4、望岳路站~教师村站区间设计说明A3

长沙市轨道交通6号线工程初步设计长沙市轨道交通6号线中段工程(枫林路站东四线站) 区间初步设计说明 中铁隧道勘测设计院有限公司设计证书 甲级 编号 ：A112000056二一七年二月目 录 中铁隧道勘测设计院有限公司 301概述11.2 工程概况与设计范围21.3主要设计原则及标准21.4上阶段审查意见及执行情况42 工程地质与水文地质42.1地形、地貌42.2地层岩性42.3地质构造及地震烈度52.4水文地质条件72.5岩土物理力学指标82.6工程地质条件评价及注意事项113 区间平、纵断面设计及区间隧道方案123.1隧道平纵断面123.2 区间隧道施工方法介绍123.3 工法比选123.4 盾构选型134 盾构隧道结构设计144.1钢筋混凝土管片选型144.2 管片设计154.3 管片计算184.4 计算结果分析195 区间附属结构设计205.1 联络通道设计205.2 洞门结构设计205.3 端头加固设计216 区间隧道防水及防蚀216.1盾构法区间隧道防水216.2 联络通道防水设计226.3 洞门防水226.4 防蚀与防迷流227 工程材料及结构耐久性设计227.1工程材料227.2 耐久性设计要求238 监控量测238.1 地表沉降控制标准及措施238.2 暗挖法隧道施工监测259 施工组织设计269.1工程进度计划269.2施工组织措施2610 风险工程及处理措施2610.1本区间风险工程2610.2风险工程处置措施2710.3 周边建筑物的保护措施2711 存在问题及建议27附件281、主要工程数量汇总表281概述1.1.1设计依据的规范与标准1）城市轨道交通工程项目建设标准（建标104-2008）2）地铁设计规范（GB 50157-2013）；3）铁路隧道设计规范（TB 10003-2005）；4）建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）；5）混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）(2015年版)；6）地下工程防水技术规范（GB 50108-2008）；7)钢结构设计规范（GB 50017-2003）；8）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；9）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB 50086-2015）；10）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）；11）建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）；12）地铁杂散电流腐蚀防护技术规程（CJJ49-1992）；13)地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）（2003年版）；14)混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）；15）铁路隧道喷锚构筑法技术规范（TB10108-2002）；16）铁路工程抗震设计规范（GB 50111-2006）（2009年版）；17）混凝土结构耐久性设计规范（GB/T 50476-2008）；18）城市轨道交通技术规范（GB 50490-2009）；19）混凝土外加剂应用技术规范（GB50119-2013）；20）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；21）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；22）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；23）建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）；24）人民防空工程设计规范（GB50225-2005）；25）人民防空地下室设计规范（GB50038-2005）；26)轨道交通工程人民防空设计规范（RFJ02-2009）；27) 钢筋焊接及验收规程（JGJl8-2012）；28）钢筋机械连接技术规程（JGJl07-2016）；29）地下防水工程质量验收规范（GB50208-2011）；30)建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-1998）；31）盾构法隧道施工与验收规范（GB50446-2008）；32)城市轨道交通工程监测技术规范(GB50911-2013)；33）城市轨道交通地下工程建设风险管理规范（GB50652-2011）；34）城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014）35）以上未提及的其他现行国家、湖南省及长沙市的其它现行相关规范、规程。1.1.2有关会议纪要与公文、有关专题报告及其审查或批复意见1)长沙市城市总体规划（2003-2020）；2）周边建筑物地形、基础资料和管线资料（中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司）3) 长沙市轨道交通6号线工程勘察设计项目土建（TJSJ-1）标段合同（长轨合同【2016】259号）4）长沙轨道交通6号线一期工程工可文件5）长沙市轨道交通6号线一期工程可行性研究报告的批复6）长沙市轨道交通6号线工程环境影响报告书（2016.11）7) 长沙市轨道交通6号线工程技术要求（2016.06）8)长沙市轨道交通6号线工程初步设计文件组成与内容（2016.06）9)长沙市轨道交通6号线工程机电系统对土建的要求（2016.06）10)长沙市轨道交通6号线工程初步设计文件编制统一规定（2016.06）11）长沙市轨道交通6号线中段工程KC-1标段初步勘察阶段岩土工程（2016.8）；12）长沙6号线初步设计修编版线路平纵断面（2017.02.07）及车站建筑等资料； 13)业主、总体组及其它相关部门提供的基础资料。1.2 工程概况与设计范围区间自望岳路站出站后，沿桐梓坡西路东行，到达教师村站。本区间位于桐梓坡路下，沿道路敷设，道路宽度为46m，双向6车道，现状地面高程起伏较大，埋深1015m。本区间在桐梓坡西路下穿越,建筑物距离区间净距均在20m以上，区间隧道影响建筑物少。本次设计范围为望岳路站教师村站区间盾构隧道等土建工程，详见下表： 区间设计范围 表1.2-1线别区间隧道起讫里程 （m）长短链（m）隧道长度（m）联络通道（座）联络通道兼废水泵房（座）左线ZCK24+743.4ZCK25+641.1长链0.952898.6521-右线YCK24+743.4YCK 25+641.1897.71.3主要设计原则及标准1) 地下区间隧道结构设计，应根据沿线不同地段的工程地质和水文地质条件及城市总体规划要求，结合周围地面既有建筑物、管线及道路交通状况，通过技术、经济、环境和使用效果等综合评价，合理选择施工方法和结构型式。2) 区间结构设计应满足施工、运营、城市规划、防排水、人防（抗力等级按6级设计）等要求；结构使用寿命为100年，结构设计应保证具有足够的强度和耐久性。3) 区间结构设计应符合强度、刚度、稳定性、抗浮和裂缝开展宽度的要求，并满足施工工艺的要求。4) 区间结构设计，尽量减少施工中和建成后对环境造成不利的影响，并尽可能考虑城市规划引起周围环境的改变对地下铁道结构的影响。5) 结构的净空尺寸应满足建筑限界的要求，并考虑适当的富裕量，以满足测量误差、施工误差、结构变形和沉降的要求。6) 结构计算模式的确定，除符合结构的实际工作条件外，应能反映结构与周围地层的相互作用。7) 结构防水应满足国家现行的地下工程防水技术规范的有关规定。并充分考虑长沙地表潜水丰富和潮湿多雨气候条件对施工操作的影响，结构设计中应遵照防水优先于结构的原则。8) 采用信息化设计，根据现场地质条件，施工量测反馈信息，及时调整相关设计参数，确保工程安全。9)根据水质分析结果场地内地表水及地下水对砼结构及砼结构中的钢筋均具微腐蚀性。10）对于钢筋混凝土结构应就其施工和正常使用阶段进行结构强度计算以及进行刚度和稳定性计算。钢筋混凝土结构应进行裂缝宽度验算，最大计算裂缝宽度允许值按荷载效应标准组合并考虑长期荷载作用影响，按表1.3-1中的数值进行控制；对处于侵蚀环境的不利条件下的结构，其最大裂缝宽度允许值应根据具体情况从严控制。最大计算裂缝宽度允许值 表1.3-1 结构类型允许值(mm)钢筋砼管片0.2其他结构洞内结构0.3结构迎水面0.2注：当设计采用的最大裂缝宽度计算式中的保护层的实际厚度超过30mm时，可将保护层厚度的计算值取为30mm。11) 地下结构应进行横断面方向的受力计算，对下列情况时，尚应对其纵向强度和变形进行分析：(1) 覆土荷载沿其纵向有较大变化时；(2) 结构直接承受建、构筑物等较大局部荷载时；(3) 地基或基础有显著差异时(4) 地基沿纵向产生不均匀沉降时；(5) 当变形缝的间距较大时，应考虑温度变化和混凝土收缩对结构纵向的影响。12）区间隧道长度大于600m时，应该在区间隧道中部附近的左、右线之间设置联络通道。13）区间隧道在结构地基、基础或荷载发生显著变化的部位，或因抗震要求必须设置变形缝时，应采取可靠的工程技术措施，确保结构不产生影响正常行车的差异沉降和轨道曲率变化。14）对于盾构法施工隧道所选择的盾构机，必须对地层有较好的适应性，同时依据盾构推进速度、周围环境状况、工期、造价等各方面进行技术经济比较后确定。15）隧道施工引起的地面沉降和隆起均应控制在环境条件允许的范围以内。应根据周围环境、建筑物基础和地下管线对变形的敏感程度，采取稳妥可靠的措施。采用暗挖法施工时，一般地段地面沉降量宜控制在30mm以内，隆起量控制在10mm以内；当穿越建筑物、重要地下管线时，上述数值应按实际情况从严确定，对于空旷地区考虑适当放宽。16）相邻两隧道之间的净距，应根据工程地质及水文地质条件、线路条件、隧道断面尺寸、埋置深度、施工方法等因素确定，当净距不能满足有关规范的规定时，应在设计和施工中采取适当的措施。17）当隧道从建筑物（桥桩）基础中或附近穿越时，应采用可靠的技术方案和确保建筑物正常使用不影响的施工方法。对建筑物允许产生的沉降量和次应力，应依据不同建筑物类型、基础情况按有关规程、规范及要求予以验算。18）盾构法施工的单线隧道，采用圆形装配式钢筋混凝土管片单层衬砌，其砼强度等级C50，抗渗等级P12。其圆环内径应依据建筑限界和综合施工误差而定。管片厚度、宽度及分块数应综合考虑线路条件、结构受力情况、防水效果、拼装等因素进行设计。管片厚度不宜小于300mm，宽度1200mm，分块数宜为6块。在区间隧道的最低点处设置废水泵房（宜结合区间联络通道一并设置），其门洞处可采用钢管片或钢筋混凝土管片，并采用防腐蚀和防火措施。联络通道设置间距为不大于600m，废水泵房有效容积不小于20m。当盾构隧道穿越高抗压强度中、微风化层时，盾构掘进困难，宜采用喷锚构筑法隧道开挖、盾构空推拼装管片的方式施工。19）当隧道位于有侵蚀性地段时，应采取抗侵蚀性措施，混凝土抗侵蚀性满足相关规范的要求。20）结构防水设计应根据工程地质、水文地质、地震烈度、环境条件、结构形式、施工工艺及材料来源等因素进行，并应遵循“以防为主，刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。以结构自防水为主，附加柔性防水层。区间隧道防水等级为二级，即结构不得有漏水、表面允许有少量、偶见湿渍。21）喷锚构筑法施工的隧道，采用复合式衬砌结构形式。初期支护由喷混凝土、锚杆、钢筋网、格栅钢架等支护型式组合形成，二次衬砌宜采用模筑钢筋混凝土；内外层衬砌之间铺设防水层。22）喷锚构筑法隧道设计参数根据力学分析并结合工程类比确定，采用信息化设计，根据现场地质条件，施工量测回馈信息，及时调整修改相关设计参数。结构计算模式的确定，应符合结构的实际工作条件，并反映结构与周围地层的相互作用，对于二次衬砌采用荷载-结构模式计算。23）二次衬砌按使用阶段发生的最不利情况下的水土压力进行计算，根据计算结构确定其配筋。在不良地质条件下初期支护尚未基本稳定就施作的二次衬砌还应考虑承受一定的围岩后期形变压力。24）土建工程设计必须与各机电设备系统设计密切配合，做到土建设计与机电设备系统设计相协调，防止互相矛盾。25）地下结构应根据现行地铁杂散电流腐蚀防护技术规程采取防止杂散电流腐蚀的措施。钢结构及钢筋连接应进行防锈处理。1.4上阶段审查意见及执行情况（1）地铁区间长距离与鸭子铺通道并行，相互影响大，建议针对典型工况，完善盾构隧道与鸭子铺通道相互影响控制措施。回复：按专家意见执行，提出鸭子铺隧道围护桩和抗拔桩与区间最少保留3m净距的要求。2 工程地质与水文地质2.1地形、地貌长沙市位于长(沙)平(江)盆地西南部，燕山运动造就了地貌骨架之雏型。在第四系以来的新构造运动作用下，湘江水流的冲、洪积作用，塑造了河床、阶地及其两侧不同成因类型的阶地丘陵地貌。市区处于湘江和浏阳河交汇的河谷台地，周围为地势较高的山丘。西区为丘陵地貌，东部主要为河流阶地，地势呈现西南高、东北低的缓倾斜特点。本区间位于湘江西岸，属剥蚀丘陵谷地，原始地貌大部分已破坏，地形起伏不大，较开阔，地面标高4764m，相对高差17m，最高为YCK24+420右150m的虎岭，海拔标高为103.20m。主要由板溪群和冷溪群粉砂质泥质绢云母板岩、粉砂质板岩及板岩组成。2.2地层岩性沿线地层有新生界的第四系地层及元古界板溪群(Pt)板岩。从区域地质角度出发，现由新至老简述如下：第四系包括全新统(Q4)、上更新统(Q3)及残积土层(Qel)。全新统(Q4)包括人工填土和粉细砂、粗砂、圆砾和卵石，上更新为统冲积层(Q3al)。按广州地铁设计研究院有限公司提出的“长沙市轨道交通6号线地质分层系统表”的要求，本报告对晚更新世及以前的老沉积土不再鉴别其地质成因。元古界板溪群地层：主要为板岩，岩性为青灰色板岩为主，岩性较单一，区域地质资料显示岩层总体东西走向，局部因断层破坏变化大，倾向变化大，倾角20 45，局部陡倾。本报告岩土分层按总体单位提出的长沙市轨道交通6号线工程(初、详勘阶段)岩土工程勘察总体技术要求执行。根据本次勘察野外钻探揭露地层，按岩土层的成因类型、性质、工程特征、风化状态等，结合原位测试及室内岩土试验结果，本报告岩土层及亚层的分层情况： (1) 第四系全新统人工填土层(Q4ml)场地内人工填土层主要为沥青路面、素填土，局部为杂填土。1) 沥青路面：主要由道路路面及其基层组成，本层直接出露于地表，本层在水平方向上较广泛分布于工程地质-1、-2区，在113个勘察钻孔中有揭露。层顶标高为66.6333.83m，层底标高为65.8333.53m，厚度为0.201.00m，平均厚度0.50m。2) 素填土：褐黄色，稍湿，稍密中密状，以粘性土为主，为压实填土，局部含砾石，硬物质含量约30%，大部分填土的填筑时间大于5年。本层在水平方向上广泛分布于工程地质-1、-2区，在90个勘察钻孔中有揭露。层顶标高为33.8366.63m，层底标高为33.5365.83m，厚度为0.6012.00m，平均厚度4.61m，实测标贯击数N=545击/30cm，平均20击/30cm。(2) 第四系全新统冲积层(Q4al)1) 粉质粘土：褐黄色、偶夹灰白色，可塑-硬塑状，含少量粉细砂及云母片及黑色铁锰质氧化物。摇振无反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。本层在水平方向上主要分布于工程地质-1的麓枫路站、望岳路站-教师村站区间、-2区，在17个勘察钻孔中有揭露。层顶标高为30.1053.21m，层底标高为23.0049.71m，厚度为0.457.10m，平均厚度2.88m，实测标贯击数N=13.426.0击，平均12.4击。 (3) 第四系残积层(Qel)1) 粉质粘土：黄褐色，硬塑，局部可见可塑，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。本层零星分布于工程地质-1区和-2区，在6个勘察钻孔中有揭露。层顶标高为36.4652.46m，层底标高为33.0650.89m，厚度为0.605.25m，平均厚度2.62m，实测标贯击数N=1220击，平均14.57击，常规物理力学指标见表3.2-5。(4) 元古界冷溪群地层(Pt) 1) 全风化板岩：褐黄色、浅灰色，成岩矿物基本风化完全，岩石组织结构大部分破坏，可见变余结构，岩芯多呈土柱状，局部夹强风化岩块，稍湿、硬塑坚硬。该层主要分布于-1区，-2区零星分布，共计123个钻孔揭露，层厚0.514.50m，平均5.20m，层顶标高为17.7865.83m，层底标高8.7857.38m，实测标贯击数N=1741击，平均27.50击，2) 强风化板岩：灰黄、褐灰色，变余结构，板状构造，节理裂隙极发育，岩芯破碎极破碎，呈砂砾状、碎块状，局部短柱状，岩块用手可折断，冲击钻进困难，回转钻进容易，属极软岩，岩体极破碎，岩体完整性极差，RAD=08%，属极软岩，岩体基本质量等级为类。该层在场地内均有分布，共计128个钻孔揭露，其中14个钻孔未揭穿，层厚0.6028.00m，平均厚度8.67m，层底标高3.9157.38m。常规物理力学指标见表3.2-6。3) 中风化板岩：青灰色，变余结构，板状构造，节理裂隙发育，岩芯呈柱状、短柱状及块状，局部地段岩芯呈砂状，岩块用手难折断，RQD值038%，岩体较破碎，属软岩，岩体基本质量等级为类。该层在场地内分布广泛，共计110个钻孔揭露，其中16个钻孔未揭穿，层厚0.7023.20m，层底标高3.9141.11m。 4) 微风化板岩：青灰色，变余结构，板状构造，岩芯呈块状、短柱状夹碎块状，岩块用手难折断，岩体较破碎，RQD值535%，属较软岩，岩体基本质量等级为类。该层在场地内分布广泛，共计23个钻孔揭露，未揭穿，层底标高4.4643.80m。2.3地质构造及地震烈度本区经历了武陵、雪峰、加里东、印支、燕山及喜山运动等多次构造运动，形成了北西向、东西向、北东向、北北东向、南北向五个方向的断褶构造，构成了本区基本构造骨架。区内断裂构造以北东向极为发育，其次为北西向和东西向，再次为北北东向和南北向。褶皱构造主要有岳麓山向斜和杨泗庙观音港向斜。根据区域地质资料分析，隧址西部地处岳麓山向斜东南翼，有一北东向F85断层斜贯；东部位于杨泗庙观音港向斜北西翼，有北东向F101断层斜贯。根据区域地质资料、前人研究成果及本次勘察成果，现将场地附近的主要构造特征描述如下：1） 褶皱(1) 岳麓山向斜位于湘江西岸岳麓山，分布在岳麓洼凹构造区内，呈半椭圆形，轴向NE35，延伸长约3.5m，核部为石炭、三迭及侏罗系地层，翼部为泥盆系地层，向斜南东翼被区域主干断层(F85)破坏(现仅保留北西翼)，北西翼岩层倾角1520，为一残缺不全的宽展型褶皱。2） 断裂(1) 张家咀溁湾镇新塘湾断裂(F85)斜贯场区西部，由师大南院荣湾镇新河三角洲沿北东向延伸，长约20km，断裂沿线挤压强烈，擦痕发育，产状直立，切割冷家溪群至中新统前地层，活动最明显的地段主要在长沙市伍家岭至溁湾镇一段，北西盘岳麓山向斜南东翼已基本破坏，另新开铺组砾石层与泥盆系砂岩呈断层接触，断裂产状29560。据收集湖南省交通规划设计院的长沙市鸭子铺隧道勘察资料显示，过江段钻孔ZK1-358、ZK1-417揭露。钻孔中均钻遇厚度较大的断裂带，最大孔深72.40m亦未能钻穿该层，断裂带走向北北东，与隧道轴线大角度相交，断裂带宽度约300m，倾向东，倾角约80。断裂带岩性多为碎裂岩，母岩多为泥质板岩，经挤压揉皱呈现出定向排列的薄片结构，薄片厚度一般为1-5mm，岩体中有清晰的擦痕及镜面，镜面倾角约80，镜面上擦痕倾角以60左右为主，岩芯多呈柱状，用手易捏碎，少量可难捏碎；局部母岩为砂质板岩时，岩石呈现出明显的碎裂结构，且隙间多被石英细脉或石英条带、团块充填胶结，岩质较软，锤击易碎。断层影响带宽度大致为东侧约100m，西侧约60m。断层影响带的岩体节理裂隙发育，岩体多呈散体结构或碎裂结构，且局部发育极薄层的、小规模的碎裂岩，钻孔中随机多次遇见。经综合分析，判断本次勘察所钻遇的断裂就是区域性断裂张家咀溁湾镇新塘湾断裂(F85)，属压扭性断裂。(2) 古冲-竹马塘断层(F1)：1:5万长沙幅图区内占17km，往西延伸出图幅，为一压扭性断裂，走向约320，断层面呈一曲面，北西段断面倾向南西，倾向4550，在樟木塘反倾，南东段倾向北东，倾角约45。断层沿线见硅质破碎带宽640m，带内硅化破碎强烈，且多处见构造透镜体，断层附近板岩片理发育。在断裂带内与附近，板岩中见较多的石英岩，局部见棱角状构造砾岩。断层具多次活动的特点。该断裂痕迹主要存在于板溪群中，地表被第四系地层覆盖，被北东向F64、F66、F85错断，其活动历史起于武陵期，止于燕山运动之前。本次勘察未揭露到断层角砾岩，但在玉兰路以西，多个钻孔中见板岩呈碎屑状与碎裂状结构，岩芯很破碎，并见有宽度0.1数米的石英脉发育。该断层对岩体的完整性有很大的破坏作用。(3) 罗石咀-望城坡断层(F3)：为逆断层，断裂东部迹象不明显，见于F85断层西侧，F85东侧暂未发现迹象，图区内17km，于西段罗石咀延伸出图外。近东西走向，在F16断层以东，倾向南，倾角50，F16断层以西，倾向北，倾角75，断层南盘沿线多处见岩层产状直立，形成宽1550米的脆-韧性破碎带，带内揉皱异常发育，产生强烈的，一系列尖棱状的倒转褶皱，硅化、糜棱岩化随处可见。该断层被F16与北东向断层切断，发育于板溪群地层中，形成于雪峰期，活动至印支期。该断层南距线路0.95km以上，线路位于断层北盘，F3断层对岩层的完整性有一定影响，但较轻微。(4) 观音堂-良玉湾断层(F16)：为一压扭性逆断裂，由南西进入图区，经龙洞向斜轴部至良玉湾、雷锋乡、越过谷山南侧直抵三汊矶代家河后行迹消失，全长27km。断面地表呈平直-波状弯曲，走向北东，南西侧倾向北西，倾角5075，北东侧倾向南东，倾角60。多处见挤压直立带和挤压破碎带，宽度330米之间，挤压破碎带内构造角砾岩、透镜体、糜棱岩化普遍，片理发育。沿线能见到大量的磨光镜面、擦痕与阶步。切割了武陵期-加里东期断裂，至少有两次以上的活动。该断层在玉兰路以东斜穿线路，本次勘察未发现明显的构造破碎带，但岩芯破碎，呈碎屑状与碎裂状结构，并见石英细脉。(5) 施家巷-天顶关断裂(F17)：为逆断层；该断层从西南进入图区，经谢家桥抵廖家湾一带，全长25km，航卫片上十分醒目。断层呈刀砍状斜切前寒武地层及泥盆石炭地层(深部)和早期形成的褶皱。断裂走向北东，南西段倾向南东，倾角53，东北段倾向北西，倾角5060。断层沿线有数米至数十米的挤压破碎带，次小褶皱多见，岩层产状变化大。该断层与其他同向断裂组成一系列的逆掩断裂带。该断裂在岳华路站以东地段斜穿线路，未见明显的构造岩，但岩层结构破碎，石英脉穿插。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2015)和建筑抗震设计规范(GB50011-2010)，拟建工程场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，设计特征周期为0.35s，建筑物应按有关规定抗震设防2.4水文地质条件1） 地表水地表水主要为湘江水系，湘江河宽在丰水期约1208m，平水期约815m。据湘江长沙站观测资料，最高洪水位39.18m(吴淞高程，1998年6月28日)，最低水位24.63m(吴淞高程，2012年1月1日)，年平均水位29.48m(吴淞高程)，最大变幅度达14.55m，多年平均变幅10m。2） 地下水类型、赋存与补给条件根据勘察揭露各岩土层特征，主要含水层的岩土条件，按照地下水的赋存方式可分为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水二种类型。第四系松散层孔隙水（1）人工填土上层滞水上层滞水沿线均有分布，主要赋存于人工填土中，水量较小，季节变化大，不连续，接受大气降水及地表水补给，同时也接收人工及周边地下水系补给，其规模不大，一般赋存于填土厚度较大或地势低洼处，为局部含水层，一般水量较小，且无稳定的自由水面，以蒸发或向下渗透到潜水中的方式排泄。其稳定水位与含水层的埋藏深度相关，并与其地形坡降基本一致。局部地段含水层与人工填土之间缺失稳定隔水层，故上层滞水下渗极易形成稳定的潜水面。渗透性差异大，局部可能隔水。（2）第四系冲积层孔隙水第四系冲积层孔隙水主要分布于工程地质-2区，主要赋存于第四系砂、砾层中，地层为细砂、中粗砂、圆砾、卵石，勘察期间地下水位深度为3.14.8m，局部具有微承压性，其主要接受大气降雨补给，局部为湘江水系补给，极少部分接受上部上层滞水下渗补给。其富水性和透水性与土层颗粒组成有关，颗粒越粗，分选性越差，则富水性好，径流通畅，透水性强，反之则差。本次勘察揭露砂卵石层位分布不稳定，厚度变化较大，分布不均匀，颗粒组成不均匀，砂卵石层的富水性和透水性好，渗透系数属中等强透水层。基岩裂隙水基岩裂隙水分布于本标段沿线，工程地质分区为-1区、-2区，基岩裂隙水不发育，基岩裂隙水主要赋存于元古界板溪群(Pt)板岩裂隙中，其赋存条件受基岩裂隙发育情况、裂隙连通情况，富水性和渗透性及涌水量变化较大，很不均匀，勘察时部分钻孔出现漏水现象。基岩裂隙水主要由大气降雨向下入渗，渗透通过填土、砂砾、卵石或粉质粘土等，继续向下入渗进行补给，局部接受湘江水系与大气降雨直接补给。总体来说，本勘察区内基岩裂隙水的富水性与透水性较差，但其赋水条件与裂隙发育情况直接相关，在岩石破碎地段，岩层的富水性和透水性好，具强透水性，涌水量很大；在裂隙不发育，为完整或较完整岩石地段，岩层富水性和透水性差，为弱微透水。因此基岩裂隙水的赋存条件复杂，直接与裂隙发育情况密切相关。3） 地下水位勘察期间，场地大部分钻孔均遇见地下水，地下水主要为赋存于第四系土层中的孔隙潜水和基岩裂隙中的基岩裂隙水。勘察时测得钻孔中稳定水位埋深为4.4011.30m，水位标高为28.9360.93m。勘察区内，地下水位变化主要受气候的控制，每年49月份为雨季，大气降水丰沛，是地下水的补给期，其水位会明显上升，而10月次年3月为地下水的消耗期，地下水位随之下降，年变化幅度4.006.00m，同时在地表水道附近地下水亦会随湘江水位涨落而起伏变化。4） 地下水的补给、径流、排泄及动态特征本勘察区地处中亚热带湿润季风气候区，降雨量大于蒸发量，大气降雨是本区地下水的主要补给来源。一次降雨其水量一部分通过地表径流进入下水道或者汇集于地势低洼处，最后通过蒸发进行排泄，另一部分向地下入渗，形成地下水。在入渗的过程中，一部分水量滞留于填土、砂砾、卵石等中，最后通过蒸发、蒸腾或向湘江水系进行排泄，另一部分继续向下入渗对基岩裂隙水进行补给，最后通过蒸发、蒸腾、向湘江水系排泄，或者向其他含水层入渗。地下水位变化主要受气候及湘江水域的控制，每年49月份大气降水丰沛，是地下水的补给期，其水位会明显上升，而每年的10月次年3月为地下水的消耗期和排泄期，地下水位随之下降，湘江水面是勘察区地下水的排泄基准面。根据长沙地区经验数据，常年变化幅度6.0010.00m。3）地下水、土的腐蚀性评价本勘察区地下水、土对构筑物中的混凝土结构具微腐蚀，长期浸水、干湿交替时对钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀。水、土对建筑材料腐蚀的防护应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046)及混凝土结构耐久性设计规范(GB/50476-2008)有关规定。2.5岩土物理力学指标根据现场对土岩鉴定、原位测试和已有利用资料，结合相关的规程、规范，综合给出主要土岩设计参数建议值见下表。长沙市轨道交通6号线中段工程KC-1标初步勘察阶段岩土工程勘察 各岩土层物理力学参数建议值表(1)(-1区)地层代号岩土名称时代与成因天然密度天然含水量孔隙比天然快剪固结快剪计算摩擦角压缩系数压缩模量变形模量土的侧压力系数基床系数渗透系数粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角天然降水后垂直水平wcca1-2Es1-2E0KvKhKg/cm3%kPakPaMPa-1MPaMPaMPa/mMPa/mm/d素填土Q4ml1.80-1.2020-300.7-1015-2016-1918-2518-2218-20_0.2-0.44-107-120.5-0.64.5-5.04.0-4.51-3杂填土Q4ml1.80-2.0020-300.8-1.28-1212-1410-1414-1614-16_0.3-0.53-87-130.50-0.604.5-5.04.0-4.53-5粉质粘土Q4al1.96-1.9922-280.65-0.7525-3015-2070-7520-2525-30_0.18-0.226-106-80.5-0.612-1612-200.01-0.05残积粉质粘土Qel2.70-2.7322-240.65-0.7525-3015-2070-7520-2525-30_0.18-0.226-106-80.45-0.5045-5045-540.01-0.1全风化板岩Pt_20-300.55-0.1040-5010-2030-3515-1716-22_0.1-0.57-105-70.20-0.3040-4535-400.01-0.05强风化板岩Pt2.0-2.66.0-8.0_60-10035-42_45-55_130-180140-2000.20-0.25170-190135-1700.5-0.8中风化板岩Pt2.0-2.74.0-5.0_200-30040-46_60-70_4200-50000.10-0.20240-280240-2600.2-0.4微风化板岩Pt2.60-2.800.8-0.1_250-40055-60_70-80_5600-64000.10-0.201500-20001500-18000.01-0.05长沙市轨道交通6号线中段工程KC-1标初步勘察阶段岩土工程勘察 各岩土层物理力学参数建议值表(2)地层代号岩土名称时代与成因岩石单 轴 极 限 抗 压 强 度 标 准 值承载力特征值桩的极限端阻力标准值桩的极限侧阻力标准值 锚固体极限摩阻力标准值 导温系数导热系数比热容基底摩擦系数临时边坡率抗拔系数地基土水平抗力系数的比例系数岩土层电阻率岩土施工工程分级隧道围岩分级天然干燥饱和水下钻孔桩(L15m)人工挖孔桩(L15m)水下钻孔桩人工挖孔桩fcfdfrfakqpkqpkqsikqsikqsik10-3 m2/hCf高宽比mMPakPakPakPakPakPakPaW/mKkJ/kg.k坡高10-20mMN/m4.M素填土Q4ml_50-60_24-2615-252.050 1.470 0.820 0.12-0.151:1.75-2.00.6-0.76-847.81 杂填土Q4ml_50-60_/18-2515-20_0.10-0.121：1.75-2.00.6-0.76-860.34 粉质粘土Q4al_140-160_60-6540-503.614 1.473 0.822 0.20-0.251:1.25-1.500.7-0.820-3022.74 V残积粉质粘土Qel_200-220_80-9060-70_0.25-0.351:1.0-1.250.75-0.850-8038.61 V全风化板岩Pt_280-300_1200-1400_95-100140-1802.180 1.550 1.030 0.30-0.401:1.0-1.250.7-0.865-8574.98 V强风化板岩Pt0.5-18_0.3-10.0300-400_2500-3500_250-350180-2502.890 1.970 0.980 0.40-0.451:0.75-1.00.7-0.8110-130131.79 V中风化板岩Pt2.0-15_1.0-101200-2200_5800-6500_350-450350-4003.070 1.910 0.800 0.45-0.501:0.5-0.750.75-0.80_228.48 -V微风化板岩Pt30.0-40.0_20-303200-42008000-120008000-12000500-600500-600500-600_1：0.50.75-0.80_267.03 V2.6工程地质条件评价及注意事项本标段沿线地貌类型以剥蚀丘陵为主，东部为湘江河谷地貌包括河漫滩及级侵蚀冲积阶地地貌。根据本次勘察结果，场地内的地层主要为：人工填土层杂填土、素填土；第四系全新统冲积层粉质粘土、元古界板溪群全风化板岩、强风化板岩、中风化板岩、微风化板岩。根据地貌、地层、岩性、水文地质条件及野外钻探、原位试验以及室内试验分析结果，现对本标段线路岩土工程条件分析、评价如下：素填土：场地内广泛分布，堆积年限不等，一般510年，松散稍密状，但密实度极为不均匀，由粘性土、全风化、强风化板岩等组成，硬质物含量10%30%，但不均匀。大多部分素填土对盾构区间影响较小，但YCK25+100YCK25+350段盾构顶板覆盖层为素填土，自稳性较差，预计此段引发地面沉降地质灾害的危险性大、危害程度大。在麓枫路站与教师村站基坑开挖过程中素填土层较厚，需进行支护处理。杂填土：场地内广泛分布，堆积年限不等，一般5年以上，松散稍密状，但密实度极为不均匀，由大量建筑垃圾混粘性土构成，硬质物含量20%40%，但不均匀。位于隧道顶板之上，对盾构区间无影响，车站基坑开挖，需进行支护处理。粉质粘土、：可塑-硬塑状态，具中等压缩性，强度较低，工程性状一般，呈零星状分布于-1、-2区。在CK24+940CK25+620对隧道构成影响，作为车站基坑开挖坑壁地层时，在一定坡率范围内可以自稳，建议进行支护。全风化板岩：场地内局部分布，硬塑-坚硬状，具中等偏高的强度、中等偏低的压缩的工程特征，属弱透水层。里程为YCK20+235YCK26+050段隧道部分穿越该层，盾构施工时应防止坍塌，对车站采用明挖部分，需进行支护处理。强风化板岩：场地内分布广泛，风化和层厚不均匀，里程为YCK20+235YCK26+050段隧道主要穿越该层，岩体节理裂隙发育，呈碎块状及短柱状，遇水浸泡易软化甚至崩解的特点，属弱透水性地层，局部裂隙较发育，地下水可能富集，请设计与施工单位对此引起足够重视。部分隧道顶板穿越该层，盾构施工时应防止坍塌，对车站采用明挖部分，需进行支护处理。中风化板岩及微风化板岩：场地分布较广泛，局部地段未揭穿，里程为YCK26+050YCK30+420段隧道多穿越这两层，为场地稳定基岩，均属易软化岩石，具遇水浸泡易软化的工程特征；盾构段应注意板岩粘土矿物含量较高，易在盾构刃口产生球状粘结；场地内基岩石英脉含量差别较大，且因板岩不均匀风化现象存在，盾构掘进时应注意其影响；明挖段鉴于中风化层中局部夹强风化透镜体，当采用该地层作为嵌岩桩的桩端持力层时，宜进行施工勘察(超前钻探)。当以该层地层作为基础的天然地基时，应在基础施工前预防留一定的保护层，并及时浇灌砼，以避免地基土因遇水软化崩解而强度降低。(1) 根据湖南省勘测设计院于二一一年六月编制的长沙市轨道交通第二轮建设规划用地地质灾害危险性评估报告，近场区内没有发生过破坏性的历史地震，近场区内不存在发震构造。未来一百年内存在发生56级地震的可能性，场地内无可液化地层；据长沙地区区域地质资料，结合钻探成果，线位区及附近断裂构造较发育。主要有张家咀溁湾镇新塘湾断裂(F85)、葫芦坡金盆岭炮台子断裂(F101)、东山镇石桥断裂(F132)、古冲-竹马塘断裂(F1)、罗石咀-望城坡断裂(F3)、观音堂-良玉湾断裂(F16)、施家巷-天顶关断裂(F17)、曹家湾至竹山屋断裂(F18)共7条，但均为非全新世断裂，对地层完整性有破坏作用，但对场地稳定性未构成影响，场区为构造稳定区。(2) 根据中国地震动参数区划图(1/200万)(GB183062015)和建筑抗震设计规范(GB500112010)拟建工程场地的抗震设防烈度为6度，设计地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谙特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组。场区为可进行建设的一般地段。(3) 沿线地面平坦，无崩塌、滑坡、岩溶、泥石流、地面沉降、危岩、采空区等不良地质作用或地质灾害，属稳定场地。(4) 根据本次勘察结果，本线路工程地质条件中等复杂，为建筑一般地段。场地内未发现严重湿陷性土、膨胀岩土、盐渍岩土、污染土等特殊性岩土，对地基稳定性无影响。在勘察深度和范围内未发现有毒、有害气体，适宜本工程建设。综上所述，拟建场地是稳定的，适宜建设拟建长沙市轨道交通6号线本段工程。3 区间平、纵断面设计及区间隧道方案3.1隧道平纵断面 1）区间隧道平面设计区间隧道左线：ZCK24+743.4ZCK25+641.1,长链0.952m。长898.652；区间隧道右线：YCK24+743.4YCK25+641.1，长897.7m。本区间左、右线为分修的两条单线隧道。区间左、右线隧道平面曲线半径最小半径为450m，最大半径为600m,左右线线间距13.017.2m。2）区间隧道纵断面设计本区间隧道纵断面均为单坡，其中坡度为25.5，竖曲线半径为3000、5000m。3.2 区间隧道施工方法介绍施工方法对结构形式的确定和地铁土建工程造价有决定性影响。施工方法的选取应结合结构所在地段的工程地质及水文地质条件、城市规划要求、周围既有建筑物、道路交通状况、场地条件、结构埋深、结构型式、工期和土建造价等多种因素综合比较后确定。目前国内城市地铁区间施工较为成熟的方法有明挖法和暗挖法，其中暗挖法包括盾构法、喷锚构筑法。1）明挖法明挖法特点是可以适应于各种不同的地质情况，减少线路埋深，降低运营成本，施工工艺简单，技术成熟。但明挖法只适用于覆盖层比较薄的情况，遇到建（构）筑物是只能避让或者拆迁，线型容易受到限制，且对周围环境影响很大，同时对于覆土较深的地层，工程投资造价比较高。因此目前国内的地铁建设明挖法区间一般适用于地面条件较空旷，地面建筑物比较少的地段。2）盾构法盾构施工法以其良好的防渗漏水性、施工安全快速、无噪音、无振动公害、对地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活等影响极小等优点，在地下铁道的建设中已成为重要的可选施工方法，甚至在许多场合已成为首选方法。优点：近年来盾构机械设备和施工工艺的不断发展，适应大范围的工程地质和水文地质条件的能力大为提高，尤其是泥水式、土压平衡