DB/T 29-279-2020 天津市城市轨道交通结构安全保护技术规程.pdf

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本规程制订过程中,编制组进行了城市轨道交通结构安全保护 技术的调查研究,总结了天津市城市轨道交通结构的安全保护实践 经验,通过研究分析取得了安全保护技术标准、参数等。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本 规程时能正确理解和执行条文规定,《天津市城市轨道交通结构安 全保护技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说 明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了 说明。但是,本条文说明不具备与规范止文同等的法律效力,仅供 使用者作为理解和把握规程规定的参考

目次总则492术语513基本规定.523.1一般规定.....523.2安全控制...544安全控制标准.575外部基坑工程..586穿越工程6.1一般规定6.2盾构法.636.3明挖法...646.4顶管法.. 656.5地面上跨...656.6拉管法...651其他工程..667.3桩基础工程.667.5浅基础工程....688检测..699安全评估..7210监测.7610.1一般规定,10.2监测项目和监测频率..7710.3监测预警..8611加固与修复..8847

及建成后均应对其有效保护,除城市轨道交通结构的安全和正常使

用之外,尚应确保其耐久性。城市轨道交通结构包括车站、区间、 车辆段、附属建(构)筑物等地下结构、地面结构和高架结构。 规划及在建轨道交通项目可参照本规程执行。其他类型的结 构,如城际轨道交通等,因其保护与本规程的规定相近或相同,故 相应部分也可参照执行。 1.0.3本条明确了本规程与其他相关标准的关系。对于津市内城 市轨道交通结构的安全保护,本规程与其他相关标准的关系是:凡 本规程有规定的,外部作业应按本规程执行;本规程未作规定的, 应符合国家现行有关标准的规定GB50287-2016 水力发电工程地质勘察规范.pdf,或参照其他的国家有关现行标准 的规定执行。

2本规程只对《地铁设计规范》和《城市轨道交通工程基本术语 标准》未作规定的术语进行定义,并符合已有定义术语的相关规范 规定

3.1.1城市轨道交通作为城市的生命线工程,其安全关系国

3.1.1城市轨道交通作为城市的生命线工程,其安全关系国计民 生,且由于其设计使用年限长,结构的维修和加固极为困难,故应 亚格控制和规范城市轨道交通工程周边的外部作业,严禁外部作业 影响结构的正常使用功能、承载能力和耐久性。 另外,根据《中华人民共和国人民防空法》第十四条,城市地 下交通干线以及其他地下工程的建设,应当兼顾人民防空需要。 比,考虑到城市轨道交通结构尚可兼有的其他特殊功能,本条还规 定外部作业不得降低结构作为人防、防淹等工程使用时应具备的防 护能力及防护标准。 城市轨道交通结构包: 1)地下、高架、地面车站和区间结构: 2)车站附属结构,包括出入口、风亭、冷却塔等: 3)其他结构,包括区间风井、出入段线、车辆段(停车场)、 主变电站、外线高压电缆管沟等。 3.1.3《城市轨道交通运营管理办法》(中华人民共和国交通运输 部令2018年第8号)第二十九条规定,城市轨道交通工程项目应 当按照规定划定保护区。《天津市轨道交通管理规定》(天津市人 民政府令第13号)第二十九条,轨道交通线路根据实际情况,按 照下列标准设置安全保护区: 1)地下车站主体结构与区间结构外边线外侧50m内; 2)地面车站、高架车站与线路轨道结构外边线外侧30m内:

3)出入口、通风亭、变电站等附属建、构筑物结构外边线外 侧 10m 内。 本条在《天津市轨道交通管理规定》(天津市人民政府令第 13号)基础上,参照广州、青岛等地保护区要求,考虑过河隧道 航运、蔬浚清淤、河堤防护、外部跨河工程勘察及施工影响等因素, 补充明确了过河隧道安全保护区范围为结构外边线100m。本条过 河隧道重点指天津市内干流河道,包括海河、新开河、子牙河、北 运河、永定新河、南运河。考虑到出入口、通风亭、变电站、电缆 遂道等附属建、构筑物的重要性,控制保护区范围较行业标准严格, 取为20m。电缆隧道指专供轨道交通使用的、由轨道交通单位管养 的电缆隧道。 根据天津市地区工程案例,某项目在城市轨道交通控制保护区 范围外开采承压水,引起城市轨道交通地下结构发生较大位移。因 此,在城市轨道交通地下结构外边线及地面车站、高架车站与线路 结构外边线外侧200m范围内严禁开采承压水,当必须抽取承压水 时应有可靠的措施隔断承压水层,并征得轨道交通管理单位及相关 政府主管部门同意

3.1.4外部作业与轨道交通结构之间的距离越近,影响越大

入,守甘 在特别保护区范围之外,利于提高轨道交通结构安全保护的效果。 持别保护区范围进行的外部作业主要以城市重要基础设施项目、与 轨道交通止常运营密切相关的项自等为主,主要包括: 1)重要的城市基础设施项目,如后期实施的城市轨道交通项 目、河道、城市道路、高架道路、管道、公路及铁路隧道等: 2)近地下空间与已预留接驳条件的地铁车站的连通口: 3)轨道交通运营维护、结构加固等相关的施工作业。 3.1.5对于特殊工程地质或特殊的外部作业对结构造成较大影响

3.1.5对于特殊工程地质或特殊的外部作业对结构造

夜化层、软土震陷、古河道等特殊工程地质条件,超大超深工程 穴管工程、降承压含水层、抽取深层地下水等特殊外部作业,应利 据外部作业实际可能影响范围划定轨道交通控制保护区。

沉管工程、降承压含水层、抽取深层地下水等特殊外部作业,应根 据外部作业实际可能影响范围划定轨道交通控制保护区。 3.1.6当城市轨道交通工程不同期建设时,先期修建的工程应充分 考虑后期修建工程可能产生的不利影响,提前采取相应的控制措 施,以降低后期修建工程对先期结构的不利影响,同时降低后期修 建工程难度及工程投资,做到技术经济合理。 3.1.7外部作业实施前,应针对外部作业的影响特点,结合城市轨 道交通结构的安全保护要求,根据本规程第3.2节安全控制的有关

3.1.6当城市轨道交通工程不同期建设时,先期修建的工程

考虑后期修建工程可能产生的不利影响,提前采取相应的控制 施,以降低后期修建工程对先期结构的不利影响,同时降低后期值 建工程难度及工程投资,做到技术经济合理,

施,以降低后期修建工程对先期结构的不利影响,同时降低后期修 建工程难度及工程投资,做到技术经济合理。 3.1.7外部作业实施前,应针对外部作业的影响特点,结合城市轨 道交通结构的安全保护要求,根据本规程第3.2节安全控制的有关 规定,对外部作业进行影响等级分级,作为后续安全保护程序、评 估方法、保护措施、控制标准确定和现状调查的依据。 3.1.8结构安全控制指标的选用,应从结构、轨道及道床、设备设 施的正常使用要求出发,充分考虑外部作业可能产生的影响,结合

道交通结构的安全保护要求,根据本规程第3.2节安全控制的有关 规定,对外部作业进行影响等级分级,作为后续安全保护程序、设 估方法、保护措施、控制标准确定和现状调查的依据。 应从结构劲道及道床设发达

施的正常使用要求出发,充分考虑外部作业可能产生的影响,结合 轨道交通工程健康状况综合确定。

3.2.1安全控制标准是判定外部作业是否影响城市轨道交通结构 安全的标准,包括外部作业影响等级、外部作业净距控制指标、结 构安全控制指标三个方面。对轨道交通影响较大外部作业工程,应 结合外部作业影响等级和结构安全控制指标联合进行控制监管:其 余外部作业应结合外部作业净距控制管理指标和结构安全控制指 标进行联合控制监管

3.2.2外部作业影响等级主要与外部作业特点、轨道

型、外部作业与轨道交通空间关系等因素确定,并结合轨道交通使 用功能(是否轨行区)、工程及水文地质条件、外部作业施工方法、 轨道交通健康状况等因素进行调整,

大型顶管是指直径或长边宽度不小于2.5m的顶管工程 3.2.3接近程度判定主要依据轨道交通工程施工工法及其工程特 征参数,结合理论及相关工程经验确定。本规定以《城市轨道交通 结构安全保护技术规范》CJJ202为基础,接近程度增加了不接近, 并结合天津市实际情况从严规定。 3.2.4工程影响分区判定主要依据外部作业工程施工工法及其工 程特征参数,结合理论及相关工程经验确定。本规定以《城市轨道 交通结构安全保护技术规范》CJJ202为基础,工程影响分区增加 广较弱影响区,并根据天津市工程地质和水文地质条件以及工程经 验从严划分。当距基坑内边缘L范围内存在承台或平行于坑边的下 翻梁时,基坑深度应取至承台底或下翻梁底,其中L为最下一道支 撑与基坑底的净距。 3.2.5外部作业影响等级主要依据外部作业接近程度及工程影响 分区确定,并结合工程及水文地质情况调整。与未预留条件的轨道 交通结构连接的连通工程影响等级不应低于一级。 外部作业影响等级为四级及以下的工程主要为对城市轨道交 通无影响或影响较小的项目,主要为条状或点状开挖的管沟、路面、 景观等项自,且完工后地面标高保持不变 (1)地下车站 1)临时挖、填深度不超过1.0米,与结构无冲突的项目; 2)与结构净距不小于10米,临时挖、填深度不超过1.5米的 项目; 3)与结构净距不小于20米,临时挖、填深度不超过2.0米的 项目; 4)与结构净距不小于30米,临时挖、填深度不超过3.0米的 项目。 (2)地下区间 1)临时挖、填深度不超过1.5米,采用坑内支挡或放坡开挖

B工桂。 3.2.3接近程度判定主要依据轨道交通工程施工工法及其工程特 正参数,结合理论及相关工程经验确定。本规定以《城市轨道交道 结构安全保护技术规范》CJJ202为基础,接近程度增加了不接近 并结合天津市实际情况从严规定

程特征参数,结合理论及相关工程经验确定。本规定以《城市轨道 交通结构安全保护技术规范》CJJ202为基础,工程影响分区增力 广较弱影响区,并根据天津市工程地质和水文地质条件以及工程 验从严划分。当距基坑内边缘L范围内存在承台或平行于坑边的 翻梁时,基坑深度应取至承台底或下翻梁底,其中L为最下一道支 撑与基坑底的净距。

的项目; 2)与结构净距不小于6米,临时挖、填深度不超过2.0米的 项目; 3)与结构净距不小于15米,临时挖、填深度不超过3.0米的 项目。 (3)高架段 1)临时挖、填深度不超过1.5米,与桩基、桥梁无冲突的项 目; 2)与结构净距不小于3米,临时挖、填深度不超过2.0米的 项目; 3)与结构净距不小于10米,临时挖、填深度不超过3.0米的 项目。

3.2.6关键外部作业主要包括外部作业对轨道交通影响等级

轨道交通工程交叉干扰大、周边地层复杂、轨道交通健康状况不良 等特殊情况,应作为结构安全保护工作的重点。上穿、下穿城市车 首交通结构的外部作业工程中不含外径或最大边长小于2.5m的日 挖管沟、顶管和拉管等外部作业

业净距控制管理指标。外部作业对结构影响的显著性判定,主要 据理论分析,并通过工程概念加以判断,

3.2.8~3.2.9

尚应考虑其泄漏或爆炸对既有轨道交通工程的影响,其与轨道交 工程净距控制应满足现行国家及天津市相关规定。

3.2.10考虑跨越江河外部作业特殊性、水下工程的不石

修加固的难度、事故造成的后果不可挽回等特性,穿越江河的城下 轨道交通地下结构,净距控制应适当增大,并严格控制保护区内景 响轨道交通覆盖层的采砂、抛锚或拖锚、水下清淤蔬浚等作业。

4.0.1当外部作业对轨道交通结构的影响显著时,如基坑工程、顶 管法工程和盾构法工程,以及大范围堆卸载、抽降水等,应根据列 部作业影响等级和结构安全控制指标进行联合控制监管。 4.0.2结构安全控制指标的选择应遵循可操作性原则,应针对不同 的结构类型特点和不同的外部作业特点有所侧重选用。 4.0.3结构安全控制指标值应综合考虑城市轨道交通结构特点、结 构安全现状、运营安全要求、外部作业特点等因素确定。不同类型 的城市轨道交通结构,由于结构的功能要求不同,结构所处的部位 不同,且结构对外部作业的响应也有所不同,故其结构安全控制指 标也应有所侧重。表中数值为未考虑城市轨道交通既有结构已发生 变形或病害情况下的安全控制指标值,如既有结构已发生变形或病 害,则应根据现状评估取值。 本规程给出的城市轨道交通结构常用的安全控制指标值,是以 《城市轨道交通结构安全保护技术规范》CJJ202的规定为基础, 参考天津市近年来大量工程实际案例制定,在实际应用过程中,应 结合外部作业特征、轨道交通结构类型及功能要求、地层特征、轨 道交通结构现状检测等因素综合确定,并应经地铁运营部门的认 可。

5.0.1钻孔灌注桩作为围护桩在基坑工程中应用广泛。钻孔灌注桩 钻孔过程中会对土压力和孔隙水压力造成一定的释放,如这种压力 释放过于迅速则极易造成班孔,钻孔灌注桩班孔势必造成更大的压 力释放,因此钻孔灌注桩施工对邻近轨道交通结构会产生一定的影 问,造成其向钻孔灌注桩施工方向的位移趋势 地下连续墙成槽施工对周边环境会产生较钻孔灌注桩更为明 显的影响。开挖成槽时,槽的四面孔壁可能会因临空而失稳,尽管 槽内注入的泥浆有利于槽壁稳定,槽壁土体的应力和变形仍会受到 较大影响,在粉砂土地层,成槽施工的环境影响问题更为突出。 水泥搅拌桩和高压旋喷桩施工也有可能造成较大的环境影响 成桩过程对原土体进行搅拌或切割,使周边土体强度降低;浆液压 力较大、连续施工、快速施工时,环境影响的叠加效应更加明显。 深基坑开挖引起邻近地铁结构的变形是一个比较复杂的过程 以盾构隧道为例,侧方基坑开挖时,隧道主要产生斜向坑底的变形 隧道横截面主要表现为横鸭蛋形。隧道移动总体表现是以水平为 主,即水平方向上的移动量远大于竖直方向的移动量。由于卸荷 遂道衬砌结构靠近基坑部分主要以沉降为主,远离基坑部分主要以 上浮为主。随着基坑开挖深度的逐渐增大,隧道横断面沉降和收敛 变形呈现逐渐增大的趋势,两者关系一般近似线性比例

基坑围护体变形基坑外土体移动坑底隆起应力传递(既有隧道)隧道水平变形隧道竖向变形应力传递图1基坑开挖对地铁隧道影响示意图在轨道交通结构周边采取降水措施时,降水引起的渗流力作用于轨道交通结构上,直接使其产生内力和变形:降水引起的地基变形也同时加大了轨道交通结构的变形。5.0.3基坑变形受多方面因素制约,主要包括:1、客观因素,如水文地质条件、基坑周边超载等:2、设计因素,如围护结构选型、围护结构及支撑刚度、地基加固等;3、施工因素,如超挖、施工周期、施工工法等。国内外对于基坑围护结构的刚度、支撑刚度及地基加固等对基坑变形影响研究已较为深入,工程实践表明,下列工程措施有较好的变形控制效果:1、加大支护结构刚度:2、十体加固、改良:3、基于时空效应控制的措施:4、设置止水雌幕,采取有效的地下水控制措施。上方基坑在平面上与轨道交通结构重合,施工条件恶劣,应充分考虑施工设备及围护结构自重、围护成槽(孔)扰动以及动力作用等引起的地基变形对轨道交通结构的不利影响。建议选择重量轻、性能良好的施工机械,并通过铺设路基板等措施扩散荷载;对灵敏度较高的软,严格控制成桩次序和速度,避免扰动轨道交通结构周边土体。59

轨道交通结构周边进行围护结构、止水唯幕和地基 施工 宜采用数值分析和工程类比等手段预先评估成桩、成墙施工对轨道 交通结构的影响。 为有效控制上方基坑作业对既有城市轨道交通结构的影响,建 议:基坑纵横向一次性开挖长度不宜超过12m,竖向分层厚度不宜 超过1.5m,挖土至标高后,钢支撑施工宜在15小时内完成,混凝 土支撑施工宜在60小时内完成,垫层施工宜在15小时内完成,基 础底板施工宜在10天内完成;土质条件较差时,应进一步严格控 制。当既有地下结构为盾构法或顶管法结构时,纵向分段长度沿既 有结构轴线方向不宜大于3.0m~5.0m,底板宜在基坑开挖至坑底后 3大~5大内完成浇筑施工。 5.0.4软土地基上,基坑面积越大,基坑开挖深度越深,基坑施工 时间就越长,累计变形控制难度就越大,对设计与施工的要求也就 越高。由于轨道交通结构对变形的控制要求相当严格,因此,要有 效达到变形控制目的,限制侧方基坑面积,采取分坑措施是必要的 通过面积和单体基坑长度的控制,可以有效改善基坑的时空效应 般的基坑工程常常由施工方通过分段分块施工措施来体现时空 效应。时空效应的最终落实在于工程施工,施工方案制定时应细化 设计要求,体现设计意图。 为有效控制侧则方基坑作业对既有城市轨道交通结构的影响,建 议:基坑沿围护结构一次性开挖长度不宜超过25m,沿围护结构分 段拆撑控制长度不宜超过50m,挖土至标高后,钢支撑施工宜在 24小时内完成,混凝土支撑施工宜在72小时内完成,垫层施工宜 在24小时内完成,基础底板施工宜在15天内完成;土质条件较差 时,应进一步严格控制;基坑面积大于10000平方米时,宜进行分 坑。

5.0.5针对侧方基坑开挖深度超过10m、且基坑较近的

统,减少基坑暴露时间,有效控制基坑变形。 止水惟幕应首先选择伸入相对隔水层,当上层不能隔断(基坑 芪为全断面砂性、砾石层)或难以形成有效的封闭截水体系时,则 应加长止水惟幕的长度,增加抽取承压水的渗流路径来确保轨道交 通结构的安全。

6.1.1穿越工程施工对既有结构无其是运营盾构隧道的影响与两 者之间的空间关系密切相关,通常地铁结构下穿工程应采用盾构 法、顶管法等施工影响可控的工法。明挖法施工中应重点考虑对高 架车站及区间和地面车站及区间的桩基承载力的影响

木+ 6.1.3为减少穿越工程施工中列车荷载的影响,并避免穿越工程施 工产生运营风险,明确穿越工程的实施应安排在地铁夜间停运期 旬。若穿越工程实施周期较长,无法在停运期间完成,视工程实施 影响评估结果考虑列车降速运营;盾构、顶管穿越施工时,掘进过 程中停机会导致周边土体的扰动相比一般情况下要大,同时推进速 度的较大变化会导致开挖面支护压力较大波动,进而影响相关开挖 参数,为确保安全,宜保持匀速通过。 6.1.4轨道交通结构在设计阶段,在已知后期尚有其他工程穿越的 情况下,宜提前考虑后期穿越的不利工况,并从社会成本最小化的 角度,尽可能提前实施必要的地层或结构加固措施。在软土地层, 穿越影响区采取地基预加固措施,可以确保地铁结构底部置于较好 土层,能显著改善穿越工程引起的软土长期沉降问题,同时降低穿 绒工程土体损失率。 穿越工程规划设计阶段,对于地铁已规划尚未实施,应判断后 期穿越风险,可采取穿越段地层预加固、节点工程预留等措施, 615一地主要结构设计标准为100 年一相关究越工程尤其是下

6.1.3为减少穿越工程施工中列车荷载的影响,并避免穿越工程

6.1.5地铁主要结构设计

人防、防洪等方面,应满足地铁租应标准要求。

6.2.1地质条件复杂时,已有的盾构施工经验表明,盾构机的切宵 系统、注浆系统等设备选型与盾构姿态控制及施工质量存在较大 关系,而目盾构施工不具备可逆性,所以提出对针对地铁结构保书 的盾构选型及施工方案进行专项审查

6.2.1地质条件复杂时,已有的盾构施工经验表明,盾构机的切前 系统、注浆系统等设备选型与盾构姿态控制及施工质量存在较大的 关系,而且盾构施工不具备可逆性,所以提出对针对地铁结构保护 的盾构选型及施工方案进行专项审查。 6.2.2小半径曲线和竖曲线、平曲线叠加段的姿态控制及成型管片 质量容易出现问题,宜在线型设计上予以避免 理论上穿越施工距离控制在1D外能确保安全,考虑到城市轨 道交通隧道和外部穿越工程的理深,并结合已有多个近距离安全穿 越工程的案列,明确竖向净距控制在0.5D。穿越工程竖向净距控 制不满足0.5D时,应对穿越方案进行充分论证。 穿越工程为上穿且采用非开挖施工时,穿越影响显著减小,通 常的市政管道铺设采用非开挖技,且直径在2.5m内,实践表明 穿越工程正常实施时对地铁既有结构的影响不明显。 研究表明,盾构法、顶管法穿越工程中,隧道直径大小对穿越 影响密切相关,当直径大于地铁隧道直径后,并挖控制不当引起的 地层损失波动对运营地铁的变形较为敏感,无其是近年来较多10m 以上大直径盾构在市政隧道工程中大量采用,应予以充分重视。 穿越工程宜采用与地铁结构平面正交,以便快速穿越并减少不 均匀沉降影响。 6.2.3天津地区高架站及区间和地面车站及区间采用的桩基础多 为摩擦桩,盾构施工掘进中开挖面支护压力及刀盘转动引起土体变 立,将对桩身产生作用力,距离宜控制在1D(隧道外径)范围外, 对于近距离,为减少应力传递影响,可采取隔离桩措施。部分工程

6.2.2小半径曲线和竖曲线、平曲线叠加段的姿态控制及成型管片

采用地基加固增加地铁结构的抗变形能力,但方案中应结合土体传 力效应分析,综合确定地基加固可行性。 6.2.4在软土地层,穿越影响区采取地基预加固措施,可以确保地 铁结构底部置于较好土层,能显著改善穿越工程引起的软土长期沉 降问题,同时降低穿越工程土体损失率。盾构隧道预设注浆孔用于 变形控制。由于地铁隧道已经运营,通常难以采取自身加强措施 确有必要时,采取环形内支撑、纵向拉紧方式,能够满足地铁正常 运营。

采用地基加固增加地铁结构的抗变形能力,但方案中应结合二 力效应分析,综合确定地基加固可行性,

于既有城市轨道交通结构保护要求,故在穿越前,应进行试验,量 新确定穿越段的各项施工参数。对于线间距较小的双线隧道,相同 施工条件下,一般后掘进线造成的地层损失要大于先掘进线,引走 的沉降变形也相对较大。因此宜选取不利地理位置处的线路作为与 掘进线,这样可以避免后掘进线的沉降劣势与被穿越的结构体地理 位置的降劣势互相重叠,丛而降低风险

6.2.6盾构施工对周围地层影响不可避免,在穿越地铁结构期通宫 设定的开挖压力及注浆压力可控,但是注浆材料的选择比较重要 理论上双液浆具有早期强度,可以快速实现盾尾填充,但由于双 当

6.2.6盾构施工对周围地层影响不可避免,在穿越地铁

设定的开挖压力及注浆压力可控,但是注浆材料的选择比较重要, 理论上双液浆具有早期强度,可以快速实现盾尾填充,但由于双液 浆通常容易堵塞注浆管路,工程上实施存在困难,穿越盾构工程至 少采用具有一定早期强度的惰性浆液(24h)。

6.3.3前期预留穿越条件时,基坑围护外边线与桥墩承台水平净距 可放宽。

6.4.1下穿工程位于透水性砂层时,考虑到管涌和流砂的风险,不 建议采用顶管工艺;地铁运营隧道0.5D范围内的穿越工程,不应 采用挤土型顶管工艺。

6.4.1下穿工程位于透水性砂层时,考虑到管涌和流砂的风险,不

6.5.2重型机械设备荷载作用区域宜避开城市轨道交道

重型机械设备荷载作用区域宜避开城市轨道交通结构地面 线外延5m范围内。

6.6.1拉管工程施工前应查明场地内地下构筑物情况,避免破环郎 有构筑物,进而对城市轨道交通结构造成影响

7.2.1由于碱室爆破、深孔爆破等药量较大的爆破作业的有害效 应、影响范围及影响程度比较大,容易对城市轨道交通结构产生不 利影响,容易导致乘客产生恐慌心理,故对药量较大的爆破作业进 行了严格限制。

行了严格限制。 7.2.2爆破作业前,应根据爆破目的和爆破环境等,制定相应的技 术方案和相应的安全措施,并制定安全应急预案和爆破安全监控方 案,以保证爆破作业质量,控制爆破有害效应。当爆破作业出现意 外情况时,也可做到有章可循。 7.2.4局部监测侧重于监控结构重点部位的安全,宏观调查侧重于 对比分析爆破作业前后结构及其设施受爆破作业的影响。宏观调香查 包括爆破作业前后对结构的摄像、摄影以及裂纹长度、宽度、延伸 方同的详细记录。重要的爆破作业,在作业前、作业过程、作业后, 对受爆破影响范围内的结构进行宏观调查,可以直接反映爆破作业 对结构的影响。 7.2.5在天津市控制保护区内实施的爆破作业,审批机关控制结构 的安全允许振速为2.5cm/s。多年以来,在天津市的控制保护区内, 实施过大量的爆破作业,经实践检验,爆破振动速度小于2.5cm/s 时,爆破作业对结构没有产生不良影响。因此,控制爆破振动速度 在2.5cm/s以下,可以有效保护城市轨道交通结构的安全及运营安 全。 7.2.6本条文的目的是积累控制保护区内的爆破作业经验,为以后

7.2.2爆破作业前,应根据爆破目的和爆破环境等,制定相应的技

术方案和相应的安全措施,并制定安全应急预案和爆破安全监控 案,以保证爆破作业质量,控制爆破有害效应。当爆破作业出现意 外情况时,也可做到有章可循,

7.2.4局部监测侧重于监控结构重点部位的安全,宏观调查仰

对比分析爆破作业前后结构及其设施受爆破作业的影响。宏观调查 括爆破作业前后对结构的摄像、摄影以及裂纹长度、宽度、延化 方向的详细记录。重要的爆破作业,在作业前、作业过程、作业后 对受爆破影响范围内的结构进行宏观调查,可以直接反映爆破作 对结构的影响。

7.2.5在天津市控制保护区内实施的爆破作业,审批机关控制

的安全允许振速为2.5cm/s。多年以来,在天津市的控制保护区内 实施过大量的爆破作业,经实践检验,爆破振动速度小于2.5cm 时,爆破作业对结构没有产生不良影响。因此,控制爆破振动速房 在2.5cm/s以下,可以有效保护城市轨道交通结构的安全及运营安 全。

7.2.6本条文的目的是积累控制保护区内的爆破作业经

7.3.1桩基础对邻近轨道交通结构的影响,与桩径、桩间距、桩长、 脏型、施工工艺等均有一定关系。由于桩基础的变形发展是一个长 期的过程,因此,应综合考虑成桩施工、基坑开挖、上部结构施工、 更用荷载、地基固结等全过程各因素的影响,优先采用对周边环境 影响较小的措施和参数,例如:保证桩基的有效桩长,采用非挤土 桩、加大桩间距等。 桩基础的承载力由侧摩阻力和端阻力组成,上部结构荷载通 过桩传入地基,对轨道交通结构产生附加荷载,整个桩基础作用于 轨道交通结构的累计附加荷载应严格控制,并进一步考虑地面超 载、地下水变化等引起的荷载,确保附加荷载总量满足设计要求。

7.4.1地层发生流砂、管涌等渗流破环时,往往难以采取有效措施 及时进行事后处理,容易对城市轨道交通结构产生较大的危害,因 比,应采取措施避免既有结构周边地层发生流砂、管涌等渗流破坏。 地下水作业的方案设计时应依据场地典型地层的抽水试验、室内渗

透试验和当地工程经验进行。地下水作业方案设计的关键在于获取 可靠的水文地质参数,如地层的渗透系数等,因此,宜进行必要白 试验,并结合当地的工程经验进行设计。

7.5.2地基处理施工对轨道交通结构的影响主要与地基处理方法、 施工工法、与轨道交通结构的距离、工程地质等因素有关,因此地 基处理应优先采用对周边环境影响较小的措施和参数。由于预压、 强夯等地基处理方法会改变土体的应力状态,使土体产生较大的固 结沉降,其近距离作业对轨道交通结构的影响较大,因此不宜采用 此类工法。

8.0.1本规定主要就轨道交通结构在受外部作业影响的施工前、 中、后的结构状况进行检测,并提出相关要求,以保留原始证录 掌握轨道交通结构的初始状态、过程状态及工后状态,作为施工影 向及后期的外部作业对轨道交通结构安全评估的依据。 针对轨道交通结构的检测,重点在于准确、全面地反映当前轨 道交通结构缺陷及服役现状,需要综合运用检测、测量、物探、检 验等多种手段实施,主要采用的仪器有水准仪、收敛计、激光测距 仪、全站仪等,必要时还可采用裂缝超声检测、地质雷达空洞检测 及全断面变形形态扫描、近景摄影测量、三维激光扫描、光纤光栅 等技术手段。现状检测应清晰、准确,宜采用技术先进、信息全面 的检测手段,并充分结合影像数据。 7047工程修建时间相对较久,当有外部作业工程邻近其施工 时,应对其进行工前检测。处于运营初期的城市轨道交通结构应减 少有损检测。 轨道交通结构检测流程如图1所示

收集资料、现场调查检测方案制定仪器设备状况的确认现场检测补充检测检测结果计算分析检测报告图1轨道交通结构检测流程8.0.3轨道交通既有结构现状检测宜采用外观调查、变形测量、裂缝测量、渗水量观测等方法,对结构现状进行分析。当既有结构病害严重时,既有结构的现状检测宜委托有相关资质的机构进行。一般情况下既有结构的现状检测工作在相关各方的见证下进行,并留存检测资料。检测单位应符合以下条件:(1)资质条件:具有住房和城乡建设部颁发的工程勘察综合类甲级资质或国家自然资源部颁发的测绘甲级资质,并具有省级以上行政主管部门或认证中心颁发的CMA计量认证证书。(2)业绩要求:近五年内具有国内运营轨道交通结构检测项目业绩至少5项。8.0.4盾构隧道现状检测主要针对收敛变形、道床脱空等进行测量,对于管片裂缝、掉块、漏水等应分别编号记录位置、长度、渗70

水量等;明挖隧道、地下车站结构主要对结构变形、结构裂缝、岑 形缝处差异变形等进行测量,对结构裂缝及渗漏水位置编号记录 根据既有结构形式,现状检测内容宜包含表1中内容。

8.0.5既有结构过程检测的相关项目与工前检测相同,对外部作业 影响新增的病害,应重点检测。 8.0.6外部作业施工完成后,轨道交通结构的安全控制指标值达到 稳定状态后,可对既有结构的使用状态进行确认。根据软土地区盾 构隧道的工程经验,当隧道结构的沉降变形速率连续30天小于 0.03mm/天时,其可视为变形稳定状态。

9.0.1安全评估的技术要求应符合表1规定。

表 1 安全评估技术要求

安全评技术要求主要依据分析方法估阶段外部作1模拟外部作业与既有结构的三1既有结构的监测数据;1既有结构调业施工维空间关系,建立三维地层一结构2外部作业影响预评估报告、查、检测、测过程评计算模型;预测值;量;估2及时跟踪评估既有结构的当前3施工过程的既有结构检测2理论分析;状态和继续抗变形能力、承载能报告3三维数值模力,及时修正安全控制指标值;拟分析;3必要时重新制订既有结构保护4类比法方案、增加控制保护措施,或调整外部作业设计方案:4预测分析及综合评定后续外部作业设计方案和城市轨道交通保护方案的可行性外部作1进入受外部作业影响范围内的1城市轨道交通结构的实时1既有结构调业影响既有结构区段,开展工后调查和分监测数据;查、检测、测后评估析;2外部作业影响预评估报告、量;2结合结构安全控制指标值评价预测值2三维数值模外部作业对既有结构的影响;拟分析;3综合评估城市轨道交通结构工3类比法后的安全状态和安全控制指标值,及继续抗变形能力和承载能力;4必要时提出修复既有结构的措施9.0.2外部作业对既有结构存在影响,预评估旨在预测外部作业对轨道交通既有结构的影响,施工过程中的评估主要针对外部作业期间对轨道交通结构的影响,后评估针对外部作业完成后轨道交通结构状态的评估,重点评估轨道交通结构状态,轨道线路运营状态。安全评估的流程如图2所示。方案设计前城市轨道交通既有结构现状评估方案设计阶段外部作业影响预评估实施阶段监测预警或影响城市轨道交通安全外部作业施工过程评估方案实施完成外部作业影响后评估图2安全评估的流程73

安全评估单位应具备相应的资质,优选原工点设计单位,其次 是总体设计单位,再次是具有国家发改委颁发的工程咨询(城市轨 道交通专业)甲级资质,或具有工程设计综合级资质或市政公用 (含地铁、轻轨)行业申级资质,近五年内具有国内城市轨道交通 项目单项工程设计或咨询业绩不少于5项 9.0.3外部作业实施前,对轨道交通结构采取现状调查、检测、测 量和结构验算等手段,目的是掌握城市轨道交通结构的当前安全状 态,评估结构的继续抗变形能力和承载能力,并确定相应的结构安 全控制值,为后续评估工作起到一定的指导作用。现状调查包括对 施工质量缺陷的调查、现场结构裂缝、渗漏水调查等。 9.0.4外部作业影响预评估是在外部作业实施前,根据城市轨道交 通结构的特点和所处的工程地质条件等,结合理论分析、模型试验、 数值模拟等方法,预测外部作业对结构的安全影响,提出相应的结 构安全控制指标的预测值,同时尚应结合结构的现状评估成果,评 适外部作业方案的可行性,并提出保障结构安全的相应措施。当外 部作业的预测值超过相应的结拘安全控制值时,预评估的结论应为 外部作业方案不可行,应调整外部作业方案,制定安全可靠的保护 措施,并重新进行预评估,直至预评估的结论为外部作业方案可行。 9.0.5外部作业施工过程评估应结合轨道交通结构的监测数据,分 析变形超标的原因:在此基础上再次评估结构在当前状态下的继续 抗变形能力和承载能力,根据调整后的外部作业方案,预估下一阶 段轨道交通结构的变形增量,提出下一阶段城市轨道交通保护措施 的改进建议。 9.0.7计算分析宜采取荷载一结构模型或地层一结构模型,并根据 现行国家及地方相关规范、规程进行验算,分别验算结构的承载能 力极限状态和止常使用极限状态,估算结构的安全度。对于较为重 要的结构,亦可考虑采用足尺或缩尺模型试验方法,模拟实际状态 下结构的受力和变形特征。

9.0.5外部作业施工过程评估应结合轨道交通结构的监测数

析变形超标的原因;在此基础上再次评估结构在当前状态下的继 抗变形能力和承载能力,根据调整后的外部作业方案,预估下一 段轨道交通结构的变形增量,提出下一阶段城市轨道交通保护措放 的改进建议。

现行国家及地方相关规范、规程进行验算,分别验算结构的承载自 力极限状态和正常使用极限状态,估算结构的安全度。对较为重 要的结构,亦可考虑采用足尺或缩尺模型试验方法,模拟实际状 下结构的受力和变形特征。

9.0.8外部作业施工过程中,既有结构监测预警等级达到C级时, 应启动外部作业过程评估,分析原因并制定措施。 9.0.10城市轨道交通控制保护区内出现的时空相近、可能交文影 响的多项外部作业,警如多个基坑工程,由于设计和施工方案难以 保证同步进行,可能出现多种不利组合。应根据其时空特点,充分 考虑多项外部作业的叠加影响,做到出现最危险工况时也能保证 有结构的安全和正常运营。

10监测10.1一般规定10.1.1通过对外部作业进行过程监控,可动态掌握外部作业对城市轨道交通结构的影响,及时采取针对性的防控措施,保障城市轨道交通结构的安全。城市轨道交通既有结构的监测流程如图1所示。收集资料、现场踏勘收集工程设计要求、调查报告、安全评估报告、施工方案、城市轨道交通结构特点、既有编制和审查监测方案结构保护方案、工程地质条件和周边环境等相关资料仪器设备的检校、基准网检核、监测点初始值的测定监测信息采集监测信息的处理和分析信息反馈外部作业完成且变形趋于稳定经城市轨道交通运营单位同意成果提交监测工作结束图1城市轨道交通既有结构的监测流程76

10.1.2轨道交通结构监测应根据外部作业影响程度大小及轨道交 通结构自身情况选取监测项目及监测技术指标。城市轨道交通结构 的监测,应采用仪器监测与巡视检查相结合的方法,多种观测方法 互为补充、相互验证。城市轨道交通运营期间,宜采用仪器测量, 避免对运营产生于扰。运营停止期间,宜采用仪器测量与视检查 相结合的方法。仪器测量可以取得定量的数据,进行定量分析;以 目测为主的巡视检查,可以起到定性、补充的作用,特别是仪器测 量不到的区域,从而避免片面地分析和处理问题。 10.1.3监测方案是监测单位实施监测的重要技术依据和文件,是 呆证监测质量的重要前提。应依据外部作业对结构的影响特征、结 构的安全保护要求、外部作业实施前所开展的安全评估成果和所选 监测项目、监测仪器、监测组织以及国家现行相关技术标准编制监 测方案。 监测单位应符合以下条件: (1)资质条件:具有住房和城乡建设部颁发的工程勘祭综合 类甲级资质或国家自然资源部颁发的测绘甲级资质,并具有省级以 上行政主管部门或认证中心颁发的CMA计量认证证书。 (2)业绩要求:近五年内具有国内运营轨道交通线路控制保 沪区监测项目业绩至少5项,其中至少有1项自动化监测项目业绩 10.1.4安全评估成果中的安全控制指标值,是监控量测的依据 施工过程中根据结构变形监测数据对照变形控制标准,为工程安 全、顺利进行提供数据支撑

10.2.1作为监测的辅助手段,现场巡查重点对表观明显的裂缝、 渗漏水、错台、病害等进行巡视检查

10.2.2表10.2.2列出的17项监测项目,主要考虑到现场的可操作 生,并能反映外部作业过程结构的响应。结构的受力,可基于变形 等监测数据进行反算,以评价结构的安全状态。道床与轨道变位的 监测包括:道床的纵、横断面水平位移、差异竖向位移;轨道的水 平位移,轨道的纵、横向差异竖向位移,轨道之间的相对水平位移。 鉴于爆破作业的特殊性及其危害性,在城市轨道交通控制保护 区内实施爆破作业,应进行爆破振动速度监测。 10.2.3针对有重大影响、对监测频率要求高、持续时间长的各类 工程项目应采用自动化监测手段:外部作业的影响等级为三级时, 应视实际情况确定是否采用自动化监测。 大津地区采用自动化监测运营轨道交通结构变形工程案例较 多,应用效果良好,自动化监测能及时反馈外部作业影响期间既有 结构的变形情况,可以做到信息化施工,对外部作业施工方案及时 调整,有利于城市轨道交通结构的安全保护。 10.2.4既有结构的监测项目、监测数据、监测频率应与外部作业 施工相互协调,监测数据应能反映外部作业期间既有轨道交通结构 的变形情况。 10.2.7轨道交通结构安全状态与结构变形密切相关,监测点的布 置应考虑变形数值推导结构受力状态的可行性。一般情况下,对于 遂道及车站结构,监测点应布设在同一里程断面上。 10.2.9轨道交通结构监测点布设应根据结构特点、外部作业、工 程地质条件及环境条件等进行布设,应具有代表性,并能反映轨道 交通结构变形及内力变化特征。另外,监测点应稳固、明显、结构 合理,且不影响轨道交通的正常运营,正常维修不影响监测点位置 变化;应避开障碍物,且便于观测和长期保存;车站内左右线的沉 降监测点宜设置在同一横断面上,以便判断车站结构横向沉降差异 和倾斜程度;线路结构的沉降缝和变形缝,车站与区间衔接处,区 间与联络通道衔接处,附属结构与线路结构衔接处应有监测点;隧

道、高架桥梁与路基之间的过渡段应有监测点控制:测点应以轨道交通结构受影响较大位置为中线,按照近密远蔬的原则进行布置,影响中心区域应适当加密。具体监测点布设方法可参考如下。(1)地下车站主体结构沉降监测点布设标准长度车站(160200m):在地下车站站台层纵向布设监测横断面,每个断面的左、右线上各布设一个监测点,点位布设在道床轨道中间,监测断面布设间距宜按10m(图2)。沉降监测点图2标准长度车站结构沉降监测点布置示意图对于采取高等减震措施、特殊减震措施(钢弹簧浮置板)的结构区段来说,由于特殊减震措施自身会有一定的变形发生,在道床上布设监测点的同时,应在同一横断面的结构上布设监测点(图3)。沉降监测点图3特殊减震地段地下结构沉降监测点布置示意图(2)盾构隧道竖向沉降监测点布设对于铺设一般道床的地段而言,宜按每5环(6m)布设一个沉降监测点,沉降监测点应布设在整体道床上,并位于线路中心线上的两根轨枕中间(图4)。隧道首尾两环必须布点。对于曲线比79

较大的隧道,宜在直缓、缓圆、曲线中点、圆缓、缓直等部位应布设监测点;1400沉降监测点道床伸缩缝图4隧道竖向沉降监测点布置示意图对于采取高等减震措施、特殊减震措施(钢弹簧浮置板)的地段,除了在道床上布设监测点外,应在同一横断面的行车方向右侧盾构隧道结构上布设监测点(图5),以便更进一步掌握隧道结构的沉降情况。80

线1120路1120铜轨顶面14351心线068C30混凝土隧道沉降监测点1400隧道况降监测点道床沉降监测点道床伸缩缝图5高等减震、特殊减震地段盾构隧道沉降监测点布设示意图(3)不同工法结构交接处、变形缝处的差异沉降监测点布设在车站结构、明挖矩形隧道与区间盾构隧道交接处、明挖结构和隧道变形缝处两侧道床轨道中间,应各布设一个监测点,左、右线各布设1对,每座车站共布设4对(图6)。U型槽结构与地面段交接处应设置差异沉降监测点。81

差异沉降监测点图6车站与隧道交接处结构差异沉降测点布置示意图(4)联络通道沉降监测点布设每个联络通道布设两个沉降监测点,目和联络通道中心相交的隧道中心处应布设一个沉降监测点(图7),便于监测联络通道和隧道的差异沉降值。沉降监测点图7联络通道沉降监测点布置示意图82

(5)高架段沉降监测点布设①高架段简支梁在每跨梁上按上、下行线一般等距布设5个沉降监测点,两端各一个、中间等距布设三个:高架段连续梁在每跨梁上分上、下行线两端各布设一点,中间每5m布设一个沉降监测点,监测点一般埋于轨枕上,并在跨中位置的梁体结构上加设个监测点,监测点上、下行线必须布设在同一横断面上(图8)。左线线路中心线右线线路中心线沉降监测点箱梁中心线(a)部面示意图沉降监测点轨道中心线伸蜂缝V高架桥.(b)平面示意图图8高架段桥梁沉降监测点布设示意图②高架段在每柱桥墩上布设2个沉降监测点,分别布设在桥墩柱两侧,距地面高约0.5m处(图9)。83

图9高架立柱沉降监测点布设示意图③高架车站按上、下行线一般每6m布设一个沉降监测点,首尾两根轨枕必须布点,且上下行线布设在同一横断面上,监测点一般埋于轨枕上(图10)。6m沉降监测点站bm6m图10高架车站沉降监测点布设示意图(6)道岔区沉降监测点布设道分区在道分理论中心、道分前端、道分后端、辙叉理论中心84

最小距离为3.0m。根据施工期间地铁结构变形监测数据,基坑 挖影响范围为基坑外侧约45.0m~60.0m,约为基坑深度的2.54倍 ~3.4倍。 10.2.15当监测数据接近轨道交通结构安全控制指标值的预警值 或结构出现异常、外部作业有危险事故征兆等情况时,应加强对列 部作业实施过程的监控,结合轨道交通结构保护需要,有针对性地 采取或选择以下措施:实施实时监测(一般为1次/12小时)、扩 大监测范围、增加监测项目、加密监测点和提高监测频率等。 10.2.16监测周期应从桩基、土体加固等前期施工开始至影响轨道 交通结构的分部分项工程结束,且监测数据已趋于稳定时停止,项 目停测应报轨道交通结构业主同意方可终止

10.3.1采用监测比值G反映外部作业施工过程既有结构的安全状 态。能够较为简便地掌握城市轨道交通结构的动态影响程度,根据 G值大小划分预警等级,并提出相应等级的应对措施。 当外部作业对结构造成的安全影响较大时,如实测数据超过相 应的结构安全控制值的80%,监测预警等级达到C级时,应立即 亭止外部作业,及时开展现状调查、复测,结合监测数据通过结构 验算等手段,评估结构的当前安全状态,并提出相应的处理意见和 建议DB61/T 1084-2017 混凝土超声回弹综合法测强曲线,在通过后续评审后,方可继续进行外部作业。 10.3.2监测数据反馈宜采用监测报表的方式,每次测量完成后, 监测人员应及时进行数据处理和分析,形成当日报表,提供给相关 单位。监测报表应体现及时性和准确性,对监测项目应有正常、异 常和危险的判断性结论。

10.3.3检测、安全评估和监测工作流程如图12所示。

轨道交通既有结构检测轨道交通既有结构现状评估外部作业施工影响预评估监测方案制定并经专家论证后实施外部作业施工过程评估监测预警等级未达到C级监测预警等级达到C级监测值稳定并趋于收敛外部作业影响后评估图12检测、安全评估和监测工作流程87

11.0.2~11.0.3轨道交通结构的加固应以结构检测结果为依据, 般情况,受损轨道交通结构的加固在外部风险源影响结束之后再予 以实施;对于损伤严重或变形大的城市轨道交通结构,当外部作业 影响等级大于等于二级时,为避免外部作业实施过程中既有结构损 伤和变形的加剧影响结构安全和运营,宜在外部作业实施前加固既 有结构。 轨道交通结构的加固一般按照如下原则进行: (1)加固对象包括既有结构及周围地层: (2)重点针对既有区间隧道、车站结构的变形裂缝、漏水及 结构变形进行加固: (3)既有区间隧道结构沉降量超过既定限度,产生安全影响 导致无法正常运营时,应对既有隧道结构进行加固修复: (4)既有区间隧道结构处于安全状态,仅产生限制范围内的 裂缝和渗漏,应对裂缝和渗漏进行处理: (5)宜采用相关规范中的加固技术或经论证可行的加固技术 进行加固。 11.0.4对既有结构产生的裂缝,根据后评估结果采取相应的处理 措施,对于一般的结构裂缝可采用灌注适合材料填充的措施进行处 理:对于对结构耐久性和强度影响较大的裂缝除可采用灌注适合材 料外,根据需要采取措施对结构进行补强处理。 11.0.5外部作业致使盾构隧道变形超出其控制指标时,除了外部 作业自身可采取的措施外,隧道结构常见变形控制手段有外侧土体 微扰动注浆,隧道内微扰动注浆等。根据监测情况,合理调整注浆

作业自身可采取的措施外,隧道结构常见变形控制手段有外侧土体 微扰动注浆,隧道内微扰动注浆等。根据监测情况,合理调整注浆

玉力,优化浆液配比,并判定注浆的终止与否 11.0.6道床脱空一般采用流动性较高的灌浆料;打设注浆孔前应 子细核查隧道内相关设施及轨道板、盾构管片预理件位置,确保注 浆孔与预理件、设施设备等的安全距离,保证线路设备安全;注浆 前应进行充分的调查研究,必要时应进行模拟试验,确定合理的浆 液配比,确保填充浆液的流动性和凝结时间、强度满足要求,同时 呆证注浆对轨道板无竖向抬升;注浆过程中应实时监测轨道几何变 位,确保不超限。注浆不能间断甘12J11 玻璃棉外墙保温(装饰) 复合板,并尽可能缩短灌浆时间。

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