200万以上城市)有发展轨道交通的要求,地铁需形式网络才能适应其发展要求。纽约有地铁一千多公里,有些车站为方便换乘可达8~9层之多。 2 城市地铁地下线设计和施工的主要特点 城市地铁有着其自身固有的、非常明显的、与其它工程不一样的特点。所以,我们进入地铁工程领域要有新的认识,不宜盲目引伸。譬如地铁隧道工程与山岭隧道工程就有很明显的区别。我们进入地铁施工,当然可以引伸一些过去较为熟悉的山岭隧道施工经验。但不明确其不同之处,盲目引用,就会吃亏。这也是本人近二十年地铁工程的深刻体会。为便于了解城市地铁(以下主要是讲地下线、城市地铁并不都是地下线,实际上世界上各国地铁中,地下线占量也不超过50%)的施工特点,先介绍结构设计的一些基本特点。 2.1 地铁平纵面设计特点 ⑴ 地铁大多埋设在地面-20m以内的中浅层空间,一般不超过30m: 在我国根据产权划分,-10m上为浅层,-10~-30m为中层,-30m以下为深层地下空间。 ⑵ 纵断面设计 地铁多采用节能坡,即车站位处最高点便于乘客进出,出站下坡靠自重冲刺,到下一站为上坡,减小势能损耗,如图2.1: 图2.1 地铁车站纵断面示意图 ⑶ 线路平面设计特点 ① 在城市核心商业区通行,以满足乘客要求。故与地面交通为立体交叉。 ② 平面线路特性:多为两单线并行隧道,这主要是从换乘方便的角度考虑。车站采用岛式车站,利于换乘。 单线隧道断面: A 形断面:多用于盾构法施工。 B 马蹄形断面:三心圆断面,曲墙带仰拱。多用于矿山法或浅埋暗挖法施工。 图2.2 单线隧道圆形及马蹄形断面示意图 C 矩形断面:多用于过街隧道或明挖施工隧道 图2.3 单线隧道矩形断面示意图 因此,地铁隧道的开挖断面积一般在32~36m2左右,属小断面。矿山法大多采用人工或小型机械施工,小型运输车出碴,不适宜使用大型设备,且单方向运输,与二衬无法同时进行。 ③ 单线隧道间距一般超过2D(D为隧道间净距) 图2.4 单线并行隧道示意图 净距不小于D,可减小隧道的叠加效应;而两线距离不太远,有利于通行商业区和减小对建筑物的干扰。 ④ 局部地段(渡线地段)的线路结构设计较为复杂 地铁采用单线隧道对造价和施工均较有利。但在线路出岔处或两线交叉线会出现群洞隧道结构,一般有如下形式: A 单洞双线,单线隧道与双线隧道的包络,双线隧道断面积75~85m2。 图2.5 单线双线断面示意图 B 并列大小隧道。双线断面隧道与单线断面隧道并列。 图2.6 地铁渡线段结构特性 C 小净距隧道,即隧道间距小于D,甚至小于0.5D或0.1D。 D 三洞三线隧道,见断面-2。 ⑷ 车站设计 岛式车站:适用于并行单线隧道,站台宽5~10m。一般车站多为5~8m,与单线隧道间距相适应。换乘量较大的车站如十字交叉换乘站,站台宽较大。 侧式车站:与双线隧道配套,站台宽多为5m,见图,换乘不便,较少采用。 图2.

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