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Ⅲ 城市隧道工程与城市轨道交通工程
城市隧道工程主要由基坑工程、隧道工程和结构工程三部分组成,基坑工程考核频次
最高,钢筋混凝土结构的考点更多地会结合明挖现浇隧道或地铁车站等内容进行考核。隧
道内容主要考核浅埋暗挖,不排除将钻爆法施工的部分内容与浅埋暗挖的相关内容结合进
行考核。随着盾构法施工的普及,后期不排除考核一些盾构的常识内容。TBM属于了解性
内容,案例考核的概率较低。
一、基坑
(一)降水
1. 专用名词:
(1)降水深度:自地面算起至基坑底面以下设计要求的动水位间的深度。
(2)降深:也叫做水位降深值,是指降水期间的地下水位变幅。
(3)地下水埋深:地面至原地下水头之间的距离。
图示
2. 集水明排:排水沟距离建筑物基础边0.5m以外,距离坡脚不小于0.3m。集水明排
设施与市政管网连接口之间应设置沉淀池。
3. 真空井点(轻型井点)
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(1)当真空井点孔口至设计降水水位的深度不超过6.0m时宜采用单级真空井点;当
大于6.0m且场地条件允许时,可采用多级真空井点降水,多级井点上下级高差宜取4.0~
5.0m。
(2)井点系统的平面布置应根据降水区域平面形状、降水深度、地下水的流向以及土
的性质确定,可布置成环形、U形和线形(单排、双排)。
(3)井点间距宜为0.8~2.0m,距开挖上口线的距离不应小于1.0m;降水区域四角
位置井点宜加密。
真空井点降水原理图
钻孔→清孔→安放井管→投放滤料→黏土封堵→井管与总管连接→漏水漏气检查→试
运行。
井点管安装到位后,应向孔内投放滤料,滤料填至地面以下1~2m后应用黏土填满压
实。
4. 隔水帷幕施工技术
(1)高压喷射注浆隔水帷幕、压力注浆隔水帷幕、水泥搅拌桩隔水帷幕、地下连续墙
隔水帷幕、咬合式排桩帷幕、钢板桩式隔水帷幕、沉箱式帷幕、冻结法帷幕。
(2)咬合式排桩帷幕时,宜先施工非加筋桩,后施工加筋桩。
(3)独立式帷幕,先施工帷幕,后施工围护结构,嵌入式帷幕,水泥土搅拌法是先
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施工帷幕后施工围护结构,注浆法一般先施工围护结构后施工帷幕。
(4)冻结法是利用人工制冷技术在富水软弱地层暗挖施工中固结地层。通常,当土体
的含水率大于2.5%、地下水含盐量不大于3%、地下水流速不大于40m/d时,均适用常规
冻结法;当土层含水率大于10%和地下水流速不大于7~9m/d时,冻土扩展速度和冻结体
形成的效果最佳。
冻结法主要主要优点:冻结加固的地层强度高;地下水封闭效果好;地层整体固结性
好;对工程环境污染小。
5. 监测
地下水控制工程应对地下水控制效果及影响进行监测,监测主要包括:地下水位监
测、出水量和含砂量监测、水质监测、变形监测、巡视检查等内容。
6. 回灌
回灌是将水引渗于地下含水层,补给地下水,稳定地下水位,防止地下水位降低使土
体固结产生不均匀沉降的工程措施。
【2018年一建案例四】背景资料
某市区城市主干道改扩建工程,包括高架桥段、地面段、U型槽段和地下隧道段。
降水措施采用止水帷幕外侧设置观察井、回灌井,坑内设置管井降水,配轻型井点辅
助降水。
【问题】观察井、回灌井、管井的作用分别是什么?
【参考答案】
(1)观察井用于观测围护结构外侧地下水位变化。
(2)回灌井用于通过观察井观测发现地下水位异常变化时补充地下水。
(3)管井用于围护结构内降水,利于土方开挖。
【2022年一建案例四】背景资料
某公司承建一项污水处理厂工程,水处理构筑物为地下结构,底板最大埋深12m,富
水地层设计要求管井降水并严格控制基坑内外水位标高变化。基坑周边有需要保护的建筑
物和管线。项目部进场开始了水泥土搅拌桩止水帷幕和钻孔灌注桩围护结构的施工。……
在项目部编制的降水施工方案中,将降水抽排的地下水回收利用,做了如下安排:一
是用于现场扬尘控制,进行路面洒水降尘;二是用于场内绿化浇灌和卫生间冲洗。富余水
量排入市政雨水管网。
【问题】
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4. 该项目降水后基坑外是否需要回灌?说明理由。
【参考答案】
(1)需要回灌。
(2)理由:基坑处于富水底层,周边有需要保护的建筑物和管线且地下水位降幅较
大,设计还要求严格控制基坑内外水位标高变化,回灌防止沉降过大。
5. 补充项目部降水回收利用的用途。
【参考答案】
用途:混凝土洒水养护、水池功能性试验用水、坑外回灌用水、洗车池用水、消防、
水池抗浮备用水等。
【2021年(5.30)二建案例四】背景资料
某公司承建沿海某开发区路网综合市政工程,道路等级为城市次干路,沥青混凝土路
面结构,总长度约10km。随路敷设雨水、污水、给水、通信和电力等管线;其中污水管道
为HDPE缠绕结构壁B型管(以下简称HDPE管),承插—电熔接口,开槽施工,拉森钢板桩
支护,流水作业方式。污水管道沟槽与支护结构断面如图4所示。
【问题】
1. 根据图4列式计算地下水埋深h(单位为m),指出可采用的地下水控制方法。
污水管道沟槽与支护结构断面图(高程单位:m;尺寸单位:mm)
1. 根据图4列式计算地下水埋深h(单位为m),指出可采用的地下水控制方法。
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【参考答案】
(1)地下水埋深:h=3.530-0.530=3.000m
(2)可采用的地下水控制方法:井点降水(真空井点、管井)辅以集水明排。
(二)地下管线调查保护考点:
不管是基坑还是沟槽,在开挖前都需要对地下管线和构筑物进行调查、改移、加固、
监测等具体工作。
(1)进场后应查阅建设方提供的资料,掌握管线的施工年限、使用状况、位置、埋
深、结构形式、管材、管径等数据信息。
(2)资料反映不详、与实际情况不符或在资料中未反映真实情况的管线,应向规划部
门、管线管理单位查询,必要时在管理单位人员到场情况下进行坑探以查明现状(实际位
置、埋深,结构形式,完好度)。
(3)将调查的地上、地下管线的位置埋深等实际情况按照比例标注在施工平面图上,
并在现场做出醒目标志。
(4)依据坑探资料,进行全面分析和计算的基础上做好基坑开挖与管线加固保护方
案,并经管理单位审核。
(5)对于基坑开挖范围内的管线,应协商确定管线拆迁、改移和悬吊加固措施;开
挖影响范围内的管线应进行加固,经检查、验收合格后方可施工。
(6)在施工过程中,必须设专人随时检查管线及维护加固设施。
(7)观测管线沉降和变形并记录,遇到异常情况,必须立即采取安全技术措施。
【2018年一建广东卷案例题】背景资料
某市区新建道路上跨一条运输繁忙的运营铁路,…………邻近铁路埋有现状地下电缆
管线,埋深50cm,施工中将有大型混凝土送运车,钢筋运输车辆通过。
【问题】
4. 大型施工机械通过施工范围现状地下电缆管线上方时,应与何单位取得联系?需要
完成的手续和采取的措施是什么?
【参考答案】
(1)单位:建设单位;铁路管理单位;电缆管线的产权单位、管理单位和使用单位。
(2)手续:办理电缆上方场地交接和线缆损坏赔偿协议等手续。
(3)措施:
① 编制电缆保护加固专项方案和应急预案,并经相关单位审核。
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② 核实管线位置并设立标志。
③ 管线上方浇筑混凝土硬化,或铺设钢板。
④ 施工中派专人检查、监督。
⑤ 观测管线沉降和变形并记录。
【2011年一建案例一】背景资料
项目部承建的污水管道改造工程全长2km。管道位于非机动车道下方。
项目部依据设计院提供的施工图对施工现场的地下管线、地下构筑物、进行了详细踏
勘、调查。
施工过程中发生下列事件:
事件三:降水井施工时,在埋设护筒时发现钻孔部位有过路电缆管,项目部及时调整
了降水井位置。
【问题】
4. 事件三中,反映出项目部管线调查可能存在哪些不足?
【参考答案】
可能存在以下不足:
(1)未对现况管线进行坑探,或调查有遗漏。
(2)未对资料反映不详、与实际不符的管线与有关单位核实。
(3)未将调查的管线实际情况标注在施工平面图上。
(4)未在现场将管线实际位置做出标志。
(三)基坑综合考点
1. 基坑雨季施工措施:
(1)坡顶:设置防淹墙,地面硬化,留好排水沟;
(2)坡面:硬化或者覆盖;
(3)坑底:排水沟、集水坑、排水设施。
(4)基坑上方:如面积较小可设置防雨棚。
(5)坡面泄水孔。
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2. 验槽:
(1)建设(监理)单位组织。
(2)参加单位(勘察、设计、施工、监理、建设单位)。
(3)验槽的主要内容:
① 检查基坑平面位置、几何尺寸、槽底高程(标高)、平整度和边坡坡度等。
② 检查分析钎探资料,确定地基承载力是否满足要求。
③ 观察土质类型、均匀程度、地下水情况。
④ 检查基槽中是否存在其他障碍物(古井、古墓、洞穴、人防等)。
3. 安全防护及坑边堆载
(1)基坑(沟槽)顶部安全防护:
围栏、挂网、踢脚板、警示标志、警示灯、专人巡视。(所有可以掉下去人的地方通
用答题方式)
(2)边坡堆载要求:堆放材料高度、距离满足设计要求,设置限重牌。
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4. 放坡开挖
1)基坑放坡——2023年案例考点
(1)坡面防护:
① 堆载:叠放砂包或土袋。
② 硬化:水泥砂浆或细石混凝土抹面;挂网喷浆或混凝土;锚杆喷射混凝土护面。
③ 塑料膜或土工织物覆盖坡面等。
(2)基坑边坡稳定控制措施:
坡度设计满足设计要求;按照设计坡度开挖;做好降排水工作(地表水、地下水、管
线水);控制好基坑周边荷载(动载和静载);做好边坡防护;基坑监测、发现问题启动应
急预案。
2)土钉墙
(1)施工流程:
① 稳定地层施工流程:
测量→开挖→修边坡→打孔(成孔)→挂钢筋网→安放土钉→注浆→土钉与钢筋网焊
接→喷混凝土→养护。
② 不稳定地层施工流程为:
测量→开挖→修边坡→首次喷射混凝土→打孔(成孔)→安放土钉→注浆→挂钢筋网
→土钉与钢筋网焊接→二次喷混凝土→养护。
(2)土钉水平间距和竖向间距宜为1~2m。当基坑较深、土的抗剪强度较低时,土钉
间距应取小值,坡比宜取较小坡比。
(3)土钉孔注浆材料可采用水泥浆或水泥砂浆。
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(4)应沿土钉全长设置对中定位支架。
(5)土钉墙喷射混凝土注意事项:
① 自下向上喷浆,坑壁有水情况下要采用引流管将水引出。
② 喷射混凝土要求:喷射混凝土强度和厚度符合设计要求,喷射混凝土要密实、平
整、不得出现裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓、渗漏水等现象。
③ 喷射混凝土终凝2h后应及时喷水养护。
(6)思考题:
① 土钉墙滑塌的原因有哪些?
回答问题角度:坡度、土质、土中含水率或遇到下雨、土钉深度、注浆、震动、喷射
混凝土强度和厚度等。
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② 土钉墙施工会采用哪些机械设备:
a. 钻孔设备:锚杆钻机(钻孔)、空压机(清孔)。
b. 钢筋加工安装设备:钢筋调直机、钢筋切断机、电焊机。
c. 注浆设备:注浆泵(注水泥浆)、搅拌机(制备水泥浆)。
d. 混凝土喷射设备:混凝土喷射机。
【模拟题】背景资料
某公司中标新建水厂大清水池工程,地质资料显示,本工程土质为粉土和粉质黏土地
层,地下水位埋深8.5m,施工时无需考虑降水。依据开挖方案,在清水池基坑的北侧部分
边坡采用土钉墙支护,土钉墙整体长度50m,断面图如下图所示。
【问题】
2. 指出图中A、B、C的名称,简述其作用。
3. 图中土钉“Φ18L8000@1500”表达的意思是什么?
4. 图中H的最小距离应该是多少mm?本工程需要喷射C205混凝土多少m³?
土钉墙剖面示意图
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2. 指出图中A、B、C的名称,简述其作用。
【参考答案】A为排水管(泄水孔);作用是排除土钉墙后面土体中的积水,减少土钉
墙后的土压力。
B为反滤层;作用是滤土排水。
C为对中支架;作用是确保土钉居中,使得水泥浆对土钉充分包裹,与土体紧密结
合。
3. 图中土钉“Φ18L8000@1500”表达的意思是什么?
【参考答案】
Φ18L8000@1500表示土钉的钢筋直径18mm,土钉长度为8m,土钉横向间距为1.5m。
4. 图中H的最小距离应该是多少mm?本工程需要喷射C25混凝土多少m³?
【参考答案】
(1)图中H的最小距离应该是1.1m。
(2)本工程需要喷射混凝土用量:
2 2
√(44.9−37.3) +((44.9−37.3)×0.4)
=8.19m
(8.19+1)×50×0.1=45.95m³
所以本工程需要喷射C20混凝土45.95m³。
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