广州流花湖隧道工程简介

设计资料
一、工程概况
康王路下穿流花湖隧道（东风路—广园西路）工程流花湖段位于流花湖公园内，呈南北走向布置，本次设计起点里程ZK0+330，终点里程ZK0+740，对应左线隧道长度410m，采用明挖顺作法施工，放坡开挖结合地下连续墙围护。

由于交通隧道与电力管廊合建，结构采用现浇钢筋砼双层箱型框架结构，上层为交通隧道，下层为电力管廊通道及隧道管线通道；湖底段结构最小埋深 1.5m，岸上最大埋深为5.6m。

本段结构底板大部分位于岩层全风化<5-1>、强风化<5-2>和中风化<5-3>，局部位于<4-2>层。

二、工程地质与水文地质
（一）地形地貌
该段工程位于流花湖工程内上，树湖泊地貌，流花湖为人工湖，湖底高程约为4.0m，平常水位高程6.0-6.3m，水深1.5-2.3m，水量主要受降雨补给并受与流花湖相连的驷马涌排水渠涵闸控制和调节，湖中岛及湖岸高程为6.5-7.7m。

（二）气象特征
广州地区地处南亚热带，属海洋季风性气候。

全年降水丰沛，雨季明显，日照充足。

夏季炎热，冬季一般比较温暖，年平均气温21.9℃，极端最高气温38.7℃。

在季风环流控制下，每年旱季（9月至翌年3月）受大陆冷高压影响，吹偏北风，天气干燥，降水较少；雨季（4月至8月）受海洋气流的影响，吹偏南风，天气炎热，降水量大。

每年5-10月是广州热带气旋活动的季节，7-9月，热带气旋影响和袭击广州的可能性较大，是台风盛行季节。

广州地区降水量大于蒸发量，大气降水是地下水的主要补给来源，年均降雨量为1696.5毫米；降雨量在年内分配很不均匀，多集中在汛期，汛期雨量约占全年降雨量的70-90%，最大月雨量大部分发生在5、6月间。

汛期是地下水补给期，10月-次年3月为地下水消耗期和排泄期。

（三）岩土分层及工程地质特征
底层岩性自上而下依次为第四系人工填土层、海陆交互相沉积层、冲积-洪积层、残积层，下伏基岩主要为白垩系上统大山组三元里段、黄花岗段泥质粉砂
岩、泥岩、局部为粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩砂砾岩及砾岩等。

1、人工填土层：分布于湖中岛上，主要为砼、石料板、局部粉质粘土、砂、砾等组成的杂填土和粉质粘土、砂、砾组成的素填土。

2、海陆交互相沉积层：分为海陆交互相沉积淤泥、淤泥质土亚层和海陆交互相沉积粉细砂亚层。

（1）淤泥、淤泥质土层：呈灰-灰黑色，饱和，淤泥质土多呈软塑状，淤泥多呈流塑状，组成物主要为粉粒和粘粒，局部含砂和含少量贝壳，具臭味。

（2）粉细砂层：呈灰色，饱和，松散，局部含淤泥质或有机质。

一般位于淤泥、淤泥质土层之下，局部呈透镜状夹于淤泥、淤泥质土层中。

3、冲积-洪积层：划分为3个亚层
（1）粉质粘土：主要组成物为粉质粘土，局部为粘土和粉土，呈黄色、灰色、紫红等，粉质粘土呈可塑，局部硬塑或软可塑。

粉土呈稍密状，组成物主要为粉粒、粘粒，底部局部含较多粉砂。

（2）粉细砂层：主要由粉砂和细砂组成，含较多粘粒，呈灰黄色、浅黄色、灰色等，饱和，松散状，局部稍密状。

（3）中粗砂层：主要由中砂和粗砂组成，含较多粘粒，呈灰黄色、浅黄色、灰色等，饱和，稍密状，局部松散状。

4、残积土层：主要由泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、砂砾岩、砾岩等风化残积而成，根据工程特性将划分为可塑或稍密状残积土和硬塑状或中密状残积土2个亚层。

（1）粘土层：呈棕红色、棕褐色、紫红等，主要由粘土组成，局部为粉土。

粘土：呈可塑状，部分地段呈硬可塑状，粘性较强；粉土：多呈稍密状，粘性一般，浸水易变软或崩解。

粘土层局部含较多风化残留石英砂、砾、碎石和少量未完全风化长石，而为含砂粉质粘土或含砾粉质粘土。

（2）粉质粘土层：主要为粉质粘土，部分为含砾粉质粘土和粉土。

粉质粘土：以硬塑状为主，部分地段呈坚硬状；粉土：呈中密-密实状，粘性稍差，浸水易变软或崩解，组成物主要为粉粒、粘粒。

粉质粘土层局部含风化残留石英砂、砾、碎石或未完全风化长石，碎石主要为长石英砂岩、石英岩等碎块，直径一般为20-40mm，呈棱角状-次棱角状。

局部夹全风化岩残留体。

5、白垩系上统大山组三元里段、黄花岗段基岩
主要由泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂砾岩、砾岩组成，局部分布粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩等。

按其风化程度的不同分为全风化、强风化、中风化和微风化带，四个风化带分为四个亚层。

（1）岩石全风化带：主要为全风化泥质粉砂岩、含砾泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，局部为全风化粉细砂岩、砂砾岩，呈棕红色、棕褐色、紫红色、红褐色等，岩石结构基本破坏，但尚可辨认，岩芯多呈坚硬土状，手捏易碎，局部夹强风化岩碎块或薄层。

浸水易变软或崩解。

（2）岩石强风化带：主要为强风化泥质粉砂岩、含砾泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，少部分为细砂岩、粗砂岩和砂砾岩组成，呈棕红色、棕褐色、紫红等，原岩结构清晰可辨，岩质极软~软，岩芯多呈半岩半土状，用手可折断，局部岩质偏向中风化或夹中风化岩碎块、薄层。

（3）岩石中风化带：主要为中风化泥质粉砂岩、含砾泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，少部分为细砂岩、粗砂岩和砂砾岩组成，呈棕红色、紫红等，碎屑结构，中厚层~厚层状构造，泥质胶结，局部泥质、铁质胶结，岩质软~较硬，断面较新鲜；裂隙较发育，裂隙面附近岩石化程度一般较高，部分岩质偏向强风化，岩芯敲击声较哑，较易碎，多呈碎块状、短柱状，局部夹薄层强风化岩和微风化岩。

（4）岩石微风化带：主要为微风化泥质粉砂岩、含砾泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，少部分为细砂岩、粗砂岩和砂砾岩组成，呈棕红色、紫红色、暗红色等，碎屑结构，中厚层~厚层状构造，泥质胶结，局部泥质、铁质胶结，岩质较软~较硬，断面较新鲜，岩芯敲击声较脆，不易碎，多呈短~长柱状，少量呈碎块状。

（四）水文地质特征
1、地表水
地表水主要有流花湖、驷马涌（已改建为渠箱，流花湖湖水与驷马涌排水渠相连，并通过驷马涌涌口的水闸调节、控制湖内水位。

2、地下水
地下水主要赋存在第四系冲、洪积砂层、基岩裂隙内，分别为孔隙潜水及裂隙水，其透水性和富水性不均一。

第四系孔隙潜水主要赋存于砂层中，水量相对较为丰富；基岩裂隙水主要赋存于强、中风化含砾粗砂岩中的风化裂隙之中，含
水层无明确界限，埋深和厚度很不稳定，其透水性主要取决于裂隙的发育程度和性质、岩石风化程度等，水量相对较小。

岸上段地下水位约1.5-2.1m，埋藏较浅，富水量不大。

地下水主要靠地表水、大气降水、相邻含水层补给。

三、主体结构形式
由于隧道与电力管廊合建，因此主体结构采用现浇钢筋砼双层箱型框架结构，根据线间距不同，交通隧道层设计为双箱结构和三箱结构，而管廊层对应设计为四箱和五箱结构；标准双箱隧道结构宽度为21.4m，三箱隧道结构最宽处为
29.1m，标准双箱段隧道及管廊结构高度为10.95m。

四、基坑围护结构设计
根据流花湖段隧道所处的环境、工程、水文地质条件以及基坑深度，流花湖隧道基坑围护结构采用地下连续墙加内支撑的支护形式。

围护结构在施工围堰顶施工，为了减少主体结构施工后湖底以上部分的围护结构拆除，地下连续墙顶部冠梁兼做抗浮压顶梁设计，主体结构施工完成后仅需拆除内支撑体系，无需拆除连续墙和冠梁结构。

连续墙以上部分基坑采用放坡开挖法施工，坡面做网喷砼护面。

为满足基坑止水需要在连续墙外侧施工一道水泥土搅拌桩止水帷幕。

基坑南端紧邻一条钢筋砼排水渠箱，为保证渠箱的安全，在连续墙外侧采用双排Φ650水泥土搅拌桩内插HM500×300型钢（间距0.9m）的支护形式，直立开挖。

地下连续墙厚度为800mm。

墙顶设置钢筋砼冠梁，左右两侧连续墙顶冠梁（兼做抗浮压顶梁）截面为1500×1000mm（宽×高），基坑南北两端截面为1000×1000mm（宽×高）。

内支撑沿基坑深度方向共设置三道，第一道采用钢筋砼梁支撑，支撑断面为800×800mm，纵向间距6-7.2m；第二道支撑采用钢筋砼梁支撑，支撑断面为800×800mm，纵向间距3.0-3.5m；第三道采用Φ600 t=14mm的钢管支撑，间距一般为3.0-3.5m，角撑采用钢筋砼撑，断面根据支撑长度设计为700×1000mm和500×700mm（宽×高）。

五、施工方法及注意事项
（一）施工方法
根据工程所处公园环境状况、地质条件，结合围堰施工及工程筹划要求，流花湖段隧道采用明挖顺作法施工。

主要施工步骤为：
1、施工准备及管线加固处理。

2、围护结构施工：挖导沟筑导墙泥浆护壁成槽清底吊放钢筋笼灌注水下砼。

3、基坑上部放坡开挖及坡面加固。

4、中立柱基础钻孔灌注桩施工及中立柱吊装。

5、基坑开挖及主体结构施工。

6、铺防水土工膜、粘土层及保护层，回填覆土，恢复湖底面及湖中岛。

（二）施工注意事项
1、围护结构施工
（1）实际施工过程中，如发现地质状况与设计不符，应及时通知监理、设计单位共同商定处理措施或变更设计。

（2）地下连续墙槽段垂直度允许偏差不得大于1/150。

施工放线时应综合考虑防水层厚度、地下连续墙侧向位移及施工误差以确定合理的施工外放值，确保隧道建筑限界、内净空尺寸和边墙厚度要求。

（3）地下连续墙钢筋笼竖向受力主筋根据内力包络图配置，施工时附加短钢筋长度不得小于设计值，竖向配置位置不得有偏差。

（4）连续墙钢筋笼制作时，主筋连接应采用焊接或机械连接，接头位置应相互错开，且在35d的同一接头连接区段范围内不得超过钢筋数量的50%；钢筋桁架与钢筋笼交点应全部焊接；主筋与分布钢筋可间隔点焊。

为保证钢筋笼的刚度和方便吊装，本设计标准幅段每幅连续墙中设有不少于三榀竖向钢筋桁架并且竖向钢筋桁架应均匀布置以保证钢筋笼吊装的平衡。

（5）地下连续墙为800mm厚，保护层厚度70mm，砼强度等级为C30。

地下连续墙槽段划分为6m或5.5m为一个槽段，地下连续墙应跳槽施工，一期墙浇筑完成并达到70%强度以上，方可进行相邻墙幅的施工。

（6）挖槽结束后应将槽底的沉渣等杂物清理干净，槽底清理和置换泥浆结束1小时后，槽底500mm高度内的泥浆比重不大于1.15，沉渣厚度不得大于100mm。

（7）新拌制泥浆应贮存24h以上或加分散剂使膨润土（或粘土）充分水化后方可使用。

（8）地下连续墙墙顶设计标高处的砼强度必须满足设计强度要求（不低于C30砼），设计标高处不得有浮渣。

浇筑冠梁前应将顶部浮渣及超高部分砼凿除。

（9）地下连续墙接头采用焊接工字钢，施工时注意采取措施控制先浇筑段砼向后浇筑槽段渗透，同时注意须对工字钢壁进行清理、冲刷干净后再吊装后浇段的钢筋笼和浇筑砼。

（10）钢筋笼在制作、运输、吊装过程中应采用有效措施防止钢筋笼变形。

（11）基坑开挖至距坑底150-300mm时必须人工挖除，避免基坑超挖，不允许欠挖。

基坑开挖达到要求后应及时施作接地网、垫层，严禁基底长时间暴露。

（12）施工期间应注意地面和基坑内引排水，避免冲刷基坑围挡、浸泡基坑。

基坑外侧宜设置截水沟，基坑内侧可根据基坑渗水情况沿隧道纵横向设置排水盲沟、集水井等排水措施。

（13）由于流花湖隧道底板下伏风化基岩，基坑开挖时如需采用爆破，宜用微差爆破，爆破作业必须由专业施工队伍进行，爆破施工必须遵守国家标准《爆破安全规程》（GB6722-86）并获得广州市有关单位的批准。

同时还必须对地下连续墙进行监测与保护，保证不损伤围护结构及支撑体系。

（14）基坑开挖施工时，围护结构周围的地面堆载不得大于20kPa。

（15）在基坑开挖过程中，应对地下连续墙间渗漏水进行封堵，避免造成地下水的大量流失而危及周边建筑物及管线的安全。

（16）为了预防突发事件，施工前准备一定数量的应急钢横撑或其它材料，确保施工安全、顺利进行。

2、主体结构施工
（1）在主体结构施工前，均应详细的核对相应的结构平面布置图、结构断面布置图、结构预埋件图和各设备等有关专业设计图，是否有预埋件、预留孔洞遗漏或不符，如发现应及时通知设计单位现场处理。

（2）开挖至基底后，应施工垫层、防水层、浇筑底板；边墙施工时，应先将连续墙墙面处理平整，再施工内衬墙；顶板施工完成后，待砼达到设计强度时，应及时铺设防水层并按要求做好回填和防渗措施。

（3）现浇砼构件浇筑时，入模温度≤25℃；顶板、中板起拱严格按照施工规范的要求设置。

（4）砼的养护应严格按有关规范、规程的规定进行。

新老砼连接面上的养护剂必须清除干净。

养护时须用麻布等措施覆盖，淋水保温养护，不允许在无覆盖的情况下直接淋水养护。

（5）钢筋绑扎、焊接连接及模板架立、砼振捣等施工过程中均保护好附加防水层。

（6）回填要求：根据湖底段与岸上段不同，采用对应的回填及保护措施；采用粘土回填时，填土中不得含有草、垃圾等有机质；填土应分层压实，顶板回填土应随做防水随回填，切勿长期暴晒造成温差裂隙。

顶板以上500mm范围内回填土须人工回填粘土夯实。

（7）结构施工缝及变形缝：施工缝应设在结构受剪力较小且便于施工的部位，并注意错开废水池等设施；顶、底板均不得留置水平施工缝，垂直施工缝宜与温度伸缩缝或后浇带相结合。

在底板基础地层明显变化处、顶板覆土厚度变化处、断面形式变化处留环向变形缝；变形缝与施工缝结合考虑，本段共设置变形缝9处。

（8）现浇砼工程须达到设计强度的70%后方可拆模。

六、结构防水
（一）结构自防水设计
1、防水砼的强度等级为C35，抗渗等级为P8。

2、防水砼的施工配合比应通过试验确定，试配砼的抗渗等级应比设计要求提高一级（0.2Mpa）。

3、防水砼在满足抗渗等级要求的同时，还应满足抗压、抗裂、抗冻和抗侵蚀性等耐久性要求。

4、防水砼结构，应符合下列规定：
（1）结构厚度不应小于250mm。

（2）裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通。

（3）钢筋保护层厚度应根据结构的耐久性和工程环境选用，迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。

（二）外包防水设计
1、外包防水层选用方案
结构顶板采用单组分聚氨酯防水涂料，成膜厚度不小于2.5mm。

侧墙和底板采用高分子自粘胶膜防水卷材，高分子自粘胶膜防水卷材采用吊带式单面粘合成高分子自粘防水卷材，片材质为EV A，片材厚度1.2-1.5mm。

湖底段结构顶板防水细石保护层上部加铺一层复合防渗土工膜以减少湖水下渗。

2、基层处理要求
（1）铺设防水卷材的基面应清理干净，平整度应满足；D/L≤1/20，D：相邻两凸面间凹进去的深度，L：相邻两凸面间的最短距离。

并根据凹凸起伏部位应圆滑平缓。

所有不满足上述要求的凸出部位应凿除，并用1：2.5的水泥砂浆进行找平，凹坑部位采用1：2.5水泥砂浆填平。

基面应洁净、平整、坚实，不得有疏松、起砂、起皮现象。

（2）任何不平整部位采用1：2.5水泥砂浆圆顺地覆盖处理，当基面条件较差时，可先铺设400g/m2的土工布缓冲层。

（3）基层表面可潮湿，但不得有明水流，否则应进行堵水处理或临时引排。

（4）所有阴角均采用1：2.5水泥砂浆做成5×5cm的钝角或R≥5cm的圆角，阳角做成2×2cm的钝角或R≥2cm的圆角。

（三）接缝防水设计
接缝包括施工缝、变形缝两种，属地下工程容易出现渗漏水的部位，因此对其接缝的防水进行重点加强。

1、施工缝防水方案
施工缝防水方案的选定根据结构不同部位确定，具体见下表所示。

施工缝防水方案
2、变形缝防水方案
变形缝防水方案的选定根据结构不同部位确定，具体见下表。

变形缝防水方案
注：1、顶、侧墙均设置不锈钢接水盒。

2、为限制变形缝产生过大差异沉降在顶板、侧墙结构中部均设置Φ50@500mm，L=2×500mm的剪力杆，底板设凸凹缝。

（四）特殊部位防水
穿墙管件穿过防水层的部位需要进行防水密封处理，这些部位通常采用止水法兰和双面胶粘带以及金属箍进行处理。

在转角处、阴阳角等特殊部位，应增贴一层与主材料相同的加强防水层，宽度不小于500mm。

七、施工监测
（一）总说明
1、连续墙、支撑及周围管线、建（构）筑物、围堰均为监测对象。

观测数据应及时进行整理和分析，及时报告施工主管，使监测成果能及时指导施工。

出现异常时，能成为分析问题和采取相应措施的主要依据。

2、基坑监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测为主，以现场目测为辅。

3、各监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值，且不少于两次。

4、测试单位应能根据对当前测试数据的分析，较好地预报下一施工步骤地层支护的稳定与受力情况和地表沉降等，并对施工措施提出相应意见。

5、所有测点均应反映施工中该点受力或变形等随时间的变化，即从施工开始到完成，测试数据趋于稳定为止。

6、承担监测工作的单位应拥有专业的测试队伍和设备，掌握先进的测试数据处理系统及分析技术与软件，具有大型地下工程测试经验。

7、本基坑深度为16.0-17.3m，变形控制保护等级为一级。

8、本设计基坑监测项目的监控报警值取控制值的80%。

（二）监测项目表
监测项目表
（三）监测控制
1、本基坑深度为16.0-17.3m，宽度为21.4-29m，变形控制保护等级为特级。

其位移要求为：
（1）地面最大沉降量≤0.10H%（H为基坑开挖深度）。

（2）围护结构最大水平位移≤0.10H%，且≤30mm（H为基坑开挖深度）。

2、量测频率确定的原则：各项目在基坑开挖前测初值；在开挖急剧卸载阶段，测量间隔不大于3天；一般情况下3-7天测量一次；主体结构施工期间5-10天测量一次。

当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测；当大雨、暴雨或基坑边载条件改变时应及时监测；当有危险事故征兆时，应连续观测。

量测频率详见下表：
八、施工期安全及卫生措施
1、施工材料及机具运输，要注意人员及运输安全，不散落。

按规定对码、存放，不侵入隧道施工界限。

2、开挖产生的土石方，要随挖随运至指定地点存放，不能随意弃置存放。

3、易燃、易爆品以及有毒物品的存放，应向有关部门申报，并按规定进行存放和保管，设专人管理。

4、地面污水、雨水严禁排入基坑内，并不准丢弃任何垃圾。

5、工程施工产生的污水，应通过沉淀处理达标后，按照市政管理部门指定的排放方式，排入指定的污水系统。

施工期间产生的废气，应满足环保部门规定的排放标准，严禁超标排放。

6、采用低噪声的施工机械，商品砼，金属构件、钢筋成型和木制品工厂化制作、现场拼装工艺，以此创造低噪、整洁的施工环境和减少施工现场临时设施。

7、中心城区主要干道的渣土、购料、土方运输逐步实行封闭式运输管理。

8、如果围护结构漏水、流土，引起坑外地面、道路下陷、围堰沉降、坑周管道断裂等时，应采取停止坑内降水和施工挖土、迅速用堵漏材料（如化学浆液、树脂材料等）等措施处理止水帷幕的渗漏，严重时应在坑内回灌水，使坑内外水位平衡，有利于堵漏，必要时补做止水帷幕方可继续施工。

九、钢管支撑施工
1、第三道横撑采用Φ600，t=14mm的焊接钢管，焊接管纵向焊缝为V形坡口双面焊。

钢支撑可重复使用Q235的钢材，焊条E43xx，契块为45号铸钢。

2、支撑由活动、固定端头和中间节组成，各节由螺栓连接。

3、安装时，腰梁、端头、千斤顶各轴线要在同一平面上，为确保平直，横撑上法兰螺栓采用对角和分等分顺序扳紧，纵向钢围檩就位时，应缓慢放在钢支架上，不得有冲击现象出现。

4、每榀支撑安装时，用2台千斤顶对挡土结构施加预应力，千斤顶本身必须附有压力表，使用前需在实验室进行标定，千斤顶施加顶力，达到设计值后，塞紧钢锲块才能拆除千斤顶。

5、两端部与挡土结构接触处应紧密结合，使钢围檩与围护结构密切接触。

6、焊接管端头与法兰盘连接处，法兰端面与轴线垂直偏差控制在1.5mm以内，
每根钢支撑的安装轴线偏心不大于20mm，法兰盘加工应符合国家标准JB81-95要求。

7、钢管纵向对接焊缝为Ⅱ级，端头牛腿部分角焊缝为Ⅱ级，其余均为Ⅲ级。

8、焊接圆管的加工精度为椭圆度不应大于2D/1000。

9、钢支撑构件加工完毕后，先除锈后涂两道红丹，一道面漆。

十、SMW工法桩施工
1、SMW工法水泥土搅拌桩的施工采用三轴搅拌设备，桩型采用Φ650@450水泥土搅拌桩。

2、水泥土搅拌桩采用R32.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.2，水泥掺入比20%，外加剂木质素横酸钙减水剂用量为水泥用量的0.2%。

3、H型钢须保持平直，若有焊接接头，接头处须确保焊接可靠。

4、施工时必须控制好钻具下沉及提升速度，保证水泥土能够充分搅拌混合均匀。

提升速度不宜过快，避免孔壁塌方等现象。

5、相邻两桩施工间隔不得超过12小时。

6、H型钢必须在搅拌桩施工完毕后3小时内插入，要求桩位偏差不大于±20mm，标高误差不大于±100mm，垂直度偏差不大于0.5%。

7、H型钢在地下结构完成后予以回收，故在成桩时应考虑相应回收措施。

十一、明挖段施工顺序
1、第一步：管线改移及交通疏解。

2、第二步：施工围护结构，开挖至第一道支撑以下0.5m，利用木模浇筑第一道支撑。

3、第三步：开挖到第二道支撑以下0.5m，架设第二道支撑。

4、第四步：开挖到第三道支撑以下0.5m，架设第三道支撑。

5、第五步：开挖到坑底，铺砌垫层。

6、第六步：铺设防水层，浇筑底板、钢筋砼横撑及部分侧墙。

7、第七步：拆除第二、三道支撑，铺设防水层，继续向上施工侧墙、中板及顶板等。

8、第八步：施作顶板防水层，回填土，并恢复地面。