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11。6，結(jié)構(gòu)設(shè)計11，6。1.第3款，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大計算裂縫寬度允許值,1，新版 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。GB，50010放寬了裂縫計算的要求、對三級裂縫控制要求的鋼筋混凝土構(gòu)件。即允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,采用荷載的準永久組合替代了上一版規(guī)范的標準組合來計算裂縫寬度.并調(diào)整了受彎.偏心受壓構(gòu)件受力特征系數(shù)的取值 由2、1調(diào)整為1,9,2、表11.6.1是根據(jù)耐久性要求提出的.考慮到地鐵地下結(jié)構(gòu)基本均設(shè)置有利于保護混凝土結(jié)構(gòu)的防水層，且結(jié)構(gòu)的厚度也比較大、因此本規(guī)范對于干濕交替條件下的裂縫寬度進行了有條件放寬，即.厚度不小于300mm的結(jié)構(gòu)可不考慮干濕交替作用,最小裂縫寬度可按照洞內(nèi)干燥環(huán)境或洞內(nèi)潮濕環(huán)境條件下裂縫寬度0.3mm控制.當有外觀要求時,最大計算裂縫寬度允許值不應(yīng)大于0，2mm。3，當混凝土保護層厚度較大時。雖然裂縫寬度的計算值也較大,但從總體上看,較大的混凝土保護層厚度對防止鋼筋銹蝕是有利的，故本規(guī)范規(guī)定 當設(shè)計采用的最大裂縫寬度計算式中保護層的實際厚度超過30mm時，可將保護層厚度的計算值取為30mm。第5款。結(jié)構(gòu)的計算簡圖，1.為了反映雙層襯砌的實際受力情況、結(jié)構(gòu)分析時 應(yīng)選用與其傳力特征相符的計算模型和截面計算參數(shù)。2。按結(jié)構(gòu)實際受載過程分析的必要性、除了放坡施工的明挖結(jié)構(gòu)或用全斷面法開挖的礦山法隧道以及單圓盾構(gòu)隧道外?，F(xiàn)代地鐵結(jié)構(gòu)的受力大多有以下特點，1，結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件常兼有臨時結(jié)構(gòu)與永久結(jié)構(gòu)的雙重功能,其結(jié)構(gòu)形式。構(gòu)件組成、剛度 支承條件和荷載情況在結(jié)構(gòu)形成過程中不斷變化 2、結(jié)構(gòu)受力與施工方法、開挖步序和工程措施關(guān)系密切 尤其是用礦山法施工的大型地下車站，開挖，初襯，二襯、臨時隔墻的解體交替進行，結(jié)構(gòu)體系應(yīng)力轉(zhuǎn)換頻繁而復(fù)雜。3 新施作的構(gòu)件是在既有結(jié)構(gòu)體系已產(chǎn)生變形和應(yīng)力的情況下設(shè)置的.荷載效應(yīng)有連續(xù)性，上述特點決定了結(jié)構(gòu)體系中某些關(guān)鍵部位受力的最不利情況.往往不是在結(jié)構(gòu)完成后的使用階段 所以傳統(tǒng)的不考慮施工過程影響。結(jié)構(gòu)完成后一次加載的計算模式。或雖考慮施工階段和荷載變化的影響、卻忽略結(jié)構(gòu)受力連續(xù)性的分析方法，都不能反映結(jié)構(gòu)的實際受力情況，按此進行的設(shè)計也不一定是安全的,所以本規(guī)范提倡按結(jié)構(gòu)實際受載過程進行結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析,這含有兩層意思.一是在施工階段按施工過程進行分析 二是使用階段分析時要考慮施工階段在結(jié)構(gòu)體系中已產(chǎn)生的內(nèi)力和變形。即所謂受力的連續(xù)性，三是分階段計算時考慮結(jié)構(gòu)受力連續(xù)性的方法。在分階段計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力時。需要考慮各階段之間受力的連續(xù)性,基本方法有、總和法，和 增量法、也稱。疊加法,兩者都可用于整個受力過程中結(jié)構(gòu)體系的剛度或構(gòu)件組成不發(fā)生改變的情況。否則只應(yīng)采用增量法、總和法的典型實例是明挖基坑在開挖和加撐階段對圍護墻的受力分析 此時,已知外荷載是各施工階段實際作用在結(jié)構(gòu)上的有效土壓力或其他荷載、在支撐處應(yīng)計入設(shè)置支撐前該點墻體已產(chǎn)生的水平位移 由此可直接求得當前施工階段完成后結(jié)構(gòu)的實際位移及內(nèi)力、采用增量法計算時,外荷載和所求得的結(jié)構(gòu)位移及內(nèi)力都是相對于前一個施工階段完成后的增量.對蓋挖逆作結(jié)構(gòu)和初襯 二襯交互施作的礦山法車站結(jié)構(gòu).都需采用增量法計算、關(guān)于側(cè)向地層抗力和地基反力。側(cè)向地層抗力和地基反力。可統(tǒng)稱為地層抗力。通常地層抗力的考慮有兩種方法,一種方法是假定地層抗力與地層位移無關(guān)。是與承受的荷載相平衡的反力 并事先對其分布形式進行假定。另一種方法則認為地層抗力從屬于地層的變形、一般都假定地層抗力的大小與地層變形成線性關(guān)系 并稱之為彈性抗力。前者適用于地層相對于結(jié)構(gòu)剛度較軟弱的情況 把結(jié)構(gòu)視為剛體、多用于計算地基反力,后者適用于柔性結(jié)構(gòu),多用于計算側(cè)向抗力,地層抗力有利于地下結(jié)構(gòu)承載力的提高.但其大小及分布規(guī)律與地下結(jié)構(gòu)的型式及其在荷載作用下的變形、結(jié)構(gòu)與地層的剛度 施工方法 回填與壓漿情況 土層的變形性質(zhì)有關(guān),在設(shè)計中應(yīng)慎重確定，在確定地層抗力時、反映抗力與地層位移之間比例關(guān)系的基床系數(shù)是一個重要的計算參數(shù).它與地層條件，受力方向、承載面積、構(gòu)件形狀和位移量等因素有關(guān)，一般可通過實驗，查表并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗選用 但要注意室內(nèi)小尺寸試件試驗得出的結(jié)果往往偏高,用于基坑圍護結(jié)構(gòu)的受力分析時 基床系數(shù)可取為與深度無關(guān)的常數(shù).常數(shù)法.或與深度成比例,m法 當假定為與深度無關(guān)的常數(shù)時 開挖面坑底以下一定深度范圍內(nèi)宜取為三角形分布.以反映基坑開挖過程中坑底土體受到擾動而使其強度降低的實際情況,在軟土地層中,這一深度取3m，5m.在其他地層中?？扇o結(jié)構(gòu)截面厚度的3倍,第8款 車站結(jié)構(gòu)縱向強度和變形的分析,當明挖結(jié)構(gòu)沿縱向間隔一定距離設(shè)置伸縮縫時,其縱向應(yīng)力一般不會成為控制結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素、但遇本款所列情況時、必須分析結(jié)構(gòu)的縱向應(yīng)力,除溫度變化和混凝土收縮影響外，一般可采用彈性地基梁模型進行分析.求出其變形和內(nèi)力后檢算其強度,當?shù)叵逻B續(xù)墻采用普通圓形接頭時.接頭部位的強度檢算不應(yīng)考慮其參與工作.軟土地層中 為了確保行車安全.一般沿車站縱向不設(shè)貫通結(jié)構(gòu)橫斷面的伸縮縫、這種情況下、即使沒有本款提到的前三種因素.也必須考慮溫度變化。混凝土收縮和地基縱向不均勻沉降對車站結(jié)構(gòu)的縱向變形和內(nèi)力的影響 11，6 2,關(guān)于基坑工程的設(shè)計 第1款。關(guān)于基坑工程的安全等級，因我國地域廣大,各地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件千差萬別,因此、各地地鐵基坑工程的安全等級分級標準并不一致,在進行工程設(shè)計時 應(yīng)根據(jù)建設(shè)場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、以及基坑周圍環(huán)境條件和環(huán)境保護要求.因地制宜的確定基坑工程的安全等級.我國各城市地鐵采用的基坑工程安全等級的標準見表10,12、表中H為基坑開挖深度.表10，上海地鐵基坑工程的安全等級表11、廣州地鐵二號線,南京地鐵一號線基坑工程的安全等級表12.深圳地鐵一期工程基坑工程的安全等級，第3款，關(guān)于基坑工程穩(wěn)定性檢算內(nèi)容，本條款給出了不同支護形式一般情況下基坑工程穩(wěn)定性檢算的主要項目建議 各類穩(wěn)定安全系數(shù)的取值應(yīng)注意以下兩點 1 現(xiàn)有基坑穩(wěn)定檢算的各種公式。大多建立在淺基礎(chǔ)的基底穩(wěn)定或土坡穩(wěn)定概念的基礎(chǔ)上，這與深大基坑或用圍護結(jié)構(gòu)護壁的情況不完全相同。加之由于試驗手段的局限、檢算中一些直接影響基坑穩(wěn)定性的土體指標尚不能準確反映在基坑開挖過程中土體真實的應(yīng)力狀態(tài)，尤其難以反映不同部位土體卸載或降水等情況對土性的影響 此外.各城市地質(zhì)條件不同。對基坑穩(wěn)定考慮的側(cè)重點不同。所采用的公式也不同 即使公式的形式相同,一些系數(shù)的取值和所選用土層的抗剪強度指標也不盡相同、因此.各類基坑穩(wěn)定安全系數(shù)的取值必須參照地區(qū)經(jīng)驗確定、2、基坑開挖過程中出現(xiàn)的坑底土體的隆起等現(xiàn)象將引起坑外土體的變形和地表沉降。所以在基坑穩(wěn)定性檢算中。有些檢算項目的安全系數(shù)與基坑的保護等級是有關(guān)聯(lián)的、例如。上海地鐵基坑工程施工規(guī)程,SZ,08規(guī)定、對于一 二,三級基坑，劃分標準見表11 6。2。1 的坑底土抗隆起穩(wěn)定的安全系數(shù)分別采用2.5、2 0和1。7，計算時土體的抗剪強度指標取峰值的0、7倍、在上海市標準.基坑工程設(shè)計規(guī)程，DBJ，08 61中 對坑底土抗隆起和圍護結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定的安全系數(shù)也是按照基坑安全等級區(qū)分的，第4款、樁、墻式圍護結(jié)構(gòu)的計算方法.本規(guī)范推薦采用側(cè)向地基反力法.其特點是將圍護墻視為豎向彈性地基上的結(jié)構(gòu),用壓縮剛度等效的土彈簧模擬地層對墻體變形的約束作用，可以跟蹤施工過程 逐階段地進行計算,由于能較好地反映基坑開挖和回筑過程中各種基本因素如加,拆撐.預(yù)加軸力等對圍護結(jié)構(gòu)受力的影響、并在分步計算中考慮結(jié)構(gòu)體系受力的連續(xù)性 因而被我國工程界公認為是一種較好的深基坑圍護結(jié)構(gòu)的計算方法 當把圍護結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)的一部分時，還可以較好地模擬圍護墻剛度和結(jié)構(gòu)組成隨施工過程變化等各種復(fù)雜情況.特別適用于地鐵結(jié)構(gòu)的受力分析,在豎向彈性地基梁模型的基礎(chǔ)上，按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)的施作順序.過渡到彈性地基上的框架模型、就可以求出地鐵結(jié)構(gòu)從施工開始到長期使用的全過程中各個時段的內(nèi)力和變形。第5款。樁、墻式圍護結(jié)構(gòu)的土壓力取值。基坑開挖階段作用在圍護結(jié)構(gòu)墻背上的土壓力視墻體水平位移的大小在主動土壓力和靜止土壓力之間變化,當墻體水平位移很小時.墻背土壓力接近靜止土壓力,并隨墻體水平位移增大而減小 最終達到土壓力的最小值,即主動土壓力.設(shè)計時應(yīng)根據(jù)對圍護結(jié)構(gòu)的變形控制要求以及實際的變形情況 結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗，合理確定墻背土壓力的計算值。通常認為,采用蓋挖逆作法施工時.由于用剛度很大的頂,樓板等水平構(gòu)件代替臨時支撐,基坑開挖過程中墻體水平位移一般較小，墻背土壓力可近似地按靜止土壓力考慮、順作法施工的情況則較為復(fù)雜、上海 地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范。DGJ 08.11規(guī)定,視變形控制要求。墻背土壓力可取0，5.1。0倍的靜止土壓力,并不得小于主動土壓力，另外 在、巖土工程勘察規(guī)范,GB.50021中規(guī)定的墻背土壓力系數(shù)的取值也與支護結(jié)構(gòu)墻體允許產(chǎn)生的變形程度有關(guān),在采用豎向彈性地基梁模型計算時,假定基坑一側(cè)坑底以下土壓力由兩部分組成.即靜止土壓力加土抗力.所以作用在墻背上的有效土壓力為墻背土壓力和基坑側(cè)坑底以下靜止土壓力的代數(shù)和 由于目前對開挖過程中坑底以下被動區(qū)的土體應(yīng)力狀態(tài)尚難以準確把握,工程設(shè)計中對墻背坑底以下有效土壓力有各種簡化，如假定為與基坑面土壓力數(shù)值相等的矩形分布或在坑底一定深度范圍內(nèi)為三角形分布等 實際作用在墻上的土壓力是隨開挖過程變化的，但為簡化計算,當作用在墻背的土壓力比較明確時。一般都假定在整個施工階段墻背土壓力為定值，對于受力不對稱的內(nèi)撐式結(jié)構(gòu)、包括偏載或兩側(cè)圍護結(jié)構(gòu)剛度或基坑開挖深度明顯不同時。以及矩形豎井結(jié)構(gòu)，由于作用在墻背的土壓力與墻體和地層的剛度，墻體的變形.結(jié)構(gòu)的平面和空間尺度以及偏載大小有密切關(guān)系.其在數(shù)值上及空間分布上均不甚明確 宜采用墻背土壓力隨開挖過程變化的分析方法 把圍護墻和支撐體系視為一個整體,或按空間結(jié)構(gòu)進行分析，第6款,軟土地層中的水平基床系數(shù)取值,由于軟黏土的流變特性、水平基床系數(shù)與基坑開挖選用的時空參數(shù)和地質(zhì)條件等關(guān)系密切。當圍護結(jié)構(gòu)按豎向彈性地基梁模型計算時，考慮上述因素影響的水平基床系數(shù)的取值方法見上海市標準.地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 DGJ。08,11.11。6，3，關(guān)于明挖法施工結(jié)構(gòu)的計算 1，作用在明挖結(jié)構(gòu)底板上的地基反力的大小及分布規(guī)律 依結(jié)構(gòu)與基底地層相對剛度的不同而變化 當?shù)貙觿偠认鄬^軟時.多接近于均勻分布，在堅硬地層中。多集中分布在側(cè)墻及柱的附近，介于二者之間時，地基反力則呈馬鞍形分布 為了反映底板反力這一分布特點、可采用底板支承在彈性地基上的框架模型來計算、目前，國際隧道協(xié)會、ITA.大多數(shù)成員都采用這一模型 計算中應(yīng)注意兩點。1 底板的計算彈簧反力不應(yīng)大于地基的承載力。所以對于軟弱地層.需通過多次計算才能取得較為接近實際的反力分布、2 在水反力的作用下.底板彈簧不能受拉、綜上所述、本規(guī)范規(guī)定.明挖結(jié)構(gòu)宜按底板支承在彈性地基上的結(jié)構(gòu)進行計算、對于設(shè)置在軟弱地基上的小跨度結(jié)構(gòu),也可近似假定底板反力為均勻分布進行計算。當圍護墻作為主體結(jié)構(gòu)使用時,可在底板以下的圍護墻上設(shè)置分布水平彈簧.并在墻底假定設(shè)置集中豎向彈簧。以分別模擬地層對墻體水平變位及豎向變位的約束作用。此時計算所得的墻址豎向反力不應(yīng)大于圍護墻的垂直承載力、2，結(jié)構(gòu)受力分析的兩種基本方法及其比較,明挖結(jié)構(gòu)使用階段的受力分析、目前有兩種方法、即考慮施工過程影響的分析方法和不考慮施工過程影響的分析方法。前者視結(jié)構(gòu)使用階段的受力為施工階段受力的繼續(xù).因此、這種分析方法可以考慮結(jié)構(gòu)從施工開始到長期使用的整個受力過程中應(yīng)力和變形的發(fā)展過程 后者則是把結(jié)構(gòu)施工階段的受力與使用階段的受力截然分開.分別進行計算。兩者間的應(yīng)力和變形不存在任何聯(lián)系 計算經(jīng)驗表明，1,是否考慮施工過程對框架結(jié)構(gòu)使用階段受力的影響 對計算結(jié)果有較大影響。雖然影響程度隨著內(nèi)襯墻與圍護結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式，施工方法、順作或逆作.結(jié)構(gòu)覆土厚度和水反力大小的不同而存在較大差異,但基本規(guī)律一般是不會變的 例如按不考慮施工過程影響計算時、地下墻迎土側(cè)底板節(jié)點處的彎矩明顯偏大 框架結(jié)構(gòu)底板外側(cè)和頂板跨中彎矩偏小等 2,考慮施工過程影響的分析方法雖然計算較繁雜,但能較好地反映使用階段的結(jié)構(gòu)受力對施工階段受力的繼承關(guān)系 以及結(jié)構(gòu)實際的受力過程、且配筋一般較為經(jīng)濟。故對量大面廣的地鐵工程。在施工圖設(shè)計階段宜采用這種分析方法，按考慮施工過程影響的分析方法求得的結(jié)果進行地下墻的配筋時。如果在結(jié)構(gòu)分析時沒有單獨考慮包括支撐溫度變化等對墻體施加的預(yù)頂力影響.其迎土側(cè)的配筋量應(yīng)在計算的基礎(chǔ)上適當提高，為了減少計算工作量.應(yīng)開發(fā)計算機專用程序。3.不考慮施工過程影響的分析方法可作為初步設(shè)計階段選擇結(jié)構(gòu)斷面的參考,關(guān)于明挖隧道的整體性驗算要求.1、抗浮.1、處于高地下水位中的明挖結(jié)構(gòu)遇下列情況時應(yīng)驗算其抗浮穩(wěn)定性 1。覆土淺，結(jié)構(gòu)大而深、2。從隧道向地面過渡的敞口段.2 在驗算結(jié)構(gòu)抗浮穩(wěn)定性時、對浮力 抗浮力的計算及抗浮安全系數(shù)的取值均需慎重，抗浮力一般有隧道自重 隧道內(nèi)部靜荷載及隧道上部的有效靜荷載。也可考慮側(cè)壁與地層之間的摩擦力。應(yīng)注意抗浮力是隨施工過程及使用階段不斷變化的,施工期間，由于靜荷載尚未全部作用在結(jié)構(gòu)上,抗浮穩(wěn)定性往往會成為問題.3、抗浮安全系數(shù)。目前尚無統(tǒng)一規(guī)定 宜參照類似工程，根據(jù)各地的工程實踐經(jīng)驗確定、我國各城市地鐵采用的抗浮安全系數(shù)見表13。表13 抗浮安全系數(shù)，4,抗浮措施，若抗浮安全系數(shù)不能滿足要求.則應(yīng)采取抗浮措施.措施可區(qū)分為消除浮力和抵抗浮力兩大類。1,施工階段的臨時抗浮措施 通過降低地下水位減小浮力，降水減壓時,應(yīng)避免引起周圍地層下沉、在底層結(jié)構(gòu)內(nèi)臨時充水、填砂或增加其他壓重，在底板中設(shè)臨時泄水孔，消除浮力、2，使用階段的永久抗浮措施、增加結(jié)構(gòu)自重，此方法簡單易行。但由于結(jié)構(gòu)體積增大的同時,浮力也隨之增加。所以一味地通過增加自重達到抗浮的目的往往是不經(jīng)濟的。一般多用于增加少許的自重即可滿足抗浮穩(wěn)定要求的情況,在結(jié)構(gòu)內(nèi)部局部用混凝土充填.增加壓重、在底板下設(shè)置土錨或拉樁，在軟黏土地層中采用土錨或拉樁時.對樁土間的摩擦力的設(shè)計取值應(yīng)作限制 不宜超過極限摩阻力的一半，否則在浮力的長期作用下、由于土層的流變效應(yīng)會導(dǎo)致變形過大。另外,抗浮安全系數(shù)不宜小于2,2，5。在底板下設(shè)置倒濾層泄水引流。這一措施可以完全消除水浮力對結(jié)構(gòu)的作用,不僅解決了地下結(jié)構(gòu)的抗浮穩(wěn)定性問題，還可減少結(jié)構(gòu)底板和其他構(gòu)件中的彎曲應(yīng)力,利用圍護結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)的一部分共同抗浮、圍護墻兼有擋土。止水和抗拔等多項功能,因而在實際工程中得到了廣泛應(yīng)用 但須注意。此種形式的結(jié)構(gòu)。在滿足整體抗浮穩(wěn)定性要求的同時、在向上的水反力的作用下.地下結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生以兩側(cè)圍護墻為支點的整體撓曲變形。地下結(jié)構(gòu)的寬度越大 整體上撓的傾向越明顯、由此在地下結(jié)構(gòu)頂?shù)装逯挟a(chǎn)生的附加彎曲應(yīng)力也越大,所以當?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)的寬度較大時,該方法不一定是最經(jīng)濟的抗浮措施.此種抗浮措施用于內(nèi)襯墻與圍護墻為復(fù)合式結(jié)構(gòu)時,需在隧道的頂部設(shè)置與圍護墻整體連接的壓梁.通過壓梁把作用在地下結(jié)構(gòu)上的浮力傳遞到圍護墻上。2 整體滑移 在斜坡上修建的明挖隧道、當作用在隧道左右兩側(cè)的水平荷載有很大的差異時?；蛑苯又С性谒淼郎系慕Y(jié)構(gòu)物地震中承受很大水平力、超過了由側(cè)向被動土壓力及隧道底部結(jié)構(gòu)與土壤之間的摩阻力形成的水平抵抗力時。隧道就有可能出現(xiàn)整體滑移的危險，一般可采取地基加固或在底板下設(shè)置永久性土錨等措施防治.3、地基的垂直承載力、一般的明挖隧道都比和它同體積的土的重量輕.地基垂直方向的承載能力大多數(shù)能滿足設(shè)計要求,但當?shù)鼗浅＼浫?基底土因施工被擾動.或橋臺，高層建筑物等重型結(jié)構(gòu)物直接支承在明挖隧道上時，應(yīng)仔細研究地基承載能力是否在允許范圍內(nèi)。超過時.可采用地基加固或樁基等措施 驗算地基承載力時?？煽鄢装逅×Φ挠绊懀?1 6。4 關(guān)于蓋挖逆作法施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計、1。蓋挖法的適用條件 蓋挖法是在交通流量大的市區(qū)修建淺埋地鐵車站的一種有效方法、視基坑開挖和施作結(jié)構(gòu)順序的不同、又可分為蓋挖順作法和蓋挖逆作法兩大類。蓋挖順作法對地面交通影響的時間短.造價較低,工程難度不大 作業(yè)環(huán)境較好,結(jié)構(gòu)防水可靠，適用于地層較穩(wěn)定,一般挖深的雙層地鐵車站.蓋挖逆作法通常以結(jié)構(gòu)頂板代替臨時路面 在其上覆土后即可恢復(fù)地面交通 在頂板的下面自上而下分層開挖基坑和施作結(jié)構(gòu) 適用于地層軟弱.挖深大，需要嚴格控制施工引起的地面沉降的情況，除此之外.還有一種所謂的半逆作施工法。其特點是在施作永久結(jié)構(gòu)的頂板以后.用順作法施工頂板以下部分。2，施工期間地面交通的處置，蓋挖逆作地鐵車站的結(jié)構(gòu)形式.支護方案、施工方法 機具和技術(shù)措施的選擇與施工期間對地面交通的處置要求關(guān)系密切。必須在總體設(shè)計階段把地面交通的處置要求作為設(shè)計的一個重要邊界條件予以明確，為了充分發(fā)揮逆作法的效益 必須把減少施工對地面交通的干擾作為蓋挖逆作地鐵車站總體設(shè)計的重要內(nèi)容 盡可能壓縮破路.改移地下管線、施作側(cè)壁支護，中間豎向臨時支撐系統(tǒng)和頂板，回填及恢復(fù)路面等項作業(yè)占用道路的時間和空間，施工期間地面交通的處置一般有以下三種選擇、1、臨時斷道或封閉部分寬度的路面，2,分條倒邊施工結(jié)構(gòu)頂板.3,夜間施工 白天恢復(fù)地面交通,在以上的選擇中。隨著施工對地面交通干擾的減少、工程難度和投資也隨之增大，并對工期等產(chǎn)生重大影響.就是說,在逆作法中.要求施工對城市正常秩序造成的負面影響越小 工程投入就越大.必須兼顧城市和工程兩方面的承受能力、根據(jù)車站的具體條件、通過慎重比較,確定一個大體能為各方接受的交通處置方案或封路時間,應(yīng)盡可能采用方式1，或方式2。采用方式3,時.宜盡量減少車站埋深.采用機動性較強的鉆孔灌注樁作為基坑的支護 并用預(yù)制構(gòu)件代替現(xiàn)澆頂板，3。中間豎向臨時支撐系統(tǒng)，1，系統(tǒng)組成及一般形式 中間豎向臨時支撐系統(tǒng)由臨時立柱及其基礎(chǔ)組成.系統(tǒng)的設(shè)置有三種方式，1.在永久柱的兩側(cè)單獨設(shè)置臨時柱 2.臨時柱與永久柱合一 3，臨時柱與永久柱合一、同時增設(shè)臨時柱.由于方式。2?？梢院喕┕?加快暗挖作業(yè)進度和降低造價、目前已經(jīng)成為一種主流方式，此時車站立柱的縱向間距是一個重要的設(shè)計參數(shù)，除考慮建筑要求外。還要結(jié)合地層條件和工期等要求經(jīng)綜合比較后確定、一般宜控制在6m 7m，當臨時柱的荷載很大時可采用方式 3,例如上海地鐵常熟路站。為一個雙跨雙層結(jié)構(gòu)，柱的設(shè)計軸力高達8000kN 為此，施工期間在兩個永久柱之間增設(shè)一根臨時柱.2 結(jié)構(gòu)選型，中間豎向臨時支撐系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)封底前承受和傳遞豎向荷載的主要受力構(gòu)件.其承載能力.剛度和穩(wěn)定性關(guān)系工程的成敗.為了順利地將荷載傳給地基、并把地基沉降控制在結(jié)構(gòu)變形的允許范圍內(nèi) 必須合理選定豎向支撐及其下部結(jié)構(gòu)的形式和施工方法 施工階段的臨時柱通常采用鋼管混凝土柱或H型鋼柱、柱下基礎(chǔ)可采用樁基或條基,樁基可采用鉆孔灌注樁，人工挖孔樁、鋼管打入樁或異形樁等，條基一般造價較高.僅在特殊需要時采用，3 中間臨時立柱的定位方法及精度要求.在軟土地層中、中間立柱一般安裝于直徑900mm。1000mm的深孔內(nèi)。它的準確就位，是逆作法施工中的一項關(guān)鍵技術(shù)。為了保證中間立柱的承載能力和連接節(jié)點傳力可靠。必須嚴格控制中間立柱的定位精度、并在柱的設(shè)計中根據(jù)施工允許偏差計入偏心的影響、對于雙層車站，一般要求立柱的定位偏差不大于20mm的同時 其垂直度也不大于1.500、三層及三層以上的地下車站。垂直度的控制應(yīng)更為嚴格 立柱的定位有兩次法和一次法之分、兩次定位法的特點是在柱頂，地面 和柱底均設(shè)有定位裝置,柱頂一般是通過雙經(jīng)緯儀跟蹤校正后予以固定 柱底則通過下人操作保證其對中及固定,避免后續(xù)作業(yè)造成柱身晃動和位移 采用兩次定位時、柱下樁基采用灌注樁時混凝土需分兩次澆筑.第一次澆至柱底附近。用人工鑿除頂部劣質(zhì)混凝土 待立柱就位后再進行二次澆筑.不僅作業(yè)程序復(fù)雜。工作條件差、費工費時,而且在一般含水，松軟的土層中對孔壁需有專門的防護措施 一次定位法則是在地表定位.通過特制的裝置控制樁身的垂直度并將其固定,可一次完成水下混凝土的澆筑、雖然作業(yè)技術(shù)難度大、但可以提高工效.爭取工期。是當今軟土地層中逆作技術(shù)發(fā)展的方向。4.節(jié)點構(gòu)造。逆作法施工的車站結(jié)構(gòu) 其交匯于同一節(jié)點的各構(gòu)件 并非同步完成。構(gòu)件之間的相互連接能否真正反映預(yù)期的工作狀態(tài)、主要取決于節(jié)點的構(gòu)造形式。施工精度和施工質(zhì)量,對節(jié)點構(gòu)造的基本要求是.連接簡單,傳力可靠、在逆作的特定環(huán)境下可以操作。并為后續(xù)作業(yè)提供施工條件，逆作車站的關(guān)鍵節(jié)點有以下幾處，1，地下墻與頂、樓、底板等水平構(gòu)件的連接 2.后澆梁與中間立柱的連接 3，中間立柱與其基礎(chǔ).如H型鋼柱與鋼管樁,鋼管混凝土柱與灌注樁的連接等 采用鋼管混凝土柱和H型鋼柱時.梁端剪力通過柱上專門設(shè)置的鋼牛腿傳給立柱 而鋼管混凝土柱一般是在其兩側(cè)設(shè)置雙梁承受節(jié)點彎矩,H型鋼柱由于可在其翼緣上穿孔,供梁的部分負彎矩鋼筋通過、故而梁的總寬度較窄.5。沉降控制,逆作法施工時,必須嚴格把邊.中樁的升沉控制在結(jié)構(gòu)變形和節(jié)點連接精度的允許范圍內(nèi)，通常要求相對沉降不大于0、003L,L為邊墻和立柱之間的跨度或立柱之間的跨度 一般措施包括.1、選擇較好的土層作樁 墻的持力層或采用條基、2 選擇摩阻力大,抗沉降能力強的樁型 如擴底樁、多分支承力盤樁和竹節(jié)樁等 3，增強邊墻的整體剛度,灌注樁作護壁時，應(yīng)設(shè)置具有足夠剛度的內(nèi)襯墻 并在樁頂設(shè)置剛度較大的冠梁、連續(xù)墻作護壁且不設(shè)內(nèi)襯時,其槽段之間應(yīng)采用能有效傳遞剪力的接頭。如鋼板接頭等、4,選擇合理的施工工藝,加強施工質(zhì)量控制,把沉渣減至最少。措施包括。配置高質(zhì)量的泥漿并加強泥漿質(zhì)量監(jiān)控、采用反循環(huán)技術(shù)。加強工序銜接，減少成孔,槽 后的擱置時間、提高清底質(zhì)量等,5、通過注漿提高樁,墻底部混凝土的密實度及圍巖強度.6.施工縫處理、采用逆作法施工時，主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯墻和立柱是在上部混凝土達到設(shè)計強度后再接著澆筑的、由于澆筑過程中在混凝土表面形成的氣泡,混凝土硬化過程中產(chǎn)生的收縮和自身下沉等影響、施工縫處不可避免地會出現(xiàn)縫隙.對結(jié)構(gòu)的強度 防水性和耐久性造成不利影響 為此需對施工縫進行特殊處理 一般多在側(cè)墻上設(shè)置L形接頭,中柱設(shè)V形接頭.接頭傾角以20 30。為宜.施工縫處理有直接法，注入法和充填法之分,直接法為傳統(tǒng)施工方法 注入法是通過預(yù)先設(shè)置的注入孔向縫隙內(nèi)注入水泥漿或環(huán)氧樹脂、充填法是在下部混凝土澆筑到適當高度，一般與施工縫之間留10mm、15mm空隙,清除浮漿后再用無收縮混凝土或砂漿充填、從實際效果和室內(nèi)試驗的結(jié)果看。即使采用無收縮混凝土,直接法也難以完全消除新、舊混凝土之間的縫隙。由于其上下兩部分混凝土不能有效地形成整體 使構(gòu)件的傳力性能和防水性能大為降低,因此。這種方法常與注入法聯(lián)合使用.室內(nèi)試驗表明,用注入法或充填法施工時，施工縫處鋼筋分擔(dān)的荷載比整體澆筑時增大約10.30、施工縫處在20m水頭下開始滲水。25m水頭時出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，這說明。雖然注入法和充填法的接頭性能較好。但仍難以達到整體混凝土的狀態(tài),綜合以上情況，并考慮到地下逆作在惡劣的施工環(huán)境下對施工質(zhì)量難以全面控制,在蓋挖逆作車站的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)充分考慮施工縫可能存在的缺欠，具體做法如下。1,中間立柱盡可能采用鋼管混凝土柱。使之一步到位,避免在永久柱中出現(xiàn)逆作接頭，2.如果采用直接法施工、立柱的全部荷載應(yīng)由勁性鋼筋承擔(dān)。用注入法或充填法施工的鋼筋混凝土柱和邊墻,其配筋量宜在理論計算的基礎(chǔ)上適當提高.3 內(nèi)襯和圍護墻間宜設(shè)置夾層防水層.第6款,現(xiàn)澆鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的設(shè)計。1.單元槽段的長度和深度。槽段長度和深度的確定.一般與以下因素有關(guān)、1 設(shè)計要求.即與結(jié)構(gòu)物的用途。形狀 尺寸。地下連續(xù)墻的預(yù)留孔洞等有關(guān)，2.槽段穩(wěn)定性要求，即與場地的工程地質(zhì)條件,水文地質(zhì)條件、周圍的環(huán)境條件.如臨近建筑物或地下管線的影響、和泥漿質(zhì)量,比重等有關(guān).3 施工條件，即與挖槽機性能,貯漿池容量,鋼筋籠的加工和起吊能力，混凝土供應(yīng)和澆灌能力,現(xiàn)場施工場地大小和施工操作的有效工作時間等有關(guān)，一般可參考已安全施工的類似工程實例確定.以上海地區(qū)的淤泥質(zhì)黏土地層為例.地下水位在地表面以下0。5m,1、0m處.槽段長度采用6m左右。挖槽和澆注混凝土都較順利,并已有最大挖深達50m的成功實踐,當槽段過長過深.貼近現(xiàn)有建筑物,地層特殊或地下水位變動頻繁時，需進行槽壁穩(wěn)定性計算或現(xiàn)場成槽試驗.2。地下連續(xù)墻的接頭形式應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)使用和受力要求，當荷載沿地鐵縱向均勻分布并設(shè)有內(nèi)襯時,可采用普通圓形接頭。無內(nèi)襯時應(yīng)采用防水接頭、當需要把單元槽段連成整體時 采用剛性接頭.3,從傳力可靠和簡化施工考慮，地下連續(xù)墻與主體結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件宜采用鋼筋連接器連接 鋼筋連接器的抗疲勞性能及割線模量必須符合、鋼筋機械連接技術(shù)規(guī)程。JGJ.107的要求。當二者采用鋼筋連接時.墻體內(nèi)預(yù)埋連接鋼筋應(yīng)選用HPB235級鋼筋、考慮泥漿下澆筑混凝土對鋼筋握裹力的影響,對受剪鋼筋的錨固長度，一般取為30d、4.為保證使用要求。墻體表面的局部突出大于100mm時應(yīng)予以鑿除。墻面侵入隧道凈空的部分也應(yīng)鑿除 11,6、5.關(guān)于盾構(gòu)法施工的隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計、第1款，為了取得較好的經(jīng)濟效益。在工程地質(zhì)條件好 周圍土層能提供一定抗力的前提下。襯砌結(jié)構(gòu)可設(shè)計得柔一些.但圓襯砌環(huán)變形的大小對結(jié)構(gòu)受力，接縫張角，接縫防水。地表變形等均有重大影響，故必須對襯砌結(jié)構(gòu)的變形進行驗算，作必要的控制、一般情況下襯砌結(jié)構(gòu)徑向計算變形在3，4，D.D為隧道外徑。接縫變形應(yīng)符合環(huán)縫張開不大于2mm,變形縫處不大于3mm、4mm.縱縫張開不大于3mm的要求 接縫的張開量也不應(yīng)超過防水密封墊對接縫張開量的要求,第2款，襯砌結(jié)構(gòu)的計算簡圖應(yīng)根據(jù)地層情況.襯砌的構(gòu)造特點及施工工藝等確定，裝配式圓形襯砌,視地層情況可分別按以下方法進行計算,1。自由圓環(huán)法 埋設(shè)于松軟，飽和土層,N，2,4.N為標準貫入試驗錘擊數(shù),中的襯砌。當結(jié)構(gòu)變形時。土層一般無法 較少.提供被動抗力、為簡單起見,略去接頭剛度對襯砌圓環(huán)內(nèi)力的影響、按自由變形的勻質(zhì)圓環(huán)來計算,可求得偏安全的內(nèi)力 而接縫處剛度不足時往往采用襯砌環(huán)的錯縫拼裝予以彌補,這對分塊較少。尤其對分成四塊。接縫處于垂直,水平軸成45，位置,的襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)尤為合適 2,襯砌環(huán)間采用錯縫拼裝時?？砂葱拚龖T用法考慮由于縱向接頭存在引起的勻質(zhì)圓環(huán)剛度降低及環(huán)間接頭通過剪力傳遞所引起的斷面與接頭內(nèi)力的重分配，或以二環(huán)為一個計算單元、塊與塊間設(shè)接頭的回轉(zhuǎn)彈簧，兩環(huán)之間設(shè)徑向剪切彈簧及切向彈簧的計算模式進行計算，3、梁彈簧模型計算法、在實際工程中、地下裝配式圓形襯砌結(jié)構(gòu)螺栓接頭能夠承擔(dān)一定的彎矩,軸力和剪力，且接頭的變形和內(nèi)力間呈線性關(guān)系，因此可將這樣的接頭當作理想的彈性鉸,對埋設(shè)于N。2,4土層中的隧道襯砌結(jié)構(gòu)，可以考慮襯砌與地層共同作用。在結(jié)構(gòu)防水確有保證的情況下。用此法計算可大大減小斷面彎矩。給工程帶來較大的經(jīng)濟效益。此時，必須對圓環(huán)的變形作一定限制.并對施工提出必要的技術(shù)措施,若有條件采用有限元法進行結(jié)構(gòu)分析.就可將較多的構(gòu)造因素考慮進去,如接頭螺栓及螺栓所施加的預(yù)應(yīng)力 塊與塊間的傳力彈性襯墊的作用等，有利于優(yōu)化設(shè)計.第4款,裝配式襯砌的構(gòu)造要求 1,裝配式襯砌按結(jié)構(gòu)形式區(qū)分為砌塊和管片兩大類 管片環(huán)與環(huán) 管片與管片間均用螺栓連接，雖有施工操作麻煩 用鋼量大的缺點。但可增加隧道抵抗變形的能力.有利于保證施工精度、施工安全及襯砌接縫防水、故在松軟 含水，無自立性的土層中多選用管片。管片按其螺栓手孔的大小、通常有箱形和平板之分、當襯砌較厚時、為減輕自重。常選用腹腔開有較大,較深手孔的箱形管片、管片較薄時,為了能承受施工中盾構(gòu)千斤頂?shù)捻斄?則以選用較少開孔的平板形管片為宜,2、選用較大的環(huán)寬,可減少隧道縱向接縫和漏水環(huán)節(jié)、節(jié)約螺栓用量.降低管片制作費和施工費.加快施工進度。但受運輸和盾構(gòu)及機械設(shè)備能力的制約 故應(yīng)綜合考慮.11，6,6,關(guān)于礦山法施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計.第1款 初期支護的穩(wěn)定性判別 開挖寬度小于10m的單.雙線區(qū)間隧道初期支護穩(wěn)定性的判別可采用.鐵路隧道設(shè)計規(guī)范.TB，10003附錄F的方法、大跨度渡線隧道及車站結(jié)構(gòu)初期支護穩(wěn)定性的判別應(yīng)通過專門研究確定、第2款，錨噴襯砌和復(fù)合式襯砌初期支護的設(shè)計參數(shù).對單。雙線區(qū)間隧道 一般可參考有關(guān)規(guī)范及工程實例,按工程類比法決定其設(shè)計參數(shù)、某些特殊地形。地質(zhì)條件下、如淺埋 偏壓 膨脹性圍巖.原始地應(yīng)力過大的圍巖等.及大跨度渡線隧道或車站結(jié)構(gòu)的初期支護,應(yīng)通過理論計算、按主要承載結(jié)構(gòu)確定其設(shè)計參數(shù)。土質(zhì)隧道的初期支護應(yīng)采用包括超前支護、格柵鋼架或鋼拱架。鋼筋網(wǎng)片和噴射混凝土等組合的支護方式 其設(shè)計應(yīng)滿足以下要求。初期支護厚度不應(yīng)小于200mm 并不宜超過350mm、初期支護中的鋼拱架宜優(yōu)先選用鋼筋格柵,根據(jù)需要鋼拱架間距可采用500mm。1000mm 鋼筋格柵的主筋直徑不宜小于18mm，初期支護厚度不大于300mm時、宜在其內(nèi)側(cè)設(shè)置單層鋼筋網(wǎng)片 初期支護厚度大于300mm時、可考慮在其內(nèi)外側(cè)設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)片。初期支護各分節(jié)間應(yīng)采用可靠的連接、第3款.二次襯砌的設(shè)計。1。第四紀土層中的淺埋結(jié)構(gòu)。流變性或膨脹性圍巖中的結(jié)構(gòu).提前施作二次襯砌的結(jié)構(gòu)。以及施作二次襯砌后外部荷載增大的結(jié)構(gòu) 除滿足本條第2款的要求外、尚應(yīng)考慮由初期支護和二次襯砌共同承受外部荷載，可采用荷載 結(jié)構(gòu)模型 根據(jù)已有結(jié)構(gòu)復(fù)合襯砌的現(xiàn)場實測資料整理歸納的壓力值作為二次襯砌的計算荷載,2、對于初期支護和二次襯砌交替施作的大跨度車站結(jié)構(gòu)或連拱結(jié)構(gòu).可采用地層，結(jié)構(gòu)模型或荷載.結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)初期支護和二次襯砌之間的構(gòu)造特點和應(yīng)力傳遞特點,按施工過程分析確定二次襯砌的受力情況.3、由于噴射混凝土難以完全滿足地鐵工程的耐久性要求，應(yīng)通過加強二次襯砌的方法來保證礦山法結(jié)構(gòu)的耐久性要求.所以。長期使用階段復(fù)合襯砌的受力分析 應(yīng)考慮初期支護剛度下降以后外部荷載向二次襯砌的轉(zhuǎn)移 4。考慮到淺埋條件下及。級，級圍巖中外部荷載數(shù)值及分布的不確定性.以及城市地下水位變動的可能性，從安全角度考慮、二次襯砌宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).11.6,7。沉管法施工的隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計，第5款，管節(jié)接頭形式的選擇應(yīng)綜合考慮隧道的橫斷面尺寸 外部荷載和溫差等在沉管隧道中產(chǎn)生的縱向應(yīng)力和變形量,抗震設(shè)防要求,接頭處理的施工工藝的難易程度和經(jīng)濟性等因素 地震設(shè)防區(qū)，隧道橫斷面較大或沉管段較長的隧道應(yīng)優(yōu)先選用柔性接頭，