地鐵變形、沉降、結(jié)構(gòu)縫設(shè)置專題ppt課件

1、12009年04月1二二. .溫度變形縫的設(shè)置溫度變形縫的設(shè)置一一. .變形縫定義變形縫定義三三. .沉降縫的設(shè)置沉降縫的設(shè)置四四. .無錫軌道交通結(jié)構(gòu)縫的無錫軌道交通結(jié)構(gòu)縫的設(shè)置設(shè)置1 由于溫度變化、地基不均勻沉降或地震因素的影響，易使建筑發(fā)生變形或破壞，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)事先將房屋劃分成若干個獨(dú)立部分，使各部分能自由獨(dú)立的變化。這種將建筑物垂直分來的預(yù)留縫成為變形縫。包括沉降縫、伸縮縫和防震縫。 在地鐵結(jié)構(gòu)中，由于受到地震因素的影響較小，變形縫通常指沉降縫和伸縮縫。 一、變形縫定義一、變形縫定義1地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50157-2019對主體結(jié)構(gòu)變形縫的設(shè)置作了以下規(guī)定(規(guī)范第10.6.1條第1款

2、)：1、地下結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置溫度變形縫?？p的間距可根據(jù)施工工藝、使用要求、圍巖條件以及運(yùn)營期間地鐵內(nèi)部溫度相對于結(jié)構(gòu)施工時(shí)的變化等，參照類似工程的經(jīng)驗(yàn)確定。地鐵規(guī)范地鐵規(guī)范二、溫度變形縫二、溫度變形縫1第第9.1.19.1.1條條 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間應(yīng)符合下表規(guī)定：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間應(yīng)符合下表規(guī)定：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距(m)(m)表表9.1.1結(jié)構(gòu)類別結(jié)構(gòu)類別室內(nèi)或土中室內(nèi)或土中露天露天排架結(jié)構(gòu)裝配式10070框架結(jié)構(gòu)裝配式7550現(xiàn)澆式5535剪力墻結(jié)構(gòu)裝配式6540現(xiàn)澆式4530擋土墻、地下室墻壁等類結(jié)構(gòu)裝配式4030現(xiàn)澆式3020混凝土規(guī)

3、范混凝土規(guī)范二、溫度變形縫二、溫度變形縫1第9.1.3條 對下列情況，如有充分依據(jù)和可靠措施，本規(guī)范表9.1.1中的伸縮縫最大間距可適當(dāng)增大： 1、混凝土澆筑采用后澆帶分段施工； 2、采用專門的預(yù)加應(yīng)力措施； 3、采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施。 當(dāng)增大伸縮縫間距時(shí)，尚應(yīng)考慮溫度變化和混凝土收縮對結(jié)構(gòu)的影響?；炷烈?guī)范混凝土規(guī)范二、溫度變形縫二、溫度變形縫1上述規(guī)定容易引起岐義的地方在于：1、必須設(shè)置溫度變形縫；2、做為強(qiáng)條規(guī)定的地鐵規(guī)范中分縫的長度并無具體規(guī)定；主要依靠工程經(jīng)驗(yàn)。（在地鐵中如果分縫距離過長，就可能導(dǎo)致整體單體構(gòu)筑物車站不設(shè)置溫度變形縫。）3、都認(rèn)為在采取一定的措施后，分

4、縫距離可以增加。同時(shí)還必須計(jì)算溫度變化及混凝土收縮對結(jié)構(gòu)的影響?；炷烈?guī)范混凝土規(guī)范二、溫度變形縫二、溫度變形縫11、各地的習(xí)慣作法：1北京地下結(jié)構(gòu)設(shè)置變形縫受下列因素影響：溫度影響、材料影響、施工影響、地震影響、地基影響。嚴(yán)格意義上，對于行車結(jié)構(gòu)的變形縫僅指縱向伸縮縫。規(guī)定如下：1、采用明挖法施工的車站主體結(jié)構(gòu)，一般情況下伸縮縫的間距不宜超過80m。當(dāng)確有困難不能設(shè)縫時(shí)，最大長度不應(yīng)超過120m，但須有施工技術(shù)措施從材料摻加劑、施工縫、后澆帶、膨脹帶、混凝土澆注、溫度控制等方面提出要求并經(jīng)過專家論證，且單側(cè)縱向配筋率不能低于0.25%。北京地鐵北京地鐵二、溫度變形縫二、溫度變形縫1這種方法較

5、好地釋放混凝土收縮和溫度變化在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的縱向應(yīng)力，縱向分布鋼筋的配置數(shù)量較少。缺點(diǎn)在于：1對施工的要求較高，否則在接縫處容易出現(xiàn)滲漏等問題。2一般需要在斷縫兩側(cè)作成雙柱或調(diào)整柱距，影響車站的建筑布置。北京地鐵北京地鐵二、溫度變形縫二、溫度變形縫12上海地鐵 車站設(shè)置橫向誘導(dǎo)縫，將可能產(chǎn)生的混凝土收縮溫差裂縫產(chǎn)生在人為預(yù)留不影響結(jié)構(gòu)基本受力特征的誘導(dǎo)縫處誘導(dǎo)縫處將鋼筋斷開一部分，使其強(qiáng)度較正常部位略低），而且裂縫寬度應(yīng)控制在外貼防水層和樓板建筑裝飾層允許拉伸的范圍內(nèi)，并且裂縫不貫穿整個截面，保證“裂而不漏”。上海地鐵上海地鐵二、溫度變形縫二、溫度變形縫1 誘導(dǎo)縫的間距宜為24m，如遇樓板開大孔

6、、側(cè)墻上有通道口、風(fēng)道口等處不能設(shè)置時(shí)，縫距可適當(dāng)放長，其中宜加設(shè)施工縫，并適當(dāng)增加縱向分布筋。 當(dāng)縫設(shè)在1/31/4跨度處時(shí)，頂板縱梁兩側(cè)各1m范圍內(nèi)鋼筋全通，并且在該區(qū)域內(nèi)應(yīng)附加與原鋼筋直徑、間距相同的鋼筋縱向長度為6m，縫兩側(cè)各3m），頂板其余部分、中板及側(cè)墻的縱向鋼筋通過總數(shù)的1/3，以此減弱接縫處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；頂板誘導(dǎo)縫縱處梁兩側(cè)加強(qiáng)構(gòu)造（縫設(shè)1/31/4跨）上海地鐵上海地鐵二、溫度變形縫二、溫度變形縫1 底板的縱向鋼筋均全通并設(shè)置榫槽，以防止底板產(chǎn)生豎向沉降差。底板誘導(dǎo)縫構(gòu)造上海地鐵上海地鐵二、溫度變形縫二、溫度變形縫13廣州地鐵地下結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置溫度變形縫。縫的間距可根據(jù)施工工藝、使用

7、要求、圍巖條件以及運(yùn)營期間地鐵內(nèi)部溫度相對于結(jié)構(gòu)施工的變化等，參照類似工程的經(jīng)驗(yàn)確定。車站原則上不設(shè)或少設(shè)縫。只有在采取必要的工程措施，如設(shè)置后澆帶、間隔跳開施工、用膨脹加強(qiáng)帶、采用補(bǔ)償收縮砼等，有效的減少砼的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，確保避免發(fā)生有害裂縫后，可以少設(shè)或不設(shè)伸縮縫。車站或隧道分縫長度超過規(guī)范要求時(shí)，縱向分布鋼筋配筋率應(yīng)適當(dāng)加大。 廣州地鐵廣州地鐵二、溫度變形縫14從上述各地的作法中，可以得出如下結(jié)論：（1地鐵一般屬超長結(jié)構(gòu)，目前工程界已經(jīng)認(rèn)識到控制此類結(jié)構(gòu)縱向應(yīng)力的必要性；（2如何控制分歧較大，做法也不統(tǒng)一。（3如果設(shè)置變形縫，極易引起縫兩端的軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的差異沉降而危及行車安全

8、。在這種情況下，設(shè)計(jì)必須驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的縱向內(nèi)力和變形，并采取可靠對策。在采取一定的措施后，對分縫的間距都增加了。 小結(jié)小結(jié)二、溫度變形縫二、溫度變形縫13、增大分縫距離采取的施工措施1控制分段長度；控制分段長度的目的在于：把結(jié)構(gòu)分為許多小段，可有效地減小前期的溫度應(yīng)力。各地地鐵對施工段的長度控制：深圳地鐵：812米；上海地鐵誘導(dǎo)縫間距：24米；廣州地鐵：1624米北京地鐵：在伸縮之間增加一到兩道施工縫。施工縫施工縫二、溫度變形縫二、溫度變形縫12設(shè)置后澆帶；一般在結(jié)構(gòu)受力較小的位置設(shè)置結(jié)構(gòu)后澆帶。后澆帶的作法是一種擴(kuò)大伸縮縫間距的有效措施，其目的就是把大部分的約束應(yīng)力釋放，然后用強(qiáng)度稍高的混凝土來

9、填充后澆帶，抵抗殘余的收縮應(yīng)力?；炷灵_裂基本上可分為3個活動期：混凝土入槽后在12天內(nèi)達(dá)到溫度峰值然后根據(jù)不同的降溫速度逐漸降至周圍溫度此間混凝土還進(jìn)行一部分收縮：往后3-6個月完成大部分收縮(約6080)：1年左右收縮基本完成。后澆帶后澆帶二、溫度變形縫二、溫度變形縫13控制混凝土入模溫度、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)和洞口遮擋；混凝土入模溫度不應(yīng)高于320C，不應(yīng)低于50C?；炷林行臏囟扰c表面溫度的溫差不大于200C。夏季施工時(shí)應(yīng)盡可能在夜間澆筑混凝土。4及時(shí)回填。施工措施施工措施二、溫度變形縫二、溫度變形縫14、增大分縫距離采取的設(shè)計(jì)措施1采用高性能混凝土研究摻合料、外加劑及配合比參數(shù)對大體積混凝土水化

10、溫升和抗裂性的影響，從水化熱和抗裂性角度進(jìn)行大體積混凝土的制備，努力使內(nèi)外溫差控制在1015；采用具有減縮或緩膨功能的新型減水劑進(jìn)行地鐵主體工程混凝土的制備，提高混凝土的抗?jié)B和抗裂性。 設(shè)計(jì)措施設(shè)計(jì)措施二、溫度變形縫二、溫度變形縫12設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶通過調(diào)整膨脹劑的摻量，可使混凝土獲得不同的預(yù)壓應(yīng)力。根據(jù)水平法向應(yīng)力曲線，在最大收縮應(yīng)力一處給予較大的膨脹應(yīng)力，而在兩側(cè)給予較小的膨脹應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力得到大小適宜的補(bǔ)償。設(shè)計(jì)措施設(shè)計(jì)措施二、溫度變形縫二、溫度變形縫13配筋加強(qiáng)由于各地地鐵均不同程度的加大了分縫的間距甚至在車站本體取消了溫度伸縮縫。故對車站縱向配筋均有一定程度的提高。北京地鐵：單

11、側(cè)縱向配筋率不能低于0.25%（HRB335）。上海地鐵：上、下側(cè)應(yīng)配置細(xì)而密的分布筋，其每側(cè)配筋率為O.25，鋼筋間距宜150mm。頂板與側(cè)墻交角處，板和側(cè)墻兩側(cè)各3m的范圍內(nèi)每側(cè)縱向分布筋可按O.3分布。間距150mm。廣州地鐵：車站結(jié)構(gòu)各部位的縱向分布鋼筋的配筋率應(yīng)不小于0.5%（雙面）。 設(shè)計(jì)措施設(shè)計(jì)措施二、溫度變形縫二、溫度變形縫14溫度應(yīng)力的計(jì)算（1混凝土的收縮按降溫100C考慮；（2混凝土的徐變按降溫150C考慮；（3溫度作用：按溫差200C考慮。采用40米、80米、143.75長的車站模型分析溫度變化的影響。按最不利溫差-450C考慮。溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形

12、縫10.8m143.75m0.8m主體結(jié)構(gòu)平面圖主體結(jié)構(gòu)平面圖溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形縫 雙層雙跨箱形結(jié)構(gòu)，圍護(hù)采用0.8m地下連續(xù)墻，主體結(jié)構(gòu)橫向總寬度18.7m，縱向全長143.75m。10.8m5.15m6.10m0.4m0.9m0.8m9.6m9.6m0.8m主體結(jié)構(gòu)橫剖面圖主體結(jié)構(gòu)橫剖面圖溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形縫1計(jì)算模型計(jì)算模型1 140米長頂板縱向最大彎距為-105kN.m/m左右,頂板縱向最大拉應(yīng)力為0.95MPa左右 縱向方向彎矩圖 縱向應(yīng)力圖 頂板降溫45 ，側(cè)墻、底板降溫25 溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形縫1 80米長頂

13、板縱向最大彎距為-90kN.m/m左右,頂板縱向最大拉應(yīng)力為0.8MPa左右 縱向方向彎矩圖 縱向應(yīng)力圖 頂板降溫45 ，側(cè)墻、底板降溫25 溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形縫1 40米長頂板縱向最大彎距為-60kN.m/m左右,頂板縱向最大拉應(yīng)力為0.75MPa左右 縱向方向彎矩圖 縱向應(yīng)力圖 頂板降溫45 ，側(cè)墻、底板降溫25 溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形縫1 140米長頂板縱向最大彎距為-90kN.m/m左右,頂板縱向最大拉應(yīng)力為0.8MPa左右 縱向方向彎矩圖 縱向應(yīng)力圖 頂板、側(cè)墻、底板降溫25 溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形縫1 80米長頂板縱向

14、最大彎距為-80kN.m/m左右,頂板縱向最大拉應(yīng)力為0.8MPa左右 縱向方向彎矩圖 縱向應(yīng)力圖 頂板、側(cè)墻、底板降溫25 溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形縫1 40米長頂板縱向最大彎距為-32kN.m/m左右,頂板縱向最大應(yīng)力為0.3MPa左右 縱向方向彎矩圖 縱向應(yīng)力圖 頂板、側(cè)墻、底板降溫25 溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形縫1從分析結(jié)果來看，車站產(chǎn)生的彎矩和應(yīng)力隨車站的長度增長和溫度的深高而增大，但增長變化速率趨緩。溫度作用溫度作用二、溫度變形縫二、溫度變形縫1由于地鐵結(jié)構(gòu)自身的重量通常小于被挖除的土體重量，所以對于主體結(jié)構(gòu)而言，一般情況下沒有必要設(shè)置專門的沉降

15、縫。 地鐵軌道結(jié)構(gòu)采用整體道床基礎(chǔ)，其垂直方向的允許錯位一般為35mm，因此，不允許通過設(shè)置沉降縫讓其兩側(cè)的結(jié)構(gòu)自由沉降。 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50157-2019對變形縫的設(shè)置作了以下規(guī)定(規(guī)范第10.6.1條第3、4款)：3、在車站結(jié)構(gòu)與出入口通道等附屬建筑的結(jié)合部應(yīng)設(shè)置變形縫。4、應(yīng)采取可靠措施，確保變形縫兩邊的結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響行車安全和正常使用的差異沉降。三、沉降縫三、沉降縫沉降縫沉降縫1三、沉降縫三、沉降縫沉降縫沉降縫3.圖 中 直 徑 2400mm雨 水 管 位 為 相 關(guān) 資 料 所 得 ， 圍 護(hù) 施 工 前 需實(shí) 地 物 探 勘 測 ， 確 保 車 站 主 體 與 管 位 的 安

16、 全 施 工 距 離 。Ls=35.000R=1215.000XDK3HZXDK3+013.694YHXDK2+958.694HYXDK2+924.870上 行 線 2940.278 上 行 線 1393.369下 行 線 2936.308 下 行 線 1393.329張 江 高 科 站濤松路路中 國 科 學(xué) 院 上 海 藥 物 研 究 所之沖科苑路埋 深 3.1m， 直 徑 2.4m雨 水 管2.本 圖 采 用 上 海 地 鐵 坐 標(biāo) 系 ， 圖 中 標(biāo) 高 以 吳 淞 高 程 計(jì) 。說 明 ： 1.本 圖 尺 寸 單 位 以 米 計(jì) 。車 站 下 行 線 起 點(diǎn) 里 程XDK2+947.2

17、17車 站 上 行 線 起 點(diǎn) 里 程SDK2+946.663車 站 下 行 線 終 點(diǎn) 里 程XDK3+146.333車 站 上 行 線 終 點(diǎn) 里 程SDK3+146.333人 防 連 通 口祖科苑路湯 臣 豪 園濤松路186（ 長 ） 10（ 寬 ）某地下兩層站，頂板覆土2.5m；主體外包全長202，標(biāo)準(zhǔn)段外包全長20.1m；右下角單層設(shè)備區(qū)外掛段長114米，寬16米。附屬設(shè)備用房附屬設(shè)備用房202202米米114114米米1設(shè)縫方案： 1、主體與附屬之間設(shè)置變形縫，但由于附屬結(jié)構(gòu)較長，將導(dǎo)致半個車站處于偏載狀態(tài)下；在軟土地區(qū)，將導(dǎo)致抗側(cè)移構(gòu)件截面增大及變形縫的破壞。設(shè)縫方案設(shè)縫方案側(cè)墻

18、下角點(diǎn)、中柱彎矩增大。在偏載作用下，縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)將靠攏。三、沉降縫三、沉降縫1不設(shè)縫方案： 主體與附屬之間不設(shè)置變形縫?？捎行У谋苊庠O(shè)縫方案缺點(diǎn)，但單雙層結(jié)構(gòu)的不均勻沉降對結(jié)構(gòu)的影響較難準(zhǔn)確分析。設(shè)縫方案設(shè)縫方案接口部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施以抵抗不均勻沉降的影響。三、沉降縫三、沉降縫11、溫度變形縫 1主體結(jié)構(gòu)內(nèi)宜通過設(shè)置誘導(dǎo)縫取代伸縮縫。誘導(dǎo)縫的間距一般2430m。底板設(shè)置為榫槽。 2當(dāng)主體結(jié)構(gòu)遇樓扶梯等孔時(shí)，可放寬誘導(dǎo)縫的間距至50m。 3車站縱向分段澆筑長度1216m。 溫度變形縫溫度變形縫四、無錫地鐵縫的設(shè)置四、無錫地鐵縫的設(shè)置12、沉降縫 1車站本體原則上不設(shè)置沉降縫；在可能產(chǎn)生較大不均勻沉降的地