最新《施工组织设计》城市地铁盾构法区间隧道的设计8.doc
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1、目录第一章 工程概况2第二章 工程地质和水文地质2第三章 隧道设计3第1节 主要设计标准3第2节 盾构隧道线路的拟合3第3节 管片构造形式5第4节 管片结构设计7第5节 管片防水设计8第6节 联络通道和洞门设计10第四章 结论与建议11第一章 工程概况越三区间属于广州地铁二号线工程的的北段,由越秀公园站火车站、火车站三元里站两个双孔区间隧道和两个联络通道及泵房组成。工程起于越秀区的地铁越秀公园站,向北下穿人民北路、环市西路到达地铁广州火车站;然后,线路从地下穿过广州火车站南站房等建筑群向西北延伸,最后下穿广花路到达地铁三元里站。区间全长3926 单线延米,曲线半径为600m 和400m 两种。
2、区间纵坡均为“v”形坡,最大坡度为30 ,最小竖曲线半径为3000m。线路沿线地形起伏较大,隧道最小覆土厚度为9m ,最大覆土厚度为26m。第二章 工程地质和水文地质区间的地层岩性在上部为:人工填土层,流塑软塑状淤积层,海陆交互淤积层,冲、洪积砂层,冲、洪积土层,残积土层。下部为:全风化、强风化、中等风化和微风化带的泥质粉砂岩。区间隧道穿越地层大部分是岩层, 少部分为残积土层和断裂破碎带。隧道所处的地层为上软下硬,软硬岩互层现象特征明显。本段地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两种。第四系孔隙水主要赋存在淤泥质砂层和冲积洪积砂层内。基岩裂隙水多属承压水,但富水性较小,透水性多较弱。第三章 隧道
3、设计第1节 主要设计标准(1) 结构的安全等级为一级。(2) 区间隧道的抗震按7 度设计,人防按6 级考虑。(3) 防水标准:隧道整体为二级;隧道上半部A 级;隧道下半部、洞门及联络通道B 级。(4) 结构最大裂缝允许宽度: 管片内侧0. 3 mm , 外侧0. 2 mm。(5) 地表沉隆控制标准: - 30/ + 10mm;建筑物倾斜控制标准:框架结构2 ,砖混结构1. 5 。(6) 线形控制允差:设计拟合轴线与理论轴线允差10mm(个别情况允许为20mm) ;掘进轴线与设计轴线允差70mm。(7) 衬砌结构变形:直径变形1 D (D 为隧道外径) ;环缝张开 2mm;纵缝张开 3mm;第2
4、节 盾构隧道线路的拟合3. 2. 1 衬砌环的组合形式为了满足缓和曲线、圆曲线以及施工纠偏的需要,盾构隧道实际是通过一定组合的直线衬砌环来拟合理论曲线,拟合曲线应满足拟合允差要求。因此,转弯环(有一定锥度的楔形环) 是必须的。衬砌环的组合形式一般有三种: 标准环+ 左、右转弯环;左、右转弯环; 万能管片。由于施工难度小,故选用标准环+ 左、右转弯环的组合形式。3. 2. 2 转弯环的主要参数的确定(1) 模具数量。根据越三区间的曲线长度的比例,施工进度,确定需要的管片模具数量为:4 套标准环+ 1 套左转弯环+ 1套右转弯环。(2) 拟合比例。区间有两种半径的曲线,分别是R600 和R400
5、。由于越三区间曲线长度较大,为了最大利用转弯环,R400 地段的标准环和转弯环的数量取比例为11 。(3) 楔形量。转弯环的楔形量采用下式计算:= (m/ n) S + S) D (R + D/ 2) (m + n) (m +ncos)式中:楔形量;S、S分别是标准衬砌环、楔形环的最大宽度;m、n 曲线上标准衬砌环、楔形衬砌环的总数量;错缝拼装时封顶块的偏转角度;D、R 管片的外直径、隧道中线的曲线半径。将越三区间的线路要素、管片参数代入上式,求得其楔形量为50mm。31213 设计线路拟合误差根据管片的几何参数,对R400 半径的曲线进行了线路排版拟合计算,其结果表明线路拟合误差一般在10m
6、m 之内,最大偏差值为16. 4mm。管片几何参数满足线路拟合允差标准。第3节 管片构造形式31311 管片内径管片的内径为5400mm ,是根据下列条件确定的: 圆形隧道的建筑限界是5200mm 的圆; 根据地铁一号线的经验,盾构施工误差和隧道的后期沉降可以控制在100mm 之内。31312 衬砌环的分块目前,对于中等直径的地铁隧道管片,衬砌环的分块数一般采用3 个标准块+ 2 个邻接块+ 1 个小封顶块的组合形式。这种多分块形式便于运输,拼装容易、灵活。管片分块的大小一般是由盾构机的千斤顶的数量、封顶块的插入形式确定。越三区间的标准块为72,邻接块为64. 5,封顶块为15。31313 管
7、片宽度国内地铁的盾构管片宽度一般为1. 0m ,1. 2m 两种。管片宽度大的主要优点是: 每循环的掘进长度大,施工效率提高。隧道的环向接缝减少,防水效果好。从提高施工效率,降低管片接头数量,提高防水的可靠性考虑,最后确定选用1. 5m 的管片,这在国内是首次。31314 衬砌环接缝方式管片的拼装方式有通缝和错缝两种。前者在管片制作、拼装上较后者更易于实施,因此,国内上海地铁从开始到最近一直大量采用。我们选择错缝拼装的形式主要是基于以下几点: 成环管片间的接缝形式不再是“十”字形,而成为“T”形,没有了纵向通缝,增强了结构的整体性。由于错缝拼装,管片通过接缝将内力传递给相临环,管片抗变形能力增
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