北京地铁浅埋暗挖双层风道设计
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取满 足规范要求 的一些构造措施 。
． 属 于 Ⅵ级 围 岩 ； 构 顶 板 穿 过 的 岩 土层 为 粉 细 砂 ③一 、 质 粘 土 ４ ２ 主要 荷栽取 值 结 粉 层 １结构 自重 ， ） 钢筋混 凝土重度 ｙ ５ｋ ｍ３ ） ：２ Ｎ／ 。２ 地层竖 向压 ④层 、 粉土③层 ， 属Ｖ级围岩 ， 易发生坍落现象 ， 稳定性 低， 无法形成
２ 锁脚锚杆。根 据开挖跨 度的大小 ， ） 设置 ３ｍ左右 长度的锁 脚锚杆并注浆 ， 以有效 地保 证支 护结 构 不产 生过 度 的整体 下 可
３ 初 期支护 参数
初支采用 Ｃ ０早 强 根 ｍ）
１ 工程概 况
１基本组合构件 强度计 算 ； ） 期效应组 合构 件抗裂计 算 ； ） ２短
） ４人 北京地铁四号线 新街 口站东南 风道位 于登 禹路 和西 直 门内 ３ 抗震偶然组合构件强度 ； ） 防偶然组合构件强度验算 。 经 过试算 ， 地震荷载 和人 防荷载作用下的结构产生 的内力对 大街交 口， 面交 通路 况 繁忙 。地下 市政 管线 众 多 ， 污水 、 地 有 上 水、 市政管线 等 ， 因此风道采用矿 山法施工 ， 设计为双层拱顶直墙 结 构断面配筋不起 控制作 用。这样 地震与 人防设计 的重 点是采 结构 。风道埋深最 深处 约 ６ｍ。风道结 构底 板穿 过粉 土⑥一 ， ， 层
本隧道覆土厚度为 ６ｍ， 为浅埋暗 挖隧道 ， 因此按计算 截面 以 自然应力拱。风道结构边 墙穿过的岩土层 为粉质粘土⑥ 层、 卵石 力 ： 地 采 施工 圆砾⑤层 、 中粗砂④． 、 ４ 粉细砂④一 、 层 ３ 粉质粉土③一 ， 层 边墙下部 上全部 土柱 重量 考虑 ； 层水 平压力 ： 用朗肯土压力理论 ， 层 以砂土和碎石土为主 ， 围岩土体的 自稳能力差 ， 易发生坍塌现象 。 阶段外侧取 主动 土压力 ， 使用 阶段取 静止 土压力 。３ 活载 ： ） 地面
性能会 逐渐 退化 ， 刚度会下降 ， 二次衬砌承担荷载 ７ ％， ０ 经过计算 发现 ： 底部墙 脚外侧 、 底板跨 中内侧 、 拱背外侧及拱顶 内侧 为最不
时封闭 的方法 ， 具体如下 ：
利控制点 ， 通过对该部 分控 制点进行 配筋计 算 ， 以确 定二 次衬 可
砌结构断面所需的钢筋数量 。
北 京地 铁 浅埋 暗挖 双 层 风 道 设计
刘 瑜
摘 要： 结合工程实例 ， 介绍 了双层风道 的设计及施 工方法 ， 立荷载一 结构模 型 ， 用 Ｓ ￣４程序软件取 代框架进 行 建 使 ＡＩ 平 面计算 ， 出了设计 中应注意的关键 点， 提 并利用监控量测获得信息指 导施 工， 时采取相应措施， 及 确保施工安全 。 关键词 ： 地铁 ， 荷载， 结构 自重 ， 支护结构 中图分类号 ： ２ １ １ Ｕ ３ ． 文献标 识码 ： Ａ
维普资讯
・
３０ ・ ３
第３ ３卷 第 １ ２期 ２０ ０ ７年 ４月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥ（ ＵＲＥ
Ｖ０ ． ３ Ｎｏ １ １３ ． ２ Ａｐ ． ２ ０ ｒ ０７
文 章编 号 ：０ ９６ ２ （０ ７ １—３ ００ １０ —８ ５ ２ ０ ）２０ ３ —２
护
５ 主要技 术措 施
施工方法只是 根据 断面形 式 、 围岩级别 、 境条 件等关键 因 环
素确定 ， 对于 既有 的结 构跨度 ， 基本 工法选择 是 比较成熟 的 。但 是决定着工程成 败和施工 技术质量 高低 的 主要 因素在 于辅 助工
图 １ 施 工 工 序 图
法的采用 ， 以及各项控制地层变位措施 的实施时机 。本工程在设
１施作拱部超前支护 ， ） 在竖井进风道处和车站进风 道处 各施 计 中主要考虑 以下几个关键 点 ： １ 小导管注浆。小导管一般采用 Ｆ ２的钢花管 ， ） ４ 长度 ３ｍ， 其 作一排大管棚护 顶 以及施 作小 导管 超前 支护 并 注浆 加 固地层 。
０ ｋ ｒ ｎ左 超前加固注浆 ， 是行之有效地保证 ２ 分布开挖导洞土体 ， ） 封闭导洞初期 支护 ， 上下 台阶步长 ５ｍ， 上 注浆加 固体直径 ５０ｒｒ 右 ， 地层 自稳的方法之一 。根据地层性 质 ， 采用不同的浆液 。对 于小 导坑掌子面应及时封闭。３ 拆除部分底部 竖向临时支护 （ 次拆 ） 一 加固圈半径 Ｏ ５ｍ可 以保 ． 除长度小于 ６ｍ）施作防水层 ， ， 部分底 板。４ 逐步拆 除部分 临时 导洞开挖跨度不超过 ６ｍ 的结构来说 ， ） 证在初期支护完全达 到承载 力 以前 围岩 的 自稳 。控 制注浆 压力 仰拱 和临时支护（ 一次拆除长度小于 ６ｍ） 及时施做 防水层 及二 ， 衬。５ 最终拆除临时仰拱 和竖 向支撑 ， 时封闭防水层 和二衬 。 ） 及 或者控制注浆量为注浆技 术重点。
超载 ２ Ｐ 。４ 偶然荷载 ： ０ｋ ａ ） ８度地震荷载 ， ５级人防荷载。
２ 施 工方法
风道采用交叉中隔壁法 （ ＲＤ法 ）分 ４层 ８个 小导洞施 工 ， Ｃ ， 施工 时严 格按照 “ 管超前 、 注浆 、 严 短开挖 、 强支护 、 快封 闭、 勤量 测” 的基本原则 。导洞施工顺序见图 １ 为减少拱部 大面积开挖后 ， 对地层 的影响 ， 工采取 分步开挖 ， 施 化大 为小 ， 设临时 仰拱 ， 增 及
结构计算采 用荷 载一结构模型 ， 使用 Ｓ ￣４程序软件取 代框 ＡＩ
架进行平 面计算 。按 初期 支护 与二次衬砌 共 同承载计算 二次衬
砌 内力 ， 由于初 支不考虑防水 ， 因此 由二次衬砌承受全部水压力 ， 而土压 力则作用在 初支上 ， 虑到在 长期作 用下 ， 考 初期 支护材料
． 属 于 Ⅵ级 围 岩 ； 构 顶 板 穿 过 的 岩 土层 为 粉 细 砂 ③一 、 质 粘 土 ４ ２ 主要 荷栽取 值 结 粉 层 １结构 自重 ， ） 钢筋混 凝土重度 ｙ ５ｋ ｍ３ ） ：２ Ｎ／ 。２ 地层竖 向压 ④层 、 粉土③层 ， 属Ｖ级围岩 ， 易发生坍落现象 ， 稳定性 低， 无法形成
２ 锁脚锚杆。根 据开挖跨 度的大小 ， ） 设置 ３ｍ左右 长度的锁 脚锚杆并注浆 ， 以有效 地保 证支 护结 构 不产 生过 度 的整体 下 可
３ 初 期支护 参数
初支采用 Ｃ ０早 强 根 ｍ）
１ 工程概 况
１基本组合构件 强度计 算 ； ） 期效应组 合构 件抗裂计 算 ； ） ２短
） ４人 北京地铁四号线 新街 口站东南 风道位 于登 禹路 和西 直 门内 ３ 抗震偶然组合构件强度 ； ） 防偶然组合构件强度验算 。 经 过试算 ， 地震荷载 和人 防荷载作用下的结构产生 的内力对 大街交 口， 面交 通路 况 繁忙 。地下 市政 管线 众 多 ， 污水 、 地 有 上 水、 市政管线 等 ， 因此风道采用矿 山法施工 ， 设计为双层拱顶直墙 结 构断面配筋不起 控制作 用。这样 地震与 人防设计 的重 点是采 结构 。风道埋深最 深处 约 ６ｍ。风道结 构底 板穿 过粉 土⑥一 ， ， 层
本隧道覆土厚度为 ６ｍ， 为浅埋暗 挖隧道 ， 因此按计算 截面 以 自然应力拱。风道结构边 墙穿过的岩土层 为粉质粘土⑥ 层、 卵石 力 ： 地 采 施工 圆砾⑤层 、 中粗砂④． 、 ４ 粉细砂④一 、 层 ３ 粉质粉土③一 ， 层 边墙下部 上全部 土柱 重量 考虑 ； 层水 平压力 ： 用朗肯土压力理论 ， 层 以砂土和碎石土为主 ， 围岩土体的 自稳能力差 ， 易发生坍塌现象 。 阶段外侧取 主动 土压力 ， 使用 阶段取 静止 土压力 。３ 活载 ： ） 地面
性能会 逐渐 退化 ， 刚度会下降 ， 二次衬砌承担荷载 ７ ％， ０ 经过计算 发现 ： 底部墙 脚外侧 、 底板跨 中内侧 、 拱背外侧及拱顶 内侧 为最不
时封闭 的方法 ， 具体如下 ：
利控制点 ， 通过对该部 分控 制点进行 配筋计 算 ， 以确 定二 次衬 可
砌结构断面所需的钢筋数量 。
北 京地 铁 浅埋 暗挖 双 层 风 道 设计
刘 瑜
摘 要： 结合工程实例 ， 介绍 了双层风道 的设计及施 工方法 ， 立荷载一 结构模 型 ， 用 Ｓ ￣４程序软件取 代框架进 行 建 使 ＡＩ 平 面计算 ， 出了设计 中应注意的关键 点， 提 并利用监控量测获得信息指 导施 工， 时采取相应措施， 及 确保施工安全 。 关键词 ： 地铁 ， 荷载， 结构 自重 ， 支护结构 中图分类号 ： ２ １ １ Ｕ ３ ． 文献标 识码 ： Ａ
维普资讯
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３０ ・ ３
第３ ３卷 第 １ ２期 ２０ ０ ７年 ４月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥ（ ＵＲＥ
Ｖ０ ． ３ Ｎｏ １ １３ ． ２ Ａｐ ． ２ ０ ｒ ０７
文 章编 号 ：０ ９６ ２ （０ ７ １—３ ００ １０ —８ ５ ２ ０ ）２０ ３ —２
护
５ 主要技 术措 施
施工方法只是 根据 断面形 式 、 围岩级别 、 境条 件等关键 因 环
素确定 ， 对于 既有 的结 构跨度 ， 基本 工法选择 是 比较成熟 的 。但 是决定着工程成 败和施工 技术质量 高低 的 主要 因素在 于辅 助工
图 １ 施 工 工 序 图
法的采用 ， 以及各项控制地层变位措施 的实施时机 。本工程在设
１施作拱部超前支护 ， ） 在竖井进风道处和车站进风 道处 各施 计 中主要考虑 以下几个关键 点 ： １ 小导管注浆。小导管一般采用 Ｆ ２的钢花管 ， ） ４ 长度 ３ｍ， 其 作一排大管棚护 顶 以及施 作小 导管 超前 支护 并 注浆 加 固地层 。
０ ｋ ｒ ｎ左 超前加固注浆 ， 是行之有效地保证 ２ 分布开挖导洞土体 ， ） 封闭导洞初期 支护 ， 上下 台阶步长 ５ｍ， 上 注浆加 固体直径 ５０ｒｒ 右 ， 地层 自稳的方法之一 。根据地层性 质 ， 采用不同的浆液 。对 于小 导坑掌子面应及时封闭。３ 拆除部分底部 竖向临时支护 （ 次拆 ） 一 加固圈半径 Ｏ ５ｍ可 以保 ． 除长度小于 ６ｍ）施作防水层 ， ， 部分底 板。４ 逐步拆 除部分 临时 导洞开挖跨度不超过 ６ｍ 的结构来说 ， ） 证在初期支护完全达 到承载 力 以前 围岩 的 自稳 。控 制注浆 压力 仰拱 和临时支护（ 一次拆除长度小于 ６ｍ） 及时施做 防水层 及二 ， 衬。５ 最终拆除临时仰拱 和竖 向支撑 ， 时封闭防水层 和二衬 。 ） 及 或者控制注浆量为注浆技 术重点。
超载 ２ Ｐ 。４ 偶然荷载 ： ０ｋ ａ ） ８度地震荷载 ， ５级人防荷载。
２ 施 工方法
风道采用交叉中隔壁法 （ ＲＤ法 ）分 ４层 ８个 小导洞施 工 ， Ｃ ， 施工 时严 格按照 “ 管超前 、 注浆 、 严 短开挖 、 强支护 、 快封 闭、 勤量 测” 的基本原则 。导洞施工顺序见图 １ 为减少拱部 大面积开挖后 ， 对地层 的影响 ， 工采取 分步开挖 ， 施 化大 为小 ， 设临时 仰拱 ， 增 及
结构计算采 用荷 载一结构模型 ， 使用 Ｓ ￣４程序软件取 代框 ＡＩ
架进行平 面计算 。按 初期 支护 与二次衬砌 共 同承载计算 二次衬
砌 内力 ， 由于初 支不考虑防水 ， 因此 由二次衬砌承受全部水压力 ， 而土压 力则作用在 初支上 ， 虑到在 长期作 用下 ， 考 初期 支护材料