19世纪中叶,英国伦敦出现了严重的交通堵塞。一位名叫查尔斯·皮尔逊的律师认为火车跑得很快。他是怎么让火车进城的?有一次,查尔斯看见一只老鼠在角落的老鼠洞里跑来跑去。他提出了一个绝妙的想法:让火车在地下运行!在1863年,这 # 8221;异想天开 # 8221;被实现了——世界上第一条地铁诞生于伦敦!后来世界各地纷纷效仿,修建各种地铁,但你知道人类是怎么造出 # 8221;老鼠洞 # 8221;?地铁内部是如何构造的?
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一般地铁施工方法主要有:明挖法、盖挖法(盖挖法、盖挖法、盖挖法、盖挖法)、暗挖法(浅埋法、盾构法)。
明挖法明挖法是在一定支撑体系的保护下开挖基坑,然后作为基坑内地下工程的主体结构的一种施工方法。明挖法具有施工安全和质量容易保证、地层适应性强、工期短、成本低等优点,近年来在国内城市得到广泛应用。北京甚至提出 # 8221;明是明,盾是盾 # 8221;地铁建设原理。
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优点:(1)易于设计:明挖边坡的支护结构、支护和锚固体系受力明确,便于选择合理的设计方案和参数;
(2)便于快速施工:一般情况下,明挖施工场地比较开阔,工作面多,可以组织大量人员、设备、材料、机具进行快速施工;
(3)易于控制施工安全、质量和进度:明挖法施工过程和作业面大多可直接观察和检查,施工项目易于发现,安全隐患易于发现,安全措施易于制定和落实,应急救援现场条件相对较好,施工安全、质量和进度易于控制;
(4)小拆情况下,工程造价低:明挖法与矿山法、盾构法相比,人员相对较少,设备相对简单,施工效率相对较高,小拆情况下造价相对较低。
缺点:(1)拆迁工作量大,对人干扰大,影响交通:城市施工采用明挖暗盖。一般情况下,需要拆除建筑物,改变管线和树木,必要时进行交通管制;
(2)受气候和气象条件变化影响较大:在寒冷地区或大风、大雾、雨雪、冰冻天气,挖盖施工难度大,容易发生危险;
(3)对环境影响大:噪声、粉尘、污水、振动等。施工中所带来的挖方和盖方对环境有很大的影响。此外,由于降水作业,地下水位可能下降,可能发生地面沉降、建筑物倾斜和地下管线损坏;
(4)基坑易发生整体失稳:在不良地质和复杂环境中,一旦设计或施工不当,边坡发生滑移或基坑发生整体失稳,可能造成重大人员伤亡和灾害。
盖挖法盖挖法是指在进行地下工程时,需要穿越道路、建筑物等障碍物的一种新型工程施工方法。从地面向下挖到一定深度后,顶部封闭,其余下部工程在封闭的顶盖下施工。主体结构可以按顺序工作,也可以反过来工作。
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优点:(1)围护结构变形小,能有效控制周围土体变形和地表沉降,有利于保护相邻建构筑物;
(2)基坑底部土质稳定,隆起小,施工安全;
(3)盖挖逆作法施工一般没有内布支撑或锚固,施工空余地大;
(4)盖挖逆作法基坑暴露时间短,用于城市街区施工时,可尽快恢复路面。
缺点:(1)采用盖挖法时,混凝土衬砌的水平施工缝处理困难;
(2)采用盖挖逆作法时,地下开挖施工难度大,成本高;
(3)盖挖法开挖和衬砌浇筑深度应综合考虑基坑稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等因素确定。
暗挖法地下挖掘法是在地下挖洞,不挖地面。矿山法和盾构法都是地下开挖法。虽然浅埋地下隧道和地下工程的施工技术已经成熟,但是由于工程水文地质条件的不确定性和施工环境的复杂性,浅埋地下工程施工过程中仍然存在着许多施工风险和许多风险事故。
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隧道及地下工程建设具有以下特点:①受工程地质和水文地质条件影响较大;②劳动条件差,工作面少而窄,工作环境差;③暗挖法对地面影响较小,但埋深较浅时可能导致地面沉降;④大量的废土和碎石必须妥善处理。
隧道及地下工程的施工方法,原是矿山开辟隧道的方法,故称矿山法,应用范围较广。
在19世纪,盾构被用来建造水下隧道。经过100多年的改进,盾构法已经成为软弱地层中常用的方法之一。
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