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文檔簡介
1、第二分冊車站結構1 概述1.1工程概述蘇州市軌道交通2號線延伸線總體呈東西走向,線路起于2號線迎 春南路站向東過京杭運河接入郭新西路,而后過蘇嘉杭高速公路進入郭 新東路,先后穿越通達路、和諧一路、郭巷北路、尹山湖東路、東方大 道等主要道路,再穿過蘇州運河后沿獨墅湖南岸行進,折向北穿過啟月 街后接上創(chuàng)苑路再向東,過星湖街、新平街、松濤街、雪塘街、林泉街、 星塘街、金谷路后轉向東偏南穿金海路轉入新慶路,過金堰路、金芳路、 金尚路、華云路后至終點長陽街站。線路全長約14 5km延伸線全線設 13座車站,全部為地下車站東方大道站為延仲線的第5座車站,為地下兩層島式站臺車站,站 臺寬10. 4m車站覆土
2、厚約3囚4加局部下沉覆土 5 該站位于郭 新東路與東方人道丁字交叉路口下方,沿郭新東路東西向布置。車站東 北象限規(guī)劃為一類居住用地、西北象限規(guī)劃為居住商業(yè)混合用地、西南 象限規(guī)劃為商業(yè)金融業(yè)用地、東北象限規(guī)劃為公園,車站周邊除東北象 限正在實施外、其余象限現(xiàn)狀是空地。站址處地勢略有起伏,地面標高 約l 43亦 車站范圍內(nèi)主要有兒根沿東方大道橫跨車站的大直徑給 水管,其他無控制性管線。1. 2上階段審查意見執(zhí)行情況專家意見:由于明挖基坑深度多在15 17米(兩層式車站)基坑開挖可能受地下微承壓水和承壓水的影響,降水施工和截水施工均需要考慮承壓水、微承壓水的作用。執(zhí)行情況:采用坑內(nèi)降承壓水,并將圍
3、護結構根據(jù)承壓水含水層進行適當延長止水。2 設計依據(jù)2. 1設計依據(jù)1)蘇州市軌道交通2號線工程延伸線可行性研究報告(中鐵第四勘察設計院集團有限公司2010. 08)2)曲初步設計文件組成內(nèi)容(中鐵第四勘察設計院集團有限公司2010年9月)3)蘇州市軌道交通2號線工程施工圖設計技術要求(中鐵第四勘察設計院集團有限公司2010年3月)4)蘇州市軌道交通2號線工程含延伸線)施工圖設計文件編制統(tǒng) 一規(guī)定(中鐵第四勘察設計院集團有限公司2010年9月)5)曲沿線管線、障礙物調查資料(蘇州軌道交通有限公司)6)蛛沿線地質初勘報告(蘇州軌道交通有限公司)7)曲沿線河道、橋梁、規(guī)劃資料及沿線地形勘測資料(蘇
4、州軌道交通有限公司)8)城市軌道交通工程項冃建設標準建標104-20089)蘇州軌道交通指揮部、蘇州市各區(qū)政府、蘇州軌道交通有限公司 及2號線總體組下發(fā)的相關會議紀要、技術聯(lián)系單10)國家及地方其它相關規(guī)范、規(guī)程及地方有關管理部門的批復文件 等2. 2設計所采用的主要規(guī)范1)地鐵設計規(guī)范(gb501572003)2)混凝土結構設計規(guī)范(gb50010-2010)3)砌體結構設計規(guī)范(cb500032001)4)建筑結構荷載規(guī)范(gb500092001) ( 2006版)5)地下工程防水技術規(guī)范(gb501082008)6) 混凝土結構耐久性設計規(guī)范(gb/t50476-2008)7) 鋼結構設
5、計規(guī)范(cb500172003)8) 建筑地基基礎設計規(guī)范(gb500072002)9) 人民防空工程設計規(guī)范(田50225-2005)10) 鐵路橋涵設計基本規(guī)范(1b10002 1- 2005)11) 建筑基坑工程技術規(guī)范(yb9258t7)12) 建筑抗震設計規(guī)范(cb500112010)13) 錨桿噴射混凝土支護規(guī)范(gb500862001)14) 鐵路隧道設計規(guī)范(tb10003-2005)15) 建筑基坑支護技術規(guī)程(jgj120_99)16) 建筑樁基技術規(guī)范(jgj942008)17) 建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準(cb50068-2001)18) 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝
6、土結構設計規(guī)范(tb10002 3-2005)19) 建筑地基處理技術規(guī)范(jgj7a2002)20) 地鐵雜散電流腐蝕防護技術規(guī)程(cjj4x2)21) 混凝土外加劑應用技術規(guī)范(gb50119-2003)22) 建筑與市政降水工程技術規(guī)范(jgj/t111t8)23) 城市人行天橋與人行地道技術規(guī)范(cjj69)24) 城市軌道交通技術規(guī)范(gb50492009)25) 城市軌道交通工程項冃建設標準建標10x00826) 軌道交通工程人民防空設計規(guī)范(rfj02-2009)27) 型鋼水泥土攪拌墻技術規(guī)范(jgj/t199-2010)3 設計范圍車站有效站臺屮心里程:右ck31+70&am
7、p; 000,西端與尹山湖屮路站一 東方大道站區(qū)間設計分界里程為:右ck31+627. 500 (端頭墻內(nèi)側),東 端與東方大道站一獨墅湖南站站區(qū)間設計分界里程為:右ck3w4s 500 (端頭墻內(nèi)側)。結構外包全長223伽 標準段外包寬度為19 lm附 屬結構包括出入口、風亭設計但不包括人防結構設計。4 設計原則及標準1)應根據(jù)本站的工程地質、水文地質及周圍建筑、道路、地下管 線等環(huán)境條件和區(qū)間隧道施工方法,經(jīng)技術、經(jīng)濟及環(huán)境因素等綜合比 較,合理地選擇施工工法及相應的基坑圍護及結構方案。2)結構設計應滿足施工、運營、城市規(guī)劃、防水、防迷流的要求; 結構凈空尺寸應滿足限界、施工工藝及使用要求
8、,并考慮施工誤差、結 構變形及后期沉降的影響。3)結構設計分別按施工階段和正常使用階段,根據(jù)承載能力極限 狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的要求進行強度、剛度和穩(wěn)定性計算。地鐵的 主體結構工程按使用年限為100年的要求進行耐久性設計,應按混凝 土結構耐久性設計規(guī)范執(zhí)行,并滿足現(xiàn)行的混凝土結構設計規(guī)范和地 鐵設計規(guī)范中的有關規(guī)定。結構重要性系數(shù)不應小于l l4)根據(jù)車站結構的類型和施工方法,應按照混凝土結構設計規(guī) 范(cb500102010)進行抗裂和裂縫寬度驗算。鋼筋混凝土的裂縫開 展允許值應根據(jù)結構類型、使用要求、所處環(huán)境條件和防水措施等因素 加以確定。在正常使用狀態(tài)中,構件迎土面裂縫不大于0. 2n
9、m背土面裂縫不 大于0.根據(jù)初勘水質報告結論,確定本站混凝土的水膠比最大不超過0. 4 且應選用耐水或耐腐蝕的低水化熱的水泥,耐侵蝕系數(shù)不應小于0. & 鋼筋保護層厚度適當增加,提高裂縫控制等級。表4 41最大計算裂縫寬度允許值結構類型允許值(rrm)附注鋼筋混凝土管片0. 2其他結構水中環(huán)境、土中缺氧環(huán)境0. 2洞內(nèi)干燥環(huán)境ft 3洞內(nèi)潮濕環(huán)境0. 3迎土面地表附近干濕交替環(huán)境0. 2注:當設計采用的最大裂縫寬度的計算式中保護層的實際厚度超過30nm時,可將保護層厚度的計算值取3(hm5)施工期間和使用期間按最不利水位控制計算,取不利值進行設 計,施工期間抗浮計算水位取至地面高程。6
10、)圍護結構方案應以工程地質和水文地質條件、基坑寬度和深度 為依據(jù),考慮與主體結構的相互關系,防水要求,對周邊地面建筑物和 地下構筑物的影響,施工難易程度等,經(jīng)全面經(jīng)濟技術比較確定。7)結構的計算模式,應充分考慮結構的實際工作情況,并反映施 工過程和結構與周圍地層的相互作用。8)地下結構宜采用信息化設計及施工;在既有資料和地質勘察成 果的基礎上進行設計;根據(jù)施丁-現(xiàn)場監(jiān)控量測的信息反饋修正設計、指 導施工。9)結構按7度地震烈度進行抗震驗算,并在結構設計時采取和應 的構造處理措施,以提高結構的整體抗震能力。10)車站結構應具有戰(zhàn)時防護功能,應按平戰(zhàn)轉換進行設計。設防 部位按六級人防荷載進行驗算,
11、并應能設置相應的防護設施。11)地下車站結構的防水設計應遵循“以防為主、剛柔結合、多道 防線、因地制宜、綜合治理”的原則。以結構自防水為主,附加外 防水為輔,關鍵在于處理好施工縫、變形縫等縫的防水。地下車站、 出入口通道和機電設備集中區(qū)段的防水等級為一級,車站的風道、 風井的防水等級為二級。5 地質概況5. 1工程地質條件根據(jù)地質資料,地層層序自上而下依次為:人工填土層:屬第四系全新統(tǒng)(q)近代人工堆積物;均有分布, 一般呈灰黃色灰色或朵色,土質不均、松散、成分復朵,由耕填土、 雜填土、素填土組成,雜填土含碎石、粉煤灰、建筑垃圾等,耕填土、 素填土含植物根莖、貝殼碎片、有機質等。粘土2層:為第
12、四系全新統(tǒng)(qi)沖湖積相沉積物;部分孔有 分布,褐黃灰黃色、藍灰色,含鐵銹斑點及灰色團塊,夾薄層粉土, 局部為粉質粘土;可塑,尚均勻,偶呈軟塑狀,有光澤,無搖振反應, 干強度高,韌性高,平均壓縮系數(shù)弘12為0. 48npq,壓縮性中等偏高。淤泥質粘土丫層:為第四系全新統(tǒng)(qj湖沼相沉積物;均有分 布,灰色,欠均勻,含一定含量有機質,局部夾薄層粉土;流塑,有光 澤,無搖振反應,干強度高,韌性高,平均壓縮系數(shù)為0. 94mpa 壓縮性高。粉質粘土2層:為第四系晚更新統(tǒng)(q-3)沖湖積相沉積物;草黃 灰黃色、暗綠色,尚均勻,含鐵猛質結核,夾有少量粉土,局部呈粘土; 可塑,稍有光澤,無搖振反應,干強
13、度中等,韌性屮等,平均壓縮系數(shù) % 12為0. 30mpa4,壓縮性中等。粉土夾粉質粘土2層:第四系晚更新統(tǒng)(qp2)海陸交互相沉積物; 灰色,欠均勻,含云母、貝殼碎屑,夾較多薄層粘性土,局部為粉砂; 稍密,局部中密,無光澤,搖震反應中等,干強度低,韌性低,振動易 液化,平均壓縮系數(shù)弘口2為0. 35mpq,壓縮性屮等。粉質粘土i層:第四系晚更新統(tǒng)(q2")海陸交互相沉積物;灰色, 欠均勻,夾粉土、粉砂薄層,含云母、有機質,局部呈粘土;軟塑,稍 有光澤,無搖振反應,干強度中等,韌性中等,平均壓縮系數(shù)口2為 0. 44mpq壓縮性中等偏高。粉土夾粉砂2層:為第四系晩更新統(tǒng)(qi)海陸交
14、互相沉積物; 灰色,欠均勻,夾薄層粘性土,含云母、有機質;濕很濕,屮密為主, 無光澤,搖振反應中等迅速,干強度低,韌性低,平均壓縮系數(shù)口2 為0. 莎:壓縮性中等偏低。粉土夾粉砂2層:為第四系晚更新統(tǒng)(qi)沖湖積相沉積物;灰 色,夾較多薄層粉質粘土,含石英、長石,偶見貝殼碎屑;濕很濕, 中密密實,無光澤,搖振反應屮等迅速,干強度低,韌性低,平均 壓縮系數(shù)為0. 10vpa壓縮性中等偏低。東方大道車站范圍內(nèi)主耍存在地層有人工填土、粘土、淤泥質粘土 (大里程端較厚)、粉質粘土、粉土夾粉質粘土、粉土夾粉砂、粉土夾 粉砂,圍護結構進入粉土夾粉砂2層。各巖土層頂面標高、埋深及厚度詳見“地質縱斷面圖”。
15、5. 2水文地質條件工程所在場區(qū)內(nèi)地下水類型主要為松散巖類孔隙水。根據(jù)地下水的 含水空間介質、水理和水動力特征、賦存條件,場區(qū)地下水可分為松散 淺層孔隙潛水和松散巖類孔隙(微)承壓水。(1)潛水:潛水賦存于淺部土層的孔隙中,其富水性受土性和厚度控制,通常表現(xiàn)為差;根據(jù)本次勘察實測,場區(qū)內(nèi)潛水位埋深為0. 5l 2 80m、平均l 51n)標高為2 690. 37m平均l 1伽 另根據(jù)區(qū)域觀測資料,蘇州地區(qū)近 4 5年來最高潛水位標高為2 50m潛水位年變 化幅度為1加(2)微承壓水:工程所在場區(qū)微承壓水主要賦存于2粉土夾粉 質粘土層中,其頂板埋深10. 6- 20. 3m頂板標高一8 87-1
16、7. 23nj局 部區(qū)段受y層切割較深而缺失。根據(jù)本次勘察在抽水試驗孔的實測資 料,場區(qū)內(nèi)微承壓水的水位埋深為a 01m標高為違2伽 根據(jù)區(qū)域觀 測資料,蘇州地區(qū)近3-5年最高微承壓水水位標高為l 60m左右;地 下水年變化幅度約為0. 8m(3) 承壓水:工程所在場區(qū)承壓水賦存于2粉土夾粉砂層及2粉土夾粉砂層中(該兩層上下連通,可視為一個承壓含水層);含水層 的頂板埋深2a 1 3l lm頂板標高一25 20-28 4伽 根據(jù)區(qū)域觀測 資料,承壓水水位標高一般在一20m之間。(4) 環(huán)境水及土的腐蝕性評價根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范(gb 500212001)附錄中表g 0. 1,工 程所在場區(qū)地下
17、水環(huán)境類別為ii類。根據(jù)現(xiàn)場踏勘調查,本場區(qū)及附近 未發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染源。根據(jù)水質分析報告,按巖土工程勘察規(guī)范(500212001)及 局部修訂的條文,并結合場區(qū)環(huán)境情況判定:工程場區(qū)地表水對混凝土 具微腐蝕性、在干濕交替條件下對鋼筋混凝土中的鋼筋具弱腐蝕性、在 長期浸水條件下對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性;淺部地下水和地基 土對混凝土具微腐蝕性、在干濕交替條件下對鋼筋混凝土中的鋼筋具弱 腐蝕性、在長期浸水條件下對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。根據(jù)詳勘資料計算,車站全段開挖期間抗2粉土夾粉砂層及2 粉土夾粉砂層承壓水突涌均不滿足要求,故需在全站范圍內(nèi)設置降壓井 降低承壓水頭。具體降水方法和要求如下
18、:基坑開挖前20天須進行基 坑降水,降水后水位位于坑底下1伽 坑外觀測孔水位比原地下水位深 度下降不宜大于q如開挖至坑底施工底板時,在井點管位置設置底板 泄水孔,然后拆除井點管,待車站頂板覆土及內(nèi)部鋪裝層施工完成后方 可封孔,并要求基坑開挖期間加強對承壓水的監(jiān)測,具體降承壓水水頭要求詳見下表:紛劃分區(qū)段承壓舲水層射mk水獗要采壓赭水初始時間標準段2衢土刪砂層承壓水位飜低4m基坑開挖至坑底設計標高以上4m時確頭井2耕土斕砂層承壓水位需降低6m基坑開挖至菰底設計標高以上5.5m時u 72那土帰砂廢泳壓水位需降低6 m基坑開挖至坑底設計標高以上6m時各土、巖層物理力學指標見表5 l-lo土層代號 及
19、名稱含水%重度ykn/irf孔隙比e基床系數(shù)k(mpa/m)百剪(0快)宜剪紈剪)滲透系 數(shù)承載力特征值垂直水平c kpa度c kpa度k cm/ sfak1粘土30.718.80.872203522112593.0e-6105y淤泥質粘土45.617.11.2864712.17.310.93.25.0e-7552粉質粘土26.519.30.754254022.513.52892.0e-61202粉土夾粉質30.618.60.86720358.318.396.28.0e-51301粉質粘一十.32.818.40.92714251612.815.07.36.0e-6902粉土夾粉質26.819.
20、00.76925405.227.95.327.53.0e-41502粉土夾粉質27.618.80.79630454.728626.55.0e-6表 5.11注:含水量、重度、孔隙比、壓縮模量、壓縮系數(shù)為平均值;靜止側壓力系數(shù) 心、基床系數(shù)為建議值。巖土工程初步設計參數(shù)建議值表5. 3場地地震基本烈度場地地震設防烈度為6度。5. 4不良地質1)軟土工程場區(qū)分布的軟弱土淤泥質粘土層、相對較軟粉質粘土層,呈 流塑軟塑狀,是影響工程建設的主要軟弱土層。場區(qū)局部較厚的淤泥質粘土層是影響工程建設的主耍軟弱土 層,根據(jù)本次灼熱減量測定該層有機質含量達9. 1%,可屬于低液限 有機質土。此類土層對結構設計會產(chǎn)
21、生不利的影響。東方大道車站大 里程端1傣由到3($由存在較厚淤泥基地采用裙邊加抽條加固。2)明浜工程所在場區(qū)少量零星分布有大小不等的明浜、魚塘、溝塘等, 離主體結構較遠,其水深一般不超過3m多在1加z間,其浜底 分布有一定厚度的淤泥。3)流砂管涌工程所在場區(qū)在基坑開挖范圍內(nèi)分布的粉土夾粉質粘土層,為弱 透 水層、滲透性尚好,在一定水頭壓差作用下易發(fā)生滲流破壞,其 表現(xiàn)形式主要為流砂或管涌等。6. 車站結構設計6. 1結構方案的選擇a l 1圍護結構方案比選東方大道站位于郭新東路與東方大道交叉路口,周邊基本為既有綠 地等空曠場地。站址處地勢略有起伏,地面標高約l 5-3如郭新東路與東方大道兩條道
22、路下方管線相對較多,主要為雨水、污 水、通信、電力等市政管線。根據(jù)站位場地工程及水文地質條件,參照類似工程經(jīng)驗,本站圍護結構方案可比選的方案如表6 l 1-1:護方案技術經(jīng)濟比選表方案一地下連續(xù)墻方案二鉆孔灌注樁+止水帷幕整體剛度大較小防水效果不受深度限制,止水效果 都較好。并可根據(jù)深度及 基坑剛度要求選用適合 的地連墻接頭形式。一般上部淤泥質土層攪拌樁效果 較差,止水效果較差。施工進度較快一般施工機具軟土區(qū)采用普通挖機, 巖層中可采川雙輪銃 機、沖擊鉆施工。較普遍。施工占地人較人就工工藝復雜但較成熟較簡單樁(墻)體質量較好一般環(huán)保要求泥漿對環(huán)保影響大泥漿對環(huán)保影響較人支護參數(shù)(mm)墻厚80
23、01000 1 150,旋噴800 1 150 + 800500每延米造價(萬)(根 據(jù)工程量套定額計 算出的理論造價)6.466.1 5本設計是否推薦是否(局部高壓線段采用)注: 上表毎延米造價包括圍護墻及結構內(nèi)襯邊墻造價。經(jīng)過分析,本車站主體基坑深度約17. a 18 9m鑒于放坡需求場 地較大,且對周邊沉降及土體邊坡穩(wěn)定控制性差,故不予推薦。由于場 地內(nèi)土層受擾動后自穩(wěn)性差,人深度人工挖孔樁存在一定的施工風險, 且樁徑較大,施工環(huán)境差,故不予推薦。由于本車站東端淤泥質土層較 厚且地下水富水,透水層分布較廣,故選擇鉆孔灌注樁或地下連續(xù)墻為 圍護結構是比較合適的。在鉆孔樁和連續(xù)墻的比選中,考
24、慮到車站上方 有一條架空僅21m的500kv高壓線對其下施工機械高度的影響,因此在 高壓線地面投影線分別向兩邊外擴20n的范圍內(nèi)圍護結構采用鉆孔灌注 樁狀噴止水帷幕??紤]到地下連續(xù)墻的止水效果較好,車站其余部分 圍護采用地下連續(xù)墻支護,主體圍護結構根據(jù)計算進入2粉土夾沙層。本站附屬結構基坑深度約10m由于場地土層受擾動后自穩(wěn)性差, 人工挖孔樁成樁暴露時間較長,施工存在風險,綜合主體圍護結構選型 結果,選擇硼口:法樁戕支撐作為基坑支護體系。井點降水是地下工程中廣泛應用的經(jīng)濟有效的輔助措施,通過降低 水位,疏干土體,可以改善施工條件。設計采用的井點管徑為* 700, 井點間距為1口5米左右。主體圍
25、護結構方案詳見圖“主體圍護結構剖面圖”。附屬結構的圍護 結構方案詳見“出入口、風道結構斷面圖”。a l 2主體結構方案(1)結構方案根據(jù)車站建筑總體布置,結合沿線地形及地質條件綜合考慮,結構 方案采用鋼筋混凝土雙層兩跨局部三跨的框架結構。此種結構在國內(nèi)外 明挖地鐵結構中廣為使用,是較經(jīng)濟的一種結構形式。根據(jù)車站限界及 使用功能要求,車站標準段設單柱(局部雙柱),框架柱距縱向a 5_a 不等,為了有效利用車站的層內(nèi)空間,降低結構高度,頂、底及中樓板 均采用縱梁體系,不設橫梁。車站主體結構方案詳見“主體結構橫剖面圖”。出入口通道一般為單層單跨矩形框架,出入口敞開段為u形槽結構。 風道和1號出入口合
26、建處采用5跨矩形結構。(2) 結構縫的設置本站外包全長223飾根據(jù)地鐵設計規(guī)范(cb501572003)的 規(guī)定,需設置溫度變形縫。由于本站位于軟弱土層中,為避免人為設縫 導致結構縱向剛度的降低,故不設置貫通整個橫斷面方向的變形縫,而 采用設置誘導縫、后澆帶、分段澆注等方法,以消除大部分收縮應力, 并適當增大結構底板的厚度、加強縱向配筋數(shù)量以抵抗后期差異沉降對 結構的影響。在車站結構與出入口通道、風道等附屬建筑的結合部位應 設置變形縫,縫寬20mn6. 2工程材料及耐久性設計6 2 1混凝土頂板、頂梁、底板、底梁、內(nèi)襯墻:c35. p8防水混凝土;地下連續(xù)墻:c30水下混凝土;冠梁、屮樓板、梁
27、:c35混凝土;鋼筋混凝土立柱:c45混凝土;底板下素混凝土墊層:c20混凝土;6 2 2鋼筋及鋼材鋼筋:主筋hrm00級,箍筋hpb300級鋼材:q235鋼a 2 3耐久性設計1.對于一類、二a類環(huán)境屮,設計使用年限為100年的混凝土應滿足:(1)混凝土的強度等級不低于上述(621)條款規(guī)定的標準(2)混凝土材料配比及技術指標:嚴格控制水泥用量,防水混凝土膠凝材料用量不應小于320 kgm 水泥用量不應小于260kgm配制耐久混凝土的水泥可采用硅酸鹽水泥、 普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥,其強度等級宜為42 5號。限制水膠比:水膠比的最大限值為0. 5在無氯鹽的環(huán)境中,配制鋼筋混凝土和預應力
28、混凝土所用各種原材 料(水泥、礦物摻和料、骨料、外加劑和拌和水等)的氯離子含量分別 不應超過膠凝材料重量的0.抄和0. 06不論骨料是否具有活性,水泥的含堿量孵效na2o均不宜超過水泥 重的0. 6%耍求避免采用高水化熱水泥,碗優(yōu)先采用雙摻技術(摻高效減水劑 加優(yōu)質粉煤灰或磨細礦渣)。優(yōu)先摻加優(yōu)質引氣劑。2與結構耐久性有關的結構構造措施:(1)受力鋼筋的混凝土保護層的厚度不得小于鋼筋的公稱直徑,且在一般環(huán)境條件下應符合下表規(guī)定。表i受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度(mm)結構類別地下連續(xù)墻鉆孔 灌注樁明挖結構頂板、側墻中板底板外側內(nèi)側外側內(nèi)側外側內(nèi)側保護層厚度7070705040305040注:
29、陣站內(nèi)的樓梯及站臺板等內(nèi)部構件的主筋的保護層可采用2間 瓏筋、分布筋和構造筋的混凝土保護層厚度不得小于2亦 昭設計進行最大裂縫寬度計算時,保護層的實際厚度超過30nm時,可將厚度的計算值取為30m?額板若在長期使用中處于地下水位變動區(qū)范圍內(nèi)(干濕交替環(huán)境),則其外側箍筋和分布筋的混凝土保護層厚度不得小于40口3耐久性混凝土施工耍求a耐久混凝土的施工應結合工程和環(huán)境特點,對施工全過程和各個 施工環(huán)節(jié)捉出質量控制與質量保證措施,并制定相應的施工技術條例。h確?;炷帘Wo層的設計厚度。保護層墊塊可用細石混凝土制 作,其抗侵蝕能力和強度應高于構件本體混凝土,水膠比不大于a 4q控制混凝土入模前的模板與
30、鋼筋溫度以及混凝土的入模溫度,混 凝土的入模溫度不大于3ctc。d根據(jù)現(xiàn)澆混凝土使用的膠凝材料的類型、水膠比及氣象條件等確 定潮濕養(yǎng)護時間。預制構件蒸汽養(yǎng)護的最高溫度應不超過6ffco巳混凝土澆筑后應仔細抹面壓平,抹面時嚴禁灑水,并應防止過度 操作。£應進行現(xiàn)場混凝土的耐久性質量檢測。6. 3結構計算6 3 1主要尺寸的擬定1)結構主要尺寸的擬定原則(1)結構主要尺寸的擬定應根據(jù)承載力極限狀態(tài)及正常使用極限狀 態(tài)的要求,對構件分別進行承載力的計算和穩(wěn)定、變形及裂縫寬度驗算。(2)結構構件的設計按承載力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)分別進 行荷載效應組合,并取各自最不利組合進行結構構件的設
31、計。(3)結構尺寸的擬定應根據(jù)圍護結構與主體結構之間的關系考慮基 坑支護結構的作用。2)主要尺寸的擬定經(jīng)反復計算比較,結構主要構件尺寸擬定如下: 車站主體圍護結構支護參數(shù)如下:高壓線影響范圍采用4)1000© 1150nm鉆孔灌注樁圍護慨噴樁止水 帷幕進行圍護。其余部分采用800nm厚的地下連續(xù)墻支護。支撐系統(tǒng)主體基坑自上而下端頭井設五道支撐,標準段設四道支撐:第一道 為混凝土支撐、第二、三、四、五道為鋼支撐,并在第三道(端頭井為 第四道)支撐下l 5米處加一換撐,混凝土支撐縱向間距一般為&亦 鋼支撐縱向間距一般為3m圍護結構及支撐的平面布置詳見“主體圍護結構布置圖”。主體結
32、構類別尺寸(單位:m)主體結構標準段(單柱段)頂板(頂縱梁)0.9 ( 1 .0*1 .9 )中板(中板梁)0.4 (0.9*1.!)底板(底縱梁)1.0(1 .0*2.3)內(nèi)襯側墻0.7主體結構標準段(雙柱段)頂板(頂縱梁)0.8 ( 0.9*1.7)'1'板(中板梁)0.4 ( 0.8*1 .0 )底板(底縱梁)0.9 ( 0.9*2.1內(nèi)襯側墻0.7主體結構盾構井段頂板(頂縱梁)0.9 ( 1.0*1 .9 )'1'板(中板梁)0.4 ( 0.9* 1.1 )底板(底縱梁)1.1(1 .0*2.3)內(nèi)襯側墻0.8主體結構尺寸詳見主體各層結構布置圖及典型斷面
33、圖。 a a 2計算圖式結構按施工過程采用“增量法”進行受力分析,開挖期間圍護結構 作為支擋結構,承受全部的水土壓力及路面荷載,使用階段和主體結構 一起承載。施工階段受力分析模擬了施工過程,遵循“先變位,后支撐” 的原則,在計算中計入結構的先期位移值及支撐變形,采用彈性有限元 法進行結構計算,地基對結構的作用采用分布水土壓力及一系列不能受 拉的彈簧進行模擬,最終的位移及內(nèi)力值為各階段累加值。使用階段將 結構視為底板置于彈性地基上的平面框架進行分析??拐鸱治龇謩e采用地震系數(shù)法及反應位移法進行橫向抗震分析。經(jīng) 計算地震作用對結構影響較小,故在設計中僅采用相應的構造措施來提 高整體的抗震能力。結構計
34、算簡圖詳見圖6 2-1、2開挖階段一)曲使用階段初期i圖a 2-1圍護結構計算簡圖l_u_u丄 lu-lll-u-llllli-lll-ld *< 枷f 小i i i 小 h i r i 門)i i > ii i el_lu-lm-lluj_lu_lll1-u處qu*幣冶汁術5(<1 承 (if frntttnmtnt 一 三一卜joy-r疋出*老圖& 2-2 主體使用階段結構計算簡圖6 3 3荷載計算1)永久荷載結構口重:鋼筋混凝土容重y =25knm覆土重:覆土容重取y okn/rrio側向水土壓力:施工階段采用朗金主動土壓力,對于砂性土地層及 水平滲透系數(shù)三ll
35、g/s的土層應采用水土分算的土壓力值,其余土 層采用水土合算的土壓力值。使用階段采用靜止土壓力,水土分算。設備荷載:設備區(qū)按8kn/ni考慮,并考慮設備巾裝及運輸路徑的影 響。靜水壓力和浮力:水容重為loknm計算中計及混凝土收縮和徐變的影響。2)可變荷載路面活載:按kokn/ni取用。人群荷載:取q=lwnl施工活載:考慮施工時可能情況的組合;其中車站東西兩端頭為盾 構始發(fā)井,由于盾構拼裝引起的臨時地面超載按30kn/ni考慮。列車活載:根據(jù)車輛軸重、編組和制動力計算。計算屮計及溫度應力的影響。3) 偶然荷載:(1)地震作用設防烈度為6度。人防荷載按6級抗力等級的人防荷載進行結構強度驗算,并
36、做到各個部分抗 力協(xié)調。4) 荷載組合:(1)永久荷載柯變荷載;永久荷載問變荷載哋震作用;永久荷載柯變荷載ha防等效靜荷載。荷載組合系數(shù)表組合情況永久荷載可變荷載偶然荷載地震荷載人防荷載基本強度計算l 35 ( l 0)l 4l 2 (l 0)1 4l 3人防強度驗算l 21 4l 0裂縫寬度計算l 01 0準永久組合構 件變形驗算l 00. 5- 0. 7注:括號內(nèi)為荷載對結構冇利時的情況6 3 4結構計算及分析6 34 1圍護結構計算本站的基坑變形控制保護等級定為二級,放大變形值為o. 3ml標準段(4 16軸范圍)該段范圍內(nèi)q8軸采用800mn厚的地下連續(xù)墻支護;4 16軸采 用e 10
37、00© 115qnm|鉆孔灌注樁圍護,基坑開挖深度為17曲 計算時 根據(jù)等剛度代換原則丄龍x,丄x1.15x/?采用厚度h為78sh啲地下連續(xù)6412墻等效替代© 1000 1150mr的鉆孔灌注樁進行計算。計算時考慮地面超 載 20kpao基坑變形及圍護結構內(nèi)力計算結果如下15立=6.59立=(2y淤泥質粘土)1089立=(3-2粉質粘土)14.492:(1粉土夾粉質粘土)(5-1粉質粘土)(5弓粉土夾粉質粘上)b=0.79地下連續(xù)墻圍護結構計算簡圖221.4kn/mn7zz-462.2kn/m53&9kn/m316.8kn/m777777777"20
38、10 0 -10 -20 051015202530351000 5000-500-1000400 2000-200 -4000ii0深度(m)水平位移(mm)max:12.35101520253035 深度(m)彎矩(kn*m/m)-364. 3 639. 15101520253035深度(m)剪力(kn/m)-327. 3 288. 9位移.內(nèi)力包絡圖經(jīng)計算:坑底抗隆起安全系數(shù)ks=l 73>l g抗傾覆安全系數(shù)貝11>l 1基坑抗?jié)B流安全系數(shù)滿足要求。2標準段(車站14 27軸范圍,y淤泥質土層厚度約2血該段范圍內(nèi)14 27軸采用80伽厚的地下連續(xù)墻支護;14 19軸 采用4)
39、1000© 1150ran的鉆孔灌注樁,基坑開挖深度為17.如 計算時根 據(jù)等剛度代換原則丄丄x1.15x/?采用厚度為78伽的地下連續(xù)墻6412等效替代e 10001150nm的鉆孔灌注樁進行計算。對基底釆用抽條懈 邊旋噴樁地基加固,加固深度為地面下3m范圍。計算時考慮地而超載 20kpa,加固參數(shù)根據(jù)計算c=105 © =2h基坑變形及圍護結構內(nèi)力計算結果如下6.59=10.892:=14.49 立(2y淤泥質粘土)(5-1粉質粘土(5-2 粉土)b=0.79224.5kn/mn/7zz,792kn/m7114kn/m345.4kn/m包絡圖(水土合算,矩形荷載)402
40、00-20 -4005101520253035 深度(m)水平位移(mm)max:25. 81000 5000-500-1000051015202530351000 5000-500-100005101520253035深度(m)彎矩(kn*m/m)-594. 7986. 5深度(m)剪力(kn/m)-471.4510位移.內(nèi)力包絡圖經(jīng)計算:坑底抗隆起安全系數(shù)ks=l 66>l 6;、nuiiiniiijiiiiiiiiiiuiiniiiinini0.5(2y)心2)14. 49m(4-2)zz/zj97(5-1)、l20(5-2)(7-2)坑底抗隆起驗算k二166東方大道站1t斷面抗傾
41、覆安全系數(shù)后l 24>l 1基坑抗?jié)B流安全系數(shù)滿足要求。3端頭井段端頭井段采用800rm#的地下連續(xù)墻支護,基坑開挖深度為18計算時考慮地面超載20kpao基坑變形及圍護結構內(nèi)力計算結果如下1.5立= 5.7 2=(2y)9.1立= 12.9立=16.4=9 92(5-1)(5-2)b=0.8地下連續(xù)墻圍護結構計算簡圖深度(m)2000 10000 -1000-20001000 5000-500-10000101520253035101520253035水平位移(mm)max:27.640深度(m)彎矩(kn*m/m)-727.2 111340深度(m)剪力(kn/m)559 606.3
42、位移、內(nèi)力包絡圖(5道撐+換撐)包絡圖(水土合算,矩形荷載)40200-20 -400510152025303540 深度(m)水平位移(mm)max:32. 82000 1000 0 -1000-2000 0510152025303540 深度(m)彎矩(kn*m/m)-849. 5 15361000 5000-500-10000510152025303540深度(m)剪力(kn/m)-836. 5 787. 8位移、內(nèi)力包絡圖(5道撐不設換撐)經(jīng)計算:坑底抗隆起安全系數(shù)ks=l 75>l 20、60016. 4m1111111111111111.1111111111111111111
43、1111fz 0'5(2y)/(5-1)一(5-2)(7-2) 坑底抗隆起驗算k=1.75東方大道站33斷面抗傾覆安全系數(shù)后147>l 1抗傾覆驗算(水土分算)20(7-2 粉 ±)kc=1.47東方大道站3-3浙面基坑抗?jié)B流安全系數(shù)滿足要求。同時,在第四道支撐下設置換撐是必要的,可以有效的控制基坑變形, 減小圍護結構的彎矩。另外根據(jù)地勘報告及木站基坑開挖深度,坑內(nèi)地基土抗承壓水頭安 全系數(shù)k=0. 89<l 05根據(jù)計算,擬采用坑內(nèi)降5-2層內(nèi)承壓水措施以 滿足抗突涌要求。6 3 4 2內(nèi)部結構計算(1)計算分析木站結構安全等級按一級設計。車站主體為兩層兩跨局部
44、三跨,各項變形均控制在設計要求之內(nèi)。主體結構標準段計算結果詳見圖6 2f結構配筋和裂縫開展寬度驗算車站主體結構按承載力極限狀態(tài)進行配筋設計,并進行裂縫開展寬 度的驗算。主要受力構件除框架柱采用c40混凝土外,余均采用c35混 凝土。鋼筋的混凝土保護層厚度:迎水面蟲、頂板、側墻50rari背水 面帳、頂板、側墻為40nm余為30nm標準段計算配筋結果詳見表6 2lo 標準斷面配筋詳見圖“主體結構標準斷面配筋圖”。彎矩圖(單位:knni)-384.66竽口8rxi,s121-q380.83cxj6i剪力圖(單位:kn)軸力圖(單位:kn)表 6 21圖6 2-4主體結構使用階段計算結果(標準值)結
45、構內(nèi)力計算結果統(tǒng)計表(每延米)構件計算內(nèi)力構件尺寸(配筋率%)裂縫寬丿叟伽備注彎矩(knni軸力w頂板外側894773900q 76a 2墻端加腋內(nèi)側603q 61q 3中板上側172-8394000. 60a 25墻端加腋卜-側79q 60a 24底板內(nèi)側688-88410000. 68a 28墻端加腋外側1231q 82a 2側墻內(nèi)側300-864700q 37a 28板端加腋外側1231l 6a 2中柱-1410800x120030. 80 軸壓比)根(3) 抗浮穩(wěn)定性驗算按地下水位位于絕對標高2 63m以車站每延米計算。標準斷面抗 浮計算:結構自重儀土=0. 987c1. 05水浮力不
46、滿足規(guī)范要求,采用壓頂梁后抗浮安全系數(shù)為e 25滿足規(guī)范 要求。規(guī)劃河道下斷面抗浮計算:結構口重儀土=0. 67<l 05水浮力不滿足規(guī)范要求,采用抗拔樁后抗浮安全系數(shù)為ul 25滿足規(guī)范要求。7. 施工方法及技術措施7.1施工方法的論證及方案比選7. l 1車站主體施工工法車站的施工方法應根據(jù)車站的地理位置、與周圍建筑物的關系、車 站埋深、規(guī)模、建筑特點、工程地質、水文地質,施工對地面交通和環(huán) 境的影響、施工工期、工程經(jīng)濟指標等方面進行綜合分析確定。地下車站的施工方法主要可以概括為:明挖法、暗挖法(包括蓋挖 法)二種。這一種施工方法各有其適用條件和優(yōu)缺點,施工方法比選見 表 7. 11
47、:施工方法比較表表7. 1-1比較因素明挖法蓋挖法對交通的影響占道面積大、影響時間長占道面積較小,影響時間較短對地下管線的影響午站范圍管線拆遷量大車站范圍管線拆遷量大對周圍建筑的影響施工對居民的干擾和對建筑物的影響人施工對居民的干擾和對建筑物的影響較小防水質量最好較好施工難度施工技術成熟,難度小中等施工速度快較慢根據(jù)比較,車站在外部條件許可的情況下(本站周邊場地空曠,施 工條件較好),從施工難度、工程質量、工程造價的角度說應選擇的施 工方法全部明挖。車站施工工法及圍護方案詳見“總平面圖”及相關圍護圖紙。7. 1. 2附屬結構附屬采用 劉仃法樁作為圍護結構進行明挖順做法施工。7. 2主要施工步驟
48、本站采用明挖施工,車站主體結構施工方案詳見圖“主體結構施工 方案圖”,主要施工步驟如下:1)施工圍護結構、地基加固,向下開挖至第一次開挖面。2)開挖至第一道支撐下500nm時澆筑第一道混凝土支撐及頂圈梁;3)開挖至第二道支撐下50qnmllt架設笫二道支撐;4)開挖至第三道支撐下500nm時架設第三道支撐;5)開挖至第四道支撐下500nmlbj-架設第四道支撐;6)繼續(xù)開挖至基底;7)施工底板墊層,鋪設防水層,澆筑底板,待混凝土達到規(guī)定強 度后拆除第四道鋼支撐;8)施工側墻防水層、側墻至第三道支撐下l咼處,架設臨時支撐 后,拆除第三道支撐。9)施t站臺層側墻防水層、側墻及中板,待栓達到規(guī)定強度
49、后, 拆除第2道支撐。10)施工站廳層側墻防水層、側墻及頂板,待磴達到規(guī)定強度后, 拆除第1道支撐、拆除第3道支撐。11)施工頂板防水層和站臺板,冋填覆土,恢復路面。7. 3指導性施工組織安排根據(jù)本站的不站規(guī)模和施工條件,考慮合理的施工進度,計劃施工 工期22個月。施工的順序和銜接詳見表7. 3-1:車站土建施工進度計劃示意圖表 7. 3112345678910111213141516171819202122施工準備及管線改移-圍護結構及土方施工主體結構附屬結構回填覆土7.4地面、地下管線改移及防護措施本站位于郭新東路,并沿路走向設置于郭新東路與東方人道丁字路 口下方,郭新東路與東方大道兩條道
50、路下方管線相對較多,主要為雨水、 污水、通信、電力等市政管線。車站施工期間,車站上方郭新東路、東方大道兩條城市道路下方的 市政管線結合施工場地布置臨時改遷至臨時道路下方。車站施工前需核實并加強對管線的監(jiān)測。7. 5施工場地布置及交通疏解 7. 5 1施工場地布置地下乍站的施工場地全部為公共綠地或水塘,根據(jù)本站選定的施工 工法及施工工序。同時車站周邊場地空曠,為避免交通導改、管線遷改重復多次進行,臨時道路設置于車站東側空曠場地內(nèi),避開車站主體及 附屬施工影響范圍。施工場地主要布置在車站南、北兩側的空地上,圍 擋面積約2917肘,圍擋時間22個月。施工場地的布置考慮了臨時棄土堆放,以便夜間外運。結構垢工采 用商品混凝土,泵送,但需安排鋼筋制作場地和布置生產(chǎn)、生活用房。 施工場地用圍墻與外界隔離,營造安全、文明的施工環(huán)境。7. 5 2交通疏解由于車站位于郭新東路和東方大道交叉口,施工期間可在圍擋西側 側沿郭新東路分別向南、北方向改道,設置雙向4車道加2條人非混行 車道,每條車道寬度a斷道路總寬度21.伽 以保證道路上的基本車 輛和人員的通行。7. 6與鄰近工程的關系及處理方案本車站周邊目前基本
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