深圳地铁号线标隧道区间施工设计Word格式.docx

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甘坑~凉帽山区间隧道穿越凉帽山，单线长度约为1.18Km，隧道下穿凉帽山山体，是本标段控制工期的重难点工程。

1.2.2工程范围

本区间设计起点里程为DK21+731.000，终点里程为DK22+910.800，右线全长1179.808m（长链0.008mm），左线全长1125.753（短链54.047m），其中矿山法暗挖区间左线1062.616m、右线1116.671，明挖段63.137m。

设计包括深（浅）埋暗挖法隧道主体、区间明挖隧道主体。

1#联络通道设计里程为右DK22+310.000（左DK22+266.000）。

1.2.3工程地质及气象、水文地质

1.2.3.1地质情况

场地揭露到的地层主要有第四系全新统人工填土层（Q4ml）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系残积层（Qel）、燕山期（γ53）花岗岩、侏罗系（J2）角岩。

主要地层概述如下：

（1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）

按填土填料成份不同分为①1、①2、①3三个亚层，分述如下：

①1素填土：

灰色、灰黑色、黄褐色、褐红色等，主要成分为黏性土，可塑～硬塑，混砂砾，大部分为残积土，局部夹少量碎石、块石及建筑垃圾。

标准贯入锤击数4～25击，平均击数12.4击。

本层在场地内广泛分布，厚0.6～29.8m，平均厚度8.31m，层底高程52.65～139.84m。

①2素填土（砂）：

褐黄色，主要成分为粗砾砂，稍密，湿，间隙充填黏性土、碎石。

本层呈透镜体状分布（本次钻探仅MJZ2-SLM-05、MJZ2-TLL-02两个钻孔揭露），厚0.0～1.2m，平均厚度1.00m，层底高程57.80～62.86m。

①3素填土（碎石）：

褐黄色、青灰色、红褐色等，稍密～中密，主要成分为碎石，揭露碎石粒径一般约20～50mm，最大粒径约100mm，间隙充填黏性土、砂砾。

本层在场地内呈透镜体状分布，厚0.0～12.5m，平均厚度5.64m，层底高程60.58～134.27m。

（2）残积层（Qel）

由花岗岩和角岩风化残积形成，按照其颗粒级配和塑性指数定名为

1黏性土和

3砾质黏性土2个亚层。

1黏性土：

以灰白、褐黄、青灰色为主，可塑～硬塑，主要由角岩风化残积形成。

标准贯入锤击数16~38击，平均击数24.6击。

平均压缩系数a0.1~0.2=0.42MPa-1，平均压缩模量Es=5.06MPa，属中等压缩性土层。

该层在场地内广泛分布，揭露层厚0.0～10.3m，平均厚度6.15m，层顶高程52.83～97.84m，层底高程44.08～93.94m，层顶埋深0.00～29.70m，层底埋深4.80～33.60m。

3砾质黏性土：

以褐黄色、褐红色为主，可塑～硬塑，主要由花岗岩风化残积形成。

标准贯入锤击数13～27击，平均击数19.6击。

主要分布于本段起点附近，揭露层厚1.10～16.50m，平均厚度6.67m，层顶高程100.69～159.13m，层底高程99.59～142.63m，层顶埋深0.00～4.70m，层底埋深2.00～16.50m。

（3）燕山期（γ53）花岗岩

肉红、褐红、褐黄夹灰绿、灰黑色，中粗粒结构，块状构造，主要成分为石英、长石、云母，按风化程度可分为⑧1全风化花岗岩、⑧2-1砂土状强风化花岗岩、⑧2-2块状强风化花岗岩、⑧3中等风化花岗岩、⑧4微风化花岗岩5个亚层，分述如下：

⑧1全风化花岗岩：

褐黄色、红褐色、灰褐色等，原岩结构已基本破坏，尚可辨认，除石英外，各种矿物已风化成黏性土，偶夹强风化岩块，遇水浸泡易软化、崩解。

实测标准贯入击数为41～69击，平均51.7击。

⑧2-1砂土状强风化花岗岩：

土黄、灰黄色，原岩结构已大部分被破坏，矿物除石英外大部分风化成坚硬砂土状，遇水易崩解，局部呈土夹碎块状。

实测标准贯入击数为71～120击，平均82.9击。

⑧2-2块状强风化花岗岩：

灰黄、黄褐色，岩石风化强烈，节理裂隙很发育，岩石锤击易碎，部分手可折断，为极软岩~软岩，岩体呈碎块状，极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

⑧3中等风化花岗岩：

肉红色、灰褐色、灰白色、浅肉红色、灰绿色等，中粗粒结构，块状构造，裂隙发育，裂面多由铁锰质或绿泥石侵染，局部区域受构造带影响异常破碎。

岩石实测单轴饱和抗压强度值15.5～44.0MPa，平均值为26.7MPa，主要为较软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

⑧4微风化花岗岩：

肉红色、浅肉红色、灰绿色等，原岩结构和构造基本未变，仅节理面有铁锰质渲染或矿物略有变色，有少量风化裂隙，岩体呈块状～整体状结构。

岩芯多呈长柱状，少量短柱状，局部受构造带影响为碎块状。

实测单轴饱和抗压强度值30.8～127.3MPa，平均值为70.0MPa，主要为较硬岩～坚硬岩，实测岩体完整性指数平均值为0.61，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ级。

（4）侏罗系（J2）角岩

角岩，鳞片粒状变晶结构，主要由石英、黑云母等矿物组成，含少量透闪石、绿帘石、方解石等矿物。

按风化程度可分为⑩1全风化角岩、⑩2-1砂土状强风化角岩、⑩2-2块状强风化角岩、⑩3中等风化角岩、⑩4微风化角岩5个亚层，分述如下：

1全风化角岩：

黄褐色、浅灰色、青灰色，原岩组织结构已基本破坏，呈坚硬土状。

平均压缩系数a0.1~0.2=0.34MPa-1，平均压缩模量Es=5.33MPa，属中等压缩性土层。

标贯22次，实测击数为38～69击，平均48.8击。

该层在场地内广泛分布，揭露层厚0.00～31.10m，平均厚度11.85m，层顶高程35.00～118.27m，层顶埋深0.00～49.10m。

2-1砂土状强风化角岩：

褐黄色，原岩组织结构大部分破坏，岩体呈坚硬土状。

平均压缩系数a0.1~0.2=0.30MPa-1，平均压缩模量Es=6.19MPa，属中等压缩性土层。

标贯19次，实测击数为70~124击，平均86.1击。

2-2块状强风化角岩：

褐黄色，原岩组织结构大部分破坏。

岩石锤击易碎，部分手可折断，为极软岩~软岩，岩体呈碎块状，极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

该层在场地内广泛分布揭露层厚0.00～23.00m，平均厚度7.75m，层顶高程31.82～127.92m，层顶埋深7.00～59.50m。

3中等风化角岩：

青灰色，鳞片粒状变晶结构，块状构造，RQD约0～10%，岩石饱和单轴抗压强度为31.90～70.40MPa，平均值为47.90MPa，为较硬岩~坚硬岩，主要为较硬岩，实测岩体完整性指数平均值为0.332，岩体破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

该层在场地内广泛分布，揭露层厚1.00～14.90m，平均厚度5.02m，层顶高程24.50～109.32m，层顶埋深14.00～57.00m。

4微风化角岩：

青灰色，鳞片粒状变晶结构，块状构造，RQD约80～90%，岩石饱和单轴抗压强度范围值为41.70～113.10MPa，标准值为64.70MPa，为较硬岩~坚硬岩，主要为坚硬岩，实测岩体完整性指数平均值为0.733，岩体较完整，岩体基本质量等级分类为Ⅱ类。

该层在场地内广泛分布，层顶高程22.50～108.07m，层顶埋深15.50～65.00m，最大揭露厚度40.00m。

（4）特殊土及不良地质

1）人工填土：

本场地普遍分布人工填土，场地回填土成份复杂，土质不均，主要成份为黏性土、砂砾、碎石、块石，局部为块石和生活垃圾、建筑垃圾。

填土的分布区域和厚度有很大的不均匀性，局部区域回填厚度大（揭露最大厚度达48m，原白沙岭站位附近），根据新老地形图对比结果显示该区域的填土堆填时间少于10年。

根据现场调查，车辆段区域内的填土主要周边建筑工程的无序弃渣形成（基坑开挖的土、石及建筑垃圾），填土未经过专门的压实处理，仅由运输车辆通过时简单压实。

受成分的不均匀性和堆填时间较短且未经专门压实，填土的工程性质较差，对工程的影响非常大，场坪以下的填土层需要进行处理，桩基成孔时容易塌孔，边坡上存在填土时需要加强支护措施。

2）软弱土

据调查，竹坑水库库底经过人工清理，由于库区地表水的长期浸泡，库底表层土含水率高，土质较软。

本段沿线存在大范围的堆填，填土及原始山体冲沟中也可能存在软弱土。

3）风化岩与残积土

残积土以硬塑为主，局部为可塑、坚硬；

全风化岩呈坚硬土状；

强风化岩呈密实砂土及碎石状。

软硬不均，具不均匀性、各向异性、结构性强的特点；

在天然状态下，压缩性低、承载力高、抗剪强度大，但遇水浸泡时易软化、崩解、强度降低、自稳性差。

由于花岗岩、角岩残积层均匀性较差，强度不一，接近地表的残积土受水的淋滤作用，形成网纹结构，土质较坚硬，而其下强度较低，再下由于风化程度减弱强度逐渐增加。

全、强风化岩与中微风化岩接触面具有上下软硬不均的特点。

花岗岩残积层和风化岩中普遍存在不均匀风化现象。

在本次勘察中虽未揭示孤石，但在设计施工时仍需引起足够的重视。

残积土及全、强风化岩颗粒成分具有“两头大，中间小”的特点，即颗粒成分中，粗颗粒（＞0.5mm）的组分及颗粒小的组分（＜0.075mm）的含量较多，而介于其中的颗粒成分则较少。

这种独特的组分特征，使其既具有砂土的特征，亦具黏性土特征，同时也为小颗粒从大颗粒的孔隙中涌出提供可能的条件，因此当动水压力过大时，容易产生管涌、流土等渗透变形现象。

应采取有力的止水措施，避免残积土及全、强风化岩遇水强度急剧降低，甚至产生管涌、流土等渗透变形现象。

4）不良地质

根据区域地质资料、现场调绘及勘察钻孔揭露资料，本段沿线范围内土岩层基本稳定，未揭露到采空区、岩溶、地裂缝、地面沉降等不良地质作用

1.2.3.2水文地质

（1）地表水

本段地表水体主要为竹坑水库，水域面积约31935m2，最大水深约9m，水质较清澈。

水库西南侧发育一水沟，由周围山体渗流汇集形成。

雨季时，场地多发育暂时性水流，水量及延续时间由雨量及降雨频率决定。

（2）地下水

根据其赋存介质的类型，本段地下水主要有二种类型：

一是第四系地层中的孔隙潜水，主要赋存于第四系全新统填土层、冲洪积黏土层和残积黏性土层中；

另一类为基岩裂隙（构造裂隙）水，主要赋存于块状强风化、中等风化带及构造节理裂隙中，略具承压性。

1）第四系地层孔隙潜水

主要分布于第四系全新统填土层和残积层中，属松散土层的孔隙潜水，为场地主要含水层，主要由大气降水补给，水量较丰富，水质易被污染。

2）基岩（构造）裂隙水

1.2.4地震烈度

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），深圳市龙岗区抗震设防烈度为6度，设计基本加速度值（地震动峰值加速度）为0.05g，设计地震分组为第一组（一区）。

根据《深圳城市轨道交通10号线工程场地地震安全性评价报告》（广东省工程防震研究院），10号线的抗震设防烈度为7度，工程场地类别为Ⅱ类。

1.2.5结构形式及结构防水

1.2.5.1结构形式

甘坑站～凉帽山暗挖区间，本管段起点里程DK21+731，终点里程DK22+806.733，全长1075.73m。

暗挖隧道为矿山法标准断面，为单洞单线断面。

其中有也有双连拱及三连拱断面结构。

隧道结构采用复合式衬砌（初期支护+二次衬砌），初期支护以C25喷射混凝土、钢筋网、格栅钢架为主要支护手段，并以φ42超前小导管作为辅助施工措施。

二次衬砌采用C35防水钢筋混凝土，整体式模板台车浇筑。

明挖起讫里程为DK22+806.733～DK22+869.870，长61.137m。

宽度为21.1m，基坑开挖深度30m，主体结构及附属结构采用明挖法施工，基坑围护采用直径φ1500钻孔灌注桩和旋挖桩加六道支撑（其中包括3道钢筋砼支撑和3道钢支撑）。

（3）暗挖隧道为矿山法标准单洞单线断面，隧道结构采用复合式衬砌（初期支护+二次衬砌），初期支护以C25喷射混凝土、钢筋网、格栅钢架为主要支护手段，并以φ42超前小导管作为辅助施工措施。

（4）明挖衬砌结构采用C35P10防水钢筋混凝土，支模浇筑。

1.2.5.2结构防排水

1）防水原则

（1）遵循“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则。

防水根据不同的结构形式、水文地质条件、施工方法、施工环境、气候条件等，采取相适应的防水、限量排水措施，只有在漏水量小于设计要求、疏排水不会引起周围地下层下降的前提下，允许对进入主体结构内的极少量渗水进行疏排。

（2）确立钢筋混凝土结构自防水体系，以结构自防水为根本，加强钢筋混凝土结构的抗裂防渗能力，改善钢筋混凝土结构的工作环境，进一步提高其耐久性。

施工缝、变形缝、穿墙管、桩头等细部构造的防水为重点，并在结构迎水面适当设置柔性防水层加强防水。

（3）选用的柔性防水材料具有耐久性能好、环保、经济实用、施工简便、与土建工法相匹配等特点，并具有适应当地气候环境条件、符合当地实际情况、成品保护等优势。

2）防水等级

（1）区间隧道防水等级为二级，即顶部不允许渗漏，其他部位不允许漏水，结构表面可有少量湿渍。

总湿渍面积不大于总防水面积的2/1000，任意100m2防水面积上的湿渍不超过2处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m2。

2）区间隧道防水措施

（1）在初期支护与二次衬砌之间全断面铺设复合式柔性全包防水层，柔性全包防水层采用塑料防水板（ECB、EVA或PVC防水板）。

明洞结构顶板采用单组分聚氨酯涂料防水层，侧墙和底板迎水面采用厚度为4mm的沥青基聚酯胎预铺防水卷材、1.5mm厚的高分子预铺防水卷材

（3）在隧道二次衬砌混凝土结构与车站结构的连接的部位可预埋全断面注浆的注浆管，在发生渗漏后灌注化学浆液。

（4）区间隧道与车站端头及变形缝采用钢边止水带防止渗漏水，并用聚氨酯（或聚硫）嵌缝密封胶填充密封，构成复合防水体系；

施工缝防水采用带注浆管的遇水膨胀橡胶止水条防止渗漏水。

6）区间隧道排水措施

隧道内的排水结合纵坡，实现重力自流排放，接入市政排水系统。

若无法重力自流排放，则布置抽水泵站。

1.2.5.3技术标准

1）区间隧道技术标准

（1）防水混凝土的设计抗渗等级为P10，耐侵蚀系数不小于0.85。

（2）本工程地下结构主要构件设计使用年限为100年。

（3）在正常使用极限状态下，二次衬砌裂缝宽度允许值在迎水面、背水面分别不得大于为0.2mm、0.3mm。

（4）人防抗力标准：

6级。

（5）结构抗震等级为三级。

1.2.5.3-1主要工程数量表

序号

工程项目名称

单位

数量合计

计算说明及备注

一

暗挖工程

1

暗挖石方

m3

143558.2

2

暗挖土方

29281.6

3

42导管

米

59238.7

4

小导管注浆

1323.2

5

超前小管棚

3034

6

管棚注浆

246.85

7

钢筋网

T

370.4

8

纵向连接筋

89.05

9

药卷锚杆

1533

10

砂浆锚杆

10643.8

11

喷射砼

12347.1

12

C35P10砼

20292.9

13

HPB300

89.8

14

HRB400

2804.2

15

仰拱回填

3147.6

二

明挖工程

1500钻孔桩

根

105

钢护筒

个

C30水下砼

6732.1

钻孔桩钢筋

144.5

冠梁砼

343.9

旋喷桩

1.2.7工程重、难点分析及其对策

1）应对措施

（1）施工过程中始终贯穿以“防塌、防沉”为核心的技术指导原则，把工程施工引起的地表沉降控制在规定允许值内，将施工过程中可能存在的塌方隐患降至最低，杜绝塌方事故的发生。

（2）针对不同的环境特征制定针对性较强的、相对完善的防护措施。

（3）施工机械设备的选用以少污染、低噪音、小型化为原则，加强现场的管理，减少施工对周围环境及居民的影响。

2）明挖段基坑深、跨度大，断面大，工序多，工期紧，如何合理安排工序，减小工序间的干扰，确保工期是施工组织的重点。

主要对策:

①合理安排施工分段及施工工序，确保工序间衔接紧凑，解决施工过程中影响工期的主要矛盾。

②精心组织，强化管理，确保施工正常、有序的进行。

③作为最终控制手段，适当加大人员和设备投入，提高施工进度指标。

3）工程难点及对策

主要对策：

超前支护采用ø

42ⅹ3.25小导管并注浆，小导管环向间距0.3m，每榀设置，单根长度3.5m。

初支四级围岩格栅间距0.7m，五级围岩钢拱架间距0.5m，导洞初衬施工时及时在上台阶拱脚部位施作锁脚锚管并注浆。

开挖时掌子面设置超前导管并注浆加固地层（超前导管单根长度3.5m，搭接长度1m，相邻导管间距600×

600mm，梅花型布置，最外圈的超前导管距离初衬内轮廓200mm）。

掌子面开挖前超前地质探孔并分析地层情况，若存在渗漏水严重、地层情况与勘察报告不符，土层较差时应封闭掌子面，通知设计并修正设计参数方可继续施工。

初衬封闭成环后，及时进行背后注浆填充空隙，使周围土层得到加固，减少因隧道开挖产生的地面沉降。

初衬与二衬之间压注与二衬混凝土等级相同的无收缩水泥砂浆，注浆压力不得小于0.1MPa。

设置专职安全员对已开挖部分进行巡视检查，发现异常立即采取措施。

4）施工监控量测

本标段隧道工程土质围岩成洞条件差，施工难度大，稍有不慎，就会给隧道结构带来安全、质量隐患；

并存在隧道的通过对部分建筑物基础有影响，因此施工监控量测和信息化施工、动态管理反馈技术更显重要。

①在施工时必须建立一套科学、高效、严密的监控系统，针对施工的不同阶段采用不同的监控手段，及时反馈指导施工。

②经过建筑物基础时，加强支护手段，进行建筑物倾斜、沉降观测。

③严格执行工作交接班制度，上一班工作记录不完善或不全面、详实，下一班有权拒绝进行下一步作业，避免出现因工作衔接失误造成的安全、质量隐患。

④严格施工纪律，一旦发现违规施工，予以重处。

5）本标段内管线的防护及保护

①施工前采用管线探测仪进行管线的探测，确定管线准确位置、管线状况等，根据管线类别、状况确定合理的管线参数，制定管线允许变形的控制标准。

②建立针对管线完善的监控量测体系，建立“一条管线一人负责”的管理责任制，真正把所有管线都纳入系统的监控之中。

③隧道过管线段均采取导管超前注浆措施加强管线处地层结构，将拱顶沉降控制在管线允许值内。

④制定各种相应的应急与预防措施，以防万一。

⑤始终把“防塌、防沉”作为日常工作的核心，努力控制工程施工引起的沉降。

1.2.8综合应对措施

根据已成功实施的城市地下工程施工经验，做好以下几个方面的主要工作：

1）领导重视，质量第一。

鉴于本工程施工的重要性，作为施工单位责任重大。

我单位有在类似条件下施工的丰富经验，把本工程列为施工重点，组织精干的领导班子，抽调有丰富施工经验的队伍，采用先进设备、先进技术，精兵强将上该项目。

在施工中把工程质量和安全列为工作的重中之重，保证做到按设计施工、按规范施工、按业主和监理的要求施工。

2）全员树立“城市施工无小事”的观念。

3）建立健全完善可靠的“质量保证及质量控制体系”、“安全保证及安全控制体系”和“环境保护、文明施工管理体系”等。

4）采用可靠的施工技术手段、施工方法、先进的施工工艺，优化施工工艺，在确保环境安全和施工安全的前提下组织生产。

5）建立有效的资源（人、财、物、机）管理机制，确保施工管理有序运转。

6）加强工序管理力度，技术管理人员密切跟踪现场施工，掌握现场详细施工情况，及时解决施工中出现的问题，确保各工序的有序进展。

7）切实加强施工组织设计、施工图设计、工艺设计及技术交底的执行力度，确保施工交底落实到位，各工序开展顺利。

8）切实做好隧道拱部的预加固工作，使开挖后地层尽早形成自承载环。

9）加强施工监控管理，及时反馈，以便及时调整施工工序。

第二章、施工总体部署

2.1施工总体目标

2.1.1工期目标

合理安排计划，实现业主及指挥部下达的各节点工期目标，确保2018年9月1日洞通的里程碑工期目标。

2.1.2工程质量目标

（1）工程质量均符合合同和标准规定的质量验收要求，验收合格率达到100%。

（2）工程质量验收符合法律、法规和技术标准等要求，工程质量达到合格标准，全部单项工程达到合格，各分部、分项工程隐蔽验收质量合格率达到100%。

2.1.3安全目标

“六不”目标：

（1）不发生因工死亡事故，不发生造成重大社会影响的生产安全事故，年重伤率不大于万分之五；

（2）不发生安装装修工程重伤以上（含重伤）事故；

（3）不发生基坑坍塌、洞内塌方冒顶等重大险情或事故；

（4）不发生重大设备事故、重大交通事故及火灾事故；

（5）不发生因施工造成的周边建（构）筑物沉降超限、倾斜、结构损伤以及施工导致的交通中断、电力中断、通讯中断、漏水和漏气等重大险情或事故；

（6）不发生10人以上集体中毒事故。

2.1.4文明施工及环境卫生目标

争创深圳市安全生产文明工地。

做到现场布局合理，环境整洁，物流有序，标识醒目，达到“一通、二无、三整齐、四清洁、五不漏”；

一通：

交通平整