地铁隧道过人行地下通道设计施工优化

◇科技论坛◇　科技疆向导　２０１１年第ｌ７期　地铁隧道过人行地下通道设计施工优化　（１．北京城建设计研究总院中国杨雨轩　马长涛２　刘勇。　北京１０００８８；２．北京城建集团深圳分公司广东深土¨ｌ　５１８００３）　【摘要】深圳地铁３号线某人行地下通道位于水贝站至草铺站区间布吉路下，横跨布吉路，钢筋混凝土结构形式，长５６ｍ，宽７ｍ，地铁隧　道在地下通道下方垂直通过，初步设计采用在通道内六竖井跳仓明挖工法，施工难度大、安全隐患大、工期长、造价高。鉴于此我部根据地下通　道结构受力特点提出新做隧道穿过通道范围内钢筋砼底板替换原通道底板，并使其作为隧道拱顶初期支护，采取暗挖工法通过地下通道，优化　的ｘ－＇２ｖ简化了施工工序、降低了安全风险、缩短了工期、降低了成本。为类似工程提供了成功的范例。　【关键词】地铁隧道；人行通道；竖井；明挖；暗挖　１．工程概况　深圳地铁３号线某地下通道位于水贝站至草铺站区间布吉路下．　横穿布吉路　地铁隧道过人行地道暗挖部分讫止里程为ＹＤＫ１３＋　１９．２０５～ＹＤＫ１３＋２８．１４４（ＺＤＫ１３＋０３０．５～ＺＤＫ１３＋０３９．５）．该地下通道为　钢筋混凝土结构形式。长约５６ｍ．结构宽７．０ｍ，底板厚７００ｒａｍ，侧墙厚　５００ｍｍ。受线路坡度影响，地铁隧道不能进行调坡．迫不得已通道底板　道及地下通道结构安全正常使用　２．２地下通道保护设计　与地铁隧道顶板部分重叠，如图：１一ｌ、１—２、１—３　为确保地下通道在地铁隧道施工过程中的正常使用．工程原设计　采用在底下通道内跳仓法　井施工完成地铁过地下通道段。六竖井开　圳市地铁３号线工程详勘阶段岩土工程勘察报告》采用。　②地道保护应满足本身稳定及隧道安全的要求，结构本身不会产　生倾覆、滑移和局部失稳；该保护本身还应保证地铁暗挖隧道安全、城　市道路、地下各类管网不至于位移、应力过大而损坏。　③从保护完成后二衬结构施１：完毕止，在此期问必须保证地铁隧　图１—１人行地道与隧道结构平面位置图　—————　ｔ　／　≤　日１　ｆＹ　９ｍ∞ｉ荐　功Ｋ１　ｏ　５　ｌｎ０ｊ９　图１—２人行地道与Ｂ１断面剖面示意图　挖工序如下：　地道部分施工编为六个竖井进行，每个竖井的施工步骤如下：先　采用型钢框架对要开挖竖井上的地道顶板进行支撑一再凿除竖井部　分地道底板和侧墙．预留侧墙主钢筋．以便与隧道顶板钢筋焊接一开　挖施工竖井一完成该竖井部分隧道衬砌施作　竖井采用逆作法开挖．　每次开挖０．５米．及时安装钢架，喷射混凝土。后期隧道施工凿除临时　竖井隔壁。　避免地道施工中因凿除底板结构受到影响．开挖竖井前地道顶板　采用３排型钢框架预先支撑（开挖①或②竖井时．①和②竖井上型钢　框架同时支护；开挖③　井前需架设③　井型钢框架，可拆除①和②　竖井型钢框架提供行人通行　在北侧地道侧墙上如图打设中１０８＠４００钢管．长２０ｍ．起到凿断　侧墙时支撑侧墙的作用和起暗挖施工超前管棚的作用　ｄＰｌ０８钢管尾　部如图与定位钢架焊接，定位钢架采用工４５　型钢焊接而成．定位钢　架柱底以钢板加膨胀螺栓方式固定于地道底板之上　地道边墙与隧道顶板的连接．将侧墙预留主筋如图通过同规格的　钢筋接长后，与隧道顶板主筋焊接．焊接必需满足规范要求：同时注意　将地道边墙凿除的钢筋（包括纵筋、拉筋等）全部恢复，地道底板纵向　筋与隧道顶板钢筋焊接连接　地道边墙与隧道顶板连接后．注意隧道　顶板铺设防水层及砂浆保护层后．将隧道顶板之上采用素混凝土回填　与周围地道底板平齐，并铺广场砖恢复至原状　Ｂ１断面与两端暗挖断面堵头墙位置设封闭的环框梁．主要用于　承载地道侧墙荷载　图１—３人行地道位置照片　２．地铁隧道过地下通道初步设计　２．１设计原则　①本工程隧道安全等级为二级；计算岩土参数按业主提供的《深　图２—１六竖井平面图　作者简介：杨雨轩（１９７３一），男，工程师，北京建筑工程学院大学本科毕业，长期从事工程施工技术工作，现北京城建设计研究总院工作。　马长涛（１９７２一），男，高级工程师，哈尔滨建筑大学本科毕业，长期从事工程施工技术研究，现任北京城建集团深圳分公司技术负责人。　刘勇，毕业于中南林学院土木工程专业，工程师职称，多年以来一直从事地铁建设的技术工作。　２３７　２０１１年第ｌ７期　科技嚣向导　◇科技论坛◇　暗挖隧道超前小导管预注浆加固，格栅全封闭钢架，Ｃ２０，Ｓ６喷射　混凝土作为初期支护。格栅钢架纵向间距５００ｒａｍ，纵向用　２Ｏ钢筋连　接，外层挂‘Ｐ８钢筋网，网格间距为１５０ｍｍｘｌ５０ｍｍ。　具体施工步序见下图。　÷干～一一ｔ　．　盔篙蔷　：一　｛｛厂＿］ｒｃ　‘　《　—　…’　（　．籀笳　一…—　一－　ｊ　；－ｔ；嚣　～　图２—２　１—１剖面图　图２—３　２—２剖面图　篓　一　…　３．初步设计的特点及难点　…一　…　本段地铁隧道采用六竖井跳仓法施工穿过既有地下通道是深圳　｝　二　～　４壤　ｒ《　■∞札　■■　杠＝Ｈ口●　地铁３号线工程施工关键部位之一，其施工难点主要包括：　∞　＿．－　（１）施工工序繁杂，场地狭小．跳仓法工期长：　，　（２皓瓿工过程中数次开挖竖井．后期凿除竖井隔墙，对通道结构影　【三玉一］Ｉｌ　。　纰　Ｉ　蚺　＿盼　响大．变形难以控制　４．４过地下通道开挖施工工艺　（３）隧道采用明挖分段开挖分阶段封闭施工，防水施工难度大。　４．优化设计方案　我部经过反复调研、论证．提出了如下优化施工方案：在施工前先　分三块将原地道底板既现有隧道顶板凿除．分块采用钢筋砼结构替换　原有地道底板并作为隧道拱顶初期支护．形成初期支护支撑体系后．再　凿除两侧地道底板，同样用钢筋砼封闭。最后隧道分左右洞暗挖通过。　４．１技术可行性分析　穿过既有地下通道的地铁隧道施工分两步．隧道顶板施工和隧道　开挖。其中．隧道顶板分三块将原地道底板既现有隧道顶板凿除，分块　采用钢筋砼结构替换原有地道底板并作为隧道拱顶初期支护．形成初　期支护支撑体系后。再凿除两侧地道底板．同样用钢筋砼封闭。此工序　既有利于施工组织又保证了地下通道的正常使用。　另一方面．隧道开挖是在隧道拱顶初期支护结构已经达到设计强　度后进行．随开挖施工中间墙永久支撑．既保证了施工的安全性，又可　加快工程进度　总之．优化设计方案充分利用了地下通道与地铁隧道结构和不同　５．方案对比　工序的特点，技术可行。　方案对比表　４．２设计优化的方法　六竖井开挖方案　托换人行地道底板方案　本项目总体技术方案围绕合理设计用新施工底板分步骤托换原　通道底板．保证通道结构及地面稳定。围绕这个中心，项目采取以下施　施工　需在地下通道内开挖各个竖井．需　托换人行地道底板方案直接在通道　条件　开挖竖井的各种机械设备。施工　内托换底板．工方法：．　－　占用场地大　行作业．施工方便。占用场地小。完成后即可在洞内进　　①暗挖施工前首先对人行通道两侧的土体，采用地表注浆的方式对　＾行通道两侧回填石粉层进行加固。注浆孔位布置于地道两侧垂直于隧　工期　井开挖施工采用六竖井开挖方案．．大．道方向，每边布置两排，间距３０ｃｍ。注浆完成后方可进行隧道的开挖。　，施工工期较长；并且后期破除工作量　内完成需分六个竖　螽茔鑫爵矍蓉熊　磊至鹾蘧空　　施工简便，天大缩短施工工期。　②以替换后的人行通道结构底板砼为初支．先施作右导洞上半部　安全　六竖井开挖方案需分六个竖井开挖　性　作业．辐犍鹱客　辇蓥髓　导洞．洞室开挖完成后。采用工２０型钢５０ｅｍ间距密排格栅钢架，连接　期较长．施工监测工作始终要重抓。对地道结构扰动大。由于工　开挖髓道　．有效的保证了地道的安全。　原地道底板预埋连接板．连接板周边焊接牢固。两侧采用锁脚锚杆锁　死。然后安装纵向连接筋。形成支护体系。开挖下半部分后，同样采用　六竖井开挖方案涉及的工序繁多，开　托换人行地道底板方案工序　质量　挖竖井、临时支护、破除井壁等等：很　简单，不冲突，每步工序施工　工２０型钢连接上半部型钢格栅拱架．两侧格栅拱架采用横向型钢螺　难保证各个工序质量均能达到要求。　质量容易控翩。　栓连接形成封闭结构．支承原有地道边墙．形成门形框架结构受力。施　工中架设临时竖撑，范围尽量小．以保证对通道的扰动尽量小。　施工　六竖井开挖方案采用竖井开挖临时支　工艺　护，杂：通特别是钢结构框架施工荽求精度高。道顶板临时支护方法，旌工工茎复　　导漏并挖亦是相当成熟施工工艺　酱薹熊耄妻麓　③按同样施工顺序施工左侧导洞。最后整个断面形成完整的型钢　支护体系。　．．．　、　６．施工监控量测　④为了控制施工过程中通道底板沉降，在地下通道开挖面两侧布　设监测点。通过高精度徕卡全新ＴＰＳ１２００全站仪每一天进行一次监．　≮　；　测．底板面沉降监测结果沉降最大为１５ｍｍ。满足设计要求。　，　４．３过地下通道施工总体部署　｝　在施工前先分三块将原地道底板既现有隧道顶板凿除．分块采用　钢筋砼结构替换原有地道底板并作为隧道拱顶初期支护．形成初期支　、　护支撑体系后。再凿除两侧地道底板．同样用钢筋砼封闭。然后隧道开　挖根据现有Ａ３段及Ｂ１断面临时支撑将整个隧道分为四个断面．将　主体结构分成４块．按下图所示顺序逐步开挖ｌ～４号导涧．开挖完成　后立即架设中间墙永久支撑．采用型钢支护　形成中柱支撑体系完成　在通道底板托换及暗挖施工过程中．分析地面的下沉可能会比较　后．再施作洞室二衬。二衬施工过程中用于初期支护的型钢临时支撑　明显．设计要求本次观测重点是地道托换及暗挖施工过程中地面的沉　体系不予拆除。直接浇筑在砼中．和二衬钢筋一起受力以保证地道的　降。随着簏工的进程，地表沉降呈规律性的变化，最终沉降为ｌ５ｍｍ，　稳定　满足设计要求。通过对比分析，我们发现数据变化分（下转第１８６页Ｊ　２０１１年第１７期　科技嚣向导　◇职业教育◇　浅谈电子电工教学中的创新　杨琪　（苏州建设交通高等职业技术学校江苏苏州２１５００５）　【摘要Ｊ本文针对电子电工教学中可能存在的一些问题，讨论了如何在电子电工教学中创新教学，从教学的技术现代化和教学方法本身　提出了一些思路，做好这两方面，才能够培养出创新型人才。　【关键词】电子电工；教学；创新　这种实验模式是开放的模式．不需要具体的时间限制．主要在于学生　电子电工这门课涉及到很多相关的基础性课程．比如像电子类的　的主动性．当有一定想法时．就可以到实验室进行实验设计．以求创新　课程、机电类的课程、以及自动化方面的课程。这些课程的理论性很　的火花。　强。同时还要经过大量的实践。学生在学习这些课程的过程中难免不　３．使用形象类比的方法进行知识的讲授　会产生对这些课程的厌恶之情．甚至会感觉这些课程是枯燥的、乏味　电子电工的基础性课程会涉及到很多常用的规律和结论．这些结　的，遇到这些问题。就需要我们在电子电工的教学过程中使用创新教　论和规律要进行深刻的理解和消化　在教学的过程中使用形象类比的　学，这样才能提高学生学习的积极性．使得他们能够很快的掌握基本　方法可以帮助学生增强记忆。带来信心的倍增。有一句话说的很好，就　理论知识和实践技能　只有这样才能培养出适合国家、企业和社会的　是：师傅领进门，修行在个人。这句话说明了我们教学人员讲解知识的　高素质高技能的优秀人才　方法对于学生是很重要的．方法不对．可能学生们需要花费很大的时　０．引言　１．多媒体现代化教学手段的使用　由于电子电工的教学涉及到很多课程．并且这些课程很多都是比　较深奥难懂的。即使我们的教学人员的课讲得再好。也许我们的学生　还是无法完全理解　在教学中发现．将多媒体现代化教学手段应用到　我们机械人为式的教学中．会带来很好的效果．尤其在带动学生的积　极性方面。多媒体现代化教学里包含了大量的动画和声音．具有形象　所以教学的方法是非常的重要的　性、多样性、新颖性、直观性、丰啻眭等特点，使得枯燥的教学变得生动　４．善于提问．引导学生　在教学的过程中．我们的教学人员要善于提出问题，从而去引导　和形象．使得枯燥无味的知识以不同的方式展现在学生的面前．使得　他们的理解更加容易和深刻．大大提高了学习的效率　比如在讲解三　极管的放大作用时．器件的内部变化用传统说教的方法根本无法解释　靖楚．　俑多媒体技术。一下子将三极管里面的电流和电压的变化情　况生动形象的展现在面前　同时生动有趣的画面还大大带动了学生学　习的热情．自主学习的氛围得到加强。　学生去思考．让他们去发现问题的答案。去怀疑可能的问题，所以老师　的问题也是很重要，需要一些创新性的问题来引导学生。在怀疑中发　现问题．在思考中提出创新．这样可以培养我们学生很好的思维能力　和创新能力　间去理解．这样会大大打击他们学习的积极性。让我们的学生很轻松　的理解知识，掌握结论和规律。可以帮助他们建立自信心。同时也会让　他们学习到获取知识的方法．即使将来不在学校，没有人为他们讲解，　他们也会通过自己的方法来得到需要的知识．这个才是我们教学人员　交给学生的．也是我们学生需要学习的。这个也是将来对人才的要求，　５．结语　电子电工的教学需要大胆的创新。要根据学生的实际情况，因材施　２．强化实验教学．创新实验教学　进行必要的培训，提　在现代电子电工的教学中．实践教学是很重要的．增强学生的实　教．同时我们的教学人员也要不断提高自身的素质，根据现有电子电工教学的环境和设备，制定出　践能力。对于理解理论教学中的问题是很有帮助的。我们都知道．电子　出一些创新陲的教学方法，电工中学到的很多理论知识．都可以很好的与实际相关联．好的实验　合理的教学方法。只有这样．才能将电子电工教学工作做好，也只有这样，　环节通常都可以带动学生的学习积极性．增强他们学习的自信心．同　时还可以大大增强学生们的创新能力　在实验课上．学生们可以很好　的去理顺在课堂中学到的知识．同时也能够很好的提高自己的实践能　【参考文献】　‘　才能培养出符合社会，符合公司需要的创新型高技能人才。孽　力。　创新型的电子电工实验平台可以更好的为我们的实验环节服务。　现在很多实验平台会遇到实验场地不够．实验仪器和设备的老化．无　法保证学生们的实验环节．所以在实验平台这块．需要投入大量的资　金．确保我们的实验室可以为学生们做实验提供保证．大量的创新性　实验要不断的引入．平时在做一部分验证性实验的同时．还要将创新　性实验与之结合。刨新性的实验真正的提高了我们学生的思维能力和　创新能力．还可以调动学生们学习的热情．有助于培养他们的创新能　力和促进他们的综合素质的发展　创新性的实验教学可以分为三个层　次，每层之间又可以很好的衔接和比较。这三个层次分别为：基础级、　设计级和创新级。这种实验教学的模式大大淡化了课程内外的区别．　实验本身并不需要具体的结果．这个主要是为了强化“创新”的目的．　［１］韩亮如何激发学生学习电子电工教学内容的兴趣和动力［Ｊ】．硅谷．２００９，（１０）．　［２］吴文芳．基于网络下的电子电工教学［Ｊ】．魅力中国，２ｏｏ￣，（２０．　［３］秦四新．高职院校电子电工实训教学策略初探【Ｊ】．魅力中国，２Ｏｌ　ｏ，（０３）．　［４］徐叶军，赵伟．高职院校电子电工实训的教学与管理阴．陕西教育（高教版）１　２００８，（０３）．　ｆ５］阮小江．技能教学中的素质教育渗透——电子电工专业学生素质教育与电工　技能教学的结合『Ｊ１．新课程研究　师教育），２００８，（０３）．　『６］薛恒碧．关于高职院校电工教学中教学方法和教学手段的探讨【Ｊ］．现代企业　教育，２００９，（１４）．　［７］贺建彬．《基础电工教学》的一点思考【Ｊ】．西北职教，２００８，（０ｚ）．　ｆ８］张翠明，宋菲．实施“教、学、做”突显学生能力培养——以电工教学为例叨．　石家庄职业技术学院学报，２００８，（０２）．　ｆ９］鹿有强．浅谈电工教学中的理论与实践相结合叫．科技信息，２００８，（３０）．　｛上接第２３８页）以下几个阶段：　（１）在地道底板托换阶段，由于隧道未开挖，地面沉降较小　（２）在隧道暗挖过程中，地面沉降速率较大。　（３）随着隧道暗挖施工完成，地面最终沉降稳定在近１５ｒａｍ　一　Ｉ参考文献】　ｆ１１混凝土结构设计规范（ＧＢ５Ｏ０１－２００２）．　ｆ２　混凝土结构工程施工质量验收规范（ＧＢ５０２０４—２００２）．　７．结论　城市地铁在垂直通过人行通道结构相互影响时．当由于条件限制　［３］建筑基坑支护技术规范（ＪＧＪＩ２０－－９９）．　ｆ４］陈宗基．地下巷道长期稳定性的力学问题叨．武汉：岩石力学与工程学报　１９８２，ｖｏ１．１，Ｎｏ．１．　不能进行线路调坡或通道改移时．采用合理的底板托换方案取代竖井　ｆ５］孙广忠．岩体结构力学『Ｍ１．北京：科学出版社，．１９８８．　施工方案是首选之～，它将通道的受力状况与地铁综合考虑．在降低　［６］宋成辉，李晓，杨志法．鸳窝梁隧道初次支护评价新方法［Ｊ］．武汉：岩土力学　安全风险的同时又能保证质量、节约工期、成本。为类似情况提供了一　２００８．ｖ０１　２９．Ｎｏ．１．　个成功范例。●　１８６