1、引言
盾構(gòu)工法自問世以業(yè)，由于在節(jié)約地下空間資源、減少對周邊環(huán)境的影響、降低工程造價(jià)等方面的獨(dú)到的優(yōu)勢而逐漸在地鐵、市政等工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。
本文主要以廣州軌道交通二、八號線廣州新客站~石壁站盾構(gòu)區(qū)間為工程背景，闡述盾構(gòu)區(qū)間設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
2、工程概況
廣州軌道交通廣州新客站～石壁站區(qū)間左線全長728.862 m（含長鏈0.126）；右線全長728.41m；區(qū)間全采用盾構(gòu)施工，其中在Z（Y）CK1+100處設(shè)一聯(lián)絡(luò)通道；最小曲線半徑為1500m，縱坡為15.668‰，坡長為530m。
3、主要設(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足施工、運(yùn)營、城市規(guī)劃、人防、防水、防火、防迷流的要求；結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性，以滿足使用期的需要。
結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為100年；結(jié)構(gòu)的安全等級為一級；區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)防水等級為二級；盾構(gòu)圓形隧道限界為5200mm.
4、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)本工程盾構(gòu)施工穿越的土層為：<3-2> 中粗砂、<4-1>粉質(zhì)粘土、<5-2> 硬塑粉質(zhì)粘土、<7>白堊系紅層強(qiáng)風(fēng)化帶。隧道覆土埋深5m~9m，
5、管片構(gòu)造設(shè)計(jì)１）隧道內(nèi)徑：
地鐵圓形隧道限界為φ5200mm的圓。隧道內(nèi)徑的確定應(yīng)綜合考慮限界、施工誤差、測量誤差、線路擬合誤差、不均勻沉降等因素。
結(jié)合廣州地鐵的成功經(jīng)驗(yàn)，隧道的內(nèi)徑定為5400mm.
２）管片形式及厚度：
根據(jù)廣州、上海等地地鐵盾構(gòu)法區(qū)間隧道和國外類似工程的成功經(jīng)驗(yàn)，表明采用具有一定剛度的單層柔性襯砌是合理的。其襯砌的變形、接縫張開及混凝土裂縫開展等均能控制在預(yù)期的要求內(nèi)，完全能滿足地鐵隧道的設(shè)計(jì)要求；且使用單層襯砌，施工工藝簡單、工程實(shí)施周期短、投資省。鑒于以上理由，盾構(gòu)隧道采用單層裝配式襯砌，管片形式選擇當(dāng)前常用的平板型鋼筋混凝土管片?？紤]結(jié)構(gòu)100年使用壽命及參照已有工程實(shí)例，鋼筋砼襯砌的厚度采用300mm，采用C50混凝土管片。
３）管片的寬度及分塊：
襯砌環(huán)環(huán)寬越大，即管片寬度越寬，襯砌環(huán)節(jié)縫越少，因而漏水環(huán)節(jié)、螺栓數(shù)量越少，施工速度越快，費(fèi)用越省。但盾構(gòu)機(jī)千斤頂?shù)男谐桃?，施工難度亦有一定提高，在小半徑曲線上，1.5m管片比1.2m、1.0m寬管片的設(shè)計(jì)擬合誤差大，但本工程盾構(gòu)隧道最小曲線半徑為1500m，擬合誤差很小。
與環(huán)寬1.2m的管片相比，采用環(huán)寬1.5m的管片有以下優(yōu)點(diǎn)：一方面，減少了20%的環(huán)向接縫數(shù)量，降低了接縫漏水的幾率，提高隧道防水質(zhì)量；另一方面，降低了接縫止水材料和連接螺栓的使用量；此外還可減少20%的拼裝時(shí)間，提高了施工速度。
根據(jù)目前廣州的盾構(gòu)機(jī)機(jī)械情況，綜合考慮管片的制作、運(yùn)輸、拼裝及曲線施工的需要，決定采用了1.5m的環(huán)寬。
襯砌環(huán)的分塊主要由管片制作、防水、運(yùn)輸、拼裝、結(jié)構(gòu)受力性能等因素確定。地鐵隧道管片常用分塊數(shù)為六塊和七塊兩種。分六塊和分七塊在制作、運(yùn)輸、施工方面沒有大的差別。在國內(nèi)上海地鐵一號線、廣州地鐵一、二、三號線盾構(gòu)區(qū)間隧道都采用六塊方案。
根據(jù)隧道的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，考慮到施工方便以及結(jié)構(gòu)受力的需要，目前封頂塊一般趨向于采用小封頂塊形式。封頂塊的拼裝形式有徑向楔入、縱向插入等幾種。徑向插入者其半徑方向的兩邊邊線必須呈內(nèi)八字形或者平行，受荷后有向下滑動的趨勢，受力不利。采用縱向插入形式的封頂塊受力情況較好，受荷后不易向內(nèi)滑動，其缺點(diǎn)是需加長盾構(gòu)千斤頂?shù)男谐獭?BR> 本設(shè)計(jì)確定采用六塊方案，一塊封頂塊，兩塊鄰接塊，三塊標(biāo)準(zhǔn)塊。
盾構(gòu)工法自問世以業(yè)，由于在節(jié)約地下空間資源、減少對周邊環(huán)境的影響、降低工程造價(jià)等方面的獨(dú)到的優(yōu)勢而逐漸在地鐵、市政等工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。
本文主要以廣州軌道交通二、八號線廣州新客站~石壁站盾構(gòu)區(qū)間為工程背景，闡述盾構(gòu)區(qū)間設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
2、工程概況
廣州軌道交通廣州新客站～石壁站區(qū)間左線全長728.862 m（含長鏈0.126）；右線全長728.41m；區(qū)間全采用盾構(gòu)施工，其中在Z（Y）CK1+100處設(shè)一聯(lián)絡(luò)通道；最小曲線半徑為1500m，縱坡為15.668‰，坡長為530m。
3、主要設(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足施工、運(yùn)營、城市規(guī)劃、人防、防水、防火、防迷流的要求；結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性，以滿足使用期的需要。
結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為100年；結(jié)構(gòu)的安全等級為一級；區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)防水等級為二級；盾構(gòu)圓形隧道限界為5200mm.
4、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)本工程盾構(gòu)施工穿越的土層為：<3-2> 中粗砂、<4-1>粉質(zhì)粘土、<5-2> 硬塑粉質(zhì)粘土、<7>白堊系紅層強(qiáng)風(fēng)化帶。隧道覆土埋深5m~9m，
5、管片構(gòu)造設(shè)計(jì)１）隧道內(nèi)徑：
地鐵圓形隧道限界為φ5200mm的圓。隧道內(nèi)徑的確定應(yīng)綜合考慮限界、施工誤差、測量誤差、線路擬合誤差、不均勻沉降等因素。
結(jié)合廣州地鐵的成功經(jīng)驗(yàn)，隧道的內(nèi)徑定為5400mm.
２）管片形式及厚度：
根據(jù)廣州、上海等地地鐵盾構(gòu)法區(qū)間隧道和國外類似工程的成功經(jīng)驗(yàn)，表明采用具有一定剛度的單層柔性襯砌是合理的。其襯砌的變形、接縫張開及混凝土裂縫開展等均能控制在預(yù)期的要求內(nèi)，完全能滿足地鐵隧道的設(shè)計(jì)要求；且使用單層襯砌，施工工藝簡單、工程實(shí)施周期短、投資省。鑒于以上理由，盾構(gòu)隧道采用單層裝配式襯砌，管片形式選擇當(dāng)前常用的平板型鋼筋混凝土管片?？紤]結(jié)構(gòu)100年使用壽命及參照已有工程實(shí)例，鋼筋砼襯砌的厚度采用300mm，采用C50混凝土管片。
３）管片的寬度及分塊：
襯砌環(huán)環(huán)寬越大，即管片寬度越寬，襯砌環(huán)節(jié)縫越少，因而漏水環(huán)節(jié)、螺栓數(shù)量越少，施工速度越快，費(fèi)用越省。但盾構(gòu)機(jī)千斤頂?shù)男谐桃?，施工難度亦有一定提高，在小半徑曲線上，1.5m管片比1.2m、1.0m寬管片的設(shè)計(jì)擬合誤差大，但本工程盾構(gòu)隧道最小曲線半徑為1500m，擬合誤差很小。
與環(huán)寬1.2m的管片相比，采用環(huán)寬1.5m的管片有以下優(yōu)點(diǎn)：一方面，減少了20%的環(huán)向接縫數(shù)量，降低了接縫漏水的幾率，提高隧道防水質(zhì)量；另一方面，降低了接縫止水材料和連接螺栓的使用量；此外還可減少20%的拼裝時(shí)間，提高了施工速度。
根據(jù)目前廣州的盾構(gòu)機(jī)機(jī)械情況，綜合考慮管片的制作、運(yùn)輸、拼裝及曲線施工的需要，決定采用了1.5m的環(huán)寬。
襯砌環(huán)的分塊主要由管片制作、防水、運(yùn)輸、拼裝、結(jié)構(gòu)受力性能等因素確定。地鐵隧道管片常用分塊數(shù)為六塊和七塊兩種。分六塊和分七塊在制作、運(yùn)輸、施工方面沒有大的差別。在國內(nèi)上海地鐵一號線、廣州地鐵一、二、三號線盾構(gòu)區(qū)間隧道都采用六塊方案。
根據(jù)隧道的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，考慮到施工方便以及結(jié)構(gòu)受力的需要，目前封頂塊一般趨向于采用小封頂塊形式。封頂塊的拼裝形式有徑向楔入、縱向插入等幾種。徑向插入者其半徑方向的兩邊邊線必須呈內(nèi)八字形或者平行，受荷后有向下滑動的趨勢，受力不利。采用縱向插入形式的封頂塊受力情況較好，受荷后不易向內(nèi)滑動，其缺點(diǎn)是需加長盾構(gòu)千斤頂?shù)男谐獭?BR> 本設(shè)計(jì)確定采用六塊方案，一塊封頂塊，兩塊鄰接塊，三塊標(biāo)準(zhǔn)塊。