11 【 地下结构
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11》.1 一般规定
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1》1.: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
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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!
1【1.: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;
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— ? (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;
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】。 , (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;
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? 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;
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? 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【
1【1.1.5 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
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, : ,。 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—
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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TBM法》施工地下车站一般】采用矿?山法施工
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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100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
【
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《 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
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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
【
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, 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;
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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;
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》 6 【提出混凝土裂缝控制!要求;
《
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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,;
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【 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 5047—。6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
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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)
【
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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3《kg
【
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
【
11?.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
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【 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?
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【 》(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;!
:
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《 (4)并!行隧道?施工的影响
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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50mm~1【0,0mm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1/30】0以:内
:
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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
!11.1.1—1 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+10》mm~-20—mm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《(ITA)建议【的最:小覆土厚度》为0~0.5m【
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