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文檔簡介
1、目 錄1 概述 .11.1 設計依據(jù).11.2 工程概況及設計范圍.11.3 主要設計原則及標準.11.4 初步設計評審專家意見及執(zhí)行情況.32 地質(zhì)概況 .32.1 地形地貌.32.2 沿線地層特性.32.3 地質(zhì)構(gòu)造及地震烈度.42.4 工程地質(zhì)與水文地質(zhì).42.5 工程地質(zhì)條件評價及注意事項.52.6 地層物理力學指標 .73 區(qū)間平縱斷面設計 .83.1 周邊環(huán)境.83.2 區(qū)間平面設計.83.3 區(qū)間縱斷面設計.84 區(qū)間施工方法 .85 區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)設計 .85.1 盾構(gòu)法結(jié)構(gòu)設計.85.2 明挖法結(jié)構(gòu)設計.116 區(qū)間附屬結(jié)構(gòu)設計 .166.1 洞門及盾構(gòu)進出洞地基加固設計.16
2、6.2 跟隨所及雨水泵房.167 區(qū)間防水及防迷流設計 .167.1 防水設計原則及一般規(guī)定.167.2 防水方案.167.3 防迷流措施.178 工程材料及結(jié)構(gòu)耐久性 .178.1 主要工程材料.178.2 結(jié)構(gòu)耐久性設計.179 地表沉降控制及對周邊建筑的保護措施 .189.1 控制地面沉降的措施.189.2 沉降變形控制標準.189.3 周邊建筑物的保護措施.1810 特殊地段施工方法及技術(shù)措施 .2010.1 區(qū)間隧道穿越膨脹土地層.2110.2 區(qū)間隧道平行或穿越較多重要管線、涵洞.2111 工程籌劃 .2111.1 施工場地布置.2111.2 土建施工計劃工期.2112 施工監(jiān)測
3、.2112.1 測點布置.2112.2 監(jiān)測量控項目.2213 工程風險分析 .2213.1 工程主要風險.2213.2 風險源處理措施.2314 提醒承包商注意的事項 .2315 存在問題及建議 .2316 主要工程數(shù)量表 .2317 附圖目錄 .2611 1 概述概述1.11.1 設計依據(jù)設計依據(jù)71)合肥軌道交通 2 號線工程總體設計(2012 年 10 月),中鐵二院工程集團有限責任公司28)合肥軌道交通 2 號線工程地下障礙物探查成果報告39)合肥軌道交通 2 號線工程站巖土工程勘察報告(2013 年1 月),中鐵二院工程集團有限責任公司410)合肥市軌道交通 2 號線工程技術(shù)要求(
4、2012 年 8 月),中鐵二院工程集團有限責任公司511)合肥市軌道交通 2 號線工程龍崗停車場出入場線區(qū)間初步設計文件(2012 年 11 月),中鐵二院工程集團有限責任公司612)合肥市軌道交通 2 號線工程龍崗停車場出入場線區(qū)間初步設計文件審查專家意見(2012 年 11 月),中鐵二院工程集團有限責任公司713)開放線路資料(TEY/XLSHF02資2013第 001 號)(2013 年 12013 年 5 月 3028 日),中鐵二院工程集團有限責任公司814)沿線建構(gòu)筑物收集資料915)業(yè)主、總體下發(fā)的其它工作聯(lián)系單1.21.2 工程概況及設計范圍工程概況及設計范圍龍崗停車場出入
5、場線出大眾路站后沿長江東路向東前行,跨過汊澗路后向進入道路紅線向東南前行,在三十埠河橋南側(cè)向南拐入龍崗停車場。在汊澗路西側(cè)、長江東路南側(cè)處設置盾構(gòu)井。周邊兩側(cè)以 2層民房、廠房為主。長江西路為雙向八車道,寬度約 50m,規(guī)劃紅線寬 60m,是合肥市東西走向的主要通道之一,車流量大。DCK0+041.626DRK0+992.413,DRK0+023.297DCK1+013.063。出場線長 950.787m,入場線長 989.766m。其中盾構(gòu)段起訖里程:DCK0+041.626DCK0+734.545,DRK0+023.297DRK0+715.000。出入場線不設疏散平臺和聯(lián)絡通道。區(qū)間工程概
6、況詳見表 1.2-1。區(qū)間工程概況表區(qū)間工程概況表 表表 1.2-1區(qū)間長度(m)最小線間距(m)最小轉(zhuǎn)彎半徑(m)最大縱坡()隧道埋深(m)地質(zhì)入 835.014出 950.78752503010.53上覆人工填筑土、可塑狀黏土、硬塑狀黏土;隧道主要穿越可塑狀黏土、硬塑狀黏土。1.31.3 主要設計原則及標準主要設計原則及標準1.3.1 主要設計原則1)區(qū)間隧道設計應滿足城市規(guī)劃、地鐵運營、施工工藝的要求,同時應盡可能減小對周邊環(huán)境、地面交通的影響,減少建筑物的拆遷和管線的改移。2)結(jié)構(gòu)設計應滿足城市規(guī)劃、列車運營、施工、防水、防腐蝕等要求,結(jié)構(gòu)在施工和使用期間應具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性
7、和耐久性,并滿足結(jié)構(gòu) 100 年的使用年限,結(jié)構(gòu)的安全等級為一級,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為 1.1。3)根據(jù)地質(zhì)條件、區(qū)位環(huán)境、周邊建筑及管線、道路交通等情況,經(jīng)對技術(shù)經(jīng)濟、工期、環(huán)境影響和使用功能等方面的綜合比較,選擇安全可靠、經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)型式和施工方案。盡量減少施工中和建成后對環(huán)境造成不利的影響,并盡可能考慮城市規(guī)劃引起周圍環(huán)境的改變對地下鐵道結(jié)構(gòu)的影響。4)區(qū)間隧道內(nèi)凈空尺寸應滿足地鐵建筑限界、設備布置、施工工藝等要求,并應考慮施工誤差、結(jié)構(gòu)變形、拼裝移位、測量誤差及后期沉降等的影響。25)結(jié)構(gòu)設計應以地質(zhì)勘察資料為依據(jù),根據(jù)施工方法、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件類型、使用條件及荷載特性等,選用與其特點相近的結(jié)
8、構(gòu)設計規(guī)范和設計方法。結(jié)合工程監(jiān)測逐步采用信息化設計。6)盾構(gòu)法施工的區(qū)間隧道的覆土厚度不宜小于隧道外輪廓直徑,盾構(gòu)法施工的平行隧道間的凈距,也應根據(jù)工程地質(zhì)條件、埋置深度、盾構(gòu)類型等因素確定,且不宜小于隧道外輪廓直徑。當因功能需要或其它原因不能滿足上述要求時,應在設計和施工中采取必要的措施。7)地下結(jié)構(gòu)設計宜采用信息化設計方法,為此須建立嚴格的監(jiān)控量測制度。監(jiān)控量測的目的、內(nèi)容和技術(shù)要求,應根據(jù)施工方法、結(jié)構(gòu)型式、周邊環(huán)境等綜合分析確定。8)兩條單線區(qū)間隧道之間,當隧道連貫長度大于 600m 時,應設聯(lián)絡通道,并設置兩樘反向開啟的甲級防火門。泵房宜結(jié)合聯(lián)絡通道設計。9)盾構(gòu)隧道間聯(lián)絡通道采用
9、礦山法施工時,應根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、埋深等情況選用輔助工法;如采用錨噴臨時支護,應根據(jù)需要設置鋼筋網(wǎng)及格柵鋼架。輔助措施可選用凍結(jié)法或注漿止水、加固地層、管棚、超前錨桿、小導管法等。10)隧道施工引起的地面沉降和隆起均應控制在環(huán)境條件允許的范圍以內(nèi)。依據(jù)周圍環(huán)境、建筑物基礎(chǔ)和地下管線對變形的敏感程度,采取穩(wěn)妥可靠的施工措施。暗挖法隧道施工時,普通地段地面沉降量宜控制在 30mm 以內(nèi),隆起量宜控制在 10mm 以內(nèi);特殊地段地面沉降量視不同情況而定(包括穿越建筑物、重要地下管線等),具體數(shù)值應按相應的規(guī)范和規(guī)程允許值從嚴確定。11)區(qū)間隧道所選擇的盾構(gòu)機,必須對地層有較好的適應性,以滿足地
10、層變化大,巖性軟硬不均等復雜的地質(zhì)條件。12)設計防洪水位按 100 年一遇洪水位設防(施工期按 10 年內(nèi)澇最高水位計)。132)結(jié)構(gòu)防水設計中遵循“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道防線、因地制宜、綜合治理”以及“防水與結(jié)構(gòu)設計并重和統(tǒng)一考慮”的原則,并滿足國家頒發(fā)的有關(guān)地下工程防水技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。1413)處于侵蝕性介質(zhì)中防水混凝土的耐侵蝕要求應根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)按有關(guān)標準執(zhí)行。145)應根據(jù)現(xiàn)行地鐵雜散電流腐蝕防護技術(shù)規(guī)程采取防止雜散電流腐蝕的措施。鋼結(jié)構(gòu)及鋼連接件應進行防銹處理。1.3.2 技術(shù)標準1)結(jié)構(gòu)設計保證結(jié)構(gòu)有足夠的耐久性,結(jié)構(gòu)的使用年限為 100 年。結(jié)構(gòu)的安全等級為一級,防水等級為二
11、級,耐火等級為一級。2)區(qū)間結(jié)構(gòu)的抗震設防烈度為 7 度,設防分類為乙類,抗震等級為三級,抗震措施按 8 度設防。3)按甲類人防工程設計,工程防核武器抗力級別為 6 級,防常規(guī)武器抗力級別為 6 級,防化等級不低于丁級。4)盾構(gòu)法圓形區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)變形驗算:計算直徑變形2D(D 為隧道外徑)。5)混凝土結(jié)構(gòu)允許裂縫開展,預制管片混凝土裂縫寬度0.2mm。正常使用極限狀態(tài)驗算的地下結(jié)構(gòu)最大裂縫寬度允許值0.3mm,處于干濕交替環(huán)境的迎土面結(jié)構(gòu)最大計算裂縫寬度允許值0.2mm。6)盾構(gòu)法區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)抗浮安全系數(shù):施工階段1.05、使用階段1.10(均不考慮側(cè)壁摩阻力)。當結(jié)構(gòu)抗浮不能滿足要求時,
12、應采取相應的工程措施。7)泵房集水池有效容積為 10m3。8)設計防洪水位按 100 年一遇洪水位設防(施工期按 10 年內(nèi)澇最高水位計)。1.3.3 采用的設計規(guī)范1) 城市軌道交通工程項目建設標準 (建標 104-2008)32) 城市軌道交通技術(shù)規(guī)范 (GB50490-2009)3) 地鐵設計規(guī)范 (GB50157-2003)4) 混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 (GB50010-2010)5) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009-2012)6) 建筑工程抗震設防分類標準 (GB50223-2008)7) 建筑抗震設計規(guī)范 (GB50011-2010)8) 鐵路工程抗震設計規(guī)范 (GB50111-2
13、006) (2009 年版)9) 建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范 (GB50007-2011)10) 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 (JGJ94-2008)11) 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程 (JGJ120-2012)121) 膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范 (GBJ112-87GB50112-2013)1312) 鐵路隧道設計規(guī)范 (TB10003-2005)1413) 鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范 (TB10108-2002)1514) 鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 (GB50017-2003)1615) 地下工程防水技術(shù)規(guī)范 (GB50108-2008)1716) 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范 (GB/T 50476-2008)178) 鐵路
14、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范 (TB10005-2010)189) 軌道交通工程人民防空設計規(guī)范 (RFJ02-2009)20) 建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范 (JBJ/T111-98)1921) 混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 (JGJ145-2004)2022) 地鐵雜散電流腐蝕防護技術(shù)規(guī)程 (CJJ49-92)2123) 地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范 (GB 50299-1999) (2003年版)2224) 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 (GB 50204-2002)(2011 年版)235) 地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范 (GB50208-2011)246) 盾構(gòu)法隧道施工與驗收規(guī)范 (GB5044
15、6-2008)25) 既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范 (JGJ 123-2012)1.4 初步設計評審專家意見及執(zhí)行情況1)建議進一步完善設計輸入資料,進一步查明沿線建構(gòu)筑物資料;回復:執(zhí)行專家意見,進一步查明沿線建構(gòu)筑物資料。2)建議小半徑曲線(R400)段采用 1.2m 環(huán)寬管片,以減少錯臺,保證工程質(zhì)量;回復:根據(jù)專家意見,進一步充分研究,并結(jié)合合肥 1 號線情況,擬對 R350 小半徑曲線采用 1.2m 環(huán)寬管片,其他半徑采用 1.5m 環(huán)寬。32)建議結(jié)合地質(zhì)情況以及周邊環(huán)境,聯(lián)絡通道處開洞管片采用鑄鐵或鋼管片(后期封堵);回復:執(zhí)行專家意見,根據(jù)實際地質(zhì)情況和周邊環(huán)境進一步比選,并結(jié)
16、合合肥 1 號線充分考慮。34)建議根據(jù)地質(zhì)及線路埋深實際情況優(yōu)化管片配筋,穿越建構(gòu)筑物段需考慮附加荷載;回復:執(zhí)行專家意見,進一步優(yōu)化管片配筋,考慮附加荷載。45)對區(qū)間隧道穿越的重要管線應在圖紙中標明,并明確管線保護標準;回復:執(zhí)行專家意見,標明重要管線及保護標準。56)建議進一步優(yōu)化線路平、縱斷面設計,使工程更趨合理,進一步降低工程風險。回復:執(zhí)行專家意見,進一步優(yōu)化線路平、縱斷面設計。2 2 地質(zhì)概況地質(zhì)概況2.1 地形地貌擬建停車場場地屬臺地地貌,地勢較平坦,地面高程 2428m,現(xiàn)狀地面為民房、廠房及長江東路。42.2 沿線地層特性該段范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單,未發(fā)現(xiàn)對工程有影響的構(gòu)造痕
17、跡,下伏基巖地層均為第四系巨厚層狀黏土,黏土層厚度均大于 35m。每個巖土層描述如下:人工填筑土(Q4ml)灰黃色、褐黃色,主要為素填黏性土,可塑硬塑狀,稍經(jīng)壓實。局部見砂及碎石塊。表層 00.50m 為砼路面。廣泛分布于路面地表,一般厚 0.40m4.80m,屬 C 組填料。粉質(zhì)粘土(NQ4)灰褐色,軟塑至流塑狀,夾雜大量植物根系,層厚 03.00m,廣泛分布于場地魚塘及水田表層,屬 D 組填料。黏土(XQ3)灰色、褐黃色,可塑狀,土質(zhì)較均勻,含氧化鐵質(zhì),韌性中等,干強度高,切面光滑,無搖震反應,巖芯呈土柱狀,采取率 9095%,層厚 2.2013.50m,埋深 2.1015.30m,具弱至
18、中等膨脹性,屬 D 組填料。天然含水率 w=19.8028.4%,天然孔隙比 e0=0.6090.777,液性指數(shù) IL=0.270.42,壓縮系數(shù) a0.1-0.2=0.080.28MPa-1,壓縮模量Es0.1-0.2=.6.3019.60MPa,直剪指標:凝聚力 c=47.564.9kPa,內(nèi)摩擦角 =12.624.0,固結(jié)快剪切指標:凝聚力 c=70.795.1kPa,內(nèi)摩擦角 =20.430.5,自由膨脹率 FS=32.050.0%,極大值為 83%。黏土(XQ3)灰褐、褐黃等色,硬塑狀。干強度高,質(zhì)地不均,含鐵錳氧化物結(jié)核及高嶺土,層厚 20.0040.40m,具弱至中等膨脹性,屬
19、 D 組填料。天然含水率 w=18.4028.0%,天然孔隙比 e0=0.5930.816,液性指數(shù)IL=0.010.24,壓縮系數(shù) a0.1-0.2=0.090.17MPa-1,壓縮模量 Es0.1-0.2=.9.2019.20MPa,直剪指標:凝聚力 c=50.396.9kPa,內(nèi)摩擦角=11.623.5,固結(jié)快剪切指標:凝聚力 c=58.491.6kPa,內(nèi)摩擦角=12.920.0,自由膨脹率 FS=42.072.0%。粉質(zhì)黏土(Qel)灰褐、黃褐、褐紅、棕紅色等,硬塑。大多呈柱狀,少量呈散沙狀。層狀分布,由下伏基巖風化而成,該層埋深一般大于 35.00m。2.3 地質(zhì)構(gòu)造及地震烈度測區(qū)
20、在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造屬于揚子準地臺江淮臺隆所屬的合肥斷陷盆地,區(qū)域上位于華北地臺的南端,燕山期活動強烈,形成平緩開闊的合肥斷陷盆地,本區(qū)斷裂構(gòu)造主要有近東西向、北西向、北東向三組。該段范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單,未發(fā)現(xiàn)對工程有影響的構(gòu)造痕跡,下伏基巖地層均為第四系巨厚層狀黏土,黏土層厚度均大于 35m根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB 18306-2001),合肥市地震動峰值加速度為 0.10g,抗震設防烈度為 7 度。2.4 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)1)不良地質(zhì)擬建工點場地范圍內(nèi)本次勘察期間未揭示不良地質(zhì)。2)特殊巖土特殊巖土為人工填土、膨脹土、殘積土。(1)人工填土場區(qū)圍內(nèi)人工填筑土層狀分布于場地道路、塘埂表層,
21、根據(jù)勘探揭示,填土主要以素填土為主,局部為雜填土,填土厚度變化較大,對房屋建筑基坑開挖有一定影響。(2)膨脹土擬建場地分布的第四系更新統(tǒng)下蜀組、黏土層具有弱膨脹潛勢,根據(jù)土工試驗,自由膨脹率(FS)=3272%,初步判定為弱中膨脹土。膨脹土具有顯著的吸水膨脹和失水收縮的變形性能,5在荷重作用下仍能浸水膨脹,產(chǎn)生膨脹壓力,同時膨脹土還具有脹縮變形的可逆性,在吸水膨脹、失水收縮后,有再吸水再膨脹、再失水再收縮的特性,在膨脹力及其反復脹縮變形條件下,易造成建筑物結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂。根據(jù)合肥市軌道交通 2 號線工程地質(zhì)災害危險性評估報告,安徽省地質(zhì)調(diào)查院,2010 年 01 月;合肥地區(qū)大氣大氣影響急劇深度
22、為1.44m,大氣影響深度為 3.2m。巖土層膨脹性指標巖土層膨脹性指標 表表 2.4-1地層代號巖性名稱膨脹率e50(%)收縮系數(shù)s膨脹力Pe(kPa)縮限s(%)可塑狀黏土1.560.4050.5016.50硬塑狀黏土0.630.3752.1812.84(3)殘積土場地內(nèi)殘積土廣泛分布,均勻性較差,具遇水軟化特點,強風化巖具暴露時間長易開裂、泡水易軟化等特點,基坑開挖時,應防止水浸泡或暴露時間過長,及時封閉,根據(jù)勘探揭示:該層埋深普遍大于35m,對擬建工程基本無影響。3)建筑場地類別本場地建筑場地類別屬類。4)地表水、地下水的賦存及類型段內(nèi)無地表河流、溝渠。地下水主要為第四系孔隙水。第四系
23、孔隙水主要賦存于黏土層中,以潛水為主,黏土層在區(qū)間較廣泛分布,厚度大,埋深淺,成層性較好,含水量較小。黏性土透水性和富水性均較弱,勘探期間揭示地下水位埋深 0.64.8m,單井涌水量一般小于 10m3/d,年水位變化幅度約 35m。場址內(nèi)內(nèi)地下水總體不發(fā)育。5)地下水的補給、徑流、排泄及動態(tài)特征段內(nèi)第四系孔隙水主要受大氣降水補給。地下水的徑流形式主要為孔隙間滲流。黏土層富水性及透水性較差,連通性差因此,地下水途徑一般。地下水滲流方向為水頭相對較高處流向水頭相對較低處,區(qū)間地形平坦,地下水位線較平緩,段內(nèi)地下水徑流方向大體為由南向北。6)水化學特征本次初勘階段共取地下水樣 2 組,地下水類型有:
24、SO42-.HCO3-.Cl-Na+ 、HCO3-Ca2+ 型。2.5 工程地質(zhì)條件評價及注意事項1)場地的穩(wěn)定性擬建場地地位于臺地區(qū),地形平坦,地形地貌條件簡單;無動力地質(zhì)作用的破壞影響;場地內(nèi)覆土較厚,經(jīng)判別屬類場地。根據(jù)合肥市軌道交通 2 號線項目工程場地地震安全性評價報告,中國地震局地殼應力研究所,2010 年 7 月;場地內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造條件簡單,未發(fā)現(xiàn)有斷裂通過的證據(jù),未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象,特殊巖土為人工填筑土、膨脹土及殘積土,地表水不發(fā)育,地下水主要為第四系孔隙水潛水,地下水不發(fā)育,水質(zhì)具侵蝕性??傮w上講,場地地基土均勻性較好,自穩(wěn)性一般,特殊巖土、地下水對工程建設有一定影響,段內(nèi)工程場
25、地穩(wěn)定。2)土的侵蝕性評價根據(jù)室內(nèi)易溶鹽試驗結(jié)果,按照巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2001)(2009 年版),按類環(huán)境類型及 B 類地層滲透性判定,本次勘察場址內(nèi)地下水位以上土層對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。在干濕交替環(huán)境下,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微至弱腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。3)水文地質(zhì)條件評價根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2001)(2009 年版),按6類環(huán)境類型及 B 類地層滲透性判定,水質(zhì)對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕等級為微至弱,建議按弱腐蝕性考慮,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋腐蝕等級為弱。按照混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范GB50476-2008,在環(huán)境作用類別為化學環(huán)境時,其對混凝
26、土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用等級為 V-D;一般環(huán)境時對混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用等級為 I-C;除冰鹽等其他氯化物環(huán)境時可不考慮其對混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用等級。4)隧道區(qū)間掘進條件分析及評價該段范圍內(nèi)上覆人工填土,層厚 03m,下伏地層為更新統(tǒng)下蜀組黏土(膨脹土),該層厚度一般大于 35m,其下為殘積粉質(zhì)黏土層,本次鉆探僅在局部揭示到該層。場地范圍內(nèi)地下水總體以第四系孔隙潛水為主,勘察期間地下水位一般在 0.64.8m,地下水總體不發(fā)育;場地范圍巖土層總體單一,無軟弱層發(fā)育,該段線路底板埋深約617m,整個地下段結(jié)構(gòu)均位于硬塑狀黏土層之中,場地工程地質(zhì)條件較好。3)“U”型槽段該段范圍內(nèi)上覆人工填土,層厚 03
27、m,下伏地層為更新統(tǒng)下蜀組黏土(膨脹土),該層厚度一般大于 35m,其下為殘積粉質(zhì)黏土層,本次鉆探僅在局部揭示到該層。場地范圍內(nèi)地下水總體以第四系孔隙潛水為主,勘察期間地下水位一般在 0.64.8m,地下水總體不發(fā)育;場地范圍巖土層總體單一,無軟弱層發(fā)育,該段線路底板埋深約05m,整個地下段結(jié)構(gòu)均位于硬塑狀黏土層之中,場地工程地質(zhì)條件較好。72.6地層物理力學指標各巖、土層物理力學指標參數(shù)表 表 2.6-1抗剪強度 (直接剪切)抗剪強度 (固結(jié)剪切)重度比重天然含水 量孔 隙 比無側(cè)限抗壓強度凝聚力內(nèi)摩 擦角凝聚力內(nèi)摩 擦角 綜合內(nèi)摩擦角壓縮 系數(shù)壓縮 模量 變形模量泊松比靜止側(cè)壓力系數(shù)基床系
28、數(shù)(Mpa/m)滲透系數(shù)巖石飽和單軸極限抗壓強度承載力特征值鉆、沖孔樁側(cè)土極限側(cè)阻力標準值樁端土極限端阻力標準值qpkGswequCCa0.10.2ES0.10.2E0水平 垂直 Kfrfakqsik10l15 15l30 30l地 層 代 號巖土名稱土的狀態(tài)時代與成因(KN/m3)(%)kPakPakPaMPa-1MPaMPa KhKvm/dMPakPakPakPakPakPa人工填筑土(素填土)Q4ml18.50 2.69 20.90.71150161218130.5630.24 0.32 80 粘土可塑XQ319.60 2.71 22.40.694 12045 16 40 17 0.21
29、 9.1 0.30 0.43 30300.00216065550660760粘土硬塑XQ320.00 2.73 22.40.668 14056 15 50 18 0.12 15.5 0.25 0.33 40400.0052009095010001200粘土(含粉、砂粒)硬塑XQ319.90 2.73 22.60.684 14050 18 45 19 0.13 14.5 0.25 0.33 40400.0052209095010001200粉、細砂XQ319.50 28100.28 0.39 1015218040550700720全風化泥質(zhì)砂巖硬塑至堅硬E1dn19.80 2.72 22.20.
30、683 16029 17 36 24 0.02 18.3 0.23 0.30 45450.005300100140014001400強風化泥質(zhì)砂巖E1dn21.20 331401200.3 400180180018001800中等風化泥質(zhì)砂巖E1dn22.80 352002000.05360083 3 區(qū)間平縱斷面設計區(qū)間平縱斷面設計3.13.1 周邊環(huán)境周邊環(huán)境龍崗停車場出入場線出大眾路站后沿長江東路向東前行,跨過汊澗路后向進入道路紅線向東南前行,在三十埠河橋南側(cè)向南拐入龍崗停車場。合肥軌道交通 2 號線東延伸段下穿本區(qū)間,東延伸段盾構(gòu)機推進至大眾路站東端頭后吊出。3.23.2 區(qū)間平面設計
31、區(qū)間平面設計龍崗停車場出入場線區(qū)間出大眾路站后沿長江東路向東前行。區(qū)間起訖里程:DCK0+041.626DRK0+992.413,DRK0+023.297DCK1+013.063。出場線長 950.787m,入場線長 989.766m。其中盾構(gòu)段起訖里程:DCK0+041.626DCK0+734.545,DRK0+023.297DRK0+715.000。出入場線設 4 段平面曲線,曲線半徑為500m、1200m、250m、255m。線間距從 22.5m 變化到 5m。不設疏散平臺和聯(lián)絡通道。3.33.3 區(qū)間縱斷面設計區(qū)間縱斷面設計龍崗停車場出入場線線路大體呈“一”字坡,出大眾路站后向東6.5
32、9、30上坡至龍崗停車場。隧道頂部埋深分別 310.5m。隧道主要穿越可塑狀黏土、硬塑狀黏土。4 4 區(qū)間施工方法區(qū)間施工方法本段區(qū)間隧道全斷面行進于黏土(膨脹土)層中,隧道圍巖總體穩(wěn)定性差。膨脹土層在卸荷、干濕交替等外界因素作用下,土體強度會急劇降低,且遇水易軟化、崩解,這樣就顯著增加了地下工程施工的安全風險,推薦采用盾構(gòu)法施工。5 5 區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)設計區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)設計5.15.1 盾構(gòu)法結(jié)構(gòu)設計盾構(gòu)法結(jié)構(gòu)設計5.1.1 盾構(gòu)選型結(jié)合本區(qū)間實際的地層的特點,本區(qū)間推薦采用土壓平衡盾構(gòu)。5.1.2管片選型1)襯砌圓環(huán)構(gòu)造 襯砌圓環(huán)構(gòu)造襯砌圓環(huán)構(gòu)造 表表 5.1-1項 目構(gòu) 造說 明管片內(nèi)徑54
33、00mm管片厚度300mm管片寬度1500mm管片分塊六塊一個小封頂塊、兩個鄰接塊、三個標準塊管片拼裝方式錯縫拼裝封頂塊插入方式徑向插入結(jié)合縱向插入式先搭接 2/3 環(huán)寬徑向推上,再縱向插入管片連接彎螺栓連接環(huán)向:12 個 M27 螺栓;縱向:16 個 M27 螺栓榫槽設置環(huán)面均未設置凹凸榫槽榫襯砌環(huán)類型通用楔形環(huán)管片楔形量45mm雙面楔形特殊管片采用全混凝土管片2)襯砌制作、拼裝、施工精度要求為保證裝配式結(jié)構(gòu)良好的受力性能,提供符合計算假定的工作條件,襯砌制作和拼裝必須達到下列精度:(1)單塊管片制作的允許誤差:寬度0.3mm;弧、弦長1.0mm;外半徑20mm;內(nèi)半徑1mm;螺栓孔徑及孔位
34、1.0mm。(2)整環(huán)拼裝的允許誤差:相鄰環(huán)的環(huán)面間隙為 0.60.8mm;縱縫相鄰塊塊間間隙為 1mm;襯砌對應的環(huán)向螺栓孔軸線誤差小于91mm。(3)推進時軸線誤差50mm。(4)襯砌拼裝成環(huán)的水平、豎向直徑偏差2D。5.1.3結(jié)構(gòu)設計計算1)計算模式取用區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)設計應按表 5.1-3 所列荷載,就結(jié)構(gòu)整體或者構(gòu)件分別就施工階段、正常運行階段可能出現(xiàn)的最不利荷載組合進行結(jié)構(gòu)強度、剛度和裂縫寬度驗算。荷載分類表荷載分類表 表表 5.1-3荷 載 分 類荷 載 名 稱結(jié)構(gòu)自重地層壓力結(jié)構(gòu)上部和破壞棱體范圍的設施及建筑物壓力靜水壓力及浮力混凝土收縮及徐變設備重量永久荷載地基下沉影響地面車輛荷
35、載及其動力作用地面車輛荷載引起的側(cè)向土壓力地鐵車輛荷載及其動力作用人群荷載基本可變荷載規(guī)劃預留荷載溫度變化影響可變荷載其他可變荷載施工荷載(含盾構(gòu)推進時,管片需承受最不利組合荷載下的千斤頂頂力)地震荷載偶然荷載人防荷載本次襯砌環(huán)的內(nèi)力計算,采用等剛度彈性均質(zhì)圓環(huán)計算法(修正慣用法)進行計算,彈性鉸圓環(huán)模型計算法進行校核。對錯縫拼裝的襯砌結(jié)構(gòu),還必須考慮接頭部位抗彎剛度的下降(用小于 1 的剛度折減系數(shù) ,本次計算中取 =0.8)、環(huán)間剪切鍵等對隧道結(jié)構(gòu)總體剛度的補強作用(用附加彎矩增大系數(shù) 來表示,本次計算中取 =0.2)。錯縫拼裝的襯砌環(huán)由于接頭(低剛度部位)的存在,將彎矩傳遞給相鄰的管片本
36、體,從而產(chǎn)生環(huán)與環(huán)之間的相互作用,見圖 5.1-2。每一圓環(huán)均為多鉸圓環(huán),在管片塊與塊間縱縫內(nèi)設回轉(zhuǎn)彈簧。而在相鄰環(huán)與環(huán)間設徑向剪切彈簧、切向剪切彈簧。圖圖 5.1-2 錯縫雙環(huán)彈簧模型計算簡圖錯縫雙環(huán)彈簧模型計算簡圖2)計算荷載及組合(1)計算中主要考慮的荷載有(見圖 5.1-3)。10圖圖 5.1-3 管片圓環(huán)計算簡圖管片圓環(huán)計算簡圖a)地面超載:一般情況按 20kPa 計,若上部有建筑物時按實際計算。b)結(jié)構(gòu)自重:hg(kpa)式中:h 為鋼筋砼重度, 為鋼筋砼襯砌厚度。c)地層土壓力 q1:d)水平土壓力 e1、e2:可取主動土壓力式或經(jīng)驗系數(shù)法計算。niiitgctghe12)245
37、(2)245((kpa)或01kheniii(kpa)式中:0k為側(cè)向土壓力系數(shù),按經(jīng)驗確定。e)地層抗力:PP=ky(kpa)按文克爾局部變形理論計算。式中:y 為水平直徑處的變形。k 為側(cè)向地層抗力系數(shù)。f)外水壓力:襯砌外部的水壓力 qW=(H1H1+2R)。g)結(jié)構(gòu)內(nèi)部荷載:車輛運行荷載等。h)地層反力 q2:按與各垂直荷載相平衡的反力計算。i)施工荷載:盾構(gòu)千斤頂頂力,不均勻注漿壓力等。j)地震荷載:按 7 度地震考慮。h)膨脹接觸壓力:由于膨脹效應,在結(jié)構(gòu)橫向變形穩(wěn)定后,作用在結(jié)構(gòu)上的壓力值,按膨脹力的 70%考慮。(2)荷載組合結(jié)構(gòu)設計時分別就施工階段,正常運營階段可能出現(xiàn)的最不
38、利荷載進行組合,但特殊荷載階段每次僅對一種特殊荷載進行組合,同時考慮材料系數(shù)的提高和安全系數(shù)的降低。3)計算結(jié)果(1)計算工況的選取圓形區(qū)間隧道的結(jié)構(gòu)計算,應根據(jù)各區(qū)段結(jié)構(gòu)所處工程地質(zhì)和水文條件、埋置深度、結(jié)構(gòu)特點、施工條件、隧道相鄰影響等因素,結(jié)合已有的試驗、測試資料,選用合適的參數(shù)計算。根據(jù)工程地質(zhì)水文條件及管片襯砌環(huán)的特征,選取可能出現(xiàn)的最不利受力情況進行計算。選取最小埋深斷面,其里程為 DRK0+640。該斷面隧道覆土約為4m,地下水位為-2.7m,從上到下的地層為人工填筑土、黏土、黏土,盾構(gòu)隧道穿行于、層中。選取最大埋深斷面,其里程為 DRK0+025。該斷面隧道覆土約為17m,地下
39、水位為-2.8m,從上到下的地層為人工填筑土、黏土、黏土,盾構(gòu)隧道穿行于、層中。對于最大埋深處,采用太沙基松弛土壓力理論,取 2D(D 為隧道外徑)覆土厚度進行計算,不足 2D 按照全部覆土重量計算。兩個計算斷面的主要土質(zhì)特征條件匯總于下表:11計算斷面土質(zhì)特征條件計算斷面土質(zhì)特征條件 表表 5.1-4計算斷面斷面一斷面二計算目的最小埋深最大埋深斷面里程DRK0+640DRK0+025隧道埋深(m)310.5計算地下水位埋深(m)0(暴雨至地面工況)0(暴雨至地面工況)地面超載(kN/m2)汽車荷載,取 20汽車荷載,取 20地震荷載按 50 年基準期超越概率 10的地震烈度進行設計,按 10
40、0 年超越概率 2的地震烈度進行強度校核。天然密度(g/cm3)按巖土工程報告各層推薦值,平均取定為 1.99按巖土工程報告各層推薦值,平均取定為 2.10側(cè)壓系數(shù)0.300.30水平基床系數(shù)(MPa/m)4040(2)計算結(jié)果根據(jù)不同的計算斷面、拼裝方式以及不同的水土壓計算方式,進行了管片襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析,其計算結(jié)果見表 5.1-5 及圖 5.1-47 所示。表中值均為管片的實際內(nèi)力值,正彎矩代表管片內(nèi)側(cè)受拉,負彎矩代表管片外側(cè)受拉。由計算結(jié)果可以看出:盾構(gòu)隧道管片滿足結(jié)構(gòu)受力及變形要求。斷面計算結(jié)果表(標準值,每延米)斷面計算結(jié)果表(標準值,每延米) 表表 5.1-5計算斷面最大正
41、彎矩Mmax(kN.m)最大正彎矩對應軸力 N(kN)最大負彎矩Mmin(kN.m)最大負彎矩對應軸力 N(kN)DRK0+02560.156324.709-47.935498.528DRK0+640122.837478.652-98.066724.695 4 43 35 54 47 79 93 32 25 54 47 79 9軸軸力力( (k kN N) )襯襯砌砌-485360-48 彎彎矩矩( (k kN N. .m m) ) 襯襯砌砌圖圖 5.1-4 斷面一軸力圖(斷面一軸力圖(kN) 圖圖 5.1-5 斷面一彎矩圖(斷面一彎矩圖(kNm) 5 55 52 27 72 25 54 47
42、 79 97 72 25 5軸軸力力( (k kN N) )襯襯砌砌-98107123-98 彎彎矩矩( (k kN N. .m m) ) 襯襯砌砌圖圖 5.1-6 斷面二軸力圖(斷面二軸力圖(kN) 圖圖 5.1-7 斷面二彎矩圖(斷面二彎矩圖(kNm)據(jù)此,管片實配鋼筋:16E16+3E12+4E20+4E18,25828sAmm,經(jīng)驗算最大裂縫寬度為,滿足要求(此處1.30%smax0.0320.2mmmmE 表示三級鋼筋)。4)抗浮計算區(qū)間隧道所采用的管片,按設防水位在地表或地表以上時,滿足抗浮的最小覆土深度為 2.4m。222(10)6.025(3.02.7 )1.05103.0PG
43、HKF浮根據(jù)上式,在考慮管片自重的情況下,本區(qū)間隧道的管片滿足抗浮要求。5.25.2 明挖法結(jié)構(gòu)設計明挖法結(jié)構(gòu)設計5.2.1 工程概況明挖段區(qū)間起點 DRK0+715.000,終點 DRK0+992.413,全長277.413m。采用明挖順筑法施工,底板埋深約為 013m,結(jié)構(gòu)凈寬9.319.1m,區(qū)間于 DRK0+802.992 設置雨水泵房和跟隨所,明挖段內(nèi)設置兩組射流風機,風機掛于中隔墻上。明挖施工范圍內(nèi),主要管線有:一根南北走向400 的 PE 雨水管,埋深 0.95m;一根南北走向150 的 10kV 電纜,埋深 1.75m;一根南北走向400 的砼給水管,埋12深 2.53m。明挖
44、段施工范圍周邊無重要房屋和地下管線。施工前,將雨水管廢除,將 10kV 電纜和400 的砼給水管改遷至路基段。5.2.2 圍護結(jié)構(gòu)類型比選圍護結(jié)構(gòu)方案應遵循“安全、經(jīng)濟、方便施工”的方針,并綜合場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、環(huán)境條件、開挖深度、施工方法、工期、工程造價、地區(qū)常用的圍護結(jié)構(gòu)型式等因素,在多方案比選的基礎(chǔ)上選擇最適合本工程的圍護結(jié)構(gòu)方案。根據(jù)對合肥及周邊地區(qū)大量深基坑的調(diào)查資料,可供選擇的基坑圍護結(jié)構(gòu)主要有地下連續(xù)墻、咬合樁、鉆孔灌注樁+止水帷幕及 SMW工法(型鋼混凝土攪拌墻)等。1)地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻施工工藝施工時振動小,噪聲低,能在建筑物、構(gòu)筑物密集地區(qū)施工。對于硬巖要沖、鉆
45、孔成槽,對周邊建筑物有影響。地下連續(xù)墻的剛度較大,能承受較大的水平側(cè)向荷載,基坑開挖時,變形小,周圍地面的沉降少,能夠較好地控制和減少對鄰近建筑物、構(gòu)筑物和地下管線的影響。埋深較大的明挖段圍護墻一般均采用墻厚6001000mm 的地下墻,坑底插入深度由基坑變形、穩(wěn)定計算確定。地下墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)一起承擔使用階段的荷載作用。2)鉆(沖)孔灌注樁灌注樁作為圍護結(jié)構(gòu)時,要在樁間設置止水帷幕封堵地下水。對于硬巖需要沖孔成槽,成槽時間長,對砂土層易塌孔。3)咬合樁咬合樁根據(jù)成樁機械,主要有鉆孔咬合樁及旋挖機咬合樁等,鉆孔咬合樁主要適用于軟土地層,包括淤泥、流砂、地下水位較高等不良地質(zhì)。碰到強度高土層或者 I
46、 序樁初凝后強度增強,則其 II 序樁成樁較困難。旋挖機咬合樁,由于采用全回轉(zhuǎn)鉆機成孔,對于單軸抗壓強度小于 10MPa 土體及巖石,可以順利咬合。其最大優(yōu)點在于采用鋼套管護壁(穿過填土和砂性土層后可以不用全套管)避免在填土和砂性土中孔壁坍塌,可緊鄰建筑物、地下管線成樁,成槽階段對周邊環(huán)境影響小。因此,對一些環(huán)境保護要求高的明挖區(qū)間可選用鉆孔咬合樁作為圍護結(jié)構(gòu)。4)SMW 工法(型鋼砼攪拌墻)SMW 工法為水泥土攪拌樁插 H 型鋼作圍護墻,同時具有擋土、防滲作用。待內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工完成后,可視情況,回收 H 型鋼,故工程造價較低。SMW 工法一般可用于開挖深度小于 13m 的地下工程的基坑圍護結(jié)構(gòu)
47、。若采用鉆孔樁或 SMW 工法作圍護墻結(jié)構(gòu)時,一般情況下只考慮現(xiàn)澆側(cè)墻與內(nèi)部結(jié)構(gòu)承受使用階段荷載。但不能滿足抗浮要求。本工程周邊建筑物距離明挖區(qū)間較遠,施工場地條件較好,基坑開挖范圍內(nèi)大部分為粘性土,墻趾插入粘性土層中。對于本明挖區(qū)間具體情況,對此各工法比較如下。圍護類型工法比較圍護類型工法比較 表表 5.2-1圍護類型成槽穩(wěn)定性是否需要沖孔圍護剛度止水帷幕場地要求對環(huán)境影響施工速度經(jīng)濟性地下連續(xù)墻需要沖孔,拋石層穩(wěn)定性差,易塌孔需要大不需要較高小慢一般 鉆(沖)孔灌注樁拋石層穩(wěn)定性差,易塌孔需要中需要小大慢一般咬合樁拋石層穩(wěn)定性差,易塌孔需要中不需要小大慢一般 SMW 工法(型鋼砼攪拌墻)需
48、要沖孔,拋石層穩(wěn)定性差,易塌孔需要小不需要小大快好根據(jù)明挖區(qū)間結(jié)構(gòu)型式、場地地質(zhì)及周邊環(huán)境保護要求不同,結(jié)合地方深基坑建設經(jīng)驗,基坑變形保護等級為二級。經(jīng)計算分析,明挖區(qū)間圍護結(jié)構(gòu)推薦方案采用 800(600)mm 鉆孔灌注樁。盾構(gòu)井三道支撐,其余地段兩道或一道,支撐均采用 609 鋼管撐第,腰梁采用雙拼工字鋼或 H 型鋼。5.2.3 計算圖示與荷載計算13圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析考慮沿縱向縱向取單位長度按彈性地基梁計算,按基坑開挖、回筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的施工過程和完成后的使用階段等工況進行內(nèi)力計算。圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析考慮沿明挖區(qū)間縱向取單位長度按彈性地基梁計算,開挖階段計算時必須計入結(jié)構(gòu)的先期位移值以及支撐的
49、變形,按“先變形,后支撐”的原則進行結(jié)構(gòu)分析計算。軟件用理正F-SPW 深基坑 4.3 版計算。明挖區(qū)間位于粘性土,采用水土合算,開挖面以上基坑外側(cè)采用朗金土壓力公式,開挖面以下基坑外側(cè)土壓力采用矩形分布,基坑內(nèi)側(cè)由彈簧模擬地層作用。設計假定圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)黏性土處于塑性狀態(tài),對于平面分布荷載和線荷載作用在圍護結(jié)構(gòu)上的土壓力分別按圖 5.2-1 考慮。qka(2p/h)ka圖圖 5.2-1 分布荷載土壓力分布荷載土壓力5.2.4 計算結(jié)果及分析(內(nèi)力和位移)1)標準段鉆孔樁支護基坑開挖深度為 8.91m,采用8001300 灌注樁圍護結(jié)構(gòu),樁長為 13.91m,樁頂標高為 27.219m。計算時考
50、慮地面超載 20kPa。d=0.8q=20(1-1)(3-1)hw=01.45.7H=8.91D=5S=1.3m圖圖 5.2-2 明挖標準斷面計算模型明挖標準斷面計算模型出入場線包絡圖 (水土合算, 矩形荷載)1050-5-1002468101214深度(m)水平位移(mm)Max: 9.41000 5000-500-100002468101214深度(m)彎矩(kN*m)-120.5 788.74002000-200 -40002468101214深度(m)剪力(kN)-301.3 294.5 241.2kN/m 348.7kN/m圖圖 5.2-3 標準段圍護結(jié)構(gòu)計算簡圖及計算結(jié)果標準段圍護
51、結(jié)構(gòu)計算簡圖及計算結(jié)果2)盾構(gòu)井段鉆孔樁支護基坑開挖深度為 10.9m,采用8001300 灌注樁圍護結(jié)構(gòu),樁長為 17.4m,樁頂標高為 27.418m。計算時考慮地面超載 20kPa。14d=0.8q=20(1-1)(3-1)hw=2.71.46.9H=10.9D=6.5S=1.3m圖圖 5.2-4 明挖盾構(gòu)井斷面計算模型明挖盾構(gòu)井斷面計算模型端頭井包絡圖 (水土合算, 矩形荷載)20100-10-20024681012141618深度(m)水平位移(mm)Max: 10.41000 5000-500-1000024681012141618深度(m)彎矩(kN*m)-121.1 947.3
52、5000-500024681012141618深度(m)剪力(kN)-443.7 365.9 267.8kN/m 505kN/m圖圖 5.2-5 盾構(gòu)井段圍護結(jié)構(gòu)計算簡圖及計算結(jié)果盾構(gòu)井段圍護結(jié)構(gòu)計算簡圖及計算結(jié)果5.2.5 穩(wěn)定性驗算為了確?;庸こ痰陌踩?,基坑施工時應充分考慮土層、支護墻、支撐體系三者的“時空效應”,嚴格按規(guī)范施工。根據(jù)坑底土層的力學指標,設計按有關(guān)設計規(guī)范進行了圍護墻底地基承載力及基底土體的抗隆起和抗?jié)B流等驗算。當鉆孔樁插入基巖中時,其嵌入深度需根據(jù)基坑開挖深度、支撐體系、巖石的風化程度,并參照工程類比予以確定。計算結(jié)果如表 5.2-2 所示:1)標準段:(1)整體穩(wěn)定性
53、驗算20(1-1)(3-1)8.915YXO K=1.33 , O( 2.43 , 0 )(2)抗隆起驗算 20(1-1)(3-1)08.915 K=1.855.7m(3)抗傾覆驗算20(1-1)(3-1)01.45.78.915 1004.5 12769.4 10.1O Kc=1.87()1)盾構(gòu)井:(1)整體穩(wěn)定性驗算1520(1-1)(3-1)10.96.5YXO K=1.33 , O( 3.13 , 0 )(2)抗隆起驗算 20(1-1)(3-1)2.710.96.5 K=1.856.9m(3)抗傾覆驗算20(1-1)(3-1)2.71.46.910.96.5 1606.5 15115
54、4.3 12.9O Kc=1.89()基坑穩(wěn)定性計算結(jié)果基坑穩(wěn)定性計算結(jié)果 表表 5.2-2標準段基坑標準段基坑端頭井基坑端頭井基坑整體穩(wěn)定性1.331.31.331.3抗 隆 起1.871.31.891.3抗傾覆1.851.151.851.15抗 管 涌2.1221.52.5851.5從上表可以看出,基坑穩(wěn)定性能滿足要求。5.2.6 圍護結(jié)構(gòu)入土深度的確定圍護結(jié)構(gòu)入土深度的確定圍護結(jié)構(gòu)的入土深度考慮明挖區(qū)間所處環(huán)境條件、地質(zhì)條件、圍護結(jié)構(gòu)的抗隆起、抗滑移及穩(wěn)定性等因素,并結(jié)合合肥地區(qū)軟土深基坑的施工經(jīng)驗確定,灌注樁插入比取 0.50.6。鉆孔灌注樁的墻趾均插入粘土層。5.2.7 主體結(jié)構(gòu)計算
55、結(jié)果主體結(jié)構(gòu)計算結(jié)果現(xiàn)對盾構(gòu)井主體結(jié)構(gòu)進行計算,結(jié)果如下:圖圖 5.2-6 計算模型計算模型圖圖 5.2-7 計算彎矩計算彎矩 M(N.m)圖圖 5.2-8 計算軸力計算軸力 N(N)圖圖 5.2-9 計算剪力計算剪力 Q(N)配筋結(jié)果如下:明挖主體結(jié)構(gòu)標準段配筋表明挖主體結(jié)構(gòu)標準段配筋表 表表 5.2-3位置彎矩標準值 KNm)截面厚度(mm)配筋裂縫寬度(mm)頂板260500251500.17底板318600281500.16邊墻196500221500.12166 區(qū)間附屬結(jié)構(gòu)設計區(qū)間附屬結(jié)構(gòu)設計6.16.1 洞門及盾構(gòu)進出洞地基加固設計洞門及盾構(gòu)進出洞地基加固設計6.1.1 洞門設計
56、為減少并適應圓隧道與車站工作井間存在的差異沉降,根據(jù)國內(nèi)外類似工程的成功經(jīng)驗,在車站工作井與隧道間進行剛性連接處理:進出洞襯砌環(huán)伸入工作井內(nèi) 0.51m,將進出洞襯砌環(huán)管片上的預埋鋼板與工作井洞門處預埋鋼板采用聯(lián)系鋼筋焊接,在工作井內(nèi)沿襯砌環(huán)四周澆筑鋼筋混凝土。襯砌環(huán)接縫內(nèi)設置加厚的防水密封墊,以提高接縫防水能力。6.1.2 盾構(gòu)進、出洞措施盾構(gòu)進、出洞措施盾構(gòu)始發(fā)區(qū)端頭加固長度 6m、到達區(qū)端頭加固長度 9m,端頭加固采用深層攪拌樁加固,圍護結(jié)構(gòu)與攪拌樁間空隙采用旋噴樁補強加固,旋噴樁、攪拌樁加固深度為從地面到隧道拱底下 3m。加固后土體強度需達到以下指標:無側(cè)限抗壓強度 qu0.8MPa,
57、滲透系數(shù) K110-7cm/s。6.26.2 跟隨所及雨水泵房跟隨所及雨水泵房6.2.1 跟隨所雨水泵房跟隨所雨水泵房在 U 型槽洞口處(DRK0+802.992)設置雨水泵房,收集過渡段敞口雨水,集水坑有效容積為 56m3。采用明挖段部分外擴,設置一榀框架結(jié)構(gòu),雨水泵房尺寸為 5000mm7000mm2100mm。6.2.2 跟隨所跟隨所在 U 型槽洞口處(DRK0+802.992)設置區(qū)間跟隨式降壓變電所,與雨水泵房合建,提供洞口雨水泵及區(qū)間射流風機設備用電。采用明挖段部分外擴,設置一榀框架結(jié)構(gòu),共三跨,區(qū)間跟隨所的尺寸為9700mm23000mm5200mm。7 區(qū)間防水及防迷流設計區(qū)間
58、防水及防迷流設計7.17.1 防水設計原則及一般規(guī)定防水設計原則及一般規(guī)定7.1.1 防水設計原則1)地下結(jié)構(gòu)應遵循“以防為主,剛?cè)峤Y(jié)合,多道防線,因地制宜,綜合治理”的原則。2)以高精度管片結(jié)構(gòu)自防水為根本,以管片接縫防水為重點,確保隧道整體防水。3)確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系,即以結(jié)構(gòu)自防水為根本,采取措施控制結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的開展,增加混凝土的密實性、抗?jié)B性、抗裂性、防蝕性和耐久性等性能;以變形縫、施工縫等接縫防水為重點,同時在結(jié)構(gòu)迎水面設置柔性全包防水層。4)優(yōu)先選用不易竄水的防水系統(tǒng),減少竄水對后期堵漏維修構(gòu)造帶來的不利影響。7.1.2 一般規(guī)定1)防水設計應技術(shù)先進、方案可靠、施工
59、簡便、經(jīng)濟合理、使用安全,確保質(zhì)量要求。 2)防水是一個系統(tǒng)工程,建筑結(jié)構(gòu)與防水必須密切配合,當建筑結(jié)構(gòu)與防水發(fā)生矛盾時,在保證建筑結(jié)構(gòu)適用安全的前提下,建筑結(jié)構(gòu)應服從防水。7.27.2 防水方案防水方案7.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)自防水1)管片混凝土的抗?jié)B等級為P10。襯砌管片的氯離子擴散系數(shù)不宜大于 3.010-12m2/s(RCM 法,56 天齡期)。當隧道處于侵蝕性介質(zhì)中時,應在管片外表面涂刷水泥漿滲透結(jié)晶型防水材料(1.5kg/m2)。172)高爐礦微粉,高效減水劑,具體摻量應根據(jù)混凝土的施工環(huán)境條件特點、拌和物性能、力學性能等要求根據(jù)試驗確定。3)防水混凝土的水、砂、石應符合地下工程防水
60、技術(shù)規(guī)范第 4.1.10 條、第 4.1.11 條的相關(guān)規(guī)定。7.2.2 接縫措施1)襯砌管片外弧側(cè)面沿管片四周設置一道封閉的三元乙丙防水彈性密封墊,變形縫處在環(huán)縫彈性密封表面加貼一層遇水膨脹橡膠。2)襯砌管片內(nèi)弧側(cè)在預留的嵌縫槽內(nèi)進行嵌縫密封;嵌縫材料采用聚合物水泥;嵌縫范圍為道床混凝土范圍內(nèi)的環(huán)、縱縫。盾構(gòu)洞口兩側(cè)各 15 環(huán)范圍內(nèi)的所有環(huán)、縱縫以及環(huán)向變形縫內(nèi)均采用聚硫密封膠嵌縫。3)對每一個螺栓孔、注漿孔設置緩膨脹型遇水膨脹橡膠密封圈。4)及時向盾尾地層和襯砌管片之間的環(huán)形空隙適量地均勻注漿。5)盾構(gòu)進出洞時,應在洞口設置橡膠簾子布臨時止水環(huán)。6)盾構(gòu)洞口后澆環(huán)梁兩側(cè)的施工縫應采取多道
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