DB/T29-219-2013 内河沉管法隧道设计、施工及验收规范

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标准编号:DB/T29-219-2013
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DB/T29-219-2013 标准规范下载简介:

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DB/T29-219-2013 内河沉管法隧道设计、施工及验收规范

2.1.11沉放 Immersion

管段下沉至指定位置的过程

2. 1. 12 对接 Connection

GB/T 28996-2012 涂装水泥刨花板管段与暗埋段或管段间进行水力压接的过程。 2.1.13先铺法Foundationmethodbeforeimmersion 管段沉放对接前先行完成管段基础垫层的施工方法 2.1.14后铺法Foundationmethodafterconnection 管段沉放对接后完成管段基础垫层的施工方法

2.1.15砂流法 Sandflow

管段沉放对接后,采用高压灌砂泵将砂料和水的混合物灌人管 段底部,形成管段基础垫层的施工方法。

2. 1. 16 注浆法 Grouting method

管段沉放对接后,采用灌浆设备将浆液注入到管段底部,力 管段基础垫层的施工方法,

管段沉放对接后,采用灌浆设备将浆液注入到管段底部,形成 基础垫层的施工方法 17 钢端壳 Steel shell of the terminal surface 管段端头用于GINA止水带和OMEGA止水带安装或对接的钢

管段端头用于GINA止水带和OMEGA止水带安装或对接的钢 构件。

2. 1. 18 端封墙 Bulkhead

设置于管段两端,实现管段临时密闭的墙体结构

2.1.19 装 Outfitting

管段浮运沉放所需的临时设备及构件安装作业

管段浮运沉放所需的临时设备及构件安装作业

2. 1.20 鼻托 Nose joist

设于管段端头,在管段沉放对接时起导向支承作用的临时结 构。 2.1.21最终接头 Closure joint 用王连接最后一节放管段与相邻管段或暗埋段的连接结构

用于连接最后一节沉放管段与相邻管段或暗埋段的连接结构。

2.1.22剪切键 Shear key

2.1.23二次围堰 Second cofferdam

修筑于最后一节管段上的止水围堰,它与岸上围护结构一起形 成封闭的止水系统,将河水与岸上段基坑隔离。

qk 地表面均布超载标准值; Yi 计算点以上各层土的重度; Yo 重要性系数; Ycj 第i个永久荷载的分项系数; YQi 第i个可变荷载的分项系数; Yw 水重度; Yh 浮力作用分项系数; Ys 自重与有效压重抗浮分项系数: R. 结构构件抗力的设计值; Sd 荷载组合的效应设计值: Sc,k 按第i个永久荷载标准值计算的荷载效应值; Sok 按第i个可变荷载标准值计算的荷载效应值; SA. 按偶然荷载标准值计算的荷载效应值; V 管段排开水的体积; Pk 计算点处土的内摩擦角; 4ei 可变荷载的组合值系数; 网全 Q1可变荷载的频遇值系数; 亚 第i个可变荷载的准永久值系数; p 水密度; 水流流速。

3.1.1工程条件调查应根据沉管法隧道不同设计阶段的任务、目 的、要求,针对隧道特点和规模,确定搜集调查资料的内容、范围和 精度。各阶段调查的资料应齐全、准确,满足设计要求。施工中遇 到异常情况时应补充调查内容。 3.1.2编制调查计划应在已搜集的隧道沿线地形、地貌水文及工 程地质、航道、地震、气象、生态环境等资料的基础上进行。 3.1.3隧道勘察应与设计阶段相适应,分阶段进行。勘察阶段可 分为可行性研究勘察(预可工可)、初步勘察和详细勘察,必要时可 进行补充勘察。

3.2.1资料调查应包括以下主要内容:

1区域地形、地貌资料; 2隧址水域段的水文条件、防洪标准、水下地形、水下障碍物、 水下建(构)筑物、过河管线、堤防、码头、河势演变及生态环境等资 料; 3)隧址陆域沿线相关范围内建(构)筑物结构及基础的类型、 地下障碍物及管线资料、隧道施工条件; 4 沿线工程地质、水文地质、特别是不良地质的资料: 5 隧址区域的气温、气压、湿度、降水、风速、风向、雾日等气象 资料; 6隧址区域地震历史、抗震设防烈度、设计地震分组和设计基 本地震加速度等资料; 7隧址区域的道路交通、城市建设、自然生态环境、岸线、港 区、航运、航道等的现状和发展规划

3.3.1水下地形测绘应满足以下要求:

1测绘的范围取隧道轴线两侧500m,有特殊要求时,应扩大 测绘范围; 2河床测深应根据工程需要布置主测深线和垂直于主测深线 的纵向测深线,主测深线间距可取5m~10m,水深测量的误差不宜 大于0.2m。

3.4.1水域段勘察工作应满足以下要求:

1可行性研究勘察主要以搜集分析既有资料和现场踏勘为主, 勘探点平面布置孔距宜为400m~500m,且对沿线每一地貌单元及 工法分段不应少于1孔,孔深不宜小于50m; 2初步勘察勘探孔间距宜为100m~200m,隧道勘探孔深度不宜 小于隧道底板以下1倍隧道宽度,且不宜小于河床下40m; 3详细勘察勘探孔可沿隧道轴线和边线在成槽浚挖范围内呈梅 花状排列布设,孔距宜为35m~50m,一般性勘探孔深度不宜小于隧 道底以下0.6倍隧道宽度,且不小于河床下30m:控制性孔不宜小于 隧道底以下1倍隧道宽度,且不小于河床下40m。当采用桩基础时, 勘探孔平面间距及深度应按桩基勘察要求进行; 4当河底存在淤泥时应实测淤泥深度及浮泥重度

3.5.1应进行专门的水文泥砂特征分析,包括含砂量和单宽输砂 量、河床质的颗粒级配、含盐度、水温、重度、水流速度等。 3.5.2应开展相关的物模、数模研究进行河势演变分析,并对沉管 段理深进行技术评估, 3.5.3应进行航运条件分析评价,并对整个工程及附近水域航行

段埋深进行技术评估, 3.5.3应进行航运条件分析评价,并对整个工程及附近水域航行 安全进行技术评估。

3.5.3应进行航运条件分析评价,并对整个工程及附近水域航行

3.5.4应开展工程的防洪安全评价、地震安全性评价及地质灾害 危险性评价等工作。

4.1.1设计应符合规划要求,并充分考虑周边建(构)筑物、地下管 线、航道、地质、水文等因素,做到安全可靠、耐久适用、经济合理, 4.1.2设计应减少对环境造成的不利影响,并考虑城市、航道等规 划引起周边环境改变对结构的影响。 4.1.3结构设计应根据施工工艺机械设备、结构类型、使用条件 等因素综合考虑,做到设计方案合理、可行。 4.1.4结构设计应满足使用年限、安全、抗震、防水、防火、耐久性 等要求。 4.1.5宜对沉管法隧道的关键技术开展专题研究,并把研究成果 纳入设计、施工中。 4.1.6结构应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,采用 分项系数的设计表达式,按承载能力极限状态、正常使用极限状态 的要求进行计算和验算。结构计算和验算应符合以下规定: 1按承载能力极限状态应进行各种工况下结构承载力计算和 稳定性验算,并应进行结构构件抗震的承载力验算: 2按正常使用极限状态应进行结构构件的裂缝宽度和变形验 算。× 4.1.7结构构件的最大裂缝宽度应按现行国家标准《混凝土结构 没计规范》GB50010和《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476 结合环境类别及作用等级综合确定

4.1.5宜对沉管法隧道的关键技术开展专题研究,并把研究成果 纳人设计、施工中。K

4.1.6结构应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,采用 分项系数的设计表达式,按承载能力极限状态、正常使用极限状态 的要求进行计算和验算。结构计算和验算应符合以下规定: 1按承载能力极限状态应进行各种工况下结构承载力计算和 稳定性验算,并应进行结构构件抗震的承载力验算; 2按正常使用极限状态应进行结构构件的裂缝宽度和变形验 算。X 4.1.7结构构件的最大裂缝宽度应按现行国家标准《混凝土结构 设计规范》GB50010和《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476 结合环境类别及作用等级综合确定。

4.2.1隧道平、纵断面设计线位宜避开水域中深槽以及河势变化 较大的河段。当必须穿越时应有针对性的、切实可行的工程技术措 施。

4.2.2隧道越江点的选择应充分考虑水文条件和航运条件,有利 于隧道施工和环境保护,避免对驳岸、码头等既有构筑物的不良影 响。 4.2.3隧道平面线形宜采用直线,隧道中心线与航道中心线、堤岸 治导线法线的斜交角度不宜过大。 4.2.4隧道路线纵断面线形可根据地形、地貌等工程建设条件,按 “V”或“W”形考虑。隧道应埋设在规划航道及水域预测最深冲刷线 下,当管段局部高出河床时,应经航道、水利、航运等相关部门研 究确定,并有相应的技术措施

4.2.4隧道路线纵断面线形可根据地形、地貌等工程建设条件,按 “V”或“W”形考虑。隧道应理埋设在规划航道及水域预测最深冲刷线 下,当管段顶局部高出河床时,应经航道、水利、航运等相关部门研 究确定,并有相应的技术措施

4.2.6隧道横断面设计应根据建筑限界、设备布置、结构形式、方

4.3.1工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境 等因素选用,并考虑可靠性、耐久性和经济性。主要受力结构应采 用钢筋混凝土材料,有特殊需要时可采用金属材料。 4.3.2应根据混凝土级配、性能及耐久性要求选择合适水泥、砂、 石及胶凝材料。 4.3.3应根据主体结构功能要求确定混凝土设计强度等级,设计 强度等级不应低于C35,压舱混凝土强度等级不宜低于C20。 4.3.4普通钢筋混凝土结构的钢筋宜采用HPB300级和HRB400 级钢筋,预应力筋宜采用无粘结钢绞线。 4.3.5主体结构中钢材宜选用0235B、0345钢

4.4.1隧道结构上作用的荷载分类应符合表4.4.1的规定。

4.4.1隧道结构上作用的荷载分类应符合表4.4.1的规定

表4.4.1 隧道结构上作用的荷载分类

注:1设计中要求考虑的其他荷载,可根据其性质分别列入上述三类 效荷载中; 2静水压力按设计常水位计算; 3爆炸荷载指隧道内单孔车辆爆炸产生的荷载; 4表中所列荷载本节未加说明者,可按有关现行规范或根据实际 情况确定。 4.4.2 永久荷载标准值应符合下列规定: 1 隧道结构自重可按结构设计断面尺寸及材料重度标准值计 算; 2 隧道竖向地层压力应按管段顶以上全部覆土压力考虑; 3 施工阶段黏性土水平地层压力按水土合算,可采用经验系 数计算;砂性土按水土分算,采用朗肯土压力公式计算。朗土压 力可按下列公式计算:

1汽车荷载及其动力作用应符合现行行业标准《公路桥涵设 计通用规范》JTGD60的有关规定; 2地面超载可按20kPa考虑,对于岸边段大型施工机械作业 区域、施工堆场等情况,地面超载应根据实际情况分析后取用; 3水压力变化分别对应设计常水位与设计最高水位差、设计 常水位与设计最低水位差; 4温度应力可按常年气象统计资料确定的气温变化数据计 算; 5管段水流力可根据管段迎水面面积及水流速按下式估算:

式中:F一水流力标准值(kN); Cw—一水阻力系数,对于矩形管段可取2.32; 水密度(t/m); 水流流速(m/s); 计算构件在与水流流向垂直平面上的投影面积(m)。

6施工荷载包括:设备运输及吊装荷载、施工机具及施工堆 载、管段拖运、沉放和水力压接等荷载

4.4.4偶然荷载可按下列规定计

1地震荷载应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 和现行行业标准《水工建筑物抗震设计规范》SL203的规定计算确 定; 2 沉船、爆炸、锚击等灾害性荷载应根据工程建设条件分析后 确定

4.4.5荷载(效应)组合应符合下列规定:

4.5荷载(效应)组合应符合下列

1结构设计中,应根据施工、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荷载 组合,并应取各自最不利的组合进行设计; V 2对于承载能力极限状态,应按荷载基本组合或偶然组合计 算荷载组合的效应设计值,并采用下式进行计算:

式中 重要性系数,安全等级为一级的结构构件,取1.1;地震 工况取1.0; S.一一荷载组合的效应设计值; R.一结构构件抗力的设计值,应按各有关建筑结构设计规范 的规定确定;

的规定确定; 3荷载基本组合的效应设计值 S.,应按下式进行计算:

式中:c, 第个永久荷载的分项系数,当永久荷载效应对结 构不利时取1.35,当永久荷载效应对结构有利时取1.0; Yo.: 第i个可变荷载的分项系数,应取1.40; SGk 按第i个永久荷载标准值G,计算的荷载效应值; Solk 按第i个可变荷载标准值Q;计算的荷载效应值: te 可变荷载Q:的组合值系数,如无特别规定可取 0.90计算; m 参与组合的永久荷载数; n 参与组合的可变荷载数

4荷载偶然组合的效应设计值S.可按下式进行计算:

Sa=ZSc+ + SA. +So + SoM

式中:SA一 按偶然荷载标准值A计算的荷载效应值; .一一Q1可变荷载的频遇值系数; 中.一一第i个可变荷载的准永久值系数。 5对于正常使用极限状态,应采用荷载的标准组合、频遇组合 或准永久组合,并应按下式进行计算:

式中:C一 结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,例 如变形、裂缝、振幅、速度、应力等的限值,应按各有 ¥航宝苹田

式中:C一一结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,例 如变形、裂缝、振幅、速度、应力等的限值,应按各有 关规定采用。 6对于正常使用极限状态,荷载标准组合、荷载频遇组合和荷 永久组合的效应设计值S应分别按下列公式确定:

6对于正常使用极限状态,荷载标准组合、荷载频遇组合和荷 载准永久组合的效应设计值S应分别按下列公式确定: 1)荷载标准组合的效应设计值S

)荷载频遇组合的效应设计值S.

4.5.1沉管法隧道应根据施

算,各阶段设计应包括下列内容: 1施工阶段应进行管段浮力、管段浮运及系泊稳定性、管段沉 放纵向内力及横向稳定性、瓣装构件内力等计算分析; 2使用阶段应进行隧道整体抗浮、横向及纵向内力、整体及接

头不均匀沉降、接头张开量、接头剪力及抗震等计算分析。 4 5 2管段槛向计管应链合下列定

头不均勾沉降、接头张开量、接头剪力及抗震等计算分析。

管段横向计算应符合下列规定: 管段结构横向内力宜按平面应变模型进行计算,地基反力 撑弹簧模拟(图4.5.2):

4.5.2管段横向计算应符合下列规定:

4.5.2管段横向计算应符合下列规定:

1管段结构横向内力宜按平面应变模型进行计算,地基反力 可采用支撑弹簧模拟(图4.5.2):

图4.5.2管段横向内力计算简图

2管段浮运、系泊阶段在漂浮状态的定倾高度不宜小于30cm, 当倾角小于10°时可按附录A计算定倾高度。当管段在施工过程中 出现因牵引、锚拉、横向水流、风压或其它原因而产生不小于10°倾 角时,应按船舶工程的计算方法进行稳定性验算; 3管段沉放阶段应验算管段沉放对接完成后锁定回填前在横 向水流力作用下的抗滑移和抗倾覆稳定性

4.5.3纵向计算应符合下列规定:

1浮运、系泊阶段管段纵向结构内力应根据管段重量分布、结 沟形式、施工工艺、波浪力、水流力等因素进行计算; 2沉放阶段管段纵向结构内力应根据管段重量分布、断面形 式、施工工艺、沉放时水流作用等因素进行计算; 3使用阶段管段纵向结构内力可采用考虑接头刚度的弹性地 基梁法计算,管段接头内的水平、垂直剪切键与预应力钢索等构件 宜采用三维有限元分析。

4.5.4浮力计算应符合下列规定

1管段十计算应综合考虑管段外形尺寸、混凝土重度、结构 含钢量、水重度、施工荷载、管段制作误差等因素。瓣装及防锚层施 工完成后的浮运干高度宜控制在10~20cm,标准矩形管段干高 度可按下式估算:

式中:h一十高度(m); H一管段结构高度(m); H一防锚层厚度(m); G一管段自重标准值(kN);以 G。一管段装及临时构件重量标准值(kN); B一管段结构宽度(m); L一端封墙之间外包长度(m); α一水重度(kN/m)。 2管段在施工和使用阶段可采用下列公式进

h = H + H, G + G. Y.BL

Gt+G M Ys F, =yhy.

式中G, 装、压舱及上覆土等有效压重标准值(kN) F 管段浮力设计值(kN); 管段排开水的体积(m²); 浮力作用分项系数,取1.0 自重与有效压重抗浮分项系数,各阶段取值为: 1)沉放、对接阶段1.01~1.02; 2)基础垫层处理阶段1.04~1.05; 3)压舱混凝土施工完成后不小于1.10,特殊情况 项论证。

4.5.5管段的端封墙、系缆柱、测量塔、拉合座、吊点、鼻扌

支承系统等临时构件,应进行局部内力分析及必要的稳定性计算。 局部内力分析可采用三维有限元法,

4.5.6沉降计算应包括基础垫层沉降量及地基沉降量

容,计算时应考虑基槽开挖施工误差及地基刚度变异的影响,同时 应重点计算管段接头处的差异沉降

4.6.1管段的结构形式应符合下列规定:

4.6.十管段的结构形式应符合下列规定: 1管段的横断面布置应满足隧道功能要求,宜采用左右对称 的矩形断面; 2管段长度和分段数应综合考虑制作、浮运、沉放及隧道纵坡 等要求,并结合航道规划、地质条件、河床形态等因素确定,管段长 度不宜大于130m: 3管段接头宜采用柔性接头,接头由GINA橡胶止水带和O MEGA橡胶止水带构成两道止水措施,并设置限制接头变位的构造 措施; 4最终接头的位置和构造形式可根据建设条件和施工条件合 理选择。

4.6.2管段的构造要求应符合下列规定:

4.6.2管段的构造要求应符合下

1现浇钢筋混凝土管段宜分段浇筑,分段长度宜取15m~ 20m,根据施工工艺与方法,可采用跳段或依次浇筑; 2钢端壳的安装误差和端面平整度应根据管段对接控制精 度、轴线偏差等因素综合考虑,钢端壳端面平整度宜满足下列要求: 1)面不平整度小于3.0mm,每延米内面不平整度小于1.0mm; 2)横向垂直度小于0.02%; 3)竖向倾斜度小于0.02%。 3垂直剪切键所承受的垂直剪力宜根据相邻管段荷载、基础 差异最不利工况计算确定,水平剪切键所承受的总水平剪力宜根据 地震工况下产生的水平剪力确定; 4管段端封墙可选用混凝土结构或钢结构形式,端封墙上宜 设置水密门、进排水管、进气管和电缆孔等; 5管段内压舱水箱宜根据管段重心靠外侧墙对称分舱设置, 容积应能为施工阶段提供足够的负浮力; 6管段顶部人孔井应按每节管段1~2处设置,人孔井可与管

段顶部测量塔合建; 7管段顶部装设施的布置应能满足管段拖运、沉放、对接施 工工艺的要求;

4.7.1管段防水应遵循“混凝土结构自防水为根本,辅以结构外防 水层,以接头、接缝防水为重点,多道设防,综合治理”的设计原则

的使用功能、使用要求、构

点、内外水压、施工条件等进行综合防水设计,设计内容应包括: 1 确定合适的防水等级、防水措施、防水技术指标; 2 管段混凝土自防水; 3 管段接头防水; 4 管段混凝土外包防水层;

点、内外水压、施工条件等进行综合 1 确定合适的防水等级、防水 2 管段混凝土自防水; 3 管段接头防水; 4 管段混凝土外包防水层;

5管段混凝土施工缝防水; 6管段最终接头防水。

4.7.3管段混凝土的抗渗等级应符合表4.7.3的规定,

4.7.3管段混凝土的抗渗等级应符合表4.7.3的规

表4.7.3管段混凝土的抗渗等级

4.7.4管段接头应采用GINA橡胶止水带和OMEGA橡胶止水带 形成双道防水线。 4.7.5管段接头的GINA橡胶止水带设计应符合下列要求: 1根据管段接头所承受的水压及可能产生的最大变形量,确定 GINA 橡胶止水带的断面构造形式、断面尺寸压力与压缩变形特性; 2 GINA橡胶止水带的材质宜为天然橡胶或天然橡胶与丁苯 橡胶的混炼胶。GINA橡胶止水带胶料物理性能指标宜符合表4.7.5 的规定;

4.7.5管段接头的 GINA橡胶止水带设计应符合下列要求:

4.7.5管段接头的GINA橡胶止水带设计应符合下列要求

表4.7.5GINA橡胶止水带橡胶材料物理性能指标

注:根据管段接头承受的水压及可能产生的最大变形量,GINA橡胶止

4钢端壳与混凝土施工缝中宜设置止水钢片、遇水膨胀止水 材料、预埋式注浆管形成多道防水线(图4.7.10-3)。钢端壳所设 防水材料应与混凝土水平施工缝的防水材料形成搭接

4.7.11管段最终接头采用刚性连接时,宜设置预理埋式注浆管、遇

4.7.11管段最终接头采用刚性连接时DB11 807-2011 施工现场钢丝绳式施工升降机检验规程,宜设置预埋式注浆管遇

4.7.11管段最终接头采用刚性连接时,宜设置预埋式注浆管、遇 水膨胀止水胶于接缝处,施工缝面涂布水泥基渗透结晶防水涂料 图4.7.11)。管段最终接头与岸边段结构为柔性连接时,宜设置中 埋式止水带与OMEGA橡胶止水带

图4.7.11管 管段最终接头与岸边段刚性连接防水构造图

4.7.12管段沉放结束后,应实测管段与岸边段底板高差,必要时

4.7.12管段沉放结束后,应实测管段与岸边段底板高差,必要时 可加焊适当厚度的钢构件SC/T 3210-2015 盐渍海蜇皮和盐渍海蜇头,以便OMEGA橡胶止水带的安装。 4.7.13各类防水材料的性能指标与施工要求应按现行国家标准 《地下工程防水技术规范》GB50108及相关的国家材料标准与施工 ? 技术规程执行。

《地下工程防水技术规范》GB50108及相关的国家材料标准与施工 技术规程执行。

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