【正文】 均降水量 。 為便于管片制作、安裝的系列化、定型化和規(guī)范化，通過規(guī)模效益達(dá)到節(jié)省投資的目的，管片設(shè)計(jì)根據(jù)各區(qū)間隧道的埋置深度、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，采用分段設(shè)計(jì)、綜合分析、分類統(tǒng)一的原則。 本工程的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足工程施工、地鐵運(yùn)營、防排水，以及場(chǎng)地、環(huán)境、規(guī)劃的要求。主要設(shè)計(jì)原則為： 10 工程結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一 級(jí)。 地震 本工程按 7 度地震烈度設(shè)防。 防水等級(jí) 隧道襯砌拱部： A 級(jí)；不允許出現(xiàn)滲水、漏水和水斑現(xiàn)象。 如果估算的最大沉降大于 15mm， 鄰近建筑物的不均勻沉降應(yīng)限制在 1/500 的基礎(chǔ) 傾斜之內(nèi)， 永久工程設(shè)計(jì)壽命 混凝土材料 所有工程的設(shè)計(jì)壽命為 100 年。 隧道管片的內(nèi)徑不應(yīng)大于 5500mm 。 4 第二 節(jié)工程范圍本工程的設(shè)計(jì)包括第七標(biāo)段的區(qū)間圓形盾構(gòu)隧道，以及該標(biāo)段兩段區(qū)間內(nèi)雙線隧道間的 1 條聯(lián)絡(luò)通道 /泵房、盾構(gòu)區(qū)間中間井以及與車站和中間井相連接的 8 個(gè)洞門等永久工程的 `設(shè)計(jì)和其它臨時(shí)工程的設(shè)計(jì)。盾構(gòu)區(qū)間隧道起訖里程 CK5+338～ CK7+， 總長度 ， 其中右線隧道長 ， 左線隧道長 （右線長鏈 m，左線長鏈）。 第二節(jié)設(shè)計(jì)施工聯(lián)合體協(xié)議 設(shè)計(jì)施工聯(lián)合體協(xié)議 《成立設(shè)計(jì)施工聯(lián)合體對(duì) “ 深圳地鐵一期工程第七標(biāo)段盾構(gòu)隧道工程 ” 進(jìn)行投標(biāo)的協(xié)議》 設(shè)計(jì)投標(biāo)協(xié)議 《關(guān)于 “ 深圳地鐵一期工程第七標(biāo)段盾構(gòu)隧道工程 ” 設(shè)計(jì)投標(biāo)的協(xié)議》 3 第 2節(jié) 工程概況 第一節(jié) 工程概述 深圳地鐵一期工程由兩條線組成：一號(hào)線從羅湖至?xí)怪行?，四?hào)線從皇崗至文化中心。干線總長 公里，包括 17 個(gè)車站（ 16 個(gè)地下車站和一個(gè)地面車站）。隧道縱坡為 “ V” 型坡，最大縱坡 25‰， 盾構(gòu)始發(fā)井為設(shè)置在區(qū)間中部的中間井，在天虹站端、崗廈站端設(shè)置起吊 井。 第 3節(jié) 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)原則 本工程的設(shè)計(jì)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)原則應(yīng)滿足業(yè)主招標(biāo)文件的要求。 5 地面沉降控制 除非在一些特定情況下需要考慮更為嚴(yán)格的控制值，地面沉降應(yīng)控制在 30mm 以內(nèi)。管片混凝土的強(qiáng)度等級(jí)最小應(yīng)為 C50，抗?jié)B等級(jí)為 S10。 隧道襯砌拱腰、拱底豎井： B 級(jí)；可允許出現(xiàn)少量滲漏，但這種滲漏應(yīng)使施工縫混凝土表面的水斑限制在最低限度，而且不應(yīng)出現(xiàn)肉眼可見的水流。 第二節(jié)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中按照國家和廣東省、深圳市最新的規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，設(shè)計(jì)過程中采用的主要設(shè)計(jì)規(guī)范如下表表 所列。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按 7 度地震驗(yàn)算并設(shè)防。 隧道管片的凈空尺寸除滿足標(biāo)稱隧道限界 5200mm 的規(guī)定外，還考慮盾構(gòu)推進(jìn)、管片安裝、管片環(huán)橢變或進(jìn)一步的位移等導(dǎo)致的各種偏差。 在不考慮表面摩擦力時(shí)，結(jié)構(gòu)抗浮安全系數(shù)不小于 ； 在考慮表面摩擦力時(shí)，結(jié)構(gòu)抗 11 浮安全系數(shù)不小于 。年平均降雨天數(shù) 天。沿線兩側(cè)建筑物密集，主要建筑物有天虹商場(chǎng)、航空大廈、上海賓館、北方大廈、福田大廈、深圳文化大廈、高科利花園大廈、福華路立交橋、福華新 村等，地下各種管線、管道縱橫。 ③、粉質(zhì)粘土：顏色主要以灰、深灰、黃褐、褐紅、灰白色為主，硬塑 ~可塑，厚 0~，混礫砂，局部夾薄層砂，平均壓縮系數(shù) ~=， 平均壓縮模量 ES=， 屬中高壓縮性土，呈透鏡體狀分布，廣泛 分布于 CK6+114~CK7+ 段。 ⑥、細(xì)砂：褐黃色，松散，很濕 ~飽和，厚 0~， 混 粘性土，僅于 ZTG~29 孔有所揭示?；煺承酝?，呈透鏡體狀分布，分布于 CK6+900~+CK7+050 段。呈透鏡體狀分布，分布于 CK6+360~+CK6+440 段，于ZTG~23 褐 ZC~542 兩孔有所揭示。鉆孔揭示深度范圍內(nèi)巖石按風(fēng)化程度可以分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化，中等風(fēng)化及微風(fēng)化四個(gè)帶。平均壓縮系數(shù) ~=， 平均壓縮模量 ES=， 屬中高壓縮性層，頂板埋深~ ，高程 ~ 。視厚度 ~ ＞ 。 ③、中等風(fēng)化巖：呈塊、碎石狀，厚 ~ 。 土石工程分級(jí)、圍巖類別及承載力標(biāo)準(zhǔn)值 項(xiàng)目巖性 土石工程分級(jí) 圍巖分類 承載力標(biāo)準(zhǔn) （ Kpa） Q4 ml 素填土（粘土） Ⅱ Ⅰ 100 Q4 al 素填土（粉質(zhì)粘土） Ⅱ Ⅰ 90 淤泥 Ⅰ Ⅰ 30 淤泥粉質(zhì)粘土 Ⅰ Ⅰ 85 粉質(zhì)粘土 Ⅱ Ⅱ 100、 160 粘土 Ⅱ Ⅱ 120 粉砂 Ⅰ Ⅰ 100、 120 17 細(xì)砂 Ⅰ Ⅰ 100 中砂 Ⅰ Ⅰ 100、 140 粗砂 Ⅰ Ⅰ 1 160 礫砂 Ⅰ Ⅰ 1 180 圓礫 Ⅱ Ⅱ 300 Qel 砂質(zhì)粘性土 Ⅲ Ⅱ 200 礫質(zhì)粘性土 Ⅲ Ⅱ 160、 240 花 崗 巖（ r5 3） （ W4） Ⅲ Ⅱ 300 （ W3） Ⅳ Ⅲ 500 （ W2） Ⅴ Ⅳ 1500 （ W1） Ⅵ Ⅴ 3000 構(gòu)造角礫 Ⅱ Ⅱ 300 構(gòu)造角礫巖 Ⅱ Ⅱ 200、 300 特殊土：軟土 ①、淤泥：灰黑色，流塑，夾有腐殖質(zhì)，層厚 0~，僅于 ZTG9 孔有所揭示，屬高壓縮土， 18 呈透鏡體狀分布， r=， φ =70 ， C=5Kpa，工程性質(zhì)很差。根據(jù)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ11187） 及現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，室內(nèi)土工試驗(yàn)判定，本場(chǎng)地?zé)o地震可液化層。 104 年）以來，斷裂活動(dòng)已明顯減弱，構(gòu)造基本穩(wěn)定；另外深圳市許多高層、超高層和其它重要建筑物直接建筑在斷層帶上或斷層帶附近，至今穩(wěn)定性良好，故本工程對(duì)斷層的穩(wěn)定性可作穩(wěn)定考慮，但對(duì)與工程有關(guān)的斷層帶引起的工程地 質(zhì)水文地質(zhì)問題應(yīng)采取相應(yīng)的 19 措施。該斷裂為一高角度逆斷層，具多期活動(dòng)的特征。 水文地質(zhì)條件 本區(qū)間地下水按賦存條件可分為第四系孔隙潛水，基巖裂隙水和斷層水。局部具有微承壓性。 1999 年 7 月本次勘察，在 ZTG2 ZTG40 兩孔進(jìn)行了抽水試驗(yàn)，第四系砂層滲透系數(shù)K=~，由于砂層中含粉粘粒較多，故滲透系數(shù)較小。經(jīng)取樣化驗(yàn)，福田河河水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱分解性腐蝕，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。 第 5節(jié) 盾構(gòu)法隧道 圓形區(qū)間隧道沿線在繁華市區(qū)道路或密集的建 筑物下穿過。 22 第七標(biāo)段第一段中間始發(fā)井 ~天虹站，右線長約 米，左線長約 米總長約 1959 米；在 CK6+350 處建造一個(gè)盾構(gòu)始發(fā)工作井，并由此開始采用盾構(gòu)施工法向位于 CK5+ 處的盾構(gòu)機(jī)到達(dá)和撤離井方向掘進(jìn)。地下水一般位于 ~ ，以孔隙潛水為主，水位變幅 ~，砂層透水性較好。 23 縱向曲線地段 : 半徑為 5000m 時(shí) ，不設(shè)楔形塊，可在背千斤頂環(huán)面上分段粘貼石棉橡膠板，形成踏步形楔形環(huán)面，半徑為 3000m 時(shí)，每 10 環(huán)襯砌管片標(biāo)準(zhǔn)環(huán)中加一環(huán)楔形環(huán)。由此，經(jīng)過綜合的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較論證，并參考標(biāo)書推薦襯砌類型，該隧道盾構(gòu)襯砌采用單層裝配式管片襯砌。使管片襯砌圓環(huán)受力合理，變形能得到控制，管片襯砌環(huán)在縱向按錯(cuò)縫式拼裝，縱向接頭為 16 處，按 22. 5176。同時(shí)受外 界腐蝕而損壞管片的風(fēng)險(xiǎn)也很小。襯砌縱縫外側(cè)同樣設(shè)水膨脹型止水片槽，內(nèi)側(cè)設(shè)嵌縫槽。經(jīng)過精確的計(jì)算校核，結(jié)果表明，第一方案的管片襯砌圓環(huán)受力合理，且變形能得到控制，故本投標(biāo)設(shè)計(jì)推薦優(yōu)先采用第一方案。管片在制作、吊運(yùn)、堆放時(shí)應(yīng)采取保護(hù)措施，防止管片碰撞損傷。 ；管片外徑： 20+?mm ；內(nèi)半徑：177。襯砌表面應(yīng)密實(shí)、光潔、平整，邊棱完整無缺損。如 （ SF），（ SL1），（ SL2），等等。大缺角應(yīng)用 SC1 混凝土粘接劑修補(bǔ)。 特 殊管片 除標(biāo)準(zhǔn)環(huán)和楔形管片襯砌環(huán)（ SRR 和 SLR）外，尚有站端接頭環(huán)（ SR0 和 SR1）、變形縫處環(huán)（ SBR） 第三節(jié) 隧道襯砌計(jì)算 隧道襯砌的計(jì)算模式說明 27 計(jì)算模式 管片結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形計(jì)算采用荷載――結(jié)構(gòu)模式。然后對(duì)兩者方法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。用曲梁?jiǎn)卧M剛度折減后的襯砌圓，在本次計(jì)算中，η取 ， ， 三種參數(shù)環(huán)。 在本計(jì)算中，根據(jù)采用的彎螺栓接頭的受力情況，參照國內(nèi)外有關(guān)試驗(yàn)研究結(jié)果 (見 : ① Design of Segment， Japan Society of Civil Engineering， 。 另外，在本計(jì)算中，縱向接頭的徑向抗剪剛度 Kr 和切向抗剪剛度 Kt 均取為無窮大，即認(rèn)為各環(huán)管片在縱向接頭處不產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)?？紤]到本次標(biāo)段的最大和最小埋深分別在 14m 左右和 9m 左右，地層以粘性土層為主體，無單獨(dú)從隧道底部貫通至地表的砂性土地層，故偏于安全地將上覆土體自重完全作用在隧道上進(jìn)行計(jì)算分析，即計(jì)算中豎向地層壓力按全部地層壓力計(jì)算。 封頂塊管片圓心角為 22. 5176。在本次計(jì)算中 選兩環(huán)為一組，左偏 176。 32 的特征等條件，參照地質(zhì)報(bào)告，選取可能出現(xiàn)最不利受力情況的四個(gè)典型斷面進(jìn)行計(jì)算，四個(gè)計(jì)算點(diǎn)的主要土質(zhì)特征條件匯總于下表。 從上至下分別為素填土( 粘土 )、中砂、砂礫、礫質(zhì)粘性土。常時(shí)穩(wěn)定水位 4m。 隧道埋深 (m) 13 9 計(jì)算地下水位埋深(m) 1 1 1 1 土容重 (kN/m) 按地質(zhì)報(bào)告各層推薦值計(jì)算 按地質(zhì)報(bào)告各層推薦值計(jì)算 按地質(zhì)報(bào)告各層推薦值計(jì)算 按地質(zhì)報(bào)告各層推薦值計(jì)算 34 地面超載 (kN/m2) 20 20 20 20 礫質(zhì)粘性土 18 標(biāo)貫垂擊數(shù)※ 17 20 全風(fēng)化花崗巖 30 22 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 50 礫質(zhì)粘性 土 側(cè)壓系數(shù)※ 全風(fēng)化花崗巖 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 地基抗力系數(shù)※ (kN/m3) ※※ 35000 15000 礫質(zhì)粘性土 35000 全風(fēng)化花崗巖 70000 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 90000 50000 礫質(zhì)粘性土 24 凝聚力 (kPa) ※ 24 全風(fēng)化花崗巖 23 32 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 29 礫質(zhì)粘性土 27 內(nèi)摩擦角 (O) ※ 27 全風(fēng)化花崗巖 23 30 35 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 水土分 /合算 合算 分算 合算 合算 為隧道所處地層之值，地基抗力系數(shù)偏于安全地沒有計(jì)及管片周圍注漿引起的地層抗力系數(shù)增大的影響。同時(shí)，偏于安全方向的考慮，未計(jì)管片周圍注漿引起的抗力增加效果。 管片襯砌環(huán)的截面內(nèi)力及變形計(jì)算結(jié)果匯總表 計(jì)算點(diǎn)號(hào) 最大正彎矩Mmax () 最大正彎矩對(duì)應(yīng)軸力 N(kN) 最大負(fù)彎矩 Mmin () 最大負(fù)彎 矩對(duì) 應(yīng) 軸 力N(kN) 單點(diǎn)最大變形量 maxδ (mm) 計(jì)算點(diǎn) 1 計(jì)算點(diǎn) 2 38 計(jì)算點(diǎn) 3 計(jì)算點(diǎn) 4 注：截面內(nèi)力為襯砌環(huán)每環(huán)（ ）內(nèi)實(shí)際出現(xiàn)之值。 管片砼強(qiáng)度檢算 管片厚 30cm 寬 。 57 I = bh3 = 1200 3003 = 109 mm 4 ②砼應(yīng)力的計(jì)算 N My 103 106 150 σ=177。故抗壓滿足，而拉應(yīng)力超出設(shè)計(jì)強(qiáng)度，應(yīng)檢算裂縫寬度。39。 f e bx ? h0 + x ) + 39。 ? 310 179。 = 2 50 = 100mm x = mm ，不能按（ 1），（ 2） 式進(jìn)行計(jì)算， s 應(yīng)按下式計(jì)算： 60 39。按偏心受壓計(jì)算： 61 σ d ss w = ψ ( c + ) ν max Es ρ te ν= ， c = 44 mm, 4 A s d == 12 mm, U A 1131 s ρ te == = .0 628% 1%, 62 bh 1200 300 取ρ te = .0 01, E = 105 MPa, s s σ= N ( e ? z), e =η e + y sszA s 0 s s ys = 100 mm, 因?yàn)榫匦谓孛妫? 39。 2 = .0 45∈ ( ~ ), .0 01 ∴ w = ( 44 + ) = .0 164mm [ w ] = mm. max max 64 105 .0 01 滿足要求。 =），均小于 2‰ D（ 2‰179。39。) Ap cm ysss m 39。39。 接縫變形檢算用平面有限元方法，考慮混凝土接頭斷面的實(shí)際的接觸面 積，在最不利彎矩和軸力組合下，接縫張開小于 2mm，受壓混凝土不進(jìn)入塑性狀