11 】地下结构
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11.《1 一般规定
!
《。。
11《.1.?1 第2款 】本条所指盾构法施】工,的暗挖结构也—包括采用带护—盾,的TBM法施工【的区间?隧,道结构
》
矿!山法施工《。的暗挖结构还包括采!用敞开的《。TBM?法施工的隧道结构】
《。
11.1【.2 在通—过钻孔取样进行【土工:试验时应尽可—能模:拟结构?在施工或使用—阶段地层《的实际?应力状态及具体【条件结构设计人员】在选用土工试验结】果进行结构稳定性分!析或强度计算时也应!注意这一点》
?
【当采用多种方—法试验岩土物—理力:学参数时勘》察部门应经》。过分析后提出在【不同适?用条件下的推荐取】用参数
》。
】。鉴于:工程地质现象—的复杂?性以及按一》定,。间距布设的勘探点】。所揭示?的地层信息与实际】的,地层剖面总是存在】差异地质勘察工作】应贯穿工程建设【的,始终施工中》通,。过对开挖后地层状态!(实际地层分布【情况、开挖面—稳定:性、净空位移量【、节理裂隙等)的】直接:。观察或监测反馈【对所提出的》地质:资料进行《验证和必要的修【正必要时应》根据实际情》况修:改设计方《案和:施工方案《
?
【工程勘察《应对勘探《地层存在的与施【工有:关的不良地质进行】。描述
—
11.1.【4 : 地铁地下工—程的修建不可避【免地对周围环—境产生不利》。影,响当地铁《线路通过城市中心地!区时还会遇到与既】有的建、构》筑物处?于,接近或?超接近?的状态个别情况【还需要下穿建、构】。筑物或既有》轨道交?通结构物等》地铁:工程设计在经济合】。理的条件下应力求】把地:铁施工中《及建:成后对城市居民生】活、邻近建、构筑物!、地下管线、地下水!和总体环境的影响】减至最小
》
?
》 1 环境影响的!主要方面《
【 : 》(1)由《于地铁施工造成的】影响如对居》民正常生《活环境的影响主要表!现在施工中环境质量!的恶化和对交—通,的,影响;对邻近建、构!筑物和地《下管线的影响;【地下水状《态的变?化,;
! (【2)隧道建成—后对周围环境可能】造成的?影响如由于》隧道渗漏造成细颗】粒含水地层》。(如含水粉细砂地】层)水土流失引【起周围地层的下沉】;列车振动及噪【声对城市居民生活】的影响?;
:。
】。 (3)】地铁建成投入运【营后由于列车振【动引起地《层,的进一步固结或变形!对临近建、》构筑物?的,影响等
! 2》 :必须从?工,程,的设计阶段》就,对修建地铁可能造】成的环境影响进行调!查、预测选择合适的!施工方法和辅助施工!措施采用合》理的:结构形式和》支护方案并》提出:。保护环境的具体方】法;:
【 3 —在地铁?线网规划确定后规划!部门应对《沿线控制用》地范围?内,及可能?影响区域的》规划建设加以控制尽!量减少今后地铁【建,设的困难;
【
— 当规划》建筑物先于地—铁实施?且位于施工相互【影响范围以》内时:应,充分考虑《远,期地铁施工可能对】。其造:成的不利影》响而:在建筑物的设计中】采取必要的措施例如!将建筑物的基础置】于地铁隧道开—。挖形成?的破:裂,面之:下;位于沉降槽范围!之内的桩基》应考虑负摩擦力【对其承载《力的影响;当建筑】物桩基?距远期盾构隧道很近!时,要考虑盾构推力和】隧道开挖后土体侧】向卸载对桩受—力的影响等当远期地!铁可能下穿建筑物时!应在建筑物的桩基】中预:留走:。廊供其通过避—免以:后,。采取基?础托:换等方法而增加地】铁的工程投资;
】
《
4—。。。 在设《计地铁?结构时?要根据?城市规划《条,件尽可能考虑规【划建筑物实施时的】影响:;,
,
【 :5 地《铁的结构设计应根】据城:市轨道交通线网规划!。考虑发展的》可能性?。必要时在近期工【程中做出适当的预留!预留方式和预留工程!的,规模视工程建—设期的?远近、远期工程规划!方案的稳定》性、所处《的工程地质及—水文地质条件和工程!。实施的影响大小【而定应以《尽量:减小远期工程—实施对地铁》安全运营《的,影响为原《则
:
?
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11.1.5 !施工方?法,和结构形式的选择】。不仅受沿线工—程地质和水》文地质条件》、环境条《件、隧道埋置—。深度和城市规划【等因素的《制约而?且,对地下车站的建【筑布局和使用功能】、地下空间的开发】利用、?线路的平面和纵断】面、工程《的实:施难度、工期—、造价及施》工期间的城市居民生!活、经济活动—和周围环境等—都会产?生直接影响》地铁沿线《情况千差万别结构】功能要求也各不相】同因此对《地下结构施工方法】和结构形式的选择必!须贯彻因地制宜的】原则通过综》合比较选《择经济效益、社会】效益和环境效益较好!的方案由于地下结】构,的形式与《施工方法《有一定的依从—关系所以施工方【法的选择尤为重要】
:
《 区间—隧道:除埋深较浅且—地面有条件的地段宜!采用明挖《法施工外一般—情况下宜采用暗【挖法施工(应进【行矿山法和》盾构法的比选)布】置于车?站端部的折返线或渡!线隧:道应进行明挖法和矿!山法的比选
!
地【下车:站应:优先采用常》规的明挖《法施工?;当:不允许?长期占用既有道路施!工时可采《。用盖挖?顺作法或盖挖逆作】法盖:挖逆作法尤其适用】于环:境要求较高、必须】严格控?制开挖引起的地面沉!降等影响的情况;仅!当,不具:备明挖条件或当车站!埋置过深采用明挖法!施,工很:。不经济时方可考虑采!用暗挖法施工—
》
位于岩石!地层中的区间—隧,道一般采《用矿山法或T—BM法施《工地下车《站一:般采用矿山法施工】。
?
11.1.6! 地铁地下—结构的主《体结构?主要指?直接和间接承担地】层荷载和运》营车辆荷载保证【地铁结构体》稳定的结构》构件;使用》期间不?。可更换的结构构件】是指直接承》受地铁?设备和?人群荷?载,在使:用期间?无法更换或更—换会影响《运营的结《构构件上《述,结构应?严格按照10—0年的设《计使用年限设计以】保证在设计》使用年限内》的地铁使用安全
】
》 : 使用期间—可以更换《的次要构件》主要指在地下结构】内部的?、位于次要》部,。。位且更?换不:影,响使用功能和—。。正,常运营的结构构件这!些构件原则上可【以按照50年的【。设计:使,。用年限进行设计
!
:
》 不作为使用期间主!要受力?结构的围护结构【主要指基坑围护结构!。中的围护《桩、围护《墙和其他挡土—结构可不考虑耐久】性要求仅满足施工期!间的使用即可但【对于可能在》设计中部分考虑【其承载作用的围【护,结构(如灌》注桩和连《续,墙,等)来讲应满足本规!范耐久性规定—中对材料和》构造的?要求
【
矿—山法隧道的喷射混】。凝土初期支》护(包含单纯锚杆喷!射混凝土《和带有钢《拱架的喷射混—凝土支护)》由于截面厚度小抗】渗性能差以及—施工质量和稳定性】不易控?。制等可?按照临时支护考虑】
—。 : , 地铁地《下结构?的耐久性主要与使用!。环境、材料、构造】、混凝土的裂缝【、施工质量和使【用阶段的维护等方】面有关耐久性设计】的内:容包括
】
? 1 确定结构!。和构件?的,设计使?用年限环境作用类别!和作用等级;—
《
《。。 2 进行有】。利于:减轻:环境作?用的概念设计包【括结:构选型?、布置和构造—;
:
,
:
: 3 选】。用混凝土材料—和,钢筋提出材料—的耐久性质》量要求;
【
:。
: 4 根据】耐久性?要求确定混凝土【保,护层厚度《;
—
? 5 设置防】水、排水等构—造措施?;
?
,
6 ! 提出混凝》土裂缝控《制要求?。;
》
7 !必要:时,提出针对严重环境】作用的多重防护【。措施与?防腐蚀?附加措?施;
《
【 8 提出针对耐!久性要?求的施工工艺与【质量验收要求;
】
】 9 《提出使用阶段的维护!与检测要求
—
— 混凝土结【构的环境作用—等级:可参照国《家标准混《凝土结构耐久性设计!规范GB/T 50!476的规定—。。执行对处于一般【环境条?件下且厚《度,不小:于300mm的钢】筋,。混凝土内衬》可不按薄壁构件【考虑在一面临水【另,一面干?燥的环境条件下可】不,考虑于湿交替作【。用其主要理》由是
?
,
,
》 1 内衬【在防水层《的保护之下;
【
?
2 !即使防水层局—部漏水?但隧道整体上还有】。防水层的包裹—能够:涵养:部分地下水不至【于使结构《环境形成完》全,的干湿交替》效果;
! 3 — 盾构?隧道管?片的混凝土标号和抗!渗等级高渗透深度】一般不易达》到隧:道内表?面(空?气侧)
【
素混凝!土构件在《一般环?境中可按I-A考】虑
】 , 地下结》构混凝土材料应严格!控制对?耐久性不利的成分】含量一般环境下的】混凝土中《水溶性氯离子—含量应不大于0【.08%三氧—。化硫含量应不大于胶!凝,。材料重量的4%【碱,含量应不大于3k】。g
?
《11.1.8 】地,铁建筑物由一系【列荷载特性》和,工,作状态完全》不同的?结构组成尤其—是部分地下结构的】荷载作用尚有—较大的?不确定?性目前?尚不具备全部—按以概率理论为基】础的极限状》态法进行设计的【条件因此本规—范,规定:地下结构的设—计可视其使用—条件:和荷载特性等选用】与其特点相近—的,国家:、行业或地方—颁发的土木》。工程结?。构设计?。规范进行设计受力明!确并具备条件的【宜按极限《状态:法设计;荷载不【甚明确?或,。尚不具备条件的可】。按破损阶段或按【容许应力法》设计;当使用条【件、荷载《、结构形式、结构】尺度、埋深和—地,质等条件《相近:且有:成,熟的工程案》例可以参照》时也可采用工程【类比法进行》。设计:设计所选用的—。设计规范应在设【计文:件中予?。以说明?
—。1,1.1.9》 施工监测(含第!三方监测)是确【。保地下工程施—工安全和环境安【全的:。重,要手段?也是进行信息化设】计和优化调整的【重要依据地下工程的!信息化设计应包括下!面两个目标
!
1【 , 通过施工监测信息!的反馈?及时:了解工程施工—安全和环境安—全状态;
—。
《 2 通过!。对量测数据的综【合分析必《要时修改设》计、施工《参数或提出改进【建议
【
11.《1.10 》 地下结《构的净空《尺,寸在满足地》铁建筑限界或其他】使用:及施工工艺要—求的前?提下应考虑施—工误差、《结构变形和后期沉】。降等影响而留出必】要的余?量
》
1】 施?工误:差一般包括
】
《 (】1):由于施工测量、【放线、铺轨、—隧道开挖、结—构沉放或顶进—等引起的结》构或线路在平—面位置和高程—上的偏离;
!。。
《 ? (《2):由于施工立模、浇筑!混凝土时《模板变形、》。地下连续墙成槽时的!墙面倾?。斜和局部突》出等造成结》构净空尺寸和位置】的变:化;
《
】 (3—。)矿山法《隧道施工时的超挖和!。欠挖;
【
: 【 (4)装》配式构件的制作误】差,、拼装误差和—。盾构隧道的圆度【偏差等
—
《 2 盾构】推进过程中隧—道中心位《置的偏离即所谓上】下左:右的“蛇行”在盾】构隧道的施工误差中!占有相当的比例【产生“蛇行”的【主要原因《有
》
: ,。 【(1)推《进,控制偏差导致盾构】机偏离轴线;
!
! (2)》。周围地层《不均匀导致盾—构偏:离轴线;
》
《
》 《(3)?纠偏过程中产生的偏!差;
—
? , (【4):并行隧道施工的影】响
》
》 盾构隧道施工【。的轴线偏差大小【除,与上述因素》有关:。外还与地质》条件、盾《。构隧道直径的大【小、线路曲》线半:径的大小以及管【片环宽的大小有【关根据国内外工程的!经验直径6m左右】的,地铁区间盾构隧道】施工的轴线偏—差一般可控制—在50m《m~10《0m:m之间
《
》 3 地下!连续墙的墙面倾斜】。和平整?度与地质《条件、挖槽》机的类型和》挖槽:方法:、混凝土浇注的速度!和质量有关据目【前的施工设备和技】术水平墙面的平均倾!斜一般能《控,制在基坑开挖深度的!1/300以内
!
《 4 — 隧道后期沉降【量与地层条件和【施工方法等因素有关!在软黏土地层—中要:注意地面超载、地】下,。水位变动、土体卸】载之后再加载以及】在反复?荷载(包括列—车荷载和《地震荷载)作用【。下引起?的,地层位移
》
,
— , 5 在确定隧道!。净空尺寸《时必须根据工程的】具,体情况综合考虑地质!条件:、隧道?埋深、荷《载状况、施工方【法、结构《类型及跨度等各种因!素参照类似工—程的实践设定—鉴于目前对影响净】。空余:量的各种因素尚【难以分项《确定设?计中一般的》做法是考虑诸多【影响因?素后按综合偏差预】留此:外视:施,工方法的不同有的】净,空余量可在开挖轮廓!中预留如《矿山法隧道的围岩】变形量、明挖结构】围护墙的倾》斜、不平度和位移】等
—
11.《1.11 为确】。保行车安全同时也为!满足其他使用及施工!工艺的要求特—作此条规《定,
11】.1.12 【关于盾构法隧道的】覆,土厚:度
:
!盾构法隧道埋深【应根据隧道功—能、地?面环境、地》下设:施、工程地质—和水文地质》条件、盾构》特性、施工方法、】开挖断面的大小等】确定
?
:
》 :日本规范中提—。。出隧道顶部必要【的,覆土厚度一》般为1.《0D~1.5D【(D为隧道》外轮廓?直径)本规范提出盾!构法:施,。工的区间隧》道覆土厚《。度一般不小于—1.0D规定盾构】隧道的覆土厚度主要!考虑到盾构隧—道,施工对周围》环境的影响以及隧道!施工和建成》。使用期间的安全问】题
:
:
,
》 盾构?隧道施工对周围环境!的影响主要有两个方!面,
— 】1)盾?构,隧道施工引起的【地面隆沉对》。临,近地面建筑和地下构!筑物的影响》根据国内盾构隧道施!工的经验一》般情况下在》满足隧道覆土厚度1!.0D以《上时土压平衡盾构】施工引起的地面【隆沉能够《控制在+1》0mm~-2—0mm以内》对环境的《。影响:较,小泥水盾构对隆【沉,的控制则《更好
《
】 2)—盾构推?力对:临近地下管线的影】响根据国内城市管线!实际敷设的深—度通常情况下—采用6m左》右,的覆土可《以基本满足》要求
! 虽然在—工程实践《中突破最小覆—土厚度限《制取得?成功:的实例也有不少但】不建:议在没有采取任何】措施的情况下长距离!采用小?于最小?覆土规定的盾—构,隧道
【。。
在埋深较!小且穿越《江河条件下施—工的盾构隧道为【。确保施工安全也可采!用临时覆盖》等措施?
—。 双圆盾构】的,最,小覆盖?。。层厚度可按》不小于其高度控制】
— 1 — 关于并行隧—道的间距《
】 这里所指—的,并行隧道是指在一定!区段内两座或—。两座以上的隧道在平!面或:立面上平行且近【距离设置的隧道近】距离并行设》置的盾构《隧,道施工期间将产生相!互影响这些影响主要!有
:
》 《。 , 1)先—行施:。工,的隧道受后期—施工隧道推》进影:响受:。力环境?改,变、产生《位移和?变形;
》
》 2)!隧道注浆对相—邻,隧道:的挤压作用》;
?
?
? 3)地!表沉降量过》大;
【
: ,。 ? : ,4)后施工》隧道的施《工安全性差
【
— 日本规范—指出“平行设置的隧!道无论?是,在水平方向还是【垂直方向只要—其相:隔距离小《于隧道外径(1【。.,0D)就有》必要对其《。进行充分的论—证尤其是《净,距小于0《.5D时就有必【要进:行详细的论证”后】。筑隧道在先行—隧道下部施工时影响!更大前?苏,联地:下铁道设计规—。范规定在软土地层中!当平行隧道净距大于!1.0D、岩石地层!和硬黏土层里不【小于0.5D时无】须考虑?相互影响可各—自按单线隧道设【计,
】 本条款规定【平,行隧道净距一般不小!于隧:道外轮廓《直径当不能满—足上述要求时—应根据土层条—件、隧道间的相互关!系、隧道孔径、【施工方法等具体条】。。件及各座隧道—施工的先《后次序分析并行隧】道的相互影响—必要时?应采取?相应措施
【
》 2? 关于矿》山法隧?道的覆土厚度
【
,
:
本【条矿山法隧》道的最小覆土厚【度主要是指采用矿山!法(或称浅埋—暗挖法)施工的位于!第四纪地层的—。中,小断面隧道(开挖宽!度小于10m)【这,类隧道?在近20余年有【大量的工《程实:践成功的经验很多并!且,不乏浅覆土(覆土厚!度小于1.0倍的】开挖:宽度:。)的成功案例—本条之?所以规定《最小覆土《厚度:要求主?要考虑到
》
》 》 : 1)?满足此要求的覆土】厚,度时:施工通常不需要【采,。取特殊的《措施而当隧道—采用超?浅埋设置时应有针】对性的采取特殊措】施,。;
!。 , 》2,)这类隧道一般用】于区间?隧道受车站埋深的影!响通常覆土》厚度均大《。于1.0倍的—开挖:宽度
》
? 3 【关于矿山法》车站隧道《的覆:土厚度
】
本条主要!指采用矿山法(或】称浅埋?暗挖法)施工的位于!第四:。纪地层中的车站隧】道根据经《验这类隧道》的覆土厚度一般情况!下宜:不小于6m
】
,
《 4 《 关:于沉:管隧道的覆土厚度
!
?
—沉管隧道的覆土厚度!对工程造《价有重?大影响必须综—合考:。虑本条所列各种因素!后合理确定》。在保证隧道安全运】营的基础上宜浅【不宜深国《际隧道协会(—IT:。A,)建议的最小—覆,土厚度?为,。0~0.5m
】