城市轨道交通和隧道工程知识点整理

市政公用工程管理与实务考点解析班城市轨道交通和隧道工程1．相邻的无支护基坑深浅不等时，一般采用()的开挖施工顺序。（11年考题）A．先浅后深；B．先深后浅C．同时进行；D．交替进行答案：B2．结构材料可部分或全部回收利用的基坑围护结构有()。（11试题）A．地下连续墙B．钢板桩C．钻孔灌注桩D．深层搅拌桩E．SMW挡土墙答案：BE考点及延伸：基坑的支撑结构可分为内支撑和外拉锚两类；内支撑一般由各种型钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统；外拉锚有拉锚和土锚两种型式。支撑结构挡土的应力传递路径是围护墙→围檩(冠梁)→支撑，在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑可采用土锚和拉锚。在深基坑的施工支护结构中，常用的支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类。深基坑坑底稳定的处理方法可采用加深围护结构入土深度、坑底土体注浆加固、坑内井点降水等措施。工字钢桩围护结构基坑开挖前，在地面用冲击式打桩机沿基坑设计边线打入地下，桩间距一般为1.0～1.2m。钢板桩强度高，桩与桩之间的连接紧密，隔水效果好，可重复使用。钻孔灌注桩一般采用机械成孔。对正反循环钻机，由于其采用泥浆护壁成孔，故成孔时噪声低，适于城区施工(四)深层搅拌桩挡土结构深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等和地基土相拌合，从而达到加固地基的目的。作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形，深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。结构的特点主要表现在止水性好，构造简单，型钢插入深度一般小于搅拌桩深度，施工速度快，型钢可以部分回收。1.软土地区地下连续墙成槽时，不会造成槽壁坍塌的是（）（10试题）A槽壁泥浆粘度过低B导墙建在软弱填土中C槽段划分过长D导墙过深答案：D2.地下连续墙施工时，泥浆的主要作用是()。（04年一建考题）A便于混凝土浇筑B．维持槽壁稳定C．冷却与润滑D．便于钢筋笼放置E．携渣答案：BCE解析：地下连续墙的泥浆的主要作用包括BCE，要注意与桥梁里面灌注桩泥浆作用的相同点和区别点。 3．关于地下连续墙导墙说法，正确的有()。（12试题）A．导墙施工精度控制挖槽精度B．导墙应承受水土压力C．导墙要承受起吊钢筋笼吊机的附加荷载D．杂填土较厚时要加深导墙E．地下水位越高导墙越深答案：ABCD考点及延伸：地下连续墙工法的优点施工时振动小、噪声低，墙体刚度大，对周边地层扰动小；可适用于多种土层，除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率外，对黏性土、无黏性土、卵砾石层等各种地层均能高效成槽。导墙是控制挖槽精度的主要构筑物。槽段的划分应综合考虑下列因素1．地质条件；2.后续工序的施工能力。3．其他因素。泥浆的功能1．护壁功能。2．携渣作用。3．冷却与润滑功能。导墙是控制挖槽精度的主要构筑物，导墙结构应建于坚实的地基之上，并能承受水土压力和施工机械设备等附加荷载，不得移位和变形。1．基坑开挖一段后先浇筑顶板，在顶板保护下，自上而下开挖、支撑和浇筑结构内衬的施工方法称为()。（09试题）A．明挖顺作法B．明挖逆作法C．盖挖顺作法D．盖挖逆作法答案：D2．与基坑明挖法相比，盖挖法施工最显著的优点是()。（11年考题）A．施工成本较低；B．出土速度快C．围护变形小；D．可尽快恢复交通答案：D3．在软土地层修建地铁车站，需要尽快恢复上部路面交通时，车站基坑施工方法宜选择()。（12年考题）A．明挖法 B．盖挖法C．盾构法D．浅埋暗挖法答案：B考点及延伸：明挖顺作法是从地表向下开挖形成基坑，然后在基坑内构筑结构，完成后再填土，从而完成工程的施工方法。盖挖顺作法是自地表向下开挖—定深度后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑，达到设计高程后由下而上浇筑结构。盖挖逆作法是基坑开挖一段后先浇筑顶板，在顶板的保护下，自上而下开挖、支撑和浇筑结构内衬的施工方法。盖挖法施工的优点1.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；2．基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；3.盖挖逆作法施工一般不设内部支撑或锚锭，施工空间大；4．盖挖逆作法施工基坑暴露时间短，用于城市街区施工时，可尽快恢复路面，对道路交通影响较小。盖挖法施工的缺点1．盖挖法施工时，混凝土结构的水平施工缝的处理较为困难；2．盖挖逆作法施工时，暗挖施工难度大、费用高。1.盾构掘进控制“四要素”包括()。（07年一建考点）A.开挖控制一次衬砌控制排土量控制线形控制B.开挖控制一次衬砌控制线形控制注浆控制C.开挖控制一次衬砌控制排土量控制注浆控制D.一次衬砌控制排土量控制线形控制注浆控制答案：B解析：盾构掘进要经过始发、初始掘进、转换、正常掘进、到达掘进五个阶段。而盾构掘进的目的是确保开挖面稳定的同时，构筑隧道结构、维持隧道线形、及早填充盾尾空隙。2．加固地铁盾构进出洞口常用的改良土体方法有()。(09试题)A．小导管注浆B．搅拌桩C．冻结法D．旋喷桩E．降水法答案：BCDE3．软土地区城市地铁隧道施工时，应优先选择的盾构类型有（）（09一级考点）A.手掘式盾构B.半机械挖掘式盾构C.机械挖掘式盾构 D.土压盾构E.泥水盾构答案：DE解析：软土地区城市隧道施工，优先选择密闭式。ABC均为敞开式4.盾构法施工主要步骤为（）。A.工作井建造B.掘进出土C.管片安装D.地表注浆E.衬砌背后注浆答案：ABCE解析：盾构法施工主要步骤为：①工作井建造②盾构安装就位③盾构从始发井推出④安装衬砌管片⑤衬砌背后注浆⑥盾构到达工作井并拆除。5．采用螺旋输送机出土的是()盾构。（09试题）A．手掘式B．网格C．土压平衡D．泥水平衡答案：C背景资料（2011考题）某项目部承接一项直径为4．8m的隧道工程，起始里程为DKl0+100，终点里程为DKl0+868，环宽为1．2m，采用土压平衡盾构施工。盾构隧道穿越地层主要为淤泥质黏土和粉砂土。项目施工过程中发生了以下事件：事件一：盾构始发时，发现洞门处地质情况与勘察报告不符，需改变加固形式。加固施工造成工期延误10天，增加费用30万。事件二：盾构侧面下穿一座房屋后，由于项目部设定的盾构土仓压力过低，造成房屋最大沉降达到50mm。穿越后房屋沉降继续发展，项目部采用二次注浆进行控制。最终房屋出现裂缝，维修费用为40万。事件三：随着盾构逐渐进入全断面粉砂地层，出现掘进速度明显下降现象，并且刀盘扭矩和总推力逐渐增大，最终停止盾构推进。经分析为粉砂流塑性过差引起，项目部对粉砂采取改良措施后继续推进，造成工期延误5天，费用增加25万元。区间隧道贯通后计算出平均推进速度为8环／天。问题：2．事件二中二次注浆应采用什么浆液?3．事件三中采用何种材料可以改良粉砂的流塑性?答：2.事件二的二次注浆是为防止周围地层松弛范围扩大为目的的补充，应采用化学浆液；3.事件三可采用的改良材料有：矿物系（如膨润土泥浆），界面活性剂系（如泡沫），高吸水性树脂系和水溶性高分子系，可单独使用或组合使用。考点及延伸：为使开挖面稳定，土压变动要小；变动大的情况下，一般开挖面不稳定。塑流化改良控制1．土压式盾构掘进时，理想地层的土特性是： (1)塑性变形好；(2)流塑至软塑状；(3)内摩擦小；(4)渗透性低。细颗粒(75μm以下的粉土与黏土)含量30％以上的土砂，塑性流动性满足要求。在细颗粒含量低于30％、或砂卵石地层，必须加泥或加泡沫等改良材料，以提高塑性流动性和止水性。改良材料一般使用矿物系、界面活性剂系、高吸水性树脂系和水溶性高分子系四类。泥浆起着两方面的重要作用：一是依靠泥浆压力在开挖面形成泥膜或渗透区域，开挖面土体强度提高，同时泥浆压力平衡了开挖面土压和水压，达到了开挖面稳定的目的；二是泥浆作为输送介质，担负着将所有挖出土砂运送到工作井外的任务。注浆的主要目的具体如下：l．抑制隧道周边地层松弛，防止地层变形。2．及早使管片环安定，千斤顶推力平滑地向地层传递。3．形成有效的防水层。一次注浆:一次注浆分为同步注浆、即时注浆和后方注浆三种方式1．同步注浆2．即时注浆——环掘进结束后从管片注浆孔注入的方式。3．后方注浆——掘进数环后从管片注浆孔注入的方式一般盾构直径大，或在冲积黏性土和砂质土中掘进，多采用同步注浆；而在自稳性好的软岩中，多采取后方注浆方式。二次注浆是以弥补一次注浆缺陷为目的进行的注浆。具体作用如下：1．补足一次注浆未充填的部分；2．补充由浆体收缩引起的体积减小；3．以防止周围地层松弛范围扩大为目的的补充。以上述1、2为目的的二次注浆，多采用与一次注浆相同的浆液；若以3为目的，多采用化学浆液。注浆量与注浆压力注浆控制分为压力控制与注浆量控制两种。应同时进行压力和注浆量控制。按开挖面是否封闭划分，可分为密闭式和敞开式两类。按平衡开挖面土压与水压的原理不同，密闭式盾构机又可分为土压式(常用泥土压式)和泥水式两种。敞开式盾构机按开挖方式划分，可分为手掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式三种。1．当地层条件差、断面特别大时，浅埋暗挖隧道施工不宜采用()。（09试题）A．中洞法B．柱洞法C．洞桩法D．全断面法答案：D2.将结构断面分成两个部分，即分成上下两个工作面，分步开挖的浅埋暗挖施工方法称为（）（10试题）A台阶法B全断面法C中洞法D单侧壁导坑法答案：A 3．下图为隧道正台阶环形开挖法的示意图，施工中应最先开挖()。（11年考题）A.aB.bC.C和dD.E答案：B提示：先四周，后中央，先上后下。4．相对来说，浅埋暗挖法中施工工期较长的方法有()。（12年考题）A．全断面法B．正台阶法C．双侧壁导坑法D．中洞法E．柱洞法答案：CDE考点及延伸：“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”是浅埋暗挖法施工的十八字方针。(一)、全断面法优点：减少开挖对围岩的扰动次数，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简单，便于组织大型机械化施工；施工速度快，防水处理简单。缺点：对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。(二)、台阶法正台阶法能较早使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。1．台阶法开挖优点(1)灵活多变，适用性强。凡是软弱围岩、第四纪沉积地层，必须采用正台阶法，这是各种不同方法中的基本方法。(2)具有足够的作业空间和较快的施工速度。当地层无水、洞跨小于10m时，均可采用该方法。(三)、台阶法开挖注意事项(1)台阶数不宜过多，台阶长度要适当，(2)对岩石地层，针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工，以防止落石和崩塌。(四)、单侧壁导坑法单侧壁导坑法适用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。(五)、双侧壁导坑法双侧壁导坑法施工安全，但速度较慢，成本较高。(六)中隔壁法和交叉中隔壁法中隔壁法也称CD工法，主要适用于地层较差和不稳定岩体、且地面沉降要求严格的地下工程施工。(七)中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法当地层条件差、断面特大时，一般采用中洞法、侧洞法、柱洞法及洞桩法等施工，其核心思想是变大断面为中小断面，提高施工安全度。1.注浆施工中采用高压喷射注浆法的土类为（）（05年一建考点）A.砂土B.淤泥土C.砂砾土D.粘土 答案：B解析：不同的土质空隙不同，所需注浆的压力也不同。2.浅埋暗挖法施工时，如果处于砂砾地层，并穿越既有铁路，宜采用的辅助施工方法是（）（09一级考点）A.地面砂浆锚杆B.小导管注浆C.管棚超前支护D.降低地下水位答案：C解析：管棚适用于软弱、砂砾地层或软岩、岩堆、破碎带地段。3．关于管棚施工要求的说法，正确的有()。（11试题）A．管棚不得采用焊接钢管B．钢管直径不超过150mm（太绝对）C．钢管间距一般为钢管直径的2．0～2．5倍D．在铁路下方施工时，要采用大中直径的钢管连续布设E．管棚施工工艺流程：设置管棚基地→水平钻孔→压入钢管→管棚支护下开挖答案：CDE4．关于小导管注浆说法错误的是()。（12试题）A．超前小导管支护必须配合钢拱架使用B．钢管长度8～30m不等C．钢管应沿拱的环向向外没置外插角D．两排小导管在纵向应有一定搭接长度答案：B考点及延伸：小导管注浆宜采用水泥浆或水泥砂浆。小导管注浆支护的一般设计如下：钢管直径30-50mm，钢管长3-5m，钢管钻设注浆孔间距为100-150mm，钢管沿拱的环向布置间距为300–500mm，钢管沿拱的环向外插角为5°～15°，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于lm。在砂卵石地层中宜采用渗入注浆法；在砂层中宜采用劈裂注浆法；在黏土层中宜采用劈裂或电动硅化注浆法；在淤泥质软土层中宜采用高压喷射注浆法。管棚超前支护加固地层主要适用于软弱、砂砾地层或软岩、岩堆、破碎带地段。管棚是由钢管和钢拱架组成。沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打入钢管或钢插板，末端支架在钢拱架上，形成对开挖面前方围岩的预支护。钢管直径一般为70—150mm，特殊情况下也可采用300mm或600mm直径钢管。纵向两组管棚搭接的长度应大于3m。根据国内外经验，一般在下列场合采用管棚超前支护：(1)穿越铁路修建地下工程；(2)穿越地下和地面结构物修建地下工程；(3)修建大断面地下工程；(4)隧道洞口段施工；(5)通过断层破碎带等特殊地层；(6)特殊地段，如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。 1．浅埋式地铁车站的出人口设置不宜少于()个。A.5B.3C.2D.4答案：D2．通常地铁车站站台的形式多采用（）A.岛式B.侧式C.岛侧混合式D.马蹄式答案：A3．地铁区间隧道的建筑限界应考虑()。（11年考题）A．设备和管线安装尺寸、厚度；B．施工误差C．测量误差；D．结构沉降答案：A考点及延伸：1．城市轨道交通车站的站台形式可采用岛式、侧式和岛、侧混合的形式，通常地铁车站多采用岛式。2.车站的楼梯、检票口、出人口通道三者的通过能力应满足超高峰小时设计客流的需要，并应满足在发生事故灾害时，能在6min内将一列车乘客、站台上候车人员及车站工作人员全部撤离站台。应确保下车乘客到就近通道或楼梯口的最大距离不超过50m。3.车站出入口的数量，应根据客运需要与疏散要求设置，浅埋车站不宜少于4个出入口。当分期修建时，初期不得少于2个。4.城市轨道交通车站结构形式分为矩形、圆形及马蹄形三大类。5.按区间隧道断面形状可以分为矩形、拱形、圆形和椭圆形等断面形式。6.明挖隧道结构的防水优先采用防水混凝土