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文檔簡介
車站結構車站結構l 一般規定1. 哈爾濱市軌道交通1號線四期工程沿線車站均為地下站,車站結構設計應從各自的建設條件出發,根據城市規劃、線路埋深、建筑布置、施工環境、工程水文地質,以及冬季氣候等自然條件,按照工程籌劃的要求,考慮相鄰區間隧道施工工藝和站址地面交通組織的處理方式,本著既遵循技術先進,又安全、可靠、適用、經濟的原則選擇結構型式和施工方法。2. 車站結構應根據選擇的結構型式、施工方法、荷載特性、耐火等級等條件進行設計,滿足強度、剛度、穩定性要求,并根據確定的環境類別、環境作用等級、設計使用年限等標準進行耐久性設計,滿足抗裂、防水、防腐蝕、防災等要求。3. 車站結構要滿足車站建筑、設備安裝、行車運營、施工工藝、環境保護等要求,確保車站的正常使用,達到總體規劃設計的要求,同時,考慮城市規劃引起周圍環境的改變對結構的作用。4. 車站結構的凈空尺寸應滿足地鐵建筑限界以及建筑設計、相鄰區間施工工藝和其他使用功能的要求。尚應考慮施工誤差、測量誤差、結構變形和后期沉降等因素的影響,其值根據地質條件、埋設深度、荷載、結構類型、施工工序等條件并參照類似工程的實測值加以確定。5. 車站結構應具有足夠的縱向剛度,并滿足地鐵長期運營條件下對結構縱向抗裂及抗差異沉降的要求。換乘車站結構設計應充分考慮上述要求,以減少換乘車站續建工程對已建車站結構的影響。6. 結構設計應以現行國家的相關勘察規范確定的內容和范圍,考慮不同施工方法對地質勘探的特殊要求,通過施工中對地層的觀測反饋進行驗證。其中暗挖結構的圍巖分級按現行鐵路隧道設計規范(TB10003)確定。7. 對于基坑法、淺埋暗挖法等不同型式的車站結構計算模型應符合實際工況條件,并根據具體情況選用與其相符或相近的現行國家有效規范、規程和標準進行設計。8. 車站抗震設計應根據當地政府主管部門批準的抗震設防烈度,按照相關規范進行設計。9. 車站按照當地政府主管部門批準的六級人防標準設防,保證地下車站在規定的人防設防區段具備戰時防護和平戰轉換功能。10. 車站結構應根據現行地鐵雜散電流腐蝕防護技術規程(CJJ49)采取防止雜散電流腐蝕的措施,鋼結構及鋼連接件應進行防銹與防火處理。11. 車站結構設計應嚴格控制施工引起的土體變形,依據沿線不同的情況確立相應的變形允許值。根據車站所處的具體工程位置及周圍環境分段劃分并確定安全保護等級,并根據安全保護等級對周邊主要的建(構)筑物和地下管線采取各種加固保護措施,盡量減少施工中和建成后對環境造成不利影響,確保周邊環境的絕對安全和正常使用。12. 車站宜采用信息化設計和施工方法,為此需建立嚴格的監控量測和信息反饋制度。監控量測的目的、內容和技術要求應根據施工方法、結構型式、環境條件等綜合分析確定。13. 車站應采取防水措施,并依據工程水文地質條件、市政管線、車站型式等進行技術經濟綜合比較,確定設計方案,以同時滿足結構和防水的設計要求。14. 哈爾濱地鐵1號線四期工程與地鐵8號線換乘,換乘節點依據遠期預留8號線連接條件的原則進行。l 設計規范和標準8.l.1 一般要求1. 車站結構設計應選用現行的國家標準、行業標準、地方標準或推薦標準,其中必須遵循國家標準強制性規范和條文中的規定。當地方標準要求高于其他標準時,原則上優先執行地方標準中的規定。2. 對于不同的結構類型,必須選擇與實際狀態相吻合的設計理論規范和配套體系進行設計計算。當車站結構中荷載不甚明確,考慮選用可靠度設計法尚不全面時,可按破損階段和容許應力法進行設計或檢算,而某些情況中的設計參數也可采用工程類比法確定。3. 執行規范標準時,還必須遵守建設工程質量管理條例、工程建設標準強制性條文等國家頒布的規定。4. 對執行不同設計理論的規范標準,以及相互間銜接中可能出現的主要問題可與總體設計方溝通協商處理。8.l.2 國家標準地鐵設計規范(GB 50157-2013)建筑結構可靠度設計統一標準(GB 50068-2001)建筑結構荷載規范(GB 50009-2012)混凝土結構設計規范(GB 50010-2010)混凝土結構耐久性設計規范(GB T50476-2008)建筑地基基礎設計規范(GB 50007-2011)砌體結構設計規范(GB 50003-2011)鋼結構設計規范(GB 50017-2003)建筑設計防火規范(GB 50016-2014)建筑抗震設計規范(GB 50011-2010)建筑工程抗震設防分類標準(GB 50223-2008)城市軌道交通結構抗震設計規范(GB50909-2014)鐵路工程抗震設計規范(GB 50111-2006)地下工程防水技術規范(GB 50108-2008)人民防空工程設計規范(GB 50225-2005)人民防空地下室設計規范(GB 50038-2005)人民防空工程設計防火規范(GB 50098-2009)錨桿噴射混凝土支護技術規范(GB 50086-2001)地下鐵道工程施工及驗收規范(GB 50299-1999(2003年版)地下防水工程質量驗收規范(GB 50208-2011)混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB 50204-2015)鋼結構工程施工質量驗收規范(GB 50205-2001)建筑地基基礎工程施工質量驗收規范(GB 50202-2002)城市軌道交通地下工程建設風險管理規范(GB 50652-2011)8.l.3 行業、地方與推薦標準城市軌道交通工程項目建設標準(建標104-2008)建筑樁基技術規范(JGJ94-2008)工業與民用建筑灌注樁基礎設計與施工規程(JGJ4-80)建筑基坑支護技術規程(JGJ120-2012)建筑地基處理技術規范(JGJ79-2012)型鋼混凝土組合結構技術規程(JGJ138-2001)回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程(JGJ/T23-2011)建筑工程冬季施工規程(JGJ/T104-2011)建筑與市政降水工程技術規范(JGJ/T111-98)鋼筋機械連接技術規程(JGJ107-2010)鐵路隧道設計規范(TB10003-2005)鐵路橋涵設計基本規范(TB10002.1-2005(2010局部修訂)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范 (TB10002.3-2005)鐵路橋涵地基和基礎設計規范(TB10002.5-2005)鐵路隧道噴錨構筑法技術規范(TB10108-2002)鐵路隧道輔助坑道技術規程(TB10109-95)鐵路隧道工程質量檢驗評定標準(TB10417-2003)水工鋼筋混凝土結構設計規范(SL/T191-96)地鐵雜散電流腐蝕防護技術規程(CJJ49-92)建筑基坑工程技術規范(YB9258-97)鋼骨混凝土結構設計規程(YB9082-97)基坑土釘支護技術規程(CECS96:97)鋼管混凝土結構設計與施工規程(CECS28:90)土層錨桿設計與施工規范(CECS22:90)黑龍江省建筑地基基礎設計規范(DB23/902-2005)l 荷載8.l.1 荷載分類作用在車站結構上的荷載,可按表8.3.1進行分類。在決定荷載的數值時,應考慮施工和使用年限內發生的變化,根據現行國家標準建筑結構荷載規范及相關規范規定的可能出現的最不利情況確定不同荷載組合時的組合系數,并應考慮施工過程中荷載變化產生的作用。暗挖結構的荷載分類和組合可參見現行國家標準鐵路隧道設計規范。荷載分類表表8.3.1荷載分類荷載名稱永久荷載結構自重地層壓力結構上部和破壞棱體范圍的設施及建筑物壓力水壓力及浮力混凝土收縮及徐變影響預加應力設備重量地基下沉影響設備基礎、建筑裝修和建筑隔墻等附加荷載可變荷載基本可變荷載地面車輛荷載及其動力作用地面車輛荷載引起的側向土壓力地鐵車輛荷載及其動力作用人群荷載其他可變荷載溫度作用力施工荷載偶然荷載地震影響六級人防荷載注:1. 設計中要求考慮的其他荷載,可根據其性質分別列入上述三類荷載中;2. 表中所列荷載本節未加說明者,可按國家有關規范或根據實際情況確定; 3. 施工荷載包括:設備運輸及吊裝荷載,施工機具及人群荷載,施工堆載,相鄰隧道施工的影響,盾構法或頂進法施工的千斤頂及壓漿荷載等。8.l.2 荷載計算1.結構自重按結構構件的設計尺寸與材料單位重力密度計算確定的豎向荷載。鋼筋混凝土容重取=25kN/m3;素混凝土容重取=22kN/m3,其他材料容重按照建筑結構荷載規范(GB50009)取值。2.地層壓力地層壓力應根據結構所處工程水文地質條件、埋置深度、結構型式及其工作條件、施工方法及相鄰建(構)筑物等因素,結合已有的試驗、測試和研究資料按有關公式計算或依工程類比確定。(1)豎向壓力采用基坑法施工的車站,一般按計算截面以上全部土柱重量作為豎向壓力;對于暗挖法施工的車站,依據結構埋深等條件計算豎向壓力。(2)水平壓力根據結構受力過程中墻體位移與地層間相互關系,分別按主動土壓力、靜止土壓力理論計算,在粘性土中應考慮粘聚力影響。對于施工階段和使用階段作用于圍護和永久結構外側墻上的水平側壓力可按主動土壓力、靜止土壓力計算。同時,在粘性土地層的施工階段可將水土壓力合算,對于砂性土地層可采用水土壓力分算;在使用階段無論粘性土或砂性土均采用水土壓力分算的方法。計算中還應計及地面超載和鄰近建(構)筑物,以及施工過程可能產生的附加水平側壓力。3.結構上部和破壞棱體范圍的設施及建筑物壓力應考慮現狀及以后的變化,進行荷載計算,并在設計中明確相關的規定。4.水壓力及浮力(1)作用在地下結構上的水壓力一般按靜水壓力計算,結構計算中必須考慮地下水壓力及其產生的浮力影響。施工階段對粘性土、砂性土分別采用水土合算、水土分算的辦法確定側向水壓力;使用階段都應根據正常的地下水位按全水頭和水土分算的原則確定側向水壓力和浮力。(2)確定設計地下水位時應考慮各種因素引起的水位變化對車站結構施工階段和使用階段可能產生的最不利的影響。(3)對工程水文地質中可能存在著承壓水或微承壓水頭在施工階段產生的作用,要在設計中予以充分的重視,并采取相應的技術措施。5.混凝土收縮及徐變影響一般類型的地下車站結構應考慮混凝土收縮的影響,并按鐵道隧道設計規范(TB10003)中規定,混凝土收縮的影響可用降低溫度的方法來計算。對于整體澆筑的混凝土結構相當于降低20;對于整體澆筑的鋼筋混凝土結構相當于降低溫度15;對于分段澆筑的混凝土或鋼筋混凝土結構相當于降低溫度10;對于裝配式鋼筋混凝土結構相當于降低溫度510。混凝土徐變影響,可把混凝土構件視為彈性體,將材料的彈性模量或算得的收縮應力予以折減。6.設備重量車站設備用房的荷載一般可按8kPa考慮,對重型設備區需依據設備的實際重量、動力影響、安裝運輸途徑等進行結構計算。對自動扶梯等需要吊裝的設備荷載,還應考慮設備起吊點位置和起吊點的荷載值。7.地面車輛荷載及其沖擊力一般可簡化為與結構埋深有關的均布荷載,當覆土較淺時應按實際情況計算,當結構埋深較大時,可不予考慮。對于在道路下方的淺埋車站結構可按20kPa的均布荷載計算,并滿足當地路政主管部門批準的道路通行標準。地面車輛荷載引起的側向土壓力可按相應土壓力公式進行計算。8.地鐵車輛荷載及其動力作用地鐵車輛豎向荷載應按其實際軸重和排列計算,并考慮動力作用的影響,其計算及構造應滿足現行鐵路橋涵設計基本規范(TB10002.1)的相關要求,同時尚應按線路通過的重型設備運輸車輛的荷載進行驗算。9.人群荷載車站站臺、站廳、樓梯、管理用房等部位的人群荷載一般按4kPa標準值計,另需計及在300300mm范圍內20kN的集中荷載,結構計算時應按全部均布荷載加上集中荷載的最不利組合進行設計。10.溫度作用力根據哈爾濱地區溫度情況和車站結構施工條件、施工工藝、結構各部件受環境溫度變化影響的程度,以及施工縫和變形縫設置的情況,綜合考慮解決溫度變化對車站結構作用的影響。11.施工荷載結構設計施工中應考慮下列施工荷載之一或可能發生的各種最不利的組合。(1)設備運輸及吊裝荷載(2)施工機具荷載及人群荷載(3)地面堆載、材料堆載(4)其他施工工藝引起的附加荷載12.地震影響車站結構橫斷面的抗震設計計算采用靜力法或慣性力法,沿縱向方向應力應變的驗算采用擬靜力法。地震荷載的計算包括:垂直隧道縱軸方向的水平荷載、沿隧道縱軸方向的水平荷載、垂直慣性力等。13.人防荷載按6級人防地面空氣沖擊波超壓峰值計。14.地面超載地面超載一般可按20kPa計算,不計沖擊力的影響。在端頭井附近由于盾構隧道施工時堆放管片或其他特殊情況時,另作計算,并考慮擴散后作用在車站結構上,一般不小于30kPa。對于覆土厚度較小的車站,其地面超載應按實際情況按照規范考慮。15.混凝土收縮、徐變作用外露的超靜定結構及覆土小于1.0米或界面厚度較大的明挖或隧道結構應考慮混凝土收縮的影響。混凝土收縮的影響可采用降低溫度的方法來計算。16.預加應力為減小基坑變形或提高結構抗裂性能,在構件內施加的預應力。8.l.3 荷載組合結構設計時按結構整體或單個構件可能出現的最不利組合,依相關規范要求進行計算,并應考慮施工過程中荷載變化情況分階段計算。1. 基本組合:承載力極限狀態強度檢算2. 裂縫組合:正常使用狀態裂縫寬度檢算3. 抗震組合:結構抗震檢算4. 人防組合:戰時結構強度檢算荷載組合系數按照建筑結構荷載規范(GB 50009)及相關方面規范采用。l 工程材料1. 車站結構的工程材料應根據結構類型、受力條件、使用要求和所處環境等選用,并考慮可靠性、耐久性和經濟性。主要受力結構應采用混凝土或鋼筋混凝土材料,必要時也可采用金屬材料。2. 混凝土材料各項要求應符合耐久性要求,滿足抗裂、抗滲、抗凍和抗侵蝕的需要。一般環境條件下的混凝土設計強度等級不得低于表8.4.1的規定。地下結構混凝土的最低設計強度等級表8.4.1明挖法整體式鋼筋混凝土結構C35裝配式鋼筋混凝土結構C35作為永久結構的地下連續墻和灌注樁C35礦山法噴射混凝土襯砌C25現澆混凝土或鋼筋混凝土襯砌C35注:一般環境條件指現行國家標準混凝土結構設計規范環境類別中的一類和二a類3. 車站結構大體積澆筑的混凝土應選用低水化熱水泥,并采取滲入適量外加劑,降低溫度的措施;冬季施工時要考慮寒冷對混凝土養護的不利影響,確保工程質量。4. 混凝土結構的鋼筋應按下列規定選用:(1) 縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400E、HRB500E、HRBF400E、HRBF500E鋼筋,也可采用HPB300E、HRB335E、HRBF335E、RRB400E鋼筋。(2) 梁、柱縱向受力普通鋼筋應采用HRB400E、HRB500E、HRBF400E、HRBF500E鋼筋。(3) 箍筋宜采用HRB400E、HRBF400E、HPB300E、HRB500E、HRBF500E鋼筋,也可采用HRB335E、HRBF335E鋼筋;(4) 預應力筋宜采用預應力鋼絲、鋼絞線和預應力螺紋鋼筋。注:縱向受力鋼筋抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25;鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.30,且鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%。l 結構型式及襯砌8.l.1 基坑法施工的結構襯砌1. 明挖、蓋挖、逆作法等基坑法施工的車站結構均采用整體閉合式鋼筋混凝土襯砌。2. 根據車站站型,結構型式一般為長條型地下不同層數和跨數的現澆鋼筋混凝土框架結構型式。車站頂、中、底板可設計為梁板體系,頂板也可設計成密肋樓蓋等型式。車站立柱一般為矩形、圓形,也可選用其他形狀。當車站上部有其它建筑時,其結構型式及布置應與之相協調。車站兩端的端頭井,縱橫向尺寸及內部梁柱布置除滿足建筑布置要求外,尚應符合盾構施工要求。3. 車站主體結構與圍護結構之間,可根據結構特點、地層狀況、使用條件等因素綜合考慮選用分離式、復合式、疊合式等型式。一般宜選用復合式結構。4. 換乘站位于交叉節點處需設計為多層多跨框架結構時,該處的結構型式與布局應滿足車站換乘功能及縱橫向結構剛度的要求,宜按空間受力體系分析結構內力。5. 圍護結構型式有鉆(挖)孔樁、鋼板樁、咬合樁、地連墻、土釘墻、噴錨支護等;支撐結構有鋼支撐和鋼筋混凝土支撐等,特殊環境條件下,第一道支撐宜選用鋼筋混凝土支撐。8.l.2 暗挖法施工的結構襯砌1. 對于暗挖法施工的車站、風道、出入口通道可采用拱形結構。結構的斷面形狀和襯砌型式,應根據圍巖條件、使用要求、施工方法及斷面尺度等,從受力、圍巖穩定和環境保護等方面綜合考慮,合理確定。2. 暗挖結構宜用曲墻帶仰拱,襯砌宜用等厚度截面,并保證圓順連接。車站斷面輪廓應考慮由于施工和使用階段中施工誤差和結構變形產生的變量。3. 襯砌型式一般采用復合式襯砌。復合式襯砌的外層襯砌為初期支護,可由噴錨支護和由格柵鋼拱架、鋼筋網與噴射混凝土組成;二次襯砌采用現澆鋼筋混凝土結構;內外層襯砌之間鋪設防水層。l 施工方法地下車站的施工方法與結構型式是密切相關的,應綜合工程水文地質、地面交通、周邊環境、工期、氣候和造價等因素,選擇安全、可靠的施工方法。8.l.1 基坑法施工車站采用基坑法施工的工法有明挖法、蓋挖法、逆筑法和明挖翻交法等。由于不同工法對地面交通、市政管線、施工周期、工程造價存在不同的影響,設計中要綜合各項因素,選擇適宜的施工方案。1. 明挖法施工圍護結構后進行基坑開挖,邊開挖邊設置支撐結構,自上而下直至坑底。然后再自下而上澆筑主體結構,覆土后恢復路面。地鐵施工不影響城市道路交通或允許封閉道路時,宜優先采用明挖法施工。2. 蓋挖法施工圍護結構和中間支承樁、立柱,利用交通流量低時段在其上鋪設臨時路面系統后恢復地面交通,隨后在臨時路面結構下按明挖法方式進行施工,最后拆除臨時路面結構,覆土并鋪裝路面。當車站通過交通繁忙、路面狹窄地段時,為確保交通暢通,宜采用蓋挖法施工。3. 逆筑法先施工圍護結構和中間支承樁、立柱,然后開挖路面至設計標高,澆筑車站結構的頂板,達到設計強度后回填恢復路面,此后在車站頂板下暗挖土體和設置支撐,施工車站的主體結構。當車站處于鬧市中心且周邊環境保護要求較高時可采用逆作法施工。4. 明挖翻交法為配合地面交通組織,將車站長條形基坑分成幾個獨立的小基坑分段錯開明挖施工。當車站穿越路口或帶渡線車站基坑規模較大時可采用明挖翻交法。8.l.2 暗挖法施工地下車站的暗挖法施工應根據車站站型、工程水文地質條件、結構特征、周邊環境和施工條件等因素進行綜合分析,采用易于控制地層變形、造價適宜的施工方法。當車站施工不允許中斷城市交通或無道路改移條件,或周圍環境保護要求很高時,可考慮采用暗挖法施工。暗挖法一般可采用臺階法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、側洞法和洞樁法等不同的工法。采用格柵鋼架或鋼拱架加噴射混凝土結構作為洞室的初期支護,然后再施作二次襯砌,二次襯砌采用模筑鋼筋混凝土。初、二襯之間應設置封閉的防水層兩者共同承受永久荷載。l 結構設計8.l.1 一般規定1. 車站以基坑法施工的結構設計,采用以概率理論為基礎的極限狀態設計法;以暗挖法施工的結構設計,初期支護可視情況按破損階段和容許應力法進行設計或補充分析,二襯采用以概率理論為基礎的極限狀態設計法。車站結構應分別按施工階段和正常使用階段進行強度、剛度、穩定性計算和耐久性設計,并進行抗裂驗算或裂縫寬度驗算。當計入地震荷載或其他偶然荷載作用時,不需驗算結構的裂縫寬度。2. 車站主體結構的安全等級按混凝土結構設計規范(GB50010)的規定確定為一級,車站出入口、風道等結構的安全等級宜與整個結構的安全等級一致。3. 車站結構的設防分類為乙類,抗震設防烈度為六度,按本地區抗震設防烈度提高一度,即按七度采取抗震措施,抗震等級為三級。結構抗震應根據實際狀況選擇合適的分析方法,并采取必要的結構措施,提高結構和接頭處的整體抗震能力。當車站上部建有地面建筑時,應當增加檢算整體結構的抗震能力。4. 車站主體、出入口、風道及風亭結構的耐火等級為一級。5. 車站結構應按最不利情況進行抗浮穩定驗算,在不考慮側壁摩阻力時,其抗浮安全系數不得小于1.05;當計入側壁摩阻力時,其抗浮安全系數不得小于1.15。當結構抗浮不能滿足要求時,應當采取抗浮梁、抗浮樁等工程措施,一般不宜考慮消浮或抗浮錨桿措施。6. 車站結構設計中必須貫徹理論計算和工程實踐類比相結合的原則。計算模型應符合結構的實際工作條件反應圍巖對結構的約束作用,反映施工中結構實際受載的變化過程。當結構采用雙層襯砌時,應根據兩層襯砌之間的構造形式和結合情況,選用與其傳力特征相符的計算模型。7. 側向地層抗力和地基反力的數值及分布規律,應根據結構形式及其在荷載作用下的變形、施工方法、回填與壓漿情況、地層的變形特征等因素確定。8. 對長條形現澆鋼筋混凝土結構的車站,可進行橫斷面方向的受力計算,遇下列情況時,宜按空間分析:(1)車站上部局部建有建筑物或構筑物時;(2)沿車站縱向土層有顯著差異時(3)覆土厚度沿車站縱向有較大變化時;(4)空間型式有較大變化時;(5)地震作用時。9. 直接承受列車荷載的樓板等構件,列車豎向荷載應按其實際軸重和排列設計,其計算及構造應滿足現行鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范(TB10002.3)的相關要求。10. 處于一般環境中的車站結構,抗裂等級為三級。最大裂縫寬度可按荷載準永久組合并考慮長期作用影響的效應計算,最大裂縫寬度允許值按表8.7.1進行控制。車站混凝土結構最大計算裂縫寬度允許值(mm)表8.7.1結構類型允許值(mm)附注水中環境、土中缺氧環境0.3洞內干燥環境或洞內潮濕環境0.3環境相對濕度為45%80%迎土面地表附近干濕交替環境0.2注: 計算裂縫寬度時,當鋼筋的混凝土保護層超過30mm的按30mm取值,小于30mm的按實際取值。 處于凍融環境或侵蝕環境等不利條件下的結構,其最大計算裂縫寬度控制值應根據具體情況確定。11. 盾構工作井應根據盾構機尺寸、重量、頂推力、施工工藝等進行結構布置及計算。按照基坑開挖、內部結構回筑、盾構施工和結構使用階段全過程受力情況進行工作井設計。一般按空間結構進行分析計算,分別考慮自重覆土、水浮力兩大工況。12. 對于鄰近車站的地下建筑物施工造成車站結構受有不對稱水平側向壓力的影響予以足夠重視。設計中應根據其結構型式與車站平面、立面的關系,施工方法、施工次序等因素進行研究,以確定車站結構計算模式及相應的工程處理措施,將其施工時造成對結構的影響控制在允許范圍以內,以確保結構的安全。13. 混凝土永久結構的耐久性應根據環境類別、作用等級和設計使用年限進行設計;臨時結構可不考慮混凝土的耐久性要求。地下結構主要構件的設計使用年限為100年。14. 對于地下水位高于結構底板底標高的基坑,開挖前應降水,降水深度控制在坑底下0.5m左右。對于基坑周邊環境保護要求極高或選用逆筑法施工的基坑,可采用分段降水與坑內地基加固相結合的方法,既減少基坑開挖過程中圍護墻體的變形,又盡可能減小坑內降水引起地面的沉降。15. 圍護結構計算應充分考慮基坑開挖過程中開挖及支撐的“時空效應”,合理制定計算參數。16. 樁、墻式圍護結構計算應根據施工階段和使用期間分別進行內力分析計算,標準段可沿車站縱向取單位長度,根據設定的開挖工況和施工順序按豎向彈性地基梁模型進行計算。計算時必須計入結構的先期位移以及支撐軸力的變形,按“先變形后支撐”的原則進行結構分析。最終的位移及內力值應是各階段之包絡值。17. 基坑圍護結構設計應滿足整體滑移、傾覆、水平推移、基坑抗隆起、基底抗滲等穩定性的要求。同時根據基坑變形控制保護等級對基坑內撐體系進行檢算。18. 支撐的道數應根據工程水文地質條件、墻體剛度、基坑開挖深度予以確定,其支撐間距應優化,以減小內力與位移,并降低對施工的干擾。為減少基坑在開挖期間的位移,對鋼支撐應施加預應力,其值可按設計軸力的4060%計。19. 采用礦山法施工的復合式襯砌結構應符合下列規定:(1)復合式襯砌的初期支護應按主要承載結構設計,并能承受施工期間的所有荷載,其參數可采用工程類比法確定,施工中通過監控量測進行修正,必要時通過理論計算進行驗算。(2)復合式襯砌中的二次襯砌,應根據其施工時間、施工后荷載的變化情況、工程地質和水文地質條件、埋深和耐久性要求等因素按下列原則設計:二次襯砌承擔使用階段的全部荷載,初期支護承擔施工期間的全部荷載,并能有效控制地層變形。均應采用鋼筋混凝土襯砌。礦山法施工引起的地面變形和沉降應控制在設計范圍以內;設計中必須依據周圍環境、建筑物基礎情況、地下管線對變形的敏感程度,采取穩妥可靠的措施和設計;采用暗挖法施工時,一般情況下地面沉降值控制在30mm以內,當進行注漿時地面隆起量控制在10mm以內,當有重要地下管線或建筑物時,應按實際情況確定。為防止地下水對二襯混凝土結構的侵蝕及初期支護與二襯之間由于不協調變形而出現結構開裂,復合式襯砌的初期支護與二襯之間應鋪設附加防水層和填充注漿。8.l.2 基坑法施工的結構計算1. 車站計算模式除端頭井等空間效應顯著的區域進行必要的空間分析除外,標準段可沿車站縱向取單位長度按底板支承在彈性地基上的平面框架分析,計算時宜考慮柱和樓板的壓縮影響;逆筑法施工時,并應考慮立柱施工誤差造成的偏心影響和立柱與外側圍護墻的沉降差;當圍護結構兼作上部建筑物基礎時,尚應進行垂直承載能力和地基變形以及穩定性計算。2. 圍護結構計算宜按施工工藝確定相應的計算工況,開挖面以上按彈性支撐板或梁,以下按彈性地基板或梁計算;計算時必須計入墻體的先期位移及支撐的變形;內部結構按回筑施工和使用工況分別計算各階段內力后,進行最不利內力組合產生內力和變形的包絡值。3. 車站基坑工程應按周圍不同環境條件及表8.7.2分段劃分基坑保護等級。基坑保護等級標準表8.7.2基坑等級地面最大沉降量及圍護墻水平位移控制要求下列環境必須確保安全一級1地面最大沉降量0.1H2圍護墻最大水平位移0.14H3.KS1.81基坑周邊1H范圍內有地鐵、共同溝、煤氣管、大型壓力總水管及重要建筑或設施等。2開挖深度18m,在0.85H范圍內有非嵌巖樁基礎埋深H的建筑物。二級1地面最大沉降量0.2H2圍護墻最大水平位移0.3H3KS1.61離基坑周邊1H無重要管線和建(構)筑物;而離基坑周邊12H范圍內有重要管線或大型的在使用的管線、建(構)筑物。2開挖深度12m,在1.2H范圍內有非嵌巖樁基礎埋深H的建筑物。三級1地面最大沉降量0.5H2.圍護墻最大水平位移0.7H3KS1.41離基坑周邊2H范圍內沒有重要或較重要的管線、建(構)筑物。 2周圍空曠的淺基坑。注: 表中H為基坑開挖深度(m); 橋基附近的基坑允許變形量,以滿足橋梁使用安全為標準。 當周邊環境有特殊要求時,應滿足其相應的標準。4. 基坑工程應進行抗滑移和傾覆的整體穩定性、基坑底部土體抗隆起和抗滲流穩定性以及坑底以下承壓水的穩定性驗算。5. 當圍護結構兼作車站永久結構的一部分時,其與內襯墻之間的型式應結合防水方案,根據工程水文地質、施工特點等條件進行復合墻和疊合墻的技術經濟綜合比選后確定設計方案,一般宜采用復合墻結構。6. 車站頂板一般按純彎構件計算,中樓板和底板需考慮軸力各種變化對結構配筋的影響。8.l.3 暗挖法施工的結構計算1. 暗挖法施工的結構,其計算模型應根據工程水文地質條件、襯砌構造特點及施工工藝予以確定,并在設計和施工階段,應對初期支護的穩定性進行判別。2. 復合式襯砌的初期支護應具有較大的剛度和強度,且宜提前施工二次襯砌。初期支護只作為施工期間的臨時結構,承受施工期間的荷載;二次襯砌及其內部主要承載構件作為永久承載構件。3. 噴錨襯砌和復合式襯砌的初期支護應按主要承載結構設計。其設計參數應采用工程類比確定,理論計算進行復核,計算應考慮支護與地層共同作用,并通過施工中監控量測進行修正。4. 對于初期支護和二次襯砌交替施作的車站結構或連拱結構,可采用地層-結構模型或荷載-結構模型,按照分步開挖的施工步驟,考慮其受力隨時間和空間的變化,并根據初期支護和二次襯砌之間的構造特點和應力傳遞特點,計算分析二次襯砌的受力情況。l 結構構造及施工措施8.l.1 結構縫設置要求1. 為了確保地鐵運營時軌道結構具有足夠的安全度,車站主體結構不宜設沉降縫,但應根據氣象條件、結構類型、結構埋深、功能要求和施工工藝等設置溫度伸縮縫。縫的間距可根據施工工藝、結構型式、工程水文地質條件,以及使用階段車站內部溫度相對于結構施工時的變化等因素綜合確定。2. 當車站中因結構、地基、基礎或荷載發生變化,可能產生較大的差異沉降時,宜通過地基處理、結構措施或設置后澆帶等方法,將結構的縱向沉降曲率和沉降差控制在整體道床的地下結構的允許變形范圍內。3. 在車站結構與區間隧道、出入口通道和風道等附屬建筑的結合部應設置變形縫。但不允許兩部分之間產生影響結構正常使用的差異沉降。4. 車站施工縫位置和間距應綜合考慮結構形式、受力要求、施工方法、氣象條件及變形縫的間距等因素,并類比其他工程的經驗確定。5. 施工縫、變形縫、伸縮縫的設置應統一考慮,做到一縫多用,減少縫的數量,降低防水難度,應考慮后期注漿處理等措施。8.l.2 鋼筋的混凝土保護層厚度的要求1. 鋼筋的混凝土保護層厚度應滿足地鐵設計規范(GB50157-2003)、混凝土結構設計規范(GB50010-2010)中的有關條文的規定,并滿足結構耐久性設計的要求。2. 構件中受力鋼筋的保護層厚度不應小于鋼筋的公稱直徑d。8.l.3 施工措施1. 采用基坑法施工的車站,根據確定的支護體系、地下水處理方法和基坑保護措施,形成合理的施工組織,盡可能減少施工作業占用道路的時間和空間。2. 車站基坑開挖過程中應充分考慮挖土及支撐的“時空效應”,以確保工程和周圍環境的安全。3. 連續墻、鉆(挖)孔樁、咬合樁等的施工精度應根據地質條件和環境要求以及挖槽機械性能等因素確定。一般情況下,連續墻垂直允許偏差不應大于1/300,墻面局部凹凸不應大于100mm。鋼筋混凝土鉆(挖)孔樁、咬合樁的垂直允許偏差不大于1/200。施工中應確保車站建筑限界及結構厚度。4. 連續墻的單元槽寬、接頭型式應根據結構特點、工程水文地質條件、使用要求等因素綜合確定。墻體預埋鋼筋連接器等埋件時,均應滿足受力和防水等各項規定要求。5. 地下連續墻或鉆孔樁等的鋼筋籠采用焊接。鋼筋籠的構造應有利于入槽準確固定。單元槽段或樁的鋼筋籠應盡量裝配成一個整體,在個別困難情況下,鋼筋籠必須分節時,接頭位置應選在受力較小處,并相互錯開,保證受力鋼筋接頭在同一斷面不大于50%。施工時注意上、下段鋼筋對位準確、保證鋼筋籠順直。6. 應有對地面及附近重要建(構)筑物的監控量測設計, 對于需要特殊保護的建(構)筑物作針對性設計。7
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