北京地铁六号线第三方监测毕业设计abrf.doc

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1、北京地铁六号线第三方监测第一章：地铁概况简介一 地铁的定义中国第一条地铁线路始建于1965年7月1日，1969年10月1日建成通车，使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。我国第一条地铁三地铁的主要用途绝大多数的城市轨道交通系统都是用来运载市内通勤的乘客，而在很多场合下城市轨道交通系统都会被当成城市交通的骨干。通常，城市轨道交通系统是许多都市用以解决交通堵塞问题的方法。 美国的芝加哥曾有用来运载货物的地下铁路；英国伦敦亦有专门运载邮件的地下铁路。但两条铁路已先后在1959年及2003年停用。目前所有城市地下铁路仅为客运服务。 在战争（如第二次世界大战）时，地下铁路亦会被用作工厂或防空洞。不少国家（

2、如韩国）的地铁系统，在设计时都有把战争可能计算在设计内，所以无论是铁路的深度、人群控制方面，都同时兼顾日常交通及国防的需要。 有些地方的地下铁路建筑在地底下为的不单是避开地面的繁忙交通及房屋，还有为避免铁路系统受到户外的恶劣天气的破坏，负面教材有莫斯科地铁地面线: 4号及L1号线，受到极端寒冷天气的肆虐导致维修费用已经远远高过地下线的建造及维修费用。另外，城市轨道交通系统亦被用作展示国家在经济、社会以及技术上高人一等的指标。例如前苏联的地下铁路系统便以车站装饰华丽出名，而朝鲜首都平壤的地下铁路系统亦有堂皇的装饰。 车辆： 最初的城市轨道系统车厢是木制的，后来改为钢制以减少一旦发生火灾造成的危险

3、。自1953年开通的多伦多的地下铁路，车厢开始再改良为铝制，有效减少维修成本和重量。 很多地下铁路行走的隧道，都比在主要干线上的为小；所以一般而言地下铁路的列车体积一般比较小。有时隧道甚至能影响列车的形状设计，例如伦敦地铁的部分列车便是。 大部分的城市轨道系统都是使用动力分布式（即动车组），而不使用动力集中式。若果使用动力集中式，经常会用推拉运作。 另外，部分较为先进的系统已开始引入列车自动操作系统。伦敦、巴黎、台湾、新加坡和香港等地车长都毋需控制列车。更先进的轨道交通系统能够做到无人操控。例如世界上最长的自动化LRT（light rapid transit system）系统温哥华Skytr

4、ain，整个LRT所有的车站及列车均为“无人管理”。上海轨道交通1、2、3、4、8号线已经实现有司机全程监控、控制开关门的半无人驾驶，10号线也将试行无人驾驶，届时司机将仅仅进行监控。四 地铁的优缺点 优点1. 节省土地由于一般大都市的市区地皮价值高昂，将铁路建于地底，可以节省地面空间，令地面地皮可以作其他用途；2. 减少噪音铁路建于地底，可以减少地面的噪音；3. 减少干扰由于地铁的行驶路线不与其他运输系统（如地面道路）重叠、交叉，因此行车受到的交通干扰较少，可节省大量通勤时间。4. 节约能源在全球暖化问题下，地铁是最佳大众交通运输工具。由于地铁行车速度稳定，大量节省通勤时间，使民众乐于搭乘，

5、也取代了许多开车所消耗的能源。5. 减少污染一般的汽车使用汽油或石油作为能源，而地铁使用电能，没有尾气的排放，不会污染环境。 缺点1. 建造成本高由于要钻挖地底，地下建造成本比建于地面高。 2.前期时间长建设地铁的前期时间较长，由于需要规划和政府审批，甚至还需要试验。从开始酝酿到付诸行动破土动工需要非常长的时间，短则几年，长则十几年也是有可能的。3. 安全性虽然地铁对于雪灾和冰雹的抵御能力较强。但是对地震、水灾、火灾和恐怖主义等抵御能力很弱。由于地铁的构造，而导致极易因为这些因素发生悲剧。为此自地铁出现以来，工程师们就不断持续研究如何提高地铁的安全性。地震可以导致行进中的车辆出轨，因此地铁都设

6、计有遇到地震立即停驶的功能。 为防止地铁地道坍塌，处于地震地带的地铁结构必须特别坚固。水灾由于地铁内的系统低于地平线，而导致地上的雨水容易灌入地铁内的设施。因此地铁在设计时不得不规划充分的防水排水设施，即使如此也可能发生地铁站淹水事件。为此在发生豪雨之时，地铁车站入口的防潮板和线路上的防水闸门都要关闭。一个知名的例子是台北捷运在纳莉台风侵袭时曾经发生淹水事件。还有北京地铁一号线因暴雨积水关闭了数小时。火灾在以前，人们不太重视地铁站内的防火设施，车站内一旦发生火灾，瞬间就会充满烟雾，而引发严重的灾祸1987年11月18日，英国伦敦地铁Kings Cross站发生火灾，导致31人死亡。产生火灾的原

7、因之一是因为伦敦地铁内采用了大量木质建筑。因此，日本地铁部门规定在地铁站内禁烟来避免火灾。 2003年2月28日，韩国大邱广域市的地铁车站因为人为纵火而产生火灾，12辆车厢被烧毁，192人死亡，148人受伤。这次火灾产生如此严重死伤的原因除了车厢内部装潢采用可燃材料之外，车站区域内排烟设施不完善也是重要因素，加上车辆材质燃烧时产生了大量的一氧化碳等有害物质，而导致不少人中毒死亡。五关于地铁的部分资料地铁站台广义上的岛式站台是轨道在两侧站台在中间的站台，包括以下的岛式站台（狭义），分离岛式站台，错层岛式站台，错台岛式站台，多岛式站台岛式站台（狭义）：即站台在中间，轨道在两边的站台，且站台平整完整

8、，较为普遍普通，如东四十条，知春里 分离岛式站台：与岛式站台类似，但上下行站台分离，两站台间需一条或很多条通道连接，如金台夕照 错层岛式站台：与岛式站台类似，但上下行站台处于不同的楼层，通过楼梯相连，如5号线雍和宫 错台岛式站台：虽然轨道在两边，站台在中间，但上下行站台错开或半错开，这种车站往往长度是一般车站的两倍。正在建设的8号线中国美术馆站就是这种类型的车站。 多岛式站台：轨道较多，并把站台分割成很多岛，多见于同台换乘车站及邻近车辆段，停车场的车站，如北京西站，巴沟 侧式站台：即站台在两边，轨道在中间的站台 一侧一岛式站台：结构为 站台|轨道|站台|轨道 的站台（也称半侧半岛式） 叠落式站

9、台：上下行站台叠落在一起，处于不同的楼层，如南锣鼓巷 车型字母意义1由 中国北车长春客车股份有限公司 制造的车辆，编号为DK（电动客车）、DKZ（电动客车组）或QKZ（轻轨客车组）。 DKZ车型由多辆不同的DK车型编组而成（如DKZ4为DK28/29/30/31），QKZ也由多辆QK车型组成。 2由 中国南车青岛四方股份有限公司 制造的车辆，编号为SFM（四方地铁车）（旧城SFX） 3由 北京地铁车辆装备有限公司（原 北京地铁大修厂）制造的车辆，编号为BD（北京地铁） 车辆编号1北京地铁在2009年之前建设的线路采用的是字母加三位数字的格式 例：H4571（北京地铁13号线） H：配属车辆段。

10、本例为回龙观，其他车辆段（G-古城，S-四惠，T-太平湖，H-回龙观，TQ-土桥，TP-回龙观，W-万柳） 4：牵引控制设备类型。1为凸轮调阻，2为斩波调阻，3为斩波调压，4为调频调压，本例为调频调压 57：车号。本数字从01开始依次递增，两位数。本例为57号车 1：车厢号。本数字从1开始依次递增，一位数，本例为1号车厢 2北京地铁在2009年（含）以后建设的线路采用的是线路名加三位数字的格式 例1：YZ 0016 （北京地铁亦庄线） YZ：配属线路。本例为“亦庄”（Yi Zhuang） 001：车号。本数字从001开始依次递增，三位数。本例为001号车 6：车厢号。本数字从1开始依次递增，一

11、位数，本例为6号车厢 例2：15 0012 （北京地铁15号线） 15：配属线路。本例为“15号线” 001：车号。本数字从001开始依次递增，三位数。本例为001号车 6：车厢号。本数字从1开始依次递增，一位数，本例为6号车厢 3京港地铁采用的是数字加车厢类型的格式 例：001 Tc1（北京（京港）地铁4号线） 001：车号。本数字从001开始依次递增，三位数。本例为001号车 Tc1：车厢类型。京港地铁使用Tc1-M1-T3-M3-M2-Tc2编组。1、2、3分别为车厢组号。 线路归属北京地铁由北京市地铁运营有限公司和北京京港地铁有限公司运营。 北京市地铁运营有限公司运一分公司5号线，亦庄

12、线运二分公司1号线，八通线，房山线，9号线（待通车）运三分公司2号线，10号线，8号线（待通车），13号线运四分公司机场线，昌平线，15号线北京京港地铁有限公司4号线-大兴线关于M与TM：动车（即有牵引能力的车） T：拖车（即无牵引能力的车） Mc：带司机室的动车 Tc：带司机室的拖车 *司机室位于车头和车尾。 *旧时期的老车类型（1、2号线）为全动车任意编组（Mc-Mc-Mc-etc） 地铁设施地铁列车 北京地铁的列车采用第三轨供电方式，为3M3T或4M2T，编组为6节车厢。老线路（1、2、13、八通线）列车长19.5米，宽度2.6米，07年之后开通的线路列车宽度增加为2.8米，采用国家标准

13、B型车6辆编组，设计最高时速为80（3M3T）100（4M2T）公里。机场线采用L型车（从实际尺寸来说比A车宽，但是比A车短，尺寸近似L型车），为四编组，设计最高时速为120公里，运营最高时速为115公里左右。 供电方式 常规地铁线路均采用第三轨上部受流方式DC750V，机场线采用第三轨下部受流方式DC1500V。 地铁站厅 北京地铁的车站均设有站厅，地铁1、2号线采用的是端厅式车站，两端站厅互不联通。 地铁复八线采用双层车站，站厅在站台的上一层，整体贯通。 13号线和八通线采用地面站厅为主。 地铁新建线路结合地形设置了端厅和双层车站，站厅面积均较大。 售票系统 原有北京地铁采用人工售票。经过

14、改造，北京地铁已经陆续安装自动售检票系统，人工售票也成为历史。 自动检票系统(AFC)已经安装完毕，2008年6月9日起AFC系统正式投入使用。 （票价请见下文） 人性化设施 1站台侧面安装了安全门，防止乘客坠落； 2在车站内设置了乘客信息显示系统，在站台上和列车上设置了动态显示的液晶显示屏； 3引入无线通信系统，实现全程无线通信的畅通无阻； 4.采用自动驾驶系统，和列车自动保护系统，列车启动和紧急刹车更加平稳； 5设置了无障碍通行设施，方便残障人士使用等。 地铁价格北京地铁自2007年10月7日起正式实行全网2元票价制度，同时废除地铁月票。 北京地铁自动售检票系统于2008年6月9日启用。

15、启用的自动售检票系统的地铁线路包括1号线、2号线、13号线、八通线、5号线、10号线、8号线（奥运支线）、机场线等所有在运营线路。 启用自动售检票系统后，北京地铁的票制、票价维持不变。因机场线作为服务航空旅客的专用轨道交通线路，不纳入现有地铁路网的票价范围，乘坐机场线时，须支付机场线专线乘车费用。首都机场线现行票价25元。 乘客使用AFC的提示： 1硬币可在各站乘客服务窗口兑换 2单程票本站、当日有效，不要在次日使用前一天购买的多余单程票。 3乘客刷卡后，须在闸机开启的5到10秒内通过，否则闸机关闭。 4身高1.2米以下的免票儿童通过闸机通道时最好走在成人前方。 5持有免费乘车证件的乘客，可凭

16、有效证件在车站售票处免费领取一张“福利票卡”免费乘车，持残疾人证（视力残疾）的盲人乘客的一名陪同人员也可免票进站。 北京市政交通一卡通 北京市政交通一卡通是一种非接触式IC卡，持卡可以乘坐所有地铁线路和公交线路。 持卡乘坐地铁的计价方式与现金购票相同，出闸时扣掉相应票款。六地铁和轻轨的区别随着中国城市的发展，一些大中型城市已开通或正在建设地铁和轻轨，普通民众由于对城市轨道交通系统接触较少，认识时间较晚，概念上有些误区。有人认为城市轨道交通中，在地面以下行驶的叫地铁，在地面或高架上行驶的就是轻轨；还有人认为轻轨的钢轨重量比地铁轻，这两种认识都是错误的。城市轨道交通分为地铁和轻轨两种制式，地铁和轻

17、轨都可以建在地下、地面或高架上。为了增强轨道的稳定性，减少养护和维修的工作量，增大回流断面和减少杂散电流，地铁和轻轨都选用轨距为1435毫米的国际标准双轨作为列车轨道，与国铁列车选用的轨道规格相同，并没有所谓的钢轨重量轻重之分。 划分两者区别的依据是所选用列车的规格。 按照国际标准，城市轨道交通列车可分为A、B、C三种型号，分别对应3米、2.8米、2.6米的列车宽度。凡是选用A型或B型列车的轨道交通线路称为地铁，采用58节编组列车；选用C型列车的轨道交通线路称为轻轨（上海轨道交通8号线除外），采用24节编组列车，列车的车型和编组决定了车轴重量和站台长度。上海轨道交通3号线采用6节编组A型列车，

18、有90%的线路都是在高架上，但是按照车型分类标准仍然属于地铁线路；上海轨道交通6号线采用4节编组C型列车，有70%的线路都是在隧道内，但是按照车型分类标准仍然属于轻轨线路。A型车是目前最高端的城市轨道交通列车。其特点是车体宽和编组大，A型车宽度为3米，上海轨道交通10号线采用的阿尔斯通Metroplis地铁列车宽度达到3.2米； 6节编组A型地铁列车最大载客量为2460人，上海轨道交通1、2号线的阿尔斯通和西门子8节编组A型地铁列车最大载客量达到3280人。B型车和C型车的造价和技术含量要小于A型车。 在我国的规范中是指，轴重相对较轻，单方向输送能力在1万3万人次的轨道交通系统，称为轻轨；每小

19、时客运量3万8万人次的轨道交通系统，称为地铁。轨道和车轮一般的城市轨道系统使用铁轨和金属车轮。但近年来亦有系统使用混凝土路轨或橡胶车轮（和摩托车相近），或两者兼用。 营运城市轨道交通系统的运营方式可大致分为两种。一是由政府或自治团体来营运，被称为公营。另一个则是由民营企业营运，是为民营。同时还存在着第三种营运方式，经营者虽然是民营企业，但出资者则是公营团体，这在欧洲较常见。 在一些地区，轨道交通系统的票价无论时间还是乘车长度的长短都是定额的。但是也有很多国家的轨道交通票价是按照乘坐距离（或依里程划分不同区间）来决定的。在德国等欧洲国家，轨道交通的票价采取地域制，以某地方为中心，向外辐射来划定地

20、域，在一个地域（里程）内票价相同，而下一个地域内则又有新的票价。很多国家组织了交通营运联合体，轨道交通系统与其他大众运输工具进行票证整合，轨道交通系统的车票在其他交通工具（如公共汽车或地区铁路）上也能使用。 很多城市轨道交通系统导入了自动收费系统，这样可节省大量人工，节省运营成本。只要插入专用车票或IC卡，自动收费系统的验票闸门就可自动放行。在日本，城市轨道交通系统的自动收费装置还有诸如自动判定票的余额是否不足与判定使用次数等智慧功能。 另外在德国和奥地利等国，轨道交通系统营运采用实行“自助餐制”。全面废止在车站内验票，而是在车内进行突击验票。在这个情况，若是逃票要缴交正常票价8倍以上的高额罚

21、款（这些国家内的其他市内交通机关也施行同样的制度）。若境外游客逃票超过一定次数，甚至会影响该游客的诚信档案以至于无法成功办理第二次签证。列车运行由于都市内交通运输拥塞，大众普遍要求“不需要太长等候时间就能搭乘”。为此列车的运行间隔被设定10分钟以下。莫斯科在交通尖峰时段更每隔一分钟就有一班次。一般情况下，车站内的两个月台内的列车是同时到达的。但在东京的部分线路，实行缓行和急行两种运行方式同时进行的情况。急行列车不停一些较小型的车站，缓行列车则每站都停。 世界的大部分的轨道交通线路，从早晨四点营运到凌晨零点。通常于早晨4点至7点发首班车，晚上10点至凌晨12营。七地铁的施工方法1.浅埋暗挖法经济

22、的发展，人口的增加，使城市的运行与发展受到土地与环境日益增多的制约。城市必须立体化。低息空间作为资源必须开发。地下工程大发展已是世界土木界的主流，地铁的建设是其重要组成部分。明挖法严重干扰交通，破坏坏境，大量建筑物与管线的拆迁已不可能。即使拆迁，昂贵的拆迁费用也难以承受。盾构法解决了这些难题，但其灵活性差，特别是昂贵的盾构机械，会大大提高工程造价。浅埋暗挖法是一种在离地表很近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的方法。在明挖法，盾构法不适应的条件下，如北京长安街下的地铁修建工程，浅埋暗挖法显示了巨大的优越性。浅埋暗挖法施工步骤是：先将钢管打入地下，然后注入水泥或化学浆液，使地层加固。开挖面土体稳

23、定是采用浅埋暗挖法的基础条件。地层加固后，进行短进尺开挖。一般每循环在0.51.0米左右。随后即作初期支护。第三步，施作防水层。开挖面的稳定性时刻受到水的威胁，严重时可导致塌方。处理好地下水是非常关键的环节。最后，完成二次支护。一般情况下，可注入混凝土，特殊情况下要进行钢筋设计。当然，浅埋暗挖法的施工需利用监控测量获得信息进行指导，这对的施工的安全与质量都是重要的。浅埋暗挖法既可作独立的施工方法，如北京西单地铁站完全以此方法建成：它也可以与其他施工方法综合使用，如天安门西站，王府井站，东单站则是用浅埋暗挖法与盖挖法想结合的方法修建的。北京地铁部分区间隧道则是半断面插刀盾构法与浅埋暗挖法相结合的

24、方法建成的。浅埋暗挖法与其他施工方法有很强的兼容性。浅埋暗挖法，整体配套技术处于国际领先水平，国际隧道协会有关专家也认为这是地下工程的一次突破。目前浅埋暗挖法已是有自己的全套设计，施工理论，作为一种方法已被国内外所采用。浅埋暗挖法作为建设部命名的国家级工法，不仅在地铁修建中显示了它的优越性，为国家取得重大经济，社会效益，它在地下停车场，地下商业街及市政地下管网的建设中注入了前所未有的活力，为现代城市地下空间的开发做出了贡献。2矿山法施工矿山发是一种传统的施工方法，是人们在长期的施工实践中发展起来的。它是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖成型后，逐步将临时支撑撤换下来，而代之以整体式厚衬砌作为

25、永久性支护的施工方法。木构件支撑：其耐久性差；对坑道形状的适应性差；支护撤换既不安全又对围岩产生扰动，因此，目前已很少使用。钢构件支撑具有较好的耐久性和对坑道形状的适应性等优点，施工中可以不撤换，也更安全。土木隧道界将以钢构件作为临时支撑的矿山法称为“背板法”。钢木构件支撑类似于地上的“荷载结构”人学体系。它作为一种维持坑道稳定的措施，是很直观和奏效的，也容易被施工人员理解和掌握。因此这种方法常被应用于不便采用喷锚支护的隧道。由于衬砌的设计工作状态与工作状态与实际状态不一致，以及临时支撑存在的一些缺陷等，在一定程度限制了它的发展和应用。矿山法的基本理论依据是，隧道开挖后受爆破影响，造成岩体破裂

26、形成松弛状态，随时都有可能坍落。鉴于这种松弛荷载理论依据，其施工方法是采取分割式安分部顺序一块一块的开挖，并要求边开挖边支撑以策安全，所以支撑复杂，材料耗费多。由于这种施工方法，因其工作面小，不能使用大型的凿岩钻孔设备和装卸运输工具，故施工进度慢，建设周期长，机械化程度低，耗用劳力多，难以适应现代公路建设工期的需要。3.新奥法施工新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method 简称NATM，新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹教授于50年代提出的，它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工

27、方法，经过一些国家的许多实践和理论研究，于60年代取得专利并正式命名。之后这个方法在西欧，北欧，美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发张，已成为现代隧道工程新技术标志之一。六十年代NATM被介绍到我国，七十年代末八十年代初得到迅速发展。至今，可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM。新奥法几乎成为在软弱 围岩地段修筑隧道的一种基本方法。新奥法施工特点及时性新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度的紧跟开挖作业面施工，阻止围岩进入松动状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的早强很全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。在巷道爆破后立即施工以喷射混凝土支护能有效的制

28、止岩层变形测发展，并控制应力降低区的伸展而减轻支护的承载，增强了岩层的稳定性。封闭性由于喷锚支护能及时施工，而且是全面密粘的支护，因此能及时有效地防止因水和风作用造成围岩的破坏和剥落，制止膨胀岩体的潮解和膨胀，保护原有岩体强度。巷道开挖后，围岩由于爆破作用产生新的裂缝，加上原有的地质构造的裂缝，随时都有可能产生变形或者坍落。当喷射混凝土支护以较高的速度射向岩面，很好的充填围岩的裂缝，节理和凹穴，大大提高了围岩的强度（提高了围岩的粘聚力和内磨擦角）。同事喷锚支护起到了封闭围岩的作用，隔绝了水和空气同围岩的接触，使裂缝充填物不致软化，解体而使裂缝张开，导致围岩失去稳定。粘结性喷锚支护同围岩全面粘结

29、，这种粘结作为可以产生三种作用：.联锁作用，即将被裂缝分割的岩块粘结在一起。若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落，则引起临近岩块的联锁反应，相继丧失稳定，从而造成较大范围的冒顶或者片帮。开巷后如能及时进行喷锚支护，喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗围岩的局部破坏，防止个别危岩活石滑移和坠落，从而保证围岩的稳定性。.复合作用，即围岩与支护构成一个复合体（受力体系）共同支护围岩。喷锚支护可以提高围岩的稳定性和自身的支撑能力，同事与围岩形成一个共同工作的力学系统，具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用，从根本上改变了支架消极承担的弱点。.增加作用。开巷后及时进行喷锚支护，一方面讲围岩表面的凹凸不平处填

30、平，消除因岩面不平引起的应力集中现象，避免过大的应力集中所造成的围岩破坏：另一方面，使巷道周边围岩由双方向受力状态，提高了围岩的粘结力和内磨擦角，也就是提高了围岩的强度。.柔性喷锚支护属于柔性薄性支护，能够和围岩粘在一起共同作用，由于喷锚支护具有一定柔性，可以和围岩共同产生变形，在围岩中形成一定范围的非弹性变形区，并能有效控制允许围岩塑性区有适度的发展，使围岩的自承能力得以充分发展。另一方面，喷锚支护在与围岩共同变形中受到压缩，对围岩产生越来越大的支护反力，能够抑制围岩产生过大变形，防止围岩发生松动破坏。.新奥法理论要点及施工要点新奥法与传统施工方法的区别：传统方法认为巷道围岩是一种荷载，应用

31、厚壁混凝土加以支护松动围岩。而新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁，柔性，与围岩紧贴的支护结构（以喷射混凝土，锚杆为主要手段）并使围岩与支护结构共同形成支撑环，来承受压力，并最大限大地保持围岩稳定，而不致松动破坏。新奥法讲围岩视为巷道承载构建的一部分，因此，施工时应尽可能全断面掘进，以减少巷道周边围岩应力的扰动，并采用光面爆破，微差爆破等措施，减少对围岩应力的扰动，以保全其整体性。同事注意巷道表面尽可能平滑，避免局部应力集中。新奥法讲锚杆，喷射混凝土适当进行组合，形成比较薄的衬砌层，即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩，使喷射层与围岩紧密结合，形成围岩支护系统，保持两者的共同变形，故而可以最大限度

32、地利用围岩本身的承载力。. 保护巷道围岩自身的承载能力 新奥法施工在巷道开挖后采取了一系列综合性措施：构筑防水层，围堰巷道排水；选择合理的断面形状尺寸;给支护留变形余量；开巷后及时做好支护，封闭围岩等，都是为保护巷道围岩的自身承载能力，使围岩的扰动影响控制在最小范围内，并加固围岩，提高围岩强度。使其与人工支护结构共同承受巷道压力。. 允许围岩有一定量的变形，以利于发挥围岩的固有强度。同时巷道的支护结构，也应具有预定的可缩量，以缓和巷道压力。围岩的变形是控制在一定范围内的，必须避免围岩变形过大，从而导致围岩强度的削弱以致引起垮塌，失稳。支护结构具有一定的变形量，允许巷道围岩产生一定的变形，以缓和

33、来自巷道的巨大压力，更进一步减轻支护荷载。. 新奥法施工过程中量测工作的特殊性由于岩体生成条件与地质作用的复杂性，施工条件的复杂性，以及对工程设计参数的精确要求，得要通过许多量测手段，在施工过程中对围岩动态和支护结构工作状态和支护结构工作状态进行监测。并用监测结果修改初步设计，指导施工。量测的结果可以作为施工现场分析参数和修改设计的依据，因而能够预见事故和险情，以便及时采取措施，防患于未然，提高施工的安全程度。新奥法的施工原则是：围岩不仅是载物体，而且是承载结构；围岩承载圈和支护体组成巷道的统一体，是一个力学体系；巷道的开挖和支护都是为保持改善与提高围岩的自身支撑能力服务。.新奥法的主要支护手

34、段和施工顺序新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要是手段，因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩又一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。施工顺序概括为：开挖一次支护二次支护. 开挖开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。开挖作业与一次支护同时交叉进行，为保护围岩的自身支撑能力，第一次直呼工作应尽快进行。为了充分利用围岩的自身支撑能力，开挖应采用光面爆破（控制爆破）或者机械开挖，并尽量采用全断面开挖，地质条件较差时可以采用分块多次开挖。一次开挖长度应根据岩质条件和开挖方式确定。岩质条件好时，长度可大一些，岩质条件差时，长度可小一些，在

35、同等岩质条件下，分块多次开挖长度可大一些，全断面开挖长度就要小一些。一般在中硬岩中长度约为22.5米，在膨胀岩地层中大约为0.81.0米。第一次支护作业包括：一次喷射混凝土、打锚杆、联网、立钢拱架、复喷混凝土。在巷道开挖后，应尽快地喷一层薄层混凝土（3-5mm），为争取时间在教松散的围岩掘进中第一次支护作业是在开挖的渣堆上进行的，待把未被渣堆覆盖的开挖面的一次喷射混凝土完成后再出渣。按一定系统布置锚杆，加固深度围岩，在围堰内形成承载拱，由喷层、锚杆及岩面承载拱构成外拱，起临时支护作用，同事又是永久支护的一部分。复喷后应达到设计厚度（一般为1015mm），并要求将锚杆、金属网、钢拱架等覆裹在喷射

36、混凝土内。完成第一次支护的时间非常重要，一般情况应在开挖后围岩自稳时间的二分之一时间内完成。目前的施工经验是松散围岩应在爆破后三小时内完成，主要由施工条件决定。在地质条件非常差的破碎带或者膨胀性地层（如风化花岗岩）中开挖巷道，为了演唱围岩的自稳时间，为了给一次支护争取时间，安全的作业，需要在开挖工作面的前方进行超前支护（预支护），然后再开挖。在安装锚杆的同事，在围岩和支护中埋设仪器或者测点，进行围岩位移和应力的现场测量：依据测量得到的消息来了解围岩的动态，以及支护抗力与围岩的相适应程度。一次支护后，在围岩变性趋于稳定时，进行第二次支护和封底，即永久性支护（或者是补喷混凝土，或者浇注混凝土内拱）

37、，起到提高安全度和整个支护承载能力增强的作用，因而支护时机可以由监测结果得到。对于地板不稳，底鼓变形严重，必然牵动侧墙及顶部支护不稳，所以应尽快封底，形成封闭式的支护，以谋求围岩的稳定。.新奥法使用范围具有较长自稳时间的中等岩体；弱胶结的砂和砾石以及不稳定的砾岩；强风化的岩石；刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩；坚硬粘土，也有带坚硬夹层的粘土；微裂缝的，但很少粘土的岩体；在很高的初应力场条件下，坚硬的和可变坚硬的岩石。在下述条件应用新奥法必须与一些辅助方法相配合 有强烈地压显现的岩体； 膨胀性岩体； 在一些松散岩体中，要与钢背板与之配合； 在蠕动性岩体中，要与冻结法或者预加固法等配合。在下列场合中

38、应用应慎用 大量涌水的岩体； 由于涌水会产生流砂现象的围岩； 极为破碎，锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体； 开挖面完全不能自稳的岩体等。.新奥法施工的缺点主要有： 实施不仅要求有良好的施工组织和管理，也要求技术人员和量测人员都十分熟练，没有这一点就易于发生错误；作业质量都与每一个人的仔细操作有关。 开挖暴露出的地址会立即改变其状态，因此要求施工地址人员要亲临现场，以便发现问题。 用能控制的施工量测，往往给施工带来不便； 干喷射带来的灰尘以及由于易受化学药品的损害必须加强防护，尤其对眼睛的防护，湿喷虽然可以避免此缺点，但在同样条件下，不如干喷那样有效的支护岩体。四、盾构法 盾构法是在地面下暗挖隧道

39、的一种施工方法。特别在市区中心遇到隧道埋深较大，地址复杂的情况，若用明挖法建造隧道则很难实现。在这种条件下采用盾构法对城市地下铁道、上下水道、电力通讯、市政公用设施等各种隧道建设具有明显优点。 盾构施工的主要原理就是尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工，从而最大限度的减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。为了达到这一目地，除了刀盘和盾构钢壳可以被动地产生支护作用以外，使用压力仓内泥土或者泥水的压力来平衡开挖面的作用土压力和水压力；使用壁后注浆及时充填由开挖产生的盾尾空隙，主动地控制围岩应力释放和变形是盾构技术的关键。 盾构法的主要优点有：除了竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又

40、可减少对附近居民的噪声和振动影响；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也较少，土方量也较少；穿越河道时不影响航运，施工不受风雨等条件影响；在土质差、水位高的地方建设埋深较大的隧道，有较高的技术经济优越性。第二章北京地铁概况北京地铁建设历史在20世纪50年代末期中国与苏联的关系恶化后，中国开始规划在北京、沈阳、上海三座重要城市修建地铁，以作为平战结合的战备防御手段。北京地铁首先开工，一期工程于1965年7月1日开工建设，其线路沿长安街与北京城墙南缘自西向东贯穿北京市区，连接西山的卫戍部队驻地和北京站，采用明挖回埋法施工。全长23.6公里，设19座车站（有17座车站投

41、入运营，2座未运营）和一座车辆段（古城车辆段），1969年10月1日建成通车。根据预计，北京地铁在战时可以每天运送5个陆军整编师的兵力自西山运至北京市区。 1982年北京地铁规划图由于属于战备工程，北京地铁在通车后很长时间内不对公众开放，需凭介绍信参观及乘坐。1971年1月15日公主坟至北京站段开始试运行，1971年8月5日延长为玉泉路至北京站，1971年11月7日延长为古城路至北京站，1973年4月23日延长为苹果园至北京站。北京地铁二期工程始于1969年，其线路沿北京内城城墙自建国门至复兴门，呈倒U字型，设12座车站及太平湖车辆段，线路长度为17.2公里。1981年9月15日，北京地铁正式

42、对外运营。 北京地铁复八线于1992年6月24日开工建设，1999年9月28日通车试运营，2000年6月28日与一线全线贯通。北京地铁13号线于2002年9月起分段开通，将霍营、回龙观和北苑等城北住宅区和上地信息产业基地与中心城区联系起来。八通线于2003年开通，对改善通州交通环境起重要作用。 2007年10月7日，北京地铁5号线正式开通试运营，是第一条北京市南北轨道交通大动脉。5号线全长27.3公里，设太平庄停车场和宋家庄车辆段，也是北京地铁第一条加装屏蔽门的路线 2008年7月19日，在北京奥运会召开前夕，北京地铁10号线一期、奥运支线（北京地铁8号线一期）和机场线三条轨道新线正式通车。至

43、此，北京轨道交通运营里程达到200公里，运营线路将达到8条，北京轨道交通的网络效应已经初步显现。 2009年9月28日，随着地铁4号线的开通，北京地铁开通运营的线路包括1号线，2号线，4号线，5号线，8号线，10号线，13号线，机场快轨，八通线，运营总里程达到228公里，预计2015年将达到561公里。 2010年12月30日，北京地铁开通亦庄线、大兴线、房山线（苏庄至大葆台）、15号线（顺义线，一期首开段望京西到后沙峪）和昌平线（一期西二旗到南邵），北京地铁总长度达到336公里。同年5月，北京地铁全线路网都开通了手机信号。 2011年底，原先没有安装屏蔽门的线路（1、2、13、BT）将会争取

44、安装安全门，安装安全门首先从13号线和八通线开始。年底8号线二期北段（森林公园南门到回龙观东大街），9号线南段（郭公庄到北京西站），15号线一期东段（后沙峪到俸伯），房山线大葆台到郭公庄段将开通。线路标示色1号线及八通线：正红色 2号线：深蓝色 4号线及大兴线：青绿色 5号线：深紫色 6号线：深棕色（一期，二期建设中） 7号线：橙黄色（建设中） 8号线：草绿色（二期建设中，三期规划中）（已于2011年10月15日停运） 9号线：绿色（待开通准备中） 10号线：天蓝色（二期建设中） 13号线：藤黄色 14号线：浅粉色（建设中） 15号线：紫罗兰色 （一期东段待开通准备中，西段建设中，二期规划中）

45、亦庄线：洋红色 房山线：橙红色 昌平线：嫩粉色 （二期即将启动建设） 机场快轨：藕荷色北京地铁已通车线路 1号线已通车2号线4号线及大兴线5号线8号线（已停运）10号线13号线15号线八通线亦庄线房山线昌平线机场快轨规划（至2015）或建设中的线路 3号线（规划中，2015年可能开通东段中国美术馆到金盏东及西段田村到西四） 6号线（在建，一期计划2012年通车，二期计划20132014年通车，西延计划2015年通车） 7号线（在建，计划2012年部分通车，2014年全部通车） 8号线（一期通车，二期北段正调试，2011年通车，二期南段2012年通车，三期2015年通车，联络线2013通车） 9

46、号线（在建，南段正在调试，2011年通车，北段计划2012年通车） 10号线（一期通车，二期在建计划2012年通车，届时是北京第二条环形地铁） 12号线（规划中，2015年可能通车） 14号线（在建，西段计划20122013年通车，东段计划2014年通车） 15号线（一期首开段除望京东站外已通车，2011年延伸至俸伯，正在调试，一期西延段2014年通车） 16号线（在建，计划2015年通车） 17号线（规划中，2015年可能通车） 亦庄线（除亦庄火车站外已通车） 房山线及燕房线（苏庄至大葆台站已通车，终点站郭公庄站2011年与9号线南段同步开通，规划延伸至燕山地区，西延段计划20132014年通车，北延规划中） 昌平线（一期已通车，二期计划20132014年通车，南延段有望2015年通车） 西郊线（在建，20122013年通车） 门头沟线（在建，使用低速磁悬浮列车，计划2013年通车） 海淀山后线 （即将启动建设，计划20132014年通车） 南部U型线 （规划中，2015年可能通车） 据了解，北京地铁2015年总里程将超过700公里。 2011年最新