02-东平一号隧道设计说明.pdf

新新 建建 铁铁 路路 广 佛 环 线 佛 山 西 站 至 广 州 南 站 段 施工图 广 佛 环 线 佛 山 西 站 至 广 州 南 站 段 施工图 东平一号隧道设计说明 东平一号隧道设计说明 图图 号号 广佛环施隧广佛环施隧 ZB 02 中铁第一勘察设计院集团有限公司中铁第一勘察设计院集团有限公司 2013 年年 07 月月 西安西安 新新 建建 铁铁 路路 广 佛 环 线 佛 山 西 站 至 广 州 南 站 段 施工图 广 佛 环 线 佛 山 西 站 至 广 州 南 站 段 施工图 东平一号隧道设计说明 东平一号隧道设计说明 设 计 复 核 审 核 审 定 中铁第一勘察设计院集团有限公司中铁第一勘察设计院集团有限公司 2013 年年 07 月月 西安西安 目 录 目 录 1 设计概况 1 1 1 概况 1 1 2 环境条件及控制因素 1 2 设计依据 2 3 设计采用的规范 规程和标准 2 4 设计范围 2 5 工程地质及水文地质 2 5 1 工程地质 2 5 2 水文地质 4 6 明挖段基坑围护结构设计 6 6 1 围护结构类型 6 6 2 围护结构设计原则 6 6 3 围护结构工程材料及耐久性要求 6 6 4 围护结构施工方法及施工要求 7 6 5 基坑降 排水 7 6 6 基坑的开挖及支护 8 6 7 基坑回填 8 7 明挖段主体结构设计 8 7 1 主要设计原则及标准 8 7 2 建筑材料 9 7 3 耐久性要求 9 7 4 结构计算 9 7 5 抗浮措施 9 8 矿山法段结构设计 9 8 1 主要设计原则及标准 9 8 2 矿山法段隧道结构设计 9 8 3 矿山法段结构分析 9 8 4 暗挖段辅助施工措施及施工方法 9 8 5 建筑材料 9 9 防排水设计 9 9 1 防排水设计原则 标准 9 9 2 明挖段及浅埋暗挖段防排水设计 9 9 3 洞内排水 9 9 4 洞外排水系统 9 10 附属结构设计 9 10 1 联络通道 9 10 2 废水泵站 9 10 3 雨水泵房 9 10 4 水沟及电缆槽 9 10 5 救援通道 9 10 6 预埋件 9 10 7 设备洞室 9 11 地表沉降控制及对周边建筑的保护措施 9 11 1 地表沉降控制标准 9 11 2 地表建 构 筑物沉降控制标准 9 11 3 管线沉降控制标准 9 11 4 桥梁沉降控制标准 9 11 5 爆破振动速度控制 9 11 6 地表沉降控制措施 9 1 明挖法隧道 9 11 7 对建 构 筑物进行第三方评估的建议 9 11 8 注浆加固施工注意事项 9 12 施工监测 9 12 1 明挖段施工监测 9 12 2 矿山法段施工监测 9 12 3 专项监控量测设计 9 11 4 隧道基础沉降观测 9 12 4 监测信息的反馈应符合的要求 9 13 施工注意事项 9 13 2 矿山法段施工 9 13 3 其他 9 14 应急预案 9 14 1 明挖段 9 14 2 矿山法段 9 14 3 事故处理 9 15 环境保护 劳动安全卫生 9 16 特殊地段施工方法及技术措施 9 17 初步设计审查意见及执行情况 9 18 其他 9 广佛环城际铁路佛山西站至广州南站段施工图 东平一号隧道设计说明 中铁第一勘察设计院集团有限公司 1 1 设计概况 1 设计概况 1 1 概况 1 1 概况 东平 1 号隧道位于佛山市禅城区 呈东西向以地下线形式展布 隧道设计起点里程 DK14 970 终点里程DK18 462 全长3492m 隧道全段除DK17 771 7 DK17 781 7和DK18 416 DK18 426 8 两段 总长 20 8m 为暗挖法施工外 其余段落 总长 3471 2m 均为明挖法施工 隧道起始于平 步村 并先后横穿环村东路 河滨路 英雄涌 佛山大道 乐从钢材市场 华康道后 走行于宝 泉新村 文化广场 在建 之下 终于岭南大道 本段范围内含广佛江珠共同实施段落 6215 9m 单线 工点区地貌属珠江三角洲海陆交互沉积平原区 地形平坦 地面高程 0 5m 6m 场地范围 内交通便利 各种地下管线密布 东平一号隧道东平一号隧道 表表 1 1 1 隧道名称 起始里程 终止里程 长度 m 施工方法备注 单双线 总长 m DK14 970 DK15 290 320 明挖 广佛环线 单洞双线 DK15 290 DK17 000 1710 明挖 广佛环线 两单 DK17 000 DK17 200 200 明挖 广佛环线 江珠右线 三单 DK17 200 DK17 771 7 571 7 明挖 DK17 771 7 DK17 781 7 10 暗挖 DK17 781 7 DK18 416 634 3 明挖 DK18 416 DK18 426 8 10 8 明挖 东平一号 隧道 DK18 426 8 DK18 462 35 2 明挖 广佛环线 江珠左右线 四单 3492 广佛江珠共同实施段广佛江珠共同实施段 表表 1 1 2 隧道名称 起始里程 终止里程 长度 m 施工方 法 单双线 总长 m AK22 000 00 DK17 771 70 571 70 明挖法 单洞单线 DK17 771 70 DK17 781 70 10 00 暗挖法 单洞单线 DK17 781 70 DK18 416 00 634 30 明挖法 单洞单线 DK18 416 00 DK18 426 80 10 80 暗挖法 单洞单线 广佛江珠左 线 同步 实施 DK18 426 80 DK18 462 00 35 20 明挖法 单洞单线 1262 AyK22 200 00 AyK21 428 30771 70 明挖法 单洞单线 AyK21 428 30 AyK21 418 3010 00 暗挖法 单洞单线 AyK21 418 30 DK18 416 00 634 2 明挖法 单洞单线 DK18 416 00 DK18 426 80 10 80 暗挖法 单洞单线 广佛江珠 同步实施 段 广佛江珠右 线 同步 实施 DK18 426 80 DK18 462 00 35 20 明挖法 单洞单线 1461 9 1 2 环境条件及控制因素 1 2 环境条件及控制因素 东平 1 号隧道隧道沿线主要控制点情况见表 1 2 1 所示 东平 1 号隧道主要控制点及工法表 表表 1 2 1 隧道名称起始里程终止里程长度 m 施工方法 备注 单双线 主要控制点 DK15 373DK15 482109 明挖法 双洞双线 明挖过英雄河及岭南大道 施工采 用导边明挖 对河道过水断面有一 定影响 佛山大道需要进行临时改 移 DK15 550DK15 60555 明挖法 双洞双线 本段范围内后期地铁佛山 6 号线采 用盾构掘进通过 城际采用地下桥 形式预留盾构掘进通道 本段连续 墙配筋及中立柱钻孔桩配筋均采用 玻璃纤维钢筋 并且连续墙接头处 不能采用 H 型钢 采用圆形接头管 接头处防水采用双排旋喷桩止水 DK16 656DK16 69236 明挖法 地铁广佛三期 交叉段 双洞双线 本段范围内后期地铁广佛三期采用 盾构掘进通过 城际采用地下桥形 式预留盾构掘进通道 本段连续墙 配筋及中立柱钻孔桩配筋均采用玻 璃纤维钢筋 并且连续墙接头处不 能采用 H 型钢 采用圆形接头管 接头处防水采用双排旋喷桩止水 DK16 510DK17 050540 明挖法 广佛 双洞双线 沿线均为宝泉新村民房 拆迁量大 最大埋深约 7m DK17 050DK17 400350 明挖法 交叉段 广佛 江珠右线 双洞双线 DK17 400DK17 771 7371 7 明挖法 广佛 江珠左右 线 双洞双线 1 沿线均为宝泉新村民房 拆迁 量大 2 交叉段基坑开挖深度 28m 宽 度 30m 且为异形基坑 江珠线结构 最大埋深达 18 m 结构处理复杂 主体结构边墙和顶板需要加强 3 佛山市档案馆基坑锚索结构进 入了广佛江珠右线结构范围 在围 护结构施工过程中必须提前对锚索 进行处理 处理难度大 4 DK17 600 DK17 756 共建段 与博物馆建筑相干扰 博物馆建筑 位于广佛江珠左线隧道上方 需同 步实施 合理安排施工顺序 DK17 771 7 DK17 781 710 暗挖法 广佛 江珠左右 线 双洞双线 由于华康道中间绿化带下方有综合 管廊 管廊内有 110kv 高压电缆 拆迁及改移费用较大 因此推荐暗 挖过华康道 DK17 781 7DK18 416634 3 明挖法 广佛 江珠左右 线 双洞双线 明挖通过佛山公园 结构埋深最大 13 5m 结构需要进行加强 东平隧道 DK18 416DK18 426 810 8 暗挖法 双箱断面 江珠 左右线 2 单箱 双洞双线 由于岭南大道中间绿化带下方有综 合管廊 管廊内有 220kv 高压电缆 拆迁及改移费用较大 因此推荐暗 挖过岭南大道 广佛环城际铁路佛山西站至广州南站段施工图 东平一号隧道设计说明 中铁第一勘察设计院集团有限公司 2 2 设计依据 2 设计依据 1 广东省人民政府 铁道部关于广佛环线佛山西站至广州南站段项目可行性研究报告的批 复 粤府函 2012 281 号 2 广东省人民政府 中国铁路总公司关于广佛环线佛山西站至广州南站段项目初步设计的 批复 粤府函 2013 112 号 3 广东珠三角城际轨道交通有限公司 2013 年 6 月 24 日 25 日在广州召开的广佛环线佛山西 站 不含 至广州南站站前部分施工图审核检查专家组评审意见 3 设计采用的规范 规程和标准 3 设计采用的规范 规程和标准 1 铁路技术管理规程 铁道部令第 29 号 2 地下铁道设计规范 GB50157 2003 3 地下铁道施工及验收规范 GB50299 1999 及 2003 年局部修订 地下铁道工程施 工及验收规范 局部修订的公告第 187 号 4 铁路隧道设计规范 TB10003 2005 J449 2005 及其局部条文修订 铁建设 2009 22 62 号文 5 高速铁路隧道工程施工技术指南 铁建设 2010 241 号 6 高速铁路隧道工程施工质量验收标准 TB10753 2010 J1149 2011 7 高速铁路设计规范 试行 TB10621 2009 J 971 2009 8 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 9 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086 2001 10 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 11 铁路工程抗震设计规范 GB50111 2006 2009 年版 12 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 13 人民防空地下室设计规范 GB50038 2005 14 地下工程防水技术规范 GB50108 2008 15 地下防水工程质量验收规范 GB50208 2011 16 铁路隧道防排水技术规范 TB10119 2000 17 铁路隧道防排水施工技术指南 TZ331 2009 18 铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB 10005 2010 19 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 20 建筑基坑工程技术规范 YB9258 97 21 广州地区建筑基坑支护技术规定 GJB 02 98 22 广东省建筑基坑支护工程技术规程 DBJ T15 20 97 23 建筑结构荷载规范 GB50009 2010 24 爆破安全规程 GB6722 2011 25 铁路混凝土工程钢筋机械连接技术暂行规定 铁建设 2010 41 号 26 铁路隧道监控量测技术规程 TB10121 2007 J721 2007 4 设计范围 4 设计范围 广佛线隧道设计起点里程 DK14 970 设计终点里程 DK18 462 全长 3492m 广佛江珠线 左线隧道同步实施起点里程 DK18 462 同步实施终点里程 AK22 000 全长 1262m 广佛江珠 线右线隧道同步实施起点里程 DK18 462 同步实施终点里程 AyK22 200 全长 1461 9m 5 工程地质及水文地质 5 工程地质及水文地质 5 1 工程地质 5 1 工程地质 5 1 1 区域地质特征区域地质特征 5 1 1 1 区内主要断裂区内主要断裂 本区在大地构造单元上属华南准地台之三水断陷盆地 根据 广州市基岩地质图 及佛山市 1 5 万区域地质资料 本区内的主要断裂有石碣断层 雷岗断层 雷岗东断层 广从断层 线路于 DK16 930 附近经过雷岗隐伏断层 f2 为正断层 断层产状 N20 E 60N 本次勘察期间未见揭示 5 1 1 2 地震地震 本区地震动峰值加速度为 0 10g 抗震设防烈度 7 度 地震动反应谱特征周期为 0 45s 5 1 2 岩土分层及地质特征岩土分层及地质特征 经勘察揭示 结合区域地质资料对比分析 工点范围内所经过的地层岩性 按其成因和时代 广佛环城际铁路佛山西站至广州南站段施工图 东平一号隧道设计说明 中铁第一勘察设计院集团有限公司 3 分类主要有 第四系人工填土层 Q4ml 第四系全新统海陆交互沉积层 Q4mc 第四系全新统残积 层 Q4el 下第三系始新统砂岩 E2 白垩系下统砂岩 K1 现分述如下 1 第四系人工填土层 Q1 第四系人工填土层 Q4 ml 4 ml 1 1 素填土 Q4 ml1 黄褐色 松散 稍密为主 潮湿 饱和 主要由粉质黏土及砂组成 分 布于地表 层面标高 0 92 5 81m 层厚 0 5 4 8m 平均厚度 2 2m 实测标准贯入试验值 N 5 10 击 标贯平均击数 8 3 击 级普通土 1 2 杂填土 Q4 ml 黄褐色 杂色 稍密为主 潮湿 饱和 主要由粉质黏土 砂 建筑垃 圾组成 分布于地表 层面标高 2 4 6 3m 层厚 0 8 7 4m 平均厚度 2 7m 实测标准贯入试 验值 N 2 27 击 标贯平均击数 9 8 击 级普通土 2 第四系全新统海陆交互沉积层 Q2 第四系全新统海陆交互沉积层 Q4 mc 4 mc 2 1 淤泥质土 Q4 mc1 深灰色 灰黑色 成分以黏粒为主 黏性较好 土质不均 含少量 砂 流塑 含有机质 有腥味 层状分布 层面埋深 0 9 19 2m 层面标高 1 4 14 6m 层厚 0 5 15 7m 平均厚度 4 7m 实测标准贯入试验值 N 1 35 击 标贯平均击数 5 0 击 级普 通土 推荐基本承载力为 60kPa 2 2 淤泥 Q4 mc1 深灰色 灰黑色 成分以黏粒为主 黏性较好 土质不均 含少量砂 流塑 含有机质 有腥味 层面埋深 6 6 8m 层面标高 2 7 3 2m 层厚 3 8 7 9m 平均厚 度 5 9m 实测标准贯入试验值 N 1 26 击 标贯平均击数 3 5 击 级普通土 推荐基本承载 力为 40kPa 3 1 粉砂 Q4 mc4 灰色 灰黄色 潮湿 饱和 成分主要为石英 长石 砂质不均 含少量 淤泥 层状分布 层面埋深 0 24 5m 层面标高 3 2 20 3m 层厚 0 6 11 6m 平均厚度 3 3m 级松土 实测标准贯入试验值 N 2 22 击 标贯平均击数 6 7 击 松散 稍密为主 推荐基本 承载力为 60 100kPa 3 2 细砂 Q4 mc4 灰色 灰黄色 潮湿 饱和 成分主要为石英 长石 砂质不均 含少量 淤泥 层状分布 层面埋深 0 23 4m 层面标高 3 9 17 5m 层厚 0 6 11 4m 平均厚度 3 5m 级松土 10m 以上松散 稍密为主 实测标准贯入试验值 N 1 17 击 标贯平均击数 8 击 10m 以下稍密 中密 实测标准贯入试验值 N 5 50 击 标贯平均击数 11 1 击 推荐基本承载力为 120kPa 3 3 中砂 Q4 mc5 灰色 灰黄色 饱和 成分主要为石英 长石 砂质不均 含少量淤泥 透镜状分布 层面埋深 1 20 5m 层面标高 2 7 16 1m 层厚 0 6 8 3m 平均厚度 3 5m 级松土 15m 以上稍密为主 实测标准贯入试验值 N 5 20 击 标贯平均击数 10 8 击 推荐基 本承载力为 200kPa 15m 以下中密为主 实测标准贯入试验值 N 12 68 击 标贯平均击数 19 3 击 推荐基本承载力为 250kPa 3 4 粗砂 Q4 mc5 灰色 灰黄色 饱和 成分主要为石英 长石 砂质不均 含少量淤泥 级配一般 层状分布 层面埋深 3 20m 层面标高 2 5 15 9m 层厚 0 5 8 6m 平均厚度 3 1m 级松土 13m 以上稍密为主 实测标准贯入试验值 N 4 20 击 标贯平均击数 12 8 击 推荐 基本承载力为 250kPa 13m 以下中密为主 实测标准贯入试验值 N 7 32 击 标贯平均击数 18 6 击 推荐基本承载力为 300kPa 4 1 粉质黏土 Q4 mc1 浅黄色 浅灰色 硬塑为主 局部软塑 主要由粘粒组成 刀切面 光滑 可搓成条 土质均匀 层状分布 层面埋深 0 20 1m 层面标高 3 5 16 7m 层厚 0 5 11 6m 平均厚度 2 5m 实测标准贯入试验值 N 2 37 击 标贯平均击数 11 5 击 级普通土 推荐基本承载力软塑层 100kPa 硬塑层 120kPa 3 第四系全新统残积层 Q3 第四系全新统残积层 Q4 el 4 el 5 粉质黏土 Q4 el1 灰绿色 棕红色 硬塑为主 主要由基岩风化产物 层面埋深 0 23 4m 层面标高 1 8 19 4m 层厚 0 5 7 6m 平均厚度 2 6m 实测标准贯入试验值 N 10 26 击 标贯平均击数 18 2 击 级普通土 推荐基本承载力 150kPa 4 下第三系始新统基岩 E4 下第三系始新统基岩 E2 2 6 1 砂岩 E2 Ss 灰色 棕红色 全风化 原岩结构已经破坏 岩芯呈土状 水浸易软化 崩解 连续分布 层面埋深 9 9 19 9m 层面标高 6 1 16 4m 层厚 0 5 2 6m 平均厚度 1 4m 实测标准贯入试验值 N 16 51 击 标贯平均击数 35 6 击 级硬土 推荐基本承载力为 200kPa 6 2 砂岩 E2 Ss 棕红色 深灰色 强风化 泥质 铁质胶结 裂隙很发育 岩芯呈碎块 状 局部短柱状 锤击易碎 连续分布 层面埋深 3 2 24 3m 层面标高 1 4 21 6m 层厚 0 7 5 4m 平均厚度 2 6m 级软石 推荐基本承载力为 400kPa 6 3 砂岩 E2 Ss 棕红色 深灰色 弱风化 泥质 铁质胶结 中厚层状构造 裂隙稍发 育 岩芯呈短柱状 柱状 层面埋深 4 6 27 7m 层面标高 2 9 25m 级软石 推荐基本承 广佛环城际铁路佛山西站至广州南站段施工图 东平一号隧道设计说明 中铁第一勘察设计院集团有限公司 4 载力为 600kPa 5 白垩系下统基岩 K5 白垩系下统基岩 K1 1 7 1 砂岩 K1 Ss 灰色 棕红色 全风化 原岩结构已经破坏 岩芯呈土状 水浸易软化 崩解 连续分布 层面埋深 5 5 40 2m 层面标高 3 2 36 3m 层厚 0 5 12 7m 平均厚度 3 2m 实测标准贯入试验值 N 13 63 击 标贯平均击数 43 7 击 级硬土 推荐基本承载力为 200kPa 7 2 砂岩 K1 Ss 棕红色 深灰色 强风化 泥质 铁质胶结 裂隙很发育 岩芯呈碎块 状 局部短柱状 锤击易碎 连续分布 层面埋深 3 2 37 8m 层面标高 1 4 34 9m 层厚 0 6 19 9m 平均厚度 3 6m 级软石 推荐基本承载力为 400kPa 7 3 砂岩 K1 Ss 棕红色 深灰色 弱风化 泥质 铁质胶结 中厚层状构造 裂隙稍发 育 岩芯呈短柱状 柱状 层面埋深 4 6 44 7m 层面标高 2 9 41 2m 级软石 推荐基本 承载力为 600kPa 5 1 3 不良地质和特殊岩土不良地质和特殊岩土 5 1 3 1 不良地质 不良地质 1 砂土液化 工点范围内 15m 以上的饱和砂层 松散 稍密为主 经液化判定 均按可液 化地层考虑 地震液化判定结果详见附表 2 地层液化判定表 2 软土震陷 场地区分布的淤泥质土 淤泥层 孔隙大 抗剪强度较低 承载力较低 在 地震力或机械振动作用下 容易发生剪切破坏 因孔隙水排出受到压缩 导致地面沉陷 需要考 虑软弱土震陷的影响 5 1 3 2 特殊岩土 特殊岩土 1 软土 工点范围内广泛分布有淤泥 淤泥质土 层厚 1 16m 呈流塑状 具有高孔隙 度 高压缩性 低透水性和富含有机质等特征 属强度低 稳定性差 变形量大 承载力低的软 弱地基土 其主要物理力学指标 天然含水量 W 38 8 89 3 孔隙比 e 1 0 2 5 压缩系数 0 1 0 2 0 4 2 8Mpa 1 不排水抗剪强度 c 4 4 8 4kPa 4 7 13 渗透系数 K20 4 1 10 8 4 8 10 6cm s 有机质含量 3 9 15 2 2 膨胀岩土 第四系残积土及砂岩风化层 根据化验结果 其自由膨胀率 Fs 25 60 平均值 40 8 阳离子交换量 CEC 120 173mmol kg 平均值 140 8 mmol kg 蒙脱石含量 M 6 18 平均值 10 4 一般具弱膨胀性 该层具遇水软化和暴露时间长易开裂等特点 基坑开挖时 应防止水泡和暴露时间过长 及时封闭工作面 5 2 水文地质 5 2 水文地质 5 2 1 地表水地表水 隧道区地表水较发育 分别在 DK15 390 通过英雄河 DK16 750 通过大涌 DK17 830 及 DK18 370 附近穿过佛山公园两条城市排污沟 DK17 100 DK17 500 段分布有河涌及 较多鱼塘 5 2 2 地下水地下水 5 2 2 1 地下水赋存及类型地下水赋存及类型 隧道范围内地下水类型主要有两种 一种为赋存于第四系土层中的孔隙水 另一种为基岩裂 隙水 第四系孔隙水主要赋存于海陆交互沉积层中的粉砂 细砂 中砂 及粗砂中 海陆交互含水层分布不连续 呈尖灭状及透镜体分布 地表为杂填土 及素填土 为第四系孔隙潜水 基岩裂隙水主要赋存于第三系始新统 白垩系下统强 弱风化的砂岩夹泥岩风化节理裂隙中 含水层埋深和厚度差异较大 砂岩节理裂隙较发育 水量一般 由于岩性及裂隙发育程度的差异 其富水程度与渗透性也不尽相同 其渗透性受基岩裂隙发育程度影响 具有一定的随机性 局部 裂隙发育 裂隙连通性较好 渗透性较强 地下水的渗透性在空间分布上差异较大 5 2 2 2 地下水的补给 径流 排泄条件地下水的补给 径流 排泄条件 本区地下水补给主要通过大气降水入渗 河涌及侧向径流补给 地下水的总体流向由南向北 流向潭州水道 垂向上第四系孔隙水与基岩裂隙水通过越流相互连通补给 排泄方式主要为蒸发 及侧向径流排泄等 5 2 2 3 地下水位及动态特征地下水位及动态特征 本次勘察期间测得第四系地下水位埋深 0 5 3m 平均埋深为 1 9m 水位高程 0 66 3 77m 地下水位与季节 气候 地下水赋存 补给及排泄有密切的关系 每年 的 5 10 月为雨季 大气降水丰沛 水位会明显抬升 冬季因降水减少地下水位随之下降 广佛环城际铁路佛山西站至广州南站段施工图 东平一号隧道设计说明 中铁第一勘察设计院集团有限公司 5 水位年变化幅度为 0 50 2 5m 5 2 3 地下水的腐蚀性评价地下水的腐蚀性评价 本次勘察中共采取 9 组水样 据水质分析结果 隧道区第四系孔隙水水化学类型主要为 HCO3 Na K Ca型水 各水样的水化学类型 侵蚀性指标及侵蚀性评价见表 5 1 水化学类型及侵蚀性评价表水化学类型及侵蚀性评价表 表表 5 1 侵蚀性指标 钻孔 编号 水化学类型 SO42 mg l Cl mg l 侵蚀性 CO2 mg l PH 侵蚀性评价 DZ 340 HCO3 Ca Mg 20 2 23 4 4 7 5 无侵蚀性 DZ 351 HCO3 Ca Na K 32 2 30 1 7 7 7 3 无侵蚀性 DZ 359 HCO3 Cl Na K Ca 53 8 70 9 4 4 7 0 无侵蚀性 DZ 366 HCO3 Na K Ca 45 6 30 1 3 3 7 5 无侵蚀性 DZ 370 HCO3 Na K Ca 39 9 35 5 2 2 7 1 无侵蚀性 DZ 376 HCO3 Na K Ca 32 2 39 0 5 5 7 1 无侵蚀性 DZ 408 HCO3 Na K Ca 20 2 28 4 2 5 7 3 无侵蚀性 DZ 411 HCO3 Na K Ca 20 2 28 4 4 4 7 无侵蚀性 DZ 426 HCO3 Na K Ca 67 2 53 2 3 3 7 5 无侵蚀性 依据 铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB10005 2010 第 4 2 1 条至 4 3 6 条综合判定 该场地地下水对混凝土结构无化学侵蚀性 5 2 4 隧道涌水量预测隧道涌水量预测 5 2 4 1 渗透系数计算渗透系数计算 本次勘察采用分层抽水的方法共布设 1 个抽水孔 抽水孔编号为 DZ 357 抽水试验层位是第 四系含水层及基岩含水层 按要求每个试验目的层做 1 2 次降深试验 同时做 1 次水位恢复试验 抽水试验主要采用单孔抽水试验 根据井管结构 含水层类型及试验过程实际情况 第四系 含水层及基岩含水层采用稳定流 潜水 完整井计算模型来计算渗透系数 K 用经验公式计算影 响半径 R 稳定流 潜水 完整井 HKSR r R hH Q K 2 ln 22 K 渗透系数 m d Q 流量 m 3 d S 降深 m H 含水层自然时厚度 m h 含水层抽水时厚度 R 影响半径 m r 管井半径 m 根据现场钻孔抽水试验计算结果见表 5 2 抽水试验结果统计表 表 5 2 抽水试验结果统计表 表 5 2 编号 试验地层 孔深 静止水位 降深 m 出水量 m 3 d 渗透系数 m d 海陆交互沉积层 16 1 45 12 15 7 75 1 30 20 95 46 4 DZ 357 基岩层 30 2 1 45 14 30 31 9 0 13 5 2 4 2 地层富水性及渗透系数的选用地层富水性及渗透系数的选用 隧道范围内主要含水层为第四系海陆交互沉积层中的粉砂 细砂 中砂及 粗砂及强 弱风化砂岩 第四系海陆交互沉积层含水层分布不连续 为富水性较好 好 透水性中等 强地层 强 弱风化砂岩 厚度较大 分布广泛 岩体裂隙较发育或稍发育 含有较为丰富的地下水 为富水 性较好 透水性弱地层 由于不同区域地下水渗透性差异较大 参考区域相关经验 第四系海陆 交互沉积含水层综合渗透系数建议采用 K 4 0m d 强 弱风化砂岩渗透系数建议采用 K 0 5m d 5 2 4 3 涌水量计算涌水量计算 隧道长为 3462m 断面宽为 16m 轨面埋深 11 24m 拟采用明挖法施工 除 DK17 771 7 DK17 781 7 和 DK18 416 DK18 426 8 两段暗挖 总长 20 8m 开挖段含水层主要为第四系海 陆交互沉积层中的粉砂 细砂 中砂及粗砂等 局部段落为基岩风化裂隙 水 按基坑降水预测涌水量 长宽比大于 10 为条形基坑 依据 地下铁道轻轨交通岩土工程 勘察规范 8 5 8 条采用条形基坑的公式进行基坑涌水量计算 结果如下 2 lg lg 2 366 1 2 BR SSHk R SSHLk Q Q 涌水量 m 3 d k 渗透系数 m d L 条形基坑长度 m B 条形基坑宽度 m H 静止水位至含水底板的距离 m 广佛环城际铁路佛山西站至广州南站段施工图 东平一号隧道设计说明 中铁第一勘察设计院集团有限公司 6 R 影响半径 m S 设计水位降深 m 基坑底板平均埋深18m 目前水位平均埋深1 9m左右 水位降至基坑底板下1 5 2 0m时降 深约18m 根据该区段的水文地质情况依据公式计算结果列于表5 3 基坑涌水量计算表 表 5 3 基坑涌水量计算表 表 5 3 名称 k m d L m B m S m H m R m Q m 3 d 东平 1 号隧道 4 3462 16 18 18 105 44314 注 1 隧道基坑预测涌水量未考虑地表水体 河涌 鱼塘等 水量 建议施工时对地表水 体采取引排 再进行基坑开挖 2 由于暗挖法施工长度较短 涌水量预测也按条形基坑对涌水 量进行预测 6 明挖段基坑围护结构设计 6 明挖段基坑围护结构设计 6 1 围护结构类型 6 1 围护结构类型 基坑围护结构采用1000厚地下连续墙 1000的钻孔围护桩 加混凝土腰梁 混凝土支撑或钢 围檩 钢支撑的支护体系 同时在基坑内进行降水 基坑宽度13 1 40 0m 深度为11 6 28 3米 混凝土冠梁尺寸为1000 1500 高 宽 第一道混凝土支撑尺寸为800 800mm 斜撑尺寸为1000 1000mm 第二 三道混凝土支撑尺寸为800 800mm 相应混凝土腰梁尺寸为1000 1000mm 其余均采用 609 t 16mm钢管支撑 一般地段混凝土支撑水平间距约6m 钢支撑水平间距约3m 6 2 围护结构设计原则 6 2 围护结构设计原则 1 明挖基坑结构计算采用荷载结构模式 按施工顺序逐阶段计算 按相关规范要求 采用荷 载增量法原理进行内力计算 2 围护结构应满足基坑稳定要求 不产生倾覆 滑移和局部失稳 基坑底土体的抗隆起和抗 渗流稳定性满足要求 支撑体系不失稳 围护结构构件不发生强度破坏 3 本基坑的安全等级为一级 并按此等级对基坑稳定性和变形进行验算 基坑侧壁的重要性 系数为 1 1 基坑变形控制标准为 地面最大沉降量 0 15 H 围护结构最大水平位移 0 25 H 且 30mm 4 基坑开挖前需要进行基坑内降水 地下水位应降至基坑底面下 1 米 5 地下连续墙在施工期间作为基坑支护结构 考虑承担施工期间全部外部水土压力 使用期 间地下连续墙与主体结构侧墙间敷设柔性防水层 6 地下连续墙按强度控制设计 不再验算裂缝宽度 7 基坑边的地面超载等效均布荷载按 20kPa 控制 且基坑周边 5m 范围内不得堆载 8 基坑外放尺寸的原则 围护结构布置应满足建筑 车辆 设备等限界的要求 并按规范允 许的结构受力变形 施工误差等要求进行放线施筑 9 水土侧压力计算时 各土层合算 分算按下表选取 水土压力计算原则水土压力计算原则 表表 6 2 1 岩土分 层 岩土名称 土压力计算 岩土分层 岩土名称 土压力计算 素填土 分算 粉质黏土 合算 淤泥质土 合算 粉土 合算 淤泥 合算 粉质黏土 合算 粉砂 分算 全风化岩 分算 细砂 分算 强风化岩 合算 中砂 分算 弱风化岩 合算 粗砂 分算 6 3 围护结构工程材料及耐久性要求 6 3 围护结构工程材料及耐久性要求 1 连续墙 桩 冠梁 腰梁的混凝土强度等级 C30 2 导墙混凝土强度等级 C20 3 垫层细石混凝土强度等级 C20 4 钢筋 采用HPB300 HRB335级钢筋 5 钢支撑 临时立柱 钢围檩 钢板等型钢 Q235 6 焊条 用电弧焊焊接HPB300级钢筋时采用E43系列焊条 焊接HRB335级钢筋时采用E50系列 焊条 焊接熔敷金属的化学成分和力学性能应满足国家现行标准的规定 当钢筋采用机械连接时 连接件必须是经国家有关职能部门批准合格的产品 符合有关质量 标准 并经现场试验合格后方可使用 7 纵向受力钢筋的混凝土保护层 连续墙 钻孔桩为70mm 8 钢筋的锚固与搭接除图中注明外 钢筋的锚固长度为35d 9 结构构件受力钢筋的连接宜采用焊接型式 当钢筋采用焊接连接时 其接头形式 焊接工 艺 试验方法 质量要求及质量验收等 应符合 钢筋焊接及验收规程 JGJ18 2003 混 凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 等现行国家有关规范 规程的要求 钢筋焊接 前 必须根据施工条件进行试焊 合格后方可施焊 广佛环城际铁路佛山西站至广州南站段施工图 东平一号隧道设计说明 中铁第一勘察设计院集团有限公司 7 10 钢筋接头应错开设置 在35d范围内的钢筋接头面积应不大于桩截面钢筋总面积的50 11 若采用焊接连接 焊接长度为10d 单面焊 5d 双面焊 焊缝高度及其他构造要求 参照现行国家技术规范规程 12 混凝土的原材料 配合比 最低强度等级 最大水胶比及每立方混凝土中胶凝材料用量 等应符合 混凝土结构耐久性设计规范 GB T50476 2008 铁路混凝土结构耐久性设计规 范 TB10005 2010 的要求 6 4 围护结构施工方法及施工要求 6 4 围护结构施工方法及施工要求 6 4 1 施工方法 采用明挖顺做法施工 支护结构的施工随基坑开挖分段分层施工 围护结构施工前首先平整 场地 基坑周边设置截水沟 随后测量放线 施工导墙 连续墙成槽浇筑 地基加固基坑开挖即 支撑系统 6 4 2主要施工步骤 1 施工前准备 三通一平 2 导墙 地下连续墙或钻孔桩施工 3 连续墙接头防水处理 4 基坑内排 降水 5 从上至下开挖基坑到各支撑下500mm架设各道支撑 混凝土支撑开挖到支撑底部标高设置 土模进行浇注 6 开挖到最终基坑面 7 进行围护结构堵漏处理 8 做垫层 浇筑底板混凝土 待底板混凝土达到设计强度85 后 拆除最底层支撑 9 从下至上顺序施作明挖结构 浇筑侧墙 中板 同时按要求设置倒撑 待顶板 中板 混 凝土达到设计强度85 后拆除相应 10 待顶板达到设计强度100 后 施作顶板防水 11 分层回填覆土并夯实至地面标高 12 附属结构的施工 13 主体结构应纵向分段浇注 合理组织施工 加强监测 确保拆换支撑的安全 6 4 3围护结构施工要求 1 地下连续墙 钻孔桩的垂直施工误差不得大于3 在施工放线时 必须考虑地下墙垂直 施工误差 水平施工误差以及地下连续墙允许的最大水平位移进行外放 以确保区间隧道建筑限 界 内净空尺寸和结构内衬墙的厚度要求 2 钢筋笼施工时必须按照设计要求配筋 纵向筋与横向筋之间的钢筋联结除四周两道钢筋的 交点需全部点焊外 其余的可采用50 交叉点焊 成型用的临时扎接铁丝焊后应全部拆除 3 除与佛山地铁6号线 广佛地铁三期相交段采用圆形锁口管外 其余地段地下连续墙幅间 接头采用H钢 为确保地下连续墙主筋净保护层厚度及钢筋笼垂直度 在钢筋笼上与土体接触的两 侧主筋上焊接钢制垫块 钢筋笼吊装时为保证整体刚度需增加的加强措施 现场可依具体情况增 补 施工时应注意地连墙接头处的防水效果 并根据实际情况采取相应的措施 4 考虑到水下灌注混凝土的质量 泥浆中浇筑的混凝土 应采取有效措施 保证墙身混凝土 达到设计的强度要求 并采用高效减水剂和优质粉煤灰 双掺 技术的商品混凝土 5 每幅墙从底到顶应连续浇筑 不得间断 混凝土灌注过程中导管下口埋入混凝土内不小于 1 5m 混凝土应浇筑密实 防止出现蜂窝麻面现象 6 挖槽结束后应将槽底的沉渣等杂物清理干净 槽底清理和置换泥浆结束1小时后 槽底500mm 高度以内的泥浆比重不得大于1 15 沉渣厚度不得大于100mm 7 钢筋笼在起吊 运输和吊放时应周密地制订施工方案 不允许在此过程中产生不能恢复的 变形 8 冠梁施工前 应将地下连续墙墙顶 钻孔桩桩顶的疏松混凝土凿除清理干净 墙顶以上出 露的钢筋长度应达到设计要求 保证冠梁与地连墙连接牢固 9 地下连续墙成槽施工应采用跳槽开挖 连续墙的接点位置可根据现场施工工艺进行调整 10 钢筋笼宜整体吊装 钢筋笼入槽后至浇筑混凝土时总停置时间不应超过4小时 11 新拌制的泥浆应储放24小时后方可使用 6 5 基坑降 排水 6 5 基坑降 排水 1 基坑降水以管井井点为主 排水沟明排为辅 2 在基坑内设管井井点进行基坑内降水 与基坑开挖前半个月开始进行场地降水 将地下水 位降至基坑开挖面以下1 0m 开挖至基底时 也须保证地下水位降至基坑底面以下1 0m 降水过程 广佛环城际铁路佛山西站至广州南站段施工图 东平一号隧道设计说明 中铁第一勘察设计院集团有限公司 8 应伴随主体结构施工过程的始终 待顶板覆土后封闭降水井点管 灌注微膨胀混凝土 并加焊钢 板封闭 3 基坑开挖过程中 应做好基坑内的排水工作 如在雨季施工 必须准备足够的抽水设备 并做好基坑外的排水 截水工作 基坑开挖过程中根据具体情况在基坑内设置排水沟 在排水沟 中每隔20m左右设一个直径为0 8m的集水井 基坑向下边挖边加深排水沟和集水井 保持沟底低于 基坑底不小于0 5m 集水井低于沟底不小于0 5m 集水井内水应随集随排 为防止地表水流入基坑 在基坑开挖轮廓线外侧0 5m左右设截水沟 每隔20 30m左右设一集水井 4 基坑内排水沟在施做垫层前应分段用粘土回填 以免地下水在沟内流动破坏地基土体 6 6 基坑的开挖及支护 6 6 基坑的开挖及支护 1 基坑开挖前应做好准备工作 明挖基坑周边存在地下管线 施工单位在施工前需对基坑开 挖范围内的管线进行详细调查 并对有影响的管线进行改移 确保基坑连续墙及基坑土体开挖期 间管线的安全 若发现不明管线 需立即通知相关设计单位 以及时采取相应的措施 如果管线 和构筑物不能改移 应当采取切实可行的措施确保施工期间地下管线和地下构筑物正常地使用 2 基坑开挖前应预见事故发生的可能性 施工前准备一定数量的应急材料 做好基坑抢险加 固准备工作 基坑开挖出现连续墙接头涌水或围护结构变形过大或有失稳前兆时 应立即停止施 工 并采取确实有效的措施 确保施工安全 顺利进行 3 管线未探明地段地面以下3m范围内严禁采用机械开挖 基坑周围严禁堆放重物 如机械 施工材料 渣土等 基坑井口设安全护栏 4 基坑开挖应从上到下依次进行 支撑架设与土方开挖密切配合 在土方挖到混凝土支撑设 计标高时 及时浇筑混凝土支撑 减少无支撑暴露时间 5 基坑内出现硬岩时 采用静力爆破 膨胀剂破岩或机械切割式凿除 以减少爆破对支撑等 的影响 爆破震速需按相关规定进行控制 6 基坑周围地面应进行防水 排水处理 严防地面水侵入基坑周边土体 基坑内设置纵 横 向盲沟排除基坑内渗水及雨水 渗水利用集水井集中抽排 集水井的设置根据施工分段及水量大 小妥善确定 如在雨季施工必须准备足够的抽水设备 做到雨水能及时排除 7 在施工中应做好地下水及地质超前预报 制定相应的施工安全措施和工程处理措施并采用 信息化设计和施工 应重视和加强监控量测工作 把监控量测工作贯穿于施工过程的始终 并应 及时反馈信息指导设计和施工 确保基坑施工安全 6 7 基坑回填 6 7 基坑回填 1 基坑覆土回填至既有地面标高或按规划要求回填至要求标高 结构顶部0 5m以内夯填粘土 其余部分可回填砂质土或碎石类土 回填土须分层夯实或碾压密实 分层厚度30cm 压实度应符 合 城市道路设计规范 CJJ37 90 中关于次干路最低压实度要求 2 基坑必须在主体结构达到设计强度后回填 7 明挖段主体结构设计 7 明挖段主体结构设计 7 1 主要设计原则及标准 7 1 主要设计原则及标准 1 本工程设计使用年限为100年 结构安全等级为一级 重要性系数为1 1 2 本工程抗震设防烈度为七度 抗震设防类别按乙类进行设计 场地类别为 类 结构设计 时采取相应构造处理措施提高结构的整体抗震性能 3 本工程防火等级为一级 4 区间主体结构防水等级为一级 防水设计遵循 以防为主 刚柔结合 多道设防 因地制 宜 综合治理 的设计原则 以结构自防水为主 外包防水为辅 关键处理好施工缝 诱导缝 变 形缝等部位的防水 5 结构设计按施工阶段和正常使用阶段进行强度 变形 稳定性计算 并进行裂缝宽度验算 抗浮验算 同时满足结构耐久性要求 钢筋混凝土的裂缝开展允许值应根据结构类型 使用要求 所处环境条件和防水措施等因素加以确定 当涉及地震或其他偶然荷载作用时可不验算结构的裂 缝宽度 6 结构抗浮 在不考虑侧壁摩阻力时 其抗浮安全等级系数不小于1 05 当计及侧壁摩阻力 时 其抗浮安全系数不小于1 15 7 主体结构在设计中的计算模型采用荷载 结构模型 按底板支承在弹性地基上的平面框架 计算 考虑梁 板 柱 墙的弯曲 剪切和压缩变形的影响 并考虑斜托的影响 8 结构净空尺寸应满足建筑限界 曲线加宽 其它使用及施工工艺要求外 并考虑施工误差 测量误差 结构变形和位移等的影响 9 主体结构尺寸的拟定原则需满足结构使用功能的要求 满足结构在各种状态下的承载力及 变形要求 满足施工工艺要求 根据以上原则并参考有关工程经验通过计算确定 广佛环城际铁路佛山西站至广州南站段施工图 东平一号隧道设计说明 中铁第一勘察设计院集团有限公司 9 7 2 建筑材料 7 2 建筑材料 7 2 1混凝土 1 顶板 底板 中板 侧墙 墙暗柱及中墙采用C35 P10防水混凝土 2 底板下垫层采用C20混凝土 3 不得采用早强水泥 现浇混凝土工程须达到设计强度后方可拆模 7 2 2 钢筋 1 HPB300热轧钢筋 HRB400热轧钢筋 2 当使用其它代用钢筋时 应提出钢筋性能检验报告 经设计同意后方可使用 3 位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接面积百分率 对梁类 板类及墙类构件 不宜大于 25 对柱类构件不宜大于50 当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时 对梁 类构件 不应大于50 对板类 墙类及柱类构件 可根据实际情况放宽 4 暗梁 暗柱箍筋 墙体拉筋的构造满足要求 5 配筋图中各种钢筋的长度为计算尺寸 施工时 必须对实际相应结构部分进行量测 并以 实测值修整长度后 方可下料加工 7 2 3焊接 用电弧焊接Q235钢和HPB300级钢筋时采用E43系列焊条 焊接HRB400级钢筋时采用E50系列焊 条 焊接应满足 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 2002 及有关规定 当钢筋采用机械连接 时 连接件等级应为一级 连接件必须是经国家有关职能部门批准合格的产品 符合有关质量标 准 并经现场试验合格后方可使用 7 2 4 钢筋接驳器 采用滚轧直螺纹钢筋接驳器 机械性能等级为一级 7 2 5 钢筋的构造要求 1 钢筋的最小锚固长度按 铁路隧道设计规范 TB10003 2005 J449 2005 及其局部 条文修订 铁建设 2009 22 62号文 中规定选取 2 受力钢筋的搭接应采用焊接接头 接头位置应设在受力较小处 位置按规定错开 同一 根钢筋上宜少设接头 接头类型及质量应符合国家现行标准 混凝土结构工程施工及验收规范 要求 接头位置 顶板上部钢筋 侧墙外侧钢筋 在跨中1 3范围内 下部钢筋 侧墙内侧钢筋 在支座 底板则相反 接头应相互错开 当采用非焊接的搭接接头时 从任一接头中心至1 3倍搭 接长度的区域范围内 采用焊接接头时 在任一焊接接头中心至长度为钢筋直径的35倍且不小与 500mm区域范围内 有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分比应符合下表规定 受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分比 表7 2 1 受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分比 表7 2 1 接头型式 受拉区 受压区 绑扎搭接接头 25 50 焊接接头 50 不受限制 7 3 耐久性要求 7 3 耐久性要求 1 区间隧道主体结构按100年耐久性设计 隧道碳化环境作用等级按T2设计 2