隧道开挖设计施工方案1Word格式文档下载.docx
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黄褐(杂)色,含碎砖等建筑垃圾,结构松散。
(2)冲洪积层(Qal+pl)
粉质粘土(粘土)(②):
层厚2.2-2.5m,见于ZK1、ZK2,层面埋深2.2-2.2m。
灰褐色,含少量粉砂和有机质,软塑-可塑状。
在该土层进行标准贯入试验2次,击数N=2.8-4.7击;
取试验土样1件,土层主要物理力学性质指标为:
ω=31.8%,ρ=1.88g/cm3,e=0.886,ωL=40.9%,ωP=23.6%,Ip=17.3,IL=0.47,α1-2=0.428Mpa-1,Es1-2=4.405Mpa。
建议fk=120kPa,qs=30kPa。
粉质粘土(③):
层厚1.1-1.3m,层面埋深2.3-4.7m,各钻孔均有揭露。
花色(棕红、黄红等色),含较多中粗砂,硬塑为主,局部可塑。
在该层进行标贯试验4次,除ZK2孔N=6.2击,其余为N=15.0-16.1击。
建议fk=280kPa,qs=40kPa。
(3)残积层(Qel)
粉质粘土(④、⑤):
层厚3.0-12.7m,层面埋深5.6-5.8m,在所有钻孔中均有揭露:
棕红色,为泥质粉砂岩风化残积土,除ZK1上部6.2m可塑外,其余均以硬塑为主。
在该层进行标贯试验9次,N=5.8-20.3击,平均值为13.2击。
取试验土样3件,土的物理力学指标为:
ω=25.5-31.2%,ρ=1.86-2.05g/cm3,e=0.653-0.880,ωL=38.3-38.9%,ωP=22.2-22.5%,Ip=16.1-16.4,IL=0.19-0.53,C=14.8-21.6kPa,φ=18.8-24.7°
,α1-2=0.240-0.413Mpa-1,Es1-2=4.470-6.893Mpa。
建议fk=300kPa,qs=43kPa。
(4)岩层
本场地基岩为白垩系的泥质粉砂岩(局部为粗砂岩),根据钻探揭露深度按岩层的风化程度及裂隙发育程度分层描述如下:
全风化泥质粉砂岩(⑥):
见于ZK1,层厚4.1m,层面埋深18.5m,棕红色,风化强烈,矿物成分显著变化,可见原岩结构,呈坚硬土状。
N=27.3-29.4击,建议fk=400kPa,qs=50kPa。
强风化泥质粉砂岩(粗砂岩)(⑦):
以泥质粉砂岩为主,仅ZK2见粗砂岩,该层整个场地钻孔均有揭露,层面埋深8.7-22.6m,层厚不均,和中风化岩互层较多,尤其ZK2号钻孔互层较多;
棕红色,风化强烈,原岩结构大部分破坏,矿物成分显著变化,裂隙很发育,岩芯多呈半岩半土状或岩块状,岩块岩质软,在ZK3中取样进行单轴抗压试验,fr=0.3Mpa。
在该层进行标准贯入试验3次,N=32.5-70.0击,建议fk=800kPa,qs=60kPa。
中风化泥质粉砂岩(⑧):
揭露于ZK2和ZK3孔,ZK2中层厚0.8m,ZK3孔与强风化互层,层面埋深11.6-21.7m。
棕红色,泥质胶结,泥质结构,块状构造,裂隙发育,岩芯较破碎,多呈块状,少数呈短-长柱状。
取2组样进行单轴抗压试验,fr=1.0-4.9Mpa。
建议fr取2.0MPa。
微风化泥质粉砂岩(⑨):
揭露于ZK3,层面埋深22.5m,棕红色,泥质胶结,块状构造,岩质坚硬,岩芯多呈长柱状;
取1组样进行单轴抗压试验,fr=9.3Mpa。
建议fr取6.0MPa。
3、地质构造与场地稳定性评价
(1)近场区的地质构造
近场区的地质构造主要有广从断裂、广三断裂和瘦狗岭断裂,临近拟建场地有瘦狗岭断裂。
关于拟建场地内的地质构造,从钻孔所采取的岩芯观察,未发现基岩有明显的构造痕迹(如断层角砾、断层泥、断层破碎带),说明主断裂没有通过本场地,但次一级或派生的小断裂有可能影响本场地。
(2)场地土的类型及场地类别
场地土在15m深度范围内,钻孔揭露的土、岩层为松散的杂填土、可塑-硬塑状态的粉质粘土;
基岩埋深较浅,按《建筑抗震设计规范》表4.1.3和表4.1.6条综合评定,场地土的类型以中硬土为主,建筑场地类别为Ⅱ类。
(3)地震基本烈度
根据广东省地震局、广东省建委《广东省地震烈度区划图(1990)》及其说明,本场地地震裂度为Ⅶ(七)度。
4、岩土物理力学参数
各土(岩)层物理力学参数详见下表:
岩土物理力学参数汇总表
层序
岩土名称
ρ(g/cm3)
凝聚力C(kPa)
内磨擦角Φ(度)
τ(kPa)
①
杂填土
1.8
10
20-25
②
(粉质)粘土(Qal+pl)
1.9
13
16
10-15
③
粉质粘土(Qal+pl)
2.0
20
④⑤
粉质粘土Qel
2.1
18
25
40-60
⑥
全风化层
50
26
60-80
⑦
强风化层
2.2
80
28
80-120
⑧
中风化层
2.4
120
30
120-150
三、地道结构设计
1、主要设计原则
(1)结构设计应根据结构或构件类型、使用条件、荷载特性、施工工艺等条件进行,选用与其特点相近的结构设计规范和设计方法。
(2)应根据本地道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、道路交通状况合理选择施工方法和结构型式。
(3)地下通道结构的净空尺寸除满足建筑限界和建筑设计要求外,尚应考虑施工误差、测量误差、结构变形及后期沉降的影响予以确定。
其值可根据地质条件、埋设深度、荷载、结构类型、施工工序等条件并参照类似工程的实测值加以确定。
(4)结构设计应分施工阶段和使用阶段,按照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、稳定、变形、抗浮、抗裂及裂缝宽度等方面的检算。
当计及地震或其他偶然荷载作用时可不验算结构的裂缝宽度。
按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响所求得的最大裂缝宽度应满足迎土面不大于0.2mm,背土面不大于0.3mm。
(5)对浅埋暗挖结构,其初期支护宜采用信息化设计。
应先根据工程类比和理论计算确定结构尺寸和配筋,施工过程中应借助现场量测所得数据的反馈,对设计作出必要的修正,实现信息化设计。
(6)地下通道结构应按最不利情况进行抗浮验算。
在不考虑侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数不得小于1.05。
当计及侧壁摩阻力时,其抗浮安全系数不得小于1.15。
(7)地下通道结构应按抗震要求进行设计验算,并在结构设计时采取相应的构造措施,以提高结构的整体抗震能力。
2、结构型式的确定
本过街地道位于华夏路东侧,连接J1-6地块与地铁珠江新城站,通道纵坡坡率采用0.52%。
为了保证路面交通及地下管线不受影响,地下通道采用暗挖法施工。
暗挖通道有两个方案,方案一通道净宽有效净宽7.5m,装修后宽7.0m;
方案二通道有效净宽5.5m,装修后宽5.0m。
因受两端接口宽度的限制,通道宽度多次渐变。
横断面详见图04。
3、施工方法及主要技术措施
7.5m及7.0m宽通道采用CRD法施工,主要施工步骤如下:
Ⅰ、①部开挖支护
Ⅱ、②部开挖支护
Ⅲ、③部开挖支护
Ⅳ、④部开挖支护
Ⅴ、拆除临时中隔壁、施作仰拱衬砌、施作边墙及拱部衬砌
CRD工法施工步骤图及程序说明
序号
图示
施工步骤说明
1
一、①部开挖支护
1.施作Φ42小导管或Φ108大棚管注浆超前支护;
2.开挖①部土体;
3.架立拱部钢格栅,并设置锚杆;
4.挂网喷射C20砼;
5.清除底部土体,架临时仰拱格栅,喷C20砼封闭。
2
二、②部开挖支护
1.开挖②部土体;
2.架立钢格栅;
3.设置锚杆;
4.挂网喷射C20砼。
3
三、③部开挖支护
1.开挖③部土体;
4
四、④部开挖支护
1.开挖④部土体;
4.挂网喷射C20砼
5
五、拆除临时中隔壁
1.拆除临时中隔壁;
2.基面抹平处理;
6
六、施作仰拱衬砌
1.仰拱基面处理;
2.施作仰拱EVA防水板;
3.设置5cm厚垫层;
4.绑扎仰拱钢筋;
5.浇筑仰拱砼。
7
七、施作边墙及拱部衬砌
1.施作拱墙EVA防水板;
2.绑扎边墙及拱部钢筋;
3.立模,浇筑边墙及拱部砼。
5.5m宽通道采用CD法施工,主要施工步骤如下:
Ⅰ、开挖边洞上台阶,并施作初期支护;
Ⅱ、开挖边洞下台阶,并施作初期支护;
Ⅲ、开挖另一侧边洞上台阶,并施作初期支护
Ⅳ、开挖另一侧边洞下台阶,并施作初期支护
Ⅴ、沿纵向分段凿除中隔墙,铺设防水层,模筑二次衬砌。
(2)地下管线的防护措施
本通道场地处地下管线主要有电缆(1500×
1000)、砼排水管(Φ400、300)等,均位于通道上方,暗挖施工时要求严格控制地表和地层的变位,确保地表沉降小于30mm,地面隆起不大于10mm,并加强对地下管线变形的监测,保证地下管线的正常使用。
(3)施工注意事项
暗挖施工应遵循“预支护,短开挖,强支撑,早衬砌,勤量测”的原则。
施工时开挖进尺一般控制在0.5m范围内,尚应注意掌子面的稳定性,必要时采用喷射混凝土或注浆对掌子面予以加固。
凿除中隔墙模筑二次衬砌时,应沿纵向分段施工,分段的长度不宜大于6m,且应严密监测洞内外的一切动态,必要时根据监测信息作出合理的调整,以确保施工安全。
地道主体暗挖施工前,采用长管棚护顶,并注浆加固拱部土体。
长管棚采用分段注浆加固拱部土体,注浆材料可采用水泥水玻璃或超细水泥,要求注浆扩散半径不少于管棚中心距离的0.6倍,但注浆应严格控制压力,防止造成地面隆起和破坏地下管线。
当注浆效果不达理想时,可采用小导管辅助注浆措施予以加强。
(4)施工监控量测
暗挖施工应实施现场量测,地表沉降、拱顶下沉、洞周收敛等作为必测项目,锚杆轴力、衬砌应力、围岩位移作为选测项目。
通过现场量测的反馈,判断围岩和衬砌的变形情况,验证支护衬砌的设计效果,保证围岩稳定和施工安全。
通过对量测数据的分析,确定二次衬砌的施作时间,确认或修改支护衬砌设计参数和施工方法。
四、结构防水设计
防水设计遵循“以防为主、防排结合、多道设防、因地制宜、综合治理”的原则,并遵照《地下工程防水设计规范》(GB50108-2001)进行设计,且在结构中考虑渗漏水的有组织排水系统。
本过街地道按一级防水等级要求进行设计,即顶板不允许出现渗水,结构表面不得有湿渍。
结构防水以混凝土自防水为主,二次衬砌抗渗等级为0.8MPa,混凝土抗侵蚀系数不得低于0.8,并宜在混凝土中掺微膨胀剂。
严格控制二次衬砌混凝土裂缝开展宽度:
迎土面不超过0.2mm;
背土面不超过0.3mm。
初期支护与二次衬砌之间设置附加防水层,附加防水层采用柔性防水卷材并设保护板。
做好施工缝、变形缝的防水处理。
施工缝采用缓膨型遇水膨胀止水条止水;
变形缝采用塑料止水带。
所有防水构件、附加防水层及混凝土外加剂均应满足防腐要求。
初期支护完成后,应对衬砌背后松动土体进行注浆填充,形成第一道截水帷幕。
考虑拱部二次衬砌模筑混凝土灌注难以密实及后期的收缩,混凝土内预留注浆孔,在拱部二次衬砌与防水板间进行填充注浆,加强防水效果。
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- 隧道 开挖 设计 施工 方案