结构设计说明 1、设计依据及设计原则 1、《电力电缆隧道设计规程》（DL/T 5484-2013） 2、《地铁设计规范》（GB 50157-2013）； 3、《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2015）； 4、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）； 5、《混凝土结构工程项目施工质量验收规范》（ GB 50204-2015 )； 6、《建筑抗震设计规范》（GB 50001-2010（2016年版））； 7、《地下工程防水技术规范》（GB 50108-2008)； 8、《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T 50476-2008)； 9、《电力工程电缆设计规范》（GB 50217-2018）； 10、国家及广东省、广州市现行其他有关的规范、规程、规则、规定和标准等。 工程概况及设计范围 2.1工程概况 本段电力隧道基本与南大干线路段范围匹配，线路起于东新高速东侧桥底3#工作井，与500kV楚庭（随西）西段电力隧道相接，出3#工作井电力隧道沿规划南大干线北侧布置，期间下穿既有地铁二号线会江站，在日立电梯厂前设置4#工作井，线路继续沿道路北侧东进至规划南浦路隧道前转至路中并设置5#工作井，隧道止于道路一标一段终点。本段电力隧道全长1953.185m，共设置3个工作井，采用盾构法施工。 2.2设计范围 本册图纸设计范围为该段线路内所有工作井及隧道区间整体的结构设计图及防水图。 3、主要设计原则及标准 1、结构设计应满足施工、运营、城市规划、防水、防火的要求，保证结构具有一定的耐久性。 2、根据电缆隧道的工程地质和水文地质条件及城市总体规划要求，结合周围地面既有建筑物、环境条件、管线及道路交互与通行状况，通过对技术、经济、使用功能等方面的综合比较，合理选择施上方法和结构型式。 3、结构的净空尺寸设计应满足电缆布置、运行维护要求的基础上再考虑适当的富裕量，以满足施工误差、测量误差、不均匀沉降、结构变形的需要。 4、结构计算模式的确定，应符合结构的实际在做的工作条件，并反映结构与周围地层的相互作用。 5、结构设计应符合强度、刚度、稳定性、抗浮和裂缝开展宽度验算的要求，并满足施工工艺的要求。对于地下结构应就其施工和正常使用阶段进行结构强度计算，以及刚度和稳定能力计算。对于混凝土结构应进行裂缝宽度验算。当计入地震荷载或其他偶然荷载作用时，不需验算裂缝宽度。最大裂缝0.3mm，外侧为0.2mm。 6、结构按100年的要求做耐久性设计，并在结构设计时采取对应的构造处理解决措施，以提高结构的整体抵抗震动的能力。 7、结构防水设计应依据工程地质、水文地质、地震烈度、环境条件、结构及形式、施工工艺及材料来源等因素进行。以结构自防水为主，附加外防水为辅。隧道防水等级为二级。 8、当隧道位于有侵蚀性地段时，应采取抗侵蚀措施。 9、整体的结构设计应进行抗浮稳定验算，按最不利情况做验算(全水头)。在不考虑侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不小于1.05，当计及侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数不小于1.15、当结构抗浮不能够满足要求时，应采取相应的工程措施。 10、主体结构采用钢筋混凝土结构，混凝土等级均采用C35。顶、底板及侧墙均采用防水混凝土，抗渗等级不小于P8。 11、结构安全等级为一级，结构重要性系数Yo=1.1；结构按设计使用年限100年的要求进行耐久性设计。 12、主体结构按底板支承在弹性地基上的平面框架进行内力分析，计算时考虑所有构件的弯曲、剪切和压缩变形的影响。 13、抗震设防烈度为VII度，结构抗震等级为三级，在结构设计时采取对应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。 14、荷载及组合 结构设计时根据结构类型，按结构可能出现的最不利组合，依相应规范要求进行计算，井考虑施工过程中荷载变化情况分阶段计算。计算主要荷载取值： 1)永久荷载 （1）结构自重：钢筋混凝土自重按容重25kN/m3 ；素混凝土自重按容重24kN/m3计。 （2）覆土重及水重：覆土重按竖向全土重计，容重按20kN/m3计；水容重按10 kN /m3计。 （3）水土侧压力：施工阶段静止土压力对杂填土、砂性土地层采用水土分算，对岩层及粘性土层采用水土合算，使用阶段静止土压力对所有地层均采用水土分算。 （4）设备荷载：按8kN/m 2计，当设备重量大于8kN/m 2时，按实际重量计，并考虑设备运输路线）水浮力：按最不利水位进行设计。 2)可变荷载 （1）地面超载:按20kN/m 2考虑。 3)施工荷载 主要指施工期间的临时荷载，一般施工荷载按5kPa计。 4、工程材料 1、混凝土强度等级 （1）顶板、底板及侧墙：C35，抗渗等级0~20m采用P8,20~30m采用P10； （2）地下层楼板、梁：C35混凝土； （3）底板下垫层：C20混凝土。 2、钢筋 （1）纵向受力普通钢筋采用HPB300、HRB400E级钢筋；箍筋采用HPB300、HRB400级钢筋。预埋件用钢材用Q235B，预埋钢筋为HRB400E级钢筋，不得用冷拉钢筋加工。 （2）结构梁、板钢筋连接必须采用焊接或机械连接，如果采用焊接接头必须按施工条件进行试焊，合格后方可正式施作。焊接工艺及质量按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》（ JGJ 18-2012）的有关规定执行。机械连接工艺及质量按国家现行标准《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107-2010）的有关规定执行。 3、.钢板、型钢和接驳器 （1）钢板和型钢的材质，应符合《普通碳索结构钢技术条件》（GB799-88)的规定，并具有符合国家标准的出厂证明书。 （2）钢筋如采用接驳器时，接驳器必须是经广州市建委等有关部门批准认可的合格产品，并符合《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107-2010)及其它有关技术规程的规定，经现场试验合格后方可使用。在接头百分率大于50%以及梁端、柱端箍筋加密区采用I级接头，在一般接头百分率不大于50%范围，接头采用I I级接头。 4、焊条：用电弧焊焊接Q235级钢板和HPB300级钢筋时采用E43型焊条，焊接HRB335级钢筋时采用E50型焊条。焊接熔敷金属的化学成分和力学性能应满足《碳钢焊条》（GB/TS 117-1995）和《低合金钢焊条》（GB/T5118-1995)的规定。 5、构造要求 1)钢筋混凝土结构主钢筋保护层厚度 （1）板厚500mm顶板、底板及侧墙：迎土侧：50mm，背土侧：40mm；板厚500mm顶板、底板及侧墙保护层迎土侧、背土侧均为40mm。 （2）中板及隔墙保护层厚：30mm。 （3）楼梯：25mm。 2)为确保混凝土保护层的设计厚度，保护层垫块可用细石棍凝土制作，其抗侵蚀能力和强度应高于构件本体混凝土，水胶比不低于0.4。 3)钢筋的锚固 （1）钢筋(HRB400E)的锚固长度LaE 当d(钢筋直径)≤25mm时，锚固长度34d； 当d(钢筋直径)25mm时，锚固长度37d。 （2）箍筋及拉筋末端应做成不小于135o弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于l0d。 （3）特殊构件钢筋的锚固长度详见设计图。 4)钢筋接长措施 （1）钢筋的连接宜优先选用对焊连接，焊接工艺、焊条选用以及质量标准应符合国家现行《钢筋焊接验收规程》的规定，也可采用机械连接方式进行连接，并符合相应的技术规程。 （2）梁受力钢筋不应采用搭接接头。 （3）墙体受力钢筋可采用搭接焊接头。 （4）在墙、板结点部位，钢筋较密集，为保证钢筋的净距，不宜在该处采用钢筋搭接焊型式。 （5）除注明者外，本图册所示钢筋图中，相邻两钢筋的连接(焊接或机械连接)均应错开位置，目在35d的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超过钢筋数量的50%。 （6）构件正弯矩受力钢筋(顶板、中板、中梁的下缘钢筋，底板的上缘钢筋，侧墙的内缘钢筋)均不允许在跨中设置钢筋接头(对接焊除外，但应设置在靠近支座三分之一跨的范围内并按规定错开)钢筋两端直接锚入两端的支座构件内。 （7）构件负弯矩受力钢筋(顶板、中板、中梁的上缘钢筋，底板的下缘钢筋，侧墙的外缘钢筋)应在跨中三分之一的范围内设置钢筋接头并按规定错开。 （8）孔洞及预埋件施工前，应与建筑图核实确认，以免遗漏。 （9）施工单位应注意在每个分部工程(例如：底板、楼板、顶板等分部工程)施工前，及时请设计单位有关专业设计人员进行技术交底，避免遗漏孔洞和预埋件。 （10）不同期施工的内部墙体、构造柱等构件的钢筋应在整体的结构施工时预留。 5、结构防水设计 1、防水设计标准 带机房的3、4、5工作井防水等级为一级，结构不允许渗水，结构表面无湿渍。其余防水等级为二级，顶板不允许渗水，结构不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000；任意100m2防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0. 2m2。 2、设计原则 防水设计应遵循“以防为主，刚柔相济，多道设防，囚地制宜，防堵结合，综合治理”的原则，强调结构自防水为主。 强调结构自防水首先应保证混凝土、钢筋混凝土结构的自防水能力。为此应采取有效技术措施，保证防水混凝土达到规范规定的密实性、抗渗性、抗裂性、防腐性和耐久性。加强变形缝、施上缝、穿墙管、预埋件、预留孔洞、各型接头、各种结构断而接口、桩头等细部结构的防水措施。 针对广州地区的气候，附加防水层应吸取国内外类似工程结构防水的经验，以达到技术先进、经济合理、安全适用、确保防水目的。对于中等及以上腐蚀地段，混凝土内可添加防腐蚀添加剂或采用抗硫酸水泥。 3、附加外防水层 1）顶板：顶板均采用单面自粘高分子复合自粘卷材，高渗透改性环氧防水与粘接双功能界面粘合剂涂刷2遍，每平方米用量不少于0.5kg；采用100mm厚砼作保护层。 2）侧墙：复合式结构采用双面自粘高分子复合自粘卷材，分离式结构采用单面自粘高分子复合自粘卷材。 3）底板：采用双面自粘高分子复合自粘卷材，采用50mm厚细石混凝土进行保护； 4）收口处理：在防水卷材和防水涂料间采用高分子复合自粘卷材、外贴式止水带或与其材料相容的其它材料进行收口处理。 4、施工缝防水 1)水平施工缝不宜留在剪力与弯矩最大处或板与侧墙的交接处，应留在高出边墙与仰拱相交点300mm的墙体，墙体有预留孔洞时，施工缝距孔洞边缘不应小于300mmo 2)施工缝在初凝后，应用钢丝刷将其表面浮浆和杂物清除。水平施工缝浇捣前，先铺净浆，再铺30~50mm厚的l: 1水泥砂浆，垂直或者环向施工缝浇捣前，先涂刷混凝土界面剂，并及时浇注混凝土。 3)施工缝中部设置3mm厚镀锌钢板。 4)施工缝中部的钢板止水带为防止电化腐蚀，需采用钢筋将止水带与结构主体主筋焊接连接，连接点纵向间距不超过5m。 5、变形缝 1)在明挖隧道与工作井的接口处设置变形缝。变形缝宽度为20mm。 2)变形缝处除辅助外防水层，另设置三道各自成环的止水措施。 3）侧墙、底板变形缝外侧设置外贴式止水带。 4)变形缝中部设置带注浆管的止水带(中心带气孔型)，形成一道封闭的防水线mm厚不锈钢接水槽，将少量渗水有组织地引入隧道排水沟并排入隧道废水泵房，缝内侧嵌填密封胶。 6)在顶板变形缝外侧，变形缝左右50mm宽度范围，防水涂料层与板间应设置塑料纸隔离层，并在变形缝左右850mm宽度范围增设二道自粘性改性沥青卷材加强带。 7)明挖隧道与竖井及顶管段接日处，其辅助防水层应各自进行收日处理，并用与两侧相应的辅助材料连接过渡。 6、主要防水材料指标 1）高分子（EVA、PVC）复合自粘防水卷材性能指标 序号 项目指标 型号 EVA PVC Ⅰ型（单面自粘） Ⅱ型（双面自粘） Ⅰ型（单面自粘） Ⅱ型（双面自粘） 1 合成(树脂)高分子自粘卷材构造要求 表面(PET)织物，g/m2 ≥ 150 120 150 120 复合片芯材，mm ≥ 0.8 0.8 1.0 1.0 自粘胶层，mm ≥ 1.0 2.0（两面各1mm厚） 1.0 2.0（两面各1mm厚） 2 断裂拉伸强度（常温），N/cm ≥ 60 100 3 扯断伸长率（常温），% ≥ 400 150 4 撕裂强度，N ≥ 20 20 5 不透水性，0.3MPa，30min 无渗漏 无渗漏 6 低温弯折温度，℃ ≤ -20 -30 7 人工气侯老化 断裂拉伸强度保持率% ≥ 80 80 扯断伸长率保持率% ≥ 70 70 8 热空气老化 （80℃×168h） 断裂拉伸强度保持率% ≥ 80 80 扯断伸长率保持率% ≥ 70 70 9 耐碱性[10%Ca(OH)2常温×168h

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