D3-5-21-6-1-SS-JG-00临时施工竖井设计说明

临时施工竖井设计说明
1.工程概况
1.1工程概况
xx地铁三号线xx站～xx广场站区间位于xx市xx区，区间起于xx路与xx交叉口东北角的xx站，区间隧道沿xx路快速路高架桥东侧向南走设，到达xxxx超市下穿xx路向西拐设，最后到达xx路以西、绕城公路以北角的xx广场站。

区间隧道于K29+900～K30+000范围下穿xx路夹xx涵和xxxx超市。

根据xx路夹xx涵和xxxx超市桩基础分布情况，桩基础已进入区间隧道范围内。

为确保区间隧道的顺利实施，需对侵入隧道内桩基础进行处理。

根据前期研究方案，xxxx 超市桩基础采取局部拆除xxxx超市后拔桩、再复建方案，xx路夹xx涵桩基础采取过街涵内箱涵托换、矿山法隧道内桩基截除方案。

为确保矿山法的实施，在xxxx超市东侧广场内设置一座临时施工竖井，通过施工竖井和横通道进行xx站～xx广场站区间正线矿山法隧道的施工。

施工竖井采用矩形单层格栅钢架网喷混凝土结构形式，内净空6.8×4.6m、深24.4m。

1.2设计范围
本册图纸设计范围为临时施工竖井平剖面设计、支护参数、施工横通道接口预埋设计等内容。

施工横通道及临时施工竖井回填设计纳入后续设计图册中。

2．设计依据
2.1依据的文件
1）xx地铁下发的矿山法隧道设计工作通知单。

2）《xx地铁三号线工程xx站～xx广场站区间招标用图》（中铁上海设计院集团有限公司2010年9月）
3）《xx路夹xx涵改造工程施工图》（xx市市政设计研究院2004年4月）
4）《xx地铁三号线工程xx站～xx广场站区间桩基处理工程方案设计》（中铁隧道勘测设计院有限公司2011年7月）
5）《xx地铁三号线工程D3-XK04标（xx站）~xx广场站区间岩土工程详细勘察报告中间稿》（江苏xx地质工程勘察院2011年10月）
6）《xx地铁三号线工程施工设计技术规定》（试行）（2010.12）
7)《xx地铁三号线工程施工设计文件组成内容、深度与格式要求》（试行）（2010.12）
8)《xx地铁四号线一期工程主城段土建工法方案及三号线大-明区间夹xx涵桩基处理专家咨询会咨询意见》
9)施工单位收集提供的xx路地下管线资料（电子版）
10）总体院线路专业提供的线路施工图（2011年10月修改版电子文件）2.2遵照的规范、规程及标准
《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153-2008）
《地铁设计规范》（GB50157-2003）
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003版）
《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006版）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T 50476-2008）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）（2009版）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）
《xx地区建筑地基基础设计规范》（DB32/J12-2005）
《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10121-2007）
3.专家咨询意见及执行情况
咨询意见：
1）xx路过街涵处理建议在内部新建框架结构，下部桩基利用矿山法区间截断；
2）xx桩基建议采用主动托换方式；
3）尽量减少矿山法施工长度。

意见执行情况：
1）执行专家意见，过街涵采取内部钢筋混凝土框架箱涵托换处理，侵入隧道内桩基在矿山法隧道内直接截断措施。

该部分详细设计内容见《xx路夹xx涵箱涵托换工程结构设计图》。

2）执行专家意见。

xx 桩基础采取xx 局部拆除后地面拔桩，再行复建拆除部分方案。

xx 拆除及复建工程设计内容由xx 地铁直接委托xx 产权方进行设计和施工，地面拔桩工程设计内容见《第一分册 平纵断面及衬砌环布置图》。

3）执行专家意见。

已对矿山法隧道长度进行了优化以减小施工风险、缩短施工工期。

详细设计内容见《第六分册 矿山法隧道结构设计图 第二部分 施工横通道及矿山法隧道结构设计图》。

4.工程地质及水文地质情况
4.1地形地貌
临时施工竖井地形平坦，地面高程13.25米左右，属于岗间坳谷区地貌单元。

4.2工程地质条件
根据地勘报告，临时施工竖井所处场地自上而下分布为①-1杂填土、②-1b2-3可-软塑状粉质粘土、②-2b4淤泥质粉质粘土、③-4e 砂砾土、K1g-2强风化泥质粉砂岩、K1g-3中风化泥质粉砂岩。

各地层特性如下：
4.3水文地质条件
本区间场地地下水主要为孔隙潜水，局部分布有弱承压水，其中孔隙潜水主要赋存于①1杂填土中。

①1杂填土，结构松散。

②层新近沉积土，均为粘性土（局部夹粉土、透镜状），厚度较大，富水性差、透水性差。

弱承压水主要分布在③-4e 混合土，弱承压水含水层厚度相对较小（局部较大），且分布不均、富水性一般、水量一般，水位变化主要受地下水侧向迳流补给影响。

其余土层属于微透水层，为相对隔水层。

场地底部基岩主要为白垩系葛村组（K1g ）泥质粉砂岩，
裂隙不甚发育，且呈紧密闭合状，裂隙连通性差，含水微弱。

地下水的补给有大气降水入渗，地表水入渗，灌溉水入渗及区域外的侧向迳流补给，其中，大气降水入渗为主要补给来源。

丰水季节短时期内，地表水也有一定的补给作用。

潜水含水层在时间上把不连续的大气降水调整为地下迳流，部分水量又以越流渗透方式补给（微）承压水。

就地蒸发、泄入地表水体以及人工开采，是地下水的主要排泄途径。

基岩裂隙水主要接受侧向径流补给，亦以侧向径流排泄为主。

地层渗透系数及透水性评价见下表：
注：（ ）内数据为经验值。

地下水和土对混凝土和钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀，对钢结构具有弱腐蚀性。

4.4工程地质评价
岩土层的强度、变形特征、对工程的影响见下表：
根据《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2007）、《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005），对本场地各土层进行围岩基本分类和岩土工程施工分级见下表：
5.工程材料
1）锁口圈混凝土：C35混凝土，初支：C25高性能早强湿喷混凝土
2）地基加固：φ600双重管高压旋喷桩，采用32.5级普通硅酸盐水泥，建议水泥用量230Kg/m 3）钢筋：φ—HPB300、φ--HRB400级钢筋
4）筋网片：HPB300级钢筋网，型号：φ8@150×150
5）中空锚杆：Q235级φ25 L=3000mm、3500mm
6）锚杆注浆：水泥-水玻璃双液浆，水泥浆水灰比1.5:1～1:1、水玻璃≥45Be、水泥浆与水玻璃比值1:0.5～1:1
7）临时支撑：Q235A工20a型钢；井底堵头：Q235A工25a型钢
8）焊条：用电弧焊焊接Q235B号钢和HPB300级钢筋时采用E43系列焊条，焊接HRB400级钢筋时如果是窄缝焊接应采用E50系列焊条，帮条焊或搭接焊时可采用E43系列焊条。

焊接工艺及质量按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)的有关规定执行。

6．设计原则及标准
1）施工竖井为临时性结构体系，主要构件安全等级为二级、其重要性系数γ=1.0。

2）施工竖井基坑安全等级为一级，井壁变形及地表沉降控制限值为30mm。

3）施工竖井允许井壁有少量湿渍、单不允许有明显滴水和渗漏。

7.结构设计
7.1竖井横断面设计
临时施工竖井除满足人员进出、出渣需求外，尚需安装风管、通信、照明、施工供水管等管线，根据经验及横通道布置情况，确定竖井横断面净空6.8×4.6m。

7.2结构形式及施工步骤
7.2.1结构形式
临时施工竖井采用单层矩形锚喷支护结构形式。

锚喷支护由喷射混凝土、格栅钢架、钢筋网片、连接筋、锚杆等组成。

结合到工程地质情况，竖井周边地层进行预加固。

7.2.2施工步骤
1）施工围挡、场地平整、三通一平；
2）竖井地基加固施工；
3）锁口圈施工；
4）临时施工竖井开挖至横通道上台阶标高；
5）施工横通道地层上半段面劈裂注浆加固；
6）临时施工竖井井壁破洞门开挖施工横通道上台阶；
7）竖井开挖至井底；
8）施工横通道地层下半段面劈裂注浆加固；
9）临时施工竖井井壁破洞门开挖施工横通道下台阶。

7.2锁口圈设计
锁口圈以满足井圈外荷载及其井架受力要求等进行设计，位于○1-1填土层。

锁口圈宽1.6m，深3.0m，分两级设计，采用C35模筑砼。

锁口圈周边设置挡水槛，挡水槛尺寸200×200mm（高×宽），采用C35素混凝土。

7.3竖井井身及封底设计
井身内净空尺寸为6.8×4.6m ，竖井深24.4m，井身所处的地层主要为①-1杂填土、②-1b2-3可-软塑状粉质粘土、②-2b4淤泥质粉质粘土、③-4e砂砾土。

井身支护参数根据规范以及以往工程经验类比确定，井身初期支护设计参数如表：
临时施工竖井支护参数表
7.4马头门设计及开挖工序
为方便施工并确保竖井的安全，马头门处临时施工竖井和施工横通道采用一榀型钢钢架+密
排两榀格栅钢架的方式加强支护，并在开洞处主隧道拱部120°范围内，打设双排φ42超前小导管。

临时施工竖井施工至施工横通道上台阶底部时，在竖井井壁上开洞门开挖施工横通道上台阶；待上台阶开挖至2倍洞径左右，再往下开挖竖井；开挖竖井至井底并封底，然后开挖施工横通道下台阶。

割除临时施工竖井马头门处的格栅钢架时，断开的竖井格栅钢架必须与施工横通道钢架焊接牢固。

8.施工工艺及技术要求
8.1隧道开挖
临时施工竖井采用全断面开挖，开挖后应及时支护，开挖深度不得大于2榀钢架间距。

8.2 格栅钢架加工及安装要求
1）格栅钢架第一榀制作好后应试拼，经检验合格后方可进行批量生产。

2）钢筋格栅加工应符合下列规定：
（1）拱架（包括顶拱和墙拱架）应圆顺，沿格栅钢架周边轮廊拼装偏差不应大于±3cm。

格栅钢架由各单元钢构件拼装而成，各单元间用螺栓连接，螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm。

格栅钢架平放时平面翘曲应小于±2cm，其倾斜度不大于2度，钢架的任何部位偏离铅垂面不宜大于50mm。

（2）钢筋格栅组装后应在同一平面，允许偏差为：高度±30mm，宽度±20mm，扭曲度20mm。

3）钢筋格栅安装应符合下列规定：
（1）基面应坚实并清理干净，必要时应进行预加固；
（2）钢筋格栅应垂直线路中线，允许偏差为：横向±30mm，纵向±50mm，高程±30mm，垂直度5‰；
（3）钢筋格栅与壁面应楔紧，每片钢筋格栅节点及相邻格栅纵向必须连接牢固。

8.3钢筋网铺设技术要求
1）钢筋使用前应清除污锈；
2）铺设应平整，并与格栅或锚杆连接牢固；喷射时钢筋不得晃动；
3）钢筋网宜在岩面喷射一层混凝土后铺设，钢筋与壁面的间隙，宜为30mm；
4）采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设，其覆盖厚度不应小于30mm；
5）每片钢筋网之间应搭接牢固，且搭接长度不应小于200mm。

8.4喷射混凝土技术要求
1）喷射混凝土宜采用湿喷工艺；
2）喷射作业应分段分片自下而上依次进行，并先喷钢筋格栅与壁面间混凝土，然后再喷两钢筋格栅之间混凝土；钢架与壁面之间的空隙必须用喷射混凝土充填密实；
3）喷射与开挖单行作业时，喷射区段高宜与掘进段高相同，在每一段高内，可分成1.50～2.00m的小段，各小段的喷射作业应由下而上进行；
4）分层喷射时，应在前一层混凝土终凝后进行，如终凝1h后再喷射，应清洗喷层表面；
5）爆破作业时，喷射混凝土终凝到下一循环放炮间隔时间不应小于3h。

8.5锚杆施工技术要求
1）钻锚杆孔前，应根据设计要求和围岩情况，定出孔位，作出标记。

2）锚杆孔距允许偏差150mm，钻孔轴线与设计轴线不应大于3%。

3）钻孔机具直径应大于锚杆外径25mm以上，钻孔深度允许偏差50mm。

4）将打好的眼孔用高压风吹净，将锚杆插入，其位置尽量居中，尾部外露长度为5～15cm。

5）注浆时在锚杆上安装止浆垫圈封堵孔口，工作面上的裂纹用塑胶泥封堵。

管端外露20cm，以便安装注浆管。

采用定量注浆，控制进浆速度，注浆结束后锚杆及时安装托板。

6）注浆前，首先检查排气管是否畅通，若排气管堵塞，应先将其疏通再开始注浆。

注浆开始或中途停止超过30分钟时，应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。

9、工程安全风险防范
根据《xx地铁三号线总体和初步设计阶段风险工程设计技术指导细则》结合本工程的特点对工程风险进行识别、分级，并制定应对措施，如下表所示：
目前根据施工单位现场调查，竖井施工范围内暂无地下管线，施工单位进场后需进一步对地下管线的分布进行详细探测，以确定是否有地下管线分布。

各类重要地下管线控制标准如下：（1）地下管线不均匀沉降值：1‰L。

（2）地下管线沉降控制限值-有压的煤气管和自来水管10mm，无压的雨、污水管线20mm(管线产权单位有特殊要求时以产权单位要求为准)。

10、施工监控量测
1）监测目的
（1）监视围岩应力和变形情况，验证支护结构的设计效果，保证支护结构稳定、地表建
筑和地下管线的安全。

（2）通过监控量测，了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全。

（3）通过量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性的变化规律，修改或确认支护结构设计参数。

2）监测准备工作
（1）对周围原有的建（构）筑物、地下管线等进行仔细调查、检测和技术鉴定，并做好记录、拍照、录像等工作，为施工过程中监测抢险及可能产生的纠纷提供必要的依据。

（2）在隧道影响范围内的周边建（构）筑物设置沉降及变形观测点。

3）各监测项目、监测方法及测点布置与精度要求详见监测设计图（一）、（二）。

4）监控量测管理基准值
监控量测管理基准值是根据有关规范、规程、计算资料及类似工程经验制定的。

当监测数据达到管理基准值的80%时，定为警戒值，应加强监测频率。

当监测数据达到或超过管理基准值时，应认真分析原因，研究应对措施，必要时修正支护参数。

应停止施工，修正支护参数后方能继续施工。

5）监控量测警戒值
（1）地表沉降值超过21mm，地表隆起值超过7mm；
（2）有压的煤气管和自来水管7mm，无压的雨、污水管线15mm(管线产权单位有特殊要求时以产权单位要求为准)；
（3）房屋倾斜：H≤24m不超过2‰、24≤H＜60m不超过1.5‰、60≤H＜100不超过1‰（H为建筑物高度）；
（4）竖井收敛变形超过0.14H‰（H为竖井深度）与21mm的最小值。

11、施工注意事项
1）本册图纸坐标均采用xx城市坐标体系，高程系统均采用吴淞高程系统。

2）应严格按照国家和江苏省、xx市现行有关的规范、规定、规则施工。

3）本段隧道采用信息化设计和施工，施工中应重视和加强监控量测工作，把监控量测工作贯穿于施工过程的始终，并应及时反馈信息指导设计和施工，确保隧道结构施工安全、经济。

4）施工竖井施工前应事先调查清楚场地内是否存在管线，若存在应做好管线的迁改和保护。