当今国内外盾构隧道防水技术比较谈(1)程力学

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1、当今国内外盾构隧道防水技术比较谈(1)程力学1、概述　　1.1工程概况　　岗厦站为深圳市地铁一期工程一号线上的一座车站，它位于福华路与彩田路交汇处地下，车站在福华路下方，横穿彩田路，呈东西向布置。车站有效站台长度中心里程为CK7+194.951.　　车站周围建筑物和人口密集，福华路与彩田路交通十分繁忙。在福华路与彩田路交汇处的四角为高层建筑，车站西部南北两侧为结构较差的八层民房。站区范围地下管线众多，计有雨水、污水、给水、煤气、电力电缆等30多条，其中彩田路东西两侧雨、污水管埋深4m多，特别是彩田路东侧11万伏电缆埋设于车站上方。在车

2、站西南侧14m处有较大断面的电缆隧道。　　车站主体结构为地下两层三跨框架结构，长220.1m，宽21.9m，高12.8m，埋深16m多。车站及周围环境详见图1车站总平面图。　　1.2车站结构设计要求　　岗厦站结构设计除满足一般地铁车站设计要求外，在车站投标、初步设计期间以及随后的施工图设计中，深圳市交管局、供电局、国土规划局、业主和专家对车站设计分别提出了一些特殊的要求，涉及结构上的主要有下面几点；　　（1）在车站8个月施工期间，要求彩田路半幅施工、半幅通车，并在8个月后全幅通车。　　（2）11万伏电缆改迁费用大，且无处迁移，要求车站

3、施工中采取原地保护措施，保证正常供电。　　（3）彩田路范围内车站顶板要落低至地面下4.5m，以满足彩田路雨、污水管的埋设要求。由此带来中部站厅层层高降低，业主要求该处设中庭，以便站厅层和站台层连成一体，增加视觉高度效果。　　（4）车站围护结构不采用地下连续墙，建议采用造价较低的矩形人工挖孔桩。　　1.3工程地质与水文地质条件　　站区范围内上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、冲积层（Q4al）及第四系残积层（Q4el），下伏燕山期花岗岩（r53），各地层分布详见图2车站地质纵断面图。　　1.3.1工程地质条件　　（1）人工堆积层　　

4、①素填土（粉质粘土）：主要为坚硬状态，局部为硬塑，含砂砾及少量碎石，为中压缩土，层厚0～8.0m.为Ⅱ类土，Ⅰ类围岩。　　②素填土（粘土）：主要为坚硬状态，局部为硬塑、可塑，为中压缩土，层厚0～7.5m，为Ⅱ类土，Ⅰ类围岩。　　（2）冲积层　　①粘土：主要为坚硬状态，局部为硬塑、可塑，局部含砂砾，层厚0～5.9m.为Ⅱ类土，Ⅱ类围岩。　　②粉质粉土：主要为硬塑状态，局部为软塑、坚硬，含砂砾，为高压缩土，层厚0～6.8m.为Ⅱ类土，Ⅱ类围岩。　　③粉砂：松散，很湿～饱和，局部含粉粒、粘粒及少量有机质，层厚0～4.1m.为Ⅰ类土，Ⅰ类围岩

5、。　　④中砂：松散～中密，饱和，含粉粒、粘粒，层厚0～4.9m.为Ⅰ类土，Ⅰ类围岩。⑤粗砂：松散～稍密，饱和，含粉粒、粘粒，层厚0～3.4m.为Ⅰ类土，Ⅰ类围岩。上述砂层分布于车站西端与区间交界处。　　（3）残积层　　①砂质粘性土：主要为坚硬状态，局部为硬塑、可塑、软塑，为高压缩性土，层厚0～16.0m.为Ⅲ类土，Ⅱ类围岩。　　②砾质粘性土：主要为坚硬状态，局部为硬塑、可塑，为高压缩性土，层厚0～17.7m。为Ⅲ类土，Ⅱ类围岩。　　（4）花岗岩　　①全风化花岗岩：呈土夹砂砾状，为中压缩性土，顶面埋深18.0～25.2m.为Ⅲ类土，Ⅱ类

6、围岩。　　②强风化花岗岩：呈砂砾状，顶面埋深20.0～28.0m.为Ⅳ类土，Ⅲ类围岩。　　③中等风化花岗岩：呈碎块及短柱状，顶面埋深22.1～30，5m.为Ⅴ类土，Ⅲ类围岩。　　④微风化花岗岩：呈柱状，节理裂隙发育，顶面埋深22.5～31.6m.为Ⅵ类土，Ⅴ类围岩。　　1.3.2水文地质条件　　本场地地下水按赋存介质为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水。　　第四系孔隙潜水主要赋存于砂类土、粘性土及残积土中，其中砂类土层具中等透水～强透水性，粘性土及残积层具弱透水性，为相对隔水层。　　基岩裂隙水赋存于花岗岩风化层中，花岗岩全风化岩具弱透水性，为

7、相对隔水层，强风化及中等风化岩具中等透水性。　　勘探期间地下水埋深1.5～4.3m，高程4.27～1.19m，水位变幅0.5～1.5m.地下水对钢结构具弱腐蚀性，CK7+175～CK7+341.101段地下水对钢筋混凝土结构具弱溶解性、中等分解性腐蚀，综合评价其腐蚀等级为中等腐蚀。共2页:1　　2、车站结构设计特色　　2.1车站围护结构采用矩形人工挖孔桩，并兼作车站主体结构侧墙　　岗厦站设计招投标方案的围护结构为地下连续墙，后经专家评审，提出地下墙造价高，可采用造价较低的人工挖孔桩。我们根据岗厦站周围环境对车站基坑位移要求高的特点，采

8、用1X1.5m的矩形榫接人工挖孔桩，其整体性和防水效果较好，在侧压力作用下桩水平位移较小。为加强桩的整体刚度和防水性能，设计了榫接的凹桩和凸桩，在榫接处设钢板丁基橡胶腻子止水带及遇水膨胀橡胶止水条，并在凹桩两侧水平钢筋端