城市軌道交通結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工6第六章

1、城市軌道交通結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工Structural Design and Construction of Urban Rail Transit主講：周順華 教授同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院第六章 暗挖結(jié)構(gòu)設(shè)計目錄目錄第一節(jié) 概述第二節(jié) 隧道圍巖分級第三節(jié) 深埋隧道與淺埋隧道第四節(jié) 超前預(yù)支護設(shè)計第五節(jié) 初期支護設(shè)計與變形控制第六節(jié) 二次襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計第一節(jié) 概述 淺埋暗挖法是在淺埋情況下，圍巖不能形成承載拱時的一種施工方法。雖然該方法吸納了新奧法施工中信息化監(jiān)測的思路，但淺埋暗挖法與新奧法相比，在設(shè)計理念上有著本質(zhì)的區(qū)別嚴格控制威嚴的變心，否則會引起松動破壞或產(chǎn)生過量的變形并波及地表。 第二節(jié) 隧道圍巖

2、分級 圍巖分級的依據(jù)：（1）單一的巖性指標；（2）單一的綜合巖性指標；（3）復(fù)合指標。 圍巖分級的基本標準：鐵路隧道設(shè)計規(guī)范(TB100032005)。 圍巖級別的修正：結(jié)合地下洞室的特點，考慮地下水狀態(tài)、初始應(yīng)力等因素。第三節(jié) 深埋隧道與淺埋隧道（1）深埋和淺埋的判定方法 1. 根據(jù)隧道塌落拱高度深埋與淺埋隧道分界以2.5倍塌方高度來確定。當?shù)孛嫠交蚪咏?，可根?jù)下表判斷是否為淺埋隧道圍巖級別圍巖級別IIIIVV單線隧道覆蓋厚度5710141825雙線隧道覆蓋厚度82015203035 建議深埋與淺埋隧道建議深埋與淺埋隧道分界深度采用下列值：分界深度采用下列值：VI級圍巖為4D6D；V級

3、圍巖為2.5D3.5D；IV級圍巖為1.5D2.5D；III級圍巖為0.5D1.0D。 第四節(jié) 超前預(yù)支護設(shè)計（1）超前小導(dǎo)管法超前小導(dǎo)管是沿著開挖輪廓線向外將管壁帶空的小導(dǎo)管打入地層內(nèi)，并以一定壓力向管內(nèi)注具有固化作用的漿液，使圍巖形成注漿的固體，小導(dǎo)管自身起加筋的作用，即可以提高巖體的整體性，也可以封堵地下水。（2）管棚法管棚法是在隧道開挖之前，沿著隧道開挖輪廓線外的設(shè)定部位，鋪設(shè)鋼管，并可以通過鋼管的注漿孔向圍巖注漿，對管棚周圍的圍巖進行加固，使管棚成為隧道后續(xù)開挖的防護傘（棚），達到安全施工的目的。 1. 管棚的布設(shè) 2. 管棚法的設(shè)計計算模型管棚的設(shè)計參數(shù)主要包括管棚的數(shù)量、管徑、間

4、距等，在淺埋條件下，還得考慮各施工階段引起的沉降以便對沉降控制采取相應(yīng)的措施。（3）水平旋噴法在土層中水平（亦可作小角度的俯、仰和外斜）鉆進成孔，注漿管成水平狀，噴嘴由里向外移動進行旋噴注漿，適用于沙類土、粘性土、黃土和人工填土等地層。（4）冷凍法冷凍法是利用人工制冷技術(shù)加固含水地層的一種特殊工法，在擬建地下構(gòu)筑物周圍中安裝凍結(jié)管，并在凍結(jié)管內(nèi)循環(huán)低溫液體或氣體，是凍結(jié)管周圍的含水地層逐步結(jié)冰，形成凍土帷幕，然后再凍土帷幕包圍中安全的進行地下構(gòu)筑物施工。（5）淺層地表超前錨桿注漿加固法地表砂漿錨桿預(yù)加固是淺埋隧道預(yù)計破裂范圍內(nèi)從地表向下鉆孔灌入水泥砂漿再打入錨桿。使砂漿錨桿與巖土結(jié)成一體，提高

5、地層的整體強度和穩(wěn)定性，抑制隧道開挖后巖土體的移動，防止塌方事故的發(fā)生。第五節(jié) 初期支護設(shè)計與變形控制（1）初期支護的類型及適用條件 1. 噴射混凝土 2. 噴射鋼纖維混凝土 3. 水泥裹沙噴射混凝土 4. 錨桿 5. 型鋼拱架和格柵鋼架（2）初期支護設(shè)計 1. 初期支護的厚度 2. 強度等級 3. 鋼拱架 4. 鋼筋網(wǎng) 5. 錨桿（3）變形控制技術(shù) 1. 選擇合適的分步開挖方法 2. 選擇合適的超前預(yù)支護方法 3. 加強初期支護 4. 控制施工進尺及臺階長度 5. 加強現(xiàn)場監(jiān)測第六節(jié) 二次襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）計算原則 1. 隧道結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法，以可靠指標度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度； 2. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)承載力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的要求，分別按下列規(guī)定進行計算驗算：a.承載力及穩(wěn)定、b.變形、c.抗裂及裂縫寬度； 3. 結(jié)構(gòu)計算簡化模型的確定； 4. 隧道襯砌結(jié)構(gòu)一般按平面受力進行分析； 5. 淺埋結(jié)構(gòu)在地下水位以下時，還要進行結(jié)構(gòu)抗浮驗算。（2）計算模式