北宫门站龙背村站区间设计说明下册a

PAGE目录TOC\o"1-1"\h\z\t"标题2,2,标题3,3,第二级表节号,2,第三级表条号Char,3"第1章概述11.1设计依据、范围11.1.1设计依据11.1.2工程概况11.1.3设计范围11.2周边环境及地形地貌11.2.1周边环境及外部条件11.2.2地形地貌21.3地质、水文条件21.3.1工程地质概况21.3.2水文地质概况31.3.3工程地质评价4第2章设计原则与主要技术标准52.1设计原则52.2主要技术标准及规范52.2.1主要技术标准52.2.2设计规范与标准5第3章平、纵断面设计63.1隧道平面63.2隧道纵断面6第4章区间明挖段隧道、路堑及路基结构设计74.1主要施工方法论述74.2围护结构与主体结构方案比选74.2.1围护结构方案选定74.2.2主体结构方案比选84.3主体结构设计84.3.1结构净空84.3.2结构尺寸的拟定84.4结构计算94.4.1明挖箱形断面结构计算94.4.2明挖U型槽断面结构计算104.5施工缝、变形缝的设置114.5.1施工缝114.5.2变形缝114.6围护结构设计12第5章结构防水与排水135.1设计原则和标准135.2主要技术要求135.3隧道排水135.4路基排水13第6章工程筹划及其他146.1工程特点及施工总体安排146.2施工步骤146.3施工场地围挡及平面布置146.4施工期间交通组织146.5地下管线的处理建议146.6施工主要进度指标及工期安排146.7施工监控量测146.7.1施工监测目的与项目146.7.2测点布置、监测手段与监测频率156.8地下水对钢筋的腐蚀性防护措施156.9环境保护156.9.1施工中的环境保护156.9.2运营中噪声防治的结构设施156.10杂散电流的防治156.11雨棚15第7章问题及建议16第1章概述1.1设计依据、范围1.1.1设计依据《xx地铁xx工程可行性研究报告》《地铁xx初步设计技术要求》（试行稿）《xx地铁xx工程初步设计文件组成与内容》xx市市政工程设计研究总院《xx地铁xx初步设计文件组成格式要求》xx城建勘测设计研究院有限责任公司《xx地铁xx工程岩土工程勘察报告》（初步勘察阶段）线路平纵断面图（电子文件）相关的技术联系单及会议纪要1.1.2工程概况xx地铁xx起自南四环路北侧马家楼，向北沿马家堡西路、菜市口大街、宣武门外大街、宣武门内大街、西单北大街、西四南大街、西四北大街、新街口南大街至新街口，由新街口向西，沿西直门内大街、西直门外大街至首都体育馆后转向北，沿中关村大街至清华西门，之后向西进入颐和园路，经圆明园、颐和园，终至龙背村，线路全长28.154km。穿越丰台、宣武、西城、海淀等四个行政区，是xx市轨道交通线网中的骨干线路，是南北交通大动脉。北～龙区间设计起点桩号K26+591.00，设计终点桩号K27+819.00，区间全长1228.00m。地铁xx北段线路成府路站～北宫门站的几个区间均采用盾构法施工，本段线路盾构由颐和园站出发向西北方向推进到达北宫门站，盾构采用小车过站经由北宫门站继续北进，到达清河南岸DN700超高压燃气管之前，盾构机从盾构接收井起吊出地面。盾构接收井以后均采用明挖法施工。因此，北～龙区间具有如下几种结构型式：盾构隧道、明挖隧道、路堑结构及路堤结构。按照初步设计文件编制统一规定，将北～龙区间工程土建结构初步设计文件分为二册：第一分册设计说明书，第二分册区间结构图纸。根据结构型式的多样性并结合专业技术分类，说明书及图纸又各自分为上、下两册。本册为说明书下册，内容为北～龙区间明挖隧道、路堑及路基结构初步设计说明书。1.1.3设计范围本册设计范围为：自北～龙区间设计起点K26+591.00，至北～龙区间设计终点K27+819.00间的区间土建结构初步设计。其中，区间人防段按地铁xx设计接口要求，由二炮设计院负责设计；本区间在区间低点设置区间排水泵房一座，泵房与区间联络通道合建。1.2周边环境及地形地貌1.2.1周边环境及外部条件本区间线路自北宫门站出发以后基本沿颐和园路布置，出颐和园路向北与清河相交，此处有一条DN700的超高压燃气管道需进行特殊的加固处理；线路穿越清河后需经过房屋密集的居民区，此段线路平行京密引水渠向北延展，位于京密引水渠东岸，线路与京密引水渠之间的最小水平距离约50m；此后与五环路红山口高架桥相交；穿越五环路后，线路开始爬坡出地面，五环路以北为大片民房及菜地。地表水主要为现状清河，清河为复式梯形断面，下底宽10m，上口宽32m，河底标高43.995m，主要水源为生活污水，经与河道部门协商在施工期间可断流。控制性管线共有两条。其一为清河南岸DN700超高压燃气管，燃气管对应右线桩号为K27+136.60，管外顶高42.56m；其二为龙背村泄洪渠南侧两根并行的DN500高压燃气管，燃气管对应右线桩号为K27+763.03和K27+764.13，管外顶高48.35m；经与燃气公司协调，两处燃气管均不能改移。因此由我院提出隧道施工期间燃气管加固方案，报请燃气公司批示。燃气公司对我方提出的加固方案已经原则上表示认可。具体的加固方案如下：1、区间过DN700超高压燃气管施工时，采用预先支承的方案。即：区间施工前，将燃气管上方管中心两边各2m范围土体挖至燃气管底高程，综合考虑地铁区间结构位置、尺寸，施做φ1000钻孔灌注桩，燃气管每侧各4根，共8根。然后在桩位置燃气管下方施做钢筋混凝土横梁。区间明挖施工时，燃气管的自重可以通过横梁传递于支承桩。由于横梁和桩的刚度较大，可保证燃气管处于安全状态。区间施工时暴露的燃气管外表面，以钢板外壳覆盖，以免碰撞。区间结构完成后，地面回填以前，在区间结构与燃气管之间施做钢筋混凝土方涵，涵内填沙、涵顶设活动盖板。方涵可保护地铁运营的安全，活动盖板方便燃气管的检修与维护。隧道结构顶距离管底1.52m.2、由于φ500的高压燃气管位于区间结构下方，为减少区间施工及地铁运营中，地铁与燃气管之间的相互干扰。在地铁区间施工前，首先施做2.5×1.2m钢筋混凝土方涵,涵内填沙，将与地铁相交范围内的燃气管包裹于方涵内，然后在DN500高压燃气管两侧设置两排钻孔灌注桩，燃气管上方施做3m净宽50cm厚C30钢筋混凝土板，板上的力传递于板下的钻孔灌注桩。顶板及方涵可保证地铁施工及运营过程中，不会对燃气管造成直接影响。其他的管线有清河北岸Φ1000污水管、五环路红山口高架桥下的Φ300污水管、36×25电信管、五环路以北的Φ400污水管和DN50给水管。这些管线不对隧道结构的施工造成重大影响，施工期间拆除部分污水管线、悬吊加固部分电信、电力及给水管线。控制性构筑物主要为五环路红山口高架桥，线路从红山口高架高架桥eq\o\ac(○,11)、eq\o\ac(○,12)、eq\o\ac(○,51)、eq\o\ac(○,52)墩之间穿过，桥梁全宽28.5m。该桥跨上部结构为39.272+39.272＝78.544m预应力混凝土连续箱梁；下部结构为钢筋混凝土双片墩，5.5×5.5×2.0m承台，下接4根直径1.2m钻孔灌注桩。为减小区间隧道施工对桥梁基础的扰动，首先在桥梁全宽范围内沿隧道两侧施做φ1000的钻孔灌注桩，桩间距1.6m。φ1000的围护桩可最大限度的减小明挖隧道施工开槽对桥梁基础土体的扰动，保证桥梁的结构及运营安全。此外，清河南岸现况为总后油料部加油站，加油站的地下储油库埋置较深，影响盾构通过。加油站处拟建盾构接收井，因此加油站成为控制性的拆迁地物。经多次赴加油站进行实地踏勘及拆迁调查，并将现场了解的情况及时上报总体组及业主，经各方不懈努力，拆迁工作已取得初步成果，总后油料部原则上同意拆迁，拆迁费用及搬迁地址需进一步由业主与总后油料部协商确定。在xx初步设计的现场调查中，了解到规划颐阳路的下行线将与北～龙区间隧道在五环路同一桥孔下通过，两线斜交，交角约为10°；颐阳路的上行线将与北～龙区间隧道在五环路以北相交，交角约为55°。颐～阳路正处在施工图设计过程中，计划今年年底施工完成。xx计划明年开始施工，因此地铁施工时将与颐～阳路发生干扰。如果道路先行施工，将对地铁施工造成三方面的影响，其一，可减少地铁的拆迁面积，两线相交部分的拆迁将由道路施工时完成；其二，地铁施工开槽将破坏新建道路的路面路基结构，施工期间影响道路交通；其三，路面的车辆荷载将增加地下隧道结构的荷载，隧道结构设计与计算时需考虑活载的影响。以上情况已经上报总体组与业主，经首规委的协调，已经取得初步成果。计划在两线相交区段的道路路面铺设临时道路方砖，首先保证道路按时通车。地铁明挖施工时，拆除路面方砖，待地下隧道完成以后将路面恢复成为原道路设计的路面结构形式。1.2.2地形地貌该段地面现况路处起伏不大，在非现况路处有些起伏，地面高程在48.92～51.40m之间。1.3地质、水文条件1.3.1工程地质概况人工填土层：粉土素填土=1\*GB3①层：褐色～褐黄色，湿，稍密，含砖渣、灰渣、水泥块、树根等，局部为粉质粘土填土；房渣土杂填土=1\*GB3①1层：杂色，稍密，稍湿～湿，含砖块、石块，局部为生活垃圾。该层总厚为0.80～3.00m，层底标高为40.24～50.38m。新近沉积层：粉土②层：褐黄色，中密～密实，压缩模量EsP0+100=8.3～10.0MPa，属中压缩性土，含云母、氧化铁、姜石、少有机质，夹粉质粘土透镜体；粉质粘土②1层：褐黄色，软塑～可塑，以可塑为主，EsP0+100=4.1～7.5MPa，属中高压缩性土，含云母、氧化铁、螺壳，夹粘土或粉土透镜体。该层内分层厚度变化较大，该层层厚0.80～5.40m，层底标高为43.65～46.20m。第四纪全新世冲洪积层（Q41al+pl）：粉土③层：褐黄色，中密～密实，压缩模量EsP0+100=15.8～24.5MPa，属低压缩性土，含云母、氧化铁、姜石、少有机质，夹粉质粘土透镜体；粉质粘土③1层：褐黄色，软塑～可塑，压缩模量EsP0+100=4.5～6.7MPa，属中～中低压缩性土，含云母、氧化铁、螺壳，仅在Q151#钻孔以北分布；粉细砂③3层：褐黄色，中密～密实，湿，标准贯入击数N=22～31，属中～低压缩性土，含云母、氧化铁、少量砾石，局部夹粘性土薄层和中粗砂透镜体；中粗砂③4层：褐黄色，中密～密实，湿，标准贯入击数N=29～45，属中低～低压缩性土，含云母、氧化铁，局部夹中砂薄层；圆砾③5层：杂色，密实，湿～饱和，重型动力触探击数N63.5=23～62，实测剪切波速Vs=335.7～393.3m/s，属中低～低压缩性土，以圆砾为主，一般粒径5～20mm，最大粒径80mm，大于2mm砾石含量约占总重量的55%，砾石成份主要为砂岩、灰岩。该层内分层厚度变化较大，该层层厚3.20～8.90m，层底标高为36.31～40.45m。粉质粘土④层：褐黄色～灰色，软塑为主局部硬塑，压缩模量EsP0+100=6.4～9.4MPa，属中高压缩性～中低压缩性土，含云母、氧化铁、姜石、螺壳碎片，局部分布并夹粘土透镜体；粉土④2层：褐黄色～灰色，中密～密实，压缩模量EsP0+100=8.2～14.9MPa，属中高压缩性～低压缩性土，含云母、氧化铁、姜石，局部夹粉质粘土、粉砂透镜体；粉细砂④3层：褐黄色，中密～密实，饱和，标准贯入击数N=35，属低压缩性土，仅在Q151#以北呈透镜体分布；中粗砂④4层：褐黄色，中密～密实，饱和，标准贯入击数N=23～48，属低压缩性土，含个别砾石，分布不连续。本层内分层厚度变化较大，粉土主要分布在Q146#孔以北。本层厚度为1.80～5.40m，层底标高为33.28～36.30m。第四纪晚更新世冲洪积层（Q3el）：卵石圆砾=5\*GB3⑤层：杂色，密实，湿～饱和，重型动力触探N63.5=39～92，实测剪切波速Vs=384.0～414.3m/s，属低压缩性土，一般粒径10～30mm，最大粒径105mm，粒径大于20mm颗粒含量约为总质量50％，中粗砂充填，母岩成份为辉绿岩、砂岩和砾岩，局部夹砂土或粘性土透镜体。该层厚度4.40～8.40m，层底标高为25.08～30.82m。粉质粘土=6\*GB3⑥层：褐黄色，可塑～软塑，压缩模量Esp0+100=10.5～13.2MPa，属中压缩性土，含云母、氧化铁，局部夹粉土薄层或透镜体；粉土=6\*GB3⑥2层：褐黄色，密实，很湿，压缩模量Esp0+100=22.9～40.1MPa，属低压缩性土，含云母、氧化铁，局部夹粘性土薄层或透镜体；细中砂=6\*GB3⑥3层：褐黄色，密实，饱和，标准贯入击数N=31～39，属低压缩性土，含个别砾石，局部夹粉土薄层或透镜体。本层分布不连续，厚度变化较大，厚度0～5.00m以上，层底标高小于27.74m。卵石圆砾=7\*GB3⑦层：：杂色，密密实，饱和和，重型动动力触探N63..5=555～74，剪切波波速Vs大于4000m/s，属低压压缩性土，亚亚圆形，一一般粒径15～25mm，最大大粒径1110mm，粒径径大于200mm颗粒粒含量约为为总质量的的55％；中粗粗砂充填，母母岩成份为为辉绿岩、砂砂岩和砾岩岩；中粗砂=7\*GB3⑦1层：：褐黄色，密密实，饱和和，标准贯贯入击数N=47～48，属低压压缩性土，含含个别砾石石，局部夹夹粉土或中中粗砂薄层层或透镜体体；本层总层厚大于于3.300m，层底底标高小于于21.008m。粉质粘土=8\*GB3⑧层：：褐黄色，可可塑，压缩缩模量Essp0+1100=115.2～17.11MPa，属低压压缩性土。该层厚度0～55.30mm，层底标标高小于227.488m。第四纪晚更新世世残积层（Q3el）：细粒混合土eqq\o\\ac(○,c)层：：棕红～杂杂色，饱和和，压缩模模量Espp0+1000=111.2MPPa，属中中低～低压压缩性土，含含氧化铁、风风化砂岩、泥泥岩碎屑，接接近基岩表表面岩石碎碎屑含量逐逐渐增大。仅Q144、Q1146、Q147钻孔见本本层，层厚厚0~5.33m，层顶面面标高小于于27.998m。二迭纪红庙岭组组碎屑沉积积岩（P2h）：含砾粗砂岩：灰灰色~灰白色，风风化面呈肉肉红色，厚厚层状，成成份以石英英为主，硅硅质胶结，局局部含砾，最最大砾径约约20mmm。该地层层在线路西西侧黑山扈扈路西山坡坡有出露，岩岩层走向N85ººE，倾向NW，倾角30º~~40º。岩石抗抗压强度试试验成果报报告见附件件21页。仅Q144、Q1146、Q147钻孔见本本层，层顶顶面标高小小于27..48m，层层厚不详。有关各土层的分分布及各层层土的物理理力学性质质详见《工工程地质纵纵剖面图》及及《岩土物物理力学性性质综合统统计表》。1.3.2水文地地质概况地下水概况1)潜水第一层地下水属属潜水，在在《工程地地质纵剖面面图》上代代号为（-）：含水水层主要为为粉细砂③3层、中粗粗砂③4层和圆砾③5层，水位位标高为38.441～40.888m（水位埋埋深为8.32～13.277m），观测测时间为22003年4月1日～4月2日。在K26++300以南由于于本层层底底缺失粉质质粘土④层和粉土④2层相对隔隔水层，致致使本层地地下水直接接向下补给给到第二含含水层，因因此出现水水位不连续续。该层水水补给来源源为大气降降水补给和和侧向径流流补给，以以侧向径流流和向下越越流补给下下层承压水水含水层，该该层水与地地表水联系系密切。2)层间水第二层地下水属属层间水，在在《工程地地质纵剖面面图》上代代号为（=）：含水水层为中粗粗砂④3层、中粗粗砂④4层和卵石石圆砾⑤层，本段段线路内不不具有承压压性，故称称层间水。由由于本线路路段内相对对隔水层不不连续，本本层地下水水与下伏细细中砂⑥3层、卵石石圆砾⑦层、中粗粗砂⑦1层承压水水连通，在在本区形成成同一含水水层。本层层地下水连连续分布，渗渗透系数大大，为强透透水层，水水位标高为为34.774～35.511m（水位埋埋深为13.663～16.144m），观测测时间20003年4月1日～4月2日。该含水水层主要接接受侧向径径流补给及及越流补给给，以侧向向径流方式式排泄，地地下水流向向自西向东东。地下水的腐蚀性性评价：依据国家标准《岩岩土工程勘勘察规范》（GB50021-2001）第12.2.1条“水、土对混凝土结构的评价”及第12.2.2条“水对钢结构的评价”进行综合评价，初步综合评价结果如下：拟建场区地下水水对混凝土土结构无腐腐蚀性；对对钢结构具具弱腐蚀性性；在干湿湿交替环境境下对钢筋筋混凝土中中的钢筋无无腐蚀性；；在长期浸浸水条件下下对钢筋混混凝土中的的钢筋无腐腐蚀性；综综合评价为为弱腐蚀性性。历年最高水位：：1959年水位位标高：接近自然然地面；1971～19973年水位标标高：466.0m；；建议抗浮设防水水位标高：：根据历年年最高水位位，参考钻钻探时的实实测地下水水位，并考考虑隧道围围岩的透水水性，建议议本地段抗抗浮设防水水位按标高高42.000～45.0mm考虑。1.3.3工程程地质评价价隧道围岩根据本次钻探资资料和线路路结构断面面图，隧道道穿过的岩岩土层，可可分为以下下几段：自自K26+064～K26+400段线路穿穿过的土层层主要为卵卵石圆砾⑤层、中粗粗砂④4层、粉细细砂④3层和圆砾③5层、粉细细砂③3层，隧道道可挖性以以Ⅲ级为主。KK26+400～出地面面，线路穿穿过的主要要土层为粉粉土②层和粉质质粘土②1层和粘质质粉土填土土①层，隧道道可挖性主主要为Ⅰ～Ⅱ级抗震设防烈度根据《xx地区区建筑地基基基础勘察察设计规范范》（DBJ001-5001-922）附录：：《xx地区地地震烈度区区划图》（50年超越概概率10％），拟拟建线路位位于地震基基本烈度8度区内。建筑场地分类本段线路自地面面下25m深度范围围内土层平平均剪切波波速值Vsm为294～309mm/s，根据据《铁路工工程抗震设设计规范》（GBJ111-87），场地土类别为Ⅱ类即中硬场地土，建筑场地类别为Ⅱ类。液化判别根据《铁路工程程抗震设计计规范》（GBJ111-87）判别方法，经计算初步判别，该段自地面下20m深度范围内的饱和粉土及砂类土不液化。第2章设计原则与主要要技术标准准2.1设计原则则区间结构设计应应满足施工工工艺、行行车运营、城城市规划、环环境保护、防防水、防灾灾、防迷流流、防腐蚀蚀和人民防防空等要求求，符合技技术先进、安安全适用、经经济合理与与确保质量量的要求。区间主要构件的的设计使用用年限为100年。结构设计应根据据工程地质质和水文地地质条件及及城市规划划要求，结结合周围地地面既有建建筑物、管管线及公交交状况，通通过对技术术、经济、环环保及使用用功能等的的综合比较较，合理选选择施工方方法和结构构型式。区间结构的净空空尺寸除满满足建筑限限界要求外外，尚应考考虑施工误误差、结构构变形、后后期沉降的的影响。结构设计应符合合强度、刚刚度、稳定定性、耐久久性、抗浮浮和裂缝开开展宽度验验算的要求求，并满足足施工工艺艺的要求。结构计算模式符符合结构的的实际工况况条件，并并充分考虑虑结构与地地层的相互互作用和施施工中已形形成的支护护结构的作作用。区间结构的抗震震设计，应应根据“xx地铁xx工程场场地地震安安全性评价价报告”及有关规规范进行设设计。区间结构在规定定的设防部部位按5级人防设设防。结构设计采取防防止杂散电电流腐蚀的的措施。钢结构及钢连接接件应进行行防锈与防防火处理。区间隧道防水应应遵循“以防为主主，刚柔相相济，多道道防线，因因地制宜，综综合治理”的原则。以以结构自防防水为主，外外防水（附附加防水）为为辅，关键键是处理好好施工缝、变变形缝等薄薄弱环节的的防水。地下水对混凝土土结构或钢钢结构有腐腐蚀的地段段，应进行行防腐处理理。对于各类型的区区间结构，可可视其使用用条件和荷荷载特性等等情况，宜宜选用与其其特点相近近的结构设设计规范进进行设计。受受力明确且且具备条件件的，应按按极限状态态设计。2.2主要技术术标准及规规范2.2.1主要要技术标准准区间隧道主要构构件的安全全等级为一一级。区间隧道的耐火火等级为一一级。结构按8度抗震震设防；结构按5级人防防设防；混凝土裂缝控制制标准：迎迎土面≤0.2mmm，背土面≤0.3mmm。区间隧道应分别别对其施工工阶段和正正常使用阶阶段进行强强度计算，必必要时尚应应进行刚度度和稳定性性计算。结构设计应按最最不利地下下水水位情情况进行抗抗浮稳定性性验算，在在不计侧壁壁摩阻力时时，其抗浮浮安全系数数不得小于于1.055；当计及及侧壁摩阻阻力时，其其抗浮安全全系数不得得小于1..15。当当结构抗浮浮不能满足足要求时，应应针对施工工阶段和使使用阶段采采取相应的的工程措施施，但不宜宜采用消浮浮或底板锚锚杆的措施施。盾构区间衬砌结结构变形验验算：直径径变形≤1‰D（D为隧道外外径）防水标准：区间间隧道防水水标准为二二级。防水水设计按要要求为：在在0.6MMPa外水压力力下，环缝缝张开6mmm、纵缝缝张开6mmm时不渗渗漏。采用暗挖法施工工的隧道，地地面沉降量量一般控制制在30mmm以内，隆隆起量控制制在10mmm以内。2.2.2设计计规范与标标准《地下铁道设计计规范》(GB5501577-92))《地下工程防水水技术规范范》(GB5501088-20001)《锚杆喷射混凝凝土支护技技术规范》(GB5500866-20001)《铁路隧道设计计规范》(TB1100033-99))《铁路工程抗震震设计规范范》(GBJ111--89)《建筑地基基础础设计规范范》(GB55007--20022)《建筑结构荷载载规范》(GB5500099-20001)《建筑抗震设计计规范》(GB5500111-20001)《建筑结构可靠靠度设计统统一标准》(GB5500688-20001)《建筑基坑支护护技术规程程》(JGJ120--99)《建筑桩基技术术规范》(JGJ94-994)《建筑地基处理理技术规范范》(JGJ79-991)《混凝土结构设设计规范》(GB5500100-20002)《人民防空工程程设计规范范》(GB5502255-95))《盾构法隧道防防水技术规规程》(DBJ008-500-96))第3章平、纵断面设计计3.1隧道平平面本段线路南接北北宫门站（K26++591..00），然后后以R-3500m转向西西北，为使使北宫门站站靠近路口口及避免施施工对中央央党校的干干扰，线路路偏移颐和和园路西侧侧，结合盾盾构之线间间距的要求求在K26++591～K27++085地段线间间距不小于于2D，之后两两线逐渐并并拢，线间间距变为55m,并以此线线间距从五五环路一跨跨桥孔下穿穿过，过五五环后以R=4500m半径转转向正北，然然后爬出地地面接龙背背村地面站站，到达区区间设计终终点（K27++819..00）。本段段区间线路路全长12228m。3.2隧道纵纵断面本区间纵断出北宫宫门站后以以3‰坡度爬坡坡到达区间间高点，此此变坡点里里程K26+650..00，变坡点点处设置竖竖曲线，起起、终点里里程分别为为K26＋635.00及K26＋665.00，竖曲线线半径为55000mm；由于受受到K27++136..60处DN7000mm的超超高压燃气气管线控制制，线路由由区间高点点变坡以33‰坡度下行行到达区间间最低点，变变坡点里程程K27+120.00，变坡点点处设置竖竖曲线，起起、终点里里程分别为为K26＋079.550及K26＋160.550，竖曲曲线半径为为30000m；下穿穿燃气管及及清河以后后再以24‰最大纵坡坡爬出地面面接龙背村村站。第4章区间明挖段隧道道、路堑及及路基结构构设计4.1主要施工工方法论述述根据线路平纵布布置，考虑虑周边环境境及场地情情况，结合合车站形式式，本标段段区间采用用盾构法施施工及明挖挖法施工。北宫门站（K226+5991）～清河河南岸（K27++085）采用盾盾构法施工工此段线路基本布布置在市政政道路红线线范围内，沿沿颐和园路路布设。正正线间无辅辅助线，其其间距满足足盾构法施施工双线距距离≥2D(D为盾构外外径)的要求。拟拟建线路经经过北宫门门公交车场场后斜穿颐颐和园路，沿沿线的重要要地物、建建(构)筑物主要要为颐和园园路两侧的的民房及商商用铺面房房等，区间间隧道结构构与其距离离满足结构构安全、施施工可行、对对周边建筑筑物影响较较小的要求求。因此，在在本段区间间内，线路路及周边环环境相对简简单、地质质条件允许许，基本无无限制采用用盾构法施施工的因素素。本区间施工方案案为：采用用两台单圆圆盾构机自自颐和园站站始发，沿沿双线向北北宫门站方方向推进，结合北宫门站明挖法方案盾构采用小车过站，然后继续向前推进到达清河南岸盾构接收井。此段线路盾构法施工长度为494m。清河南岸（K227+0885）～五环环路以北（K27++560..879）采用明明挖法施工工本段线路与前段段线路相比比，周边环环境较为复复杂。影响响结构施工工及隧道线线型的重要要控制因素素有：清河河南岸DN7000超高压天天燃气管线（K27++136..60）、清河河（K27++152..00）、五环环路红山口口高架桥（K27++308..00）。综合合考虑以上上控制因素素及线路纵纵断面，此此区段采用用明挖法施施工。原因因有以下三三点：[11]、为保证施施工安全及及运营时结结构防水的的良好性能能，并结合合盾构接受受井的施工工，采用明明挖法施工工穿越清河河，并采用用钻孔灌注注桩加横梁梁的方式对对天燃气管道进进行特殊的的加固处理理。[2]、隧道穿穿越五环路路红山口高高架桥时，两两线并行从从红山口高高架桥的一一个桥跨间间穿过，为为减小隧道道结构施工工对桥梁基基础的影响响，亦采用用明挖法施施工，在红红山口高架架桥下局部部采用加密密钻孔灌注注桩围护结结构，尽量量减小隧道道施工时对对桥梁桩基基础周围土土体的扰动动，以保证证桥梁的结结构稳定和和运营使用用的安全。[3]、从隧道纵断面上可以看出，区间变坡点设在清河南岸（K27+120）处，过清河以后线路以24‰的纵坡爬出地面，至五环路以北隧道结构顶的覆土厚度小于6m，路由经过处为大片破旧民房，考虑施工安全及经济因素，五环以北隧道亦采明挖法施工。五环路以北（KK27+5560.8879）～龙背背村站（K27++819）为路堑堑及路基隧道穿越清河后后以24‰的最大坡坡度出地面面，前进至至五环路以以北（K27++560..879）位置时时结构顶已已经出地面面，因此从从此处开始始采用U型槽断面面。路堑段段采用明挖挖法施工，路路堑长度共共140m。K27++700～K27++819为长度1119m的地面线线。地面线线采用路堤堤挡墙。综上所述，本区区间采用两两种施工方方法：盾构构法、明挖挖法。结构构形式包括括：盾构4494米（两台单单圆盾构机机自颐和园园站始发，向向北推进，到到达北宫门门站后采用用小车过站站，然后继继续北进到到达设在清清河南岸的的盾构到达达井。）；；矩形框架架结构4775.8779m（由于曲曲线加宽的的影响共设设置6种明挖隧隧道断面）；；U型槽结构构139..121mm；路堤挡墙墙119m。4.2围护结构构与主体结结构方案比比选4.2.1围护护结构方案案选定本区间明挖段最最大开挖深深度16..5m,基坑两侧侧各50mm范围内地地面上无高高大建筑物物，现况地地下管线较较少，控制制性管线可可先期进行行特殊的加加固处理，结结构处于地地下承压水水位以上，因因而围护结结构的选择择范围以较较为常用的的钻孔灌注注桩、土钉钉墙为主。下下面对两种种围护结构构作一对比比说明。表4.2.1-1围护结构构表项目钻孔桩土钉墙适用范围适于基坑侧壁安安全等级一一、二、三三级；降水水条件适于基坑侧壁安安全等级二二、三级；；降水条件件；基坑深深度不大于于12m施工难易较易容易施工机械大型钻机小型钻孔设备工期较快快环境影响场地较大，对环环境略有影影响施工场地小，对对环境无影影响估价1000元/mm2500元/m22从上表可知，清清河南岸至至五环路基基坑深度大大于12mm，应采用钻孔孔灌注桩围围护，并且且为保证五五环路桥梁梁基础稳定定，五环路路桥区范围围内局部采采用加密的的钻孔灌注注桩围护。五五环路以北北明挖部分分区段、路路堑段都可可以选择土土钉墙作为为围护结构构，从技术术、经济方方面比较，土土钉墙适宜宜于五环路路以北区间间基坑支护护。由于五五环路以北北隧道与京京密引水渠渠平行，最最小水平距距离50mm，地下水水位较高，为为保证施工工安全，本本设计仍然然选定在KK27+085～K27+560..879明挖框架架断面段采采用钻孔灌灌注桩作围围护结构，在在K27+560..879～K27+7000路堑结构构段则采用用土钉墙作作围护结构构。4.2.2主体体结构方案案比选明挖隧道断面比比选本区间结构的特特点是，区区间起始段段为盾构，线线间距≥2D(D为盾构外外径)，盾构接接收井以后后为明挖段段，明挖隧隧道结构线线间距越小小越经济，因因此从盾构构接收井以以后线间距距渐变为55m,渐变段采采用单跨矩矩形断面（双双单洞断面面），线间间距5m区段采采用双跨矩矩形断面（带带中墙矩形形断面）。总总体上共设设置单跨矩矩形、双跨跨矩形两种种断面。由由于受到曲曲线加宽的的影响，两两种断面又又根据加宽宽值的不同同详细划分分为6种明挖隧隧道断面。路基断面比选线路出地面以后后，可采用用碎石放坡坡路基和路路堤挡墙两两种路基形形式。表4.2.2-11路基结构构表项目碎石放坡路基路堤挡墙永久占地范围较大较小沉降量较大较小附属设施安装较难容易工期快较快与两端结构的结结合与两端结构不易易交接与两端结构容易易交接造价便宜较便宜根据规划部门的的要求，地地面线两侧侧在地铁建建成以后将将新建居民民小区，为为减少地铁铁对居民的的干扰，以以后将在路路基两侧设设置隔音屏屏障，路堤堤挡墙可直直接作为隔隔音屏障的的基础结构构而无需另另外施做基基础，再综综合考虑上上表中的各各种因素，最最终选定路路堤挡墙作作为地面线线路基结构构。4.3主体结构构设计4.3.1结构构净空明挖框架断面净净空线间距由10..55m调整为5..0m，线间距距在调整过过程中为变变数，同样样考虑施工工误差、测测量误差、结结构变形等等为50mmm；线间距大大于5m时，采采用单跨矩矩形断面，结结构净空宽宽为4.22m，结构构净空高44.76m；线间间距等于55m时，采采用双跨矩矩形断面，结结构净空宽宽为9.33m，结构净空空高4.76m。线间距5.0mm段结构净净空宽×高＝9.3××4.76m。路堑段断面净空空路堑段断面净空空也考虑施施工误差、测测量误差、结结构变形等等因素为550mm，此此段线间距距为5.00m，则结构构净空宽为为9.3m，底板梗梗斜长×高＝0.66×0.3mm。4.3.2结构构尺寸的拟拟定明挖箱形断面明挖箱形断面材材料采用钢钢筋混凝土土C30，结结构厚度分分别如下表表。表4.3.2-1明挖箱形形结构厚度度表断面位置顶板厚度(mmm)边墙厚度(mmm)底板厚度(mmm)K27+085～～K27+2222.997450450500K27+222..97～K27+5560.8879500450550路堑结构断面路堑结构断面采采用钢筋混混凝土C330，各断断面厚度见见下表。表4.3.2-22路堑结结构断面厚厚度表断面位置K27+560.8879～K27+603.337927+603.3379～K27+641.8879K27+641.8879～K27+670K27+670～K27+700底板厚度(mmm)800700600500侧墙厚度(mmm)700600500400路堑段平面上置置于现况五五环路以北北的居民区区内，地铁铁xx拆迁完完成以后，xx两侧将新建居民小区，为保证地铁列车独立安全的运行，避免线路两侧的道路交通、行人侵入地铁线路，在路堑段的两侧设置防撞护栏及防护栏，防护栏基础拟设置在路堑结构顶上。区间人防段围护护根据人防系统技技术要求，北北～龙区间间内需设置置隔断门两两道(即防护密密闭门+密闭门)，位于清清河南岸现现况总后油油料部加油油站下，即即明挖段起起点盾构接接收井内，与与盾构北端端相连，布布置在线路路无岔线的的直线段内内。人防段段预留长度度为18mm，桩号K27+085～K27+103，位于区区间明挖段段内。根据xx设计接接口要求，区区间人防段段的系统设设计(含隔断门门、门框墙墙、人防段段二次衬砌砌结构)由二炮院院负责，区区间隧道人人防段的工工点设计由由各工点单单位负责。本本册图纸仅仅为人防段的的围护结构构。4.4结构计算算4.4.1明挖挖箱形断面面结构计算算荷载与组合a.荷载表4.4.1-11荷载类型型表荷载类型荷载名称永久荷载结构自重地层压力隧道上部和破坏坏棱体范围围内的设施施及建筑物物压力水压力及浮力混凝土收缩及徐徐变作用设备重量地基下沉影响可变荷载基本可变荷载地面车辆荷载及及其冲击力力地面车辆荷载引引起的侧向向土压力地铁车辆荷载及及其冲击力力人群荷载其它可变荷载温度变化影响施工荷载偶然荷载地震荷载b.荷载组合分两种组合：永久荷载+可变变荷载永久荷载+偶然然荷载计算简图图4.4.1-11明挖框架架断面－计计算模型图图计算结果及分析析图4.4.1-22明挖框架架断面－荷荷载弯矩图图图4.4.1-33明挖框架架断面－荷荷载剪力图图

4.4.2明挖挖U型槽断面面结构计算算荷载与组合a.荷载表4.4.2-11荷载类型型表荷载类型荷载名称永久荷载结构自重地层压力破坏棱体范围内内的设施及及建筑物压压力水压力及浮力混凝土收缩及徐徐变作用设备重量地基下沉影响可变荷载基本可变荷载地面车辆荷载及及其冲击力力地面车辆荷载引引起的侧向向土压力地铁车辆荷载及及其冲击力力人群荷载其它可变荷载温度变化影响施工荷载偶然荷载地震荷载b.荷载组合分两种组合：永久荷载+可变变荷载永久荷载+偶然然荷载计算简图图4.4.2-11U型槽断面面－计算模模型图计算结果及分析析图4.4.2-22U型槽断面面－荷载弯弯矩图图4.4.2-33U型槽断面面－荷载剪剪力图4.5施工缝、变变形缝的设设置4.5.1施工工缝施工缝的设置应应尽量减少少，以保证证结构整体体性及防水水效果。明挖框架结构纵纵向施工缝缝共四处：：底板梗斜斜上3000mm处、边边墙与顶板板交接处梗梗斜下各一一处。路堑结构纵向施施工缝只有有两条：底底板与边墙墙结合处梗梗斜以上3300mmm处。明挖结构环向施施工缝按纵纵向每30m一道考考虑。4.5.2变形形缝根据结构型式、埋埋置深度、地地层变化情情况并结合合施工缝设设置变形缝缝。盾构段共设置33道变形缝缝。盾构进进出洞加固固区外设一一道变形缝缝；初勘地地质资料显显示，清河河以南2000m处有有基岩突起起，在基岩岩突起两端端一倍洞径径处各设置置一道变形形缝。明挖及路基段共共设置变形形缝6道，明挖挖起始位置置隔断门两两端；单跨跨矩形断面面与双跨矩矩形断面结结构分界处处；明挖框框架结构与与路堑结构构分界处；；路堑结构构与路堤挡挡墙结构分分界处；路路堤挡墙结结束处。4.6围护结构构设计本段围护结构侧侧壁安全等等级定为二二级。前文中围护结构构已经作过过选定，明明挖框架断断面段采用用钻孔灌注注桩(C25)作为围护护结构。明明挖起始～～DN7000燃气管区区段选用单单跨矩形断断面，两单单洞断面之之间有4mm左右的土土柱，此区区段围护结结构采用4排钻孔灌灌注桩，桩桩径φ800，纵纵向间距11.6m。DN7000燃气管～～明挖结束束区段围护护结构采用用2排钻孔灌灌注桩，桩桩径φ800，纵纵向间距11.6m。其中五五环路桥区区范围内采采用加密钻钻孔灌注桩桩围护，桩桩径φ1000，纵向向间距1..6m。顶冠梁为钢筋混混凝土C330，宽×高＝1.66×0.8m。根据计计算结果，基基坑内侧口口部分别设设置钢管临临时横撑二二道，钢管管φ402×10。临时时横撑竖向向间距5mm，纵向间间距3.22m。第一道道临时横撑撑自桩顶冠冠梁下1..5m撑起起。临时横横撑与钻孔孔灌注桩间间加设2根[33型钢钢腰梁传力力。路堑结构段埋深深较浅，采采用土钉墙墙作为围护护结构。土土钉墙墙体体喷射混凝凝土C200，厚度为为15cmm；钢筋网φ6，网格1000×100mmm；土钉φ25，竖×纵＝1×1.5mm，单根长长度依计算算而定。第5章结构防水与排水水5.1设计原则则和标准本段区间位于地地下承压水水位以上，结结构只受到到潜水、层层间水的影影响。防水水设计原则则是“以防为主主，刚柔结结合，多道道防线，因因地制宜，综综合治理。”并以结构构自防水为为主要防线线。区间结构防水等等级为二级级。施工缝缝、变形缝缝防水设计计以现行《地地下工程防防水技术规规范》(GB5501088-20001)为标准。5.2主要技术术要求明挖区间结构主主要采用结结构自防水水。结构采采用钢筋混混凝土C330，抗渗渗标号S88。明挖隧道结构顶顶板采用两两层3mmSBSS高聚物改改性沥青防防水卷材，侧侧墙采用厚厚度不小于于5mm的膨膨润土防水水板，底板板采用厚度度不小于55mm的膨膨润土防水水毯。回填填恢复地(路)面以前，结结构顶板施施作1000mm厚细细石混凝土土C15防水水板保护层层。明挖路堑结构侧侧墙采用厚厚度5mmm的膨润土土防水板，底板采用5mm的膨润土防水毯，防水毯内侧施做55mm厚混凝土C15保护层。施工缝(环、纵纵向)采用背贴贴式橡胶止止水带防水水。变形缝防水，主主要采用中中埋式橡胶胶止水带及及背贴式橡橡胶止水带带。变形缝缝用衬垫板板填充，靠靠洞内侧口口部填充嵌嵌缝膏，结结构内侧变变形缝设3300mmm宽、30mmm深预留留槽，设镀镀锌钢板接接水盒。路堑段结构口部部采用单层层胶粘带过过渡粘贴的的办法，达达到防水层层的封闭性性要求。其它细部防水要要求及止水水注浆的设设计等详见见总体院的的防水标准准图。5.3隧道排水水地铁xx北宫门门站～龙背背村站区间间在桩号K27++120处(变坡点)设置区间间排水泵房房。泵房布布设在两隧隧道之间，由由于受K27++120处线间距距限制，在在泵房平面面内按品字字形布置三三台污水泵泵，两备一一用。K26++650～K27++725段区间隧隧道内的积积水可沿整整体道床两两侧的排水水槽汇集至至排水泵房房的集水池池内，集水水池设计容容量30mm3,由污水泵泵提升排放放至邻近的的施政管网网。本区间间排水泵房房与区间联联络通道合合建，连同同区间隧道道结构均采采用明挖法法施工。具具体设计可可参见排水水泵房设计计图。5.4路基排水水K27+7000～K27++819为地面线线，地面线线通过路堤堤挡墙两侧侧的边沟排排水。其中中K26++560..879～～K27++725段设置雨雨棚，排水水边沟设计计起点对应应右线桩号号为K27++725，排水边边沟设计终终点对应右右线桩号为为K27++820，边沟为为梯形断面面，上口宽宽1m下底宽宽0.5mm沟深0.55m。在K27++725、K27++730处设置两两道0.5×0.5mm的横向截截水沟，路路堤段的雨雨水可通过过整体道床床两侧的排排水槽沿纵纵坡汇集到到横向截水水沟内，通通过横向截截水沟导流流至路基两两侧的排水水边沟，再再由排水边边沟排放至至龙背村现现况泄洪渠渠内。第6章工程筹划及其他他6.1工程特点点及施工总总体安排本段区间盾构段段长4944m，明挖段段、路堑段段共长6115m，地面线线长1199m。区间间南接北宫宫门站，北北端为龙背背村地面站站。明挖段段最大埋深深16.55m，有框架架断面、路路堑断面两两种结构型型式。地面面线采用路路堤挡墙结结构。明挖段施工由路路堑段结束束位置开始始向南进行行，在经过过五环路、DN7000燃气管时时，应首先先施做相应应的加固结结构。过清清河前根据据河道部门门的具体要要求做好断断流截水堤堤坝及相应应的导流措措施。盾构构接收井可可根据总体体组对于盾盾构工期的的安排先行行完成，人人防段隧道道等待盾构构施工基本本完成，盾盾构机已经经起吊出地地面后最后后完成。路路基挡墙段段施工时注注意DN5000燃气管的的加固保护护，首先完完成加固结结构以后再再施做挡墙墙。6.2施工步骤骤1)明挖框架结构施施工步骤为为：施作钻孔灌注桩桩→基坑开挖挖、施作桩桩间支护及及临时横撑撑→挖至坑底底设计标高高后施作底底板垫层→施作结构构外防水层层、防水层层保护层→模筑结构构钢筋混凝凝土→结构顶部部外防水层层、防水板板保护层施施作→地面下1mm内围护结结构凿除→结构顶部部回填，恢恢复地(路)面，结构构完成。2)路堑结构施工步步骤为：基坑开挖、施作作土钉墙围围护结构→挖至坑底底设计标高高后施作底底板垫层→施作结构构外防水层层、防水层层保护层→模筑结构构钢筋混凝凝土→地面下1mm内围护结结构凿除、施施作路堑结结构口部防防水节点→施做防撞撞护栏，结结构完成。6.3施工场地地围挡及平平面布置根据总体组下发发的技术要要求，盾构构接收井的的施工场地地布置在清清河南岸现现况加油站站内，总面面积约40000m22；明挖段段区间结构构斜穿规划划颐阳路上上下行两条条道路，施施工时需断断道。施工工场地设置置于五环路路以北现况况菜地内，平平面范围为为长约500m,宽40m。区间明明挖段及地地面线段施施工生产、生生活场地布布置在五环环路以北明明挖拆迁形形成的空地地内，总面面积约10000m22。6.4施工期间间交通组织织明挖段区间结构构斜穿规划划颐阳路上上下行两条条道路，施施工时需断断道。但规规划路的设设计与地铁铁设计同步步进行，现现处在施工工图设计阶阶段，因为为道路设计计的不确定定因素依然然存在，所所以不能作作为本次设设计的设计计依据。本本次设计依依据现况地地形进行交交通组织，施施工期间旧旧安和路断断道，机动动车从西侧侧京密引水水渠巡河路路绕行，留留置行人、非非机动车通通道。6.5地下管线线的处理建建议区间明挖及地面面线区段内内，与东西西走向穿过过地铁线路路的9条地下管管线相矛盾盾：表6.5-1管线加固固及拆改汇汇总表管线类型桩号处理方式管线长度(m))DN700燃气气K27+136..60特殊加固25电力K27+139..33悬吊加固25DN1000污污水K27+173..47拆除25DN300污水水K27+295..65拆除4536X25电信信K27+302