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轨道交通明挖隧道工程设计 轨道交通明挖隧道工程设计 摘　要:结合工程概况,介绍了工程设计技术及创新要点, 通过对结构受力、现场情况的分析和研究,对基坑和主体结构 的设计进行了阐述,工程实践表明,收到了良好的施工效果, 可为以后的同类工程提供数据和经验。关键词:明挖隧道,基 坑,主体结构,配筋设计 1 工程概况 本明挖隧道工程呈南北走向,隧道两端与盾构段相连。地 理位置在广州市番禺区榄塘村和东沙村一带,地形开阔平坦, 多 为 果 园 、 农 田 、 菜 地 、 水 塘 。 起 讫 里 程 为:YDK21+887~YDK23+278,隧道长 1391m,存车线长 264m,隧 道单线总长 3046m,总建筑面积约 17800m2。 本工程采用明挖隧道法施工,隧道埋深在 3.0m~7.0m 之 间。 线路最大纵坡 10‰, 最小纵坡 2‰ 。 线间距为 7.789m→5.0m→11.864m 变化。本工程线路变化频繁,隧道附 属设施较多。 第 1 页第 1 页 轨道交通明挖隧道工程设计 2　工程设计技术及创新要点 1)地铁区间隧道与新光快速路工程结合建设,减少工程 投资。由于待建设的新光快速路是番禺区南北走向60m 宽的 城市快速主干道,地铁三号线汉市区间隧道沿此道路,地铁工 程充分利用新光路的红线范围作为工程用地和施工用地。这 样两项工程同用一块地,地铁工程节约施工用地约 2.8 万 m2, 并实行统一征地减少较多征地、借地的繁琐过程,争取施工工 期。在地铁隧道施工完毕后按路基要求及标高回填土方,减少 了路基施工对隧道结构造成的影响。线路设计时结合路面标 高 ,合理调整隧道纵剖面设计 ,考虑隧道覆土控制在 2.5m~4.5m 之间,有效地控制外荷载,使主体结构断面更合理, 降低工程造价。 2)隧道基坑采用放坡大开挖,部分采用搅拌桩加固或土 钉支护,取得了良好的经济效益。隧道所经之地多为果园、农 田、菜地、鱼塘,基坑边只有少量三层、四层的民房,且地铁 区间隧道与新光快速路合建,因此给放坡开挖提供了充足的 施工用地。在基坑南端地段受用地、邻近构筑物的影响采用 了土钉墙支护。此方 第 2 页第 2 页 轨道交通明挖隧道工程设计 案比同等条件下采用 Φ1.0m 钻孔桩加内支撑围护减少 工程投资约 980 万元。 3)区间线路复杂,隧道附属结构多。由于从汉溪站到市桥 站区间总长为 6km 多,行车速度为 100km/h~120km/h,除长 1.3km 明挖段,其余均为盾构法隧道。明挖段中部左线外侧设 置了约 260m 长的临时存车线,在存车线起、终点处设置了左 右线单渡线,还有地铁区间必要的附属结构:轨排井、联络通 道、水泵房、废水池、风机房、跟随所等。 4)首次采用土建结构断面扩大、渐变作卸压,解决减弱压 力变化率,满足了运营要求,提高了乘坐的舒适度。由于单渡 线及存车线设置,出现多个左右线互通的大断面,通风系统模 拟计算显示,若不对压力突变的地点进行特别处理,列车高速 通过中间风井时车头的最高压力变化率将达到 990Pa,车尾的 压力变化率也将达到 640Pa,这已经大大超出了标准要求,压 力变化率过高将导致乘客耳膜产生刺痛不适感觉。通过分析 压力变化率,在存在压力突变的隧道段对卸压方案进行比较。 综合运营、经济、施工各方面的优缺点,采用在突变点后 100m 隧道段断面扩大、渐变的卸压方案,即结构断面的净宽度及净 高度沿隧道纵向渐变,此方案增加土建设计及施工难度,但运 营安全性较高,将为以后的地铁运营节省成本。行车速度不受 第 3 页第 3 页 轨道交通明挖隧道工程设计 影响,为今后类似工程提供了可借鉴的范例。 5)为满足隧道功能要求,隧道主体结构断面变化频繁、复 杂多样,按形式、尺寸等共分有 15 种断面。分别对每种断面 进行断面设计、配筋设计,针对隧道不同地段,满足隧道限界、 功能要求的前提下精心设计,设计最经济的结构断面,控制工 程量。