42 紫荆路站~金菊路站区间站区间设计说明A3

目 录15设计说明21概述21.1设计依据21.2 工程概况与设计范围21.3主要设计原则及标准31.4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52.5地震烈度62.6岩土物理力学指标72.7工程地质条件评价及注意事项93 区间平、纵断面设计及区间隧道方案93.1隧道平纵断面93.2区间隧道施工工法比选93.3 盾构选型94 盾构隧道结构设计94.1管片结构设计95 区间附属结构设计105.1 联络通道设计105.2 洞门结构设计105.3 端头加固设计106 区间隧道防水及防蚀106.1盾构法区间隧道防水106.2 联络通道（泵房）防水设计116.3 洞门防水116.4 防蚀与防迷流117 工程材料及结构耐久性设计127.1工程材料127.2 耐久性设计要求128 监控量测128.1 地表沉降控制标准及措施129 施工组织设计139.1工程进度计划139.2施工组织措施1310 风险工程及处理措施1310.1本区间风险工程1310.2风险工程处置措施1410.3 周边建筑物的保护措施1511附图15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 10003-2016）；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）（2016年版）；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)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及市各职能部门意见；4)长沙市轨道交通6号线工程可行性研究报告（2016年5月）及其批复；5)长沙市轨道交通6号线工程环境影响评价报告书；6)长沙市轨道交通6号线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；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）长沙市轨道交通6号线工程KC-4标段(梧桐路站枫林路站（不含）)初步勘察阶段岩土工程勘察报告（2017.04）；13）长沙市轨道交通6号线工程初步设计第二版线路资料（2017.04）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本区间线路出紫荆路站后，沿泉水路真行，再向北下穿梅溪河到达金菊路站。本区间控制性建（构）筑物主要为：梅溪河，规划管廊等。区间右线设计起迄里程为：YCK12+641.100YCK14+146.275，全长1505.175m；左线设计起迄里程为：ZCK12+641.100ZCK14+146.275，短链25.465m，全长1479.71m。区间设置1座联络通道兼废水泵房和1座联络通道。本次设计范围为紫荆路站金菊路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ZCK12+641.000ZCK14+146.317短链25.465m1505.31711右线YCK12+641.000YCK14+146.3171505.3171.3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具弱腐蚀性。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：计算中保护层厚度的计算值最大取为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无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及丘陵地貌。市区处于湘江和浏阳河交汇的台地，周围为地势较高的山丘。河西为丘陵地貌，河东主要为河流阶地，地势呈现西南高、东北低的缓倾斜特点。2.2地层岩性本场地发育的地层自上至下各岩土分层及其特征如下：2.2.1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。（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，本层在水平方向上分布较广泛，在38个勘察钻孔中有揭露。层顶标高为40.1553.70m，层底标高为39.3552.90m，厚度为0.401.20m，平均厚度0.74m。（2） 素填土：褐红色，稍湿，稍密中密状，以粘性土为主，为压实填土，局部含砾石及强风化板岩碎块，硬物质含量约15%，大部分填土的填筑时间大于5年。本层在水平方向上分布广泛，在65个勘察钻孔中有揭露。层顶标高为38.7456.96m，层底标高为30.7752.41m，厚度为0.6012.20m，平均厚度4.30m，实测标贯击数N=940击/30cm，平均14.80击/30cm。2.2.2第四系上更新统冲积层（Q3al）（1）淤泥质粉质粘土：灰黑色，软塑，具有腥臭味，含大量腐殖物，力学性能较差。在4个勘察钻孔中有揭露。层顶标高为33.4439.06m，层底标高为30.6437.16mm，厚度为1.202.80m。（2）粉质粘土：灰黑色，软塑，具有腥臭味，含大量腐殖物，力学性能较差。在4个勘察钻孔中有揭露。层顶标高为33.4439.06m，层底标高为30.6437.16mm，厚度为1.202.80m。2.2.3第四系残积层(Qel)（1）粉质粘土：黄褐色，硬塑，局部可塑，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。本层零星分布，在21个勘察钻孔中有揭露。层顶标高为38.0061.45m，层底标高为33.1657.85m，厚度为0.706.50m，平均厚度3.56m，实测标贯击数N=737击，平均18.50击。2.2.4元古界板溪群地层(Pt)（1）全风化板岩：褐黄色、部分呈浅红色，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，岩芯多呈土状及土柱状，稍湿、硬塑，手掰易碎，遇水易软化。该层分布广泛，在73个钻孔中揭露，层厚1.0017.00m，平均4.49m，层顶标高为32.9066.28m，层底标高24.7662.18m，实测标贯击数N=1350击，平均34.8击。（2）强风化板岩：褐黄色、褐红色，变余泥质结构，板状构造，主要矿物成分为粘土矿物和石英，节理裂隙发育，在裂隙面上可见碳锰质和铁锰质氧化物，岩芯多呈块状，部分呈短柱状，岩块用手可折断，冲击钻进困难，回转钻进容易，属极软岩，根据波速测试报告，计算体波速与块波速之比的平方，岩体完整性指数Kv为0.130.21，采用值为0.18，岩体破碎，岩体基本质量等级为类。该层该层分布广泛，在84个钻孔中揭露，层厚0.6035.50m，平均厚度15.95m，层顶标高为21.6462.18m，层底标高10.8042.56m。（3）中风化板岩：青灰色，变余泥质结构，板状构造，主要矿物成分为粘土矿物，节理裂隙较发育，岩芯多呈短柱状，局部呈块状和碎块状，岩块用手难折断，属软岩，根据波速测试报告，计算体波速与块波速之比的平方，岩体完整性指数Kv为0.390.66，采用值为0.66，岩体较完整，岩体基本质量等级为类。该层在23个钻孔中揭露，层厚1.3013.80m，平均厚度7.10m，层顶标高为10.8042.56m，层底标高7.9036.81m。（4）微风化板岩：青灰色，变余泥质结构，板状构造，主要矿物成分为粘土矿物，岩芯呈柱状、短柱状，部分呈块状，岩块用手难折断，属较软岩，根据波速测试报告，计算体波速与块波速之比的平方，岩体完整性指数Kv为0.71，岩体较完整，岩体基本质量等级为类。该层在9个钻孔中揭露，未揭穿，层顶标高为20.5432.56m。2.3地质构造及地震烈度据长沙地区区域地质资料，长沙市位于华南断块区，属长江中下游断块凹陷西南部的幕阜山隆起区。构造体系上，长沙市位于平（江）衡（阳）新华夏凹陷带的长潭凹陷区，平江穹褶断裂和潭宁凹褶断裂两个次级构造单元的接触处，湘江由接合部位流过。以湘江为界，西岸属褶皱丘陵，东侧为内陆湖相沉积的白垩地层。场地内构造形迹不甚发育，岩层层面稳定、产状平缓，岩体整体性总体较好，未发现明显的新构造运动痕迹。长沙市第四纪以前构造主要为褶皱和断裂。自元古代以来，本区经历了武陵运动、雪峰运动、加里东运动、印支运动、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。根据长沙地区区域地质资料，本标段褶皱不发育，断层较发育，岩层层面较稳定、产状较平缓，线路沿线未见有影响场地稳定性的构造（如活动断层）。2.3.1褶皱(1) 石冲向斜分布于乌山洼隆，为雪峰期构造痕迹，轴向东西，轴长约2.5km，由冷家溪群板岩组成，两翼倾角4060，保存完整，向斜轴在枫林路站与长川路站之间穿过，但场区内地层已趋平缓。(2) 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3.5km，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，位于本标段东南侧。2.3.2断裂(1) 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。该断层在枫林路站和长川路站之间穿过路线(2) 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。线路YCK11+600-YCK13+100段与该断裂走向基本重合，金菊路站岩层构造痕迹明显，构造角砾岩、碎裂岩发育，厚度10.035.0m，局部见糜棱岩化；在YCK13+900-YCK14+100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。（3）曹家湾至竹山屋断裂（F18）：与F17平行，位于其东南侧，为逆断层，从西南侧进入图区，经竹山屋至曹家湾过咸嘉湖到银盆岭一带，全长25km左右。走向北东，倾向北西，倾角60以上，地表断层线平直，在曹家湾以东大部分地区被橘子洲组覆盖。沿线地层产状变化大，见数米的挤压破碎带，平行金菊路-金菊路站区间，距离约350m。2.4水文地质条件（1）地表水地表水主要为湘江水系，本次勘察范围区主要地表水为青皮坝河、石坝河、老屋坝河、梅溪河及七零一渠(肖河)。梅溪河是湘江的一级支流，青皮坝河、石坝河、老屋坝河和七零一渠(肖河)是梅溪河的支流。 梅溪河又名龙王港，发源于望城县南角岭，由西向东经五丰、雷锋、黄金、天顶、望月至溁银桥汇入湘江。全长28.9km，流域面积173km2，河流坡降1.32。流域中上游植被较好，拥有丰富的自然景观，如岳麓山景区、天马景区、桃花岭景区和石佳岭景区。本标段沿线梅溪河地表水系发育，青皮坝河、石坝河、老屋坝河均为梅溪河支流。梅溪河自西向东流过，在YCK13+800-900间跨越本线路，本段河宽约45m，未设水文站，水文资料匮乏，据访问调查，1998年历史最高洪水位37.10m（黄海高程），为其百年一遇的最高水位，其水文涨落主要受降雨控制并受湘江河水顶托影响，枯水期最低水位在29.50m（黄海高程）。七零一渠又名肖河，由于城市发展规划，经过多次治理改道，其地貌发生较大变化，现为梅溪湖片区的重要风光带之一和长沙市区的内陆河，七零一渠发源于鱼支塘水库，经黄花桥，于梅溪湖附近入梅溪河，全长约9.5km，踏勘时流量为16.0l/s，水深为0.5m，据访问，历史最高水位约47.85m，于红枫路站-长川路站之间沿渠道的左岸行进。（2）地下水(1) 第四系松散层孔隙水1)素填土上层滞水上层滞水沿线均有分布，主要赋存于素填土中，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（勘察期间地下水位深度为5.19.4m），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。该层地下水不具承压性。2) 第四系冲积层孔隙水本次勘察范围内第四系冲积层孔隙水不发育，主要赋存于梅溪河及七一渠河床中的第四系砂、砾层中，勘察期间地下水位深度为5.19.4m，其主要接受大气降雨补给及河流补给，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。(2) 基岩裂隙水基岩裂隙水分布于本次勘察范围沿线，基岩裂隙水不发育，基岩裂隙水主要赋存于元古界冷家溪(Pt)板岩、砂质板岩裂隙中，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，继续向下入渗进行补给，局部接受七零一渠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。该层地下水不具承压性。（3）地下水水位勘察期间，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5.19.4m，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2.004.00m。（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。根据长沙地区经验数据，常年变化幅度2.004.00m。本次勘察范围各地下车站与湘江距离远，正常水位情况下，各车站标高一般高于河水位，且板岩透水性差，地层之间水利联系弱。局部地段板岩裂隙发育，通过裂隙有一定水利联系，但因裂隙闭合-微张，透水能力较差，断层破碎带的导水性与断层性质、断层破碎带胶结程度有关（5）水、土的腐蚀性评价由于本次勘察周期较短，地下水样从各工点的长期水文观测孔中采取，分别为M6Z2-D050(长观)、M6Z2-D037(长观)、M6Z2-D027(长观)、M6Z2-D022(长观)、M6Z2-D015(长观)、M6Z2-D006(长观)孔内采取了6件地下水试样进行了室内水质分析试验，根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001,2009年版)附录G表G.0.1注3A，对车站的站场主体侧壁一边接触地面水或地下水，一边暴露在大气中，水可以通过渗透或毛细作用在暴露大气中的一边蒸发，场地环境类型为类；对封闭、实体的基础和桩基础等，环境类型为类，综合评价：环境类型按-类考虑。2.5地震烈度（1）地震动参数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，抗震设防标准应按提高一度（即7度）的要求加强其抗震措施。由于地铁为重要建设工程，因此建议按照本项目场地地震安全性评估报告中的相关建议进行地震设防等级进行设计。地震、地灾等方面详细情况详见相关报告。（2）地震安全性评价根据湖南省防震减灾工程研究中心相关成果，近场区内没有发生过破坏性的历史地震，不存在发震构造，未来一百年内发生6级以上地震的可能性较小。总结场地地形地貌、工程地质、水文地质条件以及岩土层力学性质等方面的资料，综合评价场地工程地震条件较好，适宜拟建工程项目的建设。（3）建筑场地类别建筑场地类别按国家标准城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014）进行评价:（1）覆盖层厚度按城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014）第4.2.5条确定，一般情况下应按地面至剪切波速大于500m/s且其下卧层各岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。（2）等效剪切波速的确定：按要求对所有钻孔进行单孔的等效剪切波速计算。土层的等效剪切波速计算公式如下：式中 vse土层的等效剪切波速（m/s）； d0计算深度（m），取覆盖层厚度和20m二者的较小值； di第i层土层的厚度（m）； vsi第i层土层的剪切波速（m/s）； n 计算深度范围内土层的分层数。（4）建筑抗震地段类别根据国家标准城市轨道交通结构抗震设计规范（GB 50909-2014）表4.2.1，本场地属于建筑抗震一般地段。（5）地震液化及软土震陷根据本次勘察成果，本标段揭露的粉土层及砂土层地质年代均为第四纪上更新统（Q3），根据国家标准城市轨道交通结构抗震设计规范（GB50909-2014）中4.4.1条及4.4.4条有关规定，地质年代为第四系晚更新系（Q3）及其以前时，且本项目抗震设防标准按提高一度（即7度）的要求加强其抗震措施，可判为不液化。2.6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。 岩土物理力学指标设计参数建议值表 表2-1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垂直水平wcca12Es12E0KvKhKg/cm3%kPakPaMPa1MPaMPaMPa/mMPa/mm/d素填土Q4ml1.852.0520300.70.9820401316385018230.20.44107120.50.64.55.04.04.513淤泥质粉质粘土Q4l1.771.8630380.961.101018812122210160.50.73.04.56120.50.64.55.04.04.50.0030.005粉质粘土Q4al1.952.0520350.600.8030501020406015250.20.44710200.450.6204520450.0010.003残积粉质粘土Qel1.82.122300.650.8530501317406020250.20.44920250.450.50455045540.0030.005全风化板岩Pt1.82.120300.651.030551317456019230.20.341120350.200.30404535400.0020.005全风化板岩Pt1.82.120300.651.030551317456019230.20.341120350.200.30404535400.0020.005强风化板岩Pt2.02.7520_601003542_1301801402000.200.251701901351700.040.05强风化板岩Pt2.02.7520_601003542_1301801402000.200.251701901351700.040.05中风化板岩Pt2.02.74.07.0_2003004046_80012000.100.202402802402600.020.04中风化板岩Pt2.02.74.07.0_2003004046_80012000.100.202402802402600.020.042.7工程地质条件评价及注意事项（1）工程地质条件紫荆路站-金菊路站区间隧道里程桩号YCK10+844YCK12+471，区间自紫荆路站出站后至YCK11+900段沿线多辟为农田、水塘、荒地及零星的居民房屋，下穿石坝河、老屋坝河；YCK11+900-12+471段沿泉水路东行，沿泉水路向东敷设到达金菊路站。线路轨面埋深1121m。地势平坦，地下管线较复杂，地面高程38.42-60.54m，工程周边环境风险等级为一级。该区间隧道结构底板主要地层有；结构顶板主要地层有、；结构线内地层主要地层为、，隧道区间围岩级别为级。本线路场地工程地质条件较简单，水文地质条件相对较简单。地下水类型主要为基岩裂隙水，不均匀赋存于基岩中，水量小。（2 施工方法分析隧道经过的地层围岩级别为级，工程地质条件较简单，建议采用盾构法施工，隧道盾构掘进面岩石风化程度变化较大、岩层强度差异较大，易引起盾构机掘进偏位或抬头，注意防止盾构偏移或刀口损坏。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线路出紫荆站后，左右线以450m曲线半径转向北方直至紫金菊路站。2）区间隧道纵断面设计本区间为“V”型坡，区间线路出紫荆路站后，先后以25.0、10.5下坡，再以28上坡到达金菊路站。区间最大竖曲线半径为5000m，最大坡长为800.000m，区间隧道埋深12.020.80m。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。本区间线路在现有道路泉水路路下方通过，泉水路路交通极为繁忙，且地下管线较多。区间线路下穿梅溪河。根据本区间的特点，明挖法显然不适合，只能选择盾构法和矿山法。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。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砂质板岩以及强中风化板岩，岩性为极软岩软岩，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。3.3 盾构选型1）选型原则（1）盾构法施工地段，隧道主要穿过强中风化砂质板岩以及强中风化板岩等，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）考虑到管片合理排版、节约预埋滑槽，六号线推荐采用标准环+左右转弯环衬砌环，管片设计拟定主要设计参数如下： 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0.30.5MPa，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。同步注浆的注浆量充填系数应根据地层条件、施工状态和环境要求确定，宜按1.302.50倍空隙列计。（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，每处联络通道门洞段共有4环特殊衬砌环（单线）。5 区间附属结构设计5.1 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。本区间纵坡为“V”型坡，区间设置1座联络通道兼废水泵房和1座联络通道，1#联络通道中心里程为YCK13+176.260，2#联络通道兼废水泵房中心里程为YCK13+676.260。本区间1#、2#联络通道均位于中风化砂质板岩层中，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。联络通道系统支护：喷混凝土：全环喷C25，P6早强混凝土300mm厚；钢筋网：全环8钢筋网，网格间距150150mm；系统锚杆：边墙采用C22砂浆锚杆，L=3500mm，环纵向间距1000mm；格栅钢架：全环设置，主筋为C22钢筋，截面尺寸150150mm，间距1000mm，二次衬砌：C40、P10钢筋混凝土，厚度为300mm。联络通道防火门：预留防火门洞9002000mm（两个）。5.2 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。本区间工程采用两台盾构掘进，错开一个月时间，先从紫荆路站东端头盾构井始发，再从金菊路站南端头到达并吊出。本区间施工推进总工期为14个月。本区间共有2个盾构始发洞门、2个盾构到达洞门。5.3 端头加固设计本区间盾构工作井利用车站端头井设置，其结构设计由车站考虑。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 区间隧道防水及防蚀6.1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6.1-1的要求。 盾构法施工的隧道防水措施表 表6.1-1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