轨道交通控制保护方案设计专篇样本.docx
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轨道交通控制保护方案设计专篇样本
重枢(渝黔)施电(电源)-III
改建铁路
重庆至贵阳线扩能改造工程
引入重庆枢纽
轨道交通控制保护方案
设计专篇
中华人民共和国中铁二院工程集团有限责任公司
工程设计证书综合甲级A
工程勘察证书综合甲级B
02月成都
附图2:
110千伏重庆西客站变电站电缆线路工程总图
附图3:
轨道交通五号线交叉处纵断面图
1概述
1.1建设项目概况
为满足重庆西客站用电需求,拟修建110千伏重庆西客站变电站,依照重庆市电力公司用电批复,该工程采用电缆地下敷设,电缆线从220千伏双山站东侧出线,沿双山站东侧围墙外,往南采用顶管深埋,穿越双山变电站南侧规划公用绿地,至变电站南侧规划公路,顺该规划公路南侧人行道,穿简家槽公路转盘(同步穿越拟建轨道交通5号线),顺九龙园区支公路人行道及内环迅速道路东侧空地通过,再穿越内环迅速道路,穿规划G37-1公共绿地北侧边沿,到达龙门阵大道,穿龙门阵大道,沿龙门阵大道西侧人行道,再转至市政道路支路人行道,再沿市政公路人行道,到达华玉路东侧人行道,顺华玉路东侧人行道,转至嘉德园社区内部支路,再穿越铁路线,到达重庆西客站变电站。
详细详见附图2:
110千伏重庆西客站变电站电缆线路工程总图。
全线途径长度约3.89公里,大某些采用顶管敷设,顶管内径为1.2m,局部转弯段采用明开挖或暗挖电缆隧(沟)道,明挖电缆隧道内空尺寸1.6m×2.0m,暗挖电缆隧道内空尺寸2.0m×2.4m,电缆沟道内空尺寸1.35m×1.2m,顶管、明挖或暗挖隧道埋深均不不大于2.5米,施工图阶段,将依照地下管线实测状况,在水平和竖向两方向规避对地下管线影响及损坏,并采用可靠技术办法对开挖及顶进走廊进行保护。
1.2轨道交通概况
受本工程影响轨道交通为拟建轨道五号线,依照轨道集团提供轨道设计资料,受影响线路相应区段轨道构造形式为区间隧道,隧道构造形式详见图1,轨道隧道顶标高(构造层标高)H=311.75m,轨面标高H=306.00m。
图1轨道交通区间隧道断面图
1.3建设项目与轨道交通相对关系
1.3.1平面方向
本工程#7电缆敷设井~#27电缆顶管工作井与轨道交通五号线华岩寺站~华成路站之间区间隧道在平面位置上相交,详细状况如下:
与轨道交通呈“十”字形斜交叉,与轨道五号线左中心线交于华岩寺站到华成路站之间K38+650.340处,交叉角度86度左右;与轨道五号线右中心线交于华岩寺站到华成路站之间K38+656.768处,交叉角度86度左右。
轨道交通保护区范畴内所有为电缆顶管,#7电缆敷设井与#27电缆顶管工作井都处在轨道交通保护区范畴外。
详细详见附图1:
轨道交通五号线交叉处平面途径图。
1.3.2立面方向
电缆顶管截面形状为圆形,内空大小为1.2m,壁厚为0.12m。
电缆顶管构造底部标高约为H=348.20m,轨道五号线左右构造顶标高H=311.23,电缆顶管构造底部距离轨道五号线隧道构造顶部净空约36.97m,且在电缆顶管与轨道五号线隧道之间有一条规划公路隧道通过。
详细详见附图3:
轨道交通五号线交叉处纵断面图
1.4工程地质概况
1.4.1工程地质
(1)地形地貌
拟建场地总体属构造剥蚀丘陵地貌。
场地某些已人工改造平整,坡度角约35°,呈阶梯状分布。
场地总体地势东高西低。
(2)地质构造
拟建场地地质构造上位处大盛场向斜西北翼,岩层呈单斜产出,产状132°∠11°。
边坡地段岩层分布持续,无断层通过,依照现场调查,层面属结合差硬性构造面。
受构造作用影响,拟建场地内基岩中重要发育两组构造裂隙:
①产状328°∠56°,张开0.5~1.0mm,面平直、粗糙,无充填,裂面呈褐黄色薄膜,延伸长普通2.1~3.6m,间距1.5~2.0m,属结合差硬性构造面;②产状253°∠66°,张开0.5~2.0mm,面平直、粗糙,无充填,延伸长普通1.5~2.5m,间距1.5~2.0m,属结合差硬性构造面。
(3)地层分布
据地面调查及钻探揭露,场地上覆土层有第四系全新统人工素填土(Q4ml)、粉质粘土(Q4el+dl),下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)泥岩、砂岩。
现由上至下分述:
第四系全新统(Q4)
素填土(Q4ml):
杂色。
重要由泥、砂岩块碎石、粉质粘土构成。
泥、砂岩碎石粒径普通约50~200mm,总体含量约40%;粉质粘土总体含量约60%。
稍湿,松散。
为场地整平时形成,人工抛填形成,未被污染,时间约2年以上。
分布于大某些场地。
粉质粘土(Q4el+dl):
褐黄色。
可塑状。
稍有光泽,韧性中档,无摇震反映,干强度中档。
侏罗系中统沙溪庙组(J2s)
泥岩:
紫红色。
重要由粘土矿物构成。
泥质构造,厚层状构造。
局部砂质含量较高。
分布于整个场地。
砂岩:
黄灰色。
矿物成分以石英为主,长石次之并含云母等。
细粒构造,中层状构造,钙、泥质胶结。
呈似层状、透镜体产出,分布于整个场地。
(4)基岩顶面及基岩风化带特性
强风化带:
岩芯破碎,多呈碎块状,质软,泥岩手折易断,砂岩手易捏成砂,岩体破碎。
其厚度小、变化较大。
中档风化带:
岩芯较完整,重要呈柱状,少量碎块状,岩芯节长普通0.10~0.35m,属较完整岩体。
。
(5)场地岩土物理力学特性
素填土
该层密实度属松散,具湿陷性、高压缩性、透水性,变异性大,均匀性差,力学性质差,稳定性差。
该土层建议天然重度取20kN/m3,内摩擦角φ=30°、粘聚力C=5kPa(经验值)。
饱和工况下r0=21KN/m3、内摩擦角φ26°、粘聚力取0kPa。
该层土对混凝土、钢筋等建筑材料具备微腐蚀性。
粉质粘土
褐黄色。
呈可塑状态。
鉴于该层厚度不大于3m,未采样品作实验,依照本地经验,该土层地基承载力建议取150kPa、天然重度18.6kN/m3。
天然、饱和粘聚力分别为20kPa、15kPa;天然、饱和内摩擦角φ分别为18°、12°。
依照环境调查,该土层钢筋等建筑材料具备微腐蚀性。
场地内强风化带岩石破碎,据现场鉴别岩芯及结合经验,提供强风化带岩石地基承载力特性值(经验值):
泥岩300kPa、砂岩350kPa;砂岩天然重度22.0kN/m3、饱和重度重度取23.5kN/m3、泥岩天然重度23.0kN/m3、饱和重度重度取24.0kN/m3。
据实验成果记录分析及本次岩土工程勘察野外鉴别、地区工程经验,本工程场地设计所需各岩、土参数建议取值详见表1.4-1。
表1.4-1岩土设计参数建议取值
项目
岩土
名称
天然重度
(kN/m3)
饱和重度
(kN/m3)
岩石单轴极限抗压强度原则值(MPa)
地基承载力特性值(kPa)
天然/饱和粘聚力c(kPa)
天然/饱和内摩擦角φ(°)
暂时基坑开挖坡率值(H<5)
基底摩擦系数
岩石体水平抗力系数
MN/m3
土水平系数比例系数MN/m
备注
天然
饱和
素填土
20.00
21.00
/
/
/
5*/0*
30*/26*
1:
1.50
/
5*
粉质粘土
18.60*
19.50*
/
/
150*
20*/15*
18*/12*
1:
1.25
0.20
18*
强风化砂岩
22.00*
23.5*
/
/
350*
/
/
1:
0.50
0.40
15*
中档风化砂岩
25.0
26.0*
7.8
4.9
1617
/
/
1:
0.35
0.45
50*
强风化泥岩
23.0*
24.00*
/
/
300*
/
/
1:
0.50
0.30
20*
中档风化泥岩
24.0*
25.0*
4.5
2.4
792
/
/
1:
0.35
0.40
40*
(6)不良地质作用
依照现场地质调查及钻探揭露,场内及邻近未发现、危岩崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用。
(7)地震效应评价
依照《建筑抗震设计规范》GB50011-附录A,本区抗震设防烈度为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。
依照本地经验:
人工素填土剪切波速值取130m/s;粉质粘土剪切波速取210m/s;强风化基岩剪切波速600m/s,为岩石;中档风化泥岩剪切波速m/s,为岩石;中档风化砂岩剪切波速3000m/s,为岩石。
取最不利钻孔进行土层等效剪切波速计算,各拟建物土层等效剪切波速及场地类别划分见表1.4-2。
表1.4-2土层等效剪切波速及场地类别划分
拟建物
名称
υse
计算位置
填土
粉质粘土
整平后覆盖层最大厚度(m)
等效剪切波速(m/s)
建筑场地类别
设计特性周期(s)
抗震地段划分
厚度(m)
波速(m/s)
厚度(m)
波速(m/s)
塔楼办公
ZY55
4.01
159
1.5
230
5.14
173
Ⅱ
0.35
有利
A区商业
ZY56
4.60
159
0.5
230
5.10
164
Ⅱ
0.35
有利
B区商业
/
0
159
0
230
0
>800
Ⅰ0
0.20
有利
C区商业
/
0
159
0
230
0
>800
Ⅰ0
0.20
有利
D区商业
/
0
159
0
230
0
>800
Ⅰ0
0.20
有利
E区商业
/
0
159
0
230
0
>800
Ⅰ0
0.20
有利
F区商业
ZY15
5.14
159
0
230
5.14
159
Ⅱ
0.35
有利
吊层
/
0
159
0
230
0
>800
Ⅰ0
0.20
有利
地下车库
/
/0
159
0
230
0
>800
Ⅰ0
0.20
有利
注:
有利指对抗震有利地段,不利指对抗震不利地段,普通指可进行建设普通地段。
当拟建物位于边坡上方时,划分为不利地段。
拟建物名称
钻孔编号
设计室外地坪标高(m)
涉及未回填土
粉质粘土
土层厚度(m)
等效剪切波速(m/s)
场地类别
设计特性周期(s)
抗震地段类别
备注
厚度
剪切
波速(m/s)
厚度
剪切
波速(m/s)
生产综合楼
ZY10
225.60
7.42
130
0.50
210
7.92
133.20
Ⅱ
0.35
普通地段
电缆沟
ZY20
/
5.99
130
2.67
210
8.66
147.30
Ⅱ
0.35
普通地段
综合拟定场地抗震地段类别为普通地段,其中人工填土为软弱土,粉质粘土为中软土,Ⅱ类场地,特性周期0.35s。
拟建、构筑物扩展设防类别为原则设防类(丙类)。
(8)场地稳定性及建筑适当性评价
拟建场地及邻近未发现危岩崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用。
场地现状整体稳定,适当拟建物建设。
1.4.2水文地质
拟建场地地形经人工整平,总体东高西低,地形上有助于地表水及地下水向东南排泄。
人工填土松散,为透水层,粉质粘土为相对隔水层,泥岩为隔水层,砂岩为含水层。
地下水类型为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水,埋藏于填土、粉质粘土及基岩裂隙中,属潜水。
本次勘察钻孔在施工结束后均提干孔内施工用水,24h后观测,孔内水位不能恢复,此表白场地在本次勘察深度内地下水贫乏,地下水重要接受大气降水补给,依照分析,在雨季大气降水可直接汇入场地,因场地平缓排泄慢,依照本地施工经验,综合鉴定大气降水时土层厚地段有地表水渗入补给,有暂时性上层滞水存在,无统一地下水位,水量随大气降水及地表水补给量大小而成正比变化,向东南排泄,水文地质条件简朴。
仅在雨季,局部可存在少量地下水,将来基本雨季施工必要时应配备相应排水设施。
依照场地及周边调查,无污染源,土层未被污染,鉴定该上层滞水、场地土层对混凝土、钢筋等建筑材料具备微腐蚀性。
1.4.3水文气象
拟建工程场地位处亚热带,气候温暖潮湿,雨量充沛,具备春旱夏长,秋雨连绵,冬暖多雾特点。
据有关气象资料:
近年平均气温17.5℃~18.5℃,一月最冷,极端最低气温-3.1℃(1975年12月15日),盛夏八、九月平均气温30℃,极端最高气温达43.0℃(8月28日)。
近年平均降雨量1240.0mm,年最大降雨量1544.8mm(1976年),最大日降雨量80.3mm,年最小降雨量740.1mm(1982年),降雨集中在5~9月,占全年降雨量三分之二。
降雨强度大,与降雨集中季节同步,最大日降水量266.6mm(7月17日),近年平均最大日降水量98.5mm。
场地内无地表水,区内气候适当全年施工。
1.5编制根据
本工程遵循规程、规范、图集、原则及设计根据
(1)规程、规范、图集、原则
《建筑构造荷载规范》(GB50009-)
《混凝土构造设计规范》(GB50010-)
《砌体构造设计规范》(GB5003-)
《钢构造设计规范》(GB50017-)
《建筑构造制图原则》(GB/T50105-)
《建筑地基基本设计规范》(GB50007-)
《建筑构造可靠度设计统一原则》(GB50068-)
《地下工程防水技术规范》(GB50108-)
《地下建筑防水构造》(10J301)
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-)
《建筑边坡支护技术规范》(GB50330-)
《都市电力电缆线路设计技术规定》(DL/T5221-)
《电力工程电缆设计规范》(GB50217-)
(2)设计根据
《铁道部关于重庆至贵阳铁路扩能改造工程初步设计批复》(铁鉴函[]1063号)。
《关于渝黔铁路郑万引入重庆枢纽引起重庆动车运用所及机务车辆规模调节1类变更设计批复》(铁总鉴函[]606号)。
《国网重庆市电力公司关于渝黔铁路110千伏重庆西专用变电站供电方案复函》(渝电函[]34号)。
2项目风险辨认、分析及评估
2.1重要风险源
(1)电缆顶管与轨道五号线在平面位置上交叉
(2)施工时产生机械振动。
2.2风险及影响评估
根据《都市轨道交通构造安全保护技术规范》(CJJ/202-)附录A.0.1,轨道五号线区间隧道为矿山法施工。
本工程与轨道平面位置相交处电缆顶管截面形状为圆形,内空大小为1.2m,壁厚为0.12m。
依照轨道集团提供轨道五号线资料,轨道五号线该区间隧道为矿山法施工,毛洞跨度为W=6.3m。
本工程电缆顶管构造底部标高约为348.20m,底部距离轨道五号线隧道顶部净空约36.97m>2.5W=15.75m,依照《都市轨道交通构造安全保护技术规范》(CJJ/202-)附录A.0.1中表A.0.1,工程与轨道五号线接近限度鉴定为:
不接近。
同步工程底部距离轨道五号线隧道顶部净空约36.97m>3b=5.4m,依照《都市轨道交通构造安全保护技术规范》(CJJ/202-)附录A.0.2中表A.0.2-3,工程处在轨道五号线影响区之外。
且在电缆顶管与轨道五号线隧道之间有一条规划公路隧道通过。
综上,依照《都市轨道交通构造安全保护技术规范》(CJJ/202-)中表3.2.2及第3.2.2条补充阐明,本次电缆顶管施工对轨道五号线影响级别为四级,不必进行安全评估,但方案应按正常程序进行审查。
3轨道交通保护办法
合理优化构造受力型式,顶管施工时,禁止采用爆破型式。
采用机械顶进时严格控制振速,开挖土石方及时运走,不随意堆放,对围岩特性基本不产生影响。
轨道交通控制保护区范畴内土石方回填应满足轨道交通建设有关规定。
回填采用机械设备荷载应满足轨道交通构造设计规定,浅埋隧道上部土石方回填应采用人工作业。
建设项目平面及竖向位置尽量远离轨道交通构造设施,电缆顶管基本对轨道交通构造设施不产生附加应力。
依照地勘报告本项目区域土层厚地段大气降水时有暂时性上层滞水,地下水位较低,水文地质条件简朴。
故本工程无需降水办法,仅雨季施工时需对基坑内集水进行排放。
防排水设计、边坡支护设计等应不减少轨道交通构造围岩强度,不破坏围岩稳定性。
建设项目各水体源都远离了轨道交通构造设施。
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