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1、郑州市轨道交通1号线一期工程初步设计 桐柏路站碧沙岗站区间说明书1. 概述11.1 设计依据11.2 主要设计原则与标准21.3设计范围41.4 工程概述42. 前阶段审查意见与执行情况43. 工程地质与水文地质53.1 地形、地貌53.2 工程地质条件53.3 水文地质条件83.4 地质构造及地震烈度83.5 工程地质条件评价及注意事项94. 区间隧道施工方案94.1 工程主要特点94.2 施工方案比选94.3 盾构机选型115. 结构设计135.1 管片选型135.2 结构计算176. 附属结构设计206.1 联络通道206.2 进出洞地基加固226.3洞门设计227. 结构防水设计237
2、.1防水原则237.2防水等级标准237.3防水技术要求247.4主要防水措施248.工程材料269.施工组织269.1 工程筹划269.2 施工场地及交通疏解279.3 地面沉降控制标准及措施279.4临近建、构筑物的保护289.5 监控量测2810. 存在的问题及注意事项29附件：291、有关协议、纪要及文件292、主要工程数量表293、图纸目录312 1. 概述1.1 设计依据1）郑州市城市快速轨道交通1号线工程可行性研究报告（送审稿）；2）中国国际工程咨询公司文件郑州市城市快速轨道交通1号线工程可行性研究报告的咨询报告（咨交通【2008】863号）；3）郑州市城市快速轨道交通1号线 设
3、计技术要求（送审稿）；4）郑州市城市快速轨道交通1号线 文件编制规定（送审稿）；5）郑州市城市快速轨道交通1号线 文件组成内容（送审稿）；6）郑州市城市快速轨道交通1号线 设计界面划分及接口管理细则（送审稿）；7）郑州市城市快速轨道交通1号线 1标段 桐柏路站碧沙岗站区间 岩土工程勘察报告 （初勘阶段中间稿电子文件）；8）郑州城市快速轨道交通1号线一期工程 沿线建（构）筑物调查 郑州市规划勘测设计研究院 2008年7月；9）郑州城市快速轨道交通1号线一期工程 现状地下管线调查报告 郑州市规划勘测设计研究院 2008年6月；10）铁四院提供的线路资料；11）铁四院下发的有关技术联系单；12）国家
4、和地区的现行规范与标准建筑地基基础设计规范 GB50007-2002建筑结构荷载规范 GB50009-2001（2006版）混凝土结构设计规范 GB50010-2002建筑抗震设计规范 GB50011-2008地铁设计规范 GB50157-2003人民防空工程设计规范 GB50225-2005地下工程防水技术规范 GB50108-2001地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范 GB50307-1999盾构法隧道施工与验收规范 GB 5044620081.2 主要设计原则与标准1.2.1 设计原则1） 区间隧道线路设计应满足城市规划、地铁运营、施工工艺的要求，同时应尽可能减小对周边环境、地面交通的影
5、响，减少建筑物的拆迁和管线的改移。2） 根据地质条件、区位环境、周边建筑及管线、道路交通等情况，合理选择施工方法和结构型式，尽量减少施工期间和建成后对环境造成的不利影响。3） 隧道施工引起的地面沉降和隆起均控制在环境条件允许的范围以内。依据周围环境、建筑物基础和地下管线对变形的敏感程度，采取稳妥可靠的措施。4） 盾构法施工的区间隧道覆土厚度和平行隧道间的净距，应根据工程地质条件、隧道断面尺寸、埋置深度、限界和线路要求确定，一般不宜小于隧道外轮廓直径，当因功能需要或其它原因不满足要求时，应在设计和施工中采取技术措施。5） 区间隧道内净空尺寸应满足地铁建筑限界、设备布置、施工工艺等要求，并应考虑施
6、工误差、结构变形、拼装移位、测量误差等影响。6） 结构设计在满足强度、刚度和稳定性的前提下，还应同时满足防水、防腐蚀、防迷流等要求。7） 结构计算模式的确定，除符合结构的实际工作条件外，并能反映结构与周围地层的相互作用，并根据不同地段的工程地质和水文地质条件以及覆土厚度的变化，分段计算、综合处理、使设计系列化、规范化，以取得较好的技术、经济效益。8） 结构按抗震设防烈度7度进行抗震验算，并在结构设计时采取相应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。1.2.1 设计标准1） 不可更换的结构设计使用年限为100年。2） 结构的安全等级为一级。3） 盾构圆形隧道限界为5200mm。4） 结构设计时
7、按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响验算最大裂缝宽度不大于0.2mm。5） 隧道直径变形2%D（D为隧道外径）。6） 结构抗浮安全系数应1.05。7） 盾构区间隧道结构防水等级为二级。8） 结构按抗震设防烈度7度进行验算，并采取相应的构造措施。9） 人防设计按6级抗力等级人防荷载进行结构强度验算。10）管片采取电气隔离措施进行迷流防护。1.3设计范围本区间设计范围为：桐柏路站碧沙岗站区间（右CK13+631.5右右CK14+325.9），全长694.4双线米，包含盾构区间隧道主体部分、联络通道（泵站）结构及防排水设计、车站端头井地基加固等工程。1.4 工程概述桐柏路站碧沙岗站区间沿中原
8、东路自西向东布置。本区间拟采用盾构法施工。本区间所处位置地貌为山前冲洪积平原，沿线地形较为平坦，周边为城市道路及建筑。地面标高108.9m107.1m，西高东低。城市道路下方管线密集，埋深一般在3m以内。区间隧道距离既有7401工程水平距离约为10m。（详见区间与建筑位置关系图）本区间共设置2组曲线，曲线半径均为2000m，线间距为13m。线路纵坡设计为“V”型坡，最大坡度为9.5，最小坡度为4.4。区间最大埋深为11.3m，最小埋深为9.7 m。区间在最低点里程右CK14+109.425处设置一个联络通道，与泵站合建，根据地层及周边环境情况，联络通道兼泵站在地层加固后采取矿山法施工。2. 前
9、阶段审查意见与执行情况前阶段未对本区间提出意见。3. 工程地质与水文地质3.1 地形、地貌本区间沿线的地形地貌主要为黄土地貌的冲洪积缓倾斜平原和流水地貌的冲积平缓平原。西侧海拔107m，东侧海拔100m，相对高差7m。3.2 工程地质条件根据野外钻探编录资料及原位测试资料，结合室内土工试验成果，本场地45m以上地基土属第四系（Q）沉积地层，按其成因类型、岩性和工程性能可划分13个工程地质层，自上而下分述如下：1-1层（Q4ml）:杂填土，杂色，松散，上部16cm为沥青路面，下部主要为三七灰土、碎石子等，含建筑垃圾。层底标高104.41109.20m，层底埋深0.63.1m，平均厚度1.46m。
10、2-4层（Q4al）:粉土，浅、褐黄色，稍湿，中密，含锈黄斑、浅灰斑，含少量小钙核和蜗牛碎片，局部夹薄层粉砂。无光泽反应,干强度低，韧性低，摇震反应中等。层底标高100.37105.72m，层底埋深4.09.0m，层厚1.96.7m，平均厚度4.49m。3-1层（Q3al）:粉土，浅黄色，稍湿，中密密实，局部含大量铁锈斑、少量浅灰斑，含少量小钙核，砂质含量高，局部夹薄层粉砂。无光泽反应,干强度低，韧性低，摇震反应中等。3-2层（Q3al）:粉土，黄褐色，稍湿，中密，粘粒含量较高，局部为粉质粘土，含少量铁锰质斑块，铁锈斑、含少量钙质结核，粒径13cm。无光泽反应,干强度低，韧性低，摇震反应中等。
11、层底标高88.5199.82m，层底埋深9.919.0m，层厚1.86.4m，平均厚度3.07m。3-3层（Q3al）:粉砂，褐黄色，稍湿，中密密实，矿物成分以长石、石英、云母为主。该层分布不稳定，成透镜体状，局部缺失。层底标高97.79102.31m，层底埋深7.59.8m，层厚1.52.9m，平均厚度2.16m。4-1层（Q3alpl）:粉土，褐黄色，稍湿，密实， 砂质含量较高，局部夹薄层粉砂，含铁锈斑，少量浅灰斑，含较多钙质结核，粒径2-7cm。无光泽反应,干强度低，韧性低，摇震反应中等。层底标高88.0795.82m，层底埋深12.420.8m，层厚1.08.7m，平均厚度4.71m。
12、4-5-2层（Q3alpl）:粉土，棕黄褐黄色，湿，密实，含铁锰质斑点，底部见较多钙质结核。无光泽反应,干强度低，韧性低，摇震反应中等。层底标高82.6188.64m，层底埋深21.024.9m，层厚2.89.9m，平均厚度4.87m。4-5-3层（Q3alpl）:粉土，浅黄褐黄色，湿，中密，含铁锰质斑点、少量浅灰斑，含少量钙核，局部有钙质胶结。无光泽反应,干强度低，韧性低，摇震反应中等。层底标高73.2376.39m，层底埋深31.035.8m，层厚3.47.7m，平均厚度5.35m。4-6-1层（Q3alpl）:粉土，浅黄褐黄色，湿，密实，含铁锰质斑点、少量浅灰斑，含少量钙核，局部有钙质胶
13、结。无光泽反应,干强度低，韧性低，摇震反应中等。勘探深度内部分勘探点未揭穿该层，揭露深度45m。5-1层（Q2alpl）:粉质粘土，棕黄褐黄色，硬塑，含铁锈斑，夹有少量青灰斑、黑色斑块，含钙核，局部砂质胶结。稍有光泽 ,干强度中等，韧性中等，无摇震反应。层底标高78.1382.08m，层底埋深26.330.4m，层厚3.18.5m，平均厚度5.12m。5-2层（Q2alpl）:粉质粘土，黄褐褐黄色，硬塑，见铁锰质斑点，较多钙质结核，切面光滑。稍有光泽 ,干强度中等，韧性中等，无摇震反应。勘探深度内部分勘探孔未揭穿该层，层底标高67.5173.20m，层底埋深35.240.6m，层厚2.06.6
14、m，平均厚度4.93m。6-1-1层（Q2alpl）粉质粘土，褐黄红褐色，硬塑，含有黑色铁锰质斑点夹青灰斑，较多钙质结核，切面光滑。稍有光泽 ,干强度中等，韧性中等，无摇震反应。勘探深度内该层未揭穿，层底标高63.4170.20m，层底埋深39.8044.10m，层厚1.96.4m，平均厚度3.30m。根据地基土层土工试验、原位测试成果，结合地区工程实践经验，提供各土层的主要设计参数建议值，见表3.2-1。各土层的主要设计参数建议值 表3.2-1地层代号岩土名称时代成因天然密度孔隙比直接快剪压缩系数压缩模量静止侧压力系数基床系数凝聚力内摩擦角水平垂直eca0.1-0.2Es0.1-0.2K0KXKvg/cm3kPaMpa-1MpaMpa/mMpa/m3-1粉土Q3al1.700.75025260.1511.621233-2粉土Q3al1.630.79921260.1313.030333-3粉砂Q3al1.63031244-1粉土Q3al+pl1.790.68921260.1312.70.3530344-5-2
