要想知道隧道那麼深,為什麼對水防止這麼到位,我們有必要知道,目前修建地鐵的幾種方案。
首先,修建地鐵不得不提前變更城市已有的管道和電纜,有時候,建築商也會把管道和水管露在外面不管,這樣的情況雖然不會出現在城市規劃中,但是這樣做可以進一步確認這些管道的存在目的以及是否可以被移除。其實在某些情況下,在管道周邊施工是非常容易的
。在世界上的每一個城市,隧道工人都會發現相當數量的自然或人為障礙,地下水就是他們會遇到的困難之一。在挖掘過程中,施工人員很容易就發現水的蛛絲馬跡,從潮溼的土壤到含水層,還有地表水資源。有時,施工人員會利用水泵和脫水挖水機,以消除這些水。
還有一些水資源需要採取更加極端的措施。比如用化學品凍住含水層,使之凝結為一個整體,從而給地鐵結構帶來穩定性。
除了地下水,很多地鐵還必須要穿過河流和一些其他地面上的水體。有時,利用現代化的掘進機,施工人員甚至可以在河流的下面挖掘隧道。但是一般情況下,河流下面的土壤因為過於潮溼和泥濘而難以控制。因此在河流下方挖掘隧道可能是一件非常危險的事情一般
情況下,建築商會將密封罩扔到河裡,然後利用壓縮空氣迫使水從中流出來。在密封罩的範圍內,工作人員才能夠繼續挖掘。雖然這項工作執行起來非常困難,但人類的智慧是無窮的,往往能克服看起來不可能的任務。
1:明挖法
在明挖覆蓋法挖掘中,挖掘人員先挖一個溝渠,然後在它的上面覆蓋上暫時或永遠的路面在拆遷量小的情況下,此法的工程造價低、速度快。但交通干擾大,一般在市區不容易實施。只有在郊區、空曠區,有條件敞口開挖時方可採用。當土體穩定需要時,還應採取支護
樁或地下連續牆作基坑支護;當工程結構物處於有地下水乾擾的位置,還需採取降排水措施。最常用的早期地鐵修建方法之一是明挖覆蓋法。這一方法顧名思議——需要工作人員先挖一個深溝,然後覆蓋。為了更穩固的遮蓋挖掘區域,工人們在溝渠的兩側打樁。然後在
溝渠的上面放置梁和桁架,透過兩邊的樁撐住。最後在上面修建臨時或永久的道路。這些梁和桁架同時可以用來支撐施工過程中挖掘出來的管道。使用這種方法,工作人員可以建造一個對火車來說都足夠深的隧道,能讓它安全透過,又不至於碰撞到周邊堅固的岩石。
明挖法施工隧道的工藝相對簡單、受力明確,操作方便,但需做好地下管線拆遷或加固穩定、地面交通疏導、環境保護以及基坑安全穩定等工作。
2:蓋挖逆築法
蓋挖逆築法是蓋挖法的一種。該法施工是先修築隧道(或車站)圍護牆和支承柱以及結構頂板,然後利用出入口、通風道或單獨設定豎井,用自上而下的逆築法施工單層或多層地下隧道(或車站)結構。此方法介乎明挖法與暗挖法之間,除其頂板為明挖施工外,其餘結構均為暗挖施工。這種方法特別適合於城市市區,人口、交通密集繁忙之處。此種方法大部分土方在頂蓋及圍護牆體結構之內的洞中開挖,適宜於軟弱土質地層,地下水穩定在基底高程0.5m以下的地層條件,否則還需要配以降水措施。
蓋挖逆築法施工,一般分兩個階段地面施工階段——圍護牆、中間柱、頂板施工;洞內施工階段——土方開挖、結構、裝修和裝置安裝。土方和器材出人全靠豎井運輸。在地面施工階段,施工對地面交通、市民生活以及地下管道等有:干擾,應該快速而細緻地完成。頂板
、圍護牆、柱是施工期間以及運營期間的主體結構的一部分;施工中完成的樓板是施工階段幫助側牆維持穩定和運營期間整體結構的組成部分,當側牆穩定有需要時,樓板上方和下方需加臨時水平撐;底板是完成整個主結構的最後部分,是實現結構閉合的重要環節,對保證隧道(車站)蓋挖逆築施工安全、穩定有重要意義。
3:噴錨暗挖法
噴錨暗挖法是邊挖邊支護,約束圍巖變位,使圍巖和支護結構共同形成支護環、實施穩定的人工掘進作。在土層和不穩定巖體中開挖隧道時,工作面被擾動,為延長圍巖穩定時間,必要時還需要採取超前預支護或加固措施(如注漿、冰凍等),然後再進行挖掘。
噴錨暗挖法施工自始至終處於暗挖土體與隧道結構施築與置換的動態過程,隧道圍巖始終處於穩定與失穩兩種態勢的交變過程之中。為確保施工過程中隧道圍巖穩定,必須採用監控測量的方法,對圍巖、支護結構的狀態進行實時監測,及時反饋資訊,指導安全施工。
4:盾構法
採用盾構機進行隧道掘進施工的方法稱為隧道盾構掘進法。盾構機具有開挖、支護、排渣和拼裝隧道襯砌管片等功能。常見盾構機種類有敞口式、網格式、土壓平衡式、泥水平衡式和氣壓式等。各種盾構機均有一定適用範圍,應根據隧道外徑、埋深、地質、地下管線與構築物、地面環境、開挖面穩定和地表隆沉控制值等控制要求,經過技術、經濟比較後進行裝置選型,使施工質量高、造價低、又安全。
要想知道隧道那麼深,為什麼對水防止這麼到位,我們有必要知道,目前修建地鐵的幾種方案。
首先,修建地鐵不得不提前變更城市已有的管道和電纜,有時候,建築商也會把管道和水管露在外面不管,這樣的情況雖然不會出現在城市規劃中,但是這樣做可以進一步確認這些管道的存在目的以及是否可以被移除。其實在某些情況下,在管道周邊施工是非常容易的
。在世界上的每一個城市,隧道工人都會發現相當數量的自然或人為障礙,地下水就是他們會遇到的困難之一。在挖掘過程中,施工人員很容易就發現水的蛛絲馬跡,從潮溼的土壤到含水層,還有地表水資源。有時,施工人員會利用水泵和脫水挖水機,以消除這些水。
還有一些水資源需要採取更加極端的措施。比如用化學品凍住含水層,使之凝結為一個整體,從而給地鐵結構帶來穩定性。
除了地下水,很多地鐵還必須要穿過河流和一些其他地面上的水體。有時,利用現代化的掘進機,施工人員甚至可以在河流的下面挖掘隧道。但是一般情況下,河流下面的土壤因為過於潮溼和泥濘而難以控制。因此在河流下方挖掘隧道可能是一件非常危險的事情一般
情況下,建築商會將密封罩扔到河裡,然後利用壓縮空氣迫使水從中流出來。在密封罩的範圍內,工作人員才能夠繼續挖掘。雖然這項工作執行起來非常困難,但人類的智慧是無窮的,往往能克服看起來不可能的任務。
1:明挖法
在明挖覆蓋法挖掘中,挖掘人員先挖一個溝渠,然後在它的上面覆蓋上暫時或永遠的路面在拆遷量小的情況下,此法的工程造價低、速度快。但交通干擾大,一般在市區不容易實施。只有在郊區、空曠區,有條件敞口開挖時方可採用。當土體穩定需要時,還應採取支護
樁或地下連續牆作基坑支護;當工程結構物處於有地下水乾擾的位置,還需採取降排水措施。最常用的早期地鐵修建方法之一是明挖覆蓋法。這一方法顧名思議——需要工作人員先挖一個深溝,然後覆蓋。為了更穩固的遮蓋挖掘區域,工人們在溝渠的兩側打樁。然後在
溝渠的上面放置梁和桁架,透過兩邊的樁撐住。最後在上面修建臨時或永久的道路。這些梁和桁架同時可以用來支撐施工過程中挖掘出來的管道。使用這種方法,工作人員可以建造一個對火車來說都足夠深的隧道,能讓它安全透過,又不至於碰撞到周邊堅固的岩石。
明挖法施工隧道的工藝相對簡單、受力明確,操作方便,但需做好地下管線拆遷或加固穩定、地面交通疏導、環境保護以及基坑安全穩定等工作。
2:蓋挖逆築法
蓋挖逆築法是蓋挖法的一種。該法施工是先修築隧道(或車站)圍護牆和支承柱以及結構頂板,然後利用出入口、通風道或單獨設定豎井,用自上而下的逆築法施工單層或多層地下隧道(或車站)結構。此方法介乎明挖法與暗挖法之間,除其頂板為明挖施工外,其餘結構均為暗挖施工。這種方法特別適合於城市市區,人口、交通密集繁忙之處。此種方法大部分土方在頂蓋及圍護牆體結構之內的洞中開挖,適宜於軟弱土質地層,地下水穩定在基底高程0.5m以下的地層條件,否則還需要配以降水措施。
蓋挖逆築法施工,一般分兩個階段地面施工階段——圍護牆、中間柱、頂板施工;洞內施工階段——土方開挖、結構、裝修和裝置安裝。土方和器材出人全靠豎井運輸。在地面施工階段,施工對地面交通、市民生活以及地下管道等有:干擾,應該快速而細緻地完成。頂板
、圍護牆、柱是施工期間以及運營期間的主體結構的一部分;施工中完成的樓板是施工階段幫助側牆維持穩定和運營期間整體結構的組成部分,當側牆穩定有需要時,樓板上方和下方需加臨時水平撐;底板是完成整個主結構的最後部分,是實現結構閉合的重要環節,對保證隧道(車站)蓋挖逆築施工安全、穩定有重要意義。
3:噴錨暗挖法
噴錨暗挖法是邊挖邊支護,約束圍巖變位,使圍巖和支護結構共同形成支護環、實施穩定的人工掘進作。在土層和不穩定巖體中開挖隧道時,工作面被擾動,為延長圍巖穩定時間,必要時還需要採取超前預支護或加固措施(如注漿、冰凍等),然後再進行挖掘。
噴錨暗挖法施工自始至終處於暗挖土體與隧道結構施築與置換的動態過程,隧道圍巖始終處於穩定與失穩兩種態勢的交變過程之中。為確保施工過程中隧道圍巖穩定,必須採用監控測量的方法,對圍巖、支護結構的狀態進行實時監測,及時反饋資訊,指導安全施工。
4:盾構法
採用盾構機進行隧道掘進施工的方法稱為隧道盾構掘進法。盾構機具有開挖、支護、排渣和拼裝隧道襯砌管片等功能。常見盾構機種類有敞口式、網格式、土壓平衡式、泥水平衡式和氣壓式等。各種盾構機均有一定適用範圍,應根據隧道外徑、埋深、地質、地下管線與構築物、地面環境、開挖面穩定和地表隆沉控制值等控制要求,經過技術、經濟比較後進行裝置選型,使施工質量高、造價低、又安全。