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11.5 结构形式及衬砌
11.5.1 地下结构形式应与所采用的施工方法相适应。
11.5.2 衬砌结构宜设计为闭合式。
11.5.3 明挖法施工的结构衬砌应符合下列规定:
1 可采用整体式现浇钢筋混凝土框架结构或装配式钢筋混凝土框架结构;
2 围护结构的地下连续墙或灌注桩宜作为主体结构侧墙的一部分与内衬墙共同受力。墙体的结合方式可选用叠合式或复合式构造;
3 作为侧墙一部分利用的桩、墙,应计及在使用期内围护结构的材料劣化,内力向内衬转移的影响;
4 确能满足耐久性要求时,可将地下连续墙作为主体结构的单一侧墙。
11.5.4 盾构法施工的隧道衬砌应符合下列规定:
1 在满足工程使用、受力和防水要求的前提下,可采用装配式钢筋混凝土单层衬砌或在其内现浇钢筋混凝土内衬的双层衬砌;
2 在联络通道门洞区段的装配式衬砌,宜采用钢管片、铸铁管片或钢与钢筋混凝土的复合管片。
11.5.5 矿山法施工的结构衬砌应符合下列规定:
1 结构的断面形状和衬砌形式,应根据围岩条件、使用要求、施工方法及断面尺度等,从受力、围岩稳定和环境保护等方面综合分析确定;
2 Ⅲ~Ⅵ级围岩中的区间隧道或相当断面尺度的隧道,宜采用封闭的曲线形衬砌结构,衬砌断面周边外轮廓宜圆顺;在稳定围岩中或受其他条件限制时,也可采用直墙拱衬砌结构;特殊情况下也可采用矩形框架结构;
3 Ⅲ~Ⅵ级围岩中的车站隧道或断面尺度接近的隧道,宜采用多跨结构形式,衬砌周边轮廓宜采用曲线形,并宜圆顺;在稳定围岩中或受其他条件限制时,可采用直墙拱衬砌结构;特殊情况下也可采用矩形框架结构;
4 Ⅲ~Ⅵ级围岩中的隧道宜设置仰拱;
5 衬砌形式的确定应符合下列规定:
1)矿山法隧道应采用复合式衬砌。在无水的Ⅰ~Ⅱ级围岩中的单线区间隧道和Ⅰ级围岩中的双线区间隧道,也可采用单层整体现浇的混凝土衬砌。
复合式衬砌的初期支护可根据围岩条件确定,主要类型和适用条件应符合表11.5.5的规定。复合式衬砌的二次衬砌应采用钢筋混凝土,并应在内外层衬砌之间铺设防水层或隔离层。有条件时也可采用装配式衬砌;
表11.5.5 复合式衬砌初期支护类型和适用条件
2)在围岩完整、稳定、无地下水和不受冻害影响的地段的非行车及乘客不使用的隧道,也可采用单层喷锚衬砌结构,喷锚衬砌的内部净空应满足后期施作结构的尺寸要求。
11.5.6 沉管隧道的衬砌应符合下列规定:
1 结构形式应根据隧道使用功能和工程条件等因素确定。水深小于35m的通行地铁车辆和机动车的多车道隧道,宜采用普通钢筋混凝土或纵向施加预应力的钢筋混凝土矩形框架结构;水深大于45m的单、双线隧道,宜采用圆形单层或双层钢壳混凝土结构;水深介于35m~45m之间时,应通过综合研究确定。
2 管节长度应根据沉埋段的长度与管节制作、沉埋设备及航道等有关的施工条件和工期等因素确定,并宜控制在100m~130m范围内。
11.5.7 顶进法施工的结构,当长度较大时应分节顶进。分节长度应根据地基土质、结构断面大小及控制顶进方向的要求确定,首节长度宜为中间各节长度的1/2。节间接口应能适应容许的变形量并满足防水要求。
1 装配式衬砌具有工业化程度高、施工速度快等优点,在前苏联地铁的车站及区间隧道中已被广泛采用,我国铁路工程中也已经有研究和应用。装配式结构的构件在现场应连接成整体,以利于防水、抗震,并提高隧道抵抗纵向不均匀沉降的能力。装配式衬砌因其施工不受低温天气的影响,在我国东北的寒冷地区应对冬季施工有一定的意义;
1 盾构法隧道衬砌的选型,应根据工程地质和水文地质条件、功能要求、隧道大小、使用条件等因素确定。从国内和国际地铁隧道工程衬砌的应用情况看,单层衬砌在耐久性、受力、变形和防水等方面均能够较好的满足需求,因此建议一般情况下宜优先采用单层衬砌结构。考虑到地铁工程的耐久性要求高,抗变形能力不如现浇钢筋混凝土结构好,尤其是处于对混凝土耐久性不利地层环境(如海水侵蚀环境等)时,管片结构易腐蚀且修复比较困难,可以考虑在管片内部浇筑钢筋混凝土内衬。
1 由于曲边墙马蹄形隧道断面具有受力合理,同等荷载条件下结构厚度小、造价经济等优点,采用矿山法施工的隧道应优先选择。在地质条件较差的Ⅳ~Ⅵ级围岩中尤为必要。
直墙拱断面一般用于围岩条件较好,侧向荷载作用小的隧道。但在实际工程中,也有在较差的围岩中采用直墙拱断面的情况,但其经济性较曲边墙马蹄形断面差,原则上应控制少用。
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