《地鐵施工技術(shù)》課程

教學(xué)設(shè)計(jì)

二級(jí)學(xué)院：公路與鐵道工程學(xué)院

教研室：

教師：

年月

目錄

任務(wù)1城市軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì).........................................1

任務(wù)2地鐵區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...................................................6

任務(wù)3地鐵車站建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................12

任務(wù)4鉆孔灌注樁基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工序..................................16

任務(wù)5土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝............................................19

任務(wù)6明挖法地下結(jié)構(gòu)施工防水............................................23

任務(wù)7地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工............................................27

任務(wù)8蓋挖順作法車站施工................................................30

任務(wù)9超前支護(hù)與地層預(yù)處理施工..........................................33

任務(wù)10臺(tái)階法施工.......................................................36

任務(wù)11分部開挖法施工....................................................40

任務(wù)12初期支護(hù)施工.....................................................43

任務(wù)13防水層施工.......................................................51

任務(wù)14二次襯砌施工.....................................................56

任務(wù)15監(jiān)控量測(cè).........................................................63

任務(wù)16盾構(gòu)始發(fā).........................................................68

任務(wù)17盾構(gòu)掘進(jìn).........................................................73

任務(wù)18盾構(gòu)管片拼裝.....................................................77

任務(wù)19盾構(gòu)管片背后注漿與防水...........................................80

任務(wù)20盾構(gòu)到達(dá).........................................................84

任務(wù)21沉管法施工.......................................................87

任務(wù)22橋梁基礎(chǔ)施工.....................................................90

任務(wù)23橋梁墩臺(tái)施工.....................................................95

任務(wù)24橋梁上部結(jié)構(gòu)施工.................................................98

任務(wù)25無昨軌道施工....................................................102

任務(wù)26無縫線路鋪設(shè)....................................................107

任務(wù)27整體道床道岔鋪設(shè)................................................109

任務(wù)1城市軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

—1、任務(wù)描述

地鐵車站客流量調(diào)查表的制作，并進(jìn)行實(shí)地客流量的調(diào)查；然后根據(jù)客流量的調(diào)查數(shù)據(jù)

做近遠(yuǎn)期客流量的預(yù)測(cè)；最后根據(jù)客流情況確定路網(wǎng)的形式。

二'學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)

1.具備客流量調(diào)查和預(yù)測(cè)的能力；1學(xué).會(huì)客流量預(yù)測(cè)的方法；

2.具備路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)能力；2掌.握路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則；

3.具備線路設(shè)計(jì)的能力。3.掌握線路設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)。

三、建議學(xué)時(shí)

建議2學(xué)時(shí)。

四、學(xué)習(xí)資訊

《西安地鐵路網(wǎng)規(guī)劃圖》、《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《西安地鐵2號(hào)線客流量調(diào)查表》、《西安地

鐵2號(hào)線施工圖》、“上海地鐵1號(hào)線的客流量預(yù)測(cè)”案例。

五、教學(xué)組織

1.方法描述

采用案例講解法，以“上海地鐵1號(hào)線的客流量預(yù)測(cè)”為例。

2.實(shí)施步驟

第一步：介紹客流量預(yù)測(cè)的意義、目的、步驟和方法；

第二步：以“上海地鐵1號(hào)線的客流量預(yù)測(cè)”為例，講解具體的客流量預(yù)測(cè)的計(jì)算。

第三步：布置任務(wù)，學(xué)生分組，制作客流量調(diào)查表，實(shí)地調(diào)查西安地鐵2號(hào)線鳳城五路

站的客流。

第四步：根據(jù)客流量調(diào)查表和客流量近遠(yuǎn)期的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，做路網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

第五步：成績?cè)u(píng)定。

第六步：問題分析，總結(jié)知識(shí)要點(diǎn)。

六、考核評(píng)價(jià)

見課程整體設(shè)計(jì)中的“表1-5學(xué)習(xí)任務(wù)考核評(píng)價(jià)表”和“表1-6項(xiàng)目考核權(quán)重表”。

七、總結(jié)反思

客流量的預(yù)測(cè)是一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用不同的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，教師

在案例講解過程中要細(xì)致全面。

八、知識(shí)準(zhǔn)備

1.軌道交通客流量預(yù)測(cè)

1）客流量預(yù)測(cè)的意義和目的

城市軌道交通建設(shè)的目的是為了滿足城市居民不斷增長的出行需求。這種需求數(shù)量的變

化隨著交通狀況、路網(wǎng)建設(shè)、不同交通方式的競爭而呈動(dòng)態(tài)性變化。城市軌道交通建設(shè)的模

式和規(guī)模要適應(yīng)近期城市交通的需求，又要適應(yīng)遠(yuǎn)期城市交通發(fā)展的要求，因此，在研究城

市當(dāng)前客流量特點(diǎn)和規(guī)模的基礎(chǔ)上，進(jìn)行城市客流量預(yù)測(cè)是十分必要的。

2）客流量發(fā)展的主要決定因素

（1）城市土地利用。（2）城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。（3）城市外向型經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。（4）城市

交通設(shè)施建設(shè)的自身發(fā)展。

3）客流量預(yù)測(cè)的思路和方法

進(jìn)行客流量預(yù)測(cè)，首先要開著那詳盡的交通調(diào)查，收集與客流量預(yù)測(cè)相關(guān)的各種基礎(chǔ)資

料并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定有關(guān)參數(shù)，然后在此基礎(chǔ)上建立科學(xué)的預(yù)測(cè)模型，通過計(jì)算機(jī)方針,

最后得到預(yù)測(cè)結(jié)果。

（1）交通調(diào)查資料的收集與分析。

交通調(diào)查主要包括居民出行調(diào)查、道路交通狀況調(diào)查、公交線路隨車調(diào)查、社會(huì)經(jīng)濟(jì)調(diào)

查4個(gè)方面。

（2）常用預(yù)測(cè)技術(shù)。

①指數(shù)平滑法、比例增長法和多元回歸法。

②吸引范圍法。

③吸引系數(shù)法。

④轉(zhuǎn)移曲線法。

2.以“上海地鐵1號(hào)線的客流量預(yù)測(cè)”為例

3.城市軌道交通路網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)

1）軌道交通基本概念

客運(yùn)量、客流、居民流動(dòng)度、運(yùn)程、客流密度、車輛容量、列車編組數(shù)、列車容量、列

車行車間隔、通過能力、輸送能力。

2）軌道交通路網(wǎng)結(jié)構(gòu)型式

根據(jù)城市現(xiàn)狀與規(guī)劃情況編制的路網(wǎng)中各條線路組成的幾何圖形一般稱路網(wǎng)結(jié)構(gòu)型式。

其型式一般要與城市道路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)型式相適應(yīng)，但在選定時(shí)，首先應(yīng)考慮客流主方向，并為

乘客創(chuàng)造便利條件，以便吸引更多的乘客。

路網(wǎng)結(jié)構(gòu)型式布置適當(dāng)與否，直接關(guān)系到路網(wǎng)建成后的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和交通服務(wù)

質(zhì)量。為此，在設(shè)計(jì)路網(wǎng)時(shí)，不但要考慮各線的具體情況，更要考慮路網(wǎng)的整體布局，也就

是要考慮路網(wǎng)總的結(jié)構(gòu)型式是否合理。目前-世界各國城市的快速軌道交通路網(wǎng)結(jié)構(gòu)型式比較

繁雜，但從幾何圖形上分析，大致可歸納為放射型、環(huán)線型、混合型路網(wǎng)等，各種幾何結(jié)構(gòu)

圖形見圖2。

2

（2）_點(diǎn)集中型（3）中心地區(qū)梟中型（4）中心地區(qū)環(huán)圾型（5）Peteisen交基1（6）Petersen受型2

(8)Caucr原型(9)Cauer51(10)Petersen5S3(11)Schimpff■型(12)Schimpff改進(jìn)型

(15)Tumer&(l6)Tumcr變9I(17)Turner交型2(18)Petersen改進(jìn)型

圖1軌道交通路網(wǎng)幾何結(jié)構(gòu)圖形

3）換乘站在路網(wǎng)設(shè)計(jì)中的重要作用

在軌道交通路網(wǎng)中,2條或多條線路構(gòu)成的交叉點(diǎn)即換乘站在路網(wǎng)設(shè)計(jì)中有著特殊重要的

地位和作用。

從日常的路網(wǎng)運(yùn)營狀況看，線路之間交叉點(diǎn)的個(gè)數(shù)、位置決定著路網(wǎng)的形態(tài)，影響著路網(wǎng)

中各換乘站客流量的大小、乘客的換乘地點(diǎn)、出行時(shí)間及方便程度，從而影響了整個(gè)路網(wǎng)的運(yùn)

輸效率。

從交通與城市發(fā)展的相互作用關(guān)系看,換乘站處有更大的客流上下，因此與一般車站相比

而言，換乘站處土地利用價(jià)值會(huì)超常升值,并對(duì)周圍的土地利用格局和規(guī)模產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，

最終可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)城市布局結(jié)構(gòu)體系的變化和調(diào)整。例如,東京山手線上的新宿站，由于有7

條以上的軌道交通線路在此交匯，不久便由一般的城市區(qū)域逐步發(fā)展成東京都重要的城市副

中心。

目前歐美流行的停車一換乘方式在不久的將來很可能成為我國的現(xiàn)實(shí)，那時(shí)換乘站在城

市發(fā)展中的作用及地位將顯得更加重要。我國目前在大力發(fā)展汽車業(yè),即使在上海這樣的路面

交通比較擁擠的大城市,汽車保有量也將獲得較大的增長。

根據(jù)有關(guān)規(guī)劃資料，預(yù)計(jì)上海未來的汽車保有量水平將由1996年的40余萬輛發(fā)展到100

萬?150萬輛。盡管上海市的道路網(wǎng)絡(luò)還將大規(guī)模建設(shè)，但絕不可能在市中心區(qū)容納成倍增長

的汽車擁有量,其結(jié)果必然是把大量的小汽車排斥在市中心區(qū)之外，這個(gè)界限很可能是目前的

內(nèi)環(huán)線或軌道交通環(huán)線。這樣，軌道交通環(huán)線即目前的東方明珠線的環(huán)線部分上的車站，尤

其是那些未來與其他軌道交通線交叉的那些車站，將成為有大量乘客換乘的場(chǎng)所。

如果在車站附近規(guī)劃停車場(chǎng)，將會(huì)更加增大這些車站的客流量。相應(yīng)地，地面交通線路

的站點(diǎn)也傾向于在此處布設(shè)，進(jìn)一步增加換乘站附近地區(qū)交通的可達(dá)性及機(jī)動(dòng)性，隨后，其

附近地區(qū)的土地利用便開始發(fā)生重大的變化。

因此，在軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃中，要非常慎重地選擇換乘站的位置，而且只依靠交通部門

的努力是不夠的，必須與城市規(guī)劃部門一起緊密協(xié)作，從城市長遠(yuǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略高度上認(rèn)識(shí)換

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乘站位置對(duì)城市規(guī)劃結(jié)構(gòu)的重要影響，合理選擇換乘站位置，并對(duì)其周圍空間進(jìn)行長遠(yuǎn)而周

密的規(guī)劃。

4）路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

（1）路網(wǎng)中的規(guī)劃線路走向應(yīng)與城市交通中的主客流方向一致。

（2）路網(wǎng)規(guī)劃要與城市發(fā)展規(guī)劃緊密結(jié)合，并適當(dāng)留有發(fā)展的可能性。

（3）規(guī)劃線路要盡量沿城市干道布設(shè)。

（4）路網(wǎng)中的線路布置要均勻，線網(wǎng)密度要適當(dāng)，乘客換乘要方便，換乘次數(shù)要少。

（5）路網(wǎng)要與城市公共交通路網(wǎng)相銜接，以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，為乘客提供優(yōu)質(zhì)交通

服務(wù)。

（6）路網(wǎng)中各條規(guī)劃線上的客運(yùn)負(fù)荷量要盡量均勻，避免個(gè)別線路負(fù)荷過大或過小的現(xiàn)

象。

（7）在選擇線路走向時(shí)，應(yīng)考慮沿線地面建筑的狀況，要注意保護(hù)國家重點(diǎn)歷史文物古

跡和保護(hù)環(huán)境。

（8）車輛段是快速軌道交通車輛停放和檢修的基地，在規(guī)劃線路時(shí)，一定要同時(shí)規(guī)劃好

其位置和用地范圍。

（9）環(huán)線的設(shè)置要因地制宜，不可生搬硬套。

（10）在確定路網(wǎng)規(guī)劃中的線路修建程序時(shí)，要與城市建設(shè)計(jì)劃和舊城改造計(jì)劃相結(jié)合，

以保證快速軌道交通工程建設(shè)計(jì)劃實(shí)施的可能性和連續(xù)性以及工程技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的合理性。

5）路網(wǎng)線的規(guī)劃

（1）選定線路走向

選定路網(wǎng)中各條線路的走向是網(wǎng)線規(guī)劃的主要內(nèi)容。一般應(yīng)結(jié)合城市道路網(wǎng)和客流流向

情況,沿城市主干道和主客流方向布設(shè)線路,其路由要盡量經(jīng)過大的客流集散點(diǎn),如商業(yè)中心、

文化娛樂中心、對(duì)內(nèi)對(duì)外交通摳紐和大的居民住宅區(qū)等。在確定線路起始點(diǎn)位置時(shí)，要預(yù)留向

城市周圍集團(tuán)城鎮(zhèn)延伸的可能性，以適應(yīng)城市遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。尤其對(duì)一個(gè)正在發(fā)展中的城市,

一定要注意將路網(wǎng)設(shè)計(jì)成“開放式”而不是“封閉式”的，即路網(wǎng)中的線路端點(diǎn)，根據(jù)城市規(guī)

劃需要，要設(shè)計(jì)成可向外延伸而不是往里收縮的型式。

（2）路網(wǎng)規(guī)模

路網(wǎng)規(guī)模由路網(wǎng)的線路數(shù)量和線路總長度2部分組成。線路數(shù)量可根據(jù)各城市的干道網(wǎng)情

況和主客流方向選定。但線路長度，一個(gè)城市究竟要規(guī)劃多少條線路才比較經(jīng)濟(jì)合理，這是路

網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中比較關(guān)注的問題。目前，國內(nèi)還沒有這方面的具體規(guī)定,一般按下列集中方法計(jì)

算其長度。

6）路網(wǎng)設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)

影響快速軌道交通路網(wǎng)設(shè)計(jì)的因素較多,其中一些主要技術(shù)要點(diǎn)有：

①路網(wǎng)應(yīng)在城市總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上,根據(jù)遠(yuǎn)期客流量預(yù)測(cè)分析,正確地把握土地利用與交

通之間的相互關(guān)系,合理選擇路網(wǎng)布局，使之能適應(yīng)城市未來的發(fā)展要求。

②軌道交通線路應(yīng)考慮與其他城市地面公共交通、城市對(duì)外客運(yùn)交通樞紐（如火車站、輪

船碼頭、長途汽車站、航空港等）的聯(lián)系，以適應(yīng)城市總體規(guī)劃的交通結(jié)構(gòu)。如瑞士建立高速

城市交通系統(tǒng)，將地鐵與歐洲高速鐵路相連，在旅行時(shí)間、運(yùn)輸量、費(fèi)用和安全方面取得了很

好的效果。

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③快速軌道交通線路要沿主要客流方向布設(shè),并盡可能經(jīng)過大型客流集散點(diǎn),如主要工業(yè)

區(qū)、大型住宅區(qū)、商業(yè)、文化中心、公交樞紐、機(jī)場(chǎng)、火車站、碼頭、長途汽車站等，便于

乘客直達(dá)目的地,應(yīng)盡量減少換乘。

④為加強(qiáng)中心城對(duì)周圍區(qū)域的輻射力及吸弓I力，線路應(yīng)貫通市中心。一般貫通市中心的線

路稱為直徑線。而一端終點(diǎn)位于市中心的線路稱為半徑線。從路網(wǎng)體系及線路運(yùn)輸效率方面

來看，以直線為宜。

⑤線路盡量沿城市道路干線走向，一方面便于吸引沿線地面交通量,另一方面便于施工。

因?yàn)闊o論線路是位于地上還是地下,線路的拆遷工程量較小,不會(huì)遇到高層建筑的樁基等問題,

還可降低土地使用費(fèi)，易于維修管理等優(yōu)點(diǎn)。此外,隨著近年盾構(gòu)法施工設(shè)各、工藝水平的提

高,在道路下方修建暗挖隧道會(huì)對(duì)干線道路產(chǎn)生重大影響。

⑥力爭多設(shè)換乘點(diǎn)，盡量使得城市內(nèi)任意起終點(diǎn)間的乘客出行至多換乘1次即可到達(dá)目的

地,即盡量避免換乘2次及其以上的情況,因?yàn)檫@會(huì)使旅客在途時(shí)間大大增加。同時(shí),為提高運(yùn)

輸效率，換乘點(diǎn)應(yīng)分散布置，不宜過分集中。

⑦選擇線路走向要考慮城市的自然、人文、地理等制約條件。盡可能選擇較好的地形、

地質(zhì)條件，保護(hù)歷史文物,減少對(duì)重要地面建筑和地下構(gòu)筑物的影晌。

⑧線路經(jīng)過中心城區(qū)時(shí)，宜以設(shè)地下線路為主,從而減少拆遷征地、噪音、振動(dòng)及其與城

市道路交通的相互干擾；經(jīng)過郊區(qū)時(shí),在不破壞自然風(fēng)景的前提下,宜選擇地面或高架形式，

以降低建設(shè)成本。

⑨規(guī)劃線路時(shí)要考慮車輛段、停車場(chǎng)的位置和連接兩線路之間的聯(lián)絡(luò)線；若幾條線路共

用一個(gè)車輛段時(shí)，應(yīng)設(shè)置連接兩線的聯(lián)絡(luò)線。

⑩在現(xiàn)階段規(guī)劃我國城市軌道交通時(shí),規(guī)劃線路應(yīng)涉及城市開發(fā)區(qū)及新的規(guī)劃區(qū)域,因?yàn)?/p>

我國現(xiàn)在仍是發(fā)展中國家,城市化水平還不高,城市的發(fā)展還要經(jīng)歷較長時(shí)期。城市地域規(guī)模

在快速膨脹,許多郊區(qū)地帶雖然目前客流、車流都很少，但如果在這里規(guī)劃一些大型集散點(diǎn)，

如體育館、游樂園、大型居民區(qū)等，在它們實(shí)施后就會(huì)引來大量的客流、車流，以緩解市中心

區(qū)域的交通擁擠和人口密度過大等問題。

7）線路設(shè)計(jì)

地鐵線路的走向與埋深，收工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地面和地下空間現(xiàn)狀等影響較大，

直接關(guān)系到造價(jià)高低和施工的難易程度。

①線路選線

線路選線即是路網(wǎng)規(guī)劃及預(yù)可行性研究階段的內(nèi)容，也是可行性研究階段的內(nèi)容，包括

線路走向、線路路由、車站分布、輔助線分布、線路交叉形式、線路敷設(shè)方式等的選擇。

②線路方向及路由選擇

需要考慮的主要因素有：線路的作用、客流分布于客流方向、城市道路網(wǎng)分布狀況、隧

道主體結(jié)構(gòu)施工方法、城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力。

③線路的平面與縱斷面

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任務(wù)2地鐵區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—1、任務(wù)描述

工程背景：“北京地鐵8號(hào)線清河小營站~永泰莊站區(qū)間”的工程概況和地勘資料。根據(jù)

已知的地勘參數(shù)，確定區(qū)間結(jié)構(gòu)的施工方法，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型。做區(qū)間結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算，并以

書面形式表現(xiàn)出來。繪制區(qū)間結(jié)構(gòu)的施工圖。

二、學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)

1.具備結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算的能力；

L學(xué)會(huì)區(qū)間結(jié)構(gòu)計(jì)算；

2.具備結(jié)構(gòu)選型、確定施工方法的能力；

2.掌握區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)形式與構(gòu)造要求。

3.具備區(qū)間結(jié)構(gòu)識(shí)圖和繪圖的能力。

三、建議學(xué)時(shí)

建議6學(xué)時(shí)。

四'學(xué)習(xí)資訊

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《西安地鐵2號(hào)線施工圖》、“北京地鐵8號(hào)線清河小營站~永泰莊站區(qū)

間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”案例。

五、教學(xué)組織

1.方法描述

采用案例講解法，以“北京地鐵8號(hào)線清河小營站~永泰莊站區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”為例。

2.實(shí)施步驟

第一步：提出工程背景資料：“北京地鐵8號(hào)線清河小營站~永泰莊站區(qū)間”的工程概況

和地勘資料。

第二步：介紹區(qū)間隧道的結(jié)構(gòu)形式。

第三步：以“北京地鐵8號(hào)線清河小營站~永泰莊站區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”為例，講解區(qū)間結(jié)構(gòu)

的選型和結(jié)構(gòu)計(jì)算。

第四步：布置任務(wù)，學(xué)生分組，根據(jù)地勘參數(shù)確定結(jié)構(gòu)形式，做結(jié)構(gòu)計(jì)算并繪制結(jié)構(gòu)施

工圖。

第五步：成績?cè)u(píng)定。

第六步：問題分析，總結(jié)知識(shí)要點(diǎn)。

六、考核評(píng)價(jià)

見課程整體設(shè)計(jì)中的“表1-5學(xué)習(xí)任務(wù)考核評(píng)價(jià)表”和“表1-6項(xiàng)目考核權(quán)重表”。

七、總結(jié)反思

6

區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的確定是重點(diǎn)，結(jié)構(gòu)計(jì)算是難點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)該加強(qiáng)力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，

教師在案例講解過程中要細(xì)致全面。

八、知識(shí)準(zhǔn)備

1.地鐵區(qū)間隧道選型的原則

（1）區(qū)間隧道即連接兩個(gè)車站之間的隧道；

（2）區(qū)間隧道的走向和埋深，受到工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地面和地下環(huán)境影響，施

工方法等因素制約，直接關(guān)系到造價(jià)的高低和施工的難易；

（3）地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)包括：行車隧道、渡線、折返線、地下存車線、聯(lián)絡(luò)線以及其它

附屬建筑物；

（4）地鐵區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)與構(gòu)造主要取決于隧道的用途、沿線地形、地物、水文地質(zhì)、

工程地質(zhì)、施工方法、環(huán)境要求、維修管理、工期要求以及投資高低等因素。

2.地鐵區(qū)間隧道的結(jié)構(gòu)形式

（1）明挖法修建的地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)形式

1）整體式襯砌結(jié)構(gòu)

2）裝配式襯砌結(jié)構(gòu)

3）區(qū)間喇叭口隧道

4）渡線隧道、折返線隧道

5）聯(lián)絡(luò)通道及其他附屬結(jié)構(gòu)

圖1矩形斷面

（2）礦山法修建的地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)形式

圖2馬蹄形斷面

（3）盾構(gòu)法修建的地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)形式

7

圖3圓形斷面圖4矩形結(jié)構(gòu)斷面的建筑限界圖

(4)特殊地段區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)形式

沉埋結(jié)構(gòu)(穿越江、河、湖、海)、頂進(jìn)法施工(穿越鐵路、地下管網(wǎng)等)。常采用矩形

斷面。

3.地鐵區(qū)間隧道的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造

(1)明挖法截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造

明挖法區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟：

①內(nèi)部凈空尺寸的確定

土建設(shè)計(jì)圖應(yīng)在此基礎(chǔ)上另行考慮施工誤差及結(jié)構(gòu)變形等因素后擬定結(jié)構(gòu)段面尺寸，以紙面

向里為行車方向。

②隧道結(jié)構(gòu)斷面厚度尺寸的擬定

根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或模擬法，進(jìn)行試算，先假定截面尺寸，然后進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)行調(diào)整。

(2)礦山法截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造

1)區(qū)間隧道襯砌橫斷面形狀

①用礦山法修建的區(qū)間隧道的界面尺寸應(yīng)符合建筑限界要求，還要考慮施工、測(cè)量誤差

以及結(jié)構(gòu)固有的變形量，可按工程模擬法確定，無資料時(shí)按下表所示；

②H、III級(jí)圍巖變形量很小，設(shè)計(jì)時(shí)不考慮；曲線段時(shí)內(nèi)輪廓需加寬。

③理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出：

a.當(dāng)區(qū)間隧道襯砌主要承受豎向荷載和不大的水平荷載時(shí)，襯砌拱部軸線采用單心圓弧

線或三心圓弧線，墻部可采用直線；

b.當(dāng)襯砌承受豎向荷載的同時(shí)，還承受較大的水平荷載，結(jié)構(gòu)軸線用多段圓弧連接而成。

表1預(yù)留變形量(cm)

圍巖類別單線隧道雙線隧道

IV3~55~7

V5~77~10

VI特殊設(shè)計(jì)特殊設(shè)計(jì)

2)襯砌截面尺寸擬定

①包括初期支護(hù)的各設(shè)計(jì)參數(shù)以及二次襯砌的各設(shè)計(jì)參數(shù);

8

②初期支護(hù)采用工程模擬法擬定；

③一般的二次襯砌采用C20素混凝土，20?30cm即可;

④將圍巖較差地段的襯砌向圍巖較好地段延伸5?10m；

⑤初期支護(hù)與二次襯砌的結(jié)構(gòu)縫應(yīng)設(shè)在一起。

表2復(fù)合襯砌初期支護(hù)的參數(shù)設(shè)計(jì)

圍巖類別單線雙線

噴射混凝土厚度5Toem設(shè)置錨噴射混凝土厚度10~15cm設(shè)置

II桿，長度2.0m,間距，錨桿，長度2.5m,間距

必要時(shí)局部設(shè)置鋼筋網(wǎng)l~1.2m,必要時(shí)配置鋼筋網(wǎng)

噴射混凝土厚度1075cm設(shè)置錨啜射混凝土厚度15cm設(shè)置錨

III桿，長度2.0~2.5m,間距1m,必樸，長度2.5~3.0m,間距1m,

要時(shí)配置鋼筋網(wǎng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)

噴射混凝土厚度20cm設(shè)置錨

噴射混凝土厚度15cm設(shè)置錨桿，桿，長度3~3.5m,間距0.

底:度2.5m,間距0.8~lm,配置

IV配置鋼筋網(wǎng)，必要時(shí)設(shè)

鋼筋網(wǎng)，應(yīng)施作仰拱8~lm,

置鋼支撐，仰拱

噴射混凝土厚度20cm設(shè)置錨桿，

長度3.0m,間距0.6~0.8m,配

通過實(shí)驗(yàn)或計(jì)算確定

V置鋼筋網(wǎng)，必要時(shí)設(shè)置鋼支撐，

應(yīng)施作仰拱

圖5單線馬蹄形隧道建筑限界圖

（3）盾構(gòu)法截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造

1）橫截面內(nèi)輪廓尺寸

根據(jù)建筑限界、施工誤差、道床類型、預(yù)留變形量等條件，還要考慮最小曲線半徑問題。

2）管片厚度

一般為（0.05?0.06）D,上海為350mm，廣州為300mm

3）管片寬度

1000~1500mm

4）管片類型與結(jié)構(gòu)

依據(jù)材料或形狀或其他方面分類

5）管片接縫類型與結(jié)構(gòu)

有螺栓連接、無螺栓連接

9

6）襯砌環(huán)的分塊

①若干標(biāo)準(zhǔn)管片（A）,兩塊相鄰管片（B）、一塊封頂管片（K）；

②若干A型管片，一塊B型管片、一塊K型管片；

③封頂塊的拼裝方式有徑向楔入和縱向插入兩種；

④襯砌環(huán)的拼裝方式有通縫和錯(cuò)縫兩種。

7）螺栓和注漿孔的配置

①分為縱向連接螺栓和環(huán)向連接螺栓兩種；

②螺栓直徑一般為16?36mm.螺栓孔直徑須大于螺栓4?8mm；

③注漿孔直徑為50?100mm。

8）隧道防水

①基本原則是以防治為主堵漏為輔多道防線因地制宜綜合治理;

②允許滲漏量每晝夜部大于0.1L/m2；

③管片采用C50,抗?jié)B等級(jí)部低于S6o

圖6管片分塊方法圖7圓形隧道建筑限界圖

4.地鐵區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

表3區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

序號(hào)施工方法斷面形式襯砌支護(hù)形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法

軟弱土層中彈性連續(xù)矩

矩形和直墻拱現(xiàn)澆鋼筋混凝土、預(yù)制鋼形、拱形框架，結(jié)構(gòu)力學(xué)

明挖法

1形筋混凝土砌塊方法或假定抗力結(jié)構(gòu)力學(xué)

方法

鋼拱架、噴射混凝土錨桿

礦山法（鉆爆局部變形理論的彈性地基

拱形、直墻拱形支護(hù)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土復(fù)

法、鑿巖機(jī)輸梁方法、反分析法、新奧

2和圓形合襯砌、預(yù)制鋼筋混凝土

進(jìn)法）法、數(shù)值分析方法

砌塊

地層襯砌位移協(xié)調(diào)彈塑性

鋼、鑄鐵、鋼筋混凝土（或解析解，數(shù)值分析法、彈

盾構(gòu)法圓形

3鋼纖維）管片性無較自由變形圓環(huán)、彈

性多較局部抗力約束圓環(huán)

4頂管法圓形或矩形鋼筋混凝土預(yù)制管段同3

10

序號(hào)施工方法斷面形式襯砌支護(hù)形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法

5沉管法矩形預(yù)制鋼筋混凝土箱段同1

配合上述施

工方法的輔

助工法：

圓形、直墻拱鋼拱架臨時(shí)支護(hù)，現(xiàn)澆鋼

①注漿加固；

6形、矩形筋混凝土的襯砌支護(hù)同2

②降低水位

③凍結(jié)法；

④管棚法

11

任務(wù)3地鐵車站建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—1、任務(wù)描述

工程背景：“北京地鐵8號(hào)西三旗南站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”的工程概況和地勘資料。根據(jù)已知的地

勘參數(shù)，確定車站結(jié)構(gòu)的施工方法，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型。做車站結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算，并以書面形式

表現(xiàn)出來。繪制車站結(jié)構(gòu)的施工圖。

二、學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)

1.具備結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算的能力；L掌握結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本原理；

2.具備結(jié)構(gòu)選型、確定施工方法的能力；2.掌握車站建筑的設(shè)計(jì)原則；

3.具備車站建筑與結(jié)構(gòu)識(shí)圖和繪圖的能力。3.掌握車站結(jié)構(gòu)形式與構(gòu)造要求。

三、建議學(xué)時(shí)

建議6學(xué)時(shí)。

四、學(xué)習(xí)資訊

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《西安地鐵2號(hào)線施工圖》、“北京地鐵8號(hào)西三旗南站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”案

例。

五、教學(xué)組織

1.方法描述

采用案例講解法，以“北京地鐵8號(hào)西三旗南站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”為例。

2.實(shí)施步驟

第一步：提出工程背景資料：“北京地鐵8號(hào)西三旗南站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”的工程概況和地勘資

料。

第二步：介紹車站主體結(jié)構(gòu)的形式；

第三步：以“北京地鐵8號(hào)西三旗南站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”為例，講解車站主體結(jié)構(gòu)的選型和結(jié)

構(gòu)計(jì)算。

第四步：布置任務(wù)，學(xué)生分組，根據(jù)地勘參數(shù)確定車站主體結(jié)構(gòu)形式，做結(jié)構(gòu)計(jì)算并繪

制結(jié)構(gòu)施工圖。

第五步：成績?cè)u(píng)定。

第六步：問題分析，總結(jié)知識(shí)要點(diǎn)。

六、考核評(píng)價(jià)

見課程整體設(shè)計(jì)中的“表1-5學(xué)習(xí)任務(wù)考核評(píng)價(jià)表”和“表1-6項(xiàng)目考核權(quán)重表”。

七、總結(jié)反思

12

車站主體結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的確定是重點(diǎn)，結(jié)構(gòu)計(jì)算是難點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)該加強(qiáng)力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，

教師在案例講解過程中要細(xì)致全面。

八、知識(shí)準(zhǔn)備

1.地鐵車站建筑設(shè)計(jì)

大型軌道交通系統(tǒng)的車站一般由4部分組成：①車站大廳及廣場(chǎng)，它通常是乘客、游客和

商人聚集的地方。②售票大廳，為乘客出售列車客票。③站臺(tái)，直接供乘客乘降車使用。④

旅客不能到達(dá)的地方，如車站辦公室、倉庫、維修設(shè)施及鐵路股道等。對(duì)城市軌道交通來說,

車站一般包括主體、出入口及通道、通風(fēng)道及風(fēng)亭（地下）和其他附屬建筑物。

車站主體是列車的停車點(diǎn)，它不僅供乘客上下車、集散、候車，還是辦理運(yùn)營業(yè)務(wù)和運(yùn)

營設(shè)備設(shè)置的地方。車站主體原則上由站臺(tái)、站房、站前小廣場(chǎng)、垂直交通及跨線設(shè)備等組

成。其中站臺(tái)是最基本的部分，不論車站的類型、性質(zhì)有何不同，都必須設(shè)置。其余3部分，

一般情況都設(shè)置，但在某些特殊的情況下在滿足功能要求的前提下，其中的某些部分可能被

簡略。城市軌道交通乘客的構(gòu)成比鐵路、公路簡單，乘客在車站停留時(shí)間短，且沒有行李寄

存與貨物運(yùn)輸?shù)葐栴}。在一般車站中旅客運(yùn)送方向也基本上是往反方向。因此在車站乘客活

動(dòng)而形成的流線及車站服務(wù)設(shè)施都比較簡單。在換乘站中客流流線就比較復(fù)雜些，大型樞紐

站更應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)分析旅客活動(dòng)流線。

2.地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1）明挖法施工的車站結(jié)構(gòu)（圖1?圖5）

,f

圖1單層單跨車站橫斷面圖圖2單層三跨車站橫斷面圖圖3上下重疊車站橫斷面圖

圖4明斯克地鐵東站

2)蓋挖法施工的車站結(jié)構(gòu)（圖6）

13

■A-\rjx

I|

：?、鉆孔灌注

IdU-------

圖6蓋挖法車站橫斷面

3）礦山法施工的車站結(jié)構(gòu)（圖7?圖10）

圖7單拱車站橫斷面圖s8雙拱塔o柱車站橫斷面

0」

II'-----------------------二-二

圖9雙拱立柱車站橫斷面圖10三拱車站橫斷面

4）盾構(gòu)法施工的車站結(jié)構(gòu)（圖11）

圖11盾構(gòu)車站橫斷面

5）高架車站結(jié)構(gòu)（圖12）

14

13000-19000

圖12高架車站橫斷面

6）換乘站結(jié)構(gòu)（圖13）

圖13換乘站橫斷面

15

任務(wù)4鉆孔灌注樁基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工序

一、任務(wù)描述

工程背景：“北京地鐵8號(hào)永泰莊站圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)與施工”的資料。根據(jù)已

知的地勘參數(shù)，確定鉆孔灌注樁的結(jié)構(gòu)參數(shù)。做一個(gè)1:20的鉆孔灌注樁的模型。

二、學(xué)習(xí)目標(biāo)

能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)

1具.有鉆孔定位測(cè)量的能力；

2具.有鉆孔的能力；

掌握鉆孔灌注樁基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工

3具.有灌注混凝土的能力；

序。

4.具有語言表達(dá)、邏輯思維和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力；

5具.有編寫施工技術(shù)交底的能力。

三、建議學(xué)時(shí)

建議2學(xué)時(shí)。

四、學(xué)習(xí)資訊

《鉆孔灌注樁技術(shù)規(guī)范》、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-94》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范

GBJ50007-2002X《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50202-2002》、“北京地鐵8號(hào)永

泰莊站圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)與施工”案例。

五、教學(xué)組織

1.方法描述

采用案例講解法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，以“北京地鐵8號(hào)永泰莊站圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)

與施工”為例。

2.實(shí)施步驟

第一步：提出工程背景資料:“北京地鐵8號(hào)永泰莊站圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)與施工”

資料。

第二步：介紹鉆孔灌注樁的施工工藝；

第三步：以“北京地鐵8號(hào)永泰莊站圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)與施工”為例，講解鉆

工灌注樁的技術(shù)交底文件的組成和編制。

第四步：布置任務(wù)，學(xué)生分組，根據(jù)已知的地勘參數(shù)，確定鉆孔灌注樁的結(jié)構(gòu)參數(shù)。做

一個(gè)1:20的鉆孔灌注樁的模型。

第五步：成績?cè)u(píng)定。

第六步：問題分析，總結(jié)知識(shí)要點(diǎn)。

六、考核評(píng)價(jià)

16

見課程整體設(shè)計(jì)中的“表1-5學(xué)習(xí)任務(wù)考核評(píng)價(jià)表”和“表1-6項(xiàng)目考核權(quán)重表”。

七、總結(jié)反思

確定結(jié)構(gòu)尺寸是一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)該加強(qiáng)力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，教師在案例講解過程中要細(xì)

致全面。通過做模型，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)鉆孔灌注樁的工藝流程的掌握。

八、知識(shí)準(zhǔn)備

1.鉆孔灌注樁的施工

1）鉆孔灌注樁干作業(yè)成孔施工

對(duì)于地下水位以上的一般黏性土、砂土及人工填土地基的鉆孔灌注樁,可采用干作業(yè)成孔

法施工，即非泥漿無循環(huán)鉆進(jìn)法。

圖1干作業(yè)法成孔施工工藝流程圖

2）鉆孔灌注樁濕作業(yè)成孔施工

鉆孔灌注樁的濕作業(yè)成孔法，適用于一般黏性土、淤泥和淤泥質(zhì)土、砂性土和碎石類土,

尤其適用于地下水位較高的土層中。

灌注樁濕作業(yè)成孔施工工藝流程如圖2和圖3所示。

17

|—

成孔

不

1

孔

次清

合第一

格

沉淤

深、

測(cè)孔

環(huán)|

泥漿循

筋籠

下鋼

籠~H

鋼筋~

制作

管

下導(dǎo)

不,一

清孔

一次

合[第

格

淤

I清沉

栓

隔水

I安放

吊放鋼

孔c）

轉(zhuǎn)成

b）回

設(shè)護(hù)

a）埋

泡水下

孔c）

次清

d）二

凝土

下混

注水

“灌

]■—

攪東

凝土

|混

，

口管

出護(hù)

f）拔

筋籠

門管

混凝土