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北京科技报:为解决交通拥堵 北京预筹建首条地下公路

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下面是本网给大家带来关于城市地铁隧道常用施工方法的相关内容,以供参考。

北京科技报:■雍和宫至东单一线可能成为先锋北京的东城区将修建地下公路,解决交通拥堵问题,雍和宫至东单一线可能成为先锋。1月12日,一份在东城区政协会议上被部分公开。东城区作为北京老皇城的一部分,地面与地下文物都非常丰富。很多地方还保留着老北京的胡同、四合院风貌。但随着经济和道路交通的发展,行车难、停车难成了东城区的“心病”。根据,东城区将研究规划胡同下的地下停车场,连通雍和宫和东单的地下道路。■地下道路更有利于保护地面文物“对于北京这个古建筑、古文物多的城市,相比高架桥,建设地下道路对地面文物的保护更为有利。当然,地下道路也是解决地面交通拥堵的途径之一。”中国地下空间学会理事长、解放军理工大学教授陈志龙说。“早在2004年至2005年,北京就为解决交通问题规划了‘四纵两横’的地下道路网。”北京交通大学土木建筑工程学院副院长、教育部隧道及地下工程研究中心主任张顶立教授告诉。据了解,这“四纵两横”是指在北京西侧建两条南北向的地下快速路,缓解西二环、西三环的交通压力,同时为金融街、中关村等提供长距离的通行干道。在东侧建设两条南北向的地下快速路,缓解东二环、东三环的交通压力,同时为CBD、望京等地区提供长距离的出行服务。在长安街南北两侧各修建一条东西向的地下干道,缓解南北二环、三环和长安街的交通压力。这六条地下通道彼此并不连通,它们通过与地面的出入口和地面道路系统联系。■建设地下道路比地铁更简单“东城区要建设的这一段应属于‘四纵两横’的一部分,将南北二环联系起来。” 张顶立说。张教授表示,建设地下道路主要解决的问题包括道路埋深、防灾、通风、对地面建筑的影响,以及与现有地下轨道交通的衔接、对未来地下交通的衔接预留等。“通风、埋深的问题以目前的技术都可以解决。北京现在的地铁中,平均每1公里就有通风设施;而建设地下道路比地铁更简单。”目前,北京地下轨道交通的埋深都在20至30米左右。修建地铁1号线、2号线时,出于技术和经济的综合考虑,而选择了这个深度。现在,由于要与这两条线路衔接,以及设计习惯,新的线路大多也在这个深度。但浅埋渐渐暴露出了一些问题。张顶立告诉记者,浅埋容易对地面建筑造成破坏,而且在这几年的地铁建设中,也出现过不少安全事故。“在国际上,地下空间设计多深比较合适,各国还在不断地研究,而且这一深度根据各国的情况也有所不同。”张顶立说,莫斯科的地下空间深度为50米左右;东京地下铁埋深达到100米;朝鲜为了防止武力破坏,埋深也达到了100米。北京的埋深计划在50米左右。至于每条地下公路会设计多深,还需要看最后的具体规划。■首条地下公路只能建设在5号线之下  针对雍和宫至东单一线,张顶立说,“从现在的情况来看,这条线路只能建设在5号线之下。”地下道路和地铁重合建设,是否会产生安全隐患?张顶立表示,建设地下道路应尽量绕开建筑物和车站。以我们现在的技术,即使有交叉,也都可以通过特殊技术结构解决安全问题。近些年,张顶立一直关注隧道的安全,这是发展地下道路最重要、最难解决的问题。他告诉,逃生通道必须建设,它可以防灾、救灾。对通道内二氧化碳、有毒气体的监控也非常必要。“虽然我们完全可以监控,但难点是监控到危险后,如何避免危险发生或救援。这个问题非常重要,还需要继续研究。”■地下公路是城市发展的必然趋势目前,向地下发展已经成为城市发展的一个必然趋势。美国的波士顿就大笔一挥,将所有的高架公路拆除,取而代之的是地下“大隧道”。波士顿的地下公路工程被称为美国最复杂、花费最多的公路工程。这个“大隧道”于2007年年底竣工,它把城市主干道埋在地下。但由于建设中遭遇隧道漏水、交通堵塞等问题,设计和修建历时26年,因此,工程造价从26亿飙升到148亿美元,这在美国国内招来巨大争议。尽管如此,工程竣工后,当地交通更加便捷,市容也大大改观。我国也有部分城市在修建或已经用上了地下道路。北京中关村西区的地下环廊曾被认为是北京地下交通建设的首次试验。该地下环廊自2007年开通后,使用率一直不是很高。“其实,中关村的地下环廊并不属于真正意义上的‘地下道路’,我给它的定义是‘地下停车场的配套工程’。”陈志龙说,中关村西区地下有10000个停车位,设计这个环廊是为了提高停车利用率,将西区所有建筑下的停车位连通起来。因此,它不属于真正的城市道路交通。在南京,内环地下道路已经投入使用;上海的外滩道路也全部转为地下,即将使用,地面上禁止通车。■北京发展地下公路具有“先天优势”陈志龙认为,在交通建设上,我国的技术与国外并没有什么差距,应该注意的是综合考虑环境问题等因素。“例如,波士顿在隧道中设计了收集尾气的设施,将尾气过滤后才排放出去。我建议,我们在修建地下道路之前,可以到波士顿考察学习他们的经验。”陈志龙告诉记者,北京发展地下公路具有“先天优势”,北京的地质条件非常适合发展地下空间。因为北京地下都是岩石结构,而且地下水位深,建设深度的地下空间完全没有问题。“北京、上海的人均GDP已经超过了10000美元,完全有能力发展地下空间。”张顶立说,“这主要是因为地下空间发展的造价非常高,需要城市的经济能力达到一定水平。”依据国际经验,一个国家的人均GDP超过1000美元就可启动城市轨道交通,达到3000美元就是城市轨道交通快速发展的时期;而超过了10000美元,就到了地下空间的快速发展时期。  张顶立告诉,在北京的地下空间规划中,“四纵两横”是一部分,还有一些地下商业街,比如前门到宣武门,以及王府井、西单、中关村等几个地方,今后都将是地下空间开发的主要地区。

目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。主要阐述了修建地铁车站施工方法的原理、施工流程、优缺点,为我国各大城市修建地铁车站时选择合理的施工方法提供有益的参考。

责任编辑:田德宽hfv北京交通大学新闻网

伴随着我国社会主义经济建设的迅猛发展与综合国力的增强,城市的规模也不断的增大,城市人口流量还在增加、再加上机动车辆呈现逐年上涨的趋势,交通状况不断恶化。为了改善交通环境,采取了各种措施,其中兴建地下铁道得到了普遍的认可,如最近几年在北京、广州、深圳等城市便兴建了大量的地下铁道。由于在城市中修建地下铁道,其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、水文地质、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响较大,因此各自所采用的施工方法也不尽相同。下面将就城市地下铁道施工方法分别加以介绍。施工方法的选择应根据工程的性质、规模、地质和水文条件、以及地面和地下障碍物、施丁设备、环保和工期要求等因素,经全面的技术经济比较后确定。

明挖法是指挖开地面,由上向下开挖土石方至设计标高后,自基底由下向上顺作施工,完成隧道主体结构,最后回填基坑或恢复地面的施工方法。

明挖法是各国地下铁道施工的首选方法,在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法,明挖法施工属于深基坑工程技术。由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区,因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护,防止地表沉降,减少对既有建筑物的影响。明挖法的优点是施工技术简单、快速、经济,常被作为首选方案。但其缺点也是明显的,如阻断交通时间较长,噪声与震动等对环境的影响。

明挖法施工程序一般可以分为4大步:维护结构施工→内部土方开挖→工程结构施工→管线恢复及覆土,如图1。

上海地铁M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下2层岛式车站,长166.6m,标准段宽17.2m,南、北端头井宽21.4m。标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构,端头井部分为双柱双跨结构,共有2个风井及3个出人口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构,地下连续墙在标准段深26.8m.墙体厚0.6m。车站出人口、风井采用SMW桩作为基坑的维护结构。

盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工.主体结构可以顺作,也可以逆作。

在城市繁忙地带修建地铁车站时,往往占用道路,影响交通当地铁车站设在主干道上,而交通不能中断,且需要确保一定交通流量要求时,可选用盖挖法。

2.1盖挖顺作法

盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高。依序由下而上,施工主体结构和防水措施,回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后,视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。施工顺序如图2。

在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时,可考虑采用盖挖顺作法。

工程实例:深圳地铁一期工程华强路站位于深圳市最繁华的深南中路与华强路交叉口西侧,深南中路行车道下。该地区市政道路密集,车流量大,最高车流量达3865辆/h。车站主体为单柱双层双跨结构,车站全长224.3m,标准断面宽18.9m,基坑深约18.9m,西端盾构并处宽22.5m,基坑深约18.7m。南侧绿地内东西端各布置一个风道。主体结构施工工期为2年,其中围护结构及临时路面施工期为7个月.为保证深南中路在地铁站施工期间的正常行车,该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。

2.2盖挖逆作法

盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱,和盖挖顺作法一样,基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高,利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑,以防止维护结构向基坑内变形,待回填土后将道路复原,恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行,即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板,如图3。

如果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近,为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷,或需及早恢复路面交通,但又缺乏定型覆盖结构,常采用盖挖逆作法施工。

工程实例:南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下,以造价、工期、安全为目标,经过分析、比较,选择了全线区间施工方法。其中,三山街站,位于秦淮河古河道部位,位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是第1个车站,又位于十字路口,因此采用地下连续墙作围护结构.除人口结构采用顺作法外,其余均为盖挖逆作法。

2.3盖挖半逆作法

盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后,向下挖土至设计标高后先浇筑底板,再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中,一般都必须设置横撑并施加预应力,如图4。

暗挖法是在特定条件下,不挖开地面,全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工力一法。暗挖法主要包括:钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛,因此,本文着重介绍这两种方法。

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