木樨园桥南站~大红门站区间设计说明2013.01.05

目录第一部分说明第1章概述1.1 工程概况1.2 设计范围1.3 设计依据1.4 主要设计原则1.5 主要设计标准及规范1.6 可行性研究报告评审意见及执行情况第2章工程地质及水文地质概况2.1 工程地质2.2 水文地质2.3 场地地震效应2.4 不良地质作用第3章区间施工方法的论证第4章盾构法区间结构4.1 盾构机选型及施工措施4.2 盾构隧道衬砌4.3 变形缝的设置第5章矿山法区间结构5.1 矿山法区间施工步序5.2 矿山法区间辅助施工措施5.3 区间右线及联络线变形缝的设置第6章工程筹划6.1 工程特点及施工总体安排6.2 施工场地围挡及交通导改6.3 地上、地下管线的处理意见及处理措施6.4 施工主要进度指标第7章目前尚需解决问题第二部分图纸第一部分说明第1章概述1.1 工程概况本段区间为北京地铁8号线三期工程木樨园桥南站~大红门站区间。

区间线路北起京煤二厂中街与南苑路相交路口处的木樨园桥南站，线路出站后左右线均沿南苑路路中向南敷设，下穿木樨园南站人行天桥、大红门服装商贸城人行天桥、凉水河桥到达南苑路与石榴庄路相交路口处的大红门站。

本区间段长564.485m，轨面标高12.277~21.238m，最大坡度27‰，区间覆土厚度13.4~20.4m。

本段区间左线为盾构区间，右线为矿山法区间。

本段区间与10号线之间设置一道联络线，由10号线大红门站开始，下穿凉水河后近距离下穿地铁10号线大红门站三号出入口及垂直电梯井、1号消防疏散口，到达晨光路与南苑路相交路口南侧的木樨园桥南站~大红门站区间右线处。

与10号线联络线长463.671m，轨面标高13.418~22.035m，最大坡度为35‰，联络线覆土厚度12.97~21.6m，联络线为矿山法区间。

1.2 设计范围本区间设计范围包括：1、木樨园桥南站~大红门站区段K30+571.396~K31+135.881；2、与10号线联络线区段K0+080.823~K0+463.671。

1.3 设计依据（1）《北京地铁八号线三期工程可行性研究报告》（中国中铁二院工程集团有限责任公司）；（2）《北京地铁八号线三期工程初步设计文件组成与内容》及《北京地铁八号线三期工程初步设计技术要求》（初稿）（北京城建设计研究总院有限责任公司，2012年10月）（3）北京地铁八号线三期工程线路平面、纵断面图及联络线平面、纵断面线路图（电子版）（北京城建设计研究总院有限责任公司，2012年12月）（4）北京地铁8号线三期工程01合同段岩土工程初步勘察中间资料（北京市地质工程勘察院）；（5）沿线地形、管线资料（电子）（北京市地质工程勘察院）；（6）其它系统设计各相关专业文件；（7）北京地铁八号线三期初步设计文件编制规定。

（8）北京地铁10号线大红门站部分报出图纸（电子版）（中铁第四勘察设计院）1.4 主要设计原则（1）区间结构设计应满足强度、刚度、稳定性、耐久性、抗浮和裂缝开展宽度验算的要求，同时还应满足施工工艺、行车运营、城市规划、环境保护、防水、防灾、防迷流、防腐蚀要求，符合技术先进、安全适用、经济合理与确保质量的要求。

（2）结构设计应根据工程地质和水文地质条件及城市规划要求，结合周围地面既有建筑物、管线及公交状况，通过对技术、经济、环保及使用功能等的综合比较，合理选择施工方法和结构形式。

（3）盾构工作井等临时结构宜尽量结合车站或区间永久结构一并考虑，如两者无法合建，在满足施工需要的前提下，应尽量减小临时工程的规模，节省工程投资。

盾构法施工区间充分考虑对相邻车站的影响，工程计划进度应符合全线总体筹划。

（4）严格控制工程施工引起的地面隆、沉量，其允许数值应根据场地的地面建筑及地下构筑物与管线等的实际情况确定，并因地制宜地采取措施。

（5）区间结构的净空尺寸除满足建筑限界要求外，尚应考虑施工误差、结构变形、后期沉降的影响。

（6）结构设计应根据隧道不同的地质条件、覆土厚度，针对不同地段，按不同的荷载及岩土力学参数设计不同支护及衬砌参数，以取得较好的技术、经济效益。

（7）选择合理的施工方法和施工工序，尽量降低施工难度，结构构件应力求简单、施工简便、经济合理，尽量减少对周边环境的影响，同时要尽量缩短工期。

（8）结构构件及工程材料应根据结构类型、受力条件等要求选用，并考虑经济性、可靠性、耐久性，便于制造、运输、安装。

（9）结构设计采取防止杂散电流腐蚀的措施。

（10）钢结构及钢连接件应进行防锈与防火处理。

1.5 主要设计标准及规范1.5.1 主要技术标准（1）主要结构构件的设计使用年限为100年，设计基准期为50年。

工程结构安全等级为一级，耐火等级为一级，抗震设防类别为乙类，抗震等级为二级，抗震设防烈度为8度。

（2）区间按5级人防防护等级进行强度验算，并按人防要求进行结构设计。

（3）裂缝控制标准按照《地铁设计规范》（GB50157-2003）中表10.5.1中数值执行。

区间结构最大裂缝宽度允许值迎土面为0.2mm、背土面0.3mm；钢筋混凝土管片最大裂缝宽度允许值为0.2mm。

（4）地下铁道结构中永久构件的安全等级为一级，重要性系数γ0取1.1；临时构件的安全等级为三级，重要性系数γ0取0.9；在人防荷载或地震荷载组合下，所有结构构件重要性系数γ0取1.0。

（5）区间隧道应分别对其施工阶段和正常使用阶段进行强度计算，必要时尚应进行刚度和稳定性计算。

（6）本工程盾构及矿山法区间均按破损阶段法进行结构设计，在检算构件截面强度时，钢筋混凝土结构构件的强度安全系数K取2.0；在地震荷载作用下相应的结构构件强度安全系数K取1.5。

（7）结构设计应按最不利地下水水位情况进行抗浮稳定性验算，在不计侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不得小于1.05；当计及侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不得小于1.15。

当结构抗浮不能满足要求时，应针对施工阶段和使用阶段采取相应的工程措施，但不宜采用消浮或底板锚杆的措施。

（8）支护结构及其构件应满足强度、变形及稳定性的要求。

（9）盾构区间衬砌结构变形验算：变形量≤2‰D（D为隧道外径），接头的张开量应小于管片接头密封垫允许张开量。

（10）防水标准：区间隧道防水标准为二级。

盾构法隧道同时应满足：在0.8MPa外水压力下，环缝张开6mm、纵缝张开6mm时不渗漏。

区间结构、联络通道等附属结构的防水等级为二级。

风道及风井的防水等级为一级。

（11）区间隧道，地面沉降量一般控制在30mm以内，隆起量控制在10mm以内。

1.5.2 主要设计规范（1）《地铁设计规范》（GB50157-2003）（2）《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）（3）《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）（4）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）（5）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（6）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）（7）《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ11-501-2009）（8）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）（2009年局部修订版）（9）《人民防空工程设计规范》（GB50225-2005）（10）《轨道交通工程人民防空设计规范》（RFJ02-2009）（11）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（12）《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009年版）（13）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）（14）《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）（15）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）（16）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）除此之外，还应满足现行国家和北京市的规范及标准。

1.6 可行性研究报告评审意见及执行情况（1）建议施工方法上考虑机械化施工，提高施工机械化水平。

回复：同意专家意见，结合本工程环境条件，鉴于沿线交通繁忙、市政管线众多等因素，鉴于左线全线只有标准区间断面，且前后车站具备盾构始发接收条件，故优先采用盾构法施工；而右线有联络线隧道接入，断面形式多变，无法采用盾构法施工，故采用矿山法施工；联络线隧道与右线共用一个施工竖井采用矿山法施工。

第2章工程地质及水文地质概况2.1 工程地质拟建线路第四系沉积物以古漯水河故道沉积为主。

工程沿线地面以下61m深度范围内地层按其沉积年代及工程性质可分为人工堆积层、新近沉积层、第四纪全新世沉积层与第四纪晚更新世沉积层四大层：人工填土层:粉土填土①层：褐黄色～黄褐色，湿，松散-中密、含少量白灰、砖渣等；杂填土①1层：杂色，稍湿-湿，稍密-中密，以路基土为主，含砖块、灰渣、水泥块、碎石和腐殖物等，局部夹粉土填土薄层，表层为沥青路面。

该层层底标高29.26～36.55m。

新近沉积层:粉土②层：褐黄色～灰色，稍湿-湿，中密-密实，中高压缩性，含云母、氧化铁，局部含螺壳和碳质碎屑，土质不均，偶有有机质，夹薄层粘性土；粉质粘土②1层：褐黄色～灰色，可塑，中高压缩性，含少量氧化铁，夹薄层粉土；细砂②3层：褐黄色，稍湿-湿，稍密~中密，中压缩性，含云母，局部夹薄层粉土、粘性土，透镜体分布。

该层层底标高23.00～35.05m。

第四纪全新世沉积层卵石③层：杂色，湿，中密~密实，低压缩性，亚圆形为主，一般粒径20~40mm，最大粒径不小于120mm，粒径大于20mm的含量大于55%，细砂充填；细砂③1层，褐黄色，湿，密实，中低压缩性，含云母，局部夹薄层粉土、粘性土；粉土③2层：褐黄色，湿，中密，中压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉质粘土或细砂薄层，透镜体分布；粉质粘土③3层：褐黄色，可塑，中压缩性，含云母、氧化铁、局部夹粉土或细砂薄层，透镜体分布。

该层层底标高18.30～26.27m。

粉质粘土④层：褐黄色，可塑，局部硬塑，中-中低压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉土或细砂薄层；粉土④2层：褐黄色，湿，中密，中低压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉质粘土或细砂薄层；细砂④3层，褐黄色，湿，密实，低压缩性，含石英、长石、云母，局部夹薄层粉土、粘性土，透镜体分布。

该层层底标高15.44～24.65m。

第四纪晚更新世沉积层卵石⑤层：杂色，湿，密实，低压缩性土，亚圆形，级配良好，磨圆度中等，一般粒径20~60mm，最大粒径不小于140mm，粒径大于20mm的含量大于60%，中粗砂充填；细中砂⑤1层，褐黄色，湿，密实，低压缩性，含石英、长石、云母、氧化铁，含少量卵石；粉土⑤3层：褐黄色，湿，密实，中低-低压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉质粘土或细砂薄层，透镜体分布；粉质粘土⑤4层：褐黄色，可塑，局部硬塑，中低压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉土或细砂薄层，透镜体分布。