11— :地下结构
【。
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11.》1 ?一般规定《
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《
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
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?。 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
】
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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
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】 (: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;
《
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》 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
《
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
?
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》 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5【0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
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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》;
】 , 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G》B/T 《50476的规定】执行对处于一般环境!条件下且厚》度不小?于3:00m?m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
!
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
》
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6》m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~10】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1/300】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【
》
11.1.1【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《1.0?D以上时土压平衡盾!构施工引起的地【面隆沉能够控制【在+10mm~-】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6!m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10!m)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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