DB/T29-272-2019 天津市快速轨道交通盾构隧道设计规程

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标准编号:DB/T29-272-2019
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标准类别:建筑工业标准
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DB/T29-272-2019 天津市快速轨道交通盾构隧道设计规程

图2接头回转弹簧刚度示意图

针对不同形式螺栓接头力学性能进行分析,研究结果表明:相 同外荷载作用,斜螺栓应力最大,直螺栓应力次之,弯螺栓应力最 小;由于斜螺栓轴线倾斜角度的影响,斜螺栓接头张开量最小;斜 螺栓接头管片混凝土压应变和压应力最小。相同外荷载作用下弯螺 栓错台量最小,斜螺栓接头错台量最大。三种螺栓性能对比如表 10所示。X

DB63/T 1350-2015 河湟谷地人工湿地污水处理技术规范表10三种螺栓接头性能对比

7.2.6采用地基弹簧法时,一般情况可采用局部地基弹簧模型,近 接施工、偏载等特殊情况下可采用全周地基弹簧模型(见图3)。 地基弹簧刚度可根据地质勘查资料取值,当缺少地勘资料时可 按下式计算:

一管片;2一法向地基弹簧;3一切向地基弹簧 图3全周地基弹簧模型

其中法向弹簧为不受拉弹簧。 切向弹簧和法向弹簧的刚度可按下式计算:

式中:K一地层法向基床系数; Do一隧道外径; B一管片宽度; K一地层切向基床系数,一般取为地层法向基床系数的1/3 kgr一法向弹簧刚度; kgl一切向弹簧刚度。 7.5管片接头计算 V 7.5.1管片接头处接缝张开量以环向螺栓达到充许拉应力时衬砌列 侧的张开量作为验算标准,接缝张开量须满足弹性密封条的防水适 应能力、计算简图加图4所示

7.5管片接头计算 7.5.1管片接头处接缝张开量以环向螺栓达到允许拉应力时衬砌外 侧的张开量作为验算标准,接缝张开量须满足弹性密封条的防水适 应能力。计算简图如图4所示:

图4管片接头张开量计算简图

h B = △L × as [g] △L × L

式中:B为管片接头处接缝张开量(m); h为管片厚度(m); c为弹性密封垫中心距管片外弧面厚度(m): L、△L为螺栓长度、螺栓伸长量(m); []为环向螺栓允许拉应力(kN/m²); as为螺栓中心至管片内弧面距离(m); E为螺栓弹性模量(kN/m²)。 7.5.2钢筋混凝土管片环向螺栓计算简图如图5所示:

7.5.2钢筋混凝土管片环向螺栓计算简图如图5所刁

图5钢筋混凝土管片环向螺栓计算简图

h、b为管片厚度、环宽(m); T为螺栓拉力(kN); x、as为混凝土受压区高度;螺栓中心至管片侧面距离(m); f.为管片混凝土轴心抗压强度设计值(kN/m²); αi为系数,当混凝土强度等级不超过C50时,αi取1.0,当 混凝土强度等级为C80时,α,取0.94,其间按线性内插法确 定。 7.5.4承受盾构千斤顶作用的管片环面局部受压承载力验算的规定 以现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定为 基础,针对斤顶作用特点及管片构造进行了细化。 盾构掘进施工及管片拼装过程中,盾构机各组干斤的顶推力 并不均匀,特别是在小半径曲线施工时,千斤顶推力更加不均匀, 故本标准规定将每组千斤顶平均顶推力增大至2倍进行管片局部 承压验算。 由于盾构千斤顶作用为临时荷载且持续时间较短,局部受压验 算是以避免混凝土开裂为目的,类似于正常使用极限状态验算,故 本条规定混凝土轴心抗压强度取标准值进行计算。 7.5.5抗冲切承载力验算:

F ≤ 0.7βnftnumh

式中:F为接头螺栓的最大保证荷载(kN): β为截面高度影响系数:按现行国家标准《混凝土结构 设计规范》GB50010取值; ff为管片混凝土轴心抗拉强度设计值(kN/m²)

μm为计算截面周长(m); βs n2 = 0.5 + 10 : μm n1为局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数; n2为计算截面周长与截面有效高度之比的影响系数; h为截面有效高度(m)。

μm为计算截面周长(m); βs n2 = 0.5 + 10 : μm n1为局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数; n2为计算截面周长与截面有效高度之比的影响系数; h为截面有效高度(m)。

8.3.5采用时程分析法计算时,模型的底部和侧面(无其是底部) 应设置人工边界,以较真实地模拟辐射阻尼。建议采用等价线性模 型考虑土体的非线性。

8.3.5采用时程分析法计算时,模型的底部和侧面(元其是底部) 应设置人工边界,以较真实地模拟辐射阻尼。建议采用等价线性模 型考虑土体的非线性, 8.4抗震构造措施 千 8.4.6液化会导致隧道结构上浮、地基液化沉陷及衬砌破坏的危险。 根据天津市相关工程经验,盾构隧道应尽量避免穿越液化地层,当 遂道埋深小于20m目洞身处于液化地层时,宜采取相应的工程措 施: 1对于轻微液化地层,液化产生的影响较小,原则上可不采 取抗液化处理措施。 2对于中等、严重液化地层,当隧道洞身位于中等及严重液 化地层,宜优先采用从地面进行加固的措施,如地面无条件,可采 用多孔注浆管片进行洞内二次深孔注浆,注浆深度需结合液化地层 范围及液化等级确定,以提高地层抗液化性能 3重度液化地层宜针对具体液化地层分布范围及其与结构关 系进一步研究。 4地震工况结构抗浮验算中,设防水位取值假定地下水位为室 外自然地面标高,同时不考虑地震液化土层的侧壁摩阻力,

8.4.7第2款软土陷处理措施 根据天津滨海软土地区典型地层计算及相关经验,一般场地的 震陷主要源于深度20米之内的软土,无其是淤泥质粘土层,当盾 构隧道结构底部理深小于20m,宜采取相应的工程措施。如果20m 深度以下存在淤泥质粘土层,且厚度较厚,仍然需要考虑其对震陷 的影响。 根据工程场地地震安全性评价报告,当场地遭受训度地震影响 下产生软土震陷时,宜对地层或结构采取加固处理措施。

9.2.4城市轨道交通线路通常有很多不同半径的曲线,如按不同的 曲线半径设计楔形环会造成类型繁多,制造、设计和施工都会复杂 化,常用的方法是根据线路上的最小曲线半径设计一种楔形环。当 管片采用错缝拼装时,K型管片会有一定的拼装角度9,实际有效 的形量偏小,其值为△·cose,应考虑错缝拼装对楔形量进行修止。 在施工前应根据设计轴线的走向和管片的儿何特征,对管片进 行设计排版,使线路拟合误差满足设计要求。当楔形量不满足线路 以合误差要求时,可以考虑以往楔形量的使用经验将其适当增大, 重新设计楔形量以满足上述要求,或采用楔形垫板的方法,以调整 契形环管片的拟合精度或排列组合。考虑到实际施工时可能存在施 工纠偏或避让障碍物等情况,管片楔形量应留有满足施工纠偏或避 让障碍物等要求的余量。

9.3.4封顶块拼装位置的选择应考虑以下因素: 1管片拼装形式(通缝拼装、错缝拼装): 2封顶块合理位置应根据不同管片环类型进行选择,宜优先 选择在拟合设计轴线偏差较小的位置要求; 3封顶块严禁拼装在拱底位置,一般优先选择拱腰以上的位

置拼装,但不宜选择拱顶及拱腰位置; 4封顶块位置应根据管片的上、下、左、右的超前量、管片 外表面与盾壳内表面的四周间隙、千斤顶行程等确定; 5管片错缝拼装时,封顶块位置选择应避免形成十字通缝 同司时连续两环封顶块拼装时应避免相邻点位的拼装方式。 根据天津地区相关工程经验,以目前天津市通用的6600mm 直构隧道为例,通过改变不同封顶块位置对结构力学特性影响进行 分析,得到以下结论: 人 1封块在拱顶和拱底时,结构弯矩最大,对结构安全最不利: 其次为拱两侧的拱肩位置; 2封顶块在两侧拱腰以上,拱肩以下时结构弯矩值最小,对结 构安全最有利,其次为两侧拱腰偏下位置。一 自前拼装施工明确规定封顶块禁止拼装在拱底,因此当通用管 的拟合偏差满足要求时,从结构受力方面考虑,通用隧道的封顶 快选择应尽量避免选择拱顶、两侧拱肩位置;优选选择两侧拱腰以

9.4.钢筋混凝土管片

9.4.2为防止偏心顶推力对管片边缘处产生应力集中、削弱管片接 头强度以及降低防水性能等影响,要求在管片边缘设置倒角。 嵌缝槽可按照图10.4.2中形式留置,建议采用第四种形式留置 9.4.3根据天津地区相关工程经验,以目前天津市通用的6600mm 直构隧道为例,研究结果表明,凸凹槿剪切键在受到剪力破坏时, 般都为凹结构破环,且管片损伤主要分布在接头凹样部位,且 受拉损伤为主;内剪情况下凹样内弧面易损伤破坏,建议优化其位 置和提高管片的配筋率

与椎槽角度相比,椎槽深度对横截面径向变形、接缝抗剪刚度、 接缝张开量和错台量的影响更小:相同槽深度,椎槽角度越大 损伤高度、直径变化量、横向螺栓应力、螺栓竖向位移、接缝错台 量及纵缝张开量均越小,而纵缝抗剪刚度越大。经计算对比分析优 化后,建议的凹凸槽断面构造形式如图6所示:

图6凹凸槽建议断面构造形式

9.4.4隧道内专业管线、设备设施的安装,通常有预埋和后锚固两 种方式。传统的盾构隧道,除疏散平台设置预埋钢板外,其余专业 管线、设备设施的安装均按后锚固处理,施工环境差、工期长、精 度及质量低,且对结构影响较大。近年来随着预埋槽道的应用,在 一定程度上解决或缓解传统做法存在的问题。因此,盾构隧道结构 应在管片上充分考虑满足专业管线、设备设施安装预留预埋措施 且宜结合项目实际情况研究预埋槽道的适用性

10.1.1城市轨道交通盾构隧道防排水设计原则,是多年工程实践的 总结,与《地铁设计规范》GB50157提出的防排水原则一致。 盾构隧道防水设计主要就是利用不透水或弱透水材料,将地下 水隔绝在隧道之外:由刚性的混凝土管片自防水与柔性的接缝处弹 性橡胶密封垫共同作用组成主要防水系统;在设计时要考虑水文地 质条件等因素,本着节约成本的原则合理设计与工程特点符合的防 水体系。 10.1.2城市轨道交通盾构隧道防水设计应考虑使用要求、结构特点 地质特征、施工方法等因素,排水设计尚应考虑环保要求

10.2.1管片防水混凝土抗渗等级应符合规范第10.2.1条的规定,且 不得小于P10主要考虑以下因素: 1自前盾构法隧道管片防水混凝土≥C30时,混凝土试块的抗 渗等级都大于P8,通常达到P10。 2自前国内施工的盾构隧道管片混凝土试块抗渗等级均大于 P8。 3根据国内外地下工程对密封材料的抗水压要求,有不少是 按抗实际承受的最大水压的3倍进行设计,显然管片抗渗等级至少

应与接缝水压能力相当。 本条关于管片氯离子扩散系数或渗透系数检测的规定,是因为 对管片进行氯离子扩散系数或渗透系数检测是判断其耐久性的主 要手段,尤其是对处于侵蚀性地层的隧道衬砌而言。

B×D 8M Pmin

式中: 8一 为密封垫在设计水压作用下充许的张开量; D一一为隧道半径; B一一为管片宽度; 80 一为生产及施工误差可能造成的环向间隙;

8α一一为隧道临近建筑物及桩基沉降等引起的隧道挠 度和接缝张开量: 管片接缝密封垫的张开量应通过模拟一字缝、T形缝拼装的室 内水密性试验加以验证,试验所采用的接缝张开量应大于或等于最 大计算变形量。 第3款管片接缝密封垫的错台量主要从实际施工误差与软土 也区条件下隧道长期所发生的不均匀沉降之和取值,因此需要严格 空制施工时管片拼装所造成的错台量,同时为确保两侧密封垫的接 触宽度,错台率不应大于10%:接缝防水密封垫的错台量应通过模 拟一字缝、T形缝拼装的室内水密性试验加以验证。17 根据天津地区盾构隧道通用管片p6600mm为例,管片设计厚 度为350mm,接缝密封垫采用通用中孔型密封垫,密封垫截面如 图所示,设计压缩量为16mm,研究表明管片接缝设计允许张开量 和允许错台量分别为6mm和8mm。

图7密封垫断面构造形式

弱点之一。因此,隧道工程应考虑该差异沉降的影响,通过在结构、 地层变化较大部位,以及盾构进出洞加固区与非加固区过渡等薄弱 部位设置变形缝环并加强管片接缝防水,以适应差异沉降的影响, 减少隧道病害。 11.1.9盾构进出洞加固,应根据工程及水文地质条件、隧道理 深等情况综合确定。 根据目前天津地区相关工程经验,地下两层车站盾构始发和接 收,宜优先选用搅拌桩的加固方式,搅拌桩有效加固范围一般为纵 向加固长度11m(盾构机长度+1~2环管片),径向加固长度为盾构 机壳体外3m;当地下两层车站盾构始发不具备搅拌桩加固的实施 条件时,盾构始发可采取外置始发钢箱加强止水措施,加固方式可 选用冻结法加固或大直径旋喷桩加固;当地下两层车站盾构接收不 具备搅拌桩加固的实施条件时,可采取车站内设置明洞接收措施 加固方式选用冻结法加固。 对于地下三、四层车站盾构始发,宜选用注浆+冻结的加固方 式,并结合外置始发钢箱的始发方案,也可选用大直径旋喷桩加固 结合外置始发钢箱的始发方案;地下三层车站盾构接收,视具体情 况采用搅拌桩、旋喷桩、冻结等加固方式或增加明洞接收的措施, 对于地下四层车站盾构接收,宜采用土层加固结合车站接收井内增 加明洞的接收措施,采用明洞接收时,盾构接收端土层加固方式可 以选用注浆+冻结法加固或大直径旋喷桩加固方式,宜优先选用注 浆+冻结法加固:土层进行冻结加固前,应采取注浆预加固处理, 东结有效加固范围应为:纵向加固长度为4.0m,盾构机壳体外2m 范围内进行全断面加固,土体加固方式选用大直径旋喷桩加固时, 有效加固范围应为:纵向加固长度为5m,径向加固长度为盾构机 壳体外3m。

11.2.1本条规定两条单线区间隧道之间应设置联络通道,且相联 络通道中心距离不应大于600m,特殊工况下乘客可就近通过联络 通道进入非火灾区间隧道,再蔬散至车站或地面,本条关于联络通 道距离规定与现行国家标准的规定一致。同时,快速轨道交通工程 防火门应能承受隧道内压力波反复、长期的作用。 根据自前已有的实践经验和实测数据,防火门按照可采用天地 门轴、欧式明装侧面四点锁定式逃生装置,门锁可采用下压式开后 方式,材质可采用四框不锈钢材质,门内结构应做防腐处理。关于 抗风压的要求,对设计时速80km/h的区间隧道,可采用1500Pa, 对设计时速120km/h的区间隧道,可采用3500Pa。 11.2.2根据天津市相关工程经验,联络通道通常采用暗挖法施工, 常用的地层加固方式有搅拌桩加固、旋喷桩加固、冻结法加固以及 其它注浆加固方式。当具备地面条件,且联络通道理置深度较浅时 宜采用地面加固方式,否则宜采用冻结法加固 采用冻结法加固的联络通道,冷冻设计前须对地下水采样化验 险验含盐量,依据检验结果进行冷冻专项设计。 11.2.3《地铁设计规范》GB50157中疏散平台宽度一般情况下不小 于700mm,困难情况不小于550mm。《地铁快线设计标准》(征求 意见稿)中,要求蔬散平台宽度一般情况下不小于1000mm,困难 情况不小于600mm.,同时超长区间隧道在无列车端门蔬散的条件 下,侧向疏散平台宽度不宜小于1200mm,且困难条件不应小于 900mm。《地铁快线设计标准》(征求意见稿)较《地铁设计规范》 GB50157的要求有所提升,该宽度直接影响隧道限界及内轮廓, 因此疏散平台宽度要求执行现行国家标准 11.2.4为保证特殊工况下列车停车后旅客从列车安全跨至疏散平台 考虑紧急情况下人员的逃生习惯,疏散平台顶面不应高于车厢地板

面高度,并应满足《地铁设计规范》GB50157相关规定。 11.2.5快速轨道交通区间一般较长,为线路运营检修维护及提供更 多的蔬散通道,道床面应具备疏散功能。因此,规定道床面应保持 平整,无雄轨道采用中心水沟时宜设置水沟盖板,道床横沟宜采取 封闭措施:高出道床面的设备宜加防滑盖板顺接。

11.3.1区间风机房的设置应满足在远期最大系统能力下,每个机械 通风区段内没有两列或以上列车追踪运行的要求,按列车运行图、 区间隧道最高运行速度、信号系统控制方式、事敌工况反应时间、 区间疏散区段长度等因素综合确定。区间风机房应结合联络通道、 直通地面的疏散通道、排水泵房、区间变电所等综合考虑,合并设 置。 根据已有的铁路、轨道交通空气动力学研究成果,区间竖井能 够一定程度缓解隧道空气动力学效应。《软土地区快速轨道交通盾 构隧道设计及运营期结构安全关键技术研究》研究报告,分析了竖 并对减缓空气动力学效应的作用,主要结果如表11所示。

11竖井减缓空气动力学效应计算结果

L1、L2为区间风井两侧的区间长度

2.计算工况为隧道内径5900mm,列车无密封条件。 根据本研究报告计算结果,区间竖井可以使隧道内压力峰值和

舜变压力有所减缓,但减缓的程度随看隧道长度、断面以及竖并的 立置、断面等不同而异(减缓幅度差异较大)。因此,本条规定区 间风井除满足专业功能要求之外,尚应考虑并利用其减缓隧道空气 动力学效应作用。 11.3.2设置区间风井的隧道长度一般较长(区间长度通常长达 2.0~3.0km2,在盾构施工工筹安排中,长隧道通常控制全线工期, 需分段多工作面同时掘进。因此,当风并内净空尺寸足够时,宜兼 做盾构工作井使用。 11.3.3区间风井一般设有风井、疏散通道直通地面,根据天津市既 有工程案例及经验,区间风井一般采用明挖法施工。7

2.1.3盾构隧道工程由于盾构机工作面限制,从隧道内加 同大多通过管片预留注浆孔进行,洞内注浆可采用多孔多 注浆方式进行,通过在管片上增设注浆孔(除封块外 可每块管片除吊装孔外增设2个注浆孔),在管片脱出盾 后一定距离,根据需要进行多孔多次注浆。注浆加固法 应符合下列规定: 1注浆加固法宜用于砂性土、淤泥质黏土、粉土、粘 生土和一般填土层; 2注浆加固设计应根据地层条件、施工环境、加固目的 等确定相应的注浆方法、注浆材料和注浆范围; 3注浆加固浆液材料宜选用以水泥为主剂的单液浆,浆 发配合比设计应能适应工程地质和水文地质情况,施工前应 行配比试验。 4理论注浆量可按下式进行估算: Q = V : n: α: (1 +β) 式中: Q一理论注浆量(m²); V一一注浆范围体积(m3); n一土体孔隙率(%); α一一浆液充填系数,一般取0.7~0.9; β一一注浆材料消耗系数,一般取0.1; n·α(1+β)一一填充率,黏土质地层可取20%~40%,

砂质地层可取40%~60%。 5实际注浆压力及注浆量应根据地层的孔隙特性和浆液的渗 透特性,经现场试验确定。 深层搅拌法应符合下列规定: 1深层搅拌法宜用于淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土和含水量 较高、地基承载力小于120kPa的黏土、粉质黏土、黏质粉土等地 层; 2应根据工程地质和水文地质条件、加固区范围及深度 加固体改良要求、场地条件等因素综合虑采用双轴、三轴 或五轴搅拌法: 3施工前应进行成桩试验,确定深层搅拌的注浆配比和 水泥掺量、搅拌提升速度等施工参数; 4搅拌桩的垂直度偏差不应大于1%,桩位偏差不应大于桩径 的1/6,成桩直径和桩长不应小于设计值。 高压旋喷法应符合下列规定: 1高压旋喷法宜用于淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、黏 质粉土、砂质粉土、粉砂等地层; 2应根据工程地质和水文地质条件、加固区范围及深度 加固体改良要求、场地条件等因素综合考虑采用双重管高压 旋喷法、三重管高压旋喷法或采用大直径旋喷桩; 3施工前应进行成桩试验,确定旋喷桩加固体强度、直 径、施工工艺及参数: 4高压旋喷桩钻孔垂直度偏差不应大于1%,桩位偏差 不应大于50mm,成桩直径和桩长不应小于设计值。 地层冻结加固应符合下列规定: 1地层冻结加固应用于地下水流速不大于5m/d,且附 近600m范围内无抽水量超过600m²/h的水源井、抽水量大 于200m/h的连续抽水或地下河道等情况的场地;

2地层冻结加固应满足冻结加固时间、冻结强度要求 并采取措施控制冻胀融沉对周边环境的影响; 3地层冻结加固应进行冻结专项设计。

12.2.2盾构掘进参数控制是隧道施工质量及施工期间周边环境保 护的主要手段,一般在盾构起始段50m~200m进行试掘进确定。盾 构机千斤顶与管片环面法向偏转角根据盾构机掘进方向分别进行 控制,盾构机向上掘进干斤顶与管片环面法向偏转角不宜大于1.4° 直构机向左右掘进干斤顶与管片环面法向偏转角不宜大于2°,盾 构机向下掘进千斤顶与管片环面法向偏转角使管片受力更加合理, 因此参照《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446进行确定, 管片拼装过程中应及时施加环间螺栓预紧力,并在此基础上施 加管片间螺栓预紧力。螺栓预紧力的取值参考表12。

表12螺栓预紧力取值建议表螺栓螺栓强度等级5.6直径M6.98.810.912.9FvMaFvMaFvMaFvMaFvMa(mm)(kN)(kN·m)(kN)(kN·m)(kN)(kN·m)(kN)(kN·m)(kN)(kN·m)M20530.19850.311170.431660.611950.71M2266.50.261060.421460.582080.822440.96M2476.50.331220.531680.732401.052811.22M271000.491610.782221.103161.553691.80M301220.661961.052691.453842.104492.45M331530.902441.453261.904582.705503.25M361791.152871.853822.455373.456454.15M392151.503452.404603.206464.507755.40M422471.853952.955263.957405.558886.65M452892.304623.706164.958676.9510508.35M483252.805204.456935.959748.40115010.10M523903.606245.758327.65116910.80140312.90M564504.507197.159599.55134913.40161816.10M605255.558418.90112111.90157616.70189220.00M645956.7095110.70126814.30178421.10214024.10注:Fv为螺栓预紧力,Ma为螺栓扭矩;12.3壁后注浆12.3.1壁后注浆工程是永久工程的一部分,在盾构施工期间应重点控制。12.3.3注浆材料一般要求注浆期间浆液不易产生离析、流动性较好、固化收缩率小、堵水性能好等特点,使用前应进行材料试验。根据天津地区的工程经验,同步注浆浆液可采用单液浆,一般选用水、砂子、水泥、粉煤灰、膨润土及一些外加剂等作为同步注浆的原材料,1天强度>0.2MPa,28天强度>2.5MPa,浆液固结收缩率、倾析率均<5%,浆液泌水率<3%:二次注浆浆液可采用水泥一水玻璃双液浆,浆液由A液(水+水泥),B液(水玻璃+水)组成。1天强度>0.3MPa,28天强度>3.0MPa。108

12.3.4注浆压力过大会导致浆液溢出地面或造成地表隆起,压力过 小无法保证注浆作用。一般情况下,注浆压力稍大于出口处的静止 水压力0.1Mpa~0.3MPa。 12.3.5同步注浆量与盾构机与管片间建筑空隙、盾构掘进时扰动土 层范围有关。根据天津市相关工程经验,一般情况下填充系数取 1.5~2.0,穿越风险段落取2.0~2.5。 12.3.6二次注浆是对同步注浆的补充,其目的是填充同步注 浆未填充部分、补充注浆材料收缩导致的体积减小、处理渗 漏水以及由于隧道位移变形引起的管片、注浆层、地层之间 的剥离,通过注浆形成整体,提高止水效果等

13.1.1盾构隧道工程施工期间应进行监控量测,监测结果为验证设 计、施工及环境保护等方案的安全性和合理性,优化设计和施工参 数,分析和预测工程结构和周边环境的安全状态及其发展趋势,实 施信息化施工等提供资料。 13.1.2本条指出了盾构隧道工程监控量测的目的和要求,工程监测 主要是为评价工程结构自身和周边环境安全提供必需的监测资料, 为判断设计、施工、环境保护等方案的合理性及相关参数的调整提 供依据。

3.2.1根据近年来相关研究结论及工程实践,结合城市轨道交通盾 构隧道工程特点,采用应用范围较广的隧道地表沉降曲线Peck计 算公式的预测方式,划分隧道工程不同影响区域,进而确定影响范 围。《城市轨道交通工程监测技术规范》中按表13划定土质隧道工 影响分区,规定监测范围应包括主要影响区和次要影响区。本规 程中规定的最小监测范围与该规范保持一致

表13土质隧道工程影响分区

本规程中规定的最小监测范围与现行国家标准相关规定保持 一致。关于沉降槽宽度系数i通常认为与隧道理深、断面尺寸有关。 当采用简化算法时,可由下式进行计算:

其中K为沉降槽宽度参数。zo为隧道埋深(m)。我国部分地 区城市轨道交通隧道工程开挖引起的沉降槽宽度参数初步建议值 如说明表14所示,当无具体资料时,天津市可参照上海建议值使 用。

表14我国部分地区沉降槽宽度参数初步建议值

3.2.2本条为特殊情况下监测范围调整相关规定。

3.2.2本条为特殊情况下监测范围调整相关规定。

13.3.113.3.3监测项目的监测数据变化是监测对象状态变化的重 要表现形式,选择监测项目时,一般应选择能直接反映监测对象的 立移、变形或受理状态的项目。当监测技术难度较大或受条件限制 时,也可采用间接监测方法反映监测对象状态的变化情况。

13.4.113.4.2监测点的布设是开展监测工作的基础,是反映工程自 身和周边环境安全的关键,监测点布设时需要认真分析工程自身和 周边环境特点,确保最不利部位均有监测点控制,以真实反映工程 自身和周边环境的安全状态变化情况,同时还要兼顾监测工作量及 费用,达到既控制安全风险,文节约费用成本。盾构隧道监测点及 监测断面布设应按现行国家标准《城市轨道交通工程监测技术规范 GB50911的规定执行。 13.4.3同步采集地面和隧道内的监测数据,便于全面了解、分析施 工动态。

图8盾构法施工过程中沿隧道纵向影响组成

13.5.3对于铁路、轨道交通轨行区及其它监测时间、空间受限或监 测作业影响正常使用功能的特殊情况GTCC-038-2018 机车车辆25kV高压电缆总成-铁路专用产品质量监督抽查检验实施细则,宜采用自动化监测。 13.5.5~13.5.6监测控制值是工程施工过程中对结构及周边环境安 全状态或正处使用状态进行判定的重要依据,控制值的合理确定极 其重要。管片结构的竖向位移、净空收敛及差异沉降依据管片横、 纵向受力特性,参照天津市相关工程经验确定。周边环境变形控制 标准,应按现行国家及天津市相关规定执行,并应结合周边环境健 康状况(现状检测或鉴定)确定。

14.2.1盾构隧道自身风险是指由于盾构隧道工程自身建设要求或 施工活动所导致的风险,主要考虑结构特性、隧道理深、区间长度、 工程及水文地质等风险因素:盾构隧道环境风险主要指建设活动导

致周边区域的建(构)筑物发生影响或破环,主要考虑环境设施的 重要性、结构特性、位置关系等风险因素。 14.2.2根据天津地区的工程经验,盾构隧道自身风险等级可按表15 确定。

表15盾构隧道自身风险安全分级

14.2.3根据天津地区的工程经验和地区特点,环境设施重要性类另 及盾构隧道环境风险安全分级可分别按表16和表17确定。

续表17盾构隧道环境风险安全分级环境风险源接近风险备注环境设施类别度等级II级铁路建设过程中已预留安全措IIⅡ级高速铁路、铁路站场等I类施的风险等级降低一级。IIIIⅡI级铁路2、超浅埋(三0.7D)盾构隧道IVIV级工点相应的环境风险等级提高Ⅱ级普速铁路、铁路专用线一级。Ⅱ类III级等3、道岔区风险等级提高一级。IIIIV级II级地铁建设过程中已预留安全措IIⅡ级施的风险等级降低一级。盾构区间I类既有IIIⅢI级超浅埋(≤0.7D)盾构隧道工地铁IVIV级点相应的环境风险等级提高一运营Ⅱ级级。线路IIII级隧道上穿风险等级降低一级。车站、明挖区间ⅡI类地面、高架线路参照铁路及高IIIIV级X架桥相关标准。I级高架桥立交桥的主桥III级 桥梁建设过程中已预留条件、类道路等IIIIⅢI级措施的风险等级降低一级。桥梁IVIV级超浅埋(三0.7D)盾构隧道工隧道1Ⅱ级点相应的环境风险等级提高一般河道桥梁、匝道IⅡI类IⅢI级级。桥、人行天桥等IV级I级IIⅡ级海河I类IIIIII级IVIV级Ⅱ级超浅埋(≤0.7D,由河底淤泥新开河、子牙河、北运河流Ⅱ类IIIⅡI级层以下计算)盾构隧道工点相河、永定新河IIIIV级应的环境风险等级提高一级。月牙河、津河、卫津河、III级外环河、排污河、人工IⅢI类湖、新引河、南运河、II洪泥河IV级注:1位于隧道外边线30m或Max(3Hi、3D)范围以外的环境设施不列入风险源。2为隧道底板理深GB/T 13477.14-2019 建筑密封材料试验方法 第14部分:浸水及拉伸-压缩循环后粘结性的测定,D为盾构隧道设计外径。117

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