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文檔簡介

2 4 4 43.3周邊環境調查 63.4平縱斷面設計 7 94.1一般規定 94.2隧道最小有效凈空面積 9 5工程材料及耐久性 5.2耐久性設計 6.1荷載分類及荷載組合 6.2荷載計算 7.2橫向內力計算 7.3縱向內力計算 247.4變形計算 247.5管片接頭計算 25 268.2設計地震動參數 26 278.4抗震構造措施 28 9.4鋼筋混凝土管片 10.4特殊部位防水 42 44 4511.2聯絡通道及疏散平臺 46 47 12.1地層加固及施工輔助措施 48 48 49 13.5監測頻率和監測控制值 14.2風險識別與分級 本規程用詞說明 條文說明 1 23Basicrequirements 43.1Generalrequirements 43.2Engineeringsurvey 43.3Surroundingenvironmentsurvey 63.4Planeandprofiledesignofshieldtunnels 74Gaugeandinternalcontour 94.1Generalrequirements 94.2Minimumclearanceareaoftunnel 94.3Internalcontouroftunnel 5Engineeringmaterialanddurability 5.1Engineeringmaterial 5.2Durabilitydesign 6.1Typesandcombinationsofloads 6.2Loadscalculation 7Structuralcalculation 7.1Generalrequirements 7.2Horizontalinternalforcecalculationofsegments 7.3Longitudinalinternalforcecalculationofsegments 7.4Deformationcalculationsegments 7.5Calculationofjoints 8.1Generalrequirements 8.2Designparametersforgroundmotions 8.3Seismiccalculation 8.4Detailsofseismicdesign 9.1Generalrequirements 9.2Segmenterection 9.3Segmentstructure 9.4Reinforcedconcretesegments 9.5Steelsegments 10Waterproofinganddrainage 10.1Generalrequirements 10.2Selfwaterproofingofsegments 10.3Jointswaterproofing 10.4Special-sitewaterproofing 4210.5Drainageintunnel 44 4511.2Crosspassagesandevacuationplatform 4611.3Ventilationshafts 47 12.1Groundimprovementandauxiliarymeasures 4812.2Developmentrequirements 4912.3Backfillgrouting 4913Monitoringmeasurement 13.1Generalrequirements 13.2Monitoringmeasurementrange 13.3Monitoringitems 13.4Monitoringpointarrangement 13.5Monitoringfrequencyandcontrolledvalue 14.1Generalrequirements 14.2Riskidentificationandclassification 14.3Riskanalysisandcontrol Explanationofwordinginthisstandard Listofquotedstandards Addition:Explanationofprovisions 1.0.3盾構隧道的設計除應符合本規程外,尚應符合國家及天津市2包括盾構始發工作井、接收工作井等。沿隧道洞身周邊修建的永久性支護結構。隧道預制襯砌環的基本單元,管片的類型有鋼筋混凝土管片、纖維混凝土管片、鋼管片、復合管片等。兩側環面不平行的管片環,亦稱轉彎環。楔形環最大環寬與最小環寬之差。34工程施工、運營維護、防腐、防水、防火、抗震、救援疏散、環境保護等綜合要求,做到結構安全、耐久、技術先進、經濟合理。3.1.2盾構隧道主體結構和使用期間不可更換的結構構件設計使用設計使用年限不應低于50年。3.1.5盾構隧道應根據所處區域按照《中國地震動參數區劃圖》GB18306確定抗震設防烈度,抗震設防分類應為乙類(重點設防類抗震等級不應低于三級,抗震構造措施的抗震等級應提高一3.1.6盾構隧道結構應按人防抗力標準進行驗算,并設置相應的防3.2.2盾構隧道工程勘察應按不同設計階段的技術要求,開展相應51應查明場地巖土類型、成因、工程性質與分布,提供完整2應重點查明高靈敏度軟土層、高塑性粘性土層、松散砂土3應查明場地潛水、承壓含水層分布及特征,提供完整的水4應重點查明場地內各個含水層之間、場地內含水層與周邊5應對盾構工作井、區間風井、聯絡通道等附屬結構的工程1各類勘探孔應在隧道兩側交錯布置,當上行、下行隧道內2隧道勘探孔宜布置在隧道結構外側3m~5m處;3勘察完成后應對勘探孔進行封孔處理并應詳細記錄鉆孔內4在隧道洞口、盾構工作井、區間風井、聯絡通道、工法變5在盾構始發或接收、穿越不良地質、穿越高等級環境風險6并評價地震液化和震陷的可能性,對液化程度給出具體判斷。3.3周邊環境調查3.3.1盾構隧道設計前應對隧道穿越和隧道施工影響范圍內的建(構)筑物、地下管線、高壓線塔、文物、地下障礙物等進行詳細3.3.2地上建(構)筑物應重點調查建(構)筑物的權屬單位、建設年代、使用情況、建筑層數、高度、結構形式、基礎型式、基礎埋深、基底附加壓力等。采用復合地基、樁基的建(構)筑物尚應調查地基基礎的主要設計參數、施工工藝。使用情況、建筑平面布置、外輪廓尺寸、頂板和底板標高、施工方法、結構形式、結構縫設置、圍護結構、抗浮措施等。人防工程尚3.3.5橋梁結構應調查權屬單位、橋梁類型、結構布置、橋長、橋寬、跨度、墩柱基礎形式及承載力、樁基或地基加固設計參數、運3.3.6市政地下管線應調查管線的權屬單位、類型、平面位置、埋工作壓力、工作井及節門位置、運營年限等。走廊寬度、高壓線塔(桿)基礎形式、埋置深度,以及電纜與隧道73.3.8文物調查應包括其權屬單位、名稱、文物等級、文物保護控制范圍、結構形式、基礎形式、埋置深度等,文物調查還應包括名3.3.9地下障礙物調查應包括影響盾構施工的古井、遺留樁基、水3.3.10盾構隧道周邊環境調查尚應符合現行國家或行業相關標準3.4平縱斷面設計1線路平面宜為直線或大半徑曲線,特殊情況下最小曲線半2)當最小曲線半徑小于常規設計經驗時,應對設計、施3)最小曲線半徑應滿足列車運行速度的要求。2線路縱斷面應根據環境條件,充分考慮線路、行車、給排3線路平、縱斷面設計中的最小曲線半徑、最大線路縱坡等設計參數應符合《地鐵設計規范》GB50157及現行國家或行業相關軟土等不良地層及特殊土層,必須穿越時應采取相應的工程措施。3.4.2盾構隧道覆蓋層厚度、相鄰隧道凈距應根據隧道斷面、工程82并行隧道間的水平凈距不宜小于盾構隧道外輪廓直徑;3交叉隧道間的垂直凈距不宜小于0.5倍的盾構隧道外輪廓4隧道與周邊環境凈距應滿足環境控制要求。94.1.1隧道斷面設計應做到統籌布置、經濟合理,并應滿足長期運4.1.2隧道內凈空尺寸應滿足建筑限界、氣動效應、使用功能、施工工藝、運營維護等要求,并應計及施工誤差、測量誤差、結構變4.2隧道最小有效凈空面積4.2.1隧道應進行空氣動力學設計,并應考慮列車在隧道內行駛產4.2.2隧道設計應根據隧道內壓力波和車內壓力變化控制標準,計1應滿足車內舒適度標準,車內壓力變化容許值應滿足表3隧道有效凈空面積應滿足最大阻塞比要求。當無具體資料τ>6s4s<τ≤6s3s<τ≤4s注:阻塞比為列車橫截面積與隧道軌面以上凈空面積比值。4車外壓力應滿足隧道內相關設備、設施的使用安全,并應采取有效措施防止區間設備、設施和零部件掉落危及行車安全。5應滿足列車和隧道相關設施的正常使用,且應按盈裕空間4.3隧道內輪廓4.3.2當同一區間連續盾構隧道設有多種道床厚度時,應給出過渡道穿越區域沉降嚴重地段,應進行專題研究并加大預留空間。5工程材料及耐久性5.1.3聯絡通道的二次襯砌混凝土強度等級不應級不應低于P8。5.1.5鋼管片所用鋼材宜采用Q235鋼或Q345鋼,質量等級不應低應有較好的耐腐蝕性和抗沖擊韌性。5.2耐久性設計5.2.1結構的耐久性應根據結構的使用年限、結構所處的環境類別制混凝土遭受化學腐蝕性物質長期侵蝕引起的損傷。5.2.2混凝土的原材料和配比、最低強度等級、最大水膠比和單方久性設計規范》GB/T50476的規定,并應滿足抗裂、抗滲、抗凍表5.2.3一般環境中鋼筋混凝土構件的最大計算裂縫寬度允許值(mm)注:1當最大裂縫寬度計算式中保護層的實際厚度大于30mm時,可將保護層厚度的計算值取為30mm;2厚度不小于300mm的鋼筋混凝土結構可不計干濕交替作用。凈保護層最小厚度外側不應小于35mm,內側不應小于25mm。5.2.5處于凍融環境或侵蝕環境等不利條件下的盾構隧道,最大裂縫寬度、鋼筋凈保護層最小厚度應根據具體情況另行確定。5.2.6處于侵蝕性介質中的盾構隧道,應采用耐侵蝕混凝土或涂刷據現行行業標準《地鐵雜散電流腐蝕防護技術規程》CJJ496.1荷載分類及荷載組合1結構設計應根據使用過程中在結構上可能同時出現的荷載,γ0Sd≤Rd(6.1.2-1)式中:γ0——結構重要性系數,應按本規程第7.1.3條規定dR——結構構件抗力的設計值,應按各有關建筑結構設計d3荷載基本組合的效應設計值S應按現行國家標準《建筑結d4荷載偶然組合包括地震作用組合和人防荷載組合,偶然組合的設計值S應分別按照現行國家標準《建筑抗震設計規范》d5對于正常使用極限狀態,應采用下列設計表達式進行設計:d應力、頻率、加速度、振幅等的限值,應按現行各有關建筑結構6荷載標準組合和準永久組合的效應設計值S應按照現行國家d2)當永久荷載效應對結構有利時,不應大于1.0。2可變荷載的分項系數應取1.5。當重力荷載效應對構件承載能力有利時,不應大于1.0;人防荷載組合下永久荷載分項系數,當其效應對結構不利時可取1.2,有利2可變荷載的分項系數,地震作用組合時應按現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011取用,人防荷載組合時應取0;3地震作用的分項系數應按表6.1.4確定。—EV—4人防荷載的分項系數應取1.0。6.1.5對結構的抗浮驗算不應考慮可變荷載作用,永久荷載的分項6.2荷載計算6.2.1土壓力應根據結構所處工程及水文地質條件、埋置深度及相鄰隧道間距等因素,結合已有的試驗、測試和研究資料確定。6.2.2作用在結構上的水壓力應根據施工階段和長期使用過程中地1水壓力可按靜止水壓力計算,并應根據設防水位以及施工階段和使用階段可能發生的地下水最高水位和最低水位兩種情況,2砂性土地層的側向水、土壓力應采用水土分算;粘性土地層的側向水、土壓力,在施工階段應采用水土合算,使用階段應采6.2.3設備荷載應根據設備的實際重量、動力影響、安裝運輸路徑等確定荷載大小和荷載作用范圍。6.2.4當隧道沿線存在地層不均勻、荷載突變、地下水位變化等情況時,隧道設計應計及縱向不均勻沉降對隧道結構內力的影響。力作用,荷載的數值及排列應按相關行業標準的規定確定;一般情況可取20kPa;3盾構始發和接收工作井施工期間的地面超載,應根據盾構機吊裝施工機具布置計算確定并不應小于30kPa。6.2.6地鐵車輛荷載及其沖擊力應根據所采用的車輛軸重和排列計算,并用通過的重型設備車輛進行驗算。6.2.9溫度變化對隧道結構的影響應根據地層和隧道內的年平均溫度、最冷〈熱〉月平均溫度進行確定。工藝、施工設備及施工現場情況確定。6.2.12人防荷載應按現行國家標準《人民防空工程設計規范》GB50225及現行行業標準《軌道交通工程人民防空設計規范》7.1.1隧道結構計算應以工程勘察資料為依據,并應考慮隧道施工和建成后對環境的影響,以及環境的改變對隧道結構的作用。并應對承載能力極限狀態和正常使用極限狀態分別進行計算。在人防荷載或地震作用組合下,相應的結構構件重要性系數γ0宜7.1.4隧道結構的計算模型應根據地層情況、管片構造特點及施工工藝等確定,并應考慮結構與地層相互作用及管片接頭的影響。7.1.5當結構上部存在不對稱荷載時,應按上部荷載實際分布情況7.1.6隧道結構應按施工期間和正常使用期間可能出現的最高水位下穿水域的隧道在河床最大沖刷條件下隧道抗浮安全系數不應小7.2橫向內力計算7.2.1隧道結構橫向內力應選取隧道覆土最厚和最薄、水壓力最大7.2.2隧道結構橫向內力計算方法可采用自由圓環法、修正慣用計1計算模型可簡化為土中自由變形且不考慮管片接頭影響的9481674948167452348167b)水土合算計算簡圖ab)水土合算計算簡圖3—豎向水壓力;4—側向土壓力;5—側向水壓力;1計算模型可簡化為土中自由變形且考慮管片接頭影響進行6223691784469178a)水土分算計算簡圖b)水土合算計算簡圖隧道縱斷方向M2隧道縱斷方向M2/2M=M+MMM2/2b2c)接頭彎矩修正3—豎向水壓力;4—側向土壓力;5—側向水壓力;6—地層水平抗力;7—豎向水土壓力引起的地層反力;(7.2.4-1)(EI)*—修正后的彎曲剛度。M—彎曲剛度折減的彈性勻質圓環模型計算彎矩;M—管片接頭設計彎矩。1M=(1+ξ).M(7.2.4-3)0式中:M—管片主截面設計彎矩。05管片彎曲剛度折減系數η和接頭彎矩傳遞系數ξ可分別取0.6~0.9和0.5~0.2,隧道周圍土體承載力較高時管片彎曲剛度折減系數宜取大值,管片接頭彎矩傳遞系數宜取小值。7.2.5當采用梁-彈簧模型計算法進行隧道結構計算時(圖7.2.53管片環間接頭應采用徑向剪切彈簧和切向剪切彈簧模擬;4壓(拉)彈簧的抗壓剛度宜取管片混凝土的抗壓剛度,抗22444731567315646315a)水土合算計算簡圖b)水土分算計算簡圖9188c)梁-彈簧模型4—側向土壓力;5—上部垂直荷載反力;6—地基彈簧;7—水壓力;7.2.6管片與地層間的相互作用計算應符合下列規定:1管片與地層間的相互作用,采用修正慣用計算法時宜使用假定抗力法,采用梁-彈簧模型計算法時宜使用地基彈簧法;2采用假定抗力法時,管片與地層間的相互作用宜等效為管片兩側的三角形分布抗力,水平直徑處的抗力可按下式進行計算:rrrr3采用地基彈簧法時,計算模型宜采用部分地基彈簧模型,地k=KBl(7.2.6-2)——K—地層平均法向基床系數;nhvα—彈簧的作用中心線與水平線的夾角。33a)假定抗力法b)部分地基彈簧模型l—地層抗力;2—地基彈簧;3—管片。7.3縱向內力計算2結構直接承受建(構)筑物等較大的局部荷載時;3地基有顯著差異,沿縱向不均勻沉降較大時;4小半徑曲線及大坡度時。2采用等效剛度模型計算時,應將管片環沿縱向模擬為地基梁,并應通過折減地基梁剛度模擬環間接頭對縱向剛度的削弱。7.3.3結構與地層間的相互作用宜采用地基彈簧模擬,彈簧剛度應根據地層參數取值,切向彈簧剛度宜取法向彈簧剛度的1/3。2表中收斂變形和接縫張開量限值不含管片拼裝誤差造成的變形量。7.5管片接頭計算1管片接頭計算內容應包括管片接頭內力計算、接縫張開量2管片接頭強度驗算應包括連接螺栓抗拉強度、抗剪強度、接縫混凝土局部受壓及螺栓孔處管片抗剪和抗沖切承載力驗算;3管片接頭處設有凹凸榫槽時可不進行螺栓的抗剪強度驗算。1鋼筋混凝土管片的環向螺栓應按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010中矩形截面偏心受壓構件的承載能力極限2鋼管片的環向螺栓應采用以管片邊緣為回轉中心的模型計2應按本規程第8章的規定進行地震作用下的縱向螺栓抗拉7.5.4管片直接承受盾構千斤頂作用的環面應按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010進行局部受壓承載力計算。7.5.5螺栓連接處混凝土環肋、端肋結構應按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010進行抗剪和抗沖切承載力驗算。7.5.6鋼管片應對接頭板抗壓強度、抗剪強度、局部穩定性進行驗8.1.1天津市各地區抗震設防烈度應根據現行國家標準《中國地震動參數區劃圖》GB18306確定,所屬的設計地震分組應按現行國8.1.2盾構隧道抗震設防類別為重點設防類,抗震等級應按現行國8.1.3隧道結構抗震性能要求、抗震設防目標、地震反應計算方法8.2設計地震動參數8.2.1設計地震動參數應根據現行國家標準《中國地震動參數區劃設計地震動參數應根據場地地震安全性評估報告確定。8.2.2設計地震動參數應根據抗震分析方法的不同而相應采用,設計地震動參數應采用地震加速度(速度、位移)時程曲線、峰值加8.2.3場地地表水平向設計地震動參數應按現行國家標準《中國地震動參數區劃圖》GB18306采用,并應符合現行國家標準《城市8.2.4場地地表豎向設計地震動峰值加速度取值應按現行國家標準8.3抗震計算8.3.1盾構隧道應根據工程的抗震設防類別、設防標準以及實際地8.3.2盾構隧道抗震計算應包括橫向和縱向抗震計算。地形或地質8.3.3抗震計算方法的選擇應根據隧道的工程規模、重要程度、周圍環境、地形地質條件、結構型式等因素綜合確定。8.3.4地震響應的計算方法應按現行國家標準《城市軌道交通結構1沿盾構隧道縱向應選取一個或多個地層條件和結構形式具2采用反應位移法進行隧道抗震計算時,設計地震作用基準面宜取隧道結構以下剪切波速不小于500m/s的地層位置。對于第四紀覆蓋層厚度小于70m的場地,設計地震作用基準面到結構的距離不應小于隧道高度的2倍,對于覆蓋層厚度大于70m的場地,3采用時程分析法計算時,模型的底部和側面應選用合適的性,并應選用能合理考慮土體非線性的本構模型。8.3.6盾構隧道管片、管片接頭及盾構隧道與聯絡通道、工作井或1應按本規程第6.1節的規定對盾構隧道管片進行地震工況2應進行隧道與聯絡通道連接處、隧道與盾構工作井或通風柔性連接部位的變形,并根據驗算結果采取構造措施;3盾構隧道在抗震設防烈度地震E2作用下,管片之間或隧道與附屬結構接頭處變形量應滿足密封墊防水要求。8.4抗震構造措施8.4.1盾構隧道抗震、減震構造措施應包括提高隧道結構自身抗震性能和減少地層傳遞至隧道結構的地震能量兩類。1盾構隧道與車站、聯絡通道、區間風井等構筑物相接處宜2在上覆荷載變化或下臥地層發生較大變化處宜采用可撓性2變形縫間距應根據隧道縱向允許沉降曲率、沉降差等要求4盾構隧道與聯絡通道、區間風井等結構連接處宜采用可撓8.4.4盾構隧道的接頭構造應有利于地震時防止管片接頭的錯動和1應采用本規程第8.4.2條中增大盾構隧道適應地層變形能力的構造措施,并對管片進行加強或采取特殊設計;2應對可能發生的差異沉降進行必要的影響分析,宜采取軟弱地層加固等措施,必要時可擴大隧道斷面以保證隧道凈空。8.4.6盾構隧道應避免穿越可能發生液化的地層·,當必須穿越時,應根據液化層與隧道位置關系、液化等級采取相應的處理措施。8.4.7盾構隧道應避免穿越軟土震陷嚴重地層,當必須穿越時,隧2應采取軟土震陷控制措施。9.1.2管片應設計為具有一定剛度的柔性結構,其變形和接頭張開9.1.4管片的生產與驗收應滿足現行國家標準《盾構法隧道施工及3采用普通環組合方式時,管片應采用標準環、左楔形環和右楔形環3種類型,也可采用左楔形環和右楔形環2種類型;4通用環組合方式和普通環組合方式均應能適應直線隧道和不同半徑的曲線隧道的管片拼裝要求。9.2.3盾構隧道應進行管片設計排版,對線路進行擬合并確定不同2楔形量大小應能滿足曲線線路擬合及施工糾偏的需要;3楔形環宜采用雙面楔形形式,也可采用單面楔形形式;4當管片采用標準環、左楔形環和右楔形環擬合線路時,管min5當管片采用通用楔形環或左楔形環和右楔形環擬合線路時,(9.2.4-2)6當管片采用錯縫拼裝方式時,管片楔形量宜按下式進行修(9.2.4-3)07楔形量可根據管片設計排版適當調整,應結合使用經驗確1應根據管片形式、接頭受力、管片拼裝、接縫止水等要求2管片之間宜采用螺栓連接,可采用彎螺栓、直螺栓或斜螺3螺栓的機械性能等級應滿足構造和結構受力要求;4接頭抗彎剛度要求較高的隧道宜采用剛性接頭板螺栓連接5接頭抗彎剛度要求不高的隧道也可采用銷釘連接方式;6螺栓孔尺寸應滿足施工安裝要求且盈余最小;7塊與塊之間應設置定位棒、同時在每塊管片內弧面應增加1相鄰環環面間隙不應大于2.0mm;2縱縫相鄰塊塊間間隙不應大于2.0mm;3成環內徑:±2mm;考慮經濟性、可靠性、耐久性,以及便于制造、運輸、安裝等條件9.3.2管片宜由數塊標準塊、兩塊鄰接塊和一塊封頂塊組成;管片分塊方式應根據管片制作、運輸、盾構機千斤頂布置、拼裝方式、結構受力與變形、防水要求等因素綜合確定。9.3.3管片環寬應根據隧道最小曲線半徑、管片直徑、管片制作與運輸、管片拼裝工藝以及盾構機千斤頂行程等因素綜合確定。9.3.4封頂塊接頭角和插入角應根據截面內力傳遞、拼裝方式、盾9.3.5管片應根據連接方式、起吊方式、拼裝方式、注漿要求以及9.3.6螺栓孔可采用預埋套管做成等直徑螺栓孔,也可采用芯棒制表9.3.6管片連接螺栓及螺栓孔直徑(mm)頭吊裝時,吊裝孔宜與注漿孔合并設置。9.3.8采用真空吸盤吊裝的管片,應在內弧面預留拼裝定位孔;每2隧道所處地層以深厚軟土地層為主時,管片接頭環面構造3管片環向接頭可采用平板型式,也可采用定位棒型式進行管片類型、生產廠家、生產時間等信息。9.3.11盾構隧道與聯絡通道等附屬結構連接部位的特殊管片應符合1當采用全環鋼管片形式時,鋼管片應分為管片開口部位的2當采用鋼筋混凝土管片加鋼管片形式時,管片開口部位應采用鋼管片,其余部位應采用鋼筋混凝土管片。9.4鋼筋混凝土管片9.4.1鋼筋混凝土管片厚度應根據隧道直徑、埋深、工程及水文地宜符合表9.4.1的規定且不應小于250mm。表9.4.1常用管片厚度值(m)9.4.2鋼筋混凝土管片接縫構造應滿足受力、拼裝定位、防水的要輸、拼裝過程中的碰撞破損,并應符合下列規定:2管片邊緣應設置高度不小于2mm,寬度不小于20mm的接縫面退縮,正常拼裝時管片之間接縫面退縮部分不得互相接觸;441凹凸榫槽宜設置于管片厚度方向的中部,其尺寸擬定時應不影響管片外側的防水密封墊槽和內側的嵌縫槽設置;2凹凸榫槽應進行盾構千斤頂作用下的混凝土局部受壓承載3凹凸榫槽應進行剪力作用下的管片的抗剪強度驗算;4凹凸榫槽結構的榫頭角度和凹凸榫深度應根據隧道直徑、和拼裝過程中的磨損,榫頭角度和凹凸榫深度不宜超出下列范圍1)榫頭角度α:30°<α≤75°;αα9.4.4鋼筋混凝土管片結構設計應滿足專業管線、設備設施安裝所1管片主筋宜采用肋梁式主筋配筋形式,肋梁箍筋直徑不宜小于6mm,間距不宜大于200mm;各主筋肋梁間應設置構造鋼筋2當采用板式配筋形式時,管片主筋及分布筋最大間距不宜大于200mm,管片內外層主筋之間應設置拉筋,拉筋直徑不宜小3管片手孔、螺栓孔、預留孔洞、預埋件等部位應設置構造4最外側鋼筋的最小保護層厚度應根據環境類別及作用等級確定,一般環境情況下保護層厚度應滿足本規程5.2.4的規定。9.4.6鋼筋混凝土管片應采用高精度鋼模制作,管片單塊制作精度2弧長、弦長:±1.0mm;4螺栓孔直徑與孔位:±1.0mm。9.4.7鋼筋混凝土管片內弧面及端面上各類孔洞及溝槽尺寸和角度應滿足預制時脫模的要求,脫模角度不宜小于3度。1永久性標識應鏡像鑄在模板上,其余標識可噴涂于管片內2應用文字標示出管片廠家編碼、模具編號、管片分塊號,3宜用圓形凹點準確標示出管片主筋位置,凹陷深度不應超9.5鋼管片9.5.1鋼管片可使用于聯絡通道、地層變化、上部附加荷載變化較9.5.3鋼管片分塊接頭應采用高強度螺栓連接,通過接頭計算確定9.5.5當鋼管片由幾個分塊管片組合形成時,各分塊管片尺寸設計時應預留適當的公差以滿足管片拼裝需要。10.1.1盾構隧道的防水設計應遵循“以防為主、剛柔結合、10.1.3采用礦山法或明挖法等工法施工的盾構隧道附屬水應按現行國家標準《地下工程防水技術規范》GB50108的相關處,單個濕漬的最大面積不應大于0.2m2;隧道工程中漏水的平均10.1.7盾構隧道防水構造、管片抗滲要求應符合現行國家標準10.2.1鋼筋混凝土管片、復合管片等裝配式管片,應采用防水土制作,其抗滲等級不應小于P10,氯離子擴散系數不宜大于土的設計抗滲等級不應小于P12。壓力下,恒壓2h,最大滲水深度不得超過主筋保護層厚度。1管片接縫防水宜以預制成型的密封2管片接縫密封墊溝槽的道數應根據隧道類型、設計水壓、3管片接縫在設計水壓條件下達到管片接縫允許張開量和管隧道實際承受的最大水壓的2~3倍;4接縫密封墊應進行模擬管片一字縫、T字縫、十字縫及其5密封墊外側宜設置擋水條進行防水。1密封墊溝槽應沿管片四側面成環設置,溝槽形式、截面尺2密封墊溝槽的截面積應大于或等于密封墊的截面積,其關40A——密封墊截面積。01管片接縫密封墊的高度應考慮彈性密封墊應力松弛和老化εmax=(?d)/?(10.3.3-1)(10.3.3-2)εmax——為彈性密封墊的最大壓縮率,一般不小于40%;εmin——為彈性密封墊的最小壓縮率,一般不小于25%;2管片接縫密封墊可選用彈性橡膠、水膨脹性橡膠、復合型41表10.3.3-1彈性橡膠密封墊材料物理性能序號1234562注:以上指標均為成品切片測試的數據,若只能以膠料制成試樣測試,則其伸長率、拉伸長強度的性能數據應達到本規定的120%。表10.3.3-2遇水膨脹橡膠密封墊膠料物理性能24體積膨脹倍率(注:1成品切片測試應達到本指標的80%;2接頭部位的拉伸強度指標不得低于本指標的50%;3體積膨脹倍率是浸泡前后的試樣質量的比率。3)復合密封墊中的彈性橡膠材料的物理性能應符合表10.3.3-1的規定,遇水膨脹橡膠膠料的物理性能應符合表424密封墊的閉合壓縮力值應小于千斤頂最大頂力;5封頂塊采用縱向插入方式時,密封墊表面應涂抹潤滑劑或6變形縫環縫密封墊表面應增設遇水膨脹橡膠片進行加強防7軟土地區盾構隧道應考慮運營期間地下水位變化對接縫密合密封墊遇水膨脹橡膠塊的二次防水效應。1管片肋腔的螺栓孔口應設置錐形倒角的螺栓密封圈2螺栓密封圈的外形應與溝槽相匹配,并應有利于壓密止水或膨脹止水。在滿足止水要求條件下,螺栓密封圈的斷面宜小;3螺栓密封圈應為合成橡膠或遇水膨脹橡膠制品,其技術指4管片環向及縱向螺栓應全部穿進并擰緊,管片內表面的外深宜為25mm~55mm,單面槽寬宜為5~10mm,嵌縫槽斷面構造形433根據隧道使用功能和防水等級要求,應確定嵌縫作業區的范圍與嵌填嵌縫槽的部位,并應采取嵌縫堵水或引排水措施;4嵌縫作業應在接縫堵漏和無明顯滲水后進行,嵌縫槽表面2可在注入孔端部的插頭蓋板部設置密封墊圈以防止從壁后1隧道與豎井結合處可采用剛性接頭。在軟土地層中,距豎井一定范圍內的隧道應結合洞門土體加固增設變形縫;2隧道與聯絡通道接頭應選用緩膨脹型遇水膨脹類止水條44的排水能力不能滿足排水的要求時,應設輔助排水泵站。10.5.3道床結構應根據土建結構、調坡調線對軌道結構的影響4511.1.1盾構工作井應根據盾構機作業類型的不同確定為始發井1工作井凈空尺寸應根據工作井類型和盾構機尺寸確定,并應滿足盾構機起吊、安裝、解體或整體移位等施工空間要求;2工作井的平面內凈空寬度,宜保證預埋鋼環外側凈空不小3始發工作井的平面內凈空長度宜大于盾構主機長度3m,接收工作井的平面內凈空長度宜大于盾構主機長度2m;4工作井的底板頂面距離預埋鋼環底部不宜小于0.5m;5盾構吊裝孔應滿足盾構最大配件吊裝要求,每側預留的安全空間不宜小于200mm。式中:D——工作井預留洞門直徑(mSH——洞門井壁厚度(mα——隧道軸線與洞口軸線的夾角(°),通常取平面或縱坡46D——盾構機外徑(mΔe——始發或接收井預留洞口直徑大于盾構機外徑的差值(m始發井取0.10m,接收井取0.20m;Δs——測量誤差(m取0.10m;Δɡ——盾構基座高程誤差(m取0.05m。11.1.4盾構工作井洞門處應設置滿足盾構始發和接收要求的洞結構板及框架梁底部不宜小于200mm,側面距離壁柱邊不宜小于300mm。11.1.5盾構始發、接收洞口處應設置洞口密封止水環,在管片11.1.7盾構始發工作井的結構應滿足反力架的安裝及受力要求11.1.8盾構始發工作井距洞門50~90m處宜設置盾構出土孔,尺寸不宜小于5m×8m且出地面宜設置不小于011.1.9盾構始發、接收端部應采取可靠、經濟的地層加固措施保洞門破除時土體穩定,防止盾構進出洞時涌水涌砂。11.2聯絡通道及疏散平臺11.2.1兩條單線載客運營隧道之間應設置聯絡通道,相鄰通道之間的最小水平距離不應大于600m,通道內應設置一道并列47能承受隧道內空氣壓力波的不利影響,門扇的開啟不得侵入界限。1聯絡通道宜采用鋼筋混凝土復合襯砌結構,斷面輪廓宜為2聯絡通道應根據所處工程地質與水文地質條件和周邊環境條件確定施工工法,一般情況宜采用暗挖法施工;3當聯絡通道開挖斷面處于富水軟弱地層時,應選擇合適的寬度、凈空要求應滿足現行國家標準的規定。11.2.4疏散平臺頂面不應高于車廂地板面高度,并應滿足標準《地鐵設計規范》GB50157相關規定。11.2.5道床面應作為疏散通道考慮,道床步行面應平整、連續、無周邊環境等條件確定,一般情況宜采用明挖法法施工。4812.1地層加固及施工輔助措施12.1.1盾構始發、接收、淺覆土、聯絡通道、停機換刀、穿越周邊環境要求、現場情況以及技術經濟性等因素綜合確定。地層凍結等;施工輔助措施可采用壓重、降水、回灌、明洞等。1對起改良作用的地層加固,其加固后的28d無側限抗壓強2對起堵水作用的地層加固,應滿足滲透系數指標要求,一3對起防塌作用的地層加固,應滿足整體穩定性、加固體強492盾構機千斤頂與管片環面法向偏轉角不宜大于3°;3盾構軸線偏差不應大于50mm,單次糾偏量不宜大于4盾構推進速度不宜大于4.5cm/min;5應嚴格控制超挖和欠挖,出土量宜為理論值的98%;飽和流塑狀的軟土地層中時,地層損失率不應大于1%;當隧道周率不應大于0.5%;8掘進過程中應及時調整盾尾密封油脂的注入量以控制盾尾9管片拼裝完成,脫出盾尾后,應對管片螺栓及時復緊。段長度不宜小于50m。12.3.2壁后注漿應根據地層特點、結構受力及變形要求、環境和現場具體情況等分一次或多次完成。境及現場具體情況等綜合選用,漿液配比應經試驗確定。1同步注漿應與盾構掘進同步進行,注漿流量應與掘進速度匹配;同步注漿應多點均勻注漿,以保證填充的均勻性、飽滿性和式中:Q——同步注漿量(m3α——充填系數,可根據地質條件、施工水平、漿液V——盾構機刀盤開挖面與管片外徑之間的空隙體積2二次注漿沿環向應優先注上部兩腰或同步注漿薄弱部位,范圍的環箍,間隔范圍不宜大于5環;3二次注漿量應根據工程監測情況確定,必要時可進行多次12.3.7盾構隧道設計應對注漿時機、注漿材料、注漿壓力、注環境進行監測,做到信息化設計及施工。13.1.2監控量測設計應滿足反映工程結構和周邊環境安13.1.3監控量測設計應包括監測范圍、監測項目、監測點布設測頻率、控制指標、預警機制等內容。2盾構隧道穿越文物、機場跑道等有特殊要求的環境對象;3盾構隧道穿越特殊的建(構)筑物、高速公路、橋梁、軍5產權單位明確編制專項監測方案的環境對象。13.1.5監測信息應及時進行處理、分析和反饋,發現影響工程邊環境安全的異常情況時,應及時啟動預警機制。13.2.1盾構隧道工程的監測范圍不應小于隧道上方地表1—沉降曲線;2—反彎點;3—隧道;i—地表沉降曲線Peck公式中的沉降槽寬度系數;H—隧道底部埋深;S—隧道中線的地面沉降量2當隧道處于變形敏感的周邊環境影響控制范圍時。13.3.3既有鐵路、軌道交通、文物或有特殊保護要求的建(構要對象和關鍵項目,并應經管理單位認可。1盾構始發與接收段、聯絡通道附近、左右線交疊或鄰近段、2存在地層偏壓、軟硬不均、軟弱地層、厚承壓含水層等地質3下穿或鄰近重要既有線、建(構)筑物、河流湖泊等周邊環境條件復雜地段應布設監測斷面。1監測點布設應滿足反映監測對象實際狀態和變2對于隧道結構和周圍巖土體位移、內力、變形最大的部位,3監測點布設應能反映監測對象或監測項目的監測數據的相4周邊環境監測點的布設應根據環境對象的類型和特征、環境13.4.3不同監測項目的監測點宜布設在同一監測斷面上,地上13.5監測頻率和監測控制值13.5.1監測頻率應根據工程籌劃、施工進度等情況,并應結合對象、監測項目、地質條件及當地工程經驗進行確定。注:1D——盾構隧道開挖直徑(mL——開挖面至監測點或監測斷面的水平距離(m2管片結構位移、凈空收斂宜在管片脫出盾尾且能夠通視時進行監測;13.5.3隧道穿越既有鐵路、軌道交通和重要建(構)筑物等周境風險等級為I級的工程時,應提高監測頻率,并宜對關鍵監測項3存在勘察未發現的影響工程安全的不良地質條件;4隧道結構、周圍巖土體或周邊環境出現異常;5工程異常、工程險情或事故后重新組織施6鄰近工程施工、超載、振動等周邊環境條件較大改變;13.5.6既有鐵路、軌道交通、文物或有特殊保護要求的建(構管理部門或單位的要求綜合確定。1可行性研究階段應進行現場風險調查及可行性方案風險評2初步設計階段應進行風險源識別與分級、風險評估,制定3施工圖設計階段應校核風險源識別與分級,開展風險工程設計。針對重大環境風險(Ⅰ級和Ⅱ級)應開展風險專項設計。錄,實施施工風險動態跟蹤與控制。市軌道交通地下工程建設風險管理規范》GB50625的規定執行,并應結合天津地區工程地質、水文地質條件的特點確定。14.2.3盾構隧道應結合環境設施重要性類別及其與盾構1距離盾構隧道外邊緣小于等于0.3D的范圍為非常接近;2距離盾構隧道外邊緣大于0.3D小于等于0.7D的范圍為接注:環境設施與盾構隧道接近度判定在H≥2.5D時可考慮降低一個接近度等14.3風險分析及控制14.3.1盾構隧道設計時應基于風險識別與分級結果進行風險分析1應查明場地工程及水文地質狀況,分析評價工程及水文地2應分析可能發生的風險,針對掌子面失穩、刀具磨損、盾不均勻沉降、設備故障等風險因素,并應制定針對性控制措施;3應根據盾構隧道方案及周邊地層、環境條件,合理確定施1應對周邊環境進行詳細調查,包括環境類別、使用功能、主要技術標準、工程材料、結構型式、基礎型式、建造時間等;2應根據周邊環境破壞形式、影響正常使用的方式,確定盾3宜采用PECK法、三維有限元數值模擬以及工程類比等方4應結合周邊環境重要性類別、與盾構隧道鄰近關系以及風險影響評估結果,明確周邊環境現狀檢測及鑒定要求。本規程用詞說明1為便于在執行本規程條文時區別對待,對要求嚴格程度不3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的:引用標準名錄1《建筑結構荷載規范》2《混凝土結構設計規范》GB500103《建筑抗震設計規范》GB500114《鋼結構設計標準》GB500175《建筑結構可靠性設計統一標準》GB500686《地下工程防水技術規范》GB501087《地鐵設計規范》GB501578《人民防空工程設計規范》GB502259《盾構法隧道施工及驗收規范》GB50446天津市工程建設標準天津市快速軌道交通盾構隧道設計規程SpecificationfordDB/T29-272-2019J14973-20192019天津修訂說明踐經驗,汲取國內外相關先進技術,依托《軟土地區時速120km[2016]476號)科研課題進行系統性的研究,完成本規程的編制工道設計規程》編制組按章、節、條順序編制了本標準的條文說明,作為理解和把握標準規定的參考。 3.3周邊環境調查 3.4平縱斷面設計 4.2隧道最小有效凈空面積 5工程材料及耐久性 5.2耐久性設計 6.1荷載分類及荷載組合 6.2荷載計算 7.2橫向內力計算 7.3縱向內力計算 7.5管片接頭計算 8.4抗震構造措施 9.4鋼筋混凝土管片 11.2聯絡通道及疏散平臺 12.1地層加固及施工輔助措施 13.5監測頻率和監測控制值 14.2風險識別與分級 14.3風險分析及控制 城市軌道交通線網規劃、市域(郊)鐵路線網規劃兩部分,其中城120km/h(Z線市域(郊)鐵路線最高運行速度為120km/h~160km/h。天津市最高運行速度不超過100km/h的軌道交通線路設計依據《地鐵設計規范》GB50157執行;最高運行速度為120km/h~160km/h的市域快速軌道交通、市域(郊)鐵路設計依據中國土木工程學會標準《市域快速軌道交通設計規范》TCCES2-2017、中國鐵道學會標準《市域鐵路設計規范》TCRSC0101-2017執行。對于天津市軌道交通最高運行速度120km/h的Z線,無相應的設計規范。住建部于2017年發布《地鐵快線設計標準》且不超過120km/h的鋼輪鋼軌快速軌道交通新建工程的設計”。本規程在《地鐵設計規范》和《城市軌道交通工3.1.1城市軌道交通工程為民生工程,結構應以為功能服務為基本性的需要。綜合上述分析,確定了盾構隧道設計理念。3.1.2結構的設計使用年限,是指結構在正常設計、正常施工、正3.2.1隧道勘察資料是對隧道所處位置、地形、地質等自然條件具體認識的反映,也是隧道位置的選擇、工程布置和結構設計、籌劃及投資等整個設計工作的依據。3.2.2隧道勘察工作依據設計階段的不同,其任務、目的和設計要求也不同,工作的范圍、內容和深度也不相同。3.2.3勘察前應由專業提勘察要求,包括但不限于工程范圍、工程3.2.4勘探孔平面布置、橫縱向間距要求應按現行國家及行業勘察3.3周邊環境調查3.3.1盾構法隧道施工是一項綜合性的施工技術,施工過程中難以3.4平縱斷面設計3.4.2隧道覆蓋層厚度應為有效厚度。盾構下穿河流時,上部有效覆土厚度不應含淤泥質地層且不宜小于1.0D;盾構下穿建(構)滿足環保(環境振動、噪音)控制要求。《軟土地區快速軌道交通盾構隧道設計及運營期結構安全關計算出滿足《城市區域環境振動標準》GB10070振動控制標準的表1不同車速、埋深條件下各類區域的線路避讓距離建議值(m)V=60km/hV=80km/hV=100km/hH=20m—————5——10——25H=24m———————————10注:1表中速度為列車實際運行速度;2列車速度、隧道埋深為中間值時避讓距離按插值法確定;3線路避讓距離為“—”代表隧道正上方的振動強度低于規定限值,一般情況允許線路下穿,即環境振動不作為考慮地上區域與地下線路距離大小的4對于上覆土層剛度較大時,避讓距離應適當增加;5對于基礎形式較好的建構物,避讓距離可適當減小;6振動影響評價應以環評報告為準,當無具體資料時,可參照使用。4限界及內輪廓4.2隧道最小有效凈空面積驗,當地鐵列車運營速度超過100km/h,密封性能較低的列車車內道,應考慮列車空氣動力學效應,依據空氣動力學進行設計。隧道空氣動力學效應主要考慮因素如表2所示。表2隧道空氣動力學效應考慮因素表序號1234567車車輛√√√√meanmeanPstructure>Ppossible[Pa]車車站√√√√√√√√√√速度運行,車廂內的最大壓力也僅僅達到2500Pa左右,遠未達到影響健康的幅值;旅客及工作人員舒適性風速(4)在車站內通過4.2.2隧道面積與壓力舒適性標準和列車密封性有很大的關系,確通用性。目前國內外鐵路、軌道交通常用舒適度準則統計如表3表3常用舒適度準則統計13411則參照2007年原鐵道部下發的《鐵路隧道設計施工有關標準補充規定》“當線路中隧道所占比例大于25%或每小時通過隧道大于4座時,單線隧道允許的最大瞬變壓力宜為0.8kPa/3s”,并考慮到地第2款車輛密封性能車輛密封性能的提高對隧道空氣動力作用效應的減緩作用明和運營維護的費用大幅增加,且密封性能隨材料老化可靠性降低,表4不同列車的典型密封性能地區快速軌道交通盾構隧道設計及運營期結構安全關鍵技術研究》度標準(車身≤800Pa/3s)的隧道內徑≥11.5m,滿足司機室舒適度標準(車頭≤600Pa/3s)的隧道內徑≥13m。因此,傳統的車輛第3款隧道最大阻塞比鐵路、軌道交通隧道阻塞比相關規定如表5所示。表5隧道阻塞比統計表0.289/-A《軟土地區快速軌道交通盾構隧道設計及運營期結構安全關鍵技術研究》研究報告,研究了目前隧道阻塞比β為0.45的(隧所需的車輛動態密封指數如表6所示。表6車輛動態密封指數最小值身)動態密封指數τ不應小于4s,司機室(車頭)動態密封指數τ不應小于5s。綜合考慮列車制造、運營維護及土建經濟技術合理性,建議按照列車客室(車身)動態密封指數標準進行設計,司機室(車頭)局部提高有效解決車輛密封性能。4.3隧道內輪廓4.3.1盾構隧道內輪廓應滿足限界要求、道床結構型式及其維護方式、疏散救援、管線布置等要求,并預留施工誤差、測量誤差、結構變形及位移、后期沉降等余量。對于時速100km/h~120km/h的素確定的隧道最小有效凈空面積。車輛動態密封指數滿足4s<τ≤6s時,建議隧道內輪廓滿足下圖要圖1建議隧道內輪廓圖(征求意見稿)中,給出了100km/h~120km/h速度等級的車輛限界、設備限界及建筑限界。其中建筑限界分為隧道建筑限界、高架4.3.2為有效控制城市軌道交通運營對周邊環境的影響,根據環境保護要求需設置一般減震、高等減振、特殊減振等減振措施,不同證后可統一采用較高等級減振道床厚度進行設計。粉質黏土、黏質粉土、粉土、粉砂層,局部夾厚淤泥質地層,場地驗,盾構隧道預留綜合誤差及變形余量不應小于150mm。5工程材料及耐久性規定。結構的抗滲等級應根據隧道結構埋深(承受的水壓)確定。4防水涂料,并應符合現行國家標準《地鐵設計規范》GB50157相6.1荷載分類及荷載組合2氣動力在隧道內部結構、疏散平臺及設備設施計算及驗算時考慮,對隧道主體結構設計影響較小,可不予以考慮;構件運輸、吊裝,管片壁后注漿等施工節點臨時荷載。6.1.2盾構隧道結構荷載效應組合,主要參照現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB50009相關規定,以極限狀態法為主,直接承征,對各荷載效應組合進行了梳理明確,在設計中可直接采用。6.2荷載計算6.2.1結合天津及其它城市地區經驗,本規程建議土質隧道可按下1砂性土地層中的盾構隧道,覆蓋層厚度不大于2倍隧道外徑且不大于15m時應按全土柱重量計算,覆蓋層厚度大2粉土地層中的盾構隧道,覆蓋層厚度不大于3倍隧道外徑且不大于20m時應按全土柱重量計算,覆蓋層厚度大于3倍隧道外大于4倍隧道外徑且不大于26m時按全土柱重量計算,覆蓋層厚度大于4倍隧道外徑且大于26m時宜考慮土體卸載拱作用的影響;4交互土層中的盾構隧道土壓力應使用從地表開始依次沿隧2水平壓力應計及地面荷載、破壞棱體范圍內的建筑物、施工6.2.5當隧道沿線存在地層不均勻情況時,隧道設計應考慮縱向不6.2.7地鐵列車的動力作用參數,可參照現行鐵路行業標準《鐵路乘以0.8的折減系數。當軌道鋪設在結構底板上時,一般來說車輛6.2.8快速軌道交通工程運營速度較高,隧道內部結構、疏散平臺的風壓作用下結構安全及抗疲勞設計要求”,對于單洞雙線區間要求“隧道內應設置中隔墻將上下行線分隔于兩獨立空間,中隔墻結和穩定性要求;”,其條文說明中指出“同時,臨空于軌行區部分的墻、板等結構構件需滿足±2kPa風壓作用結構安全性要求。”《軟土地區快速軌道交通盾構隧道設計及運營期結構安全關散平臺處(軌面以上950mm)氣動荷載峰值如表7所示。表7疏散平臺測點結果位置,一般固定范圍不宜小于一倍車長的距離。6.2.9本條規定人群均布荷載,用于運營維護檢修、救援及疏散人②Td:整體降溫+(冬季)溫度梯度2。度變化而引起的影響力:使用階段溫度變化范圍按-8℃~26℃考慮,6.2.11注漿壓力是注漿施工主要的控制指標,應根據地質條件和覆6.2.13城市軌道交通工程人防設計依據主要為防空設計規范》RFJ02與《人民防空工程設計規范》GB50225,而《人民防空地下室設計規范》GB50038適用于人防地下室及小區計規范》GB50038中的相關規定進行結構計算及驗算。但對于防室設計規范》GB50038中的給定的人防等效靜載,應根據實際情7.2橫向內力計算水土合算和水土分算原則應按照正文6.2.2第2款執行,當進程中隧道結構計算,宜采用水土分算;當隧道埋深超過40m時,7.2.4根據天津地區軟土種類和分布特征,隧道彎曲剛度折減系數和彎矩傳遞系數建議值見表8。表8隧道彎曲剛度折減系數和彎矩傳遞系數建議值深8147塑塑密塑密塑塑塑數N0.3~0.270.3~0.28注:彎曲剛度折減系數和彎矩傳遞系數的取值可按照參考基床系數采用線性7.2.5采用梁-彈簧模型進行隧道橫向向內力計算時,管片接頭應采用壓(拉)彈簧、剪切彈簧、回轉彈簧模擬,管片環間接頭應采用根據天津地區相關工程經驗,對于外徑為6600mm,管片厚度為350mm,螺栓直徑M30,混凝土材料的強度等級為C50時的盾構隧道管片接頭回轉彈簧剛度系數建議值見表9。表9管片接頭回轉彈簧剛度系數建議值)D)Dk+θk-θk+θk-θk+θk-θk+θk-θk+θk-θk+k-θθ注:1特定彎矩條件下回轉彈簧剛度系數的取值可采用線性插值法進行計算;θθ正負彎矩作用下管片接頭回轉彈簧剛度圖示見說明圖2。3根據天津地區相關工程經驗,盾構隧道外徑為6600mm,隧道管片厚度圖2接頭回轉彈簧剛度示意圖同外荷載作用,斜螺栓應力最大,直螺栓應力次之,彎栓錯臺量最小,斜螺栓接頭錯臺量最大。三種螺栓性能對比如表表10三種螺栓接頭性能對比栓栓栓7.2.6采用地基彈簧法時,一般情況可采用局部地基彈簧模型,近接施工、偏載等特殊情況下可采用全周地基彈簧模型(見圖3)。krc—被動區地基彈簧剛度;krt—主動區地基彈簧剛度;kt—切向地基彈簧剛度。1132l—管片;2—法向地基彈簧;3—切向地基彈簧圖3全周地基彈簧模型7.3縱向內力計算使用功能,應進行隧道縱向內力和變形計算。結構易出現變形和破壞,應進行隧道縱向強度和變形計算。襯砌環的組合體,以梁單元模擬管片襯砌環,片設計:從容許應力設計法到極限狀態設計法》計算。向以剛度等效的方法把由接頭和管片襯砌環組成的盾構隧道等效片襯砌環和縱向接頭的剛度均相關。將隧道沿縱向模擬為彈性地基上的一維桿單元或一維桿單元和彈用地基彈簧模擬,地基彈簧應基于局部變形理論和Winkler假定,包括沿隧道軸線方向的切向彈簧和垂直隧道軸線方向的法向彈簧,0kɡr—法向彈簧剛度;kɡl—切向彈簧剛度。7.5管片接頭計算7.5.1管片接頭處接縫張開量以環向螺栓達到允許拉應力時襯砌外BBCLhEQ\*jc3\*hps29\o\al(\s\up3(α),s)圖4管片接頭張開量計算簡圖式中:B為管片接頭處接縫張開量(m?為管片厚度(mc為彈性密封墊中心距管片外弧面厚度(mL、?L為螺栓長度、螺栓伸長量(m[σ]為環向螺栓允許拉應力(kN/m2as為螺栓中心至管片內弧面距離(m7.5.2鋼筋混凝土管片環向螺栓計算簡圖如圖5所示:MNhLa環向接頭橫剖面a環向接頭縱剖面圖5鋼筋混凝土管片環向螺栓計算簡圖sfc為管片混凝土軸心抗壓強度設計值(kN/m217.5.4承受盾構千斤頂作用的管片環面局部受壓承載力驗算的規定以現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的有關規定為基礎,針對千斤頂作用特點及管片構造進行了細化。并不均勻,特別是在小半徑曲線施工時,千斤頂推力更加不均勻,故本標準規定將每組千斤頂平均頂推力增大至2倍進行管片局部本條規定混凝土軸心抗壓強度取標準值進行計算。F≤0.7βhftημm?1式中:F為接頭螺栓的最大保證荷載(kNft為管片混凝土軸心抗拉強度設計值(kN/m2μm為計算截面周長(mη2為計算截面周長與截面有效高度之比的影響8.3抗震計算8.3.5采用時程分析法計算時,模型的底部和側面(尤其是底部)8.4抗震構造措施隧道埋深小于20m且洞身處于液化地層時,宜采取相應的工程措1對于輕微液化地層,液化產生的影響較小,原則上可不采2對于中等、嚴重液化地層,當隧道洞身位于中等及嚴重液范圍及液化等級確定,以提高地層抗液化性能。3重度液化地層宜針對具體液化地層分布范圍及其與結構關4地震工況結構抗浮驗算中,設防水位取值假定地下水位為室外自然地面標高,同時不考慮地震液化土層的側壁摩阻力。8.4.7第2款軟土震陷處理措施震陷主要源于深度20米之內的軟土,尤其是淤泥質粘土層,當盾下產生軟土震陷時,宜對地層或結構采取加固處理措施。9.2.4城市軌道交通線路通常有很多不同半徑的曲線,如按不同的管片采用錯縫拼裝時,K型管片會有一定的拼裝角度θ,實際有效擬合誤差要求時,可以考慮以往楔形量的使用經驗將其適當增大,2封頂塊合理位置應根據不同管片環類型進行選擇,宜優先3封頂塊嚴禁拼裝在拱底位置,一般優先選擇拱腰以上的位4封頂塊位置應根據管片的上、下、左、右的超前量、管片外表面與盾殼內表面的四周間隙、千斤頂行程等確定;5管片錯縫拼裝時,封頂塊位置選擇應避免形成十字通縫,同時連續兩環封頂塊拼裝時應避免相鄰點位的拼裝方式。根據天津地區相關工程經驗,以目前天津市通用的φ6600mm2封頂塊在兩側拱腰以上,拱肩以下時結構彎矩值最小,對結構安全最有利,其次為兩側拱腰偏下位置。9.4鋼筋混凝土管片9.4.2為防止偏心頂推力對管片邊緣處產生應力集中、削弱管片接頭強度以及降低防水性能等影響,要求在管片邊緣設置倒角。9.4.3根據天津地區相關工程經驗,以目前天津市通用的φ6600mm盾構隧道為例,研究結果表明,凸凹榫剪切鍵在受到剪力破壞時,接縫張開量和錯臺量的影響更小;相同榫槽深度,榫槽角度越大,損傷高度、直徑變化量、橫向螺栓應力、螺栓豎向位移、接縫錯臺化后,建議的凹凸榫槽斷面構造形式如圖6所示:圖6凹凸榫槽建議斷面構造形式9.4.4隧道內專業管線、設備設施的安裝,通常有預埋和后錨固兩管線、設備設施的安裝均按后錨固處理,施工環境差、工期長、精應在管片上充分考慮滿足專業管線、設備設施安裝預留預埋措施,且宜結合項目實際情況研究預埋槽道的適用性。總結,與《地鐵設計規范》GB50157提出的防排水原則一致。地質特征、施工方法等因素,排水設計尚應考慮環保要求。滲等級都大于P8,通常達到P10。2目前國內施工的盾構隧道

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