第一卷 某地铁一期7 标段施工组织设计2.docx

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第一卷某地铁一期7标段施工组织设计2

第一章

某地铁一期7标段施工组织设计

第1节设计依据

第一节业主提供的资料

1.1.1业主提供的标书

业主提供的`标书《深圳地铁一期工程第七标段施工隧道

盾构工程招标文件》包含:

第Ⅰ卷商务部分第Ⅱ卷技术规范第Ⅲ卷工程量清单第Ⅳ卷业主的图纸第Ⅴ卷现场参考资料除招标文件外,还包含业主发出的有关补遗通知

1.1.2业主提供的图纸

业主提供的图纸包含业主招标文件第Ⅳ卷第十章第103节“业主的图纸”内容。

第二节设计施工联合体协议

1.2.1设计施工联合体协议

《成立设计施工联合体对“深圳地铁一期工程第七标段盾构隧道工程”进行投标的协议》

1.2.2设计投标协议

《关于“深圳地铁一期工程第七标段盾构隧道工程”设计投标的协议》

第2节工程概况

第一节工程概述

深圳地铁一期工程由两条线组成:

一号线从罗湖至会展中心,四号线从皇岗至文化中心。

干线总长19.468公里,包括17个车站(16个地下车站和一个地面车站)。

本次投标的盾构第七标段为天虹~岗厦区间。

第七标段天虹~岗厦区间隧道从天虹站西端顺深南中路向西延伸,穿过华富路至福天路口,然后向南离开深南中路,下穿福天河,经过一片荔枝园,过福华路立交桥和福华新村后,再向西到达岗厦站。

盾构区间隧道起讫里程CK5+338~CK7+108.601,总长度3471.6m,其中右线隧道长1728.1m,左线隧道长1743.5(右线长链8.283m,左线长链23.720m)。

隧道纵坡为“V”型坡,最大纵坡25‰,盾构始发井为设置在区间中部的中间井,在天虹站端、岗厦站端设置起吊井。

盾构中间井起讫里程为CK6+325.00~CK6+375.00(左CK6+311.408~左CK6+361.408),中间井至天虹站的盾构推进长度为986.2m(左线推进长度972.608m),至岗厦站的盾构推进长度为741.884m(左线推进长度为770.913m)。

该标段盾构机从区间中部的中间井下井始发,一台盾构机沿右线掘进至天虹站后解体、起吊,运至中间井安装,再沿左线掘进至天虹站后起吊;另一台盾构机沿右线掘进至岗厦站后解体、起吊,运至中间井安装,再沿左线掘进至岗厦站后起吊、拆卸退场。

第二节工程范围本工程的设计包括第七标段的区间圆形盾构隧道,以及该标段两段区间内双线隧道间的1条联络通道/泵房、盾构区间中间井以及与车站和中间井相连接的8个洞门等永久工程的`设计和其它临时工程的设计。

第3节主要技术标准及设计原则

本工程的设计主要技术标准及设计原则应满足业主招标文件的要求。

第一节主要技术标准

3.1.1线路

3.1.1.1平面最小平面曲线半径:

300m曲线间水平夹直线最小长度:

20m

3.1.1.2纵断面最小竖曲线半径:

3000m最大坡度:

一般为30‰

3.1.2限界

标称隧道限界为5200mm。

实际的隧道直径和轮廓,应使一个虚拟的标称直径为5200mm的以理论轴线为中心的圆盘,在任何一个垂直于业主图纸所定义的隧道理论轴线的平面内通过隧道而不碰触隧道的任何地方。

隧道管片的内径不应大于5500mm。

3.1.3地面沉降控制

除非在一些特定情况下需要考虑更为严格的控制值,地面沉降应控制在-30mm以内。

在任何情况下最大允许隆起量为+10mm。

建筑物的不均匀沉降应小于有关规范的规定值。

如果估算的最大沉降大于15mm,邻近建筑物的不均匀沉降应限制在1/500的基础倾斜之内,

3.1.4永久工程设计寿命

3.1.5混凝土材料

所有工程的设计寿命为100年。

管片混凝土的强度等级最小应为C50,抗渗等级为S10。

洞门混凝土等级不应低于C40,并采用防水混凝土。

联络通道/泵房混凝土等级不应低于C30,并采用防水混凝土。

3.1.6防水等级

隧道衬砌拱部:

A级;不允许出现渗水、漏水和水斑现象。

隧道衬砌拱腰、拱底竖井:

B级;可允许出现少量渗漏,但这种渗漏应使施工缝混凝土表面的水斑限制在最低限度,而且不应出现肉眼可见的水流。

3.1.7最大裂缝宽度

管片:

最大裂缝允许宽度为0.2mm。

联络通道和洞门:

最大裂缝允许宽度为0.3mm。

3.1.8地震

本工程按7度地震烈度设防。

第二节主要技术标准设计中按照国家和广东省、深圳市最新的规范、规程和标准执行,设计过程中采用的主要设计规范如下表表3.2-1所列。

设计时,当规范和标准有遗漏、废止或因合理的原因而弃用时,将在征得监理工程师同意,补充规范和标准,以满足本合同的要求。

主要设计规范及标准表3.2-1

设计规范及标准编码

名称

GB50157-92

地下铁道设计规范(国标)

GB50299-1999

地下铁道工程施工与验收规范

GBJ90-99

铁路线路设计规范

TB10003-99

铁路隧道设计规范

TBJ204-96

铁路隧道施工规范

TBJ108-92

铁路隧道喷锚构筑法技术规则

JGJ94-94

建筑桩基技术规范

JGJ79-91

建筑地基处理技术规范

GBJ7-89

建筑地基基础设计规范

YBJ225-91

软土地基深层搅拌加固技术规程

GBJ10-89(93、96年局部修订)

混凝土结构设计规范

JGJ18-96

钢筋焊接及验收规程

GBJ108-87

地下工程防水技术规范

GBJ208-83

地下防水工程施工及验收规范

GBJ11-89(93年局部修订)

建筑抗震设计规范

GB50191-93

构筑物抗震设计规范

GB86-85

锚杆喷射混凝土支护技术规范

GBJ17-88

钢结构设计规范

GB50205-95

钢结构工程施工及验收规范

JGJ3-91

钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程

GB50152-92

混凝土结构试验方法标准

JTG120-99

建筑基坑支护技术规程

CJJ71-97

地下铁道限界标准

GB50021-94

岩土工程勘察规范

GB50204-92

混凝土结构施工与验收规范

GBJ119-88

混凝土外加剂应用技术规范

GB50164-92

混凝土质量控制标准

CECS22-90

土层锚杆设计与施工规范

GB50212-91

建筑防腐蚀工程施工及验收规范

GB50026-93

工程测量规范

GBJ16-87(修订本)

建筑设计防火规范

JGJ52-92

普通混凝土用砂质量标准及检验方法

JGJ53-92

普通混凝土用碎石及卵石质量标准及检验方

GB50225-95

人民防空工程设计规范

CJ18-86

污水排入城市下水道水质标准

CJ13-86

危险房屋鉴定标准

GBJ144-90

工业厂房可靠性鉴定标准

GB3095-1996

环境空气质量标准

SJG05-96

深圳建筑深基坑支护技术规范

SJG04-96

深圳地区地基处理技术规范

GBJ9-87

建筑结构荷载规范

GBJ50057-94

建筑防雷设计规范

GBJ105-87

建筑结构制图标准

GBJ140-90

建筑灭火器配置设计规范

GB5749-85

生活引用水卫生标准

DB4426-89

水污染物排放标准(广东省)

96-1-11市人大常委会24

深圳市经济特区城市供水用水条例

GB12523-90

建筑施工场地界噪声限值

GB8978-1996

污水综合排放标准

广东省人大

广东省劳动安全卫生条例

第三节主要设计原则设计原则的拟定要以能满足工程的实际情况,达到合同规定的技术标准及有关设计规范的要求为目的。

主要设计原则为:

1、工程结构安全等级为一级。

2、结构设计按7度地震验算并设防。

3、结构设计按六级人防验算并设防。

4、在业主提供的初步设计文件的基础上,根据合同第Ⅱ卷《技术规范》规定的技术标准与要求,对本工程的初步设计进行优化并完成施工图设计。

5、本工程的设计应满足工程施工、地铁运营、防排水,以及场地、环境、规划的要求。

6、隧道管片的净空尺寸除满足标称隧道限界5200mm的规定外,还考虑盾构推进、管片安装、管片环椭变或进一步的位移等导致的各种偏差。

7、结构设计在满足强度和刚度的前提下,尚需满足防水防腐、防迷流和预埋件设置的要求。

8、管片衬砌环的直径变形控制在2‰D(D为管片外径);环缝张开不大于2mm,纵缝张开不大于3mm。

9、为便于管片制作、安装的系列化、定型化和规范化,通过规模效益达到节省投资的目的,管片设计根据各区间隧道的埋置深度、工程地质和水文地质条件,采用分段设计、综合分析、分类统一的原则。

10、在不考虑表面摩擦力时,结构抗浮安全系数不小于1.07;在考虑表面摩擦力时,结构抗浮安全系数不小于1.15。

第4节工程自然条件

第一节气象条件

深圳气候温和,平均年气温22.2℃,相对湿度79%。

它是亚热带季风气候,夏天湿热。

降水充足,年平均降水量1914.5m。

年平均降雨天数144.7天。

雨季为5月至9月。

季风不定期出现,夏天和秋天经常遭台风袭击。

第二节工程地质与水文地质条件

根据业主提供的《深圳地铁一期工程盾构工程设计图纸(天虹~岗厦)》中的描述,本标段的工程地质与水文地质条件主要有以下特点:

4.2.1地形地貌

第七标段天虹~岗厦区间地处台地、冲积平原,地形平坦,稍有起伏。

沿线两侧建筑物密集,主要建筑物有天虹商场、航空大厦、上海宾馆、北方大厦、福田大厦、深圳文化大厦、高科利花园大厦、福华路立交桥、福华新村等,地下各种管线、管道纵横。

4.2.2工程地质条件

1、地层岩性

本段勘探范围内上覆第四系全新人工堆积层(Q4ml)、冲积层(Q4al)及第四系残积层(Qel),下覆燕山期花岗岩(r53)侵入体、构造角砾岩、构造角砾,现将其岩性特征由新至老分述如下:

(1)第四系全新统人工堆积层

①、素填土(粘土):

颜色以棕红、褐黄色为主,坚硬~可塑,层厚0.5~7.0m,局部含少量碎石、砖块、砾砂等,平均压缩系数a0.1~0.2=0.5MPa-1,平均压缩模量ES=4.21MPa,属中~高压缩性土,主要分布于CK5+328.5~CK6+114段。

②、素填土(粉质粘土):

颜色以棕红、褐黄色为主,硬塑,层厚0~6.6m,局部含少量碎石、砖块、砾砂等,平均压缩系数a0.1~0.2=0.43MPa-1,平均压缩模量ES=4.26MPa,属中高压缩性土,分布于CK5+114~CK7+089.15段

(2)第四系全新统冲积层(Q4al)

①、淤泥:

灰黑色,流塑,夹有腐殖质,层厚0~2.0m,压缩系数a0.1~0.2=3.03MPa-1,压缩模量ES=1.22MPa,属高压缩性土,呈透镜体状分布,仅于ZTG~9孔有所揭示。

②、淤泥质粉质粘土:

灰、黑色,流塑,含腐殖质,局部混有较多砂砾,层厚0~3.4m,平均压缩系数a0.1~0.2=1.09MPa-1,平均压缩模量ES=2.09MPa,属高压缩性土,呈透镜体状分布,广泛分布于CK6+114~CK7+089.15段。

③、粉质粘土:

颜色主要以灰、深灰、黄褐、褐红、灰白色为主,硬塑~可塑,厚0~6.2m,混砾砂,局部夹薄层砂,平均压缩系数a0.1~0.2=0.34MPa-1,平均压缩模量ES=5.30MPa,属中高压缩性土,呈透镜体状分布,广泛分布于CK6+114~CK7+089.15段。

④、粘土:

黄、肉红色夹白色,可塑~软塑,含少量、砾砂,局部含少量高岭土,厚0~10.5m,平均压缩系数a0.1~0.2=0.4MPa-1,平均压缩模量ES=5.72MPa,属中高压缩性土,呈透镜体状分布,分布于CK5+650~CK5+880段。

⑤、粉砂:

深灰色、黄褐色、松散~稍密,饱和,厚0~2.9m。

混粘性土,局部夹粘性土薄层,呈透镜体状分布,分布于CK6+300~+CK6+500段。

⑥、细砂:

褐黄色,松散,很湿~饱和,厚0~4.2m,混粘性土,仅于ZTG~29孔有所揭示。

⑦、中砂:

颜色以灰、深灰色、黄褐色,灰白色为主,松散~中密,饱和,厚0~5.4m。

混粘性土,局部夹粘性土薄层,呈透镜体状分布,分布于CK5+750~+CK6+950段。

⑧、粗砂:

颜色以灰、深灰色、黑色为主,松散~中密,饱和,厚0~4.5m。

混粘性土,呈透镜体状分布,分布于CK6+900~+CK7+050段。

⑨、砾砂:

灰、深灰色、黄褐色、灰白色,松散~中密,饱和,厚0~10.3m。

混粘性土,夹粘性土薄层,呈透镜体状分布,分布于CK5+634~+CK6+990段。

⑩、圆砾:

黄褐色、灰白色,中密~密实,饱和,卵石成分以石英为主,粒径40~60mm,分选较好,亚圆状,混粘性土,厚0~8.9m。

呈透镜体状分布,分布于CK6+360~+CK6+440段,于ZTG~-23褐ZC~542两孔有所揭示。

(3)、第四系残积层(Qel)

①、砾质粘性土:

以棕红、褐黄、灰白色为主,坚硬~软塑,厚0~26.4m,平均压缩系数a0.1~0.2=0.48MPa-1,平均压缩模量ES=4.21MPa,属中高压缩性土,呈透镜体状广泛分布。

②、砂质粘性土:

以褐红、棕黄色、灰白色为主,坚硬~软塑,厚0~15.4m,平均压缩系数a0.1~0.2=0.52MPa-1,平均压缩模量ES=3.95MPa,属中高压缩性土,呈透镜体状广泛分布段。

(4)燕山期花岗岩(r53)

新鲜岩石呈肉红、暗红色,中粗粒结构,块状构造,主要矿物成分哟长石、石英、云母,分布广泛。

钻孔揭示深度范围内岩石按风化程度可以分为全风化、强风化,中等风化及微风化四个带。

①、全风化岩:

褐红~褐黄色,呈土夹砂砾状,手捏可碎,原岩结构清晰,长石部分风化呈高岭土,石英呈砂砾状,云母等暗色矿物很少见,钻进容易,最大揭示厚度11.5m。

平均压缩系数a0.1~0.2=0.45MPa-1,平均压缩模量ES=4.23MPa,属中高压缩性层,顶板埋深11.90~29.40m,高程-6.90~-19.00m。

②、强风化岩:

褐黄色、黄褐色,呈砂砾,碎块状,手折可断,原岩结构清晰,长石呈碎粒状,石英呈砂砾状,云母等暗色矿物可见,钻进容易,揭示厚度0~13.3m。

平均压缩系数a0.1~0.2=0.39MPa-1,平均压缩模量ES=4.69MPa,属中高压缩性层,顶板埋深12.00~34.50m,高程-7.55~-29.94m。

③、中等风化岩:

褐黄色、肉红色,手折不断,锤击可碎,钻进较难,石英、长石基本未风化,暗色矿物

已风化,最大揭露厚度13.4m,顶板埋深17.00~29.30m,高程-12.38~-23.69m。

④、微风化岩:

褐黄色、肉红色、青灰色,呈块状,各种矿物成分基本未风化,坚硬,钻进困难,最大揭露厚度19.4m,顶板埋深19.00~34.90m,高程-14.09~-30.22m。

(5)构造角砾岩

紫红色、灰黄色,角砾结构,块状构造,角砾成分为花岗岩,呈胶结~半胶结状态,岩芯节理裂隙发育,节理面上具有檫痕,存在绿泥石化现象。

视厚度14.8~>24.00m。

按风化程度大致可分为全风化、强风化、中等风化及微风化四个带。

①、全风化岩:

呈土状,厚3.0m。

②、强风化岩:

呈碎石块状,厚3.6~4.1m。

③、中等风化岩:

呈块、碎石状,厚4.8~11.2m。

④、微风化岩:

呈块状,厚12.1m。

(6)构造角砾:

褐黄色,角砾成分为花岗岩,粒径一般20~40mm,

含约30%的断层泥。

视厚度3.00m。

2、土石工程分级、围岩类别及承载力标准值

项目岩性

土石工程分级

围岩分类

承载力标准(Kpa)

Q4ml素填土(粘土)

100

Q4al素填土(粉质粘土)

90

淤泥

30

淤泥粉质粘土

85

粉质粘土

100、160

粘土

120

粉砂

100、120

细砂

100

中砂

100、140

粗砂

120、160

砾砂

120、180

圆砾

300

Qel

砂质粘性土

200

砾质粘性土

160、240

花岗岩(r53)

(W4)

300

(W3)

500

(W2)

1500

(W1)

3000

构造角砾

300

构造角砾岩

200、300

3、特殊土:

软土

①、淤泥:

灰黑色,流塑,夹有腐殖质,层厚0~2.0m,仅于ZTG-9孔有所揭示,属高压缩土,呈透镜体状分布,r=13.8KN/m3,φ=70,C=5Kpa,工程性质很差。

②、场地内福田河以西,广泛分布透镜体状淤泥质粉质粘土:

灰、黑色,含有机质及石英砂,流塑。

层厚0~3.4m,为欠固结土,灵敏度为中等,r=17.5KN/m3,φ=100,C=9.6Kpa,工程性质很差。

4、地震根据1:

400万《中国地震烈度区划图》(1990)及深圳市政府办(1992)12号文,本场地地震基本烈度为7度。

根据《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111-87)及现场标准贯入试验,室内土工试验判定,本场地无地震可液化层。

4.2.3地质构造

深圳大地构造单元属华南褶皱系的紫金-惠阳凹褶断束,位于高要~惠来东西向断裂带南侧,北东向莲花山断裂带的南西段,并且是莲花山断裂带北西支五华~深圳断裂带南西段展布区。

从地质砾石上看,本区经历了多次构造运动,形成了诸多的呈“S”型的紧密线型褶皱和以北东向、北西向、东西向为主的断裂带。

根据《深圳市区域稳定性评价》报告,自晚更新世晚期(距今105~21×104年)以来,断裂活动已明显减弱,构造基本稳定;另外深圳市许多高层、超高层和其它重要建筑物直接建筑在断层带上或断层带附近,至今稳定性良好,故本工程对断层的稳定性可作稳定考虑,但对与工程有关的断层带引起的工程地质水文地质问题应采取相应的措施。

根据初勘和详勘的钻探资料,结合《深圳市区域稳定性评价》资料综合分析,该区间存在两条近于平行断层F1,线路里程CK6+354~CK6+361(左CK6+340~左CK6+347),F2线路里程CK6+772~CK6+778(左CK6+742~CK6+748)。

F1断层分布于梅林~岗厦~渔农村一带,呈直线状延伸,断层走向NW38~480,倾向SW,倾角为65~750,长9000m,在渔农村穿越深圳河进入香港。

该断裂切断了震旦系片麻岩、燕山期花岗岩,力学性质为反扭兼压性。

该断裂为一高角度逆断层,具多期活动的特征。

经ZTG-21、ZTG-22-1孔揭示,在本区间该断层为第四系所覆盖,断层破碎带主要由构造角砾岩组成,角砾岩具檫痕,视厚度大于24.00m,含少量构造角砾、断层泥。

角砾间充填棕红色粘性土,据推测可能是地下水长期径流、渗透,携带的残积土沉积于破碎带的产物。

F2断层位于F1断层西部,推测为F1断层的次一级断层,走向NW30~600,倾向SW,倾角为60~700,据ZPTG-39孔揭示,断层破碎带主要由构造角砾组成,可见断层泥,视厚度3.0m。

4.2.4水文地质条件

本区间地下水按赋存条件可分为第四系孔隙潜水,基岩裂隙水和断层水。

第四系孔隙潜水勘探期间埋深2.0~6.9m,高程0.85~7.89m,主要含水层为第四系砂层,圆砾层,属于中等透水层。

粘性土层和残积土层为弱含水层,相对隔水层。

主要补给来源为大气降水,地下水水温26.0~31.00C,水位变幅0.5~1.0m。

局部具有微承压性。

F1、F2断层中具承压性,和第四系孔隙潜水、基岩裂隙水具水力联系,属于弱透水层。

经取样化验:

台地段CK5+328.5~CK5+634(左CK5+328.5~左CK5+650)地下水对混凝土结构不具腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性;冲积平原段CK5+634~CK7+089.15(左CK5+650~左CK7+089.15)地下水对混凝土结构具弱~强分解性腐蚀、弱溶解性腐蚀、弱酸性腐蚀,对钢结构具弱酸性腐蚀性,综合评价腐蚀等级为强腐蚀。

断层水对混凝土结构不具腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。

1999年7月本次勘察,在ZTG-21、ZTG-40两孔进行了抽水试验,第四系砂层渗透系数K=1.65~10.05m/d,由于砂层中含粉粘粒较多,故渗透系数较小。

在ZTG-22-1孔进行了断层抽水试验,断层渗透系数K=0.89~0.99m/d,断层带充填断层泥和粘性土,故渗透系数较小。

本区间CK6+114处为福田河,旱季流量较小。

地下水与福田河水力联系较紧密。

经取样化验,福田河河水对混凝土结构具弱分解性腐蚀,对钢结构具弱腐蚀性。

土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋、钢结构不具腐蚀性。

第三节工程地质评价

4.3.1抗震设计评价

4.3.2砂层液化判别

深圳地区地震基本烈度为7度。

本场地无地震可液化层。

第5节盾构法隧道

圆形区间隧道沿线在繁华市区道路或密集的建筑物下穿过。

根据国内外大量施工实践证明,在饱和含水粘质粉土或粉砂土层中采用加泥式土压平衡盾构,可以较好地将盾构施工的地面变形控制在标书要求的+10~-30mm范围内,满足深圳市市区内较高的环境保护要求。

第一节隧道平纵断面布置

5.1.1概述

深圳地铁一期工程第七标段天虹~岗厦区间隧道从天虹站西端顺深南中路向西延伸,穿过华富路至福天路口,然后向南离开深南中路,下穿福天河,经过一片荔枝园,过福华路立交桥和福华新村后,再向西到达岗厦站。

共分两段盾构段。

第七标段第一段中间始发井~天虹站,右线长约986.2米,左线长约972.6米总长约1959米;在CK6+350处建造一个盾构始发工作井,并由此开始采用盾构施工法向位于CK5+338.8处的盾构机到达和撤离井方向掘进。

第二段中间始发井~岗厦井,右线长约为741.9米,左线长约为770.9米,总长约1513米。

在CK6+350处建造一个盾构始发工作井,并由此开始采用盾构施工法向位于CK7+108.601处的盾构机到达和撤离井方向掘进。

根据业主提供的招标资料中地质描述,天虹站~岗厦站区间地处台地、冲击平原,盾构隧道主要穿越砂层和粘性土层中通过,部分位于全风化~强风化的花岗岩中,局部位于中风化的花岗岩中。

地下水一般位于2.0~6.9m,以孔隙潜水为主,水位变幅

0.5~1.0m,砂层透水性较好。

对于平面断面线型,要求最小平面曲线半径为300m;纵断面,要求最小竖曲线半径3000m。

5.1.2平面曲线地段:

选用最小半径300m进行了楔形环的设置。

楔形量25mm,R=300时,圆曲线段设置楔形环;缓和曲线段根据偏角设置楔形环;R>300时,圆曲线段沿缓和曲线均按偏角设置楔形环。

5.1.3纵向曲线地段:

半径为5000m时,不设楔形块,可在背千斤顶环面上分段粘贴石棉橡胶板,形成踏步形楔形环面,半径为3000m时,每10环衬砌管片标准环中加一环楔形环。

5.1.4各类

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