4、朝阳村～东郡区间设计说明A4

设计说明1概述1.1设计依据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）；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）构筑物抗震设计规范（GB50191-2012）；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)铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）；28）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）；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）以上未提及的其他现行国家、湖南省及长沙市相关规范、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)长沙市城市综合交通体系规划；3)长沙市轨道交通6号线工程可行性研究（中间稿）及市各职能部门意见；4)文昌阁至东屯渡地下配套工程可行性研究报告（2016年5月）及其批复；5)文昌阁至东屯渡地下配套工程环境影响评价报告书；6)文昌阁至东屯渡地下配套工程周边环境调查报告；7)长沙市轨道交通6号线客流预测报告(中间稿)；8)长沙市轨道交通6号线工程技术要求（2016年5月）；9)长沙市轨道交通6号线工程机电系统对土建的技术要求（2016年5月）；10)长沙市轨道交通6号线工程初步设计文件组成与内容；11)长沙市轨道交通6号线工程初步设计文件编制统一规定；12）长沙市文昌阁至东屯渡地下配套工程初步勘察阶段岩土工程勘察报告（2016.7）；13）长沙市轨道交通6号线工程初步设计修编版（2017.02）线路资料及车站建筑等资料；14)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长沙市文昌阁至东屯渡地下配套工程为长沙市轨道交通6号线中段文昌阁站东郡站工程,包含七站六区间。其中，朝阳村站东郡站区间线路出朝阳村站后上跨3号线区间隧道，紧接着下穿长钢小区宿舍楼、广铁六公司生活小区，拐入人民中路后，下穿京广铁路桥、长株潭铁路桥、杨家山立交桥、德政园人行天桥，进入位于万家丽路与人民路路口处的东郡站。区间上跨3号线区间隧道，下穿京广铁路桥、长株潭铁路桥，为区间控制性建筑物。区间整体位于人民中路下方，两侧建筑物十分密集。本次设计范围为朝阳村站东郡站区间隧道等土建工程，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ZCK36+503.400ZCK38+123.750短链0.535m1620.88511右线YCK36+503.400YCK38+123.750无1620.3501.3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）区间下穿京广铁路、长株潭城际铁路框架桥措施应结合现场实际条件及计算分析结果，在保证铁路正常运营的情况下采取切实可行的措施。同时应进行专项设计，并取得铁路部门的认可。回复：执行专家意见。2）双线暗挖隧道施工竖井建议结合盾构始发井西移至矿山法端头。回复：执行专家意见，下阶段根据总体工筹安排调整竖井位置。3）区间上跨3号线，如需在3号线采取加固措施，应在3号线开通前提前进行处理，为后续3号线安全及本线顺利实施创造条件。回复：执行专家意见，结合详勘报告分析加固措施的必要性，必要时在3号线洞内进行支撑加固。4）人民路快捷化改造预留设计应在文件中进行阐述。回复：执行专家意见。2 工程地质与水文地质2.1地形、地貌长沙处于湘中丘陵与洞庭湖冲积平原过渡地带和湘浏盆地，地势南高北低，丘涧交错、红岩白沙。地貌总的特征是：地势起伏较大，地貌类型多样，地表水系发育。长沙市东北是幕阜罗霄山系的北段，西北是雪峰山余脉的东缘，中部是长衡丘陵盆地向洞庭湖平原过渡地带。东北、西北两端山地环绕，地势相对高峻，中部递降趋于平缓，略似马鞍形，湘江由南而北斜贯中部，南部丘岗起伏，北部平坦开阔，地势由南向北倾斜，形如一个向北开口的漏斗。城内为多级阶地组成的坡度较缓的平岗地带。地貌基本上是山地、丘陵、岗地、平原各占四分之一。长沙市文昌阁至东屯渡地下配套工程区域属湘江级阶地，地面标高为3253m，地形开阔，阶地主要由第四系中更新统网纹状粘土、粉质粘土、砂砾石层组成，具明显的二元结构；地形地貌经人为改造变化极大，现状多为道路、商厦及民居，地势较平坦。2.2地层岩性据区域地质资料及野外地质调绘、地质钻探成果，该场地内多为第四系覆盖层，下伏基岩主要为白垩系泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、中元古界冷家溪群板岩，局部为白垩系砾岩及断层角砾岩。其中，第四系覆盖层包括人工填土，其下为第四系上更新统冲积层及第四系残积粉质粘土层。其中，第四系上更新统冲积层包含粉质粘土（可塑、硬塑）、砂土（粉、细砂、中、粗砂及砾砂）、碎石土（圆砾和卵石）。本区间主要地层描述如下： （1） 混凝土，图表上代号该层在线路沿线广泛分布，主要位于沿线道路表层，主要由沥青、混凝土组成，揭露层厚0.201. 00m，平均0.40m，层底埋深0.201.00m。（2） 素填土，图表上代号该层在线路沿线广泛分布，本次勘察共有36个钻孔（不包含水文地质钻孔及观测孔，下同）有揭露。褐黄、褐红色，稍湿湿，松散稍压实，主要成分为粘性土、砂土等，个别钻孔夹杂花岗岩岩块，未完成自重固结。揭露层厚0.506.50m，平均厚度2.35m，层底埋深0.506.50m（标高29.3052.88m）。（3） 杂填土，图表上代号该层在线路沿线广泛分布，本次勘察共有52个钻孔有揭露。褐黄、褐红色，干稍湿，松散稍压实，主要由粘性土组成，含砖渣、碎石、建筑垃圾、生活垃圾等硬质杂物10-40%。揭露层厚0.805.50m，平均厚度2.81m，层底埋深0.805.50m（标高26.9848.26m）。（4） 粉质粘土层，图表上代号该层在线路沿线广泛分布，本次勘察共有54个钻孔有揭露，呈中厚层状分布不连续，层位不稳定。灰褐色、褐黄夹灰白色，可塑，局部含较多砂砾石，无摇震反应，干强度及韧性中等，稍有光泽。揭露层厚0.506.50m，平均3.05m，层顶埋深0.008.80m（标高26.9852.28m），层底埋深1.0010.80m（标高26.0348.80m）。（5） 粉质粘土层，图表上代号该层在线路沿线广泛分布，共有57个钻孔有揭露，呈中厚层状，分布不连续，层位不稳定。褐黄色，夹灰白色，硬塑，局部含较多砂卵石，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽。揭露层厚0.9013.80m，平均4.44m，层顶埋深0.008.70m（标高29.5055.54m），层底埋深2.0014.90m（标高24.0248.49m）。（6）粉、细砂层，图表上代号该层主要分布于在区后段朝阳村站、朝阳村站至东郡站区间及东郡站零星分布，本次勘察共有8个钻孔有揭露，呈薄层状或透镜体状分布，层位不稳定。土黄色，饱和，稍密中密，局部松散状态，主要成分为石英颗粒，含粘粒及砾石约5-30%，级配不良。揭露层厚0.502.90m，平均1.31m，层顶埋深6.007.60m（标高26.4032.81m），层底埋深6.509.80m（标高24.0631.41m）。（7）中、粗砂层，图表上代号该层主要分布于在-3区芙蓉中路站、芙蓉中路站至烈士公园站区间和区后段朝阳村站至东郡站区间和东郡站零星分布，本次勘察共有9个钻孔有揭露，呈薄层状或透镜体状分布，层位不稳定。土黄色，灰白色，饱和，稍密中密，局部松散状态，主要成分为石英颗粒，含粘粒及少量卵砾石约1030%，级配不良。揭露层厚0.605.60m，平均3.11m，层顶埋深4.409.90m（标高26.6135.68m），层底埋深8.2013.10m（标高22.1132.28m）。（8）砾砂层，图表上代号该层在区迎宾路口站至朝阳村站后段、朝阳村站及朝阳村站至东郡站前段零星分布，在-3区仅在比较线路芙蓉中路站至烈士公园站区间中M6Z2-B022钻孔有揭露，本次勘察共有6个钻孔有揭露。层位及厚度不稳定，呈透镜体状分布。土黄色，灰白色，饱和，稍密中密，主要成分为石英颗粒，含约5-25%的粘粒及少量、卵砾石，级配良好。揭露层厚1.605.90m，平均2.55m，层顶埋深5.009.40m（标高26.0342.51m）；层底埋深7.4013.60m（标高24.1340.11m）。（9）圆砾层，图表上代号该层在沿线线路广泛分布，本次勘察共有41个钻孔有揭露，呈中厚层状或透镜体状分布，层位不稳定。褐黄色，饱和，中密，局部密实，石英质，粒径一般10-20mm，最大粒径约60mm，局部含卵石，亚圆形，磨圆度较好，充填砂粒及少量粘粒约10-30%，级配良好，含少量粘粒，有一定的胶结。揭露层厚0.806.70m，平均2.80m，层顶埋深3.0010.50m（标高24.0648.80m）；层底埋深4.9015.40m（标高19.5246.90m）。（10）卵石层，图表上代号该层主要分布于在-3区前段和后段，区前段和中部局部分布，本次勘察共有18个钻孔有揭露，呈薄层状或透镜体状分布，层位不稳定。褐黄色，饱和，中密密实，石英质，粒径一般20-40mm，最大粒径120mm，亚圆形，磨圆度较好，充填砂粒及少量粘粒约10-40%，级配良好。揭露层厚0.504.80m，平均2.22m，层顶埋深2.5013.10m（标高28.4048.48m）；层底埋深3.0014.70m（标高25.3447.38m）。（11）残积粉质粘土层，图表上代号。该层在区广泛分布，在-3区仅在钻孔文昌阁站至芙蓉中路站区间中M6Z2-B008钻孔有揭露，呈层状或透镜体状分布，层位不稳定，本次勘察共有48个钻孔有揭露。褐红色，硬塑，遇水易软化，摇震无反应，局部含少量砂卵石，稍有光泽，干强度及韧性中等，由下伏基岩风化残积而成。该层呈层状连续产出，垂向上分布在风化基岩面之上。揭露层厚0.507.60m，平均1.62m，层顶埋深3.0014.40m（标高20.5446.90m），层底埋深4.9015.00m（标高20.0443.60m）。（12）全风化泥质粉砂岩，图表上代号该层在本场地区零星分布，仅在比较线烈士公园至迎宾路口站区间M6Z22-B030钻孔和迎宾路口站M6Z22-B039钻孔有揭露，呈透镜体状分布。紫红色，风化剧烈，芯呈坚硬土状，原岩结构尚可辩认，手可捏碎，遇水易软化崩解。该层呈近似薄层状产出，局部呈扁豆状产出。层厚1.00m，层顶埋深8.00m（标高34.3142.49m）。（13）全风化板岩，图表上代号该层在-3区分布，仅在钻孔文昌阁站中钻孔M6Z2-B003、芙蓉中路站至烈士公园站区间中钻孔M6Z2-B017 、M6Z2-B021和M6Z2-B022有揭露，呈薄层状或透镜体状分布，层位不稳定。青灰色，风化剧烈，除少量石英砾质外，其余成份已全部风化成粘土矿物，呈坚硬土状，原岩结构尚可辩认，手可捏碎，遇水易软化崩解。该层呈近似薄层状产出，局部呈扁豆状产出。层厚0.93.50m，平均2.25m，层顶埋深2.0014.70m（标高26.2044.21m），层底埋深5.5016.70m（标高25.3040.71m）。（14）强风化泥质粉砂岩，图表上代号该层在区广泛分布，呈层状产出，层位不稳定，厚度变化较大，局部有缺失，本次勘察共有,111个钻孔有揭露。强风化紫红色，夹灰绿色，风化强烈，芯呈半岩半土状、碎块及短柱状，原岩结构易辩，局部芯手可掰开，岩质极软，浸水易软化，节理裂隙发育，裂面黑色铁锰质氧化物浸染，局部夹杂较多砾石。风化规律基本是从上至下由强至弱，局部风化程度不均匀，强风化带中夹中风化岩或中风化岩中夹强风化薄层，出现“夹层风化” 现象。揭露层厚0.5011.60m，平均2.29m，层顶埋深4.6040.30m（标高2.4943.14m），层底埋深5.8044.55m（标高-2.2140.85m）。（15）强风化板岩，图表上代号该层-3区均有分布，共有44个钻孔有揭露，大部分钻孔未穿透该层。呈层状连续产出，层位稳定，厚度变化较大。青灰色，风化强烈，呈半岩半土状及碎块状，局部扁柱短柱状，原岩结构易辩，岩质极软，节理裂隙极发育，多为铁锰质侵染，合金钻进速度一般。风化规律基本是从上至下由强至弱，局部风化程度不均匀，强风化带中夹中风化岩或中风化岩中夹强风化层。揭露层厚0.5033.37m，平均10.84m，层顶埋深5.5037.20m（标高4.1444.88m），层底埋深12.9044.07m（标高-7.4837.18m）。（16）强风化粉砂质泥岩，图表上代号该层在-3区与区接触带位置分布，本次勘察仅在比较线区段芙蓉中路站至烈士公园站区间M6Z2-B024和M6Z2-B025钻孔有揭露。呈层状产出，层位不稳定，厚度变化较大。浅黄色、紫红色，风化强烈，芯呈半岩半土状及碎块状，局部扁柱短柱状，原岩结构易辩，芯手可掰开，岩质较软，浸水易软化，节理裂隙发育，裂面黑色铁锰质氧化物浸染。风化规律基本是从上至下由强至弱，局部风化程度不均匀，强风化带中夹中风化岩或中风化岩中夹强风化层。揭露层厚1.608.20m，平均4.43m，层顶埋深11.4015.10m（标高23.4727.17m），层底埋深13.0023.00m（标高15.8225.57m）。（17）强风化断层角砾岩该层仅在区烈士公园站至迎宾路口站区间M6Z2-B035、M6Z2-B036和M6Z2-B109钻进有揭露，由F101断层作用形成，呈厚层状产出，层位不稳定。紫红色，钙质胶结，成岩矿物显著风化，岩石组织结构已大部分破坏，但原岩结构清晰，岩石风化节理裂隙很发育，岩芯多呈土夹碎块状，岩块用手可折断，合金钻进速度一般。揭露层厚7.2011.20m，平均9.50m，层顶埋深16.8025.50m（标高19.3831.21m），层底埋深24.0035.60m（标高9.2824.01m）。（18）中风化泥质粉砂岩，图表上代号该层在区均有分布。紫红色，夹灰绿色，泥质粉砂结构，厚层状构造，岩质软，锤击声哑，岩芯较完整，呈短柱-长柱状，局部碎块状，节长一般为10-30cm，最长120cm，节理裂隙较发育，裂面黑色铁锰质氧化物浸染，RQD=7095%，遇水易软化，局部夹杂较多砾石,局部偶尔见溶孔。该层层位较稳定，但厚度变化大。局部岩面起伏较大，局部中风化岩层中夹强风化岩层。揭露钻孔层顶埋深5.8039.00m（标高2.2043.60m）。（19）中风化板岩，图表上代号该层在-3区广泛分布。青灰色，隐晶质结构，板状构造，有少量风化裂隙，芯呈扁柱短柱状，局部碎块及长柱状，岩质较软，锤击声较脆，RQD=560%，岩体基本质量等级为类。揭露钻孔层顶埋深12.9040.60m（标高-3.9137.18m）。（20）中风化粉砂质泥岩，图表上代号该层仅在-3区芙蓉中路站至烈士公园站区间M6Z2-B024、M6Z2-B025钻孔有揭露。浅黄色，夹灰绿色，变余结构，厚层状构造，岩质较软，锤击声哑，岩芯较完整，呈短柱-长柱状，局部碎块及扁柱状，节长一般为10-30cm，最长40cm，节理裂隙较发育，裂面黑色铁锰质氧化物浸染，RQD=4060%，岩体基本质量等级为类。揭露钻孔层顶埋深13.0023.00m（标高15.8225.57m）。（21）中风化砾岩，图表上代号该层仅在区烈士公园站至迎宾路口站区间M6Z2-B036、M6Z2-B109钻孔有揭露。褐红色夹褐黄色，碎屑结构，岩芯较完整，呈短柱长柱状，局部碎块状，节长10-30cm，砾石成分主要为硅质，呈亚圆形到次棱角状，有一定的磨圆度，碎块、砾石粒径2-7cm，钙质胶结。节理裂隙较发育，多为铁锰质侵染， RQD=7090%岩体基本质量等级为类。揭露钻孔层顶埋深15.9035.60m（标高9.2832.11m）。（22）微风化板岩，图表上代号该层仅在-3区烈士公园站至芙蓉中路站区间中M6Z22-B015、M6Z22-B021、M6Z22-B022和M6Z22-B024钻孔有揭露。青灰色，隐晶质结构，板状构造，岩芯完整，呈长柱状，局部短柱状，风化裂隙发育，岩芯钻进慢，锤击声脆RQD=70-90%，岩体基本质量等级为级。层顶埋深20.1036.70m（标高9.5122.51m）。2.3地质构造及地震烈度根据中国地震动参数区划图(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，设计地震分组为第一组。该工程项目为长沙市重点工程，根据建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）本工程为重点设防类，抗震设防标准应按7度的要求加强其抗震措施。2.4水文地质条件本标段线路主要由湘江级阶地组成，主要含水层为阶地冲洪积卵砾石层、砂层，地下水类型以孔隙潜水为主，水量较大，略具承压性，属中等强透水性地层；基岩裂隙水为辅，为承压水，含水量一般，局部水量较大，总体上基岩属弱透水层。长沙市溪河纵横，水系发育，长沙地区地表水均属湘江水系，历史上最高洪水位为39.18m，KC-2标段-3及区地面标高为32.2052.88m。场地范围内无常年性地表水系，地表水较不发育。1）地下水类型该场地地下水受基底构造、地层岩性和地形、地貌、气象及湘江等综合因素的影响，水文地质条件较复杂。场地内地下水分松散岩类孔隙水和基岩风化裂隙水，本场地地下水类型主要为第四系松散层孔隙水及基岩裂隙水。（1）孔隙水第四系含水地层主要以上更新统粉、细砂、中、粗砂层、砾砂、圆砾、卵石层为主，其含水性能与砂的形状、大小、颗粒级配及粘粒含量等有密切关系。根据本次勘察对第四系砂卵石层含水层进行的抽水试验结果，其渗透系数为4.450385.14m/d，属中等强透水性地层。一般而言，勘察区砂卵石层中地下水具统一的地下水面，属潜水，局部砂卵石层上部有相对不透水层时，具有微承压性。（2）基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于白垩系泥质粉砂岩、元古界冷家溪群板岩、粉砂质泥岩中的风化裂隙之中，含水层无明确界限，埋深和厚度很不稳定，其透水性主要取决于裂隙发育程度、岩石风化程度和含泥量。经过本次勘察及抽水试验确定，强风化板岩透水性中等，基岩裂隙水较大；强风化泥质粉砂岩基岩裂隙水一般透水性弱、含水贫乏，局部裂隙、溶孔较发育，透水性中等，含水较丰富。中风化板岩、中风化粉砂质泥岩、中风化砾岩及中风化泥质粉砂岩基岩裂隙水一般透水性弱、含水贫乏。微风化板岩基岩裂隙水透水性弱、含水贫乏。2）地下水位根据本次勘察期间实际量测，勘察区砂卵石层中潜水水位约2.009.50m (标高26.9849.05m)，砂卵石层上部有相对不透水层时，具有微承压性，承压水头约0.503.00m；场地基岩水属于微承压水，承压水头约36m，承压水位埋深约为4.6015.10m，局部不具承压性。3）地下水的腐蚀性评价根据水质分析结果场地内地下水及地表水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。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。392.6工程地质条件评价及注意事项1）场地稳定性与适宜性评价拟建工程沿线为城市主干道人民路，交通繁忙，车辆和人流量极大，隧道施工时受静载和动载的双重荷载，且有军用专用通信光缆、电信光缆、供水排水管道、天然气管道、各种电力管线，纵横交错分布于拟建场地，但场地内无影响线路稳定性的大型活动性断裂、崩塌、滑坡和泥石流、显著的地面沉降及地裂缝。路线场地基本稳定。2）工程地质条件及水文地质条件评价场地第四系地层较不发育，主要为弱透水性土层，本场地地下水类型主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水主要赋存于白垩系强、中风化泥质粉砂岩、及元古界冷家溪群板岩中的风化裂隙之中，含水层无明确界限，埋深和厚度很不稳定，其透水性主要取决于裂隙发育程度、岩石风化程度和含泥量，一般透水性弱、含水贫乏，局部裂隙、溶孔较发育，透水性中等，含水较丰富。根据室内水质分析结果，按岩土工程勘察规范GB50021-2001（2009版）中有关标准综合判定：场地内地下水及地表水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。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：ZCK36+503.400ZCK38+123.750，短链0.535m，长1620.885m；区间隧道右线：YCK36+503.400YCK38+123.750，长1620.350m。区间线路出朝阳村站后上跨3号线区间隧道，紧接着下穿长钢小区宿舍楼、广铁六公司生活小区，拐入人民中路后，下穿京广铁路桥、长株潭铁路桥、杨家山立交桥、德政园人行天桥，进入位于万家丽路与人民路路口处的东郡站。区间上跨3号线区间隧道，下穿京广铁路桥、长株潭铁路桥，为区间控制性建筑物。区间整体位于人民中路下方，两侧建筑物十分密集。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1000m，最大半径为2500m,左右线线间距1317.2m。2）区间隧道纵断面设计本区间隧道纵断面为V字坡，其中最小坡度为2，最大坡度为29，竖曲线半径为3000m、5000m。3.2 区间隧道施工工法比选施工方法对结构型式的确定和地铁土建工程造价有决定性影响。施工方法的选择，主要考虑沿线工程地质和水文地质条件、环境条件（地面建筑物和地下构筑物的现状、道路宽度、交通状况）等多方面的因素。工法选择的好坏对工程的难易程度、工期、造价和运营效果等将产生直接的影响。本区间上跨3号线区间隧道、下穿京广铁路桥、长株潭铁路桥等，重要建筑物较多，同时，人民中路交通较为繁忙，道路两侧建筑众多，且区间埋深较大，因此不宜明挖施工，可采用的施工方法有矿山法和盾构法。矿山法较盾构法具有断面尺寸灵活，能满足不同线形条件下双线或多线合建大断面、多变断面隧道的限界要求，但施工风险较大，造价高。在单线隧道段，盾构法较矿山法施工具有施工风险相对较小、地面沉降控制较好、对环境的影响较小、工程投资较省等优点。根据本区间的周边环境、工程及水文地质条件，虽然采用盾构法施工也存在一定的风险和不可预见性，但只要在施工前，对地层条件和周边环境进行充分的调查研究；对各种可能遇见的情况，做好应急处理措施；根据地层条件和周边环境选择合适的盾构机和配置合理的盾构刀盘和刀具，控制好盾构的掘进参数，采用盾构施工的缺点可以克服和弱化，也可以较好的避免采用矿山法所存在的施工风险和难度，同时也降低了工程投资。本区间隧道主要穿越强中风化泥质粉砂岩，岩性为极软岩，强度不高。区间隧道埋深较深，且盾构施工技术成熟，对于本区间的地层而言，有较强的适应性。综合以上的分析，并结合工程的可实施性、工程造价、工期影响程度等多方面因素的比较，本区间左右线建议采用盾构法施工。另外，东郡站西端站前设有配线，长度约240m，与区间右线并行，不能采用盾构法施工，可采用的施工方法为明挖法和矿山法。由于区间覆土较厚，且位于主干道，交通疏解和管线改迁量也较大，明挖法施工不经济。本段区间覆土较深，在进行了必要的加固措施后，采用矿山法施工，可以满足施工安全的要求。同时，受工期的影响，矿山法区间需设置一处盾构工作井，以增加暗挖工作面。3.3 盾构选型1）选型原则（1）盾构法施工地段，隧道主要穿过中风化泥质粉砂岩等，根据工程地质特性，岩质较软，盾构机应能较好适合此类工程地质、水文地质条件。（2）应能确保沿线多层高层建筑和密集地下管线的安全。地表沉降在一般情况下，宜控制在+10-30mm。（3）盾构机平均推进速度能达到68m/天。（4）盾构机直径应考虑管片厚度、施工工艺等要求。（5）要求考虑施工设备购置费摊销后，每延米综合价格经济合理。2）盾构机类型根据本工程的总体布置、工程地质及水文地质条件、沿线建筑设施及地下管线等环境条件、盾构隧道衬砌结构、施工条件及工期等多方面要求，选用复合式土压平衡盾构较为有利。4 盾构隧道结构设计4.1管片结构设计1）管片设计拟定主要设计参数 盾构管片结构参数 表4.2-1管片内径管片外径管片厚度管片分块衬砌形式混凝土等级抗渗等级拼装方式5500mm6200mm350mm6块单层衬砌C50P12错缝拼装区间隧道采用一般管片，含钢量为175kg/m3。2）衬砌背后注浆注浆是盾构机掘进施工中的一道重要工序。该工序可分为同步注浆和衬砌壁后二次补压浆两部分。（1）同步注浆同步注浆的作用是通过及时填充盾构与管片圆环间的建筑空隙来减少地面沉降，是盾构推进施工中的一道重要工序。选择具有和易性好、渗水性小、具有一定强度的浆液，并及时、均匀和足量压注，确保建筑间隙得以及时足量地填充，压浆参数根据压浆时的压力值和地层变形监测数据及时调整。同步注浆通过嵌于盾尾的注浆管压注。根据工程地质情况，结合盾构机在类似地质条件下的成功经验，本工程同步注浆浆液主要采用水泥砂浆浆液，需特殊处理地段视情况选用与二次补压浆相近的双浆液。注浆压力设定为0.3-0.5MPa，压浆与推进同步进行。在盾构推进过程中，工作面压浆要有专人负责，对压入位置、压入量、压力值均应详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整。（2）二次补压浆二次补压浆的作用是减少盾构过后土体的后期沉降量，特别是盾构在穿越地下管线及地面构筑物、涌水及软土地段时补压注浆尤为重要。二次补压浆注浆压力为0.81.0MPa。压浆需派专人负责，对压入位置、压入量、压力值均详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。3）特殊管片联络通道与正线隧道相接处设置开口钢筋混凝土特殊管片。为便于洞口处的钢筋混凝土的凿除和满足施工和使用中受力的需要，对它采用特殊的配筋设计。它虽然在施工中需要切割和植筋技术，对施工要求较高；但成本低，制作简单，但它只适用于洞口宽度较小的情况。本区间特殊衬砌环采用1.5m标准环宽的特殊钢筋混凝土管片。5 矿山法隧道结构设计5.1支护设计参数区间隧道右线YCK37+882.190 YCK38+123.750段采用矿山法施工。隧道开挖和初期支护施工应遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针”。支护参数主要根据结构断面、围岩类别、水文地质条件、结构受力特性等因素，类比同类工程，并经计算分析及优化综合确定。矿山法支护设计参数详见表5.1-1。表5.1-1 矿山法支护参数表项目初支参数适用范围超前支护管棚洞口108大管棚，拱部130范围布置，L=30m，环向间距0.4m暗挖洞口段小导管42无缝钢管，拱部130范围布置，L=3.5m，环向间距0.4m，纵向间距2m，外插角1015暗挖段初期支护钢筋网8钢筋网150*150mm，全环设双层 暗挖段格栅钢架25钢架，间距0.5m暗挖段砂浆锚杆22无缝钢管，L=3.5m，间距1.0X1.0m暗挖段锁脚锚管42无缝钢管，L=3m，每拱角各设两根暗挖段早强C25喷混凝土厚300mm，抗渗等级P6暗挖段二衬C40混凝土厚600mm，抗渗等级P10暗挖段5.2主要辅助工程措施1地下水控制由于暗挖施工段地面建（构）筑物较多，暗挖施工时不采用地面降水施工，主要对掌子面进行注浆加固，控制抽排地下水。2）拱部小导管注浆超前支护对于级围岩地段，隧道拱部130范围设小导管注浆超前支护，小导管环向间距0.4 m，小导管长3.5 m，纵向间距2.0 m。局部拱顶深孔注浆。3）施工工法本段矿山法施工采用四步CRD法开挖。6 区间附属结构设计6.1 联络通道设计根据地铁设计规范要求，两条单线区间隧道之间，当隧道连贯长度大于600m时，应设联络通道，并在通道两端设双向开启的甲级防火门。本区间左线长1620.838m，右线长1620.303m，区间纵坡设置V字坡，区间设置两座联络通道和一个废水泵房。1#联络通道中心里程YCK37+060.000，2#联络通道中心里程YCK37+604.750。废水泵房与2#联络通道合建。联络通道采用矿山法施工。本区间联络通道位于中风化泥质粉砂岩层中。联络通道为直墙拱形断面，采用矿山法施工，复合式衬砌结构。初期支护采用300mm厚C25网喷射混凝土，二次衬砌为厚度为300mm的C40模筑P10防水钢筋混凝土。6.2 洞门结构设计1）洞门设计概况洞门设计是地铁区间盾构隧道设计的重要组成部分，根据盾构机始发与到达两种工况，把盾构机从车站开始向区间推进处洞门称为始发洞门，把盾构机从区间进入车站处洞门称为到达洞门。区间工程采用两台盾构机进行掘进作业，错开一个月，盾构机先后从东郡站西端盾构井始发，最后在朝阳村站吊出。本区间共有2个盾构始发洞门、2个盾构到达洞门。6.3 端头加固设计盾构进出洞是盾构施工中的难点和关键，为防止出现盾构“下沉”、“抬头”等现象，保证盾构进出洞安全，应对盾构端头一定范围内土体进行加固。根据地层性质及地面条件，加固后的土体应有良好的自立性，密封性、均质性，无侧限抗压强度不小于1.0MPa，渗透系数k110-5cm/sec。中风化岩层不进行端头加固处理。加固范围：盾构进洞加固长度10m，出洞加固长度10m，加固宽度盾构隧道结构每侧3m，详见端头加固图纸。6.4盾构工作井围护结构设计1）设置盾构工作井原因右线矿山法隧道长约250m，右线剩余段采用盾构法施工。根据工期筹划，矿山法隧道需在小里程端进行开挖，并结合节点工期要求，在矿山法隧道与盾构隧道的交界处设置盾构工作井，采用明挖法施工，方能满足盾构始发节点工期要求。2）盾构工作井规模盾构工作井规模尺寸根据矿山法隧道断面确定。盾构工作井平面为矩形，净空尺寸为12.3m14.5m，以满足开挖施工的需要，井深约30m。3）盾构工作井围护方式选择与计算盾构工作井开挖深度约30m。基坑开挖范围主要地层为填土、粉质粘土、圆砾、中风化泥质粉砂岩。综合场地地层条件及始发井基坑深度，围护方式采用800mm厚地下连续墙+三道内支撑支护。计算采用理正深基坑支护结构设计软件7.0版计算。盾构工作井明挖基坑围护结构计算结果如下：图5-4-1围护结构计算简图图5-4-2内力包络图按倾覆安全系数Ks1.9831.200，满足规范要求。根据计算分析结果，基坑强度及稳定均能满足规范要求。6.5盾构工作井主体结构设计工作井采用地下箱形框架结构，由边墙、立柱、梁板组成结构体系，顶板、承受竖向荷载，通过主梁下的柱子和边墙将荷载传递到底梁和底板。主体结构尺寸详下表； 主体结构尺寸参数表 构件材料规格标准断面(m）顶板C35，P81.1顶纵梁C35，P81.42.0底板C35，P101.0底纵梁C35，P101.41.6侧墙C35，P101.0柱C351.41.47 区间隧道防水及防蚀7.1盾构法区间隧道防水1）防水设计原则遵循“防、排、截、堵相结合，刚柔结合，因地制宜，综合治理”的原则，并遵照有关规范执行。在采用高精度钢筋混凝土管片的前提下，根据管片的形状，采用能适应变形量大，具有较高耐久性、耐应力松弛的性能优良的材料，设计制作特定结构形式的框形橡胶圈，满足衬砌接缝防水要求。以管片混凝土自身防水，管片接缝防水，区间隧道与车站竖井接头、联络通道接头防水为重点，确保区间隧道整体防水性能。2）防水技术要求及措施（1） 防水标准与要求 区间隧道结构防水应达到技术要求所规定的二级标准，即隧道顶部不允许滴漏，其他不允许渗水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000，任意100m2防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。 管片采用C50高强度混凝土制成的高精度管片，抗渗等级采用P12。 盾构法施工的隧道结构混凝土渗透系数不宜大于510-13m/s，氯离子扩散系数不宜大于310-12cm2/s。当隧道处于侵蚀性介质中时，应采用相应的耐侵蚀混凝土或在衬砌结构外表面涂刷耐侵蚀的防水涂层，混凝土的渗透系数不宜大于810-14m/s，氯离子扩散系数不宜大于310-12cm2/s。 盾构隧道衬砌结构防水措施应符合表7.1-1的要求。 盾构法施工的隧道防水措施表 表7.1-1防水措施衬砌结构自防水接缝防水弹性密封垫嵌缝注入密封剂螺孔密封圈 管片接缝必须设置一道密封垫沟槽。防水材料的规格、技术性能和螺孔、嵌缝槽等部位的防水措施除满足设计要求外，尚应符合现行国家标准地下工程防水技术规范的有关规定。 管片接缝密封垫应满足在设计水压和接缝最大张开错位值下不渗漏的要求。（2） 结构防水措施 衬砌混凝土管片自防水技术措施采用高效减水剂、高活性微矿粉掺料，选择合理的拌和物配合比参数，配制以抗裂、耐久为重点的高性能混凝土，必要时在管片外喷涂防水涂层。处于侵蚀性介质中的防水混凝土的耐侵蚀