长沙6号线烈士公园站招标中段初步设计结构说明

长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 1 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 烈士公园站 结构设计说明 广州地铁设计研究院有限公司 设计证书 甲级 编号 A144016445 二 一七年二月 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 2 目目 录录 目 录 2 1 概述 3 1 1 设计依据 3 1 2 设计范围 2 1 3 主要设计原则及标准 4 1 4 前阶段审查意见及执行情况 8 2 工程概况 8 2 1 概况 8 2 2 车站周边现状建 构筑物 地上和地下 9 2 3 重要控制性管线 现状和规划 9 2 4 车站与周边产权地块的关系 9 3 地质概况 9 3 1 地形地貌 9 3 2 地质构造及地震烈度 10 3 3 建筑场地类别 10 3 4 工程 水文地质条件 10 4 工程材料及耐久性设计 12 4 1 主要工程材料 13 4 2 结构耐久性设计 14 5 结构方案及比选 14 5 1 车站围护结构方案选型 16 5 2 车站主体结构方案选型 19 5 3 附属结构设计 25 5 4 车站风险源分析及应对措施 25 6 结构防水 27 6 1 防水设计原则及标准 27 6 2 防水方案 27 7 施工方法比选及论证 28 8 施工组织及主要工程技术措施 28 8 1 主要施工步骤 28 8 2 指导性施工组织安排 28 8 3 地面 地下管线改移及防护措施 29 8 4 施工场地布置及交通疏解 29 8 5 房屋保护方案 29 8 6 与邻近工程的关系及处理方案 29 8 7 与区间隧道工程接口处理 29 8 8 降水防洪及环境保护措施 30 8 9 施工监控量测 30 8 10 环境保护措施 30 8 11 杂散电流腐蚀防护 31 9 存在问题及下一阶段应注意事项 31 10 附件 32 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 3 1 1 概述 概述 1 11 1 设计依据设计依据 1 长沙市轨道交通 6 号线中段工程技术要求 2016 06 2 长沙市轨道交通 6 号线中段工程初步设计文件组成与内容 2016 06 3 长沙市轨道交通 6 号线中段工程机电系统对土建的要求 2016 06 4 长沙市轨道交通 6 号线中段工程初步设计文件编制统一规定 2016 06 5 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 KC 2 标段初步勘察阶段岩土工程勘察报告 广东省地质物探工程勘察院 2016 07 6 长沙 6 号线初步设计线路平纵断面图 20160822 版 7 地铁设计规范 GB50157 2013 8 城市轨道交通技术规范 CB5490 2009 9 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299 1999 2003 年版 10 建筑结构荷载规范 GB 50009 2012 11 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 2015 年版 12 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2015 13 地下工程防水技术规范 GB50108 2008 14 地下防水工程质量验收规范 GB50208 2011 15 混凝土结构耐久性设计规范 GB T50476 2008 16 钢结构设计规范 GB50017 2003 17 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 2016 年版 18 城市轨道交通结构抗震设计规范 GB50909 2014 19 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 20 轨道交通工程人民空设计规范 RFJ02 2009 21 锚杆喷射混凝土支护技术规程 GB50086 2001 22 铁路工程抗震设计规范 GB50111 2006 23 岩土工程勘察规范 GB50021 2001 2009 版 24 砌体结构设计规范 GB50003 2011 25 混凝土外加剂应用技术规范 GB50119 2013 26 城市轨道交通岩土工程勘察规范 GB50307 2012 27 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 28 铁路隧道设计规范 TB10003 2005 29 盾构法隧道施工与验收规范 GB50446 2008 30 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 31 建筑基坑工程技术规范 YB9258 97 32 建筑地基处理技术规范 JGJ79 2012 33 钢筋焊接及验收规程 JGJl8 2003 34 钢筋机械连接通用技术规程 JGJl07 2003 35 地铁杂散电流腐蚀防护技术规程 CJJ49 92 36 钢管混凝土结构设计与施工规程 CECS28 90 37 型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ138 2001 38 人民防空工程设计防火规范 GB50098 2009 39 铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB10005 2010 40 混凝土结构的耐久性设计与施工指南 CCES01 2004 41 国家 湖南省和长沙市的其它现行相关规范 规程 42 业主 总体组及其它相关部门提供的基础资料 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 4 1 21 2 设计范围设计范围 本次设计包括长沙市轨道交通 6 号线中段工程烈士公园站的基坑 主体结构 附属结构以 及防水设计 具体里程范围为 CK32 592 000 CK32 758 000 1 31 3 主要设计原则及标准主要设计原则及标准 1 3 1 主要设计原则 1 长沙市轨道交通 6 号线中段工程沿线车站的主体结构和区间均为地下结构 结构设计结 构类型 使用条件 荷载特性 施工工艺等条件进行 并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 通过对技术 经济 环境影响和使用效果等综合评价 合理选择结构形式和施工方法 2 地下结构设计应尽可能减小施工过程中以及建成后对周边环境造成的不利影响 并应考 虑由于城市规划造成周边环境改变 包括未来轨道交通线的实施 时对地下结构的不利影响 对分期建设的轨道交通工程 应根据长沙市轨道交通线网规划 合理确定节点形式并预留远期 实施条件 对近期规划实施线路的换乘车站 可一次性实施 与规划中其他线路远期相交或换 乘的近期车站设计 可根据两工程的相互关系 采取预留等措施 以便帮助远期车站施工时 对已建车站结构变形的控制 3 车站抗震设计应根据当地政府主管部门批准的地震安全性评价结果确定的设防强度要求 按照相应规范进行设计 结构抗震设防烈度为 6 度 按 7 度采取抗震构造措施 结构设计应按 要求进行抗震验算 并采取相应的结构处理措施 4 地下结构的设计宜采用信息化设计方法 应根据施工方法 结构型式或构件类型 周边 环境 使用条件及荷载特性等综合分析确定监控量测的目的 内容和技术要求 选用与其特点 相近的结构设计规范和设计方法 结合施工监测 建立严格的监控量测制度 逐步实现信息化 设计 5 结构设计应满足施工 运营 城市规划 抗震 人防 防火防水 防杂散电流的要求 确保地下结构具有足够的耐久性 地下结构应根据环境类别 按设计使用年限为 100 年的要求 进行耐久性设计 6 结构设计应分别按施工阶段和使用阶段 根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的 要求 进行承载力 强度 稳定 变形 抗浮 抗裂及裂缝宽度等方面的计算 验算和耐久性 设计 对于不同施工工法的地下结构计算模型应符合实际工况条件 并视情况考虑选用与其相 符或相近的现行国家的有关规范和标准进行设计 并满足施工工艺的要求 7 对于临近车站的地下建筑物 车站结构受不对称水平侧向压力的影响应予与足够的重视 设计中应根据其结构型式与车站平面 剖面的关系 施工方法 施工先后等因素进行研究 以 确定车站结构计算模式及相应的工程处理措施 将其施工造成对车站结构的影响控制在允许的 范围以内 以确保结构安全 8 轨道交通结构应采取有效的防止杂散电流腐蚀的措施 钢结构及钢连接件应进行防锈处 理 9 轨道交通结构应根据地下水位高度进行结构抗浮验算 不满足抗浮要求时须采取抗浮措 施 10 地下结构的净空尺寸除满足建筑 限界 设备 人防 施工工艺及其它使用要求外 尚 应考虑施工误差 测量误差 结构变形及后期沉降的影响 11 结构设计应考虑初期支护或围护结构的作用 计算应考虑其与二衬或内衬共同受力 12 在含水地层中 设计应充分考虑长沙市地表潜水丰富 潮湿多雨的气候条件 根据具体 情况 采取可靠的疏水 排水 堵水 降水等措施 妥善处理施工期间的地下水问题 13 长沙地区属中亚热带湿润季风气候区 具有四季分明 温暖潮湿 雨量充沛 严寒期短 等特点 结构设计应控制混凝土的裂缝宽度 防止钢筋锈蚀 提高结构的耐久性 保证结构的 使用寿命 14 严格控制工程施工引起的地面沉降量 其允许数值应根据地铁沿线不同地段的地面建筑 及地下构筑物等的实际情况确定 并因地制宜地采取措施 15 车站结构设计应充分考虑施工过程中尽可能减小对车站周边不同的环境条件 相邻轨道 交通 重要地下管线 重要的建筑物 城市交通干道等 确定相应的车站基坑变形控制保护等 级 16 对处于交通繁忙干道下 施工期间地面交通组织有特殊要求的车站 在结构实施方案中 应充分考虑交通疏解的便捷性 可行性 17 地下结构在荷载 结构 地层条件发生变化的部位或因抗震要求需设置变形缝时 应采 取可靠的工程技术措施 确保变形缝两侧的结构不产生影响使用的差异沉降 变形缝的形式 宽度和间距应根据允许纵向沉降曲率 沉降差 防水和抗震要求等确定 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 5 18 车站结构设计与物业的配合要求 1 设计需考虑与物业结构的融合以及避免对地铁结构的设计造成影响 2 车站宜采用合适的施工方法及工序 以减少对物业设计的影响 3 车站结构设计宜考虑物业开发最灵活的柱网布置 4 沉降缝布置应考虑分期施工及处理方案以避免对车站和物业建筑的影响 19 地下结构必须具有战时防护功能并做好平时转换功能 按照当地主管部门批准的六级人 防标准设防 在规定的设防部位结构设计按六级人防的抗力标准进行验算 并设置相应的防护 措施 当与既有地下结构连通时 尚应保证不降低既有结构的设防标准 20 后续区间隧道施工应确保已运营地铁线路的正常运营 1 3 2 主要设计标准 1 结构使用寿命不低于 100 年 2 结构抗震设防烈度为 6 度 设防分类为乙类 按 7 度采取抗震构造措施 在结构设计时 采取相应的构造处理措施 以提高结构的整体抗震能力 3 明挖法施工的结构顶部覆土厚度应满足地下管线铺设及绿化种植等要求 当位于城市主 干道下时 覆土厚度不得小于 3 0m 当位于城市次干道下时 覆土厚度不得小于 2 0m 4 严格控制工程施工引起的地面沉降量 一般情况 地面沉降量控制在 30mm 以内 隆起量 控制在 10mm 以内 当周边有重要建筑 构 物及管线时 根据情况适度提高地表沉降控制标准 建筑 构 物的沉降 倾斜应控制在其安全允许范围内 5 设计洪水频率标准按 1 200 6 车站结构设计应按最不利情况进行抗浮稳定验算 在不考虑侧壁摩阻力时 其抗浮安全 系数不得小于 1 05 当适当考虑侧壁摩阻力时 其抗浮安全系数不得小于 1 15 当结构抗浮不 能满足要求时 应采取相应的工程措施 7 基坑开挖面有 微 承压水含水层时 应按最不利情况进行基坑底部抗承压稳定验算 其稳定性安全系数不得小于 1 10 当基坑抗承压水稳定不能满足要求时 应采取隔水或降压等 有效措施 并尽量减小对周边环境的不利影响 8 设计基坑支护结构时 应根据基坑的开挖深度和周边建筑物以及构筑物的重要性和分布 情况 制定基坑的保护等级 依据保护等级所要求的变形允许值对基坑的变形进行控制 并设 计相应的支护系统 以确保基坑本身的安全和临近建筑物以及重要管线的正常使用 根据基坑 保护等级和变形允许值提出监测要求 轨道交通深基坑变形控制保护等级及变形控制标准见表 1 3 2 1 通常情况下车站基坑的保护等级一般不低于二级 相邻段基坑保护等级相差不得大于 一级 以及以此确定合理的施工工艺 并对围护结构的构件进行承载能力 变形与稳定性计算 提出相应的技术措施和施工监测要求 基坑变形控制保护等级及变形控制标准表基坑变形控制保护等级及变形控制标准表 表表 1 3 2 11 3 2 1 保护 等级 地面最大沉降量及围护 结构水平位移控制要求 基坑和环境保护要求 一 级 1 地面最大沉降量 0 15 H 且 30mm 2 围护结构最大水平位移 0 25 H 且 30mm 1 开挖深度 14m 且在 3H 范围内有重要建筑 管线 等市政设施或在 1 0H 范围内有非嵌岩桩基础埋深 H 的建筑物 2 基坑位于地铁 隧道等大型地下设施安全保护区 范围内 二 级 1 地面最大沉降量控制在 0 3 H 2 围护结构最大水平位移 0 4 H 且 50mm 除一级和三级以外的基坑工程 三 级 1 地面最大沉降量控制在 0 6 H 2 围护结构最大水平位移 0 8 H 且 100mm 开挖深度小于 6m 且在周围 3 倍开挖深度范围无特殊 要求保护的建 构 筑物 管线和道路等市政设施 本站基坑宽约 22 3 米 27 8 米 深约 27 2 米 27 7 米 基坑变形控制等级为一级 基坑保 护等级为一级 9 围护墙体插入土层中 在确定其入土深度时 必须进行墙体的整体稳定性和抗倾覆以及 墙前基底土体的抗隆起和抗渗流稳定性验算 当围护墙体插入基岩中时 其嵌入深度需根据基 坑开挖深度 支撑体系 岩石的风化程度 并参照工程类比予以确定 10 地下结构中主要构件的安全等级为一级 相应的结构构件重要性系数 0 取 1 1 临时 构件 如施工阶段的支撑 砼挡墙等构件 的安全等级为三级 相应的结构构件重要性系数 0 取 0 9 在人防荷载或地震荷载组合下 相应的结构构件重要性系数 0 取 1 0 11 钢筋混凝土构件 不含临时构件 正截面的裂缝控制等级一般为三级 即允许出现裂缝 正常使用极限状态验算时 除处于干湿交替环境中 结构最大计算裂缝宽度允许值 0 2mm 外 其余部位的地下结构最大裂缝宽度允许值 0 3mm 12 结构防水设计应满足国家颁发的 地下工程防水技术规范 GB50108 2008 的有关规 定 车站 人行通道及机电集中地段防水等级为一级 区间及其附属隧道防水等级为二级 防 水混凝土抗渗等级不得小于 P8 13 地下车站及区间抗力级别为 6 级 防化等级为丁级 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 6 14 地下结构主要构件的耐火等级为一级 15 作用在地下结构上的水压力 应根据施工阶段和长期使用过程中地下水位的变化 不同 的围岩条件 分别考虑 16 水压力可按静水压力计算 并应根据设防水位以及施工阶段和使用阶段可能发生的地下 水位最不利情况 计算水压力和浮力对结构的作用 砂性土地层的侧向水 土压力应采用水土 分算 对于粘性土地层的侧向水 土压力 在施工阶段采用水土合算 使用阶段应采用水土分 算 1 3 3 设计荷载 1 设计荷载 地下结构设计荷载分类按下表 1 3 3 1 地下结构荷载分类表地下结构荷载分类表 表表 1 3 3 11 3 3 1 荷载类型荷载名称 结构自重 地层压力 结构上部和破坏棱体范围的设施及建筑物压力 静水压力及浮力 混凝土收缩及徐变影响 预加应力 设备重量 永 久 荷 载 地基下沉影响力 地面车辆荷载及其动力作用 地面车辆荷载引起的侧向土压力 地铁车辆荷载及其动力作用 基本可变荷载 人群荷载 可变 荷载 其他可变荷载温度变化影响 施工荷载 偶然荷载地震作用 六级人防荷载 注 a 设计中要求考虑的其它荷载 可根据其性质分别列入上述三类荷载中 b 表中所列荷载本节未加说明者 可按国家有关规范或根据实际情况确定 c 施工荷载 设备运输及吊装荷载 施工机具及人群荷载 相邻地下工程施工的影响 作用在地下结构上的荷载 可按上表进行分类 在决定荷载的数值时 应考虑施工和使用 年限内发生的变化 根据现行国家标准 建筑结构荷载规范 及相关规范规定的可能出现的最 不利情况确定不同荷载组合时的组合系数 1 结构自重指结构及结构面上的建筑隔墙等构件因自身重量产生的垂直荷载 2 地层压力 竖向压力和水平压力 明挖法车站结构的竖向地层压力按计算截面以上全部土柱重量计算 根据结构受力过程中墙体水平位移与地层之间的相互关系 可分别按主动土压力 静止土 压力或被动土压力进行计算 施工期间围护结构的主动侧向土压力宜按朗金公式的主动土压力 计算 使用阶段 结构承受的水平侧土压力宜按静止侧向土压力进行验算 设计采用的水平侧 压力宜采用水土分算 有相类似工程经验时也可对粘性土采用水土合算的方法 计算中应计及 地面荷载和邻近建筑物以及施工机械等引起的附加水平侧压力 各土层重度应根据实际工程地 质和水文地质情况 并参照相应规范确定 3 结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力 在计算结构上部和受影响范围内的设施和建筑物压力 对已有或已经批准待建的设施及建 筑物压力在结构设计中均应考虑 4 水压力及浮力 当地下结构所处地层有地下水时 按地层中地下水的最高水位计算浮力 作用在地下结构 上的水压力 应根据施工阶段和长期使用过程中地下水位的变化 区分不同的围岩条件 按静 水压力计算 施工阶段采用常水位计算 使用阶段按最不利水位进行验算 5 混凝土收缩作用 外露的超静定结构及覆土较薄 覆土不大于 1m 或截面厚度较大 截面厚度大于 0 8m 的 车站结构应考虑混凝土收缩和徐变的影响 计算可参照有关规范 用假定降低温度的方法 对 于整体浇筑的钢筋混凝土结构相当于降低温度 15 对于分段浇筑的钢筋混凝土结构相当于降 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 7 低温度 10 考虑混凝土徐变影响 计算中混凝土弹性模量进行折减 6 预加应力为减少基坑变位或控制结构变形 在支撑构件内施加的预应力 7 设备荷载 设备区一般可按 8kPa 进行设计 重型设备区需依据设备的实际重量 动力影响 安装运 输途径等确定吊运荷载大小及作用范围 进行结构计算 8 地基下沉影响力 由于地层不均匀 荷载突变 施工方法及施工顺序 地下水位变化 结构形式及刚度变化 等引起的基础沿横向及纵向不均匀沉降产生对结构的影响力 9 地面车辆荷载及其动力作用 当结构位于道路下方 覆土厚度大于 2 5m 时 地面超载可按 20kPa 计算 并不计动力作 用的影响 当覆土厚度小于 2m 时 应考虑动力影响 当覆土厚度小于 1m 时 其地面超载则按 有关规范的规定确定 但最小应不小于 20kPa 在端头井附近由于盾构隧道施工时堆放管片或其他特殊情况时 地面超载值按实际情况确 定 一般按不小于 35kPa 计算 并考虑扩散后作用在车站结构上 10 地面车辆荷载引起的侧向土压力 由于大型机械设备 塔吊 临时堆载 地面车辆等对地下结构产生的侧向作用力 11 地下铁道车辆荷载及其动力作用 直接承受车辆荷载的楼板等构件 车辆竖向荷载应按实际轴重和排列计算 并考虑动力的 影响 同时尚应对线路通过的重型设备运输车辆的荷载进行验算 其内力计算及构造须按 铁 路桥梁钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 TB10002 3 2005 要求进行设计 6 号线采 用 A 型车 最大设计时速 80km h 车辆荷载按轴重 P 160kN 列车编组 6 辆 12 人群荷载 站台 站厅 楼梯 车站管理人员用房等部位的人群荷载按 4kPa 的活荷载标准值计 另 需计及在 300 300mm 范围内的 20kN 集中荷载 结构计算时按全部均布荷载加上单个集中荷载 的最不利组合进行设计 13 温度变化影响力 覆土厚度较薄 小于 1m 地下结构 敞口段结构 以及温度变形缝的间距较大时 应考虑 温度变化的影响 因温度变化引起的内力 应根据长沙地区的温度情况及施工条件所确定的温 度变化值通过计算确定 考虑混凝土徐变影响 计算中混凝土弹性模量进行折减 14 施工荷载 结构设计中应考虑下列施工荷载之一或可能发生的几种情况的组合 设备运输及吊装荷载 施工机具荷载 地面堆载 材料堆载 相邻隧道开挖的影响 盾构法施工时的千斤顶顶力 盾构过站的设备荷载 由于注浆等地基加固等引起的附加荷载 施工阶段采用荷载结构模式 按荷载 增量法 进行计算 15 人防荷载 在规定需要考虑战时防护的部位 作用在结构上的等效荷载按人防规范的有关规定计算 16 地震作用 一般结构横向采用地震系数法计算 即静力法或惯性力法 结构纵向应力应变检算采用地 层位移法即拟静力法 2 荷载组合 结构计算应考虑承载能力极限状态 用于配筋计算 和正常使用极限状态 用于裂缝宽度 验算 两种工况 结构重要性系数取 1 1 1 承载能力极限状态 基本组合 1 永久荷载控制 S 1 1x 1 35x 永久荷载标准值 1 4x Lx0 7x 可变荷载 标准值 基本组合 2 可变荷载控制 S 1 1x 1 2x 永久荷载标准值 1 4x Lx 可变荷载标准值 注 L为可变荷载考虑设计使用年限的调整系数 当设计使用年限考虑为 100 年时 L应取 1 1 2 正常使用极限状态 准永久组合 S 永久荷载标准值 可变荷载准永久值 荷载组合分项系数荷载组合分项系数 表表 1 3 3 21 3 3 2 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 8 偶然荷载 序号 荷载组合 验算工况 永久荷载人群荷载设备荷载地面超载地震荷 载 人防荷 载 1 基本组合构件强度计算 1 35 1 0 1 2 1 4 0 7 1 4 1 4 0 7 1 4 1 4 0 7 1 4 2 构件裂缝宽度计算 1 00 51 00 6 3 构件变形计算 1 01 01 01 0 4 抗震荷载作用下构件强 度验算 1 2 1 0 0 51 00 51 3 5 人防荷载作用下构件强 度验算 1 2 1 0 1 0 6 构件抗浮稳定验算 1 0 1 41 4 前阶段审查意见及执行情况前阶段审查意见及执行情况 1 工可审查意见 工可无针对车站结构意见 2 文昌阁至东屯渡地下配套工程初步设计审查意见 1 建议下阶段结合详勘地质情况优化围护桩间距 回复 按专家意见执行 下阶段根据详勘地质优化围护桩间距 2 建议结合详勘地质情况优化围护桩的入岩深度 回复 按专家意见执行 下阶段根据详勘地质优化围护桩入岩深度 2 2 工程概况 工程概况 2 12 1 概况概况 6 号线西起梅溪湖二期 东至黄花机场 线路全长约 47 9km 全为地下线 设车站 34 座 全为地下站 其中换乘站 13 座 与地铁 1 2 3 4 5 7 8 9 11 12 号线 西环城际 长株城际 磁悬浮换乘 平均站间距为 1 44km 最大站间距 2 61km 为桐梓坡站至文昌阁站区 间 最小站间距 0 81km 为文昌阁站至芙蓉中路站区间 在线路西侧起点设梧桐路停车场 在 河东东六线附近设黄梨路车辆段检修基地 与 2 12 号线共享梅溪湖主变 与 9 号线共享麓枫 路主变 与 8 号线共享合平路主变 新建东四线控制中心 计划于 2016 年开工建设 烈士公园 站为第 17 个站 该站位于长沙市开福区 站位位于东风路与营盘路口烈士公园里面 沿东风路 南北向敷设 车站有效站台中心里程为 CK32 675 000 车站设计起点里程 CK32 592 000 车站 设计终点里程 CK32 758 000 烈士公园站周边主要规划为居住及商业用地 无控制性建 构 筑物的影响 车站范围内 地势西低东高 西侧和南侧均为市政道路 施工场地条件较好 车站有效站台中心里程处周边 道路规划标高约为 50 米左右 本站为地下三层明挖车站 车站全长 166m 标准段宽 22 3m 有 效站台中心处顶板覆土约 3 米 底板埋深 27 米 轨面埋深 24 3m 根据总体下发工筹安排 本 站盾构工筹为站内过站 2 22 2 车站周边现状建 构筑物 地上和地下 车站周边现状建 构筑物 地上和地下 1 车站建设范围内建构筑物的使用性质 层数 基础形式 车站位于东风路与营盘路口烈士公园里面 周边规划以综合性商业开发和居住为主 车站 西侧有湖南省书画研究所 湖南省科协和湖南省妇女儿童活动中心 车站北端有烈士公园管理 处房屋 车站南端为年嘉湖隧道出口 东风路规划道路红线宽 40 米 营盘路规划道路红线宽 53 米 均属于城市主要干道 2 建构筑物与车站设置的制约关系 车站南端头抵着年嘉湖隧道入口设置 车站北端头接近烈士公园管理用房 站位受限制 2 32 3 重要控制性管线 现状和规划 重要控制性管线 现状和规划 1 管线类型 埋深 管径等基础资料 主要管线资料统计表主要管线资料统计表 表表 2 3 12 3 1 名称管径材质埋深 m 管线走向备注 电力高压1000X1000钢筋混凝土1 31沿东风路南北向临迁 给水管 500 铸铁2 1沿东风路南北向悬吊 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 9 雨污合流 600 铸铁1 9沿东风路南北向悬吊 2 管线与车站设置的制约关系 根据管线资料 在主体范围内无管线资料 其余需要改迁的管线在车站施工前需由管线产 权单位做好管线登记及配合改迁工作 无需改迁的管线在施工阶段应采取有效的保护措施以保 证管线的安全 2 42 4 车站与周边产权地块的关系车站与周边产权地块的关系 1 车站建设范围内的土地产权情况 本站建设范围内主要为烈士公园林地 2 与规划部门 产权单位的协调情况 市政用地或其它产权单位的开发用地 规划部门同意车站站位 但车站主体 附属范围内需临时用地及永久征地还需进一步与产 权单位协调 2 52 5 车站与大型市政设施 如河道 市政道桥 铁路 公交枢纽 停车场 的关系车站与大型市政设施 如河道 市政道桥 铁路 公交枢纽 停车场 的关系 车站南端为年嘉湖隧道出口 端头距离隧道边 20m 隧道敞口段为 U 型槽结构 围护结构 为挖孔桩 3 3 地质概况 地质概况 3 13 1 地形地貌地形地貌 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 32 53m 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 3 23 2 地质构造及地震烈度地质构造及地震烈度 长沙市第四纪以前地质构造主要为褶皱和断裂 根据长沙地区区域地质资料 本工程场地 位于湘江以东 对其有影响的地质构造主要发育有杨泗庙 观音港向斜 奎塘 大托铺断裂 F128 东山镇 石桥断裂 F132 根据 中国地震动参数区划图 1 200 万 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 3 33 3 建筑场地类别建筑场地类别 依照 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 相关规定 本工程地质区属可进行建设的一般 地段 场地土属中软土 中硬土 场地类别为 类 根据初勘报告 本工程地质区场地土 属中硬土 场地类别为 类 3 43 4 工程 水文地质条件工程 水文地质条件 3 4 13 4 1 岩土分层及特征岩土分层及特征 1 1 各岩土层描述 各岩土层描述 拟建场地地层岩性为 场地地层自上而下依次为杂填土 粉质粘土 粉质粘土 卵石 粉质粘土 强风化泥质粉砂岩 中风化泥质粉砂岩 本站基坑基底基本处于中风化泥质粉砂岩层 拟建场地主要岩土层分布特征如下 1 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 80 5 50m 平均厚度 2 81m 层底埋深 0 80 5 50m 标高 26 98 48 26m 2 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 50 6 50m 平均 3 05m 层顶埋深 0 00 8 80m 标高 26 98 52 28m 层底埋深 1 00 10 80m 标高 26 03 48 80m 3 粉质粘土层 图表上代号 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 10 该层在线路沿线广泛分布 本次勘察共有 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 90 13 80m 平均 4 44m 层顶埋深 0 00 8 70m 标高 29 50 55 54m 层底埋深 2 00 14 90m 标高 24 02 48 49m 4 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 50 7 60m 平均 1 62m 层顶埋深 3 00 14 40m 标高 20 54 46 90m 层底埋深 4 90 15 00m 标高 20 04 43 60m 5 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 50 4 80m 平均 2 22m 层顶埋深 2 50 13 10m 标高 28 40 48 48m 层底埋深 3 00 14 70m 标高 25 34 47 38m 6 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 50 11 60m 平均 2 29m 层顶埋深 4 60 40 30m 标高 2 49 43 14m 层底埋深 5 80 44 55m 标高 2 21 40 85m 7 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 70 95 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 80 39 00m 标高 2 20 43 60m 2 2 地层物理力学指标 地层物理力学指标 岩土参数建议值表岩土参数建议值表 表表 3 3 1 13 3 1 1 1 1 直接快剪 天然密度 粘聚力 内摩擦角 变形模量 土的侧压力系数 渗透系数 围岩分级 c E0 K 地层代号 岩土名称 g cm3kPa MPa m d 杂填土 1 95 2 006 108 128 140 5 0 60 5 2 0 粉质粘土 1 85 2 0325 3010 144 80 45 0 550 005 0 02 粉质粘土 1 90 2 0428 3512 2015 220 3 0 50 005 0 02 卵石 2 05 2 100 435 5038 420 2 0 328 40 残积粉质粘 土 1 92 2 0330 3615 2522 280 3 0 40 01 0 10 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 11 强风化泥质 粉砂岩 2 32 2 5245 5530 36170 2200 2 0 30 2 0 6 中风化泥质 粉砂岩 2 36 2 56 180 220 35 43 3000 3500 0 1 0 20 08 0 3 岩土参数建议值表 续表 岩土参数建议值表 续表 表表 3 3 1 13 3 1 1 2 2 岩石单 轴 极 限 抗 压 强 度 标 准 值 天然 承载力特征值 锚固体 极限摩阻 力标准值 抗拔系数 地基土水 平抗力系 数的比例 系数 fcfakqsik m 地层代号 岩土名称 MPakPakPa MN m4 杂填土 50 6020 25 6 8 粉质粘土 100 15035 450 65 0 7514 17 粉质粘土 150 20060 800 65 0 7540 60 卵石 280 350145 1550 6 0 7130 160 残积粉质 粘土 200 24070 800 7 0 850 70 强风化泥 质粉砂岩 0 8 2 5350 400140 1600 7 0 8120 140 中风化泥 质粉砂岩 3 0 8 0800 1200200 2600 75 0 80 3 4 23 4 2 水文地质条件水文地质条件 1 1 地表水地表水 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 20 52 88m 本站场地范围内无常年性地表水系 地表水较不发育 2 2 地下水 地下水 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 4 450 36 50m d 属中 等 强透水性地层 场地内地下水类型以孔隙承压水为主 水量较大 承压水头约 1 0 4 0m 部分为潜水 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 基坑开挖中 在孔隙水和基岩裂隙水发育区域 若不采取降水 排水措施效果不好 该层 土在水头差的作用下 易产生流砂或管涌现象 因此须在坑内进行降水后再开挖 盾构法进行 线路大面积穿越强透水层的砂卵石层 施工中可能会发生涌水 涌砂 甚至造成局部坍塌等工 程危害 3 3 地下水腐蚀性评价 地下水腐蚀性评价 拟建场地环境类型按 II 类考虑 场地内地下水对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋具微腐 蚀性 3 4 33 4 3 抗浮水位抗浮水位 根据初勘报告 结合沿线车站的地形地貌 地下水最高稳定水位 设计地面标高 施工情 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 12 况等综合确定 车站抗浮水位初步按设计地坪标高标高以下 0 0 1 0m 考虑 3 4 43 4 4 不良地质作用不良地质作用 本场地范围无岩溶 断裂 不整合接触等不良地质作用 3 4 53 4 5 特殊岩土特殊岩土 本场地主要的特殊性岩土有填土 风化岩及残积土 1 填土 本次勘察范围内揭露的填土层主要为混凝土 素填土 杂填土 混凝土主要分布于沿线道 路 一般为厚度 20 100cm 砼或沥青路面 素填土多为松散 稍压实状态新近人工堆填的粘性土 砂土等 杂填土多为松散 稍压实状态新近人工堆填的粘性土 砖渣 碎石 建筑垃圾 生活垃 圾等 混凝土层性质稳定 强度大 自稳性好 对施工影响较小 素填土及杂填土成分不均 物理力学性质差异较大 此外 由于素填土及杂填土大多数尚未完成固结 在固结过程中 会 对桩基础产生负摩阻力 基坑开挖时易引起坍塌 在桩基和基坑设计 支护施工时候需考虑 2 风化岩和残积土 场地范围内揭露岩层为白垩系的泥质粉砂岩及元古界冷家溪群板岩 该类岩石的残积土及 其强风化带 天然状态下物理力学性质较好 但土水理性质差 有遇水软化特点 白垩系泥质粉砂岩及中元古界冷家溪群板岩 为软质岩石 因其泥质含量或胶结类型 胶 结程度不一 岩体的风化差异性大 在风化岩层中常出现软硬不均的现象 同时造成局部地段 完整中风化岩面埋深相差较大的现象 出现风化深槽 盾构挖掘时 由于强风化和中风化板岩 及泥质粉砂岩交错出现 基岩风化程度不同 软硬不匀 容易造成盾构偏移或刀口损坏 此外 强风化板岩较破碎 容易发生突水现象 盾构挖掘时均应注意 风化深槽破坏了基础岩体的完 整性 全 强风化土结构松散 力学强度低 抗滑 抗变形及抗渗性能差 对基础的稳定与安 全产生直接影响 如何解决风化深槽基础处理问题 为基础处理优化设计提供科学依据 成为 站址建设的重要问题 建议下阶段详勘近一步查明风化深槽的分布范围及深度 为基础处理提 供可靠的依据 白垩系泥质粉砂岩 砾岩为干旱条件下形成的内陆湖相沉积的碎屑岩 岩层形成时代较晚 成岩程度不高 具有失水易收缩开裂 遇水则膨胀软化崩解的特征 其另一特征是裂隙和孔隙 包括微裂隙和微孔隙 比较发育 所含的可溶性物质较多 岩质软 4 4 工程材料及耐久性设计 工程材料及耐久性设计 4 14 1 主要工程材料主要工程材料 1 主要材料 地下结构物的工程材料根据结构类型 受力条件 使用要求和所处环境等因素选用 并考 虑其经济性 可靠性和耐久性 结构构件一般采用钢筋混凝土 混凝土的原材料和配比 最低强度等级 最大水灰比和每立方混凝土的水泥用量等应符合 耐久性要求 同时要满足抗裂 抗渗 抗冻和抗侵蚀的需要 一般环境条件下 对整体式钢筋 混凝土结构的明挖车站 混凝土设计强度等级不低于 C35 根据埋置深度 车站顶板及站厅层 设备层侧墙抗渗等级 P8 本站结构深度超过 20m 车站 底板与站台层侧墙抗渗等级 P10 车站混凝土强度等级选用如下 地下连续墙 钻孔桩桩采用水下 C35 P8 冠梁兼做压顶梁时采用 C35 冠梁不兼做压顶梁时采用 C30 抗浮压顶梁采用 C35 混凝土腰梁 混凝土支撑采用 C30 底板 中板 顶板及侧墙为 C35 柱为 C50 内部结构梁 板混凝土强度等级为 C35 垫层为 C20 钢筋采用 HRB400 fy 360N mm2 和 HPB300 fy 270N mm2 级钢筋 钢筋的强屈比不应小于 1 25 梁 柱 板 墙的主受力钢筋采用抗震钢筋 钢材采用 Q235 钢 Q345 钢 2 钢筋混凝土保护层厚度 1 围护结构 钢筋的混凝土保护层 围护桩 连续墙 70mm 冠梁 45mm 支撑 砼板支撑和砼围檩为 30mm 2 主体结构 一般环境作用下混凝土构件钢筋净保护层最小厚度 一般环境作用下混凝土构件钢筋净保护层最小厚度 mmmm 表表 4 1 14 1 1 结构地下灌明挖结构 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 13 连续墙顶板底板类型 外侧内侧 注 桩外侧内侧 楼板 外侧内侧 保护层厚 度 7070704535304535 注 当地下连续墙与内衬组成叠合墙时 其内侧钢筋的保护层厚度可采用 50mm 车站内的楼梯及站台板等内部构件保护层厚度可采用 25mm 钢筋的混凝土净保护层厚度 顶板 侧墙 底板 顶梁 底梁迎水面 45mm 背水面不小于 35mm 板 站台板 楼梯板 30mm 柱为 35mm 其他结构保护层厚度不得小于表 4 1 1 的要求 4 24 2 结构耐久性设计结构耐久性设计 1 设计使用年限 长沙轨道交通地下工程钢筋混凝土结构的耐久性设计 施工要求必须满足 100 年基准使用 期的要求 2 工程环境类别 一般环境对钢筋混凝土结构的环境作用等级应根据表 4 2 1 确定 混凝土结构的环境类别混凝土结构的环境类别 表表 4 2 14 2 1 环境类别条 件 一 室内干燥环境 无侵蚀性静水浸没环境 二 a 室内潮湿环境 非严寒和非寒冷地区的露天环境 非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 二 b 干湿交替环境 水位频繁变动环境 严寒和寒冷地区的露天环境 严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 三 a 严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境 受除冰盐影响环境 海风环境 三 b 盐渍土环境 受除冰盐作用环境 海岸环境 四海水环境 五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境 注 1 环境条件系指混凝土表面的局部环境 2 干燥 低湿度环境指年平均湿度低于 60 中 高湿度环境指年平均湿度大于 60 3 干湿交替指混凝土表面经常交替接触到大气和水的环境 3 结构耐久性设计要求 一般环境中的配筋混凝土结构构件 其普通钢筋的保护层最小厚度与相应的混凝土强度等 级 最大水胶比应符合现行的 铁路混凝土结构耐久性设计规范 TB1005 2010 混凝土结 构耐久性设计规范 GB50476 2008 地下工程混凝土耐久性技术规程 DBJ43 T 305 2014 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 和 地铁设计规范 GB50517 2013 等的相关规定 1 混凝土配合比要求 混凝土配合比主要参数参照表 4 2 2 确定 混凝土耐久性主要技术指标混凝土耐久性主要技术指标 表表 4 2 24 2 2 混凝土配 比参数 混凝土强 度等级 最大水胶比 最小胶凝材料用量 kg m3 最大胶凝材料用量 kg m3 一一 C300 55280400 C350 50300400 二二 a a C400 45320450 C400 45320450 C450 4340450 100 年 二二 b b C500 36360480 2 胶凝材料 采用低碱 P 0 42 5 水泥 粉煤灰的需水比不大于 100 烧失量小于 5 矿粉采用 环境 类别 长沙市轨道交通 6 号线中段工程 枫林路站 东四线站 初步设计 14 S95 级 比表面积小于 450 Kg 碎石的压碎指标不大于 10 针片状颗粒不大于 5 含泥