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GB/T51438-2021 盾构隧道工程设计标准及条文说明.pdf简介:
GB/T 51438-2021《盾构隧道工程设计标准》是中国的一项国家标准,主要用于规范盾构隧道的工程设计,包括隧道的选线、结构形式、施工方法、安全防护、环境影响、运营管理等方面。该标准于2021年发布,是对原有盾构隧道设计标准的更新和补充,旨在提升我国盾构隧道工程的建设质量,保证工程的安全与稳定,促进盾构技术的健康发展。
标准中详细规定了盾构隧道的设计原则、设计内容、设计参数、施工方法的选择、质量控制要求、环境保护措施、应急处理方案等内容,对于盾构隧道的设计、施工、验收和维护等环节具有重要的指导作用。同时,标准条文说明对各项规定进行了详细的解读和解释,帮助设计人员和相关专业人员更好地理解和应用标准。
总的来说,GB/T 51438-2021《盾构隧道工程设计标准》是确保盾构隧道工程质量、安全和可持续发展的重要技术规范。
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宽度、路堤高度、支挡结构形式及地基与基础结构
度、路堤高度、支挡结构形式及地基与基础结构。 4.2.7桥梁结构应调查桥梁类型、结构布置、桥长、桥宽、跨 度、墩柱基础形式、桩基或地基加固设计参数、运营年限。 4.2.8市政地下管线应调查管线的类型、平面位置、埋深(或 高程)、断面尺寸、敷设方式、材质、管节长度、接口形式、介 质类型、工作压力、工作井及阀门位置、运营年限
4.2.9水工建(构)筑物调查应包括下列内容:
1枢纽布置、特征水位、隧道泄洪或导流标准、水库调度 运行方式、河道取(用)水原则。 2机电设备及调压(减泄压)、闸(阀)门设置。 3水工建(构)筑物的类型、结构形式、基础形式、衬砌 情况、运营年限。 4.2.10架空高压线塔(杆)调查应包括电压等级、悬高、走廊 宽度、高压线塔(杆)基础形式、理置深度,以及电缆与隧道的
宽度、高压线塔(杆)基础形式、埋置深度DB37∕T 3363-2018 装配式钢结构住宅-H型钢梁通用技术要求,以及电缆与 交汇点坐标。
4.2.11文物调查应包括其名称、等级、文物保护控制范 构形式、基础形式、埋置深度等,并应包括古木名树
井、降水井、取水井、古墓葬、遗留桩基、锚杆(锚索)、抛石、 沉船等。
5.1.1盾构隧道的荷载分类应符合表5.1.1的规定
5.1.1盾构隧道的荷载分类应符合表5.1.1的规定
5.1荷载分类及荷载效应组合
5.1.2盾构隧道结构设计应根据使用过程中在结构上可能同日
5.1.2盾构隧道结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时
出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行 组合,并应取各自最不利的组合进行设计。
组合,并应取各自最不利的组合进行设计。 5.1.3对于承载能力极限状态,应按荷载的基本组合或偶然组 合计算荷载组合的效应设计值,并应按下式进行计算
合计算荷载组合的效应设计值,并应按下式进行计算
5.1.4重要性系数应符合下列规
1安全等级为一级和二级的结构构件,重要性系数应分别 取1.1和1.0。 2当进行施工阶段承载力验算时,重要性系数应取1.0。 3当进行偶然组合验算时,重要性系数应取1.0。 5.1.5荷载基本组合的效应设计值应按下式计算确定:
YG. YQiYL, SQik
武中:G, 第j个永久荷载的分项系数; YQ; 第i个可变荷载的分项系数,除施工荷载分项系 数应取1.2外,其他可变荷载分项系数应取1.50; 当可变荷载效应对结构有利时应取0; Y 第i个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数; SG;k 按第个永久荷载标准值G计算的荷载效应值; SQik 按可变荷载标准值Qk计算的荷载效应值; m 参与组合的永久荷载数; n 参与组合的可变荷载数。
d= Yc, Sci YQ,dc, SQk +YEH SeHK +YEv SeVK
Sa = ≥ c, Sck + Sa
式中c, 第个可变荷载的组合值系数,应取0.6; YEH、YEV 水平和竖向地震作用分项系数: SEHK、SEVK 一一水平和竖向地震作用效应值; Sc一人防荷载作用效应值。
表5.1.7永久荷载分项系数
5.1.8可变荷载考虑设计使用年限的调整系数应按表5.1.8采用。
1.8可变荷载考虑设计使用年限的
5.1.9水平和竖向地震作用分项系数的确定应符合表5.1.9的 规定。
表5.1.9地震作用分项系数
5.1.10对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,采用 荷载的标准组合和准永久组合,并应按满足下列要求:
(5. 1. 10 )
式中: C一 结构或构件达到正常使用要求的规定限值,例如变 形、裂缝等的限值。
C 结构或构件达到正常使用要求的规定限值,例如变 形、裂缝等的限值。 1荷载标准组合和准永久组合的效应设计值应分别按下列 十算:
5.1.11荷载标准组合和准永久组合的效应设计值应分别按下列 公式计算:
Sa = SG+ > SQik Sa = Sc +≥ 4a, SQik
第i个可变荷载的准永久值系数,应取0.8。
5.2.1结构自重应按结构设计尺寸及材料计算重度确定,并应 包括隧道内部行车道板、分隔墙板、管道及支架等自重荷载。 5.2.2当盾构隧道位于岩石中时,地层压力宜根据围岩分级按 现行行业标准《铁路隧道设计规范》TB10003的规定确定 5.2.3位于碎石土、砂土、标贯击数大于8的粉土或黏性十中 的盾构隧道,竖向地层压力的计算方法应符合下列规定: 1对于覆盖层厚度不大于2倍隧道外径的浅埋盾构隧道: 竖向地层压力应按全土柱重量计算。 2对于覆盖层厚度大于2倍隧道外径的深理盾构隧道,竖 可地层压力宜计及土体卸载拱作用的影响 5.2.4位于标贯击数不大于8的粉土或黏性土中的盾构隧道 竖向地层压力应按隧道顶面以上全部土柱重量计算。 5.2.5盾构隧道长期使用阶段的水平地层压力宜按静止土压力 计算。
竖向地层压力应按隧道顶面以上全部土柱重量计算。
盾构隧道外水压力应根据施工阶段和长期使用过程中
地下水位的变化按静水压力计算。 2黏性土地层中的外水压力宜按水土合算的方法确定,砂 性土地层中的外水压力应按水土分算的方法确定
5.2.7设备荷载和荷载作用范围应根据设备实际重量、动力影
盾构始发井和接收井周边地面超载应根据实际情况分析后取用, 且不应小于30kPa。
5.3.3人群均布何载应按4.0kPa计算。 5.3.4施工荷载应包括设备运输及吊装荷载、施工机具及人员 活载、施工堆载、干斤顶推力及注浆压力。 5.3.5盾构隧道内车辆荷载及动力作用应根据车辆轴重和排列 计算,并应用通过的重型设备车辆进行验算。 5.3.6温度变化对隧道衬砌结构的影响应根据地层和隧道内的 年平均温度、最冷(热)月平均温度确定。热力盾构隧道设计应 计及结构内外壁面温差对结构的作用。 5.3.7受冻害影响的隧道设计应计及冻胀力,冻胀力可根据现 行行业标准《水工建筑物抗冰冻设计规范》SL211确定。 5.3.8隧道内水压力应根据隧道进、出口水位,结合隧道各种 运行工况,按可能出现的最大内水压力(包括动水压力)确定
5.4.1地震作用应按现行国家标准《中国地震动参数区划图》 GB18306规定的本地区抗震设防要求确定;对进行过工程场地
GB18306规定的本地区抗震设防要求确定;对进行过工程场地
5.4.2人防荷载计算应符合国家现行标准《人民防空工程设计
4.2人防荷载计算应符合国家现行标准《人民防空工程设计 范》GB50225和《轨道交通工程人民防空设计规范》RFJ01 的规定。
5.4.3沉船荷载应按工程水域可能通航的最大船舶类型分析 确定。
[企业]光伏发电电气连接和维护解决方案20195.4.3沉船荷载应按工程水域可能通航的最大船舶类型分析
6.1.1盾构隧道的工程材料应根据隧道衬砌类型、受力条件、 使用要求和环境条件等选用,并应满足可靠性、耐久性和经济性 要求。 6.1.2盾构隧道的受力结构宜采用钢筋混凝土材料,也可采用 优质结构钢材、球墨铸铁、型钢混凝土组合材料和钢纤维混凝土 材料。
6.1.1盾构隧道的工程材料应根据隧道衬砌类型、受力条件 使用要求和环境条件等选用,并应满足可靠性、耐久性和经济 要求。
优质结构钢材、球墨铸铁、型钢混凝土组合材料和钢纤维混凝 材料。
6.2.1管片衬砌混凝土强度等级不应低于C50,二次衬砌混凝 土强度等级不应低于C35。 6.2.2混凝土的材料性能设计参数应符合现行国家标准《混凝 土结构设计规范》GB50010的规定。 6.2.3隧道衬砌应采用防水混凝土。当混凝土结构有耐腐蚀要 求时,应采用相应的耐腐蚀混凝土。 6.2.4防水混凝土不应采用高水化热水泥,宜掺入高效减水剂、 粉煤灰或磨细矿渣,并应按现行国家标准《地下工程防水技术规 范》GB50108的规定控制水泥用量,限制水胶比,以及控制混 凝土入模温度。
6.2.1管片衬砌混凝土强度等级不应低于C50,二次衬砌混
深基坑的立柱桩隆起计算6.3.1钢筋、预埋件的材料性能和设计参数应符合现行国家标 准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。 6.3.2钢筋材料性能应符合下列规定:
2箍筋宜采用HPB300、HRB400钢筋。 6.3.3钢筋混凝土管片环向受力普通钢筋应符合下列规定: 1钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小 于1.25。 2钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大 于1.30。 3钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 6.3.4型钢及螺栓的材料性能和设计参数应满足现行国家标准 《钢结构设计标准》GB50017的规定。 6.3.5钢管片及二次衬砌结构的钢材宜采用Q235、Q355或 Q390,其质量等级不应低于B级,其材质与材料应符合现行国 家标准《碳素结构钢》GB/T700和《建筑结构用钢板》GB/T 19879的规定。 6.3.6钢管片及二次衬砌结构的钢材应符合现行国家标准《碳 素结构钢》GB/T700和《建筑结构用钢板》GB/T19879的规 定,并应符合下列规定: 1钢材应为镇静钢,宜采用Q235、Q355或Q390,其质量 等级不应低于B级。 2钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大 于0.85。 3钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%。 4钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。 6.3.7钢纤维类型应选用高强钢丝切断型钢纤维,钢纤维材料 参数应符合现行行业标准《混凝土用钢纤维》YB/T151的规 定。钢纤维掺量不应小于25kg/m²。 6.3.8管片连接螺栓的机械性能宜选用4.6、5.6、6.8或8.8 级,应有较好的耐腐蚀性和抗冲击韧性,表面应进行防腐蚀 处理,