第 2 章 · 城市轨道交通与管道工程施工技术
考点梳理
2.1 明挖基坑工程
围护结构
| 类型 | 特点 |
|---|---|
| 地下连续墙 | 刚度大、止水好，可兼作主体结构外墙 |
| 钻孔灌注桩（排桩） | 需配止水帷幕（旋喷、搅拌桩） |
| SMW 工法桩 | 型钢 + 水泥土，型钢可回收 |
| 钢板桩 | 施工快，适用于较浅基坑与软土 |
支撑体系要点
- “先撑后挖”：支撑未形成或未达设计强度不得下挖；
- 钢支撑应按设计施加预应力；
- 支撑拆除应与主体结构施工换撑配合，不得一次拆除。
地下水控制
- 降水（管井、井点）、截水（止水帷幕）、回灌（保护周边建筑与管线）；
- 基坑内外水位、周边沉降应动态监测，超预警值立即停工分析。
2.2 盾构法
- 始发与接收：端头加固（旋喷、搅拌桩等）防止涌水涌砂；洞门凿除顺序与临时止水装置；
- 掘进控制：土仓压力、推进速度、刀盘转速、出土量与注浆量；
- 同步注浆：管片脱出盾尾后立即注浆填充建筑空隙，是控制地表沉降的关键；必要时二次注浆；
- 管片拼装：不得错台、破损，螺栓按规定扭矩紧固，密封条不得损伤；
- 沉降三阶段：先行沉降、开挖面前后沉降、盾尾空隙（固结）沉降。
2.3 喷锚暗挖法
十八字方针（必背）
管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测
- 超前支护：超前小导管、管棚；
- 开挖方式：全断面、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔壁法（CD）、交叉中隔壁法（CRD）、双侧壁导坑法；
- 初期支护：喷射混凝土 + 锚杆 + 钢架 + 钢筋网；
- 二次衬砌：初期支护变形基本稳定后施作，防水层设于初支与二衬之间；
- 监控量测必测项目：地表沉降、拱顶下沉、净空收敛。
2.4 沟槽开挖与管道敷设
- 开挖至设计标高后不得扰动原状地基，超挖不得用土回填找平；
- 支撑：随挖随撑、随填随拆；
- 管道基础：砂石基础（柔性接口）、混凝土基础（刚性接口或软弱地基），基础应与管底均匀贴合；
- 下管与接口：柔性接口（橡胶圈承插）、刚性接口（水泥砂浆抹带）；
- 回填：管顶以上 500mm 范围内人工回填、轻夯，不得机械碾压；两侧对称分层回填；有试验要求的管道试验合格后回填。
2.5 不开槽施工（顶管）
- 工作坑与接收坑：导轨定方向、后背承受顶力；
- 减阻：触变泥浆；
- 顶进：勤测量、勤纠偏、小纠偏；出现后背位移、管节错口、地面沉降超限应立即停止顶进分析原因。
2.6 功能性试验（对号入座）
| 工程对象 | 试验 | 要点 |
|---|---|---|
| 给水（压力）管道 | 水压试验 + 冲洗消毒 | 分预试验与主试验；试验后冲洗、消毒、水质检验合格方可通水 |
| 排水（无压）管道 | 闭水试验 | 带井试验，渗水量不超过允许值 |
| 水池（构筑物） | 满水试验 | 分三次注水，每次至设计水深 1/3，每次间隔 24h |
🧠 记忆工具箱
三句铁律
“先撑后挖、支撑加预应力、拆撑先换撑。”
喷锚暗挖十八字
“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。”
盾构控沉降
“土仓压力 + 同步注浆”——二次注浆是补充。
试验对号入座
“有压水压、无压闭水、构筑物满水。”
满水试验三三制
“分三次注水、每次 1/3、每次间隔 24h。”
🔍 深度精讲
深讲 1：城市基坑为什么必须"先撑后挖 + 监测 + 回灌"
城市基坑的特殊性在于周边环境敏感：邻近建筑、地下管线、道路都可能在几毫米到几厘米的变形下受损。因此形成"三道防线"：
- 控制变形：先撑后挖、钢支撑施加预应力、分层分块开挖 → 从源头减小围护结构变形；
- 控制水位：止水帷幕隔断水力联系，降水只降到满足施工要求的水位，必要时回灌维持坑外水位，防止周边土体固结沉降；
- 信息化监测：地表沉降、管线沉降、建筑倾斜、支撑轴力、水位按频率量测，达到预警值立即停工分析并采取措施。
案例标准答法：出现"未设监测点"“超预警值仍继续施工"“降水未设回灌导致周边房屋开裂"等描述，逐条判为不妥并写出应做动作。
深讲 2：管道工程的功能性试验为什么各不相同
管道按流态与结构分为三类，验收逻辑完全不同：
- 给水管道（压力流）：靠压力输送，必须验证承压能力→ 水压试验（预试验查漏、主试验看压降）；合格后还必须冲洗 + 消毒 + 水质检验才能通水（不漏 ≠ 不脏、无菌）；
- 排水管道（重力流）：靠重力自流，验收标准是渗漏量在允许范围内→ 闭水试验，且必须带井试验（检查井与管口是渗漏高发部位）；
- 给排水构筑物（水池）：既要强度又要抗渗 → 满水试验，分三次注水逐级检验池体强度、抗渗与变形。
答题抓手：先判断工程对象属于哪一类，再写对应试验名称与关键要求，并写明不合格时的处理（修补后重新试验，不得降标准验收）。
深讲 3：盾构施工为什么最怕"盾尾空隙”
盾构机外径大于管片外径，管片脱出盾尾后会留下建筑空隙。若不及时填充：
- 周围土体迅速向空隙移动 → 地层损失 → 地表沉降；
- 沉降会传递到上方道路、管线与建筑，造成开裂或断裂；
- 后期土体固结会继续沉降（后续固结沉降），损害长期稳定。
因此规范要求同步注浆（与掘进同步、压力与注浆量双控），并根据监测结果进行二次注浆补强。判断案例中做法是否妥当，关键看两点：是否同步注浆、注浆压力与注浆量是否符合方案。
例题（带解析）
例题 1：喷锚暗挖法施工的基本方针是？ A. 管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测 B. 长进尺、弱支护、慢封闭、少量测 C. 先开挖、后支护、不量测 D. 强爆破、快出渣、少支护 答案 A。解析：喷锚暗挖法遵循"管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”，核心是控制地层变形。
例题 2：无压排水管道应进行的功能性试验是？ A. 水压试验 B. 闭水试验（带井试验） C. 气密性试验 D. 满水试验 答案 B。解析：无压（重力流）排水管道应做闭水试验且为带井试验；水压试验用于给水等压力管道，满水试验用于水池等构筑物。
例题 3：盾构掘进中控制地表沉降的关键措施是？ A. 提高刀盘转速 B. 控制土仓压力并及时同步注浆 C. 加快掘进速度 D. 减少管片螺栓紧固扭矩 答案 B。解析：土仓压力决定开挖面稳定，同步注浆填充盾尾建筑空隙，二者是控制沉降的关键；盲目提速会加大地层扰动。
⚠️ 易错提醒
- “先撑后挖“是基坑铁律，钢支撑必须施加预应力；
- 城市基坑降水要考虑回灌以保护周边建筑管线；
- 盾构控沉降的牛鼻子是同步注浆，不是二次注浆；
- 喷锚暗挖十八字方针顺序不要颠倒，必测三项是地表沉降、拱顶下沉、净空收敛；
- 管顶以上 500mm 内人工回填、禁止机械碾压，两侧对称分层；
- 三类试验必须对号入座：有压水压、无压闭水、构筑物满水。