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文檔簡介
軌道8.1一般規(guī)定8.1.1軌道是地鐵的主要結(jié)構(gòu)之一,除引導(dǎo)列車運行外,還直接承受列車的各種作用力,因此軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,保證列車快速安全運行。為降低輪軌的沖擊振動,軌道結(jié)構(gòu)要有適量的彈性,乘坐舒適。在采用直流供電時,鋼軌是地鐵列車牽引用電回流軌,扣件應(yīng)滿足絕緣要求,減少泄漏電流對結(jié)構(gòu)、設(shè)備的腐蝕。8.1.2軌道結(jié)構(gòu)部件推行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化,可減少軌道設(shè)備類型,簡化施工作業(yè)環(huán)節(jié),實現(xiàn)養(yǎng)護(hù)維修及備品備件的資源共享。8.1.3隨著人民生活水平的提高,對環(huán)境的要求也越來越高,只有采取綜合減振降噪措施,并結(jié)合線路周邊的現(xiàn)狀、規(guī)劃等進(jìn)行實地調(diào)查,才能達(dá)到地鐵沿線的環(huán)保要求。8.1.4無砟軌道的道床及軌枕損壞后修復(fù)和更換困難,必須要保證其結(jié)構(gòu)耐久性。混凝土的原材料和配比、最低強(qiáng)度等級、最大水膠比和單方混凝土的膠凝材料最小用量、鋼筋保護(hù)層厚度等,應(yīng)滿足耐久性要求。8.1.5軌道結(jié)構(gòu)在長期的服役狀態(tài)中,軌道線型會因外部荷載產(chǎn)生變化不滿足運營要求,部分零部件逐步出現(xiàn)傷損,為保證運營安全,設(shè)計時應(yīng)配備必要設(shè)備,以便對軌道狀態(tài)和病害等進(jìn)行檢測、維修和管理。8.1.6軌道結(jié)構(gòu)直接承受列車荷載作用,對運營安全至關(guān)重要,因此軌道結(jié)構(gòu)在采用新材料、新產(chǎn)品、新工藝時,應(yīng)經(jīng)過充分的論證方可應(yīng)用。8.2基本技術(shù)要求8.2.1國內(nèi)地鐵軌底坡采用1/40或1/30,鋼軌軌底坡應(yīng)與車輪輪緣踏面相匹配。在無軌底坡的兩道岔間不足50m地段,為避免軌底坡反復(fù)過渡,不宜設(shè)置軌底坡,此外道岔至線路終端距離小于50m且無延伸線時,也不宜設(shè)置軌底坡。8.2.2在小半徑曲線地段,為使列車轉(zhuǎn)向架輪對以自由內(nèi)接的形式順利通過,減少輪軌間的橫向水平力,減少輪軌磨耗和軌道變形,小半徑曲線地段必須有適量的軌距加寬量。曲線軌距加寬值按轉(zhuǎn)向架輪對自由內(nèi)接條件計算。地鐵車輛在半徑小于250m曲線通過時,需進(jìn)行軌距加寬和軌距加寬遞減。道岔構(gòu)造復(fù)雜,軌距遞減率按相應(yīng)道岔設(shè)計圖執(zhí)行。8.2.3根據(jù)列車通過曲線時平衡離心力、并考慮兩股鋼軌垂直受力均勻等條件計算曲線超高。根據(jù)最高行車速度、車輛性能、軌道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和乘客舒適度,確定最高設(shè)計速度不大于100km/h時,設(shè)置的最大超高應(yīng)為120mm;最高設(shè)計速度100km/h~120km/h時,設(shè)置的最大超高應(yīng)為150mm。為滿足舒適度要求,車站有效站臺范圍曲線未被平衡橫向加速度取0.3m/s2,對應(yīng)超高為45mm。其他地段曲線,當(dāng)未被平衡橫向加速度取0.4m/s2時,對應(yīng)超高為61mm。在曲線車站的站臺有效長度范圍內(nèi),為避免由于車輛傾斜導(dǎo)致車廂與站臺間隙過大及保證車輛與站臺門間距,經(jīng)計算列車停靠時曲線超高不大于15mm時為最合適。8.2.4隧道內(nèi)無砟道床軌道曲線超高外軌抬高一半、內(nèi)軌降低一半,可不增加隧道凈空,節(jié)省結(jié)構(gòu)的投資,同時能使軌道中心線與線路中心線一致,還能減小超高順坡段的坡度。高架橋無砟道床外軌采用全超高,可減小橋梁恒載。地面線有砟道床采用全超高,便于保持軌道幾何狀態(tài)。困難地段超高順坡率不大于2.5‰可有效控制曲線減載率。半超高條件下按外股相對于內(nèi)股進(jìn)行超高順坡率控制。無砟軌道豎緩重合地段,當(dāng)全超高地段超高順坡不小于2‰時,順坡地段的起終點作為變坡點,按線路縱斷面設(shè)計原則,需設(shè)置豎曲線,難以實施,為避免此類問題,故規(guī)定豎緩重合地段的全超高不大于1.5‰。8.2.5軌道結(jié)構(gòu)高度是根據(jù)多年的設(shè)計和運營實踐總結(jié)的推薦值,也可根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)、軌道結(jié)構(gòu)和路基的實際情況,在保證道床厚度的條件下確定。有砟道床厚度是指直線、曲線地段內(nèi)股鋼軌部位的軌枕底面與路基面之間的道砟層和底砟層的厚度。8.2.6地下線、高架線因結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)穩(wěn)定,從少維修、整潔美觀、疏散、排水、減小軌道結(jié)構(gòu)高度等角度綜合考慮,宜采用無砟道床。地鐵中除了現(xiàn)澆的軌枕埋入式道床外,預(yù)制板軌道結(jié)構(gòu)也逐步得以推廣應(yīng)用,從國鐵及地鐵對于兩種軌道結(jié)構(gòu)的運營情況看,兩種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)勢,均能滿足地鐵的要求。為節(jié)省投資,降低地基處理的難度,地面線可采用有砟道床。根據(jù)地質(zhì)條件、地段長度等分析論證采用無砟道床更具有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢后,也可采用無砟道床。車場庫內(nèi)線考慮到整潔美觀及方便車輛相關(guān)維修、檢修工作的開展,宜采用無砟道床,其中立柱式檢查坑地段的立柱可采用預(yù)制混凝土或鋼立柱等預(yù)制結(jié)構(gòu)。8.2.7重慶屬于山地城市,地鐵線路坡陡彎急,根據(jù)多年的運營實踐經(jīng)驗,對小半徑、大坡道地段鋪枕根數(shù)進(jìn)行了增加,實際設(shè)計時可根據(jù)工程情況進(jìn)行調(diào)整。8.3軌道部件8.3.1第1款結(jié)合國內(nèi)城市軌道交通的設(shè)計經(jīng)驗,并考慮到重慶地鐵線路坡陡彎急的情況較多,根據(jù)重慶運營經(jīng)驗的實踐,推薦正線、配線、試車線采用60kg/m鋼軌,材質(zhì)推薦采用U75V,根據(jù)《鋼軌第一部分:43kg/m-75kg/m》(TB/T2344.1-2020),60kg/m鋼軌廓形分為60鋼軌和60N鋼軌,60N鋼軌在重慶1號線小半徑曲線改造段、重慶4號線二期、重慶9號線等工程均有應(yīng)用,運營情況良好,也是成都、杭州等城市軌道交通及國鐵新建線的主要鋼軌廓形之一。小半徑曲線地段鋼軌的磨耗是影響鋼軌使用壽命的主要因素,重慶地鐵多年運營中的鋼軌磨耗狀況表明,半徑在500m以下的曲線地段鋼軌磨耗較嚴(yán)重,采取換鋪熱處理鋼軌等措施,可延長鋼軌使用壽命。第2款車場線列車基本為空載低速運行,鋼軌磨耗不嚴(yán)重。第3款延伸線采用與既有線鋼軌相同的材質(zhì),有利于鋼軌、車輪的磨耗均勻,減少養(yǎng)護(hù)維修的工作量,此外采用相同的材質(zhì)有利于保障鋼軌焊接質(zhì)量。第4款正線、配線鋼軌接頭采用對接,可減少列車對鋼軌的沖擊次數(shù),改善運營條件。在曲線地段,內(nèi)股鋼軌的接頭較外股鋼軌的接頭超前,曲線內(nèi)股鋼軌應(yīng)采用廠制縮短軌與曲線外股標(biāo)準(zhǔn)長度鋼軌配合使用,以保證內(nèi)、外股鋼軌的接頭相錯量符合規(guī)定。根據(jù)施工和維修的實踐,半徑不大于200m的曲線地段鋼軌接頭采用對接,曲線易產(chǎn)生支嘴,所以本條規(guī)定應(yīng)采用錯接,錯開距離不應(yīng)小于3m。若曲線鋼軌絕緣接頭錯開3m不滿足信號或供電絕要求時,絕緣接頭錯接距離可減小至不大于車輛的固定軸距。第6款高架線橋梁梁縫處受橋梁的伸縮、梁端轉(zhuǎn)角的影響,除了正常的動彎應(yīng)力外,還有梁軌伸縮附加力,為了減少輪軌沖擊、保持軌道的穩(wěn)定性,規(guī)定非閃光焊接頭距離橋臺邊墻或梁縫不應(yīng)小于2m。第8款當(dāng)無縫線路地段有鋼軌絕緣接頭時,為保證絕緣接頭的穩(wěn)固和絕緣性能可靠,應(yīng)采用膠結(jié)絕緣接頭。8.3.2適用于整體道床的DTⅥ2型扣件、DTⅦ2型扣件、DJK5-1型扣件及適用于碎石道床的國鐵彈條Ⅰ型扣件、國鐵彈條Ⅱ型扣件為重慶線網(wǎng)中應(yīng)用最成熟、最廣泛的扣件,采用線網(wǎng)中的通用型扣件,有利于從線網(wǎng)角度提升設(shè)計、施工、運營養(yǎng)護(hù)維修的便利性。8.3.4第1款重慶線網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛道岔為城軌系列道岔,采用線網(wǎng)中的通用型道岔,有利于從線網(wǎng)角度提升設(shè)計、施工、運營養(yǎng)護(hù)維修的便利性。第2款根據(jù)運營實踐經(jīng)驗反饋,采用整鑄式滑床板及合金鋼組合轍叉,可大幅削弱道岔區(qū)零部件病害,有利于提升道岔的使用壽命。第3款道岔扣件采用彈性分開式扣件能增強(qiáng)道岔的穩(wěn)定性和彈性,增加軌距、水平調(diào)整量,尤其是整體道床上的道岔更應(yīng)采用彈性分開式扣件。扣壓件型式與相鄰區(qū)間的扣壓件一致,可進(jìn)一步減少備品備件的種類,道岔扣件的運營環(huán)境與區(qū)間類似,防腐處理措施理應(yīng)統(tǒng)一。第4款道岔訂貨前應(yīng)向信號專業(yè)落實設(shè)備材料供應(yīng)的界面劃分、轉(zhuǎn)轍機(jī)的安裝方式、道岔的鎖閉方式等。第5款道岔是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)之一,轉(zhuǎn)轍器部分采用長岔枕,有利于保持軌距和軌底坡,對于換鋪作業(yè)可采用合成樹脂軌枕提升換鋪效率,車場線岔枕應(yīng)采用環(huán)保性更強(qiáng)的混凝土枕替代傳統(tǒng)木枕。第7款不同軌下構(gòu)筑物間易產(chǎn)生較大差異變形,影響道岔的強(qiáng)度、穩(wěn)定性甚至安全性,因此要求一般條件下同一組道岔應(yīng)在同一構(gòu)筑物上。構(gòu)筑物變形縫或梁縫處變形和受力較大,因此規(guī)定道岔距離梁縫不小于2m。第8款道岔的直向允許通過速度不應(yīng)成為制約區(qū)間設(shè)計速度的因素,側(cè)向允許通過速度應(yīng)滿足整條線路的通過能力和折返能力要求,根據(jù)重慶地鐵的運營經(jīng)驗,不宜小于35km/h,車場線行車速度低,25km/h的側(cè)向允許通過速度可滿足要求。8.3.5第1款鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的設(shè)置位置應(yīng)按橋上無縫線路檢算確定。一般情況下高架橋道岔兩側(cè)設(shè)置單向鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器可消除梁軌相互作用力對道岔的影響,從而提高長期運營條件下道岔的穩(wěn)定性,同時便于道岔鋼軌件的更換;第2款鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器為軌道設(shè)備之一,設(shè)置在直線上有利于降低鋼軌件的磨耗,提升行車的舒適度,條件困難時,應(yīng)進(jìn)行單獨論證、研究和設(shè)計,并與設(shè)備的適用條件相符合。第3款梁縫兩側(cè)易產(chǎn)生較大差異變形,影響伸縮調(diào)節(jié)器的強(qiáng)度、穩(wěn)定性甚至安全性,因此要求一般條件下同一組伸縮器應(yīng)在同一跨橋梁上。梁縫處鋼軌變形和受力較大,接頭易產(chǎn)生病害甚至折斷。第4款重慶跨江大橋較多,設(shè)計時應(yīng)與線路、橋梁等專業(yè)配合、協(xié)同,上承式梁端伸縮裝置和配套伸縮調(diào)節(jié)器一體化裝置避免了橋梁預(yù)埋件的設(shè)置,由軌道道床一次澆筑成型,在重慶鵝公巖大橋等跨江橋均有成熟應(yīng)用。8.4道床結(jié)構(gòu)8.4.1第1款道床排水溝溝底標(biāo)高與軌頂標(biāo)高保持等距時,排水溝截面保持不變,有利于道床混凝土澆筑時統(tǒng)一立模。第2款道岔區(qū)由于轉(zhuǎn)轍機(jī)坑的位置,排水設(shè)計較為復(fù)雜,應(yīng)結(jié)合線路縱坡、集水坑位置等因素綜合確定。設(shè)計時應(yīng)首先滿足排水順暢,然后可采用在轉(zhuǎn)轍機(jī)周圍設(shè)置擋水坎、涂刷防水涂料等防水措施。第3款根據(jù)《城市軌道交通工程測量規(guī)范》GB/T50308-2017第10.1.1條規(guī)定“鋪軌控制測量可采用鋪軌基標(biāo)測量或任意設(shè)站控制網(wǎng)測量方法”。采用任意設(shè)站控制網(wǎng)鋪軌時,是否設(shè)置鋪軌基標(biāo),與運營單位的維護(hù)方式有關(guān),需征求運營單位意見。第4款軌道雜散電流的防護(hù)是涉及供電、結(jié)構(gòu)和軌道等多個專業(yè)的問題,需要各專業(yè)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮、綜合設(shè)計,選擇有效的防護(hù)措施。第5款區(qū)間隧道空間狹窄,道床中心是最平整、寬闊的行走區(qū)域,應(yīng)滿足無障礙通行。第6款為便于養(yǎng)護(hù)維修、增強(qiáng)軌道的絕緣性能,無砟道床地段軌底至道床面(現(xiàn)澆道床的軌枕面或預(yù)制板軌道的承軌臺表面除外)的距離不宜小于70mm。8.4.2第1款采用長軌枕或雙塊式軌枕有利于保持軌距、軌底坡,提升軌道鋪設(shè)精度。國內(nèi)地鐵發(fā)生過整體道床與結(jié)構(gòu)離縫問題,一般采取結(jié)構(gòu)底板鑿毛或植筋、高架線預(yù)埋聯(lián)結(jié)鋼筋及鑿毛等措施增強(qiáng)道床與基礎(chǔ)的聯(lián)結(jié)性;第3款根據(jù)地鐵受力較小的特點和實際使用情況,結(jié)合超高設(shè)置,保證混凝土的流動性,規(guī)定地下線軌枕埋入式道床的枕下混凝土厚度不宜小于100mm,高架線軌枕的枕下混凝土厚度不宜小于80mm。必要時,也可結(jié)合受力計算分析及運營經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計。第4款伸縮縫間距可結(jié)合鋼筋定尺長度、下部基礎(chǔ)、溫差等條件,適當(dāng)調(diào)整。8.4.3第1款預(yù)制板式道床結(jié)構(gòu)的設(shè)計除滿足基本使用功能外,還應(yīng)盡可能簡化施工作業(yè)環(huán)節(jié)、減少用工數(shù)量、提升施工效率,且有利于運營階段的養(yǎng)護(hù)維修。應(yīng)盡可能提高預(yù)制板軌道在運輸、鋪設(shè)、精調(diào)、灌筑、運維全過程的機(jī)械化施工程度,實現(xiàn)預(yù)制板軌道的“裝配化”施工。地下線及高架線因基礎(chǔ)穩(wěn)定,可取消混凝土底座,板與隧道或梁面之間的空間直接灌注板下填充調(diào)整層。第2款軌道板應(yīng)根據(jù)列車荷載、溫度荷載、制造、運輸、施工階段的受力條件,并結(jié)合配套扣件特點、耐久性要求及雜散電流的電氣連接要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。第3款預(yù)制板下部填充層材料應(yīng)結(jié)合填充層的厚度、充盈度、填充層表面狀態(tài)等方面要求綜合考慮。第4款預(yù)制板以下的部分多為隱蔽工程,設(shè)計時應(yīng)盡量避免板下隱蔽工程過多,其中,上限位凸臺可有效避免限位部分的隱蔽工程,推薦采用。第5款預(yù)制板和填充層之間采用隔離層時,隔離層宜在工廠內(nèi)與板復(fù)合為一體,以減少現(xiàn)場施工作業(yè)環(huán)節(jié);限位結(jié)構(gòu)與預(yù)制板之間采用柔性隔離設(shè)計的方式,可避免預(yù)制板在接觸面發(fā)生損傷,此外柔性限位結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量減少對預(yù)制板向上豎向位移的約束,使得隔離層的減振性能得以充分發(fā)揮。第6款在預(yù)制板與填充層之間、填充層與底座之間的結(jié)合面邊緣處,無論柔性隔離或是剛性結(jié)合面,結(jié)合面邊緣處若不做防水處理,則隧道滲漏水、沖洗水、雨水等可能從預(yù)制板與填充層之間的接縫處進(jìn)入,對軌道結(jié)構(gòu)的耐久性有一定影響,若隔離層有減振功能時,還可能影響隔離層減振性能的發(fā)揮。因此,在構(gòu)造設(shè)計上應(yīng)盡量避免結(jié)合面浸水,困難條件下應(yīng)采取防水措施。8.4.4第1款應(yīng)采用一級或特級道砟,具體工程可根據(jù)所在地的道砟生產(chǎn)或運輸成本情況選用。第5款岔枕因全長范圍內(nèi)軌枕頂面等高,為防止道砟影響扣件正常發(fā)揮作用,規(guī)定道床頂面低于岔枕頂面30mm。8.4.5正線、出入線和試車線的無砟道床剛度大,有砟道床的彈性較好,為改善行車條件、保持有砟道床的穩(wěn)定、減少維修工作量,銜接處應(yīng)設(shè)置軌道彈性過渡段。目前國內(nèi)地鐵多采用有砟道床厚度漸增的辦法彈性過渡,過渡段長度一般不短于車輛全軸距。對于庫內(nèi)整體道床與庫外碎石道床之間的過渡段,因列車駛?cè)胲噲鰩靸?nèi)線時速度低,又是空載,庫內(nèi)無砟道床多采用彈性分開式扣件,彈性好,從既有設(shè)計及運營狀況看,庫內(nèi)與庫外線有砟道床銜接段一般情況下不再進(jìn)行過渡段設(shè)計。不同減振地段之間的過渡時,原則上在彈性較好的一側(cè)范圍進(jìn)行過渡段設(shè)計。8.4.6第1款利用隧道壁作為道床排水溝側(cè)壁時,在結(jié)合部位采取有效的防水封堵處理措施,避免滲漏水滲入道床與結(jié)構(gòu)之間,長期運營而破壞道床結(jié)構(gòu);第2款有砟道床范圍內(nèi)不得設(shè)置電纜井、各類檢查井等,避免軌道荷載對相關(guān)專業(yè)設(shè)備造成損壞或影響軌道線路及設(shè)備維修。8.5無縫線路8.5.1有砟道床曲線半徑過小,鋪設(shè)無縫線路穩(wěn)定性較差,需限制鋪設(shè)半徑。8.5.4第1款為保證軌道的強(qiáng)度及穩(wěn)定性,盡可能降低橋墩受力,需限制低溫斷軌時的鋼軌斷縫寬度。第3款處于軌道的各種過渡段和臨近橋臺的鋼軌受力比較復(fù)雜,為確保鋼軌焊縫安全,需限制鋁熱焊、氣壓焊焊縫位置,閃光焊焊縫位置不受限制。8.6減振軌道結(jié)構(gòu)8.6.3環(huán)境影響評價報告中對于減振效果的評價指標(biāo)為Z振級。近些年針對各類產(chǎn)品的減振效果做了大量的現(xiàn)場檢測,對于各級減振措施的減振效果已有基本共識。中等減振措施的減振效果約5dB;高等減振措施的減振效果約10dB~15dB;特殊減振措施減振效果在15dB以上。二次結(jié)構(gòu)噪聲的影響因素復(fù)雜,目前各等級措施對于降低二次結(jié)構(gòu)噪聲的具體貢獻(xiàn)值尚缺乏系統(tǒng)的研究,還未形成共識。考慮軌道交通投運后實際情況復(fù)雜,環(huán)境影響評估也不能完全模擬實際情況,為了對線路周邊環(huán)境敏感點的可靠保護(hù),不出現(xiàn)環(huán)境影響投訴,每一種減振措施的減振能力相比環(huán)評報告要求宜留有2dB~3dB的減振裕量。8.6.5減振降噪措施的目的是為了盡可能降低地鐵運營后產(chǎn)生的振動及噪聲對線路周邊敏點的影響。方案的選擇應(yīng)結(jié)合環(huán)境影響評估報告書的減振等級劃分標(biāo)準(zhǔn)及減振降噪軌道結(jié)構(gòu)方案的效果而定。地下線以振動及二次結(jié)構(gòu)噪聲為主,高架線一次噪聲、二次噪聲的影響均有。減振產(chǎn)品的分級使用,目的在于物盡其用,節(jié)約投資。但是為了保持軌道結(jié)構(gòu)的彈性連續(xù)、減少維修備件種類等,每一條線路宜盡量減少減振產(chǎn)品的種類。道岔區(qū)相比于非道岔區(qū)地段,振動和噪聲均有所放大,采用無縫道岔能夠降低岔區(qū)鋼軌件接頭處產(chǎn)生的振動與噪聲,可動心道岔進(jìn)一步消除了道岔區(qū)“有害空間”,提升了列車過岔的平順性。8.7軌道安全設(shè)備及附屬設(shè)備8.7.1高架橋上列車一旦脫軌救援困難,因此需要在高架橋線路的特殊部位設(shè)置防脫護(hù)軌。第1款曲線段的緩圓(圓緩)點附近,車輛轉(zhuǎn)向架四個車輪并不在一個平面,尤其小半徑曲線,存在車輪懸浮情況,為消除列車因減載、懸浮而外翻脫軌的隱患,需在小半徑曲線的緩圓(圓緩)點兩側(cè),其緩和曲線部分20m、圓曲線部分15m范圍內(nèi),曲線下股鋼軌內(nèi)側(cè)。第2款線路跨越城市干道、鐵路及通航航道等重要地段,為防止萬一發(fā)生列車脫軌翻下橋梁阻斷城市其他交通的極端情況發(fā)生,需在跨越處靠近雙線高架橋中線側(cè)的鋼軌內(nèi)側(cè)設(shè)置防脫護(hù)軌。第3款受設(shè)計條件的限制,特殊情況下線路豎曲線半徑選用了困難值,并且豎曲線與緩和曲線重疊,這種情況下使得輪軌關(guān)系更加不好,不可避免的會出現(xiàn)車輛振動加劇、車輪懸浮情況,為消除列車因減載、懸浮而脫軌的隱患,需在豎曲線范圍內(nèi)兩根鋼軌內(nèi)側(cè)設(shè)置防脫護(hù)軌。8.7.2液壓緩沖滑動式車擋在被列車撞擊后,車擋能滑動一段距離,結(jié)合液壓構(gòu)造能有效地消耗列車的動能,迫使列車停住,以保障人身和地鐵車輛的安全。出于安全考慮,車擋設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要求能承受列車以25km/h速度撞擊的沖擊荷載。車場停放線車輛運行速度一般低于5km/h,因此,停放線終端安裝固定式車擋,可滿足車場線的安全要求。8.7.5備品備件為軌道養(yǎng)護(hù)維修時考慮,軌道設(shè)計應(yīng)考慮維護(hù)設(shè)備及各類設(shè)備的備品備件,將投資納入初步設(shè)計階段。9路基9.1一般規(guī)定9.1.1本條規(guī)定了對路基設(shè)計的基本要求。作為承托線路軌道的基礎(chǔ),路基必須保證軌道經(jīng)常保持平順,使列車通過時能在容許的彈性變形范圍內(nèi)平穩(wěn),安全地運行。因此,路基必須填筑密實,使其具有足夠的強(qiáng)度,在軌道和列車荷載的作用下,不致使路基和軌道產(chǎn)生過大的不容許的沉降變形。路基要承受軌道和列車荷載以及各種自然因素的作用,還必須具有足夠的穩(wěn)定性,使其不致在路基本體或其地基產(chǎn)生破壞和位移,以保證行車的安全暢通;由于路基是在各種復(fù)雜條件下工作的土工建筑物,有各種自然因素影響著它的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,如風(fēng)、雨、大氣溫度變化、地震、水流等常會對路基造成破壞作用。因此,要采取適當(dāng)措施,使路基具有在這些自然因素長期作用下的耐久性。綜上所述,必須充分考慮路基的強(qiáng)度、變形特性及其耐久性,制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),將路基作為土工結(jié)構(gòu)物進(jìn)行設(shè)計。9.1.2路基工程與橋梁、隧道一樣,是鐵路軌下基礎(chǔ)工程的重要組成部分,是保證列車高效、安全、舒適運行系統(tǒng)中的關(guān)鍵工程。路基工程特別是支擋及承載結(jié)構(gòu)一旦破壞,維修難度高,對于運營的影響大,因此,必須按結(jié)構(gòu)物設(shè)計,具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。本標(biāo)準(zhǔn)參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》GB/T50476和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》TB10005的主要內(nèi)容,結(jié)合地鐵路基工程實際情況,確定了路基混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限的三個級別,即100年、60年、30年。有特殊要求的路基工程,其設(shè)計使用年限可以由設(shè)計人員和業(yè)主根據(jù)工程實際情況具體確定。9.1.4有砟軌道換算土柱高度和分布寬度應(yīng)符合說明表9-1的規(guī)定,無砟軌道應(yīng)符合表9-2的規(guī)定。表9-1軌道和車輛荷載換算土柱高度及分布寬度(有砟軌道)車輛類型As型車B2型車基床表層類型非滲水土巖石、滲水土非滲水土巖石、滲水土列車運行速度100km/h100km/h設(shè)計軸荷載kN150140軌道條件鋼軌kg/m6060軌枕根/km16801680道床厚度m0.4道床頂寬m3.33.3道床坡度1:1.751:1.75換算土柱分布寬度m3.2荷載強(qiáng)度kPa37.035.635.534.4重力密度kN/m318191819計算高度m2.11.92.01.9注:1表中換算土柱高度系按無縫線路道床頂寬和鋪設(shè)鋼筋混凝土軌枕計算的;2 重力密度、軌道條件與本表不符時,需另計算換算土柱高度;3活載分布于路基面上的寬度,自軌枕底兩端向下按45°擴(kuò)散角計算。表9-2軌道和車輛荷載換算土柱高度及分布寬度(無砟軌道)車輛類型As型車B2型車基床表層類型級配碎石或級配砂礫石設(shè)計軸荷載kN150140軌道條件鋼軌kg/m6060混凝土支承層m0.20.2軌道支撐塊m0.30.3換算土柱分布寬度m3.03.0荷載強(qiáng)度kPa36.534.8重力密度kN/m31919計算高度m2.1路基本體質(zhì)量是由填料、施工等環(huán)節(jié)控制的,因此路基基床表層、基床底層及基床以下部分填料性質(zhì)、粒徑必須符合相應(yīng)要求,大面積施工前,必須根據(jù)壓實標(biāo)準(zhǔn)要求、碾壓機(jī)械情況,選擇試驗段做試驗性填筑,以確定分層碾壓厚度、碾壓遍數(shù)等工藝參數(shù)。根據(jù)道路、鐵路施工經(jīng)驗分層碾壓厚度一般為0.3m~0.5m。9.2填料9.2.1填料分類是根據(jù)多年來鐵路路基建設(shè)經(jīng)驗及科研成果,依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路路基設(shè)計規(guī)范》TB10001,經(jīng)分析、整理后納入本標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)粒土按塑性圖(由塑性指數(shù)和液限所組成的分類圖)進(jìn)行分類,是國內(nèi)外巖土分類的發(fā)展方向。9.2.2填料中的粗粒和巨粒母巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度Rc應(yīng)不小于20MPa;小于20MPa為軟巖,按細(xì)粒土考慮。9.2.3填料顆粒級配特征應(yīng)根據(jù)土的不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc確定。Cu<10為均勻級配;Cu≥10且1≤Cu≤3為良好級配;Cu≥10且Cu<1或Cu>3為間斷級配。不均勻系數(shù)Cu、曲率系數(shù)Cc分別按式(9.2.3-1)、式(9.2.3-2)計算。Cu=d60/d10(9.2.3-1)Cu=d230/(d60×d10)(9.2.3-2)式中d60限制粒徑,顆粒大小分布曲線上的某粒徑,小于該粒徑的土含量占總質(zhì)量的60%;d10有效粒徑,顆粒大小分布曲線上的某粒徑,小于該粒徑的土含量占總質(zhì)量的10%;d30顆粒大小分布曲線上的某粒徑,小于該粒徑的土含量占總質(zhì)量的30%。9.2.4巨粒土填料組別分類應(yīng)符合表9-3的規(guī)定。表9-3巨粒土填料組別分類一級定名二級定名填料組別類別名稱說明細(xì)粒含量級配定名巨粒土塊石類塊石土硬塊石土粒徑大于200mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(不易風(fēng)化,尖棱狀為主)<5%良好良好級配塊石C1間斷間斷級配塊石C1均勻均勻級配塊石C15%-15%良好良好級配含土塊石C1間斷間斷級配含土塊石C1均勻均勻級配含土塊石C115%~30%粉土塊石C1黏土塊石C130%-50%多粉土塊石C1多黏土塊石C2漂石土粒徑大于200mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(渾圓或圓棱狀為主)<5%良好良好級配漂石C1間斷間斷級配漂石C1均勻均勻級配漂石C15%-15%良好良好級配含土漂石C1間斷間斷級配的含土漂石C1均勻均勻級配含土漂石C115%~30%粉土漂石C1黏土漂石C1>30%多粉土漂石C1多黏土漂石C2碎石類碎石土卵石土粒徑大于60mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(渾圓或圓棱狀為主)<5%良好良好級配卵石A2間斷間斷級配卵石B1、B2均勻均勻級配卵石B25%-15%良好良好級配含土卵石A2間斷間斷級配含土卵石B1、B2均勻均勻級配含土卵石B215%~30%粉土卵石B2、B3黏土卵石B3、C1>30%多粉土卵石C1多黏土卵石C2碎石土粒徑大于60mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(尖棱狀為主)<5%良好良好級配碎石A2間斷間斷級配碎石B1、B2均勻均勻級配碎石B25%-15%良好良好級配含土碎石A2間斷斷級配含土碎石B1、B2均勻均勻級配含土碎石B215%-30%粉土碎石B2、B3黏土碎石B3、C1>30%多粉土碎石C1多黏土碎石C2注:1表中“細(xì)粒含量”指細(xì)粒(d≤0.075mm)的質(zhì)量占總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù),以下各表同;2在碎石土間斷級配中,細(xì)料(小于5mm顆粒)>35%的土(沖蝕穩(wěn)定),為B1組,其余為B2組土;3在碎石土細(xì)粒含量為15%~30%粉土中,當(dāng)0.075mm~5mm顆粒含量≥15%時為B2組,否則為B3組;4在碎石土細(xì)粒含量為15%~30%黏土中,當(dāng)0.075mm~5mm顆粒含量≥15%時為B3組,否則為C1組。9.2.5礫石土填料組別分類應(yīng)符合表9-4的規(guī)定。表9-4礫石土填料組別分類一級定名二級定名填料組別類別名稱說明細(xì)粒含量級配定名粗粒土礫石類粗礫石土粗圓礫土粒徑大于20mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(渾圓或圓棱狀為主)<5%良好良好級配粗圓礫A2間斷間斷級配粗圓礫B1、B2均勻均勻級配粗圓礫B25%-15%良好良好級配含土粗圓礫A2間斷間斷級配含土粗圓礫B1、B2均勻均勻級配含土粗圓礫B215%-30%粉土粗圓礫B2、B3黏土粗圓礫B3、C130%-50%多粉土粗圓礫C1多黏土粗圓礫C2粗角礫土粒徑大于20mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(尖棱狀為主)<5%良好良好級配粗角礫A1間斷間斷級配粗角礫B1、B2均勻均勻級配粗角礫B25%-15%良好良好級配含土粗角礫A1間斷間斷級配含土粗角礫B1、B2均勻均勻級配含土粗角礫B215%-30%粉土粗角礫B2、B3黏土粗角礫B3、C130%-50%多粉土粗角礫C1多黏土粗角礫C2中礫石土中圓礫土粒徑大于5mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(渾圓或圓棱狀為主)<5%良好良好級配中圓礫A2間斷間斷級配中圓礫B1、B2均勻均勻級配中圓礫B25%-15%良好良好級配含土中圓礫A2間斷間斷級配含土中圓礫B1、B2均勻均勻級配含土中圓礫B215%-30%粉土質(zhì)中圓礫B2、B3、黏土質(zhì)中圓礫B3、C130%-50%多粉土中圓礫C1多黏土中圓礫C2中角礫土粒徑大于5mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(尖棱狀為主)<5%良好良好級配中角礫A1間斷間斷級配中角礫B1、B2均勻均勻級配中角礫B25%-15%良好良好級配含土中角礫A1間斷間斷級配含土中角礫B1、B2均勻均勻級配含土中角礫B215%-30%粉土中角礫B2、B3黏土中角礫B3、C130%-50%多粉土中角礫C1多黏土中角礫C2細(xì)礫石土細(xì)圓礫土粒徑大于2mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(渾圓或圓棱狀為主)<5%良好良好級配細(xì)圓礫A2間斷間斷級配細(xì)圓礫B1、B2均勻均勻級配細(xì)圓礫B25%-15%良好良好級配含土細(xì)圓礫A2間斷間斷級配含土細(xì)圓礫B1、B2均勻均勻級配含土細(xì)圓礫B215%-30%粉土細(xì)圓礫B2、B3黏土細(xì)圓礫B3、C130%-50%多粉土細(xì)圓礫C1多黏土細(xì)圓礫C2細(xì)角礫土粒徑大于2mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%(尖棱狀為主)<5%良好良好級配細(xì)角礫A1間斷間斷級配細(xì)角礫B1、B2均勻均勻級配細(xì)角礫B25%-15%良好良好級配含土細(xì)角礫A1間斷間斷級配含土細(xì)角礫B1、B2均勻均勻級配含土細(xì)角礫B215%-30%粉土細(xì)角礫B2、B3黏土細(xì)角礫B3、C130%-50%多粉土細(xì)角礫C1多黏土細(xì)角礫C2注:1在間斷級配中,細(xì)料(小于5mm顆粒)>35%的土(沖蝕穩(wěn)定),為B1組,其余為B2組土;2在細(xì)粒含量為15%~30%粉土中,當(dāng)0.075mm~5mm顆粒含量≥15%時為B2組,否則為B3組;3在細(xì)粒含量為15%~30%黏土中,當(dāng)0.075mm~5mm顆粒含量≥15%時為B3組,否則為C1組。9.2.6砂類土填料組別分類應(yīng)符合表9-5的規(guī)定。
表9-5砂類土填料組別分類一級定名二級定名填料組別類別名稱土名說明細(xì)粒含量級配定名粗粒土砂類礫砂粒徑大于2mm顆粒的質(zhì)量占總質(zhì)量的25%-50%<5%良好級配良好礫砂B1間斷間斷級配礫砂B2均勻均勻級配礫砂B35%-15%良好良好級配含土礫砂B1間斷均勻級配含土礫砂B2均勻間斷級配含土礫砂B315%-30%粉土礫砂B2黏土礫砂B330%-50%多粉土礫砂C1多黏土礫砂C2粗砂粒徑大于0.5mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%<5%良好良好級配的粗砂B1間斷間斷級配的粗砂B2均勻均勻級配粗砂B35%-15%良好良好級配含土粗砂B1間斷間斷級配含土粗砂B2均勻均勻級配含土粗砂B315%-30%粉土粗砂B2黏土粗砂B330%-50%多粉土粗砂C1多黏土粗砂C2中砂粒徑大于0.25mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%<5%良好良好級配中砂B1間斷間斷級配中砂B2均勻均勻級配中砂B35%-15%良好良好級配含土中砂B1間斷間斷級配含土中砂B2均勻均勻級配含土中砂B315%-30%粉土中砂B2黏土中砂B330%-50%多粉土中砂C1多黏土中砂C2細(xì)砂粒徑大于0.075mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的85%<5%良好良好級配細(xì)砂C2間斷間斷級配細(xì)砂C3均勻均勻級配細(xì)砂C35%-15%良好良好級配含土細(xì)砂C2間斷間斷級配含土細(xì)砂C3均勻均勻級配含土細(xì)砂C3粉砂粒徑大于0.075mm顆粒的質(zhì)量超過總質(zhì)量的50%15%-30%粉土粉砂C3黏土粉砂C330%-50%多粉土粉砂C3多黏土粉砂C39.2.7細(xì)粒土填料包括粉土、黏性土和軟巖土,細(xì)粒土填料組別分類應(yīng)符合表9-6的規(guī)定;細(xì)粒土的液塑限按圖9-1確定。對于顆粒為軟巖的土,其液塑限按泡水軟化后的土進(jìn)行試驗。表9-6細(xì)粒土填料組別分類細(xì)粒土(小于0.075mm
含量≥50%)一級分類定名二級分類定名三級分類定名填料組別主成分定名液、塑限描述粗粒含量粗粒成分定名粉土(M)低液限粉土(ML)A線以下,Ip<10,ωL<40<30%/低液限粉土C330~50%礫含礫的低液限粉土C3砂含砂的低液限粉土C3高液限粉土(MH)A線以下,Ip<10,ωL≥40<30%/高液限粉土D230~50%礫含礫的高液限粉土D1砂含砂的高液限粉土D1黏土(C)低液限黏土(CL)A線以上,Ip≥10,ωL<40<30%/低液限黏土C330~50%礫含礫的低液限黏土C3砂含砂的低液限黏土C3高液限黏土(CH)A線以上,IP≥10,ωL≥40<30%/高液限黏土D230~50%礫含礫的高液限黏土D1砂含砂的高液限黏土D1軟巖土A線以下,Ip<10,ωL<40低液限軟巖粉土C3A線以下,Ip<10,ωL≥40高液限軟巖粉土D2A線以下,Ip≥10,ωL<40低液限軟巖黏土C3A線以上,IP≥10,ωL≥40高液限軟巖黏土D2 圖9-1細(xì)粒土液塑圖注:1液限試驗含水率采用圓錐儀法,圓錐儀總質(zhì)量為76g,入土深度10mm;2A線方程中的按去掉%符號后的數(shù)值進(jìn)行計算。9.2.8級配碎石或級配砂礫石是用不同粒徑的碎石或礫石材料與一定比例的砂及部分細(xì)顆粒黏土的混合料。在列車動荷載的長期作用下,須具有較高的力學(xué)強(qiáng)度、很好的水穩(wěn)性和較小的滲透性。級配碎石或級配砂礫石的質(zhì)量應(yīng)滿足以下要求:1粒徑大于1.7mm的集料的洛杉磯磨耗率不大于50%;2粒徑大于1.7mm的集料的硫酸鈉溶液浸泡損失率不大于12%;3粒徑小于0.5mm的細(xì)集料的液限不大于25%(級配砂礫石不大于28%),塑性指數(shù)不大于6;4黏土團(tuán)及其他雜質(zhì)含量的百分率小于等于0.5%(級配砂礫石小于等于2%)。9.3路基面形狀及寬度9.3.1路基面設(shè)路拱能夠使聚積在路基面上的水較快地排出,有利于保持基床的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。9.3.2路基面寬度第1款路基面寬度應(yīng)根據(jù)線路數(shù)目、線間距、軌道結(jié)構(gòu)類型、曲線加寬、路肩寬度、接觸網(wǎng)支柱設(shè)置形式、是否布設(shè)電纜溝槽、疏散通道等因素綜合計算確定。以有砟軌道雙線路基面為例(如圖9-2),其計算公式如下:圖9-2有砟軌道雙線路基面寬度式中:B——路基面寬度(m);D——雙線的線間距(m);A——單線地段道床頂面寬度(m);m——道床邊坡坡率;h——靠近路基面中心側(cè)的鋼軌中心處軌枕底以下的道床厚度(m);e——軌枕埋入道砟深度;g——軌頭寬度(m);c——路肩寬度(m);x——砟肩至砟腳的水平距離。第2款根據(jù)運營實踐總結(jié)的經(jīng)驗證明:路肩寬度是影響安全避車、路基的維修養(yǎng)護(hù)和路基本體尤其是邊坡穩(wěn)定性的重要因素。本條規(guī)定路肩寬度值是綜合考慮以上因素和重慶地方特色,征求多方意見制定的;第3款有砟軌道區(qū)間曲線地段的路基面寬度,應(yīng)在曲線外側(cè)加寬。其加寬值由最高行車速度計算軌面超高值引起的路基面加寬確定。圖9-3有砟軌道曲線路基面加寬從圖9-3中得出曲線地段路基面外側(cè)的加寬值為式中:g——鋼軌頭部寬度(m);s——軌面上外軌軌頭中心至軌枕中垂線與鐵路中心線相交處的距離(m),s=0.5×(1.435+g);Δs——曲線內(nèi)側(cè)軌距加寬值(m),曲線半徑小于350m時考慮,曲線半徑大于等于300m、小于350m時Δs=0.005m,曲線半徑小于300m時,Δs=0.015m,曲線半徑大于350m時,Δs=0m;h——曲線內(nèi)側(cè)距鐵路中心線的水平距離為s處的軌枕底以下的道床厚度(m);Δh——計算軌面超高值(m);A——直線段的道床頂面寬度(m);ΔA——道床頂面加寬值:無縫線路R800m、非無縫線路R600m時,ΔA=0.1m,否則ΔA=0m;B——直線段路基面寬度(m);c——路肩寬度(m):路堤0.8m,路塹0.6m;Δ——曲線外側(cè)加寬值(m);α——路拱與水平面的夾角,α=arctan(4/100);β——道碴邊坡與水平面的夾角,β=arctan(1/m);θ——軌面與水平面的夾角,f——鋼軌的高度(m):75kg/m軌為0.192m,60kg/m軌為0.176m,50kg/m軌為0.152m;D——鋼軌底部的墊板厚度,D=0.01m;I——鋼軌下部的軌枕高度(m):Ⅲ型混凝土軌枕為0.235m,Ⅱ型混凝土軌枕為0.205m;e——軌枕埋入道碴中的深度(m):Ⅲ型混凝土軌枕為0.185m,Ⅱ型混凝土軌枕為0.165m;x2——曲線外側(cè)碴肩至碴腳的水平距離(m);y2——鐵路中心線至曲線外側(cè)碴肩的水平距離(m);d——軌枕底面上鐵路中心線與軌枕底面的交點至軌枕中心的距離(m)。9.4基床9.4.1路基基床是指路基上部受軌道、列車動力作用,并受水文氣候變化影響較大的土層。路基基床厚度根據(jù)動應(yīng)力在路基面以下的衰減形態(tài),并參考國鐵、已建成運營的地鐵目前采用的基床厚度綜合分析確定。9.4.2基床土的性質(zhì)是產(chǎn)生基床病害的內(nèi)因。為預(yù)防基床變形的產(chǎn)生,水穩(wěn)性強(qiáng)和級配良好的粗粒土是基床表層的理想填料,細(xì)粒土遇水抗剪強(qiáng)度降低,承載力減小,穩(wěn)定性差,易產(chǎn)生基床病害,所以基床表層應(yīng)優(yōu)選A、B組填料,基床底層選用A、B、C組填料。9.5路堤9.5.1為控制路基本體沉降變形、滿足無砟軌道路基工后沉降要求,無砟軌道基床以下部分路堤應(yīng)優(yōu)先選用水穩(wěn)性強(qiáng)和級配良好的A、B組填料和C組的塊石、碎石、礫石類土;當(dāng)粗粒土匱乏,不得不采用細(xì)粒土填料時,應(yīng)對其進(jìn)行改良、提高其物理力學(xué)性能后填筑。路堤宜用同一種填料填筑,以免產(chǎn)生不均勻沉降。如不得不采用不同的填料填筑時,應(yīng)防止接觸面形成滑動面或在路堤內(nèi)形成水囊。特別是滲水土填筑在非滲水土上時,非滲水土頂面應(yīng)向兩側(cè)設(shè)4%的人字橫坡,以利排水。9.5.4路堤地基處理對路基的穩(wěn)定、減少路堤下沉具有十分重要的作用。為防止路堤沿基底面滑動,地面坡率為1:5~1:2.5時原地面應(yīng)挖臺階,臺階寬度不小于2m。當(dāng)基巖面上覆蓋層較薄時,宜先清除覆蓋層再挖臺階。地面橫坡陡于1:2.5地段的陡坡路堤,必須檢算路堤整體沿基底及地基軟弱層滑動的穩(wěn)定性,抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不得小于1.25。當(dāng)符合要求時,應(yīng)在原地面挖臺階;否則應(yīng)采取改善基底條件或設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)等抗滑措施。陡坡路堤靠山側(cè)應(yīng)設(shè)排水設(shè)施,并加強(qiáng)防滲加固措施。當(dāng)路堤基底有地下水或水田、魚塘等影響路堤穩(wěn)定時,地下水應(yīng)采取攔截或引排至基底以外,水田、魚塘應(yīng)采取排水疏干、挖除淤泥;路堤底部換填滲水土或不易風(fēng)化的碎石、片石等。9.5.5減少路基工后沉降是保持線路穩(wěn)定平順的基本前提,是列車高效、安全運行的基礎(chǔ)。為此要對可能產(chǎn)生工后沉降大于允許值的地段進(jìn)行沉降分析,以便在必要時采取處理措施,使路基的工后沉降小于允許值。路基工后沉降根據(jù)以下原則確定:1保證列車按預(yù)定的速度,安全、舒適的運行;2在上述前提下做到經(jīng)濟(jì)上合理,即因減少工后沉降需增加的投資與因工后沉降而需增加的養(yǎng)護(hù)維修的費用總和最小。考慮到重慶地區(qū)地基條件普遍較好,因此有砟軌道路基工后沉降比照國鐵I級,采取不大于20cm,橋路過渡段不應(yīng)大于10cm,沉降速率均不應(yīng)大于5cm/年是適宜的。無砟軌道對沉降變形,特別是不均勻沉降的要求很嚴(yán)格。參考國外和我國無砟軌道的經(jīng)驗作法是:扣件的調(diào)高量扣除施工誤差和列車運營時需要的預(yù)留量,實際留給運營期間路基沉降的允許調(diào)整量僅為15mm,路基的沉降量不大于15mm時才能保證設(shè)計的軌道高程。對于路橋、路涵等過渡段沉降造成的折角,參照日本新干線板式軌道和我國無砟軌道,采用不大于1/1000進(jìn)行控制。在不同結(jié)構(gòu)物的連接處的差異沉降有時是不可避免的,規(guī)定橋路或路隧交界處差異沉降不應(yīng)大于10mm。9.6路塹9.6.4當(dāng)工程條件許可時,應(yīng)優(yōu)先采用放坡開挖。在保持路塹邊坡整體穩(wěn)定的條件下,邊坡開挖的坡率允許值應(yīng)根據(jù)實際經(jīng)驗,按工程類比的原則并結(jié)合穩(wěn)定性分析確定。當(dāng)無經(jīng)驗,且土質(zhì)均勻良好、地下水貧乏、無不良地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)環(huán)境簡單時,可按表9-7確定;對無外傾軟弱結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡,可按表9-8確定。表9-7土質(zhì)邊坡坡率允許值邊坡土體類別狀態(tài)坡率允許值坡高小于5m坡高5m~10m碎石土密實1:0.35~1:0.501:0.05~1:0.75中密1:0.50~1:0.751:0.75~1:100稍密1:0.75~1:1001:100~1:1.25粘性土堅硬1:0.75~1:1001:1.00~1:1.25硬塑1:100~1:1.251:1.25~1:1.50表9-8巖質(zhì)邊坡坡率允許值邊坡巖體類別風(fēng)化程度坡率允許值H<8m8m≤H<15m15m≤H<25mⅠ類微風(fēng)化1:0.00~1:0.101:0.10~1:0.151:0.15~1:0.25中等風(fēng)化1:0.10~1:0.151:0.15~1:0.251:0.25~1:0.35Ⅱ類微風(fēng)化1:0.10~1:0.151:0.15~1:0.251:0.25~1:0.35中等風(fēng)化1:0.15~1:0.251:0.25~1:0.351:0.35~1:0.50Ⅲ類微風(fēng)化1:0.25~1:0.351:0.35~1:0.50—中等風(fēng)化1:0.35~1:0.501:0.50~1:0.75—Ⅳ類中等風(fēng)化1:0.50~1:0.751:0.75~1:1.00—強(qiáng)風(fēng)化1:0.75~1:1.00__—注:1表中H為邊坡高度;2Ⅳ類強(qiáng)風(fēng)化包括各類風(fēng)化程度的極軟巖。9.7過渡段9.7.1與橋梁連接處的路基一直是一個薄弱環(huán)節(jié),一方面由于路堤與橋梁剛度差別較大而引起軌道剛度的突變,同時路基與橋臺的沉降不一致,而導(dǎo)致軌面不平順,因而引起列車與線路結(jié)構(gòu)的相互作用增加,影響線路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,影響列車安全、舒適運行。根據(jù)國內(nèi)外鐵路、高速公路的經(jīng)驗,在路基與橋梁間設(shè)置一定長度的過渡段,以控制軌道剛度的逐漸變化,并最大限度地減少路基與橋梁的沉降不均勻而引起的軌面變形,以保證列車高速、安全、舒適運行。9.8路基支擋結(jié)構(gòu)物9.8.1重慶市為山地城市,地形起伏大,支擋結(jié)構(gòu)的合理設(shè)置能有效減少占地和土石方的開挖量和控制投資。本條結(jié)合重慶地區(qū)多年來支擋結(jié)構(gòu)實施的經(jīng)驗、教訓(xùn),提出支擋設(shè)計的基本條件。路基支擋結(jié)構(gòu)主要包括:重力式擋土墻、扶壁(懸臂)式擋土墻、板肋式(格構(gòu)式)錨桿擋土墻、(錨索)樁板墻、巖石噴錨支護(hù)、U型鋼筋混凝土支擋結(jié)構(gòu)等。9.8.4混凝土的耐久性不足,不僅會增加使用過程中的維護(hù)費用,影響工程的正常使用,而且會過早結(jié)束結(jié)構(gòu)的使用年限,造成嚴(yán)重的資源浪費。9.9路基排水及防護(hù)9.9.1排水系統(tǒng)設(shè)置不合理或排水設(shè)施過水?dāng)嗝娌蛔銜r,會引發(fā)嚴(yán)重的路基病害,設(shè)計人員應(yīng)重視路基排水設(shè)計。排水系統(tǒng)具體設(shè)計中,排水設(shè)施的合理布置與其過水?dāng)嗝娴脑O(shè)計是非常重要的環(huán)節(jié)。路基排水設(shè)施應(yīng)與橋涵、隧道、車站、農(nóng)田水利等排水建筑物相順接,以求水流通路暢通,互不影響,避免各行其是、互相矛盾、互相脫節(jié)的不良現(xiàn)象;當(dāng)有集中水流引入的水溝及水溝上方攔截的地表水流量較大時,排水設(shè)施的過水?dāng)嗝娉叽缧韪鶕?jù)匯入的流量經(jīng)水力計算確定,以保證具有足夠的過水能力。一般情況下,根據(jù)實踐經(jīng)驗確定,不做水力計算。9.9.2線間排水應(yīng)根據(jù)線路、氣候條件及對軌道電路的影響等綜合考慮,有條件時,優(yōu)先采用橫向直排方式。當(dāng)軌道結(jié)構(gòu)要求采用集水井排水時,集水井的位置、排水管的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)尺寸及埋置深度和方式應(yīng)根據(jù)荷載、降雨量和防滲要求等綜合確定。9.9.5側(cè)溝、天溝、排水溝的斷面尺寸,須保證排泄全部設(shè)計流量而不致溢出溝外。經(jīng)水力計算,溝底寬0.4m、深度0.4m、邊坡坡率為1:1的梯形斷面,縱坡2‰,滿槽時可排泄約0.2m3/s的流量。基床表層采用換填地段,應(yīng)考慮滲水的排除,側(cè)溝溝底高程應(yīng)低于基床底面高程,以利排水。9.9.7為了防止地表水滲入地下土層后影響路基整體穩(wěn)定或產(chǎn)生基床病害,路基排水設(shè)施需進(jìn)行加固防滲。9.9.9坡面防護(hù)是保護(hù)環(huán)境,防止水土流失的一種工程措施。有些嚴(yán)重的路基病害和水土流失往往是由于路基邊坡風(fēng)化剝落,逐漸發(fā)展而造成的。如易風(fēng)化的巖質(zhì)路塹邊坡任其風(fēng)化剝落,可能引起大量的坍塌;在選擇防護(hù)類型時,除應(yīng)考慮該條所列舉的條件外,還應(yīng)考慮投資的經(jīng)濟(jì)性。植物防護(hù)不僅費用低,效果較好,而且能起到保護(hù)和美化環(huán)境的作用。植物防護(hù)的設(shè)計應(yīng)參照《鐵路工程綠色通道建設(shè)指南》執(zhí)行。9.9.10水流沖刷是影響沿河地段路基穩(wěn)定的主要因素。應(yīng)慎重選用適宜的坡面防護(hù)、導(dǎo)流、改河等防沖刷措施。坡面防護(hù)是對河岸或路堤坡面予以直接加固,以抵抗水流的沖刷和淘蝕。導(dǎo)流是借助于沿河布置丁壩來迫使水流流向偏離線路,減輕路基部分的沖刷,一般用于河床較寬,沖刷和淤積大致平衡,水流性質(zhì)易改變的河段。當(dāng)路堤侵占河床較多或水流直沖威脅路基安全,在地形地質(zhì)條件有可能時,方可采用局部改移河道的措施。但狹谷、泥石流、非穩(wěn)定性的河段,不應(yīng)輕易改移河道。9.10變形監(jiān)測及評估9.10.2工后沉降的控制是路基工程的關(guān)鍵,在鋪設(shè)無砟軌道之前,為保證路基的工后沉降和變形符合設(shè)計要求,應(yīng)對路基變形作系統(tǒng)的評估。路基工后沉降的計算精度具有一定的局限性,通過觀測可以較好地預(yù)測今后的沉降,但建立預(yù)測需要一定的觀測時間,根據(jù)經(jīng)驗,一般不少于6個月。當(dāng)觀測數(shù)據(jù)不足以評估或工后沉降不能滿足設(shè)計要求時,應(yīng)繼續(xù)觀測或者采取必要的加速或控制沉降的措施,如超載預(yù)壓等。10車站建筑10.1一般規(guī)定10.1.8車站設(shè)置無障礙設(shè)施,是關(guān)懷殘障人的具體體現(xiàn)。車站一般設(shè)置垂直電梯或輪椅升降機(jī)、斜坡道、售檢票設(shè)施、導(dǎo)盲設(shè)施、無障礙廁所等無障礙服務(wù)設(shè)施。站廳至站臺的電梯宜設(shè)于站臺長度中心附近,可對減短盲道和固定車廂設(shè)輪椅位,帶來很大方便。輪椅升降機(jī)由于使用管理不便,也不能兼顧其他弱體人群使用,非特殊情況下不推薦使用。10.1.9地下?lián)Q乘車站應(yīng)根據(jù)建設(shè)時序判定是否一次建成,如在同期建設(shè)規(guī)劃內(nèi),且線路相對穩(wěn)定的換乘車站宜一次建成;對于建設(shè)時序相隔較遠(yuǎn)的換乘車站可分期建設(shè),預(yù)留節(jié)點或換乘條件。10.2車站分類、分級10.2.2隨著重慶軌道交通線網(wǎng)的完善及站點的不斷增多,在建深埋車站越來越多,特別是重慶沿江兩側(cè)的車站,對車站的附屬服務(wù)設(shè)施、疏散能力等提出了更高的要求;對于深埋車站分類和級別有以下方面的考慮:1、不同級別的深埋車站采取相應(yīng)的措施,提升出入口服務(wù)設(shè)施能力。2、緊急狀態(tài)下,采取一定的措施保障深埋車站人員疏散的安全性。10.3車站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)10.3.3依據(jù)深埋車站的分類,增加了不同等級深埋車站的不同部位車站通行設(shè)施的折減系數(shù)。10.3.4除滿足上述要求外。在火災(zāi)工況下,按列車起火后在排煙系統(tǒng)啟動前的累計產(chǎn)煙量,計算站臺需要的蓄煙能力,深埋島式車站的站臺層土建凈高不宜低于5.5m。因側(cè)式車站時站臺凈高要求高,對土建規(guī)模影響較大,考慮到重慶側(cè)式站臺很少,暫僅對島式站臺作誘導(dǎo)性要求。通過對已運營的軌道交通線網(wǎng)調(diào)研,大客流車站站臺寬度及側(cè)站臺寬度越來越不能滿足客流進(jìn)出站的需求,特別是大客流換乘車站,極易造成擁堵,存在巨大的安全隱患.本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同車站等級,對車站站臺及側(cè)站臺寬度,在滿足《地鐵設(shè)計規(guī)范》GB50157的基礎(chǔ)上,提高了標(biāo)準(zhǔn)。10.3.5在計算島式站臺寬度時的b值,應(yīng)分別按上、下行線的上、下客計算,其值b一般不會相等,為了建筑布置適宜,宜按大值對稱布置。公式中的Q上、下為遠(yuǎn)期或客流控制期每列車高峰小時單側(cè)上、下設(shè)計客流量。在計算中均應(yīng)換算成遠(yuǎn)期或客流控制期高峰時段發(fā)車間隔內(nèi)的設(shè)計客流量。10.3.7自動扶梯基坑之間距離不宜小于并列布置的自動扶梯組總寬度。10.4車站總體布置10.4.1隨著深埋車站的日益增多,為減少消防隱患,標(biāo)準(zhǔn)化車站設(shè)計,本條補(bǔ)充了針對廳臺分離的車站,廳臺高差不宜超過12m。10.4.3車站總體布置應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境及城市規(guī)劃、城市景觀等合理布置,特別是對軌道交通敏感的區(qū)域或建構(gòu)筑物,應(yīng)避開設(shè)置。10.4.4在十字路口或丁字路口設(shè)置地下車站時,應(yīng)在不同象限均設(shè)置出入口,出入口宜跨路連通,實現(xiàn)過街通道的功能;出入口前應(yīng)留出集散廣場,避免進(jìn)出站客流影響人行道路。帶有配線的明挖車站,當(dāng)配線在道路紅線內(nèi)時,應(yīng)充分利用配線上方的富裕空間布置設(shè)備用房,而不是再將車站設(shè)備管理用房外掛于主體外,增大車站面積。10.4.5由于高架車站對城市景觀影響較大,在十字路口或丁字路口設(shè)置時,應(yīng)根據(jù)規(guī)劃條件縮小車站規(guī)模或與周邊建筑相結(jié)合,將影響降到最低。10.5車站平面10.5.9本條規(guī)定不低于1m范圍內(nèi)裝飾面下作絕緣層處理。是為了防止可能出現(xiàn)車輛電位高于車站地面電位,而危及乘客人身安全。絕緣層要求的絕緣電阻值不小于500Ω。如在此范圍內(nèi)設(shè)地漏時,應(yīng)采用非金屬材料,設(shè)置站臺門時也應(yīng)絕緣處理。10.5.16考慮到乘客實際需求,增加有條件的車站在公共區(qū)非付費區(qū)設(shè)置衛(wèi)生間以及設(shè)置第三衛(wèi)生間的要求。10.6車站環(huán)境設(shè)計10.6.4為了方便乘客乘坐地鐵,保證車站正常運營秩序,車站內(nèi)應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向和服務(wù)乘客的標(biāo)志;事故疏散標(biāo)志是在災(zāi)害情況下保證乘客安全疏散的必要設(shè)施。10.7車站出入口10.7.1每個出入口寬度應(yīng)按遠(yuǎn)期分向設(shè)計客流量乘以1.1~1.25不均勻系數(shù)來設(shè)計,此系數(shù)與出入口數(shù)量有關(guān),出入口多者應(yīng)取上限值,出入口少宜取下限值。10.7.5該集散場地不納入軌道實施范圍。10.7.13根據(jù)表10-2中車站分類分級,不同深埋車站類別,結(jié)合出入口設(shè)置相應(yīng)的電梯組,以提升出入口的服務(wù)設(shè)施能力。10.8風(fēng)井與冷卻塔10.8.2風(fēng)亭口部方向錯開是指風(fēng)亭口部不朝向同一方向或不相對布置。當(dāng)風(fēng)亭口部方向無法錯開且高度相同時,與頂面開口風(fēng)亭情形類似,執(zhí)行相同的規(guī)定。為避免其他建筑物對風(fēng)口遮擋,影響通風(fēng)效果,規(guī)定風(fēng)亭口部5m范圍內(nèi)不應(yīng)有影響通風(fēng)效果的障礙物,如冷卻塔、電梯、其他建筑物等。10.9樓梯、自動扶梯、電梯和站臺門10.9.2車站出入口、站臺至站廳應(yīng)設(shè)上、下行自動扶梯,當(dāng)場地條件設(shè)置上、下行自動扶梯有困難處,且整體提升高度不大于10m時,允許有少數(shù)出入口僅設(shè)上行自動扶梯。同時,因現(xiàn)今我國人口已步入老齡化國家行列,為便于老年人和上下不便人群乘坐地鐵方便,故規(guī)定每座車站至少應(yīng)有一個出入口和站臺至站廳至少有一處必須設(shè)上、下行自動扶梯。10.9.14需要特別說明的是,當(dāng)站臺門的應(yīng)急門設(shè)于樓扶梯區(qū)段和設(shè)備管理用房伸入站臺計算長度段等站臺上有障礙物的部位時,應(yīng)核實當(dāng)應(yīng)急門開啟時側(cè)站臺寬度是否滿足計算要求。10.9.18此條在站臺門端門外增加供列車駕駛員觀察站臺情況的平臺。10.10車站無障礙設(shè)施10.10.1深埋車站應(yīng)滿足站位上方主要道路兩側(cè)無障礙進(jìn)出站功能。10.13換乘車站10.13.4當(dāng)換乘線同屬為“建設(shè)規(guī)劃”內(nèi)建設(shè)的線路時,一般都同步實施,但如不是“建設(shè)規(guī)劃”內(nèi)建設(shè)的換乘線,則宜預(yù)留換乘節(jié)點,其前提條件是該換乘線路前后各一站和相鄰區(qū)間(即三站二區(qū)間)的線位站位必須穩(wěn)定,否則可按預(yù)留換乘條件考慮。對預(yù)留節(jié)點兩側(cè)留出放大量,是為了換乘線實施時對線路、站位可有微調(diào)的余地。10.14車站一體化開發(fā)10.14.1車站周邊地上、地下空間綜合利用,是近年來地鐵建設(shè)出現(xiàn)的新趨勢,結(jié)合地鐵站點建設(shè)統(tǒng)一考慮周邊交通接駁及地上、地下商業(yè)和其他設(shè)施配套建設(shè),應(yīng)成為車站設(shè)計者考慮的重要因素。如地鐵車站的出入口可考慮與周邊商業(yè)建筑結(jié)合設(shè)置、車站與地下商業(yè)的互聯(lián)互通等方式都是可能存在的,實際操作中應(yīng)根據(jù)地鐵車站所在重慶市城市區(qū)位和地域條件綜合加以考慮。
11高架結(jié)構(gòu)11.1一般規(guī)定11.1.8重慶地鐵跨越長江、嘉陵江的跨江橋梁,其設(shè)計水位應(yīng)按照本江1/300洪水頻率的洪水位并結(jié)合三峽大壩最高蓄洪水位蓄水頂托影響考慮。從重慶市長江、嘉陵江兩側(cè)地勢條件來看,地鐵線路主要受通航條件控制。因此,跨江橋應(yīng)提前做好通航條件論證工作。11.1.13在因地制宜的前提下,橋梁設(shè)計應(yīng)盡可能采用成熟的新結(jié)構(gòu),新材料和新工藝,借鑒國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)、充分利用最新科學(xué)技術(shù)成果,創(chuàng)新設(shè)計理念,淘汰和摒棄原來落后和不合理的設(shè)計思想,更好地貫徹適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的原則,提高我國的橋梁建設(shè)水平。為了減少施工時對城市環(huán)境、交通的不利影響,加快施工速度,改善施工質(zhì)量,盡量采用預(yù)制架設(shè)、節(jié)段拼裝等結(jié)構(gòu)形式。11.2結(jié)構(gòu)剛度限值11.2.1混凝土梁目前設(shè)計、施工較為成熟,本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《市域(郊)鐵路設(shè)計規(guī)范》TB10624-2020制定了混凝土梁跨度、鋼梁跨度以及特殊結(jié)構(gòu)橋梁墩高的適用范圍。對于更大跨度或其他形式的橋梁,以及采用新材料、新技術(shù)、新工藝設(shè)計時,要進(jìn)行必要的科學(xué)分析、試驗工作,必要時還要進(jìn)行運營觀測,以取得設(shè)計所需的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗來補(bǔ)充條文之不足,確保橋梁設(shè)計的安全性。11.2.2本條參照《市域(郊)鐵路設(shè)計規(guī)范》TB10624-2020第11.3.2條規(guī)定,提出橋梁結(jié)構(gòu)的變形限值。11.2.5梁端豎向折角的限制主要是保證列車運行的安全性和軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,本條參照《市域(郊)鐵路設(shè)計規(guī)范》TB10624-2020第11.3.6條規(guī)定,對梁端轉(zhuǎn)角進(jìn)行了規(guī)定。對于大跨度無砟軌道連續(xù)梁等特殊結(jié)構(gòu)橋梁,為避免梁端轉(zhuǎn)角過于控制結(jié)構(gòu)設(shè)計,當(dāng)梁端轉(zhuǎn)角限值不滿足本條限值要求時,需要驗算梁端轉(zhuǎn)角變形對軌道結(jié)構(gòu)的影響,并采用特殊扣件、過渡板等措施滿足軌道結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)要求。11.2.6橋梁墩臺縱向線剛度是影響橋梁和無縫線路設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。橋梁下部結(jié)構(gòu)縱向水平線剛度定義為下部結(jié)構(gòu)頂面產(chǎn)生單位縱向水平位移時需要的縱向水平作用力。下部結(jié)構(gòu)線剛度的計算需要考慮墩身的彈性變形、基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動、基礎(chǔ)的水平位移等因素。基于國家鐵路局科技開發(fā)計劃項目《市域鐵路軌道關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》研究成果,確定橋梁縱向水平線剛度限值。11.6車站高架構(gòu)造11.6.3采用“橋-建組合”結(jié)構(gòu)體系的橋墩及車站立柱布置在場地條件不控制時,采用雙柱或三柱形式對結(jié)構(gòu)受力有利。但地鐵高架線路在路中高架時,常常受到道路中央分隔帶及道路紅線寬度控制,分隔帶寬度無法滿足車站結(jié)構(gòu)設(shè)置雙柱、三柱條件時或需加寬分隔帶代價過大時,車站采用獨柱結(jié)構(gòu)經(jīng)常是無奈的選擇。重慶軌道交通1、2、3號線路中高架車站采用了大量的獨柱結(jié)構(gòu),且經(jīng)歷了“512”汶川地震及“420”蘆山地震考驗,仍能確保運營和結(jié)構(gòu)安全。
12地下結(jié)構(gòu)12.1一般規(guī)定12.1.4重慶市地形起伏大,基巖埋深淺,地質(zhì)以泥巖和砂巖為主,局部有較深的沖溝和回填區(qū),地下水不發(fā)育且有一定的腐蝕性,氣候溫暖,降雨量大。重慶地下結(jié)構(gòu)多為巖質(zhì)基坑及巖質(zhì)隧道,施工工法及設(shè)計方法也很有特色,故結(jié)構(gòu)設(shè)計時宜按重慶的地形、地貌、環(huán)境和氣候特征,并結(jié)合地質(zhì)和環(huán)境條件經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定施工工法和結(jié)構(gòu)形式。第1款因車站主體結(jié)構(gòu)跨度較大,車站頂板埋深較小時一般采用明挖或蓋挖施工,結(jié)合重慶近年來建設(shè)經(jīng)驗提出量化埋深標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)頂板埋深小于5m仍受條件限制需采用暗挖法施工的,考慮地表1-2m的強(qiáng)風(fēng)化層或第四紀(jì)土層,在暗挖洞室頂部的剩余巖層已很難形成承載拱,應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件、環(huán)境條件開展技術(shù)論證工作,并制定針對性的安全保障措施。第2款隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益提高,采用鉆爆施工的擾民問題突出,區(qū)間隧道應(yīng)優(yōu)先采用TBM(盾構(gòu))施工,減小對沿線居民生產(chǎn)、生活的不利影響。12.1.5第1款從重慶地鐵1號線工程開始,以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法已在結(jié)構(gòu)設(shè)計中大量應(yīng)用,通過多年的建設(shè)、運營實際情況的驗證,證明可以滿足地鐵工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性的要求。故本標(biāo)準(zhǔn)地下結(jié)構(gòu)推薦采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法,采用分項系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計,并與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010設(shè)計體系相銜接。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的規(guī)定,混凝土結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計包括承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力、出現(xiàn)疲勞破壞、發(fā)生不適于繼續(xù)承載的變形或因結(jié)構(gòu)局部破壞而引發(fā)的連續(xù)倒塌;正常使用極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用的某項規(guī)定限值或耐久性能的某種規(guī)定狀態(tài)。第5款直接承受列車荷載的樓板等構(gòu)件,其受力特點及結(jié)構(gòu)設(shè)計與鐵路橋涵結(jié)構(gòu)更相似,結(jié)構(gòu)構(gòu)件還有可能出現(xiàn)疲勞破壞現(xiàn)象,故本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路橋涵混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》TB10092的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計。12.1.6礦山法隧道按照新奧法原理設(shè)計,襯砌結(jié)構(gòu)由初期支護(hù)和二次襯砌組成,初期支護(hù)參數(shù)的確定主要以工程類比為主。深埋隧道初期支護(hù)作為主要承載結(jié)構(gòu),設(shè)計時應(yīng)結(jié)合施工工況、施工時序等因素考慮二襯承擔(dān)荷載比例,Ⅰ~Ⅲ級圍巖二次襯砌可作為安全儲備并按承受圍巖松弛荷載的30%檢算;Ⅳ~Ⅴ級圍巖二次襯砌考慮和初期支護(hù)共同承載,二次襯砌可按承受圍巖松弛荷載、淺埋荷載的50%~70%計算并與工程類比法相互佐證,合理確定設(shè)計參數(shù)。12.2荷載12.2.2采用極限狀態(tài)法設(shè)計時,荷載組合及不同組合工況下的荷載分項系數(shù)應(yīng)按表12-1取值。采用破損階段法設(shè)計時,荷載組合應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》TB10003的相關(guān)規(guī)定。表12-1荷載組合及不同組合工況下的荷載分項系數(shù)荷載組合驗算工況永久荷載可變荷載偶然荷載地震荷載人防荷載永久荷載+可變荷載構(gòu)件強(qiáng)度計算1.351.4——構(gòu)件裂縫寬度驗算1.00.8——構(gòu)件變形計算1.01.0——傾覆、滑移或漂浮驗算1.0———永久荷載+部分可變荷載+地震力構(gòu)件強(qiáng)度計算1.2(1.0)0.61.3—永久荷載+人防荷載構(gòu)件強(qiáng)度計算1.2(1.0)——1.0注:括號內(nèi)的數(shù)字用于該永久荷載對結(jié)構(gòu)作用有利時的分項系數(shù)取值。12.2.3第1款地層壓力是地下結(jié)構(gòu)承受的主要荷載。地層壓力應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)所處工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、埋置深度、結(jié)構(gòu)形式及其工作條件、施工方法及相鄰隧道間距等因素,結(jié)合已有的試驗、測試和研究資料,按有關(guān)公式計算或依工程類比確定。一般情況,深埋隧道可根據(jù)圍巖分級,依工程類比確定豎向地層壓力;填土隧道及淺埋隧道一般按計算截面以上全部地層重量確定豎向地層壓力。隧道的深淺埋判定應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》TB10003的規(guī)定,即以深埋隧道垂直荷載計算高度ha為基礎(chǔ),隧道拱頂埋深H≤ha時為超淺埋隧道,豎向地層壓力為全部地層重量;ha<H≤2ha(I~I(xiàn)II級圍巖)或ha<H≤2.5ha(IV~VI級圍巖)時為淺埋隧道,應(yīng)根據(jù)《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》TB10003附錄E的公式計算豎向地層壓力;H>2ha(I~I(xiàn)II級圍巖)或H>2.5ha(IV~VI級圍巖)時為深埋隧道,豎向地層壓力即為松散壓力(γha)。12.2.4第4款排水型隧道襯砌水壓力計算也可根據(jù)隧道的排水條件,參考如下簡化公式計算:
(1)式中:
——封閉防水型隧道襯砌承受的靜水壓力(kPa);
——排水型隧道襯砌承受的滲流水壓力(kPa);
——不考慮隧道襯砌影響,單位長度隧道經(jīng)過隧道圍巖或注漿加固圈單位時間滲流入隧道的水量(m3);
——單位長度隧道經(jīng)過隧道排水管(板)由二次襯砌橫向排水管排出的水量(m3)。12.2.5軌道交通列車的動力作用參數(shù),可參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》TB10002.1關(guān)于動力參數(shù)的計算公式來取值。當(dāng)軌道鋪設(shè)在結(jié)構(gòu)底板上時,車輛荷載對結(jié)構(gòu)應(yīng)力影響不大,并且為有利作用,車輛荷載及其動力作用的影響可略去不計。12.4明(蓋)挖法結(jié)構(gòu)設(shè)計12.4.1本條主要明確了明(蓋)挖法施工的基坑或邊坡工程的安全等級、重要性系數(shù)以及基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)常用型式等規(guī)定,并對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)兼做上部建筑物基礎(chǔ)時和采用蓋挖法的圍護(hù)樁(墻)提出具體驗算要求,其他規(guī)定應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120執(zhí)行。12.4.2本條主要明確了明(蓋)挖法施工的主體工程的計算模型、水土壓力作用方式、配筋原則、抗浮設(shè)計原則、空間受力分析要求等規(guī)定,其他規(guī)定應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010執(zhí)行。12.5礦山法結(jié)構(gòu)設(shè)計12.5.1第1款在越來越多采用機(jī)械化施工、裝配式結(jié)構(gòu)應(yīng)用的背景下,礦山法結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)充分考慮機(jī)械化施工和裝配式結(jié)構(gòu)應(yīng)用的需要,對礦山法斷面形式進(jìn)行適時改變,以適應(yīng)施工工藝的需要。12.5.5第1款深埋條件下可考慮二次襯砌和初期支護(hù)共同承載,超淺埋條件一般考慮使用期間由二次襯砌單獨承載。具體可參見12.1.6條的條文說明。第3款大跨度暗挖地下結(jié)構(gòu)交叉口處受力較復(fù)雜(如暗挖車站與暗挖風(fēng)道交叉口),為避免過于保守同時又能有效控制工程風(fēng)險,一般應(yīng)建立三維模型進(jìn)行荷載結(jié)構(gòu)法進(jìn)行計算。12.5.6應(yīng)充分利用重慶的地形優(yōu)先選擇施工通道進(jìn)入正線進(jìn)行施工,當(dāng)施工豎井相對施工通道有較大經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢時或無條件設(shè)置施工通道時宜采用施工豎井。12.6TBM法結(jié)構(gòu)設(shè)計12.6.1第1款關(guān)于TBM的適用性TBM施工效率高、掘進(jìn)速度快,但由于TBM體積龐大,運輸移動較困難,施工準(zhǔn)備和輔助施工的配套系統(tǒng)較復(fù)雜,加工制造工期長,對工作井周邊環(huán)境、工作井長度和寬度等要求較高,應(yīng)用于短隧道和中長隧道時很難發(fā)揮其優(yōu)越性。為充分發(fā)揮TBM快速施工的優(yōu)勢,宜盡量減少TBM始發(fā)和接收的次數(shù),增加TBM連續(xù)掘進(jìn)的長度。國外的實踐表明,當(dāng)隧道長度與直徑之比大于600時,采用TBM施工是比較經(jīng)濟(jì)的。按此計算,對于一般的單線隧道,大于6km的隧道就可以考慮采用TBM施工。本條規(guī)定中的嚴(yán)重不良地質(zhì)包括斷層破碎帶、大量涌水區(qū)、巖溶發(fā)育區(qū)等。大型的巖溶暗河發(fā)育的隧道、高地應(yīng)力隧道、軟巖大變形隧道、可能發(fā)生較大規(guī)模突水涌泥的隧道等特殊不良地質(zhì)隧道不適合采用TBM施工。第2~4款關(guān)于TBM及其分類TBM(TunnelBoringMachine,全斷面隧道掘進(jìn)機(jī))是將掘進(jìn)、支護(hù)、出渣等施工工序并行連續(xù)作業(yè),是將機(jī)、電、液、光、氣等系統(tǒng)集成的工廠化流水線隧道施工裝備,在相同的條件下,其掘進(jìn)速度約為常規(guī)鉆爆法的4~10倍,最佳日進(jìn)尺可達(dá)150m,具有快速、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)、有利于環(huán)境保護(hù)和勞動保護(hù)等優(yōu)點,一般應(yīng)用于巖石地層深埋長隧洞的施工,獨頭掘進(jìn)可達(dá)15km~20km。但當(dāng)TBM選型與地質(zhì)條件不匹配時,則TBM的施工靈活性不足,施工效率受限于設(shè)備自身特點及施工條件。TBM以巖石地層為掘進(jìn)對象,通常用于30MPa~350MPa的硬巖的掘進(jìn),它與盾構(gòu)的主要區(qū)別就是不具備泥水壓、土壓等維護(hù)掌子面穩(wěn)定的功能。盾構(gòu)機(jī)目前也有安裝硬巖滾刀的復(fù)合盾構(gòu)。TBM是利用旋轉(zhuǎn)刀盤上的滾刀擠壓剪切破巖,通過旋轉(zhuǎn)刀盤上的鏟斗齒拾起石渣,落入主機(jī)皮帶機(jī)上向后輸送,再通過牽引礦渣車或隧洞連續(xù)皮帶機(jī)運渣到洞外。TBM一般可分為敞開式TBM、護(hù)盾式TBM及復(fù)合式TBM。敞開式(Open-typeTBM)也稱支撐式TBM或撐靴式TBM,不設(shè)護(hù)盾,使用支撐靴和前后支撐交替撐緊洞壁上以承受TBM向前掘進(jìn)的巨大反作用力與反扭矩,并可以調(diào)整掘進(jìn)方向。敞開式TBM施工隧道采用復(fù)合式襯砌,一般情況下采用噴、錨、網(wǎng)初期支護(hù),圍巖較差時采用鋼架加強(qiáng)支護(hù),如遇有局部破碎帶或松軟夾層巖石,則由掘進(jìn)機(jī)所附帶的超前鉆機(jī)注漿設(shè)備進(jìn)行注漿加固。隧道二次襯砌采用模板臺車施工模筑混凝土,在掘進(jìn)過站時只需施作臨時初期支護(hù)滿足施工安全即可。敞開式TBM通常用于圍巖穩(wěn)定的硬巖隧道開挖,其在軟弱圍巖中掘進(jìn)時易出現(xiàn)坍塌、變形、撐靴反力不足等問題,影響掘進(jìn)進(jìn)度。護(hù)盾式TBM(shieldedTBM)是在整機(jī)外圍設(shè)置一個與機(jī)器直徑相一致的圓筒形保護(hù)結(jié)構(gòu)以適應(yīng)于掘進(jìn)破碎或復(fù)雜巖層的全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)。護(hù)盾式TBM可分為單護(hù)盾式TBM和雙護(hù)盾式TBM。護(hù)盾式TBM施工隧道采用一次襯砌,管片背后由掘進(jìn)機(jī)所附帶的設(shè)備壓注豆石混凝土以填塞管片背后的空隙和控制地表沉降。單護(hù)盾式TBM(SingleShieldTBM)裝備有一節(jié)盾殼,施工人員及設(shè)備處于封閉護(hù)盾的保護(hù)之下,施工安全性較好,可適用于自穩(wěn)能力差的破碎巖層或軟巖地層。單護(hù)盾式TBM以預(yù)制管片作為隧道永久襯砌結(jié)構(gòu),掘進(jìn)時TBM的前推力是靠管片作為“后座”,以獲得前進(jìn)的推力。雙護(hù)盾式TBM(DoubleShieldTBM)又稱伸縮護(hù)盾式TBM,裝備有兩節(jié)盾殼,具有套筒式伸縮作業(yè)的功能。雙護(hù)盾式TBM可用于硬巖、軟巖及破碎圍巖等不同地層,具有兩種掘進(jìn)模式:在遇到軟巖時,由盾尾推進(jìn)液壓缸支撐在已拼裝的管片上以推進(jìn)刀盤破巖前進(jìn),掘進(jìn)模式與單護(hù)盾TBM完全相同,此模式管片安裝與掘進(jìn)不能同時進(jìn)行,成洞速度較慢;遇到硬巖時,與敞開式掘進(jìn)機(jī)的工作原理一樣,靠支撐板撐緊洞壁,由主推液壓缸推進(jìn)刀盤破巖前進(jìn),無需依靠管片提供反力,此模式掘進(jìn)與安裝管片可以同時進(jìn)行,成洞速度較快。復(fù)合式TBM(CompositeTBM)是在傳統(tǒng)的隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)基礎(chǔ)上,刀盤背后增設(shè)有壓土倉及相應(yīng)的出渣設(shè)備,使其具備封閉及穩(wěn)定掌子面的功能,可兼顧軟硬不同地層隧道的施工機(jī)械。復(fù)合式TBM具有單護(hù)盾和土壓平衡兩種模式,可相互轉(zhuǎn)換,可適用于巖層、土層及巖土復(fù)合地層隧道的施工。復(fù)合式TBM的破巖機(jī)理與單護(hù)盾式TBM基本相同,出碴方式根據(jù)掘進(jìn)模式的不同選擇皮帶機(jī)或螺旋輸送器出土,管片壁后注漿根據(jù)掘進(jìn)模式的不同選擇同步吹填豆礫石加灌漿或同步注漿。12.6.2第3款對管片背后填充及注漿的材料和工藝提出了特殊要求,主要基于重慶地區(qū)復(fù)合式TBM試驗段掘進(jìn)及管片拼裝中的經(jīng)驗總結(jié)。第5款針對區(qū)間隧道與相鄰車站存在工期不匹配,或為減少TBM始發(fā)和接收次數(shù),增加TBM連續(xù)掘進(jìn)的長度,采用掘進(jìn)過站的工籌組織,此時管片作為臨時結(jié)構(gòu),可適當(dāng)降低管片的配筋,以節(jié)省工程造價。12.7地下結(jié)構(gòu)抗震12.7.3第3款考慮到軌道地下結(jié)構(gòu)與地面建筑物合建時,地面建筑一般為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類、重點設(shè)防類,軌道地下結(jié)構(gòu)一般為重點設(shè)防類,因此要求地下結(jié)構(gòu)抗震等級不低于地面結(jié)構(gòu)的抗震等級。12.7.6本條參照《地鐵設(shè)計規(guī)范》GB50157,對地下結(jié)構(gòu)包括裝配式地下結(jié)構(gòu)各構(gòu)件間連接提出抗震構(gòu)造要求,當(dāng)采用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)時,應(yīng)加強(qiáng)接縫的連接措施,增強(qiáng)其整體性和連續(xù)性。12.9工程風(fēng)險控制12.9.1軌道交通地下工程的建設(shè)或多或少都會對周圍環(huán)境帶來影響,同時地下結(jié)構(gòu)本身的實施也具有一定的風(fēng)險性。在設(shè)計階段對工程的風(fēng)險進(jìn)行分析,并有針對性的采取相應(yīng)措施,有利于降低施工期間的安全風(fēng)險。設(shè)計階段的風(fēng)險控制工作應(yīng)尋求技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的平衡,根據(jù)風(fēng)險源的重要性和風(fēng)險等級的大小選擇處置方案,能規(guī)避的應(yīng)規(guī)避,能遠(yuǎn)離的應(yīng)遠(yuǎn)離,這樣我們處置風(fēng)險的代價會大幅度下降。對于不能規(guī)避和遠(yuǎn)離的風(fēng)險源,也要視具體情況采取適宜的措施,對預(yù)估風(fēng)險后果嚴(yán)重的應(yīng)嚴(yán)控,對預(yù)估風(fēng)險后果不嚴(yán)重的也可以采取風(fēng)險自留的辦法,通過加強(qiáng)施工期間的監(jiān)控等手段提高施工的安全性,取得較為經(jīng)濟(jì)的效果。
13工程防排水13.1一般規(guī)定13.1.1為避免過分要求高指標(biāo)或片面降低防水標(biāo)準(zhǔn)造成工程造價高或維修使用困難,地下工程防水應(yīng)做到定級準(zhǔn)確、方案可靠、施工簡便、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理。13.1.2地下工程不僅受地下水、上層滯水、毛細(xì)管水等作用,也受地表水的作用;同時隨著人們對水資源保護(hù)意識的加強(qiáng),合理開發(fā)利用水資源的人為活動將會引起水文地質(zhì)條件的改變,也會對地下工程造成影響;因此防水設(shè)計應(yīng)以保證結(jié)構(gòu)安全、耐久性、耐蝕性和使用要求為原則。13.1.3地鐵隧道工程為大型構(gòu)筑物,長期處于地下,時刻受地下水的滲透作用。防水系統(tǒng)成敗直接影響結(jié)構(gòu)耐久性和地鐵的安全運營,因此提倡“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合”。主要從材料角度要求在地鐵工程中剛性材料與柔性材料結(jié)合使用,互取所長。“多道設(shè)防”是針對地鐵工程的特點和要求,通過材料和構(gòu)造措施發(fā)揮各自作用以確保地鐵工程的防水防腐要求。因此,目前地鐵防水采用了防水混凝土結(jié)構(gòu)自防水,并在結(jié)構(gòu)迎水面設(shè)置柔性防水層的措施。重慶地區(qū)地質(zhì)條件特殊,部分穿越山嶺的區(qū)間隧道僅采用防水措施難以滿足工程要求,因此提出了限量引排的觀點,但需滿足排水不會
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