【正文】 重慶市軌道交通一號(hào)線（朝天門 — 大學(xué)城 ）工程可行性研究報(bào)告 第十二章 結(jié)構(gòu)工程 北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司 121 2021 年 12 月 第十二章 結(jié)構(gòu)工程 地下結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)依據(jù) 文件 ⑴ 《重慶市軌道交通一號(hào)線工程可行性研究報(bào)告》（北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司 重慶市軌道交通總公司 ） ⑵ 《重慶軌道交通 1 號(hào)線可行性研究工程地質(zhì)勘察報(bào)告》（重慶市勘測(cè)院，2021 年 2 月） ⑶ 《地鐵一號(hào)線人防干道測(cè)量技術(shù)總結(jié)》（重慶市勘測(cè)院， 2021 年 3 月） 設(shè)計(jì) 依據(jù) 規(guī)范 ⑴ 《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB501572021） ⑵ 《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（ GB502992021）； ⑶ 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500102021） ⑷ 《建筑結(jié)構(gòu)荷 載規(guī)范》（ GB500092021） ⑸ 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500172021）； ⑹ 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500072021）； ⑺ 《重慶市建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ DB50/50011997） ⑻ 《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ TB10003－ 2021）； ⑼ 《鐵路工程噴錨構(gòu)筑技術(shù)規(guī)范》（ GB50086－ 2021）； ⑽ 《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ11187）； ⑾ 《人民防空工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5022595） ⑿ 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（ JGJ9494） ⒀ 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500112021） ⒁ 《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》（ YB925897） ⒂ 《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（ JGJ12099） ⒃ 《錨桿噴射混凝土支護(hù)規(guī)范》（ GB500862021） ⒄ 《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（ GB03302021） ⒅ 《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（ GB501082021）； 主要設(shè)計(jì)原則 ⑴ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)，滿足城市規(guī)劃、行車運(yùn)營(yíng)、環(huán)境保護(hù)、抗震、防護(hù)、防水、防火、防腐蝕及施工等對(duì)結(jié)構(gòu)的要求，同時(shí)做到結(jié)構(gòu)安全、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。 ⑵ 結(jié)構(gòu)在施工及使用期間應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及耐久性。應(yīng)按施工階段和正常使用階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。 ⑶ 結(jié)構(gòu)的凈空尺寸應(yīng)滿足地下鐵道建筑限界及各種設(shè)備使用功能的要求、施工工藝的要求，并考慮施工誤差、結(jié)構(gòu)變形和位移等因素給出必要的富裕量。 ⑷ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)減少施工中和建成后對(duì)環(huán)境造成的不利影響，應(yīng)考慮城市規(guī)劃要求（包括未來地鐵線的實(shí)施）對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)的作用。 ⑸ 換乘車站分期修建時(shí)，近期車站設(shè)計(jì)應(yīng)統(tǒng)籌考慮兩站施工方法協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)連接、預(yù)留接口及措施等，盡量作到遠(yuǎn)期施工簡(jiǎn)便、綜合工程投資節(jié)省，將遠(yuǎn)期車站的施工風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)既有 地鐵正常運(yùn)營(yíng)影響減到最小。 ⑹ 選擇車站施工方法時(shí)應(yīng)充分考慮并盡量減小施工期間對(duì)地面交通、房屋第十二章 結(jié)構(gòu)工程 重慶市軌道交通一號(hào)線（朝天門 — 大學(xué)城 ）工程可行性研究報(bào)告 2021 年 12月 122 北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司 拆遷、管線改移的不利影響。 ⑺ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)施工方法、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件類型、使用環(huán)境條件及荷載特性等，選用與其特點(diǎn)相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)方法。結(jié)合工程監(jiān)測(cè)進(jìn)行信息化設(shè)計(jì)。 ⑻ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)沿線不同建（構(gòu)）筑物（含地下管線）的變形允許數(shù)值和基坑安全等級(jí)，確定基坑的變形控制等級(jí)及最大允許變形量，提出安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)合理的基坑支護(hù)措施，嚴(yán)格控制基坑開挖引起的地表沉降等變形，預(yù)防地面變形對(duì)周圍建（構(gòu)）筑物造成的危害。 ⑼ 結(jié)構(gòu)計(jì)算模式應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況與邊界條件、反映結(jié)構(gòu)與地層的相互作用關(guān)系， 應(yīng) 考慮將支護(hù)結(jié)構(gòu)作為永久結(jié)構(gòu)的一部分。 ⑽ 應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行《地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)技術(shù)規(guī)程》采取防止雜散電流腐蝕的措施。鋼結(jié)構(gòu)及鋼連接件應(yīng)進(jìn)行防銹處理。 ⑾ 地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)包括對(duì)環(huán)境保護(hù)的設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮施工及運(yùn)營(yíng)過程中對(duì)周圍環(huán)境（重要建筑物、城市交通干道及地下管線、地下水流網(wǎng)）的影響。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ⑴ 車站主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)使用年限為 100 年。 ⑵ 車站結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的安全等級(jí)為一級(jí)。 ⑶ 地下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防分類為乙類，隧道結(jié)構(gòu)按 6度地震烈度進(jìn)行抗震驗(yàn)算，按 7 度地 震烈度 采取抗震構(gòu)造措施， 抗震等級(jí)為三級(jí)。 ⑷ 地下結(jié)構(gòu)須具有戰(zhàn)時(shí)防護(hù)功能及平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換功能。在規(guī)定的設(shè)防部位，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按 6 級(jí)人防的抗力標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)算，并設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施。 ⑸ 地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按最不利情況進(jìn)行抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算。在不考慮側(cè)壁摩阻力時(shí)，抗浮安全系數(shù) Kf≥ ；當(dāng)考慮側(cè)壁摩阻力時(shí)，抗浮安全系數(shù) Kf≥ 。 ⑹ 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度允許值應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用要求、所處環(huán)境條件等因素確定。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，按荷載的短期效應(yīng)組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)組合影響的最大裂縫寬度允許值：結(jié) 構(gòu)背水面≤ ；結(jié)構(gòu)迎水面≤ 。 地質(zhì)條件與隧道埋深 工程 地質(zhì) 及水文地質(zhì)概述 重慶地區(qū) 80%以上的地貌形態(tài)為構(gòu)造剝蝕丘陵區(qū)（ 84%），其它少數(shù)地區(qū)為河谷侵蝕、堆積階地區(qū) (占 1%)和構(gòu)造剝蝕、溶蝕低山區(qū)（占 15%），地形、地勢(shì)變化頻繁，地面坡度大。 軌道交通一號(hào)線沿線基巖大片出露，第四系覆蓋層厚度小，覆蓋少 ，一般在 3～ 10m 左右 。沿線的巖層以砂巖和泥巖為主，約占巖層的 93%；白云巖和灰?guī)r為輔，約占巖層的 7%。 巖體的完整性好，構(gòu)造影響輕微，節(jié)理裂隙不發(fā)育，圍巖類別為Ⅴ類（長(zhǎng)石砂巖）或Ⅳ類（砂質(zhì)泥 巖）。 第四系覆蓋層厚度小，含水微弱，廣泛分布的泥巖為相對(duì)隔水層 ，故 地下水較貧乏。 詳細(xì)的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)說明詳見第三章 — 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)。 關(guān)于圍巖分級(jí) 《重慶軌道交通 一 號(hào)線可行性研究工程地質(zhì)勘察報(bào)告》 沿用的是 1985 年發(fā)布的舊版《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》的 “圍巖分類”的概念。 自國(guó)標(biāo)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》 GB5021894 從 1995 年 7 月 1 日實(shí)行以后，《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 歷經(jīng)多次修訂，已不再沿用“圍巖分類”的概念，取而代之的與國(guó)標(biāo)保持一致的“圍巖級(jí)別”的概念 ，將原Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ類圍巖分別修改為Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖，新舊版規(guī)范間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表： 重慶市軌道交通一號(hào)線（朝天門 — 大學(xué)城 ）工程可行性研究報(bào)告 第十二章 結(jié)構(gòu)工程 北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司 123 2021 年 12 月 新舊版規(guī)范圍巖分級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 表 《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》 94 版 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ — 《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 2021 版 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 85 版 Ⅵ Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ 隧道埋深 一號(hào)線沿線地面海拔高程分布范圍在 200～ 500m 左右，相對(duì)高差達(dá) 300m。地鐵線路受車站分布及線路坡度限制， 車站及區(qū)間隧道的埋深及埋深的變化也較大。 地下車站的 埋深直接關(guān)系到 車站的服務(wù)水平、客流吸引、運(yùn)營(yíng)成 本和 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的荷載取值，并影響施工方法和支護(hù)形式。地鐵隧道的埋深可分為深埋和淺埋兩種，深埋和淺埋具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 淺埋車站隧道埋深小，方便乘客進(jìn)出站，利于吸引客流。同時(shí)，淺埋車站的自動(dòng)扶梯數(shù)量、提升高度以及通風(fēng)豎井的深度也 不大 ，土建工程量和自動(dòng)扶梯購(gòu)置量相應(yīng) 較 低。由于自動(dòng)扶梯的數(shù)量及提升高度小，大大降低了車站的動(dòng)力消耗。通風(fēng)豎井深度 較 小，使風(fēng)道的通風(fēng)阻力下降，減小電能消耗 ， 從而可以降低工程運(yùn)營(yíng)費(fèi)用 ； 但淺埋隧道 圍巖條件復(fù)雜，隧道承受的 荷載增加，給 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 安全施工和地面建筑的穩(wěn)定帶來許多 難 題。 深埋車站可以 簡(jiǎn)化支護(hù)結(jié)構(gòu)，增加施工安全度，減少襯砌厚度，降低工程造價(jià)，隧道施工對(duì)周邊環(huán)境影響小；其缺點(diǎn)是不便于乘客進(jìn)出站，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較高。 根據(jù)本線具體的地形和地質(zhì)特點(diǎn)，車站埋深的確定原則為，在基本滿足深埋隧道的前提下（覆跨比大于 ～ ），在有條件的地方盡可能使車站埋深變淺，以獲得從功能、經(jīng)濟(jì)、施工、造價(jià)等各方面均較優(yōu)的車站方案。 如大坪站、石油路站、歇臺(tái)子站 、烈士墓 站 和沙坪壩站 ，車站埋深為 10～ 23m 左右 。 在地形高差變化較大的地方，受線路最大縱坡的限制，車站埋深較大，無法進(jìn)行一步提高。如鵝嶺站、七星崗站、高廟村 站和馬家?guī)r站 ，車站埋深為 32～40m 左右 。 地下車站施工方法與結(jié)構(gòu)型式 地下 車站是整個(gè)地鐵系統(tǒng)的重要組成部分， 車站施工方法的選擇，受沿線工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及所處環(huán)境、地面建筑物、地下構(gòu)筑物、河道交通、道路交通等因素的影響和制約，方案的選擇不僅要滿足地鐵工程本身的使用功能，同時(shí)也要滿足合理開發(fā)利用地上、地下有效空間的要求，并考慮由于施工給周圍環(huán)境帶來的不良影響。對(duì)應(yīng)不同的施工方法，結(jié)構(gòu)型式往往不同。 軌道交通一號(hào)線東起朝天門，向西至 大學(xué)城 ，線路全長(zhǎng) ，共設(shè) 23座車站，其中地下車站共 15 座 ， 地下車站 采用 的施工方法 主要 有明挖法和 礦山法 （鉆爆法） 兩類 。 明挖法 明挖法一般適用于地面覆土淺、有條件敞口開挖，且有足夠施工場(chǎng)地的情況。當(dāng)車站站位設(shè)在現(xiàn)狀道路范圍外，或站位設(shè)在現(xiàn)狀道路內(nèi)，但交通允許暫時(shí)中斷或有條件臨時(shí)改道，使地面交通客流有條件疏散，就可考慮采用明挖法進(jìn)行車站施工。 明挖法是地下車站諸多施工方法中較為經(jīng)濟(jì)，且技術(shù)安全可靠的一種施工方法。在條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用明挖法施工。 明挖法主要施工步序?yàn)椋菏┳骰訃o(hù)結(jié)構(gòu)，由上向下開挖基坑，待開挖至基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再由下向上澆筑主體與內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 然后回填土方，恢復(fù)路面。 第十二章 結(jié)構(gòu)工程 重慶市軌道交通一號(hào)線（朝天門 — 大學(xué)城 ）工程可行性研究報(bào)告 2021 年 12月