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第一章 综述2

1 隧道建设规模与总体布置2

1.1 隧道建设规模2

1.2 工程总体布置3

2 工程设计技术标准、要求3

2.1 总体设计技术标准、要求3

2.2 结构设计标准4

2.3 防水、耐久性设计标准4

2 4 建筑防火设计标准4

2.5 通风系统技术标准5

2.6 给排水、消防技术标准7

2.7 照明设计标准7

2.8 民防设防标准8

3 重大试验研究与设计决策8

3.1 1:1衬砌结构试验与衬砌结构设计8

3.2 多层次防水试验与弹性密封垫设计优化9

3.3 通风、排烟、降温试验与系统设计9

3.4 高效利用隧道建筑空间拓展隧道功能10

3.5 施工、运营风险综合平衡与连接通道设置10

3.6 混凝土结构防火抗爆裂试验与结构防火保护11

3.7 防灾关键技术研究与防灾体系设计11

3.8 全比例火灾试验与防灾系统的联动控制12

3.9 根据风险分析进行针对性预设计13

3.10 技术攻关与隧道内LED光源的运用13

4 技术特色和创新点14

4.1 集成创新——实现设计核心技术的整体突破14

4.2 自主创新——形成自主知识产权14

第二章 工程建设条件及相关要求18

1 周边地区环境条件及工程选线18

1.1 浦东侧地区环境条件18

1.2 长兴岛侧地区环境条件20

1.3 江中水域条件21

2 工程地质、水文地质21

2.1 工程勘察过程21

2.2 工程沿线地基土的构成与特征22

2.3 不良地质及地下障碍物25

2.4 水文地质27

2.5 场地和地基地震效应29

2.6 工程场区工程地质、水文地质评价30

3 长江水文条件、河势演变分析32

3.1 水文条件32

3.2 河势演变分析35

4 场地地震安全性评价40

4.1 地震环境40

4.2 近场区断裂42

4.3 基岩面地震动地震危险性分析42

4.4 场地地震动参数43

4.5 地震地质灾害评价44

5 交通流量预测及工程通行能力分析45

5.1 交通流量预测45

5.2 工程通行能力分析46

6 盾构法施工工艺要求48

6.1 盾构的构造48

6.2 配合盾构机井下安装的设计要求49

6.3 配合盾构掘进工艺的设计要求50

第三章 设计管理与设计质量控制54

1 工程设计管理54

1.1 设计管理体系54

1.2 工程设计过程及重大设计调整57

1.3 设计工作流程60

1.4 全过程设计管理61

1.5 对重大设计调整和变更的管理65

2 工程设计控制66

2.1 工程设计质量控制66

2.2 工程设计进度控制72

2.3 设计投资控制73

第四章 工程设计计算78

1 总体设计78

1.1 长距离越江方案的确定78

1.2 公路交通层建筑限界的取用82

1.3 双线隧道间连接通道的设置85

2 线路、道路设计89

2.1 越江隧道线位方案比选89

2.2 隧道线路平面设计91

2.3 隧道线路纵断面设计92

2.4 隧道路面铺装94

2.5 接线道路线路设计94

2.6 预留轨道交通线路95

3 建筑设计97

3.1 建筑总平面设计97

3.2 隧道横断面设计98

3.3 工作井与相邻暗埋段建筑设计102

3.4 泵房设计105

3.5 隧道设备管线综合设计107

4 结构设计与计算110

4.1 圆隧道衬砌结构110

4.2 工作井结构设计191

4.3 岸边段结构203

4.4 连接通道设计213

5 防水设计226

5.1 圆隧道防水设计226

5.2 岸边段防水设计236

6 通风、防排烟和降温系统设计237

6.1 隧道封闭段设计标准和参数237

6.2 安全通道、电缆通道和辅助用房设计标准240

6.3 隧道封闭段需风量、产热量和排烟量计算241

6.4 隧道封闭段通风系统设计245

6.5 隧道封闭段火灾工况的防、排烟260

6.6 隧道封闭段降温系统设计262

6.7 辅助用房的通风设计267

6.8 隧道封闭段环境监控系统268

6.9 隧道主要通风设备和装机容量268

7 给排水、消防设计271

7.1 设计采用的标准和参数271

7.2 生产给水系统272

7.3 排水系统272

7.4 消防系统276

7.5 消防控制方式及要求283

8 照明系统设计283

8.1 设计范围和标准283

8.2 光源选用284

8.3 照明供电288

8.4 照明布置290

8.5 应急照明系统291

8.6 照明控制292

9 综合监控系统设计293

9.1 系统总体框架293

9.2 中央计算机系统293

9.3 综合监控传输网络295

9.4 综合监控系统功能296

10 供配电系统305

10.1 主要设计原则305

10.2 供电系统设计305

10.3 隧道变电站309

10.4 隧道主要机电设备的配电控制316

10.5 电缆选择与敷设316

11 多功能隧道防灾系统设计317

11.1 防灾设计总则317

11.2 防火灾系统设计320

11.3 救灾控制程序326

11.4 人员疏散分析329

12 隧道景观设计342

12.1 工程景观设计总体构思342

12.2 隧道洞口景观设计343

12.3 地面设备用房造型设计346

12.4 夜景设计347

12.5 绿化设计348

12.6 隧道内景设计349

第五章 试验研究354

1 1:1衬砌结构试验354

1.1 水平整环试验354

1.2 管片接头试验360

1.3 试验研究结论及试验成果在工程设计中的应用377

1.4 试验关键技术与创新点380

2 隧道内喷雾降温试验与研究381

2.1 研究主题与研究内容381

2.2 研究的技术路线382

2.3 隧道内喷雾降温理论研究和数值分析382

2.4 全比例隧道喷雾降温试验384

2.5 隧道喷雾降温设计和运营控制方案的优选390

2.6 主要研究成果393

3 隧道全比例火灾试验394

3.1 试验研究目的及内容394

3.2 试验研究的技术关键、技术路线394

3.3 试验隧道设计395

3.4 试验预测分析396

3.5 试验设计399

3.6 现场试验、测试数据分析402

3.7 50MW预测分析412

3.8 试验研究结论413

3.9 试验研究技术特色和成果转化417

4 混凝土结构防火抗爆裂试验418

4.1 研究目的、内容418

4.2 试验研究的技术路线418

4.3 试验设计419

4.4 现场试验、测试数据分析424

4.5 试验研究结论及工程应用430

第六章 隧道运营效果检测434

1 隧道结构工作状态434

1.1 隧道结构纵向变形434

1.2 水土压力测试435

1.3 衬砌结构直径变形436

1.4 隧道结构主筋应力监测438

1.5 隧道渗漏水量测试441

2 隧道降温通风系统检测441

2.1 检测方案441

2.2 检测工况442

2.3 检测分析442

2.4 小结444

3 照明系统工作状况测试444

3.1 测试区段444

3.2 测试内容444

3.3 测试方案445

3.4 测试数据及分析447

4 隧道内消防综合演习450

4.1 演习过程450

4.2 应急预案优化454

附录 大事记455

参考资料和文献463