重慶市軌道交通三號線北延伸段工程空港大道初步設(shè)計說明

1、重慶市軌道交通三號線北延伸段空港大道隧道初步設(shè)計說明1 工程概況空港大道隧道為雅苑路車站至鳳新路車站之間的單洞雙線隧道，隧道下穿空港大道道路。本隧道設(shè)計起訖里程為CK2+230.63CK3+041(里程以中線為準)，其中隧道長度634.37m，路基敞開段長度176m。區(qū)間隧道大部分位于道路中央分隔帶及十字交叉路口。該區(qū)段道路交通較繁忙，中央分隔帶及人行道綠化較好，順、橫穿道路向管線較多，該區(qū)段為開發(fā)區(qū)，道路兩邊的建筑距離擬建隧道邊線一般大于20m，兩側(cè)建筑以二、三級建筑為主。隧道穿越地層自上而下分別為第四系全新統(tǒng)人工填土，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組砂巖和砂質(zhì)泥巖。隧道中段和出口段落位于半徑為

2、500m和2000m的曲線上，其它地段均為直線，隧道起點接雅苑車站先以2縱坡上行，后以-18、-7.68縱坡下行。隧道頂板埋深1.514m，按淺埋隧道設(shè)計。其中CK2+835CK2+865段明挖施工，其余地段暗挖施工。暗挖隧道襯砌結(jié)構(gòu)按新奧法原理設(shè)計，采用復(fù)合式襯砌，鉆爆法施工。在隧道中線里程為CK2+600處設(shè)置防災(zāi)救援疏散通道；根據(jù)環(huán)控需要，本隧道需設(shè)置一處射流風(fēng)機安裝段，其中心樁號為中線CK2+788.1。2 設(shè)計依據(jù)1）重慶市城市總體規(guī)劃（20052020）2）重慶市城市快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃- 2003年11月3）重慶市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)劃-2004年8月4）重慶軌道交通三號線北延

3、伸段雅苑鳳新路區(qū)間巖土工程勘察報告（初勘階段）-重慶市勘測院（2011年6月）5）重慶市軌道交通三號線北延伸工程技術(shù)要求-中鐵二院、重慶市軌道院（2008年8月）6）地鐵設(shè)計規(guī)范及其它相關(guān)設(shè)計規(guī)范、規(guī)程7）有關(guān)會議紀要3 設(shè)計原則及技術(shù)標準3.1設(shè)計規(guī)范1）跨坐式單軌交通設(shè)計規(guī)范(GB50458-2008)2）地鐵設(shè)計規(guī)范(GB50157-2003)3）鐵路隧道設(shè)計規(guī)范（TB10003-2005）4）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)5）錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范（GB50086-2001）6）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2010)7）混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB502

4、04-2002）8）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)9）建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011-2001)10）鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(GB501112006) 11）人民防空地下室設(shè)計規(guī)范(GB50038-2005)12）地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108-2008）13）建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范（GB50330-2002）14）建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范（JGJ120-99）15）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB500072002)16）建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ792002)17）鐵路路基設(shè)計規(guī)范（TB10001-2005）18）鐵路特殊路基設(shè)計規(guī)范(TB100352002)19）鐵路路基支擋結(jié)

5、構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB100252006)20)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2005157號）21）爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）22)鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（TZ204-2008）23)鐵路隧道工程質(zhì)量檢驗評定標準（TB10417 -2003/J287-2004）3.2 設(shè)計標準1）結(jié)構(gòu)安全等級和基礎(chǔ)設(shè)計安全等級均為一級，主體結(jié)構(gòu)按設(shè)計使用年限為100年的要求進行耐久性設(shè)計。2）地下結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計地震基本加速度為0.05g。結(jié)構(gòu)抗震等級為三級。3）防水混凝土的設(shè)計抗?jié)B等級為P8，耐侵蝕系數(shù)不小于0.85。4）在正常使用極限狀態(tài)下，二次襯砌裂縫寬度允許值在迎水面

6、、背水面分別不得大于為0.2mm、0.3mm。5）鋼筋混凝土鋼筋保護層厚度滿足地鐵設(shè)計規(guī)范（GB50157-2003）第10.6.3條。6）人防按6級抗力設(shè)防。7）地下結(jié)構(gòu)中主要構(gòu)件的耐火等級為一級。3.3 設(shè)計原則與技術(shù)要求1）地下區(qū)間設(shè)計滿足城市規(guī)劃、運營、施工、防火、防排水等要求；其結(jié)構(gòu)具有足夠的強度和耐久性，滿足使用期的需要。 2）地下區(qū)間的凈空尺寸不僅滿足建筑限界和其它使用及施工工藝的要求，并綜合考慮施工誤差、測量誤差、不均勻沉降和結(jié)構(gòu)變形的影響。3）地下區(qū)間的結(jié)構(gòu)設(shè)計，盡量減少施工中和建成后對環(huán)境造成不利的影響，并考慮城市規(guī)劃引起周圍環(huán)境的改變對區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)的影響。4）隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)

7、計根據(jù)不同地段的具體條件，通過技術(shù)經(jīng)濟、環(huán)境影響和使用效果等綜合比較，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式、支護參數(shù)和施工方法。5）暗挖隧道的設(shè)計與施工根據(jù)地形、地質(zhì)與相鄰建筑和地下洞室及管網(wǎng)的關(guān)系，采取“新奧法”原理進行，施工中應(yīng)盡可能保護圍巖，合理發(fā)揮圍巖自身承載力。施工中應(yīng)通過現(xiàn)場監(jiān)控量測信息適時調(diào)整支護參數(shù)和施工方法。6）按鉆爆法施工的暗挖隧道采用復(fù)合式襯砌，初期支護與二次襯砌之間做附加防水層，二次襯砌采用防水混凝土澆筑。復(fù)合式襯砌設(shè)計參數(shù)通過工程類比，結(jié)合計算分析確定。7）明挖法施工隧道及敞開段區(qū)間結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用條件、荷載特性、施工工藝等條件進行設(shè)計。8）地下區(qū)間在荷載、結(jié)構(gòu)、地層條件發(fā)生變

8、化的部位或因抗震要求需設(shè)置變形縫時，應(yīng)采取可靠的工程技術(shù)措施，確保變形縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響使用的差異沉降。變形縫的形式、寬度和間距根據(jù)允許縱向沉降曲率、沉降差、防水和抗震要求等確定。9）根據(jù)結(jié)構(gòu)的類型和施工方法，分別按有關(guān)設(shè)計規(guī)范對其在施工階段和正常使用階段進行內(nèi)力計算，對結(jié)構(gòu)應(yīng)進行強度計算，必要時也應(yīng)進行剛度和穩(wěn)定性計算，并進行抗裂和裂縫開展寬度驗算。迎水面最大裂縫寬度允許值為0.2mm，背水面最大裂縫寬度允許值為0.3mm。對于地震等偶然荷載作用時，可不驗算結(jié)構(gòu)的裂縫寬度。10）結(jié)構(gòu)工程材料根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、受力條件等要求選用，并考慮經(jīng)濟性、可靠性和耐久性。4 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況4.1地

9、形地貌場地原屬構(gòu)造剝蝕丘陵斜坡地貌，受人類活動影響，現(xiàn)已改造成城市主干道，地勢起伏較小，南高北低，地面高程428364m，高差約64m。4.2地質(zhì)構(gòu)造場地位于江北向斜西翼，巖層傾向100°，傾角15°左右，層間結(jié)合較差，尤其在厚層狀砂巖下部與砂質(zhì)泥巖交界處，往往存在薄層狀泥化夾層。主要發(fā)育兩組構(gòu)造裂隙：J1：傾向280º305º，傾角65º80º，裂隙面較平直，一般未見充填物，裂隙間距23m，微張35mm，延伸數(shù)米，主要出現(xiàn)于砂巖層中，在砂質(zhì)泥巖中少見，為硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)合差。J2：與上述第一組為共軛“X”裂隙，傾向190°2

10、10°，傾角65°70°，裂隙張開13mm，裂隙面較粗糙，一般無充填，裂隙間距13m，為硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)合差。4.3地層與巖性場地出露地層自上而下分別為第四系全新統(tǒng)人工填土，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組砂巖和砂質(zhì)泥巖，勘察區(qū)揭露的巖層由砂巖砂質(zhì)泥巖不等厚的正向沉積韻律層組成，以紫紅色、灰色中至厚層狀細粒長石砂巖及紫紅色、暗紫紅色砂質(zhì)泥巖為主。出露的地層由上而下依次可分為第四系全新統(tǒng)填土層(Q4ml)和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s)沉積巖層。各層巖土特征分述如下：1）第四系全新統(tǒng)(Q4)（1）人工填土層(Q4ml)素填土，雜色，主要由砂、泥巖塊碎石、粘性土組成。塊碎石含

11、量1040%，粒徑20400mm，結(jié)構(gòu)稍密中密，堆積時間5年左右，碾壓回填。厚度0.6013.80m，線路沿線地表均有分布。根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗及素填土的物質(zhì)組成成份，場地內(nèi)素填土對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋以及鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。（2）殘坡積層(Q4el+dl)粉質(zhì)粘土：褐色，黃褐色，可塑硬塑狀，主要分布于原始溝谷。稍有光澤，搖震反應(yīng)無，殘坡積成因，厚度01.60m。根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗及粉質(zhì)粘土的物質(zhì)組成成份，場地內(nèi)粉質(zhì)粘土對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋以及鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。2）侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s)砂質(zhì)泥巖：紫色、灰褐色，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，局部過渡為泥質(zhì)砂巖。中等風(fēng)化巖芯呈柱狀

12、、長柱狀，裂隙較發(fā)育，巖體完整性系數(shù)一般0.650.74，巖體較完整，屬軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為級。砂巖：灰色、紫紅色，細中粒結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，主要礦物成分有：石英、長石、云母。中風(fēng)化巖芯呈柱狀、長柱狀，裂隙不發(fā)育，巖體較整，屬較硬巖，巖體基本質(zhì)量等級為級。沿線基巖強風(fēng)化帶厚度一般0.501.00m。基巖強風(fēng)化帶巖體破碎，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖質(zhì)軟，巖體基本質(zhì)量等級為級。4.4水文地質(zhì)條件勘察范圍內(nèi)為構(gòu)造剝蝕丘陵斜坡地貌單元，場地內(nèi)土層主要為素填土以及粉質(zhì)粘土，下伏基巖主要為砂質(zhì)泥巖、砂巖，地下水主要為松散土層上層滯水和基巖裂隙水，主要補給來源為大氣降水，無統(tǒng)一地下水位，受季節(jié)影響變化大

13、。擬建場地地表排泄條件較好，不利于地下水的儲存，僅在里程CK2+400CK2+500填土厚度較大地段，地下水量（主要為松散孔隙水）較大，根據(jù)初勘鉆孔CK15的抽水試驗結(jié)果，填土的滲透系數(shù)為1.26m/d。其余地段上覆土層厚度小，地下水主要為基巖裂隙水，根據(jù)鉆孔終孔水位觀測，勘察期間，隧道沿線鉆孔深度內(nèi)無地下水存在。根據(jù)水的物質(zhì)組成成份以及來源，線路沿線的地下水對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋以及鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。4.5地震效應(yīng)根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(GB50111-2006)，擬建場地抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g。根據(jù)鉆探揭露，擬建區(qū)上覆土層厚度0.6013.80

14、m，根據(jù)設(shè)計標高，擬建隧道埋置于中等風(fēng)化基巖中，圍巖級別為級，地震動反應(yīng)譜設(shè)計特征周期值為0.25s。4.6鄰近建（構(gòu)）筑物根據(jù)現(xiàn)場實地調(diào)查，擬建隧道位于空港大道之下，基本沿空港大道的中間隔離帶行進，道路兩邊的建筑距離擬建隧道邊線一般大于20m，且擬建隧道洞頂巖層厚度最大在14m左右，圍巖級別為級，兩側(cè)建筑以二、三級建筑為主，隧道兩側(cè)的鄰近重要建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)型式以及埋深見勘探點平面布置圖。4.7不良地質(zhì)作用通過本次勘察，在擬建場地范圍未發(fā)現(xiàn)斷層、滑坡、軟弱夾層、危巖和崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。4.8工程地質(zhì)評價1）沿線整體穩(wěn)定性評價擬建的三號線北延伸段雅苑鳳新路區(qū)間隧道沿城市主干道空港大道行進，

15、場地范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、斷層、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。場地現(xiàn)狀地勢平緩，巖土體層序正常，場地現(xiàn)狀穩(wěn)定，適宜重慶軌道交通三號線北延伸段雅苑鳳新路區(qū)間的建設(shè)。2）分段巖土工程評價擬建隧道線間距4.84.6m，左右線的巖土工程條件基本一致，據(jù)設(shè)計方案及洞室標高位置均為淺埋隧道，故不分左右線，統(tǒng)一按中線里程進行評價。（1）里程CK2+230.63 CK2+361本段原為構(gòu)造剝蝕地貌單元，經(jīng)人工改造成城市道路空港大道，現(xiàn)地面高程在428m左右，地形平坦，場地上覆土層厚度1.207.00m，主要為人工填土，下伏基巖主要為沙溪廟組砂質(zhì)泥巖夾砂巖，隧道洞身段主要為砂質(zhì)泥巖。圍巖基本分級為級，地下水狀態(tài)為I級，修正

16、級別為級，洞頂中等風(fēng)化巖體厚度為3.58.2m，為淺埋隧道。本段水文地質(zhì)條件較簡單，地下水主要由大氣降水補給，無統(tǒng)一地下水位，受季節(jié)影響比較大，地下水以脈狀分布的基巖裂隙水為主，水量較小，呈滴狀、串珠狀或脈狀，局部可能呈小股狀水出現(xiàn)。隧道置于中風(fēng)化基巖中，基巖以砂質(zhì)泥巖為主，根據(jù)壓水試驗結(jié)果，基巖的滲透系數(shù)為0.019m/d，計算本段隧道開挖時的預(yù)計涌水量約120m3/d，單位涌水量約為5.50L/min·10m，但季節(jié)影響較大，在雨季施工時水量可能有所增大。根據(jù)本次勘察，本段隧道巖層傾向100°，傾角15°。隧道走向45°33°，可見隧道左側(cè)

17、壁為順向坡，有可能因隧道的層間缺失導(dǎo)致局部的掉塊以及塌落。表1 單滑塊穩(wěn)定性計算成果一覽表坡角巖體重度結(jié)構(gòu)面長度結(jié)構(gòu)體體積結(jié)構(gòu)面傾角結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角結(jié)構(gòu)面內(nèi)聚力滑塊穩(wěn)定性系數(shù)90°25.636.2169.4015°10181.24（2）里程CK2+361CK2+431本段原為構(gòu)造剝蝕地貌單元，經(jīng)人工改造成城市道路空港大道，現(xiàn)地勢平緩，地面高程在428m左右，場地上覆土層厚度6.010.0m，主要為人工填土，下伏基巖為沙溪廟組砂質(zhì)泥巖夾砂巖，隧道洞身段主要為砂質(zhì)泥巖。圍巖基本分級為級，地下水狀態(tài)為級，修正級別為級，洞頂中等風(fēng)化巖體厚度為0.74.0m，為淺埋隧道。本段水文地質(zhì)條

18、件較簡單，地下水主要由大氣降水補給，無統(tǒng)一地下水位，受季節(jié)影響比較大，地下水以股狀分布的松散層孔隙水為主，水量較大，呈股狀、淋雨狀，隧道偶有滲水，預(yù)計涌水量34.0L/min·10m左右，但在雨季，水量可能有所增大。本段巖層傾角較平緩，隧道走向與巖層傾向近于垂直，在隧道開挖過程中，容易產(chǎn)生洞頂?shù)魤K和塌落。（3）里程CK2+431CK2+750本段原為構(gòu)造剝蝕地貌單元，經(jīng)人工改造成城市道路空港大道，現(xiàn)地面高程在428416m左右，高差約12m，場地上覆土層厚度一般約2.0m左右，局部達10m，主要為人工填土，下伏基巖主要為沙溪廟組砂質(zhì)泥巖夾砂巖，隧道洞身段主要為砂質(zhì)泥巖。圍巖基本分級為

19、級，地下水狀態(tài)為I級，修正級別為級，洞頂中等風(fēng)化巖體厚度為2.311.6m，為淺埋隧道。本段水文地質(zhì)條件較簡單，地下水主要由大氣降水補給，無統(tǒng)一地下水位，受季節(jié)影響比較大，地下水以脈狀分布的基巖裂隙水為主，水量較小，呈滴狀、串珠狀或脈狀，局部可能呈小股狀水出現(xiàn)。隧道置于中風(fēng)化基巖中，基巖以砂質(zhì)泥巖為主，根據(jù)壓水試驗結(jié)果，基巖的滲透系數(shù)為0.019m/d，計算本段隧道開挖時的預(yù)計涌水量約250m3/d，單位涌水量約為5.50L/min·10m，但季節(jié)影響較大，在雨季施工時水量可能有所增大。本段巖層傾角較平緩，隧道走向與巖層傾向近于垂直，在隧道開挖過程中，容易產(chǎn)生洞頂?shù)魤K和塌落。（4）里

20、程CK2+750CK2+865本段原為構(gòu)造剝蝕地貌單元，經(jīng)人工改造成城市道路空港大道，現(xiàn)地面高程在416410m左右，高差約6m，場地上覆土層厚度1.03.0m左右，主要為人工填土，下伏基巖主要為沙溪廟組砂質(zhì)泥巖夾砂巖，隧道洞身段主要為砂質(zhì)泥巖。圍巖基本分級為級，地下水狀態(tài)為I級，洞頂中等風(fēng)化巖體厚度為03.6m，為淺埋隧道，且洞頂巖土層厚度僅有1.46.4m，圍巖受地表影響嚴重，建議設(shè)計按級圍巖考慮。本段水文地質(zhì)條件較簡單，地下水主要由大氣降水補給，無統(tǒng)一地下水位，受季節(jié)影響比較大，地下水以脈狀分布的基巖裂隙水為主，水量較小，呈滴狀、串珠狀或脈狀，局部可能呈小股狀水出現(xiàn)。隧道置于中風(fēng)化基巖中

21、，基巖以砂質(zhì)泥巖為主，根據(jù)壓水試驗結(jié)果，基巖的滲透系數(shù)為0.019m/d，計算本段隧道開挖時的預(yù)計涌水量約100m3/d，單位涌水量約為5.50L/min·10m，但季節(jié)影響較大，在雨季施工時水量可能有所增大。本段巖層傾角較平緩，隧道走向與巖層傾向近于垂直，在隧道開挖過程中，容易產(chǎn)生洞頂?shù)魤K和塌落，考慮到隧道淺埋，跨度大，頂板埋深1.06.0m，且上部為城市主干道，圍巖受地表影響嚴重。明挖段施工，將會使隧道邊仰坡形成高約12.717.7m的人工坡面，其中土質(zhì)邊坡高約13m，巖質(zhì)邊坡高約11.514.8m，邊坡巖體主要為砂質(zhì)泥巖。從橫斷面15-1518-18以及縱斷面上看，巖土界面的橫

22、向坡度較平緩，一般小于5°，可見，上部的土體不會沿巖土界面產(chǎn)生整體滑動，直立切坡時但有可能沿填土內(nèi)部滑動，邊坡的穩(wěn)定性差，建議按1:1.5的坡率放坡處理。從赤平投影圖5.2-2上看：左側(cè)邊坡為順層坡，層面為邊坡的外傾結(jié)構(gòu)面，邊坡穩(wěn)定性主要由層面控制，邊坡的破壞模式為沿層面滑動。根據(jù)建筑邊坡支護技術(shù)規(guī)范GB50330-2002附錄A巖質(zhì)邊坡類別劃分標準，該邊坡的巖體類型為類。裂隙J1構(gòu)成右側(cè)邊坡的外傾結(jié)構(gòu)面，邊坡的穩(wěn)定性主要由裂隙J1控制，邊坡的破壞模式為沿裂隙J1滑動。根據(jù)建筑邊坡支護技術(shù)規(guī)范GB50330-2002附錄A巖質(zhì)邊坡類別劃分標準，該邊坡的巖體類型為類。巖體破裂角可取70

23、°，巖體等效內(nèi)摩擦角可取55°。洞口仰坡無外傾結(jié)構(gòu)面，邊坡的穩(wěn)定性主要由巖體自身強度控制，邊坡的破壞模式為局部掉塊。根據(jù)建筑邊坡支護技術(shù)規(guī)范GB50330-2002附錄A巖質(zhì)邊坡類別劃分標準，該邊坡的巖體類型為類。建議按1:0.5放坡處理。3）隧道圍巖分級本次勘察隧道圍巖分級按照鐵路隧道設(shè)計規(guī)范（TB10003-2005）中的隧道圍巖分級標準執(zhí)行。首先以圍巖的單軸飽和抗壓強度和巖體的完整程度進行圍巖基本分級，在圍巖基本分級的基礎(chǔ)上，結(jié)合隧道工程的特點，地下水狀態(tài)，圍巖受地表的影響情況進行圍巖級別修正，還考慮圍巖開挖后的穩(wěn)定狀態(tài)和圍巖彈性縱波速度等因素綜合分析確定圍巖級別。表

24、2 圍巖級別分段表里 程圍巖巖性洞頂巖層厚度(m)圍巖壓力計算高度H(m)隧道特征圍巖基本分級地下水狀態(tài)修正后圍巖級別主要地質(zhì)問題CK2+230.63CK2+361砂質(zhì)泥巖位主，夾砂巖3.58.26.05淺埋I拱部無支護時，可產(chǎn)生較大的坍塌CK2+361CK2+431砂質(zhì)泥巖位主，夾砂巖0.74.06.05淺埋圍巖易坍塌，易出現(xiàn)地表下沉或塌至地表CK2+431CK2+750砂質(zhì)泥巖位主，夾砂巖2.311.66.05淺埋I拱部無支護時，可產(chǎn)生較大的坍塌CK2+750YCK2+865砂質(zhì)泥巖位主，夾砂巖03.66.05淺埋圍巖易坍塌，易出現(xiàn)地表下沉或塌至地表4.9地基承載力及其他設(shè)計參數(shù)推薦值1）

25、巖、土物理力學(xué)性質(zhì)指標土層物理力學(xué)性質(zhì)指標根據(jù)重慶地區(qū)經(jīng)驗選取。巖體物理性質(zhì)指標直接使用巖石相應(yīng)指標的統(tǒng)計值或平均值。完整性系數(shù)根據(jù)聲波測試資料和鉆孔巖芯質(zhì)量綜合提供，巖體彈性模量、變形模量由巖石的室內(nèi)測試平均值剩以0.7后選用。巖體抗剪強度指標由巖石試驗統(tǒng)計值換算成巖體值的折減系數(shù)：內(nèi)摩擦角取巖塊0.85倍，內(nèi)聚力C取巖塊0.25倍。巖體抗拉強度按巖石試驗標準值折減而成，折減系數(shù)取0.4。裂隙面抗剪強度指標由裂隙的基本性狀根據(jù)建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2002提供。2）地基基本承載力及其它參數(shù)巖石地基基本承載力根據(jù)鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(TB10002.52005)4.1.2條

26、或鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范(TB 100122007) 表D.0.1-1選用。巖土與圬工的摩擦系數(shù)、巖土體與錨固體粘結(jié)強度特征值根據(jù)巖石試驗成果并結(jié)合現(xiàn)行國家標準、規(guī)范及地區(qū)經(jīng)驗提供。圍巖彈性反力系數(shù)按鐵路隧道設(shè)計規(guī)范(TB10003-2005) 3.2.8選用；非巖石地基的m和m0值參考鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(TB10002.52005/J4642005)表D.0.21選用。各設(shè)計參數(shù)建議值見表3。表3 巖土物理力學(xué)設(shè)計參數(shù)推薦值表 巖土名稱參數(shù)素填土粉質(zhì)粘土砂 巖砂質(zhì)泥巖裂隙面層面強風(fēng)化中等風(fēng)化強風(fēng)化中等風(fēng)化重度(kN/m3)19.5*20*24*25.024*25.6自然抗壓強度(MPa

27、)46.111.5飽和抗壓強度(MPa)34.87.0基本承載力(kPa)130*400*2500*300*1000*內(nèi)摩擦角()綜合28*12*30*39.029*31.020*10*內(nèi)聚力C（kPa）25*150*150080*50050*18*錨桿砼與巖石的粘結(jié)強度 (MPa)0.50*0.30*彈性模量 (MPa)600*5884550*1342泊松比0.45*0.40*0.140.45*0.39平均彈性波速V(/s)3636416728573571完整性系數(shù)0.670.730.650.74圍巖彈性反力系數(shù)(MPa/m)100*150*500*100*300*巖體水平抗力系數(shù)(MN/m

28、3)150*360*40*60*巖石地基豎向地基系數(shù)(MN/m3)150*15000*100*3000*水平抗力系數(shù)比例系數(shù)(MN/m4)10*10*抗拉強度 (kPa)476190巖土與圬工的摩擦系數(shù)0.25*0.20*0.35*0.55*0.30*0.40*注： 帶“*”者為查表或經(jīng)驗值。5 地下區(qū)間設(shè)計5.1 線路平、縱面設(shè)計1）線路平面設(shè)計區(qū)間線路平面總體上受兩端車站控制，通過實地調(diào)查，充分研究了區(qū)間隧道所處地域的環(huán)境，地質(zhì)情況，與兩端車站連接條件，施工和投資等因素。隧道中段和出口段落位于半徑為500m和2000m的曲線上，其它地段均為直線。線路以單洞雙線形式行進，其線間距為4.84.

29、6m。2）線路縱斷面設(shè)計區(qū)間線路縱斷面線型設(shè)計綜合考慮了地域環(huán)境、地質(zhì)條件、排水、施工及隧道兩端的接線條件。隧道起始段29.37m長的線路以2的縱坡上行，至變坡點CK2+260，然后接18的縱坡下行，至變坡點K2+850，最后接7.68的縱坡下行，至隧道出口CK2+865。5.2襯砌斷面形式根據(jù)本區(qū)間隧道沿線地質(zhì)、建筑限界、曲線限界加寬、營運通風(fēng)、照明、結(jié)構(gòu)受力合理及施工工藝的要求，單洞雙線隧道襯砌斷面形式優(yōu)先采用受力性能較好的曲墻式拱形斷面。5.3 斷面設(shè)計1） 隧道結(jié)構(gòu)斷面擬定的基本原則（1）滿足運營和設(shè)備管線限界需要；（2）滿足結(jié)構(gòu)受力和長期穩(wěn)定性需求；（3）與周圍的地層特性相適應(yīng)；（4

30、）滿足施工安全、方便、快捷的要求；（5）滿足經(jīng)濟合理的要求。2）隧道凈空尺寸擬定隧道凈空尺寸不僅滿足建筑限界和其它使用及施工工藝的要求，并綜合考慮施工誤差、測量誤差、不均勻沉降和結(jié)構(gòu)變形的影響。3）隧道開挖凈空尺寸擬定隧道的設(shè)計與施工按“新奧法”原理進行。隧道開挖預(yù)留圍巖變形量。根據(jù)以上要求，空港大道隧道斷面設(shè)計類型見表4： 表4 襯砌斷面類型表序號類型結(jié)構(gòu)型式開挖方法凈寬(m)適用范圍1A型襯砌單洞雙線暗挖11.8CK2+230.630CK2+350.8382VA型襯砌單洞雙線暗挖11.8CK2+350.838CK2+387.0253VB型襯砌單洞雙線暗挖11.8CK2+387.025CK2

31、+436.8384B型襯砌單洞雙線暗挖11.8CK2+436.838CK2+517.2515C型加強襯砌單洞雙線暗挖11.8CK2+517.251CK2+2+5516C型襯砌單洞雙線暗挖11.8CK2+2+551CK2+577.2517D型襯砌單洞雙線暗挖11.4CK2+577.251CK2+740.8388VD型襯砌單洞雙線暗挖11.4CK2+740.838CK2+771.2009風(fēng)機段襯砌單洞雙線暗挖14.4CK2+771.200CK2+805.00010VD型加強襯砌單洞雙線暗挖11.4CK2+805.000CK2+835.00011VE型襯砌單洞雙線明挖11.4CK2+835.000C

32、K2+865.0005.4 襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計本段隧道按新奧法原理進行設(shè)計，采用復(fù)合式襯砌。襯砌參數(shù)采用工程類比和結(jié)構(gòu)計算相結(jié)合后確定。施工中應(yīng)通過現(xiàn)場監(jiān)控量測和結(jié)構(gòu)位移反分析適時調(diào)整支護參數(shù)和施工方法，并確定合理的二次襯砌施作時間。初期支護以噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)為主要支護手段，圍巖較差、淺埋及下穿構(gòu)筑物段設(shè)鋼架作加勁支護，同時輔以超前支護。二次襯砌采用C35防水鋼筋混凝土。襯砌的支護參數(shù)見表5。表5 襯砌支護參數(shù)表襯砌類別初 期支護預(yù)留變形量二次襯砌仰 拱鋪助措施C25噴混凝土（鋪底C30砼）6.5鋼筋網(wǎng)拱部22組合中空（邊墻22砂漿）錨桿A型拱、墻23cm（鋪底10cm）拱、墻20×

33、;20cm拱、墻100×100cm，L-3.5m8cm50cmC35鋼筋砼50cmC35鋼筋砼全環(huán)I16工字鋼1榀/1.0m、拱部42超前注漿小導(dǎo)管VA型拱、墻25cm（鋪底25cm）拱、墻20×20cm拱、墻100×80cm，L-4.0m12cm55cmC35鋼筋砼55cmC35鋼筋砼全環(huán)I18工字鋼1榀/0.8m、拱部雙層42超前注漿小導(dǎo)管VB型拱、墻25cm（鋪底25cm）拱、墻20×20cm拱、墻100×80cm，L-4.0m12cm55cmC35鋼筋砼55cmC35鋼筋砼全環(huán)I18工字鋼1榀/0.8m、拱部雙層42超前注漿小導(dǎo)管B型拱

34、、墻25cm（鋪底25cm）拱、墻20×20cm拱、墻100×80cm，L-3.5m8cm55mC35鋼筋砼55mC35鋼筋砼全環(huán)I18工字鋼1榀/0.8m、拱部108大管棚C型加強拱、墻25cm（鋪底25cm）拱、墻20×20cm拱、墻100×80cm，L-3.5m8cm55mC35鋼筋砼55mC35鋼筋砼全環(huán)I18工字鋼1榀/0.8m、拱部108大管棚C型拱、墻23cm（鋪底10cm）拱、墻20×20cm拱、墻100×100cm，L-3.5m8cm50cmC35鋼筋砼50cmC35鋼筋砼全環(huán)I16工字鋼1榀/1.0m、拱部42超前

35、注漿小導(dǎo)管D型拱、墻23cm（鋪底10cm）拱、墻20×20cm拱、墻100×100cm，L-3.5m8cm50cmC35鋼筋砼50cmC35鋼筋砼全環(huán)I16工字鋼1榀/1.0m、拱部42超前注漿小導(dǎo)管VD型拱、墻25cm（鋪底25cm）拱、墻20×20cm拱、墻100× 80cm，L-4.0m12cm55cmC35鋼筋砼55cmC35鋼筋砼全環(huán)I18工字鋼1榀/0.8m、拱部42超前注漿小導(dǎo)管風(fēng)機安裝段拱、墻27cm（鋪底27cm）拱、墻20×20cm拱、墻100× 60cm，L-4.0m12cm60cmC35鋼筋砼60cmC35鋼

36、筋砼全環(huán)I20a工字鋼1榀/0.6m、拱部42超前注漿小導(dǎo)管VD型加強拱、墻27cm（鋪底27cm）拱、墻20×20cm拱、墻100× 60cm，L-4.0m12cm60cmC35鋼筋砼60cmC35鋼筋砼全環(huán)I20a工字鋼1榀/0.6m、拱部108大管棚E（明洞）/65cmC35鋼筋砼65cmC35鋼筋砼/5.5 建筑材料1）區(qū)間隧道主體結(jié)構(gòu)采用防水鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級為C35，抗?jié)B等級不小于P8。2）主體結(jié)構(gòu)噴射混凝土等級為C25，仰拱回填及鋪底強度等級為C30。3）鋼筋采用HPB300、HRB400鋼筋。4）錨桿桿體材料采用HRB335鋼，墊板材料采用HPB

37、235鋼。5）鋼架采用工字鋼或HPB235、HRB335鋼筋。5.6 地震設(shè)防結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為六度，設(shè)防分類為乙類。按7度采取抗震構(gòu)造措施。結(jié)構(gòu)抗震等級為三級。5.7 典型襯砌結(jié)構(gòu)計算本地下區(qū)間選取1種典型襯砌斷面進行計算，如下表6： 表6 計算典型襯砌斷面序號襯砌類型結(jié)構(gòu)型式凈寬施工方法備注1B型單洞雙線11.8m暗挖拱頂為人工填土本次對空港大道隧道VB型襯砌斷面進行使用階段結(jié)構(gòu)計算，隧道計算模型采用荷載結(jié)構(gòu)法，除考慮垂直土壓力和側(cè)向土壓力外，還用一定剛度的彈簧（只能受壓）模擬因地層對結(jié)構(gòu)變形的約束作用產(chǎn)生的形變壓力。1）荷載分類表7 荷載分類表 荷載分類荷載名稱永久荷載結(jié)構(gòu)自重地層壓力隧

38、道上部和破壞棱體范圍的設(shè)施及建筑物壓力混凝土收縮及徐變作用地基下沉影響力水壓力及浮力軌道梁荷載側(cè)向地層抗力及地基反力可變荷載基本可變荷載地面車輛荷載地面車輛荷載引起的側(cè)向土壓力軌道車輛荷載及其動力作用其它可變荷載施工荷載溫度變化影響偶然荷載地震作用人防荷載注：施工荷載指設(shè)備運輸及吊裝荷載、施工機具及人群荷載，相鄰工程施工的影響等。2) 荷載計算（1）結(jié)構(gòu)自重：為沿襯砌橫斷面分布的豎向荷載；（2）豎向地層壓力： 暗挖隧道按圍巖等級、覆蓋層厚度、開挖毛洞寬度判別隧道是淺埋或深埋，分別按淺埋或深埋計算豎向地層壓力。明挖隧道一般按計算截面以上全部土柱重量考慮。 在道路下淺埋暗挖時，地面豎直荷載可按20

39、KPa的均布荷載計算。（3）水平地層壓力：暗挖隧道按圍巖等級、覆蓋層厚度、開挖毛洞寬度判別隧道是淺埋或深埋，分別按淺埋或深埋計算水平地層壓力。明挖隧道根據(jù)結(jié)構(gòu)受力過程中結(jié)構(gòu)位移與地層間的相互關(guān)系，可分別按主動土壓力、靜止土壓力或被動土壓力理論計算。（4）側(cè)向地層抗力和地基反力：根據(jù)結(jié)構(gòu)型式及其在荷載作用下的變形、結(jié)構(gòu)的剛度、施工方法及加固措施合理確定。（5）荷載組合：根據(jù)表7中各類荷載同時存在的可能性，分別組合為標準組合與基本組合兩類，荷載組合見表8：表8 荷載組合表 序號荷載組合永久荷載可變荷載偶然荷載地震荷載1標準組合1.01.002基本組合1.351.403）計算模型采用主動荷載加地層彈

40、性約束模型按平面桿系有限元法進行計算。地層與結(jié)構(gòu)的共同作用采用土彈簧模擬，二襯的內(nèi)力計算模型按下圖。 圖1 二次襯砌計算模型4）計算結(jié)果圖2 二次襯砌軸力圖（標準組合） 圖3 二次襯砌彎矩圖（標準組合）圖4 二次襯砌軸力圖（基本組合）圖5 二次襯砌彎矩圖（基本組合）計算結(jié)果如下表9所示：表9 二次襯砌內(nèi)力值類別構(gòu)件最不利計算內(nèi)力彎距（kN·m）軸力（kN）內(nèi)側(cè)外側(cè)VB襯砌斷面標準組合拱頂3421306拱腰2601859墻腳892805仰拱2842830基本組合拱頂4561748拱腰3472485墻腳1193745仰拱3783780 根據(jù)內(nèi)力分析結(jié)果，隧道結(jié)構(gòu)主要承受軸向力，彎矩較小。

41、對結(jié)構(gòu)的強度和裂縫進行驗算，隧道結(jié)構(gòu)滿足安全性要求。5.8 區(qū)間附屬結(jié)構(gòu)為滿足區(qū)間隧道內(nèi)人員緊急疏散的要求，對于單洞雙線區(qū)間隧道，當隧道連貫長度超過600米，需設(shè)防災(zāi)救援疏散通道，故空港大道隧道在CK2+600設(shè)置防災(zāi)救援疏散通道。根據(jù)環(huán)控需要，本隧道需設(shè)置一處射流風(fēng)機安裝段，其中心樁號為中線CK2+788.1。5.9 與鄰近工程的關(guān)系及處理方案本隧道CK2+436.838CK2+517.251段、CK2+517.251CK2+2+551段及CK2+805.000CK2+835.000段下穿空港大道十字交叉路口，拱頂埋深313m，施工期間必須，拱部采用大管棚超前加強支護，并加強初期支護及二襯，

42、施工中必須“弱爆破、短進尺”，嚴格控制爆破震動和地表沉降。6 施工方案1）出口CK2+835CK2+865段明挖施工，其余地段暗挖施工。爆破作業(yè)要求采用光面爆破或預(yù)裂爆破等控制爆破技術(shù)，控制好藥量，盡量減少對圍巖的擾動，嚴格控制超挖，不允許欠挖。2）為了明挖地段交通疏解采取分段圍擋施工，出口覆土厚1.0m左右，主要為砂巖，明挖段基坑圍護采用噴錨網(wǎng)臨時支護，開挖一循環(huán)深度，即刻施工噴錨網(wǎng)，施工中嚴格控制循環(huán)開挖深度。3）本隧道行走于空港大道道路下，均為淺埋暗挖單洞雙線隧道，采用中壁（CD）法開挖，并加強支護，同時采用超前支護措施。臺階長度46m，分部開挖，分部噴、錨、網(wǎng)支護。爆破作業(yè)要求采用光面

43、爆破或預(yù)裂爆破與控制爆破技術(shù)，控制好藥量，盡量減少對圍巖的擾動。4）以上施工方案為本區(qū)間隧道設(shè)計的推薦方案，可根據(jù)開挖后的實際地質(zhì)情況，圍巖變形情況、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進行相應(yīng)調(diào)整。7 區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)防排水設(shè)計7.1 設(shè)計依據(jù)1）重慶市軌道交通三號線北延伸段技術(shù)要求；2）地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108-2008）；3）地鐵設(shè)計規(guī)范（GB50157-2003）；4）地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范（GB50299-1999）；5）地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50208-2002）；7.2 設(shè)計原則及等級標準1） 防水設(shè)計原則（1）遵循“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則。防水設(shè)計

44、應(yīng)根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)型式、水文地質(zhì)條件、施工方法、施工環(huán)境、氣候條件等，采取相適應(yīng)的防水、限量排水措施。（2）確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系，以結(jié)構(gòu)自防水為根本，加強鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防滲能力，改善鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境，進一步提高其耐久性。同時以變形縫、施工縫等接縫防水作為重點，并輔以附加防水層作加強防水。2） 防水設(shè)計等級區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)防水等級為二級，頂部不允許滴漏，其它不允許漏水（不包括有組織的疏排水部位），結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，總濕漬面積不大于總防水面積的2/1000，任意100m2防水面積上的濕漬不超過3處，單個濕漬的最大面積不大于0.2m2。7.3 防排水設(shè)計1）在初期支護與二次襯砌之

45、間全斷面設(shè)置高分子自粘膠膜復(fù)合防水卷材防水層。2）襯砌背后設(shè)計縱、環(huán)向盲管排水，隧道內(nèi)的排水結(jié)合地形，實現(xiàn)重力自流排放，接入市政排水系統(tǒng)；若無法重力自流排放條件，則布置抽水泵站。3）隧道二襯模筑（注）混凝土采用防水混凝土，其抗?jié)B等級P8。特別注意隧道二襯拱頂部分混凝土補注漿。4）變形縫采用外貼式止水帶及中埋式帶注漿管止水帶防止?jié)B漏水，施工縫防水采用外貼式止水帶及帶注漿管的緩脹性遇水膨脹橡膠止水條防止?jié)B漏水。5）區(qū)間隧道的主體結(jié)構(gòu)采用C35防水混凝土。水泥宜采用不低于32.5級的優(yōu)質(zhì)普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，混凝土采用低水膠比的高性能混凝土，并摻入水泥用量8%的GNA-P高效抗裂防水膨脹劑，以

46、減少干縮和溫差收縮，滿足P8以上的抗?jié)B要求?；炷了蒙?、石含泥量小于1%。7.4 防腐蝕設(shè)計地下水基本無腐蝕性，設(shè)計采用防水卷材進行全包式防水，可阻止水中的腐蝕性物質(zhì)滲入混凝土結(jié)構(gòu)中，從而防止混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕。同時，主體結(jié)構(gòu)混凝土中摻入水泥用量8%的GNA-P高效抗裂防水膨脹劑，減少混凝土的滲透率，混凝土中最大氯離子含量0.06%，最大堿含量3kg/m3，以提高混凝土的耐久性。主體結(jié)構(gòu)混凝土耐腐蝕系數(shù)不小于0.85。8 施工組織設(shè)計8.1 施工總體安排1）施工方案根據(jù)施工總體進度安排及現(xiàn)場條件，本隧單洞雙線全長634.37m，采取出口單口施工，工作面為出口路基敞開段,路基敞開段施作完畢后，施

47、作VE型明洞，接著向小里程方向施作暗挖隧道至雅苑車站。2）施工場地布置隧道行走于空港大道道路下，區(qū)間隧道暗挖段，對地下管線及周邊環(huán)境影響較小。VE型明挖段采用施工圍擋，道路行車需要交通疏解。3）施工期間交通疏解出口十字路口隧道結(jié)構(gòu)邊緣向兩邊道路擴展一定寬度進行圍擋作為施工場地，保留兩側(cè)各兩車道供車輛通行，采取分段施工、分段圍擋，分段恢復(fù)交通的方法保證垂直線路方向的車輛通行。4）地下及地面管線改移及保護措施隧道出口VE型明洞段CK2+861處，有1根DN1300mm*1300mm電力管溝橫跨隧道，與隧道頂板齊平, 隧道采取明挖施工，隧道施工前需將管溝拆除，電力管線懸吊保護，待隧道施工完畢后恢復(fù)管

48、溝，將電力管線改回原位。其余段地下管線，基本為橫跨、順線路且距隧道頂部距離較大，只要控制好地面沉降，管線基本不受隧道施工影響。但施工中必須“弱爆破、短進尺”，嚴格控制爆破震動和地表沉降。3）施工工期本隧道設(shè)計范圍為CK2+230.63CK3+041, 長810.37m，其中單洞雙線暗挖隧道604.37m，單洞雙線明挖隧道30m，出口明槽段長176m，采取出口開挖施工，全隧預(yù)計工期15.9個月。前期準備工作2個月,出口工作面明槽段施工2.5個月，單洞雙線明、暗挖隧道施工11.4個月。工程施工進度計劃指標見表10。表10 工程施工進度計劃指標類型進度指標（m/月）路基敞開段50區(qū)間隧道單洞雙線明挖

49、80單洞雙線暗挖80單洞雙線暗挖加強、508.2 沿線風(fēng)險源處理意見區(qū)間隧道施工可能導(dǎo)致臨近的地面建筑物、構(gòu)筑物及地面道路的下沉，甚至開裂、傾斜。在施工中，如不采取有效措施避免對周圍環(huán)境造成影響，將可能構(gòu)成安全問題。為了防止穿越風(fēng)險源時險情出現(xiàn)，應(yīng)盡量減少開挖造成的沉降，使其不會對風(fēng)險源自身的安全造成危害。采用新奧法施工時，地面沉陷主要取決于開挖的方法、初期支護及永久支護的時間和強度，應(yīng)采取以下防止地面下沉的措施：1） 必要時改變施工方法，縮短開挖進尺，采用臺階開挖方法或?qū)Э臃ㄩ_挖。貫徹“管超前、嚴注漿、短進尺、強支撐、快封閉、勤量測”的原則，確保施工安全。2） 穩(wěn)定掌子面法：選用恰當?shù)氖┕ぽo助措施，開挖后及時支護。區(qū)間線路主要位于空港大道道路中央分隔帶及人車行道下，沿線兩側(cè)大部分構(gòu)筑物與區(qū)間隧道主體結(jié)構(gòu)平面距離較遠，隧道