（毕业设计论文）《上海地铁4号线工程设计与施工新技术》.docVIP

上海地铁4号线工程设计与施工新技术 【摘 要】地铁4号线工程在上海轨道 交通 规划网中的地位举足轻重，本文结合该工程的建设情况，简单介绍了方案中线路设计、换乘方式和盾构穿越地下墙时所体现的新思路。详细 总结 了车站施工和盾构推进过程中为保护周围环境和控制地层移动，所采取的一系列 科学 合理的新技术和新措施。【关键词】地铁车站 “八”字形线路 换乘方式 玻璃钢纤维（GFRP） 冻结法施工 盾构上下重叠推进远程监控系统1 前言 根据上海城市2050远景总体规划，最终规划轨道交通线路总长562Km，共21条轨道交通线，其中地铁11铁，轻轨10条。绝大多数成放射状，而明珠线二期（M4）与明珠线一期（M3）西部线路相结成环，是轨道交通系统中唯一的城市环线。它是联系其他线路的纽带，其主要功能是将其他轨道线路联系起来，使整个上海轨道交通网成为一个有机的整体。对于现阶段来说，地铁4号线首先要与已建的1号线、2号线、明珠一期线西部线路接轨，形成“申”字形轨道交通 网络 的基本骨架。本文将主要介绍地铁4号线工程建设过程中的设计及施工不同于以往的一些新的技术特点，以供交流。2 地铁4号线工程概况 2.1 线路规模和走向 地铁4号线工程线路全长22.032KM，其中高架线1.25KM，其余均为地下线。共设17座车站，其中地下一层半站2座，地下二层站10座，地下三层站5座，平均间距为1.238KM。设停车场1座。M4工程线路走向为：M3宝山路站——溧阳路——临平路——长阳路——杨树浦路——浦东大道——张杨路——浦电路——蓝村路——浦东南路——南浦大桥——西藏南路——鲁班路——大木桥路——东安路——天钥桥路——上体场路——宜山路——M3虹桥路站。如图１所示。 图1　上海轨道交通地铁4号线工程线路示意图 2.2 建设工期及工程筹划 本工程建设年限为2000年初~2004年底，2004年底建成试通车，2005年完成运行设备调试，建设总共期为5年。各工程项目建设进度如表1所示，盾构的工程筹划如图2 所示。表1 地铁4号线工程项目建设进度表2.3工程地质与水文地质条件 沿线地铁车站一般埋深10~20m，基坑内土性以第①层填土、第②1层褐黄色粉质粘土、第②3层灰色砂质粉土、第③层灰色淤泥质粘土、第④层灰色淤泥质粘土为主。沿线区间隧道埋深一般在14~21m，隧道主要穿越第④层灰色淤泥质粘土以及第⑤1层灰色粘土为主。 浅部土层中潜水埋深浅，一般离地面0.3~1.5m，年平均地下水位离地面05~0.7m；第②3、③2、⑤2层地下水具有微承压水特征；⑦1、⑦2层中的地下水，为承压含水层，承压水头离地面埋深5.0~18.0m。3　设计新特点 地铁4号线工程作为上海地铁规划中最重要的环线，城市平面投影完全落在内环线以内的中心城区，与已建、在建、将建地铁线有众多的交叉换乘，是上海地铁交通实现辐射功能的中枢，其是一个庞大的系统工程，涉及建筑、结构、机电、车辆、通信、信号、环控等多个方面。 3.1线路设计特点 1)成环，包括共环与独立成环。在初期运营时（2005-2015年），地铁4号线与已建好的明珠一期成环共营，远期(2030年以后)再考虑独立成环，中期阶段（2015-2030）考虑两者共存。由于前者17个车站全为地下，后者9个车站全为高架车站，针对不同时期的运营要求，既要考虑与明珠一期的设施与界限的兼容性，又要考虑今后的升级，这就意味着，地铁4号线的线路设计，是一个承前启后的设计，需要从建筑、结构、机电、信号、通信等多个方面考虑不同阶段的要求，关系是相当复杂的； 2）障碍条件多，线路设计限制多。上海属于典型的软土地区，又是 中国 工业 化、城市近代化最早的城市，也是近十年来中国 发展 最快、城市基本建设投入最大的城市之一，地下新老构筑物众多，且存在很多不明障碍物，地面高层建筑、交通市政设施繁多，因地质条件差，大多地面建筑、构筑物都采用桩基（包括近年建造的多层和小高层），加之地铁4号线正好全部建在繁华的中心城区的地下，线路选择的一个基本原则是逢桩就让，遇到不可克服的障碍物也要让，这就决定了要最终选定一个符合功能要求的、满足车辆运行的、 经济 合理的路线是多么不容易的事情。 3)小半径区间多。产生小半径区间，一种原因是成环本身就决定的，因为从虹桥路站转到宝山路站的环转向近270度，由于某些转角偏大，甚至形成了曲线车站，如上体场车站；另一种原因，就是由于许多障碍物的限制导致的，比如从宜山路站、上体场站到蒲汇塘停车场方向去的线路，在不到1公里范围内其连续穿过明珠一期高架及内环高架的数个桥墩之间，由此产生了许多小半径区间及缓和曲线，半径最小的才150米，大的不过300米。过小的半径对盾构施工及车辆运行的要求都较高。 4）桥隧结合。正是由于前述地下线路与高架线路