城市地铁盾构法区间隧道的设计.doc

目录TOC\o"1-3"第一章工程概况PAGEREF_Toc207164558\h2第二章工程地质和水文地质PAGEREF_Toc207164559\h2第三章隧道设计PAGEREF_Toc207164560\h3第1节主要设计标准PAGEREF_Toc207164561\h3第2节盾构隧道线路的拟合PAGEREF_Toc207164562\h3第3节管片构造形式PAGEREF_Toc207164563\h5第4节管片结构设计PAGEREF_Toc207164564\h7第5节管片防水设计PAGEREF_Toc207164565\h8第6节联络通道和洞门设计PAGEREF_Toc207164566\h10第四章结论与建议PAGEREF_Toc207164567\h11工程概况越—三区间属于广州地铁二号线工程的的北段,由越秀公园站—火车站、火车站—三元里站两个双孔区间隧道和两个联络通道及泵房组成。工程起于越秀区的地铁越秀公园站,向北下穿人民北路、环市西路到达地铁广州火车站;然后,线路从地下穿过广州火车站南站房等建筑群向西北延伸,最后下穿广花路到达地铁三元里站。区间全长3926单线延米,曲线半径为600m和400m两种。区间纵坡均为“v”形坡,最大坡度为30‰,最小竖曲线半径为3000m。线路沿线地形起伏较大,隧道最小覆土厚度为9m,最大覆土厚度为26m。工程地质和水文地质区间的地层岩性在上部为:人工填土层,流塑—软塑状淤积层,海陆交互淤积层,冲、洪积砂层,冲、洪积土层,残积土层。下部为:全风化、强风化、中等风化和微风化带的泥质粉砂岩。区间隧道穿越地层大部分是岩层,少部分为残积土层和断裂破碎带。隧道所处的地层为上软下硬,软硬岩互层现象特征明显。本段地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两种。第四系孔隙水主要赋存在淤泥质砂层和冲积—洪积砂层内。基岩裂隙水多属承压水,但富水性较小,透水性多较弱。隧道设计主要设计标准(1)结构的安全等级为一级。(2)区间隧道的抗震按7度设计,人防按6级考虑。(3)防水标准:隧道整体为二级;隧道上半部A级;隧道下半部、洞门及联络通道B级。(4)结构最大裂缝允许宽度:管片内侧0.3mm,外侧0.2mm。(5)地表沉隆控制标准:-30/+10mm;建筑物倾斜控制标准:框架结构2‰,砖混结构1.5‰。(6)线形控制允差:设计拟合轴线与理论轴线允差≤10mm(个别情况允许为20mm);掘进轴线与设计轴线允差≤70mm。(7)衬砌结构变形:直径变形≤1‰D(D为隧道外径);环缝张开<2mm;纵缝张开<3mm;盾构隧道线路的拟合3.2.1衬砌环的组合形式为了满足缓和曲线、圆曲线以及施工纠偏的需要,盾构隧道实际是通过一定组合的直线衬砌环来拟合理论曲线,拟合曲线应满足拟合允差要求。因此,转弯环(有一定锥度的楔形环)是必须的。衬砌环的组合形式一般有三种:①标准环+左、右转弯环;②左、右转弯环;③万能管片。由于①施工难度小,故选用标准环+左、右转弯环的组合形式。3.2.2转弯环的主要参数的确定(1)模具数量。根据越—三区间的曲线长度的比例,施工进度,确定需要的管片模具数量为:4套标准环+1套左转弯环+1套右转弯环。(2)拟合比例。区间有两种半径的曲线,分别是R600和R400。由于越—三区间曲线长度较大,为了最大利用转弯环,R400地段的标准环和转弯环的数量取比例为1∶1。(3)楔形量。转弯环的楔形量采用下式计算:δ={[(m/n)S+S′)]×D÷(R+D/2)}×(m+n)÷(m+ncosφ)式中:δ———楔形量;S、S′———分别是标准衬砌环、楔形环的最大宽度;m、n———曲线上标准衬砌环、楔形衬砌环的总数量;φ———错缝拼装时封顶块的偏转角度;D、R———管片的外直径、隧道中线的曲线半径。将越—三区间的线路要素、管片参数代入上式,求得其楔形量为50mm。31213设计线路拟合误差根据管片的几何参数,对R400半径的曲线进行了线路排版拟合计算,其结果表明线路拟合误差一般在10mm之内,最大偏差值为16.4mm。管片几何参数满足线路拟合允差标准。管片构造形式31311管片内径管片的内径为Á5400mm