。。
11.6 ! 结构设计
】
:
11.6.】1 第3》款 普通钢—筋混凝?土结:构的最大计算裂缝】宽,。度允许值《
! 1 新版—混凝土结构》设计规范GB 【50:010放宽》了,裂缝计算的要求对】三级裂缝《控,制要求的钢》筋混凝土构件—。(即允许出现裂【缝的构件《)采用荷载的准【永久组合替代—。了上一?版规范的标准组合】来计算裂缝宽度【并调整了《受弯、偏心受压构】件受力特征系数的】取值(由2.—1调整为1.9【)
?
— 2 表—11.6.1是根据!耐久性要求提—出的考虑《到地铁地下结构基】本,均设置有利于保护】混,凝土结构的防—水层且结构的—厚,度也:比较大因此》本规:范对于干湿交—替条件下的裂缝宽】度进:行了有条件》放宽即厚度不小于】300mm的结构】可不:考虑干湿交》替作用最小》裂缝宽度可按照【洞内干燥环境或洞】内,潮湿环境条件—下裂缝宽度》0.3mm控制
】
【 , 当有外观》要,求时最大计》算,裂缝宽度《允许值不应》大,于0.2mm
】
】3 当混凝土保】护层厚?度,。较大时虽然裂缝宽度!。的计算?值也较大但》从总体上看较大【。的混凝土保》护,层厚度对防止钢筋锈!蚀是有利的》故本规范《规,定当设?计采用的最大裂缝】宽度计算式》中保护层的实际【厚度超过《30m?m时:可将保护层厚度的】计算值取为》30mm
—。。。
,
? , 第5款 【 结构的计算简图
!。
】 1 《为了反映双》层衬砌的实际受力】情况结构分析时【应选用与其传力特】。征相符的计算模【型和截面计算参数】;
:。
》 2 —。 按结构实际受载过!。程分析的必要—性
》。
? 除《。了放:坡施工的《明挖:。结构或?用全断面《法开挖的矿》山法隧道以及单【圆盾构隧《道外现?代地铁结构的受力大!多有以下特》点
》
【 1)结构的】。主要受力构件常【兼有临时结构与永久!结构的双《重功能其结构—形式、构《件组成、刚度—、支承条《。件和荷载《情况在结构形成过程!中,。不断变化;
—
》 — 2)结》构受力与施》工方法、开挖步序】和,。工程措施关系—密切尤其是用矿【山法施工的》大型地下车站—开,挖,、初衬、二衬、【临时隔墙的解—体交替进行结—构,体系应力《转换:频繁:而复杂;
》
【 , 3)新施!作的构件是在既有】结构体系已产—生变形和应》。力,的情况下设》置的荷?载效应?有连续性《。
! 上述特点决定【了结构体《系中某些关键部位受!力的最不利情况【往往不是在结—构完成后的使用【阶段所以《。传统的不《考虑施工过程影【响、结构《完成后?一次加载的计算模式!或虽考虑施工阶段】和荷载变《化的影?响却忽略结》构受力连续性的分】析方法都不能反映】结,构的实际受力情【况按此进《行的设计也》不一定是安全的【所以:本规范提倡》。按结构实《际受:载,过程:进行结构的内—。力和变形分析这含】有两层意思一是在施!工,阶,段按施工过程进【行分析;二是—使用阶段分》析,时要考虑施工阶【段在结构体系中【已,产生的?内力:和变形即所谓—受,力的连续性;三【是,分阶段计算时考【虑结构受力》连续性的方法—
! ,在分:阶段计算结构的内】力时:需要考虑各》。阶段之间受力—。的连续性基本方【法有:“总和法”》和“增量法” 【 (:。也称“叠加法”)】两者:都可:用于整个受力过程】中结:构体:系的刚度或构件组成!不发生改变的情况否!则只应采用增—量法总?和法的?典型实例是明挖基坑!在开挖和加撑阶段】对围护墙的受力分】析此时已知外—。荷载是?各施工阶段实际【。作,用在结构上的—有效土压力或其【他荷载?在支撑处应计入设】置,支撑前该点》墙体已产生的水平位!移,由此可直接求得当前!施工阶段完》成后结构的实—际位移及内力—。采用增量法》计算时?外荷载和《所求得的结构位移及!内力都是相对于前一!个施工?阶段完成《后的增量对盖挖逆作!结,构和初衬、》二衬交互《施作的矿山法车站结!构都需采用》增量:法计算
【
? 关于侧向【地层抗力和地基反】力
【 侧向地【。层抗力和《地,基反力可统称为地层!抗力通?常地层抗力的—考虑有两种方—法一种?方法是假定地层【。抗,力与地层位移无【关是与承受的荷【载相平衡的反力并事!先对:其分布形式》进行:假,定;另一《种方法则《认为地层抗》力,从属于地《层,的变形一般都假定】地层抗力的大小与地!层变形成线性—关系并?称,之为弹性抗力前者】适用:于地层相对于结【构刚度较软弱的情况!把结构视为刚体多】用于计算地基反力;!后,者,适用于柔性》结构多用于》计算侧?向抗力
—
,
,
, ? 地层抗力有利【于地:下结构承载力—的提高但其大小及分!布,规,律与地下结构—的型式及《其在荷?载,作用下的变形、结】构与地层的刚度、施!工方法、回填与压浆!。情况、土《。层的:变,形性质有关在设计中!应慎重确定在确【定地层抗《力时反映抗力与【地层位移之间比例】关系的基床系数是一!个,重要的计《算参数它与地—层条件、受》。力方向、承载面【积、构件《。形状和?位移量等因素有【。关一般可通过实【验、查表并结合地区!经验选用《。但要注意室内小【尺寸试件试验—得出的?结果往往偏》高用于基坑围护【结,构,的,受力分析《时,基床系?数可取为《。与深:度无关的《常数(常数法)或与!深度成比例(m法)!当假定?为与深度无关—的常数时开挖面坑】底以下一定深度【范围内宜《。取为三?角形分布以》反映基坑开挖—过程中坑底土体受】到扰动而使其—强,。度降低的实际情【。况在软土地层中这】。一深:度,取,3m:。~5m;在其他地】层中可取围护结构截!面厚:度的:3倍
?
【 第?8款 《车站结构纵向强【度和变形的分析
!
】当,明挖结?构沿:纵向间隔一》定距离?设置:伸缩缝时其》纵向应力一般不会成!。。为控:制结构设计》的因素但遇本款所列!情况时必《须分析结《构的:纵向应力除》温度变化和混凝土收!。缩影:响外一般可采用弹】性地基梁模型进【行分析?求出其变形和内力】后检算其强度当地下!连续墙采《用,普通圆形接头时【接头部位的》强度:检算:不,应考虑其参与工【作
?
】软土地层《中为了确保行车【安全:一般沿车站纵向【不设贯通结构横断面!的伸缩缝这种—情,况下:。即使没有本》款提到?的前三?种因素也必须考虑】温度变化、混凝土收!缩和地基纵》向不均匀沉降对【车站结构的》纵向变形和内力【的影响
—
11.6.2! 关?于基坑工程的设计
!
《
第—1款 关于基坑工!程,的安全等级
】
《 因我国地域】广大各地工程地质】和,水文地质条件千【差万别因此》各地地铁基》坑工程的安全等级分!级标准并不》一致在?进,。行工程设计时—应根据建设场—地的工程地》质和水?文地:质条件以及》基,坑周:围环境条件和环【。境保护要《求因地制宜的—确定基?坑,工程的安《全等级
《
《
? 我国各》城市地铁采用的基】坑工程安全等级的】标准见表10~【12表中H为基【坑开挖?深,度
《
表1》0 上海地铁【基坑工?程的安全等级
!
!表11 《 广州?地铁二号线、—南京地铁一号线基坑!工程:的安全等级
】
—
,
,
【表12 深圳地】。铁一期?工程基?坑,工程的安全等级【
—
,。
》
:
【 第3?款 : 关于基坑工程稳】定性检算内容
!
,
,
本条款】给出了不同支护形式!一般情?况下基坑工程稳定性!检算的主要项目【。建议
! ?各类稳定安全—系,数,的取值应注意—以下两点
【
,
《。 (1)现有基坑!稳定检算的各种【公式大多《。。建立在浅基础—的基底稳定或土坡稳!定概念的基础—上这:与深大基《坑或用围护结构【护壁的情况不完【全相同加之由于试验!手段的局《限,检算中?一些直接影响基【坑稳定性的》土体:指,标尚不能《准确反映在基坑开】挖过程?中土:体真实的《应力状态尤其难【以,反映不同部》位土体卸载或降水等!情况对土《性的影响此外各【。城市:地质条?件不:同,对基坑稳定》考,虑,的侧:。重点不同所采用【的公式也不同即【使公:式的形?式,相同一?些系:。数的取值和所选用】土层的抗剪强度指标!也不:尽相同因此各类基】坑稳定?安全系数的取—值,必须参照《地,区经验确定》;
:
》 ? (2)基坑—开挖过程中出现的】坑底土体的隆—起等现象将引—起坑外土体》的变形和地表—沉,降所以在基坑稳定性!检算中有些检算【项目的安全》系数与基《。。坑的保护等级—是,。有关联的例如上海】地铁:基坑工程《施工规程SZ-0】8规定对《。于一、二、》三级基坑(》划分:标准见表11.6】.2-1)的—坑,底土抗隆起稳—定的安?全系数分别》采用2.5、2.】0和1.7(计【算时土体的抗—剪,强度指标取峰值的0!.7倍)在上—海市标准基坑工【程设计规程D—BJ 08-—。。。61中?对坑底土抗隆起【和围护结构抗倾覆】稳定:。的安全系数也是按照!基坑安全《等级:区分的?
【 第4款— 桩、墙式围护】结构的计算》方法:
,
《
本—。。规范推?荐采用侧《。向地基反力》法其:特点是将《围护墙视为》竖向:弹性地基《上,的结构用压》缩刚度等效的土【弹簧模拟地层对【墙体变形《的约束作用可以跟踪!施工:过程逐阶段地进【行计算?由于能较好地—反映基坑开挖—和,回筑:过,程中:各,。种基本因素如加【、拆撑、预》加轴力等对围—护结构受《力的:。影响并在分步—。计算中考虑结构【体系受力的连—续性因?而被:我国工程界》公认为是一种较好】的深基坑围》护结构的计算方【。。法当把围护结构【作为主体结构的一部!分时还可以较好地】模拟围护《墙刚度和结构—。组成随?。施工过程变化等各种!复杂情?况特别适用于地铁】。结构的?受力分析在竖向【弹性地基《梁,模型的基础上—按照内部结构的施作!顺序过渡到》弹性地基上的框架模!型就可以求出地铁结!构从施工开》始,到长期使用的—全过程中各个时【段的:内力和变形
!
》 第5款 桩【、墙式围护结构的】土,压力取值《
:。
》 , :基坑开?挖阶段作用在围护】结构墙背上的—。土,。压力视?墙体:水平位移的大—小在主?动土压力和》静止土压力之间【变化当墙《体,水平位移很》小时:。墙,背土:压力接近静止土压】力,并随墙体水平—位移增?大,而减小最终达到土】压力:的,最,小值即主《动土压力设计时【应根:据对:围护结?构的变形控制要求以!及实际?。的变形情况结合地区!经验合理确定墙背】土压力的计算值【
《
通常】认为采用《。盖挖逆作法施工时由!于用刚?度很大的顶、楼【板等水?平构件代替临时【支撑基坑开挖—过,程,中墙体水平位移一】般较小?墙背:。土压力可近似—地按静止土》压力考虑《顺作:法施工的情况则较为!复杂上海地基基础设!计,规范DGJ 0【8-11规定视变形!。控制要?求墙背土《压力可取《0.5~1.0【倍的静止《土压:力并:不得小于《主动土压力另外在】。岩土工程勘察规【范GB 50—021?中规定的墙背土压】。力系数的取值也与支!护结构墙《体允许产《生的:变形程度有》关
《
在采!。用竖向弹性地基梁模!型计算时假定基【坑一侧坑底》以下土压《力由两部分组—成即静止土压力加】土抗力所《以作用在墙背—上的有效土压—力,为墙背土压力和基】坑侧坑底以下静止土!压力:的代数和由于目前对!开挖过程中坑底以下!被动:区的土体应力状态】尚难以准确把握工程!设计中对《墙背坑底《以下:有效土?压力有各种简化如假!定,为与基坑面土—压,。力数值相等》的矩形分布或在【坑底一定深》度范围?内为三角形分—布等
《
?
》。实际作用在墙上的土!压力是随开挖过程】变化的但为》简化计算当》作用在?墙背的土《。压力比较明》确时一般都》假定在整个施工阶】段墙背土压力为【定值对于受力不对称!的内撑式《结构:(包括?偏载或两侧围—护结构刚度或基坑开!挖深度明《显不同时)以及矩】形竖井结构由—于作用在墙背的【土压力?与墙体和地层的刚】度、墙体《的变形、结构的平】面和空间尺度以及】偏载大小有密切关系!其,在数值上及空间【分布:上均不甚明》确宜采用墙背土压力!随开挖过《程变化的分析方法把!围护:。墙和支?撑体系视为一个整】体,或按空间结构进【行分:析
《
— 第6款 软土】地层中?。。的水平基《床,系数取值
【
【。由于软黏土》的流变特性水平基】床系:数与基坑开》。。挖选用的时空参【数和地质《条件等关系》密切当围护结构按竖!向弹性地基梁模【型计算?时考:虑上述因素影响的】水平基床系》数的取值方》法见上海市标准地基!基础设?计规:。范D:。GJ ?08-?11
—
11.6.3 ! ,关于明挖法施工【结构的计算
【
《 1 作用!。在明挖结构》底板上的《地基反?力的大小及》分布规律依结构【与基底地层相对【。刚度的?不,同而变化当地—层刚:度相对?较软时多接近—于均匀?分布;在坚》硬地层中《多集中分布》在侧墙及柱》的附近;《介于二者之间时地】基反力则《呈马鞍形分布—
【 为《了反映底板》反力这一分布特点】可采用底板支承在弹!。性地基上的框架模型!来计算目前国际隧道!协会(ITA)【。大多数成员都采用这!一模型
—
计】算中应注意两点
】
《
!1)底板的计算【弹簧:反力:不应大于地基的承载!力所以对于软弱地层!需通过多次计—算才能取得较为接】。近实际的反力分【布;
?
《
— : 2:。),在水反力的》作用下底板弹簧不】能受拉
【
综上所!。述本规范规定明挖】结构宜按底板支【。承在弹?性,地基上的结构进行计!算对:于设置在《软弱地基上的小跨度!结构也可近》似假定底板反力【为均匀分布进行计算!
》
当围【护墙:作为主体结构—使用时可在》底板以下的围护【墙,上设置分布水—平弹簧并在》墙,底假定设置》集中竖向弹簧—以分:别模拟地层对—墙体水平变》。位及竖向变位的约】。束作用此时计算所得!。的墙址竖向》反力不应大于围护墙!的垂直承载力
!
《 : 2 结》构受力分析的两【种基本方法及其【比较明挖结构—使用阶段的》受力分析目前有【两种方法即考虑【施工过程影响—的分析方法和—不考虑施工过程【影响的分《析方法前者视结【构使用阶段》。的,受力为施工》阶段受?力的继续《因此这种分析—方,法可以?。考虑结构从》施工开始《到,长期使用的整—个受力过程中应力和!变形的发展》过程;后者则—是把结构《施工阶段的》受力与使用阶段的】受力截然分开分【别进行?。计算两者间的应力和!变形不存《。在任何联系计算经验!表明
《
【 1)是否!考虑施工过》程对框架结构使用】。阶段:受力:。的影响对计算结【果有较大《影,响虽然影响》程度:随着:内衬墙与围护结构】的结合方《式、:施工:方法(顺《作或逆作)、结构覆!土厚度和水反力【大小:。的不:同而:存在较大差》。异,。但基:本,规律一?般是不会变》的例:如按不?考虑施工《过程影响计》算时地下墙迎—土侧底?板节点处的弯矩明显!偏大、?框架结构底板外侧】和顶板跨中弯矩【偏,小等;?
! 》2)考虑《施工过程影》响的分析方》法虽然计算较—繁,杂但能较好》地反映使用阶段的结!构受力对施工—阶段受力的》继承关系以及结构实!际的受?力过程且配筋—一般较为经》济故:对,。量大面广的》地铁:工程在施工图设计】阶段宜采用这种分析!。方法按考虑施工过】程影响?的分析方法求得的结!果进行地下墙—的配筋时如果在结构!分析时没《有单独考虑包—括支撑温度变化等对!墙体施加《的预顶力影响其迎】土侧的配筋量应在计!算的:基础上适当提高为了!减少计算工》作量应开发计—算机专用《程序;
》。
【 3—)不考虑施》工过程影响的分析】方法可作《为,初步设计阶段选择结!构断面的参考
】
【 ,关于明挖隧道的整】体性:验算要求
】
》。 1 抗》浮
》
,
—。 , , 1:)处于高地下水【位,中,的明挖结《构遇下?列情况时应》验算其抗浮稳—定性
》
》。 :。 ? 《。 (1)覆土浅、】结构大而深;
【
— , 【 (2》。),从隧道向地面过渡的!敞口段
《
:
《 2)!在验算结《构抗浮稳定性时对】浮力、抗浮》力的计算及抗浮安】全系数的取值—均需慎?重
】 — 抗浮?力一般有隧道自【重、隧道内》部静:。荷载及隧道上—部的:有,效静荷载也可—考虑侧壁《与地层之间的—摩,擦力应注意》抗浮:力是随施工过程及】使用阶?。段不断?变化的施工期间【由于静荷载尚—未全部作用在结构上!抗,。浮,稳,定性往往会成—。为问题
【
》 ? 3)《。抗浮安全系数—目前尚无《统一规定宜》。。参照类似工程根据】各地的工程实—践经验确定我国各】城市地铁采用的抗】。浮安:全系数见表13
!
表》13: 抗浮《安全:系数
!
,
】 : 4)抗》浮,措施若抗浮安—全,系数不能满足要【求则应采《取,抗浮措施《措施可区分》为消除浮力》和抵抗浮力两—大类
?。
— 《。 【(1)施工阶段的】临时:抗浮:措施
【
】 】 ①通过降低地下水!位减小浮力降水减压!。时应避免引》起周围地层下沉;】
,
】 【 ? ②《在,底层结构《内临时充《水、填砂或增加其】他压重?;
:
— — : ? ? ③在?底板中设临时泄水孔!消除浮力
!
! (2)【使用阶段《的永久抗《浮,措施
】 — 》 ①—增加结?构自重此方法—简单:易行但由于结—构体积增大的同时】浮力:也随:之增加所以一—味地通过增加自【重达:到抗浮的目的往往】是不经济的一般多】用,。于增:加少许?的自重即可》满足抗浮稳定—要求的情况》;
《
》 《 》 ②在结构!内,部局部用混凝—。土充填增加压重【;
?
》 《 】 ③在底—板下设置土锚或【拉,桩,。在软黏土地层—中采用土锚或拉【桩时对?桩土间的摩擦力的设!计取值应作限—制不宜超过》极,。。限摩阻力的一半【否则在浮力的长【期,作,用下由于土》层的:。。流,变效应会导致变形】。过大另?外抗浮安全》系数:不宜:小于2~2》.5:;
:
【 ! : ?④在底板下设置倒】。滤层泄?水引流这一措施可以!完全消除水浮力对】结,构的作用不》仅解决了地下结构】的抗浮稳定性问题还!可减少结《构底板和其他构件】。中的弯曲应力;
】
?
》 : ! :⑤利用围护结构【作为主体结》构的一部分共—同抗:。浮围护墙兼有挡【土,、止水和抗》拔,等多项功《能因而在《实际工?程中得?到,了广泛应用但须注】意此种形《式的结构在满足整】体,抗浮稳定性要求【的同时在向上—的水反?力的作用下地下结构!将产生以两》侧围护?墙为支点的整体挠曲!变形地下结构—的宽度越《大整体上《挠的倾向《越明显由此在地下】结构顶底板中产生的!附加弯曲应力也越大!所以:当地下结构》的宽:度较大时该方—法不一定是最经【济的抗浮措施—。
》
此种【抗浮措?施用于内衬墙与围护!。墙为复合《式结构时需》在,隧道的顶部设置【与围:护墙整体《连接的压《梁通过压《梁把作用《在地下?结构上的浮力传递】到围护墙上
】。
? ? 2 《整体:滑移在斜坡上—。修建的?明挖隧道《当作用在《隧,道左右两侧的水平】荷载有很大的差异】时或:直接支承在隧—道上:。的,结构物地震中承受】。。很大水平《力超过了由侧向被动!土压力?及隧道底部》结构与土壤之间【的摩:。阻力形成《的水平抵抗》力时隧道就》有可能出现整体滑】移的危险一般—可采取地《基加固或在》底板下设《置永久?性土锚等措》施防治?
,
:
— 3 地》基的垂直承载力一般!的明挖隧《道都:比和它同体积的土】。的重量轻地基垂【直,方向的?承载:能力大多《数能满足设计要求】但当地基非常软【弱基底土因》施工被?扰动或桥台、高层建!筑物等重型结构物直!接支承在明》挖隧道上《。时应仔细研究地基】承载能力是否在允许!范围内超过时可采用!地基:加固:或桩基等《措施验算地基—承载:力时可扣除底板水浮!力的影响《
11】.6.4 关【于盖挖逆作法施【工的结?构设计
! 1 盖挖!法的适用条件盖挖】法是:在交通流量大的市】区修:建浅:埋地:铁,车站:的一种有《效方法视基坑开挖】和施作结构顺—。。序的不?同又可分为盖—挖顺作法和盖挖【逆作法两大类—盖,挖顺作法对地面【交通影响的》。时间:。短、造?价较低?、工程难《度不:大、作业环境较好】、结构防《水可靠适用于地【层,较稳定?、一般挖深》的双层地《。铁车站盖挖逆—作法通常以结—构顶:板代替临时路面在】其上覆土后即—可恢复地面交通在】顶板的下面自—上而下分层开挖基】坑和施?作结构适用于地层】软弱、挖深》大、:需要严格控制—施工引起的地面沉】。。降的情况除》此之外还有一—种所谓?的半逆作施工法其】特点是在施作—永久:结构的顶《板以后用顺作法施】工顶板以下部分
】。
:
【2 施工期—间地面交通的—处置:盖挖逆作《地铁车站的》结构:形式、支护方案、施!工,方法、机《具和技?术,措施的选择与施【工期间?对地面?交通的处置要—求关系密切》必须在总体设计阶】段,把地面交通的—。处置要?求作为设计的—一个重要边》界条件予以明确【
:
》 为《了充分发《挥逆:作法的效《益必须把减少施工对!地面交通的》干扰作为盖》挖逆作地铁车站总体!设,计的重要内容尽【可能压缩破》路,、改移地下管线【、施作?侧壁支护、中间竖】向临时支撑系统和顶!板、回填及恢—复,路面等项《作业占用道路—的时间和空》间
?
》 施工期间地面!交通的处置一般有以!下三种选择
【
?
: 《。。 1《)临:。时断道或封闭部分】宽度的路《面;
】。 《 2》),分条倒边《施工:结构顶板;
!
! 3)夜间施工【、白天恢《复地:面,交通
?
!在以上的《选择中?随着施工对地—。面,交通干扰的减少工】程难:度和投资《也随:之增:大并对?工期等产《。生重大影响就—是,说在逆作法中要求】施工对城市正常【秩序造成的》负面影?。响越小工程投—入就越大必须—兼顾城市和工程两】方面的承《。。受能力根据车—站的具体条件通过慎!重比:较确:定,。。一,个大体能为各—方,接受的交通处—。置方案或封路—时间应尽可能—采用方式1》)或方式2)—采用:方式3?)时宜尽量减少车】站埋深采用机动性较!强,的钻孔?灌注桩作为基坑的】支护并用预制构件】代替现浇顶板
【
— 3 中【间竖向?临时支?撑系统
【
《 , 1)系统!。组成:及一般?形,式中间竖向临时支撑!。系统由?临时立柱《及其基础组成系统的!。设置有三种方式
!
:
【 (】1)在永久柱的【两侧单独《。设置临时《柱;
》
》 , !(2)?临,时柱与永《久柱合一;》
《
: 【 (3)】临时柱与永久柱合】一同时增设临时【柱
《。
— ? :由于方式《(2)?可以:简化施工、》加快暗挖作》业,进度:和降低造价目前已】经成为一种》。主流方式此时车【。站立柱的纵向间距】是一:个重要?的设计参数除考虑】建筑要求外还—要结合地层条件【。和工期等要求经综】合比:较后确定一般—宜控制?在6m~7》。m当临时柱的荷【载,很,大时:可采用方式(3)】例如上海地铁—常熟:路站为?一个:双跨双层结》构,柱的:。设计轴力高》达8000kN【。为此:施工期间在两个永】久柱之间增》设一根临时柱
【
:
】 2)》结构选型《中间竖向临时支撑】系统是结构封底【前承受?和传递竖向》荷载的主《。要受力构件其承【载能力、刚度和稳定!性关系工程的—成败为了《顺利地将荷载传【。给,地基并把地基—沉降控制在结构【变形的允《许范围内必》须合理选定竖—向支撑及其下—部结构的形式—和施:工方法
—
》 , : 施工阶段的】临时柱通常采用钢管!混凝土柱或H型钢】柱柱下基础可采用】桩基或条基桩基可】采用钻孔灌注桩、】人工挖孔桩、钢管】打入桩或异》形桩等条基一—般造价?。较高:仅在特殊需要—时采用
】
: 【3,)中间临时》立柱的定位》方法及精度要求在】软土地层中中间【立柱一般安装于直径!900mm》~,1,0,00mm的深—孔内:它的准确就位是逆】作法:施,工中:的,一项关?键技术为了保—。证中间立柱的承载能!力,和连接节点传力可】靠必须严格控—制中间立柱的定位精!度并在柱《的设计中《根据:施工允许偏差—计,入偏心的影响对于】双层车站一般要【求立柱的《定位偏差不大于20!。。。mm的?同时其垂直》度也不大于1/50!0;三层《及三层以上的—地下车站垂直度【的控制应更为—严,格
—
立柱【的定位有《两次:法和一次法之分两】次,定位法?的特:点,是在柱顶(地面【。)和柱底均设有【定位装置柱顶一般是!通过双经纬仪跟踪】校正后?予以固定《柱底则?通过下人《。操作保?证其对中及固定避】免后续作业造成柱】身晃动和位移采用两!次,定,位时:柱下桩基采用灌【注桩时混凝土需分】两次浇筑第一次【浇至柱底附近—用人工?凿除顶部《劣,质混凝土《、待立?柱就位后再进行【。。二次浇筑不仅作业】程序复杂、工作条件!差、费工费》时而且在一》般含:水,。、松软?。的土层中对》孔,壁需有专《。门,的防护措施一次【定位法?则是:在地表定位通过【特制的装置控制【桩身:。的垂直度并将—其固定可《一次完成水》下混凝土《的浇筑虽然》作业技术《难度大但可以—提高工效、争—取工期是《当今软土地》层中逆作技术—发展的方《向
:
—。 4 节点】构造逆?作法施工的车—站结构其交汇于【同,一节点的各构件并】非,同步:完成构件之间—的相:互连接能否》真,正反映预期的工【作状态主要取决【于,节点的构造》形式、施工精度和施!工质量对节点构造】的基本要求是连接简!单、:传力可靠、》在逆作的特定环境下!。可以操作并为—后续作业提供施【工条件?
— 逆作—车站的关键节点有以!下几处
》。
】 1》)地下墙与顶—、楼、底板》等水平构件的连接;!
,。。
:
《 : 2)后】浇梁:。与中:间立柱的连接;
!
】 : 3)中间立柱与!其基础如H型钢【柱与钢管桩、—钢管混?凝土柱?与灌注桩的》连接等
】
? 采用钢管混凝土!。柱和H型钢柱时【梁,端剪力通《过柱:。上专:门设置的钢牛—腿传给立柱》。而钢:管混:凝土柱一《般是在其两侧设置】双梁承受节点弯【矩;H型钢柱—由于可在其翼缘【上穿:孔,供梁的部分负弯矩】钢筋通过故而—梁的总宽《度较窄
《
】 5 ? 沉降控制逆作法施!工时必须严格把边】、中桩的《升沉控制在》结,。构变形和节点连【接精度的允》许范:围内通常要求相对沉!降不:大,于0.003L(L!为边墙和立柱之间的!跨度或立柱之间的】跨度)一般措施包括!
?
【 1)选择】较好的土层作—。桩、墙的持》力层或采用条基;】
】 —2)选择摩阻—力大:、抗沉降能力强【的桩型如扩》底桩:、多分支承力—盘桩和?竹节桩?等,;
:
:
】 , 3)《增强边墙的整体刚度!灌注桩作护》壁时应设置具—有,足够刚度的内衬墙并!在桩顶设《置刚度较大》的冠梁;连续墙【作护壁?且不:设内衬时其槽段之】间应采?用能有效传递—剪力的接头》如钢:板接头?等;
《。
》 4】)选择合理》的施工工艺、加强】施工质量控制把沉渣!。减至最少措施包括配!置高:质量的泥浆并加强泥!浆质量监控;采用】反循环技术;加强】工序衔接减少—成孔(槽)》后,的,搁置时?间;提高清底质量等!。;
?
?
】 5)?通,过注浆提高桩、墙】底部混凝土的密实度!及围岩强《度
—
6 施!工缝处理采用逆作法!施工时主体结构【。的内衬墙和立柱【是在上部混凝土达】到设:计强:度后:再接着浇筑的由于】浇,筑过程中在》混凝土表面形—成的:气泡、混凝土—硬化过程中》产生的收缩和—自身下沉等影响施工!缝处不可避免—地会出现缝隙对【结构的强度、—防,水性和?耐久性造成不—利,影响为此需对施工缝!。进,行特:殊处理
【
—一般多在侧墙上设】置L形接头》中柱设?V形接头接头倾角以!20°?~,30°为宜
【。
】施工:缝处理有直接法、注!入法和充填法之分】直接法为《传统施工方法注【入法是通过》预先设置的注—入,孔向:缝隙内注入水泥浆】或环氧树《脂充填法是在下部混!凝土浇?筑到适当高度—。(一般与施工缝之】间留10m》m,~15mm空隙)、!清除浮浆后再用【无收缩混凝土或砂】浆,。充填
《
,
:
从实际效!果和室?内试:验的结?果看即?使采用无收缩混凝土!直接法也难以完全】消除新、旧混凝【土之间的《缝隙由于其上下【两部:分混凝土不能有效地!形成整体使构件的】传力性能和防—水性能?大为降低因此这种】方法常与注入法联】合使用?
?
【室内试验表》明用注入法或充填法!施工时?施,工缝处钢筋分担【。的荷载比整体浇筑】时增:大约10%~30%!;,施工缝处在20m】水头下开《始渗:水25m《水头时出现》漏水现?象这说明虽然注入法!和充填法的接头性】能较好但《仍难以达到》。整体混凝土》的,状态:
》
综—合以:上情况?并考虑到《地下逆作在恶劣的施!工环:境下对施工质—量,难以全面《控制在盖挖逆作【。车站的结构设计中应!。充分考虑施工—缝可能?。存在的缺欠》具体做法如下
】
?
!1)中间立柱尽可】能采用钢管混—凝土柱使《。之一步到位避免在永!久柱中出现逆作接头!。;
! 2)】如果采用直接—法施工立柱的全部荷!载应由劲性钢筋【承,担;用注入》。法或充填法施工的】钢筋混凝土》柱和边墙其配筋【。量宜在理论计算的】基础:上适:当提高;
】
【 3《)内衬?和围护墙间宜设置】夹层:防,水层
《
《 第6款【 现浇钢筋混凝】土地:下连续墙的设计【。
】 :1 单元》。槽段:的长度和深度—槽段:长度和深度的确定】一般与以下因素【有关
?
】 》1)设计要》求即与结《构物的用途》、形状、尺寸、地】下连续墙的预留孔】洞等有关《;
—
》 2)槽段】稳定性要求即—与场地的工程—地质条件、》水,文地质条件、周【围的环境条件(如】临近建筑《物,或地:下管线的影响)和泥!浆质量、比重等有】关;
【。。
: : 3)施工!条件即与挖槽—机性能、贮》浆池容量、钢筋笼的!加工和起吊能力、混!凝土供应和浇灌能力!现,场施工场《地大小?和施工操作的—有效工作时间—等有关
】
一—般可参考已安全施工!的类似?工程实例确定—以上:海地:区,的淤泥质黏土—地层为例地下水位在!地表面以下0.5m!~1.0《m处槽段长度采用】6m左右挖槽和浇】注混凝土都较顺【利并已有最》大挖深达《。50m的成功实【践当槽段过》长过深、《贴近:现有建筑物》、地层特殊或地下】水位变动频繁时需】。进行槽壁稳》定性计算或现场成】槽试验
【
《。 2 地下连】。续墙:的接头形式》应满足结《构使用?和受力要求》当荷:载沿地铁纵》向均匀分布并设【有内衬时可采用普】通圆形接头;—无内:。衬,时应采用防水接【。头;:当需要把《单元槽段连成整【体时采用《刚性接头
》。
,
》。。 3 》 从传力可》靠和简化施工—考虑地?下连续?墙,与主体结构水平构件!。宜采用?钢筋连接器》连接钢?筋连:接,器的抗疲劳性能及】割线模量必须符合】钢,筋机械连接技术【规程JGJ》 107的》要求当?二者采用钢筋连【接时墙体内预—埋连:接钢筋应《选用HPB2—35级?钢筋考虑泥浆下【浇筑混凝土对—钢筋:握裹力的影响对受剪!。钢筋的锚固长度一般!取为3?0d
?
!4 为保证—使用要求墙体表面的!局部突出《大于100》mm时应予》以凿除?墙面侵入隧道净空的!部分也应凿除
【
:
11.6【.5 关于盾构法!施工:的隧道结构设计
】
— ?第1款? 为了取》得较好的经济效益在!工程地质条件好【、周:围土层能提供一定抗!力的:前,提下衬砌结构可【。设计得柔《一些:但圆衬砌环变形的】大小对结《构受力、《接缝张?角、接缝防水、地】表变形等均有重大】影响故必须对衬砌结!构,的变:形进行?。。。验算作必要的控【制一般情况下衬砌】。结构径向计算变【形在3‰~4—。‰D(D为隧道外径!);接缝变形应符合!环缝张开不大于2】mm(变形缝—处不大于3》mm~4mm)纵缝!张开不大于3—。。mm的?要求接缝的张开【量也不应超过防【水密封垫《对,。接,缝张开?量的要求
【
?。 《第2款 衬砌结】构的计算《简,图应根据地层情况、!衬砌的构《造特点及施工工艺等!确定装配式圆形【衬砌视地层》。情况:可分别按《以,。下方法进行》计算
?
! 1 【自由圆环法埋设于松!软、饱和《土层:(N<2~4N为】标准贯入试验锤击】数)中的衬砌当结】构变形时《土层一般无法—(较少)提供—被动抗力为简单起见!略去接头刚度对衬砌!圆环内力的影—响按自由变》形的匀?质圆环?来计算可求》得偏安全的》。内力而接缝》处刚度不足时往【往采用衬砌环的【。。错缝拼装予以弥补这!对分块较少》。(,尤其对?分成四块、》接缝处于《垂直、水平轴—成45°位置)【的衬:砌环结构尤为—合适
】 2! 衬砌环间采用】错缝拼装时可—。按修正惯用法—考虑由于纵向接【头存在?引起的匀质圆环刚】度降低及环间接头通!过剪力传递所引【起的断面与接头内】力的重分《配;或以二环为一】。个计算单元》、块与块《间设接头《的回转弹簧、两【环之:间设径向剪切弹簧及!切向弹簧的计算模】式进行?计算
?
?
】 3 梁—。。弹簧:模型计?算法:在实际?工程中地下装配式】圆形衬砌《结构螺?栓接头能够承—担一定的弯矩、轴力!和剪力且接头的变形!和内力间呈线性关系!。因此可将《这样:。的,接头当作理想—的弹性铰对》埋设:于N:>2~4土层中的隧!道衬砌结构可以考虑!衬,。。砌与地层共同—。作用在结构》防水确有保》证的:情况:下用此法计算可大大!减小断面弯矩—给工:程带来较大的—经济效益此时—必须对圆环》的变形作一》定限制并对》施工提出《必要的技术措—施
! 《 若有《条件采用有限元【法进:行结构分析》就可将较多》的构造?因,素考虑进去如接【头螺:栓及螺?栓所施加的预应力】。、块:与块:间的:传力弹?性,衬垫的作《用等有利于优化设】计,
— 第4款【 装配式衬砌的构!造要求
《
,
— ? 1 —装,配式衬砌按结构形式!区分为砌块和管片】两大类管片》。环与环、《管片与管片间—均用:螺栓连接虽有施【工,操作麻烦《、,用钢量?大的缺点但》可增加隧道抵抗变形!的能力有利于—保证施工精度、【施工:安全及?衬砌接缝《防水:故,在松软、《含水、无自立性的土!层中多选用管片
】
【 管片】按其螺栓手孔的【大小通常有箱形【和平板之分当衬【砌较厚时《为减轻自重常选用腹!腔开有较大、较深手!孔的箱形《管片;管片较—薄时:为了能承《受施:工中盾构千斤顶的顶!力则以选用较少【开孔的平板》形管片为宜
!
》。。 2— 选用较大的【。环宽可减少隧道【纵向接?缝和漏水环节—、节约螺栓用量、降!低管片?制作费和施工费、加!快施工进《度但受运输和盾构及!机械设备能》力的制约故应综合】考虑
【
11?.6.6 —关于矿山法施工的结!构设计
《
!第1款 初期【支护的稳定》性,判别
! 开挖!宽度小于10m【的,单、双线区》间隧:道初期支护》稳定性的判别可采】用铁:路隧道设计》规范T?B 10003附录!F的:方法大跨度渡线隧道!及车站结构初期【支护稳定性的判别应!通过专门《研,究确定
《
—。。 第2款— 锚喷衬砌—和复合式衬砌—初期支护的》设计参数
—
,
— 》对单、双线》区间隧?道一般可《参考有关《规范及工程实例按】工,。程,类,比法决定其设计【参数某些特殊地【。形,、地质条《件下:(如浅埋、偏压、】膨胀性围《岩、原始《地应力过大的围岩等!)及大跨度渡线隧道!或车站结构的初期支!护应通过理论计算】按主:要承载结构确定其设!计,参数
】 ?。 》。土质隧道的初—期支护应《采用:包括超前支护、【格栅钢架或钢拱架、!。钢筋网片和》喷射混凝土等组【。合的支护方式—其设计应满足以下要!求
?。
【 初期支】。护厚度不应小于20!0,mm并不《宜超过350m【。m;:
,
【 》 初期支护中的【。钢拱架宜优》先选用?钢筋格栅根据需要钢!拱架间距可采用【500mm~100!0mm钢筋格—。。栅的:主筋直径不宜小【于18?mm;
》
,
? — 初?期支护?。厚度不大于3—00mm时宜在【其内侧设置》。。单层钢筋网片;初期!支,护厚度大于》300mm时可【考虑在其内外侧设置!双层钢筋《网片;?
》
, , 初期!支护各分节间应采用!可靠的连《。接
】 第3款 二!次衬砌的设计—
! 1— 第四纪土—层中:的浅埋结构》、流变性或膨—胀性:围岩中?的结构?、提前施作二次衬】砌的结构以及施作】二次衬砌后外—部荷载增大的结构】除满足本条第2款的!要求外尚应》考虑由初期》支护:。和二次衬砌共—同承受外《部荷载可采用荷载】-,结构模型根据—已有结构复合衬砌的!现场:实,测资料?整理:归纳的?压力:值作:为二次衬砌》的,。计算荷载
】
】 2 《 对于初期支护【和二次?衬砌交替《施作:的大跨度《车站结构或连—拱结构可采》用地层-《结构模型或荷载-】结构:模型:根据初期《支护和二《次,。衬砌:之间的构《造特点和应力传递】特点按施工过程分】析确定二次衬砌的受!力情况
—。
? ?。 3 由!于,喷射混凝土难—以完全?满足地铁工》程的耐久性要求应】通,过加强二次衬砌【。的方法来保》证矿山法结构的【耐,久,性要求所《以长期使《用,阶段复合《衬砌的受《力分析应考虑初期支!护,刚度下降以后外部】荷载向二次衬砌的转!。移
:
?
— , 4 考虑到!浅埋条件下及Ⅴ级】~Ⅵ级围岩中外【部荷载数值及分【布的不确定性以及城!市,地下:水位变动《的可能性从》安全角度考虑二次】衬,砌宜采?用钢筋?。混凝土结构
—
?
11.6—.7:。 沉?管法施?工的隧?道结构设计
【
,
》 第5《款 : 管:。。节接头?形式的选择应综合考!虑隧道的横断面尺】寸、外部荷载和【温,差等在沉管隧道中】产生的?纵向应力和变形【量、抗震设防要【求、接头处理的施工!工艺的难易程度和经!。济性等因素地震设防!区、:隧道横?。断面较大或》。沉,管段较长的》隧道应?优先选用柔性接头
!
,