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文檔簡介

第九篇區間隧道

招商東路站~工業八路站區間隧道(簡稱:招工區間)及聯絡通道,起迄里程YAK6+680~YAK7+312.3,全長632.3m;工業八路站~登良路站區間隧道(簡稱:工登區間)及聯絡道,起迄里程YAK7+825.7~YAK8+444,全長設計依(1《地鐵設計規范(GB50157-2003《混凝土結構設計規范(GB50010-2002《鐵路隧道噴錨構筑法(TB10108-2002《建筑結構荷載(GB50009-2001《建筑抗震設計(GB50011-2001《鐵路隧道設計(TB10003-2001《建筑基坑支護工程技術規程(DBJ/T15-20-《工程防水技術規范(GB50108-2001國家、省和市相關規范、規程設計地鐵2號線一期線路全長13.862km,均為線一期工程共設車站11座,其中車站10座,半站1座,區間共12段。各蛇口客運港站站后折返線區間隧道,起迄里程YAK1+680~YAK2+305,全長625m;蛇口客運港站~海上世界站區間隧道(簡稱:蛇海區間)及聯絡通道,起迄里程YAK2+440~YAK3+294.4,全長854.4m;海上世界站~南水路站區間隧道(簡稱:海南區間)及聯絡通道,起迄里程YAK3+535~YAK3+978.3,全長443.3m;,起迄里程YAK4+218.3~YAK5+2441025.7m;東港路站~招商東路站區間隧道(簡稱:東招區間)及聯絡通道,起迄里程YAK5+454~YAK6+470,全長1016m;

登良路站~南山商業中心站區間隧道(簡稱:登南區間)及聯絡通道,起迄里程YAK8+654~YAK9+417.1,全長763.1m;南山商業中心站~科技園站區間隧道(簡稱:南科區間)及聯絡通道,起迄里程YAK9+628.3~YAK10+859.4,全長1231.1m;,起迄里程YAK11+370.6~YAK13+144.5,全長1773.9m;通道,起迄里程YAK13+349.9~YAK14+807.7,全長1457.8m;世界之窗站站后折返線、聯絡線區間隧道,折返線起迄里程YAK14+960.2~YAK15+520,全長559.8m;聯絡線起迄里程LAK0+071.609~LAK0+427.33,全長355.721m。區間隧道總長11356.421m(其中,雙線延米11000.7m,單線延米355.721m地鐵2號線一期工程起點站為蛇口客運港站,過蛇口客運港站后穿越獨立山,沿路、南水路、東港路行進至后海濱路,其間設海上世界站南水路站東港路站在后海濱設有招商東路站工業八路站、登良路站、南山商業中心站。下穿濱海大道后東行進入高新科技園南區,設科技園站下穿大沙河及沙河球場后進入白石三道設沙河東站。12號線的換乘站。本工程線路南段走南水路穿越蛇口老城區,沿線建筑物及管線密(已預留地鐵隧道從西部通道隧道下穿的條件后海濱路的道路施地開闊;線路北段為高新技術園區及世界之窗旅游景區,除下穿沙河、沙河球場、世界之窗旅游景區和世界之窗站道路兩側部分已建成高級住宅區,部分為正在建設或待開發的土地,目前地面交通流量較小。9.1.2.1

圖 蛇口老城9.1.2.3圖 高新科技園圖 世界之窗園

自然2號線工程位于經濟特區下轄南山區線路起點為蛇口客運港站、區,大部分線路位于蛇口內,兩端為城區、中段為后海灣填海區。氣市的氣候屬帶季風氣候熱量豐富日照時間長雨量充沛。氣候和降雨量隨冬、夏季風的轉換而變化。冬季無嚴寒,夏季濕熱多雨,年季變化較大臺風暴雨等性天氣也較多地區主要氣候要素如下:(1)氣①年平均氣溫22.4℃,1月為14.3℃,7月為②最高氣溫③最低氣溫0.2℃風向頻率常年盛行南東東風,頻率17%;北北東風,頻率14%;其次為東風,頻率13%和東北風,頻率11%;隨季節和地形等不同,風向頻率也不同。平均風速②最大風速40m/s(為南或南南東向臺風降雨量①多年平均降雨量為1933.3mm(5~9平均降雨量②一日最大降水量412mm(19641012③年降水日數144.7,連續最長降水日20年平均氣壓:101.08kPa相對濕度①平均相對濕度79%;②最小相對濕度11%;③最大可達100%。年平均蒸1755.4mm沿線經過的河流主要是大沙河,其中在YAK11+800~+900段橫穿線路對工程有一定的影響受海水潮汐影響與灣海水有水力聯系。此外,線路在灣填海區下穿多座排洪箱涵。本線路工程大致地形為西南段高、東北段較高、中部低。除車輛段和世界之窗景區外,總體地形起伏不大。本區地貌類型主要分布有三大類型:扇構成,大致分布于南段與北段一帶。大道沿線一帶。及東側填海區。市的大地構造單元屬華南褶皺系的紫金—惠陽凹褶斷束,位于高要~惠來東西向斷裂帶南側和北東向蓮花山斷裂帶的南西端,屬于蓮花山斷裂帶北西支五華~斷裂帶西段展布區。從地質歷史上看,本S”型的緊密線型褶皺和以北東向、北西向、東西向為主的深大斷裂帶。4沿線地層主要為第四系人工填土層(Qml、海陸交互相沉積層4

花崗巖(γ)及構造巖4填土(石)層(Q4人工填土(石微~未風化花崗巖塊石,塊石直徑最大可達100cm以上,松散~中密狀~稍密狀態;后海濱路段主要由填石(原填海圍堰路堤位置與粘性素填土交替組成,并含少量有機質土,底部多遇填砂層,濕,松散狀態。填土堆填時間長短不一,約5~15年,其中道路和建筑物地段多經碾壓處理,呈稍密~中密狀態。該層全線均有分布第四系海陸交互相沉積層~2.51%~10.40%,大多含貝殼碎片和少量中細砂,厚度不均勻,分布基本穩定,圍堰填筑路堤地段受爆夯塊石擠淤作用厚度較薄或缺失。飽和,流塑狀態為主,局部呈軟塑狀態,具高壓縮性、高含水量的特征。淤泥質粗(礫)砂:深灰、灰等色,飽和,松散狀態為主,局部稍密。不均勻含少量有機質、粘性土和貝殼。該層主要分布于后海濱路段第四系海相沖積層粗(礫)砂:淺灰、灰黃色,含少量貝殼和粘性土,飽和,松散~密狀態。該層主要分布于后海濱路段及沙河球場段第四系陸相沖積—洪積層粗(礫)砂:灰、灰黃、褐黃等色,飽和,松散~中密狀態,含少量粘性土,局部在底部含少量卵石。該層主要分布于后海濱路段及沙河球場段含粘性土粗(礫)砂:灰、灰黃、褐黃等色,飽和,稍密~4mc4

m)、陸相沖積—洪積層

3al+pl

密狀態,含少量粘性土,底部含少量卵石3al+pl3

3al、坡積層(Q3dl)、殘積層(Qel)、燕山

該層零星分布于YAK5+500~YAK13+100段,多呈透鏡狀第四系沖積-洪積層(粉質)粘土:褐紅、褐黃、淺灰、灰白色相雜,濕,可~硬塑狀態,部分地段為粉質粘土,不均勻,含少量石英質砂、礫,局部砂礫含量較高。該層不連續分布于AK5+500~AK13+100段,其它地段亦有零星分布。第四系河湖相沉積層淤泥質粉質粘土:灰黑~褐黑色,濕~飽和,高壓縮性,可~軟塑狀態,含炭化木,有機質含量(5.05%~9.19%)。該層不連續~零星分布于沿線,多以透鏡體狀第四系坡積層(粉質)粘土:褐紅、褐黃、淺灰、灰白色相雜,具網紋狀結構,可~硬塑狀態。該層主要分布于YAK3+676附近和YAK13+700以北段地段第四系殘積層可塑狀礫(砂)質粉質粘土:褐紅、褐黃夾灰白色,系粗粒花崗巖風化殘積而成,原巖結構仍可辨,礦物成分除石英外已全部風化成粘性土,含石英礫約20%。濕~飽和,可塑狀態。該層普遍分布于沿線硬塑狀礫(砂)質粉質粘土:褐紅、褐黃夾灰白色,系粗粒花崗巖風化殘積而成,原巖結構仍可辨,礦物成分除石英外已全部風化成粘性土,含石英礫約20%。濕~飽和,硬塑狀態。該層普遍分布于沿線燕山期花崗巖風化帶2號線范圍內下伏基巖為粗粒花崗巖,中粗粒結構、塊狀構造。主要由長石、石英、云母等礦物組成。根據野外踏勘、鉆探和巖石的風化程度可劃分為全、強、中等、微風化四個風化帶,各帶的巖性特征描述如下:

全風化中粗粒花崗巖:褐黃、灰黃色,除石英外,長石、黑云母等礦物已變質,巖石已風化成粘性土,原巖結構清晰,具微弱的殘余結構強度,巖芯呈土狀。濕,堅硬狀態。該層普遍分布于沿線強風化中粗粒花崗巖:淺黃~褐黃色,褐紅色。風化裂隙極發育,大部分礦物被氧化鐵浸染,斜長石及暗色礦物已風化成粘性土,鉀下部呈砂礫和塊狀。該層分布于線路沿中等風化中粗粒花崗巖:暗黃、褐黃色,裂隙發育,沿裂隙面鐵質浸染明顯,巖芯呈塊狀,少量短柱狀。該層分布于線路沿線微風化中粗粒花崗巖:淺灰、肉紅色,局部棕褐色,巖體基本完整、巖石堅硬程度屬較堅硬巖,局部裂隙較發育。受斷裂影響,局部地方巖石蝕變現象發育,強度大小不均勻。該層分布于線路沿線構造受斷裂構造影響,本線路在162428等號孔鉆遇風化程度不同的構造巖,構造巖主要為碎裂巖,其特征描述如下:全風化碎裂巖:紫紅、棕紅、灰綠等色,除石英外,其它礦物已全部風化成粘土,原巖結構雜亂,可辨。巖芯呈土夾塊狀、豆渣狀。濕,堅硬狀態。土石工程分級可分為III級。強風化碎裂巖:紫紅、棕紅、灰綠、褐黃等雜色,裂隙發育,除石英外,其它礦物已大部分風化成粘土,鉀長石晶形不明顯,手捏呈粉砂狀。微細裂隙極為發育。巖芯呈土狀、土夾塊狀,軟硬不均。土石工程分級可分為III~IV級。中等風化碎裂巖:棕紅、褐黃、灰綠等色,巖石微細裂隙極發IV~V級巖細粒花崗巖脈見于線路的009號孔深度段11.70~22.60m為微風化細粒花崗巖,肉紅色,巖質堅硬,巖芯完整,土石工程分級可V~VI級。,煌斑巖脈見于線路020號孔深度段29.00~30.35m為全風化煌斑巖,棕黃、棕綠色,巖芯呈土夾塊狀,濕,堅硬狀態。土石工程分級可分為III級。,水類型沿線水根據其賦水介質的不同主要分為三類:一類是存在于第四系海相、海陸交互相含有機質粗(礫)砂、礫砂,陸相沖洪積含粘性土粗(礫)砂層中的孔隙潛水,其次是存在于下伏基巖強風化帶中的基巖土的富水性及賦存、補給條件第四系砂層的含水性和透水性較好,屬富含水、強透水層,為主要含水層;強風化帶中的基巖裂隙承壓水其含水性和透水性相對較差,屬弱含水、弱透水性地層;構造裂隙帶中的裂隙承壓水其含水性不均勻,受構造裂隙的發育程度、方向性所控制,整體上屬弱含水、弱透水性地層。水主要由大氣降水補給,并在一定條件下接受海水和河水的側向補給水根據所處地段不同分別由北往南和由西往東排泄于海中。水化學特征及腐蝕可行性研究勘察共取水和地表水水樣18組并進行了室內水質分析試驗,水和地表水質對砼腐蝕性有如下特征:丘陵地帶、沖洪積階地中的水一般不具腐蝕或具弱腐蝕性海積平原(填海區域)的水一般具有典型的海水特征,如高礦化度、高CL-離子含量、高SO42-離子含量等,腐蝕性也較強,大沙河河水漲潮時具有海水的特征,退潮時則不具有海水的特

征,但仍具有弱腐蝕。按照《中國烈度區劃圖(GB18306-2001,本線路位于基本烈7度區。根據巖土層和地貌的特征,本線路抗震不利地段主要為招商東路站以北至沙河東路站一帶填海區,其它地段為抗震有利地段。有關場地的安全性評價見2號線安全性評價專項報告分層依巖土不同的狀態。如可塑、稍密的殘積土,硬塑、中密的殘積土等。按上述分層依據,結合本區段的工程地質斷面,劃分巖土層。具體分層及層號詳見線路地質縱斷面。砂土液本線路存在四層飽和砂土,第四系海陸交互相淤泥質粗(礫)砂、第四系海相沖積粗(礫)砂、第四系陸相沖積—洪積粗(礫)砂、含粘性(礫判別結果表明第四系海陸交互相淤泥質粗(礫)砂局部為可液化砂土,液化程度為輕微~中等。軟本線后海灣沿岸填海區AK5+500~AK10+100段普遍分布淤泥層,為典型的海相沉積型淤泥,有機質含量高,飽和,流塑狀態,具高含水量、高觸變性、高壓縮性和低強度、自穩能力差的特征,其主要工程地質問題是強度低、土壓力大,擾動后強度大大降低,施工時應盡量避免對淤泥的擾動,并應進行地基處理線路南、北段還零星地分布淤泥質粉質粘土,其強度較低、自穩能力較差,對基坑開挖的變形控制有一定影響。隧道穿行于城市建筑與道路之下,地表建筑物主要是一些廠房,其24m。受線路配線及車輛段引入影響,該段采用明挖矩形結構。4沿線經過的地層包括:人工填土(Qml、礫砂,局部為淤泥以及花崗巖。區間隧道主要穿越礫砂層及全風化至中等風化花崗巖,含水量豐富。4區間隧道圍巖級別為Ⅲ~Ⅵ蛇口客運港站~

隧道經南水路前行,至東港路站。結構底板最大埋深約20m沿線經過的地層包括:人工填土(Q4ml、粗砂(Q4al+pl、花崗巖殘積層(Qel、花崗巖(γ)全風化層。區間隧道主要穿越硬塑狀花崗巖殘積層,花崗巖殘積層具遇水軟化,強度急劇降低的特點,圍巖穩定性差。區間隧道圍巖級別為Ⅵ級東港路站~隧道沿東港路前行,轉向北穿越修建中的東海灣豪園(已預留地鐵通過條件)至后海濱路到招商東路站。結構底板最大埋深約23m。4沿線經過的地層包括:人工填土(Qml、花崗巖殘積層(Qel、花(γ全風化層。區間隧道主要穿越硬塑狀花崗巖殘積層,花崗巖殘積層具遇水軟化,強度急劇降低的特點,圍巖穩定性差。4區間隧道圍巖級別為Ⅵ級招商東路站~工業八路隧道沿后海濱路前行至工業八路路,結構底板最大埋深約17m4隧道由蛇口客運港站往北,穿越獨立山后,下穿一片小區至海上4

沿線經過的地層包括人工填(Qml海陸交互相沉積

4mc界路站。隧道形式采用兩個單洞并行,除下穿獨立山區段外,結構底

海相沖積層(Q3+4m)陸相沖積—

3al+pl—洪積

3al+pl最大埋深約20m

河湖相沉積層

3al、坡積層(Q3dl)、殘積層(Qel)、燕山期花崗巖沿線經過的地層包括:礫砂、礫質粉質粘土及全、強、中等風化粒花崗巖,區間隧道主要穿越硬塑狀殘積土及全風化至微風化花崗巖,含水量豐富。區間隧道圍巖級別為Ⅲ~Ⅴ海上世界站~隧道沿路前行一段后,向東行進至南水路站。結構底板最大

全、強、中、微風化層。區間隧道主要穿越海積淤泥、粗砂(混淤泥)、沖洪積礫砂、礫質粘性土及花崗巖全、強、中等、微風化粗粒花崗巖。圍巖強度變化大,且結構埋深較淺,工程地質相當復雜。工業八路站~4隧道沿后海濱路行進,下穿西部通道后至登良路站,結構底板最大埋深約25m。4深約21m

沿線經過的地層包括人工填(Qml海陸交互相沉積

4mc沿線經過的地層包括:人工填土(Q4ml、粗砂(Q4al+pl、花崗巖殘

海相沖積層

—洪積

—洪積

al+pl積層(Qel、花崗巖(γ)全、強、中、微風化層。區間隧道主要穿越

河湖相沉積層

、坡積層

dl)、殘積層

)、燕山期花崗巖塑狀花崗巖殘積層,花崗巖殘積層具遇水軟化,強度急劇降低的特點,圍巖穩定性差區間隧道圍巖級別為Ⅵ級南水路站~東港路

全、強、中、微風化層。區間隧道主要穿越海積淤泥、粗砂(混淤泥)、沖洪積礫砂、殘積層礫質粘性土。工程地質差。區間隧道圍巖級別為Ⅵ級登良路站~隧道沿后海濱路行進至登良路站,結構底板最大埋深約23m (Qml(Qmc海相沖積層(Q3+4m)—(Q3al+pl—(Q3al+pl河湖相沉積層(Q3al、坡積層(Q3dl)、殘積層(Qel)、燕山期花崗巖(γ)全、強、中、微風化層。區間隧道主要穿越海積淤泥、粗砂(混淤泥)、 區間隧道圍巖級別為Ⅵ級南山商業中心站~隧道沿后海濱路行進,下穿濱海大道后,線路轉向東行進至科技園站,結構底板最大埋深約35m。 (Qml(Qmc海相沖積層(Q3+4m)—(Q3al+pl—(Q3al+pl河湖相沉積層(Q3al、坡積層(Q3dl)、殘積層(Qel)、燕山期花崗巖(γ) 區間隧道圍巖級別為Ⅵ級科技園站~隧道沿高新南十道行進,下穿大沙河及沙河球場后,至白石三道到達沙河東站,結構底板最大埋深約28m。

構底板最大埋深約43m (Qml(Qmc海相沖積層(Q3+4m)—(Q3al+pl—(Q3al+pl河湖相沉積層(Q3al、坡積層(Q3dl)、殘積層(Qel)、燕山期花崗巖(γ) 區間隧道圍巖級別為Ⅳ~Ⅵ級9.2.10.12世界之窗站站后折返線、聯線路出世界之窗站后,穿越益田假日廣場(已預留地鐵通過條件及密集的居民小區后到達本次設計終點。結構底板最大埋深約28m。4沿線經過的地層包括:人工填土(Qml、殘積層(Qel)、燕山期花崗(γ全、強、中、微風化層。區間隧道主要穿越殘積層礫質粘性土及花崗巖全、強、中、微風化粗粒花崗巖。圍巖強度變化大,工程地質相當復雜。4區間隧道圍巖級別為Ⅵ級、防火、防迷流等的要求;其結構應具有足夠的強度和耐久性。區間隧道4沿線經過的地層包括人工填(Qml海陸交互相沉積4

4mc

結構安全等級為一級,按設計使用年限100年的要求進行耐久性設海相沖積層(Q3+4m)陸相沖積—

3al+pl—洪積

3al+pl

隧道設計的內尺寸應滿足2號線的建筑限界和其它使用及河湖相沉積層

3al、坡積層(Q3dl)、殘積層(Qel)、燕山期花崗巖

工工藝等要求,施工中應考慮測量誤差、結構變形和位移的影響全、強、中、微風化層。區間隧道主要穿越砂層、殘積層礫質粘性土。工程地質差。區間隧道圍巖級別為Ⅵ級沙河東站~世界之窗隧道出沙河東站后轉向北,穿越世界之窗景區后至世界之窗站,

通過對技術、經濟、和使用效果等綜合評價,合理選擇施工方法和結構型式,在含水地層中,應采取可靠的水處理和防治措施。結構按Ⅶ度抗震設防烈度和*級人防抗力驗算,并在結構設計時采取相應的構造處理措施,以提高結構的整體抗震能力;同時按人防部門要求與車站協調考慮人防防護設施。防止雜散電流腐蝕的措施,鋼結構及鋼連接應進行防銹處理。主要結構設計應考慮防洪要求100年一遇的洪水水位設計,并按最高水位進行驗算;穿越河道地段應考慮設置防淹設施。作用在結構上的水壓力應根據施工階段和長期使用過程中水位的變化,區分不同的圍巖條件,按靜水壓力計算。施工階段采用常水位計算,使用階段按最不利水位進行驗算。土的水泥用量等應符合耐久性要求,滿足抗裂、抗滲和抗侵蝕的需要。一般環境條件下的混凝土設計強度及抗滲等級不得小于表3.1-1的規定。 作 作 結構的灌注 連續—

結構,其最大計算裂縫寬度允許值應根據具體情況從嚴控制最大計算裂縫寬度允許 表3.1-允許值注:當設計采用的最大裂縫寬度的計算式中的保護層的實際厚度超過30mm30mm。12)結構應進行橫斷面方向的受力計算,對下列情況時,尚應對其縱向強度和變形進行分析:當變形縫的間距較大時,應考慮溫度變化和混凝土收縮對結構縱向的影響。13)9.3.1-二a類。管片的抗滲等級指砼試樣,但管片整體抗滲不小于1.0Mpa。普通鋼筋混凝土和噴錨支護結構中的鋼筋及預應力混凝土結構中的非預應力鋼筋宜采用HRB400和HRB335級鋼筋,也可采用HPB235級鋼筋。結構應就其施工和正常使用階段,進行結構強度的計算,以及相應進行剛度和穩定性計算。對于混凝土結構,必須進行抗裂驗算或裂縫寬度驗算。當計入荷載或其它偶然荷載作用時,不需驗算結構的裂縫寬度。最大計算裂縫寬度允許值按荷載效應標準組合并考慮長期作用影響,按表3.1-2中的數值進行控制;對處于侵蝕環境的不利條件下的

受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度 表9.3.1-度500mm50mm②箍筋、分布筋和構造筋的混凝土保護層厚度不得小于20mm明挖隧道應重點考慮減少施工中和建成后對環境造成的不利影響,考慮城市規劃引起周圍環境的改變對結構的作用。計算。使用階段,結構承受的水平側土壓力宜按靜止側向土壓力進行驗算。設計采用的水平側壓力宜采用水土分算,有相類似工程經驗時也可對粘性土采用水土合算的方法。計算中應計及地面荷載和鄰近建筑物以及施工機械等引起的附加水平側壓力。各土層重度應根據實際工程地質和水文地質情況,并參照相應規范確定。明挖法施工,可采用放坡開挖或采用連續墻、排樁(鋼板樁、工(挖孔樁支撐系統可采用鋼支撐或錨桿(一般情況下不采用錨桿,特殊情況可采用)。支護結構應按照《地區建筑深基坑支護技術規范》進行設計。4連續墻及灌注樁支護宜作為主體結構側墻的一部分與內襯墻共同受力。墻體的結合方式根據使用、受力及防水等要求,宜優先采用重合式構造。結構采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。當受力過程中體系、荷載形式等有較大變化時,宜根據構件的施工順序及受力條件,按結構的實際受載過程進行分析,考慮結構體系變形的連續性。結構計算模式,應按結構的實際工作條件,并反映結構與周圍地層的相互作用。一般只進行結構橫斷面的結構受力分析,圍護結構推薦采用增量法進行內力計算。空間受力作用明顯處宜按空間結構進行非線性計算分析。在確定計算土壓力時,應綜合考慮圍護墻的平面形狀、支撐方式、受力條件及基坑變形控制要求等因素。長條形基坑中的錨撐式結構或受力對稱的內撐式結構可假定開挖過程中作用在墻背的土壓力為定值,按變形控制要求的不同分別選用主動土壓力、靜止土壓力;受力不對稱的內撐式結構或矩形豎井結構宜按墻背土壓力隨開挖過程變化的方法分析。圍護結構應進行穩定、強度、變形驗算,當兼作上部建筑物的基礎時,尚應進行垂直承載能力、地基變形和穩定性計算。

在確定圍護結構入土深度時,可參照類似工程經驗,但必須進行墻體的抗滑動、抗傾覆和整體穩定性以及墻前基底土體的抗隆起和抗管涌穩定性驗算。考慮地鐵施工對城市規劃的影響,除特殊地段的工程需要外,一般不推薦使用錨桿和土釘墻支護形式。一般情況下,不采用人工挖孔樁作基坑支護,如必須采用人工挖孔樁時,應滿足有關規范、規定的要求。在軟土地層中,水平基床系數的取值宜考慮挖土方式、時限、支撐架設順序及時間等影響。為減少圍護結構在基坑開挖期間的位移,對鋼支撐及錨桿應施加預應力,其值可按設計軸力的30~60%采用,其內力計算應考慮支撐預應力的作用。支撐(或錨桿)的道數應根據工程地質、水文地質條件、墻體剛度、基坑開挖深度、結構施工因素計算確定,支撐間距應優化,以減少對施工的干擾。基坑工程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基坑底以下承壓水的穩定性等安全系數均應大于1.3。①鋼筋的混凝土保護層厚度應根據結構類別、環境條件和耐久性要求等確定。②結構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,且應符合9.3.1-3的規定。曲線地段馬蹄形隧道采取移動隧道中心線的辦法代替曲線加寬和加高,隧道仰拱回填高度應根據曲線及軌道設計技術要求確定。岔心區隧道應滿足轉轍機安設所需空間。施工誤差按施工規范執行。采用礦山法施工的暗挖隧道應考慮一定的預留變形量。礦山法施工的平行隧道間的凈距,應根據隧道所處的圍巖情況、斷面尺寸、施工方法、 影響等因素綜合確定,并應滿足《鐵路隧道設計規范》中的有關規定。當因功能需要或其它原因不能滿足上述要求時,隧道襯砌結構予以加強,并采取適當的輔助工法和開挖方式。隧道應按噴錨構筑法原理,采用復合式襯砌結構形式。初期支護由噴混凝土、錨桿、鋼筋網、鋼格柵拱架等支護型式組合形成,二次襯砌宜采用模筑鋼筋混凝土;內外層襯砌之間鋪設防水層。噴射混凝土宜采用或濕噴工藝。全斷面法、臺階法、CD法、CRD法或雙側壁導坑法開挖。有條件時優先選用機械開挖方式。開挖時應采用光面或預裂技術,以減少開挖對地層的擾動。根據工程地質和水文地質條件、周圍環境情況、結構埋深和斷面型式等因素,通過選擇合理施工工序、輔助工程措施,以達到保持圍巖和支護的穩定、合理利用圍巖自承能力的目的。施工中,應通過對圍巖和支護的動態監測,優化設計和施工參數。礦山法施工的結構,應及時向初期支護拱背后壓注結硬性漿液,保證圍巖與支護結構的共同作用。同時應在二襯拱部與防水層之間壓注水泥砂漿,以防止二襯拱部產生空隙。結構計算簡圖應根據工程地質和水文地質條件,襯砌構造特點及施工工藝加以確定。計算中應考慮襯砌與地層共同作用或考慮地層抗力對襯砌變形的約束作用。施工期間的初期支護應按主要承載結構進行設計。其設計參數可采用工程類比法確定,并根據現場地質條件和施工量測反饋信息,及時予以調整或修正。淺埋、大跨、圍巖或環境條件復雜、形式特殊的隧使用期間,二次襯砌應按主要承載結構進行設計。二次襯砌能承受最不利情況下的水壓力和大部分土壓力(包括后期形變土壓力

次襯砌應采用鋼筋混凝土襯砌復合式襯砌中的二次襯砌,還應根據其施工時間、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考慮:期支護應具有較大的剛度和強度,且宜提前施作二次襯砌,由二者共同承受外部荷載。②應考慮在長期使用過程中,外部荷載因初期支護材料性能和剛度下降向二次襯砌的轉移。①考慮本工程特點,馬蹄形隧道設計中宜適當增大仰供的矢跨比②一般情況下,應盡量避免初期支護尚未基本穩定即施作二次襯砌。在特殊情況下,當不得不提前施作二次襯砌時,則二次襯砌應有足夠的強度與剛度。地面沉降量宜控制在30mm以內,隆起量控制在10mm以內;當穿越重要建筑物或管線時,上述數值應按具體情況允許的條件確定,對于空曠地段可適當放寬。④初期支護應具有足夠的強度和剛度,環向應及時封閉。必要時,應采取對圍巖進行加固的輔助工法,以確保施工安全,保證最終的地面沉降量控制在容許限值內和建筑物及管線不受破壞。⑤隧道應采用信息化設計和施工,在施工中應加強現場的量測設計方法。區間隧道的覆土厚度不宜小于隧道外輪廓直徑,如特殊地段埋深較淺時,應采取相應保證措施。兩條單線隧道之間的凈距,應根據工程地質及水文地質條件、線路條件、隧道斷面尺寸、埋置深度、施工方法等因素確定,并不宜小于隧道外輪廓直徑,當凈距不能滿足時,應在設計和施工中采取適當的措施。隧道采用圓形裝配式鋼筋混凝土單層襯砌。鋼筋混凝土管片間的螺紋緊固件的聯接形式及其機械性能等級應滿足構造和結構受力要求,表面需進行防腐蝕處理。盾構法適應能力強對地面及周邊小可適用多種地層。但對軟硬交互地層,應有足夠的輔助措施,并可考慮不同施工工法的組合使用。在聯絡通道門洞區段的裝配式襯砌采用片鑄鐵管片或鋼筋混凝土管片,并采取防腐蝕和防火措施。結構計算簡圖應根據地層情況、襯砌構造特點及施工工藝等確定,應考慮襯砌與圍巖共同作用及裝配式接頭的影響。在軟土地層中,采用通縫拼裝的襯砌結構可取單環按自由變形的彈性勻質圓環、彈性鉸圓環進行分析計算;采用錯縫拼裝的襯砌結構宜考慮環間剪力傳遞的影響。應根據施工各階段和使用階段的最不利條件確定斷面設計荷載。裝配式襯砌應采用接頭具有一定剛度的柔性結構,應限制荷載作用下變形和接頭張開量,滿足其受力和防水要求。盾構管片應按其在制作、、安裝、頂進等施工過程中的施工荷載進行強度、變形、抗裂驗算,并采取相應加強措施。當線路平面曲線半徑不小于300m1500mm;當線路平面曲線半徑小于300m時,襯砌環寬宜采用1200mm。曲線地段應采用適量的不等寬的楔形環,其環面錐度由隧道的直徑、楔形塊間

距及隧道曲線半徑確定。楔形塊間距及環面斜度的選用要考慮盾構施工在曲線段緩和段轉向變化的要求,環面斜度采用1:100~1:300。襯砌厚度應根據隧道直徑、埋深、工程地質及水文地質條件,使用階段及施工階段的荷載情況等確定,單線隧道宜采用300mm。襯砌環的分塊,應根據管片制作、、盾構設備、施工方法和受力要求確定,單線隧道宜采用6塊進行設計。單塊管片的允許誤差,寬度為0.5mm;弧弦長為1.0mm;環向螺栓孔及孔位為1.0mm;厚度為1.0mm。整環拼裝的允許誤差,相鄰環的環面間隙為1.0~1.5mm相鄰塊間隙為1.5~2.5mm;縱向螺栓孔孔徑、孔位分別為±1mm;襯砌環外徑為±3mm。采用錯縫拼裝時,單塊管片制作允許誤差,其寬度為±0.3mm,整環拼裝相鄰環面間隙為0.6~0.8mm。1)區間結構的防水設計應遵循“以混凝土自防水為主、多道設防、因地制宜、綜合治理”的原則,根據環境條件、結構形式、施工方法,選擇有效、可靠、操作方便的防水方案。結構應以混凝土結構區間隧道防水等級為二級,頂部不允許滴漏,其它不允許漏水,結構表面可有少量濕漬。總濕漬面積不應大于總防水面積的6/1000;任意100m2防水面積上的濕漬不超過4處,單個濕漬的最大面積不大于0.2m2區間結構主體應采用密實性防水混凝土,其抗滲等級應根據工程埋深確定,明挖及礦山法隧道不得小于S8,盾構管片不得小于S12。采用結構自防水輔以全包柔性防水層的防水方層應選用耐性好、使用長且能與主體結構滿粘的材料附加防水層。拱部應及時施做充填注漿,保證初襯與二次襯砌的密實。采用防水混凝土管片,管片外側涂刷滲透型混凝土保護劑。管片壁后注漿采用同步注漿技術及時充填管片與圍巖之間的空隙,以達到防水及控制地層沉降的效果。區間工法的選擇,對結構形式的確定和地鐵土建工程造價有決定性影響,主要受沿線工程地質和水文地質條件、環境條件(地面建筑物和、線路布置情況等多種因素的制約,需要進行各種因素的綜合比較。經過多年的發展及總結,明挖法施工工藝成熟,方法簡單、可靠,施工風險小,容易控制;工程進度快,根據需要可以分段同時作業;淺埋時造價及運營費用低;對地質條件要求不高;防水處理容易。但施工對城市地面交通和居民的正常生活有一定影響,在施工期間對周邊環境有一定的破壞;在明挖影響范圍的管線需拆遷;需較大的施地。對于跨度大、埋深淺、地質條件差且地面環境允許,有施地的區間段,應優先考慮使用,以減少施工的風險和減少工程造價地鐵區間隧道采用礦山法施工,是為適應城市淺埋隧道的需要而發展起來的一種施工方法,也稱淺埋暗挖法。目前在我國地鐵區間隧道建設中已廣泛采用。在噴錨構筑法原理的指導下,復合式襯砌的采用,它適應了城市工程周圍環境復雜、地質條件較差、埋深淺、地面沉降控制嚴格及結構防水要求高等特點。

礦山法施工工藝簡單、靈活。它是采用信息化設計和施工,可以根據施工監測的信息反饋來驗證或修改設計和施工工藝,以達到安全與經濟的目的。它除在施工豎井或洞口位置需占有一定的施地外,對地面交通、管線等干擾較少,對周邊較小;廢棄土石方量少;對對軟硬不均地層,可以采用不同的開挖方式進行處理,處理方便容易。礦山法也有自身的弱點:在施工中容易引起水流失,從而引起地面沉降或隆起,在重要管線和房屋周邊需采取切實可行的保護措施;在施工中處理不當,容易引起地面坍塌,從而造成對周邊環境的影響和施工事故,在施工過程中需嚴格按施工工藝和要求進行施工,并加強施工中的量測工作。跨度大時,需分多步進行開挖施工,工序之間干擾大,施工組織麻煩,施工中存在一定的風險。在設計及施工過程中,需要充分論證和考慮隧道周邊的環境和工程及水文地質條件,采用合理的工程措施和施工工藝之后,以上弱點才可以弱化或避免。因此采用礦山法設計和施工時,必須從隧道施工方法、施工程序、輔助工法的采用等方面進行認真研究,在總結地鐵一號線礦山法施工經驗教訓盾構盾構法是暗挖隧道施工中一種先進的工法。盾構法施工不僅施工進度快,而且無噪音,無振動公害,對地面交通及沿線建筑物、管線和居民生活等影響較少。由于管片采用高精度廠制預制構件,機械化拼裝,因而質量易于控制。地鐵工程建設經驗表明,由于采用高精度管片及防水封墊,單層鋼筋混凝土管片組成的隧道襯砌可取得良好的防水效果,不需要修筑內襯結構。盾構技術的發展,尤其是泥水式、復合式土壓平衡式盾構的開發,使之在含水砂層以及砂質粘性土地層等所有地層中進行開挖成為可能,所以當工程地質和水文地質條件以及周圍環境情況等難以用礦山法和明挖法施工時,盾構法是較好的選擇;同時采用盾構法施工下穿房屋筏板基礎時,能較有效控制地面沉降,減少對房屋的破壞。因此,地鐵區間隧道采用盾構技術已成為發展的必然趨勢。采用盾構法較礦山法施工有施工風險相對較小、對環境的影響較小、工程投資較省等優點。根據地鐵一期工程以及廣州地鐵工程施工情況看,盾構法施隧道也有一定的弱點。盾構機在勻質地層中施工是非常順利的,但是地層軟硬不均,尤其是在軟地層中夾有堅硬的巖層、巖體、球狀風化體、樁基托換后的舊樁時,給盾構機的掘進帶來較大的,造成盾構機偏轉、刀具甚至刀盤嚴重磨耗,不僅影響掘進速度,甚至造成施工停頓的情況發生。特別是球狀風化體,由于其分布的隨機性,且大多數體積相對較小,在事前的地質鉆探過程中難以精確地全部勘察清楚,因此,在盾構施工過程中,往往在較松軟的介質,如殘積的砂質粘土中,會突然碰到小體積的非常堅硬的球狀體,其單軸抗壓強度達80~100MPa極易損壞盾構機,且會造成隧道管片破損,隧道中心線偏移等許多難以預料的問題。市地鐵2號線區段地層主要為:上部為人工填土、海陸交互相沉積層、海相沖積層、陸相沖積—洪積層、沖積—洪積層、河湖相沉積層、坡積層、第四系殘積層;下伏基巖為花崗巖的全、強、中及弱風化層。但花崗巖具有在風化層中存在風化球體的特征,其球形體尺寸大小不等,強度差異大,大部分強度為25~30MPa,個別亦達到80MPa

同時該段還具有以下特點受蛇口客運港站東側山丘硬巖地段的分隔,使之前較短線路不宜采用盾構法施工;線路埋深較淺,蛇口客運港站為一層側式站臺車站蛇口客運港站~海上世界站區間全長隧道主要穿越硬塑狀殘積土及全風化至微風化花崗巖。隧道在下穿獨立山時,埋深大,地層為微風化花崗巖,線路有配線,隧道斷面變化大,盾構及明挖均無法施作;隧道經過獨立山后,地面建筑較多,為一高檔小區及城市道路,地面交通繁忙,若采用明挖法施工,拆遷和交通疏這種球形體較多存在于殘積土及全風化巖層中在采用盾構施工前

均有極大的難度,因此可考慮采

9.4.2.2~必須對盾構穿越地層情況、巖層特性、物的位置及與隧道的關系有一個清楚的了解,以便選擇較合適的盾構機配置和施工方法。因此,對地質勘探的要求比較高,要作大面積的物探工作.蛇口客運港站后折返線區間全長625m該段站后折返線設有交叉渡線,隧道跨度大、埋深淺;隧道主要穿越礫砂層及全風化至中等風化花崗巖,水豐富。

用礦山法或盾構法施工。但獨立山后段采用礦山法施工,在開挖采取大量的地層加固等輔助工程措施,施工難度大,造價較高。故經綜合比較,該段區間建議下穿獨立山段采用礦山法施工,其余地段采用盾構法施工。海上世界站~南水路站區間全長隧道主要穿越硬塑狀花崗巖殘積層,上方局部遇淤泥質粘性土層和砂礫層,地質條件較差,但地層無軟弱不均問題,花崗巖殘積層具遇水軟化,強度急劇降低的特點,圍巖穩定性差。該段均位于城市道路下方,地9.4.2.1~

圖 海上世界站-南水路站區交通繁忙,人流、車流量大,道路兩側建筑物密集,施工中對地面沉 程措施,施工難度大,造價較高;采用盾構施工較礦山法施工優勢明顯的要求很高。若采用明挖法施工,交通疏解的難度極大。可考慮采用礦山法或盾構法施工。但若采用礦山法施工,在開挖前需要采取大量的地層加固等輔助工程措施,施工難度大,造價較高。故經綜合比較,該段區間建議采用盾構法施工。南水路站~東港路站區間全長隧道主要穿越硬塑狀花崗巖殘積層,花崗巖殘積層具遇水軟化,強度急劇降低的特點,圍巖穩定性差。本段區間位于蛇口老城區,街道狹窄,線路兩旁居民樓密集,施地條件差,若采用明挖法施工,拆遷和交通疏解均有極大的難度,因此可考慮采用礦山法或盾構法施工。但東港路站~招商東路站區 全長隧道主要穿越硬塑狀花崗巖殘積層,花崗巖殘積層具遇水軟化,強度急劇降低的特點,圍巖穩定性差。該段區間需下穿正在施工中的東海灣豪園(已預留隧道通過條件沿后海濱路斜下穿南北的9.3mx3.8(寬x高的排洪箱(

經綜合比較,該段區間建議采用盾構法施工

板絕對標高-0.6446m,距離隧道拱頂約6.3m老城區地層為人工填土層、砂礫層、粉質砂粘土層與花崗巖可塑~硬塑、稍密~中密礫質粘性土層和花崗巖全、強風化層。隧道大部分在礫質粘性土層和花崗巖全風化層中穿過,軌面埋深約為15.5~20.6m,隧且埋置較深。填海區段地層為粗(礫)砂層、粘土層及礫質粘性土層。隧道大部分在礫砂層和礫質粘性土層中穿過,軌面埋深約為13.9~20.7m,隧道底部位于礫質粘性土層中。由于受排洪箱涵的制約,隧道埋置較深,不宜采用明挖法施工。后海濱路目前正準備進行軟基加固處2006年底完成整個工程的施工,這為將來本段隧道的施工創造了有利的條件。該段不具備明挖法施工的條件,可采用礦山法或盾構法施工,但采用礦山法施工,在開挖前需要采取大量的地層加固等輔助工

圖9.4.2.5- 東海灣豪園預留地鐵通地面現狀道路尚未完工,沒有交通疏解問題,在對線路進行一定的優化后(線間距減小、埋深較小等可以采用明挖法施工。對在建的后海濱路工程影響大,需要地鐵施工完成后方能繼續施工,協調難度大。經綜合比較,本段區間建議采用盾構法施工。

(在建

圖9.4.2.5- 東海灣豪園東側排洪箱招商東路站~工業八路站區間隧道沿后海濱路行進。區間隧道主要穿越海積淤泥、粗砂(混淤泥)、沖洪積礫砂、礫質粘性土及花崗

微風化粗粒花崗巖。地質條件由于本段區間地質條件差,采用盾構施工較礦山法施工優勢明顯,工程投資較省。但盾構施工需要解決地層軟硬需穿越的一段花崗巖微風化層

9.4.2.6后海濱路區間

75×50m,箱底14m范圖9.4.2.7- 西部通道節點設計示意已作加固處理,為地鐵隧道通過預留了條件,地鐵施工時2號線隧道施工時地面變形限制值為+10mm~-30mm(混淤泥)、沖洪積礫砂、殘積層礫質粘性土,工程地質差。9.4.2.7工業八路站~登良路站區間全長隧道沿后海濱路行進,在YAK8+102~+1459.4.2.7工業八路站~登良路站區間全長隧道沿后海濱路行進,在YAK8+102~+145下穿2.7-2在 西部通施后方才可以通過。

在與地鐵區間交叉部位,西部通道采用放坡開挖施工,避免了地區間隧道穿越西部通道時可能出現截樁等施工難題。西部通道施工時對2號線穿越部位一定范圍土體進行了加固處理,加固范圍為75mx50m,深度為箱14m范圍,加固法為注漿法。該段不能采用明挖法施工,可考慮采用礦山法或盾構法施工。但若采用礦山法施工,在開挖前需要采取大量的地層加固等輔助工程措施,登良路站~南山商業中心站區間全長隧道沿后海濱路行進。隧道主要穿越海積淤泥、粗砂(混淤泥)、沖圍巖強度變化大,工程地質相當復雜。該段線YAK8+680YAK9+070處近于垂直下2個頂板埋2~3m的排洪箱涵。其中位于登良路口的排洪箱涵底板絕對標-1.473m,位于創業路口的排洪箱涵底板絕對標高-0.380m,線路埋深較大,采用明挖法施工不可行,可考慮采用礦山法或盾構法施工。但若采用礦山法施工,在開挖前需要采取大量的地層加固等輔助工程措施,施工難度大,造價較高。故經綜合比較,該段區間建議采用盾構法施工。

(在建創9.4.2.8-2南山商業中心站~科技園站區間全長隧道主要穿越殘積層礫質粘性土及花崗巖全風化粗粒花崗巖。工程地質差。隧道經過地段為城市道路,采用明挖施工影響大,可考慮采用礦山法或盾構法施工。但若采用礦山法施工,在開挖前需要采取大量的地層加固等輔助工程措施,施工難度大,造價較高。故經綜合比較,該段區間建議采用盾構法施工。科技園站~沙河東站區間全長隧道主要穿越砂層、殘積層礫質粘性土,工程地質差。沙河、沙河球場等,(在建登用明挖法施(在建登9.4.2.10科技園站-沙河東路站區間9.4.2.8-1對城市的既有設施影響太大,因此,可考慮采用礦山法或盾構法施工,但若采用礦山法施工,在開挖前需要采取大量的地層加固等輔助工程措施,施工難度大,造價較高。故經綜合比較,該段區間建議采用盾構法施工。沙河東站~世界之窗站區間全長益田假日廣世界之窗景隧道主要穿越殘積層礫質粘性土及圍巖強度變化大,工程地質相當復雜。AK14+160~+475段隧道穿越微風化花崗巖(單軸抗壓強度益田假日廣世界之窗景式站臺,進站前線路左右線線間距由

穿越微風化花崗巖的長度卻又較長,且微風化花崗巖的抗壓強度達到180~200Mpa,從目前國內外盾構施工技術來看,尚難解決如此高強度巖石中盾構施工的難題。故經綜合比較,折返線和聯絡線區間隧道建議采用礦山法施工。對于局部地質較差及地面沉降要求嚴格的地段,采用大管棚、注漿等措施輔助施工,可確保施工和地面建筑的安全。13m5m8m

地段不適宜采用盾構法施工。故經綜合比較,世界之窗站站前并線段建議采用礦山法施工,而其余地段建議采用盾構法施工。礦山法施工地段洞身全部位于花崗巖殘積層中,需采取大管棚、注漿等施工輔助措施,才可以確保施工和地表建筑的安全。世界之窗站站后折返線及1、2號線聯絡線區間分別559.8m隧道主要穿越殘積層礫質粘性土及花崗巖全、強、中、微風化粗粒花崗巖。圍巖強度變化大,但整體上地質相對較好。本區間隧道埋深較大,地表建筑密集,需下穿正在修建的益田假日廣場(已預留隧道通過條件及多幢90(其基礎均為條形淺基礎和天然淺基礎。該段不能采用明挖法施工,可考慮采用礦山法或盾構法施工。1號、2號線聯絡線,隧道斷面變化多,對于斷面變化地段不適宜采用盾構法施工。而可考慮盾構施工的地段,

地鐵2號地鐵2號線終9.4.2.12-12219.4.2.12-22各段區間工法的比選結果如下表區間隧道施工方法匯總 表9.4.2-備蛇口客運港~下穿獨立山段為海上世界站~南水路站~招商東路站~工業八路站~登良路站~南山商業中心站~科技園站~沙河東站沙河東站~站前并線段為礦世界之窗站站后折返線1、2道

市地2號線僅蛇口客運港站站后折返線明挖法結構列入區間設計范圍其它配線段及盾構工作井段明挖法結構列入車站設計范圍。圍護結構類型應根據工程場地范圍的工程地質和水文地質條件、周邊環境情況基坑開挖深度工程造價和地區基坑工程的施工經驗,進行技術經濟比較后確定。蛇口客運港站站后折返線隧道區段自上而下為:人工填土(Q4ml礫砂,局部為淤泥以及花崗巖。主要穿越礫砂層及全風化至中等風化花崗巖,含水量豐富。底板埋深最大約24m。經綜合比較,明挖圍護結構建議采用鉆孔樁+支撐支護型式。明挖隧道以一般矩形框架結構為主。當隧道跨度大、頂板覆土較厚時,可以考慮采用拱形結構,以利于結構受力和減少回填土數量。根據線路、工程及水文地質條件等,該段明挖隧道設計為單層雙跨框架矩形和單跨拱形結構型式。主要的周邊環境及地質概況地鐵2號線根據所處的地段不同,可分為三段(蛇口客運港站~海上世界站~南水路站~東港路站~招商東路站)蛇口片區是較早的居民點,片區內包括居住、商業、漁業、港口用地,規劃將控制及改造舊城用地,建設成具有濱海特色的、環境優美的居住區和旅游風景區。線路所經路、南水路、南水步行街是蛇口商業區,兩側的居住區現狀多為中,建筑密度高,局部路段較狹窄,道路現狀擁擠,交通狀況不佳。該段除穿越獨立山段隧道位于花崗巖微風化層中外,其余地段大部分均位于花崗巖殘積層中,花崗巖殘積層具有遇水軟化、強度急劇降低的特點。(招商東路站~工業八路站~登良路站~南山商業中心站)、居住一體的具有海濱特色的大型生活區后海濱路西側主要為建成、在建的新建設城區,部分正在規劃中,用地開發較為成熟。東側為填海開發區。該段均為新近填海區,線路均位于修建中的后海濱路下,隧道主要穿越海積淤泥、粗砂(混淤泥)、沖洪積礫砂、殘積層礫質粘性土及花崗巖全、強、中等、微風化粗粒花崗巖。圍巖強度變化大,在先期施工的后海濱路工程中,已對沿線軟基采用強夯塊石墩、塑料插板、砂石樁、攪拌樁、強夯法、注漿法等措施進行了處理,工程地質相當復雜。北段(南山商業中心站~科技園站~沙河東站~世界之窗站)本段線路在濱海大道以北,包新科技園南區、球場、濱海居住區、世界之窗線路自濱海后海濱立交橋經高新南十道穿球場填海區西北角、世界之窗至深南大道與1號線世界之窗站交匯。該段除隧道除局部地段位于花崗巖微風化層中外,其余地段大部分均位于花崗巖殘積層中,花崗巖殘積層具有遇水軟化、強度急劇降低的特點。盾構機類型的選盾構施工法是“使用盾構機在掘進邊防止開挖面土砂崩塌邊在機內安全地進行開挖作業和襯砌作業,從而構筑成隧道的施工方法”。因此,盾構施工工法,是由穩定開挖面、盾構機挖掘和襯砌三大要素組成。選擇施工方法時,在充分掌握各種施工方法特點的基礎上,根據工程的地質及水文地質條件,選擇能保持開挖面穩定的機型和適應地質特征的刀具,對于確保施工順利和安全可靠至關重要。由于盾構隧道通過地段的地質條件復雜,地層起伏較大,盾構隧

主要從花崗巖可塑狀殘積土、硬塑狀殘積土、全、強風化地層中穿越,局部地段從中風化、微風化巖層和砂層中穿越;線路中段砂層較發育,大部分地段有分布,富水性,透水性均較強,對隧道施工影響較大。同時盾構通過地段有部分地面房屋密集,絕大部分為6~8層的筏板基礎,地面沉降控制要求嚴格。根據以上所述的地質條件及周邊環境,結合廣州地區、地鐵一期工程盾構施工的經驗,推薦采用復合式土壓平衡盾構機。它是在推進時靠刀盤切削下來的土體使開挖面地層保持穩定的一類盾構。盾構的前段緊靠刀盤設置密封土艙,盾構推進時,刀盤旋轉切削土層,切削下來的土體進入密封艙,當土艙內的土體足夠多時,可與開挖面上的土、水在密封土艙的土壓與開挖面地層的土壓保持平衡狀態下,如在盾構機推進的同時,控制螺旋輸送機排土量,使排土量與開挖量保持平衡,即可使開挖面地層保持穩定狀態。由于由刀盤切削下來的土體的強度一刀盤的攪拌作用也可以使碴土的塑流性增大,因而采用螺旋輸送機有節制地排除開挖土體是可能的。排土量一般通過調節螺旋輸送機轉速和出土口裝置予以控制。盾構在砂質土層中掘進施工時,因土的摩阻力大、滲透系數高、地下水豐富等原因,一般單靠掘削土提供的土壓力,常不足以抵抗開挖面的土、水壓力;此外,由于土體的流動性差,使在密封艙內充滿砂質土體后,原有的盾構推力和刀盤扭距常不足以維持正常推進切削的需要,密封艙內的碴土也不易于流入螺旋輸送機和排出地面。因此,對于這類土層,應采取措施改善砂質土的流塑性和止水性。一般可向開挖面和密封艙添加粘土、膨潤土、高濃度泥水和泥漿等,同時進行充分的攪拌。為適應盾構機在強度高的中、微風化花崗巖中掘進,所以刀盤上除配備切刀外,還需配備一定數量的滾刀,以適應地層變化的需要。當遇到巖石的微風化帶的天然單軸極限抗壓強度達到80~10.0Mpa時,盾構掘進將十分,為了通過微風化地段,需要采取特殊的措施或配置,如增大盾構機的推力和扭矩,采用耐磨的刀盤和滾刀。當盾構遇到樁基托換后的舊樁時,若侵入盾構隧道內的樁體部分沒有鋼筋,則在樁基托換完成后,可以盾構直接切削破除樁體,若侵入盾構隧道內的樁體為鋼筋混凝土,在地層較好的情況下,可以通過開艙破除,若地質較差則需通過地面采取措施提前進行破除,為盾構的正常掘進創造條件。鋼筋混凝土管片類盾構法隧道結構設計應綜合考慮線路的曲線要素,施工期、使用期結構的安全性、可行性以及施工誤差、測量誤差、結構容許沉陷、結構受力及變形的需要,類比其它工程來確定。根據建筑限界,盾構圓形隧道限界為Φ5200mm,根據地鐵盾構隧道的設計、施工經驗,采用綜合施工誤差±100mm是可以滿足要求的,也就是說,襯砌環內徑可采Φ5400mm。螺栓亦越少,施工進度加快,襯砌環的制作費,施工費減少,經濟效益明顯提高。目前國內多數采用1.2m寬管片,也有采用1.5m寬的管片,1.5m寬管片比1.2m寬管片的設計擬合誤差大,因此,在當線路平面曲線半徑小于300m時,宜采用1.2m寬襯砌環,而當線路平面曲線半徑大于300m時宜采用1.5m寬襯砌環。本線盾構區間,線路平面最小曲線半徑R=350m,推薦采用1.5m襯砌環寬,以提高工程進度,降低工程造價。經結構計算分析和地鐵的施工以及運營檢驗,證明采用管片厚度300mm是合理的成功的的變形接縫張開及混凝土裂縫開展等,均能得到很好的控制,因此管片厚度采300mm。

襯砌環的分塊主要由管片制作、防水、、拼裝、結構受力性能等因素確定,目前國內地鐵盾構區間隧道基本上采用六塊方案,一塊封頂塊,兩塊鄰接塊,三塊標準塊。根據隧道的實踐經驗,考慮到施工方便以及受力的需要,目前封頂塊一般趨向于采用小封頂形式。封頂塊的拼裝形式有徑向楔入,縱向等幾種。徑向楔入者其半徑方向的兩邊邊線必須呈內八字形或者平行,受荷后有向下滑動的趨勢,受力不利。采用縱向形式的封頂塊受力情況較好,受荷后,不易向內滑移,其缺點是在封頂塊管片拼裝時,需加長盾構千斤頂行程。本工程采用小封頂塊,徑向先搭接2/3,再縱向推入1/3,既確保受力良好,又不需盾構機千斤頂沖程加得過長。襯砌圓環有通縫、錯縫兩種拼裝方式(見圖9.5.2.3。錯縫拼裝能但襯砌環較之通縫內力加大,且管片制作精度不夠時容易在推進過程中被頂裂,甚至頂碎。通縫拼裝施工難度較小,襯砌環內力較錯縫襯砌環小,可減少管片配筋量,但襯砌空間剛度稍差。本標段區間主要從殘積土、全、強、中、微風化的地層中穿越。因此隧道穿越的地層起伏較大,巖性軟硬不均,為提高襯砌的空間剛度,宜采用錯縫拼裝。

接著在地鐵25標段也采用了通用管片。由于它只需一種管片類型,可降低管模成本,管片拼裝簡單化,易于盾構推進時的糾偏,不會因管片類型供應不上造成工程質量問題。③楔形襯砌環之間相互組這種管片組合形式,國內目前只有在地鐵施工中使用過。它采用幾種類型的楔形襯砌環,設計和施工是采用不同類型的楔形襯砌環的優選及組合進行線路擬合的。根據線路偏轉方向及施工糾偏的需要,設計左轉彎、右轉彎楔形襯砌環,在直線段通過左轉彎和右轉彎襯砌環一一對應組合形成直線。設計時根據線路條件進行全線襯砌環的排版,以使隧道設計擬合誤差控制在允許范圍之內。盾構推進時,依據排版圖及當前施工誤差,確定下一環襯砌類型。由于采用的襯砌環類型不完全確地鐵區間隧道的線路是由直線與曲線(圓曲線及緩和曲線所組成,為了滿足盾構隧道在曲線上偏轉及糾偏的需要,應設計楔形襯砌環,目前國際上襯砌環的類型有三種。①楔形襯砌環與直線襯砌環的(最短折線長度為一環襯砌環寬)來擬合設計的光滑曲線。設計和施工是采用楔形襯砌環與直線襯砌環的優選及組合進行線路擬合的。根據線路偏轉方向及施工糾偏的需要,設計左轉彎、右轉彎楔形襯砌環及直線襯砌環。設計時根據線路條件進行全線襯砌環的排版,以使隧道設計擬合誤差控制在允許范圍之內。盾構推進時,依據排版圖及當前施工誤差,確定下一環襯砌類型。由于采用的襯砌環類型不完全確定,所以給管片供應帶來一定難度,另外在豎曲線上還要采用楔形貼片。②通用目前歐洲較為流行通用管片。它只采用一種類型的楔形襯砌環,盾構掘進時通過盾構機內環向千斤頂的傳感器的信息確定下環轉動的角度,以使楔形量最大處置于千斤頂沖程最長處,也就是說,管片襯砌環是可以360°旋轉的地鐵一期工程7標段在國內首次采用通用管片,

所以給管片供應帶來一定難度另外在豎曲線上還要采用楔形貼片區間線路穿越地段客流集中,地面道路交錯,交通繁忙,管線地面為市區建筑物密集隧道上方多為7~8層的樓房,且要下穿西部通道等。根據收集沿線房屋的基礎資料來看,區間隧道穿越房屋的基礎大都為天然基礎和擴大基礎。根據初步計算結果,這些基礎所要求的地基承載力只需滿足120KPa即可,因此,采用盾構施工是可行的。在盾構通過時及時同步注漿及二次注漿,同時應加強對該房屋的監測以及根據監測結果及時調整盾構的掘進施工參數,從而從盾構施工工藝上控制地層損失,減少建筑物變形。①對既有建筑物的沉降分A、區間隧道與既有建筑物的區間隧道穿過房屋群地段,上覆土層厚約9~25m,房屋為天然基礎和擴大基礎。B、允許沉降盾構機掘進時,由于產生地 向沉降槽,判斷地表沉降對建的影響除最大沉降值外,還需注意沉降槽坡率,及沉降的速率。由于房對磚混結構房屋來說不均勻沉降將是對房屋更為有害的沉降,根據《建筑地礎設計規范(BJ7—89)的規定允許沉降如下:磚混結構、條形基基礎傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值框架結構、樁基 l—相鄰樁基的中心距離②控制房屋變形的技術措A、建立完善的變位監制系統,在隧道的兩側埋設沉降觀測點,進行系統、全面的測量,實行信息化反饋施工。B、根據房屋的結構型式及與隧道的關系,制定房屋最大沉降和沉降差的警界值。C、必要時在房屋旁邊做坑,在基礎下方布置水平袖閥注漿管,根據量測反饋資料進行注漿。其具體做法如下:a、在房屋基礎外側開挖立坑;b、在立坑中施作注漿管;c、根據量測資料,對于警界值的部分進行注漿d、根據城市施工經驗,可用水泥-水玻璃雙液進行注漿加固地層。這種注漿辦法的優點在室行,不需要居民搬遷;根據實際需要進行有針對性的注漿,可降低工程費D、通過對盾構掘進時地面變形曲線進行實測反饋,不斷調整、優化掘進參數,以驗證選擇施工參數的合理性,保持盾構開挖面的穩定。E、在曲線段,為減少盾構軸線與隧道軸線偏角過大,造成因超挖及地層損失過大而引起的地面變形。需放慢掘進速度,及時進行糾偏、加大注漿量等工作。F、及時壓漿及二次注漿。在襯砌環脫出盾尾的同時,進行及時注漿,填充隧道和地層間的建筑空隙,是減小地面變形的重要措施之一。在盾構后約10環處再向襯砌背面進行二次注漿,以彌補同步注漿的不足。

盾構法區間穿越上軟下硬、可能存在球狀風化體的地對以上的兩種情況,首先在地質勘探階段應進行詳細的勘探,并借助一定的物探,盡可能探明可能存在的位置、規模。盾構機的各項(含盾構刀盤和刀具應能滿足在以上地層中的正常掘進要求。同時在盾構掘進過程中,在接近可能存在的位置時,應放慢應及時分析原因,采取相應的措施,并由有豐富經驗的操作控制盾構機,防止盾構機發生偏移或被卡住,從而造成無法正常掘進。施工組織設本線區間隧道主要采用盾構法施工,盾構的施工組織是土建工程實施的主線。盾構始發井的施工、盾構機通過車站和盾構機起吊車站的土建施工都應滿足盾構施工的需要。通過對全線工程的深入研究,擬采用以下盾構掘進方案(1)8臺盾構計劃采用8臺盾構機施工蛇口客運港站~世界之窗站之間的區間隧其中12號盾構機從施工蛇口客運港站以北盾構井始發,沿盾構井始發井→海上世界站→南水路站→東港路站盾構井接收井起吊;34號在東港路站起吊;56號盾構機從科技園站始發,沿科技園站→南山商業中心站→登良路站→工業八路站掘進,在工業八路站北端起吊;7、8穿過世界之窗站以南的礦山法區間隧道段之后在世界之窗站南端起吊。本方案1、2號盾構機平均掘進距離約2.1千米,3、4號盾構機平均掘進距離約1.7千米,5、6號盾構機平均掘進距離約2.6千米,7、8號盾構機平均掘進距離約3.2千米。8臺盾構掘進方向見圖9.5.2.4-1 圖9.5.2.5- 盾構機掘進方向示意圖(8臺盾構機(2)7臺盾構計劃采用7臺盾構機施工蛇口客運港站~世界之窗站之間的區間隧(不含明挖區間和兩端的局部礦山法區間)其中1、2號盾構機從施工蛇口客運港站以北盾構井始發,沿盾構井始發井→海上世界站→南水路站→東港路站盾構井接收井起吊;3號盾構站→工業八路站南端盾構井掘進,在工業八路站南端盾構井起吊;4、56、71、2號盾構機平均掘進距離約2.1千米,3號盾構機平均掘進距離約3.4千米,4、5號盾構機平均掘進距離約2.6千米,6、7號盾構機平均掘進距離約3.2千米。7臺盾構掘進方向見圖9.5.2.4-2

圖9.5.2.5- 盾構機掘進方向示意圖(7臺盾構機結合工期、投資等綜合比較,推薦采用8臺盾構機的方案地面沉降控盾構推進時地面沉降隆起原因的下原因引起;盾構正面壓力平衡狀態不理想,引起土體的地層損失。在盾構出現升隆現象,產生地層損失。在襯砌環脫出盾構尾時,隧道和地層間留有的建筑空隙如不及時充填,上層土體就會坍塌,產生地層損失。其它因素:如盾構處于臨時停頓狀態或管片拼裝過程中由于液控制地面沉降的措控制地面沉降主要的技術關鍵是保持盾構開挖面的穩定和及時填充隧道與地層之間的建筑空隙。保持盾構開挖面的穩同步注漿與二次鍵作用。,可使盾構在穿越建筑物、管線時,大大降低地面沉降。注意盾構在曲線上推進及盾構測量工作等,以減小地層損失,降低地面沉降量。對建筑物基礎進行注漿在建筑物周圍設置系統的觀測網,進行變形監測并及時反饋信息,作到信息化施工。

地鐵2號線在蛇口客運港站~海上世界站區間下穿獨立山段和世界之窗站前并線段、站后折返線區間以及地鐵1號、2用礦山法施工。隧道結構型式及主要參數的擬小于1(B為毛挖寬度時隧道襯砌結構應予以加強并采取適當的輔助工法和開挖方式。當凈距小于0.5B巖柱體的強度和保證先施工隧道的結構安全。隧道襯砌結構根據線路條件和工程地質及水文地質條件,按單線隧A型、雙線B型、雙線C型、雙線D型、喇叭口AB型共7筑法的原則結合地鐵一期工程實施情況和數值分析計算的方法確定其支護襯砌參數。初期水文條件及隧道開挖寬度等,采用不同的厚度,一般為150~350mm。錨桿(錨管):一般情況下,隧道拱部Ф25中空錨桿,L=3.0~3.5m;邊墻采用Ф22砂漿錨桿,L=3.0~3.5m;當隧道處于土層或全風化巖層中時,可以采用Ф32注漿錨管。當隧道位于土層、巖石全風化層時,隧道拱部120°范圍可以不設置錨桿。格柵鋼肢格柵鋼架主筋直徑Ф22~25mm;輔筋φ25C30、S10φ25C30、S10φ25C30、S10φ25C30、S10 水豐富的地段時,鋼350向間φ25C30、S10φ25C30、S10φ25C30、S10φ25C30、S10采用0.75m;隧道處于中微風化層但隧道頂板巖層較薄時350向間全采用1.0m;當隧道處于中、微風化層但隧道頂板巖層較厚時,隧道初期護可以不設格柵鋼架

雙線D

鋼筋網:φ8mm鋼筋,網格尺寸15×15~25×25cm,當隧 于土層及全強風化巖層時,網格間距15×15cm,當處于中、微風化巖的隧道,網格間距20×20cm;當處于中、微風化巖層中的單線隧道

喇叭口型

拱 φ25中空注漿錨

C30、S10C30、S8防水鋼筋混凝土,主筋直徑為Ф18~Ф2mB;輔筋~10

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