盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)_第1頁(yè)
盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)_第2頁(yè)
盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)_第3頁(yè)
盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)_第4頁(yè)
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第三篇盾構(gòu)隧隧道設(shè)計(jì)指指導(dǎo)書(shū)第一章基本情情情況介紹紹我國(guó)在城市地下下下鐵道的的建設(shè)設(shè)中,因因埋深深條件、周周邊邊環(huán)境條條件等等因素的的限制制不允許許采用用明挖法法施工工時(shí),礦礦山法法暗挖施施工是是目前應(yīng)應(yīng)用較較多的施施工方方法,但但從已已建地下下鐵道道的工程程實(shí)踐踐上看,因因其其難于從從根本本上解決決防滲滲漏水問(wèn)問(wèn)題、施施工工藝藝復(fù)雜雜、施工工期間間的安全全性和和工程進(jìn)進(jìn)度難難于控制制等因因素,在在地下下鐵道的的建設(shè)設(shè)中已受受到越越來(lái)越多多的局局限。而而盾構(gòu)構(gòu)施工法法以其其良好的的防滲滲漏水性性、施施工安全全快速速、對(duì)周周?chē)h(huán)環(huán)境的影影響極極小等優(yōu)優(yōu)點(diǎn),在在地下鐵鐵道的的建設(shè)中中已成成為重要要的可可選施工工方法法之一,在在許許多場(chǎng)合合已成成為首選選方法法。尤其其是隨隨著近年年國(guó)內(nèi)內(nèi)外盾構(gòu)構(gòu)設(shè)備備技術(shù)水水平的的提高、盾盾構(gòu)構(gòu)設(shè)備在在工程程成本中中所占占比重的的下降降,盾構(gòu)構(gòu)法施施工的綜綜合工工程造價(jià)價(jià)已接接進(jìn)甚至至低于于礦山法法暗挖挖施工,特特別別是在地地層條條件差、地地質(zhì)質(zhì)情況復(fù)復(fù)雜、地地下水位位高等等情況下下盾構(gòu)構(gòu)法已具具明顯顯技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)優(yōu)越性。隨隨著著我國(guó)新新一輪輪城市基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施大規(guī)規(guī)模建建設(shè)高潮潮的到到來(lái),地地下鐵鐵道的建建設(shè)呈呈高速增增長(zhǎng)之之勢(shì),從從長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)來(lái)看,盾盾構(gòu)構(gòu)隧道技技術(shù)在在包括城城市地地下鐵道道在內(nèi)內(nèi)的基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施施建設(shè)中中應(yīng)用用前景十十分廣廣闊。在世界各國(guó)的地地地下鐵道道等城城市地下下基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施的的建設(shè)設(shè)中,與與我國(guó)國(guó)一致,即即主主要采用用盾構(gòu)構(gòu)法、礦礦山法法及明挖挖法3大系列技技術(shù)術(shù)及各種種輔助助工法。根根據(jù)據(jù)日本1991年對(duì)東京京、大大阪等主主要城城市的統(tǒng)統(tǒng)計(jì),在在總延長(zhǎng)752224米的城市市隧隧道工程程中,礦礦山法的的比例例占6.1%、盾構(gòu)法法占60.99%、明挖法法占33%。在建筑筑物物密集和和對(duì)周周?chē)h(huán)境境影響響限制嚴(yán)嚴(yán)格的的大城市市中,盾盾構(gòu)法具具有明明顯的優(yōu)優(yōu)勢(shì)。第二章盾構(gòu)斷斷斷面及隧隧道線線型設(shè)計(jì)計(jì)2.1內(nèi)空及及及斷面形形狀自1869年GGGreatthheadd發(fā)明圓形形回回轉(zhuǎn)式盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)以來(lái),盾盾構(gòu)構(gòu)隧道斷斷面的的主要形形狀為為圓形。但但隨隨著技術(shù)術(shù)的進(jìn)進(jìn)步,盾盾構(gòu)斷斷面的形形狀出出現(xiàn)了半半圓形形、矩形形以及及馬蹄形形等,但但一般圓圓形斷斷面使用用得最最廣泛,成成了了盾構(gòu)斷斷面的的標(biāo)準(zhǔn)形形狀。其其主要理理由如如下:=1\*GB3①一般條件件下,對(duì)對(duì)外壓壓是堅(jiān)固固;=2\*GB3②施工中,便便于于盾構(gòu)機(jī)的的的推進(jìn)和和管片片的制作作和拼拼裝;=3\*GB3③即使盾構(gòu)構(gòu)機(jī)產(chǎn)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),也對(duì)對(duì)斷面面利用影影響不不大。最近,除單圓斷斷斷面外,又又出出現(xiàn)了雙雙圓盾盾構(gòu)隧道道斷面面,如日日本廣廣島54號(hào)國(guó)道道系系統(tǒng)盾構(gòu)構(gòu)工程程—世界首條條雙雙圓盾構(gòu)構(gòu)工程程、名古古屋44號(hào)線隧道道工工程、千千葉縣縣干線管管道建建設(shè)工程程。而而我國(guó)在在上海海市軌道道交通通建設(shè)中中,也也修建了了國(guó)內(nèi)內(nèi)第一條條楊浦浦線雙圓圓盾構(gòu)構(gòu)隧道工工程。此此外,隨隨著內(nèi)內(nèi)河及遠(yuǎn)遠(yuǎn)洋航航運(yùn)事業(yè)業(yè)的發(fā)發(fā)展,在在內(nèi)河河、海灣灣(海海峽)通通行輪輪船的噸噸位和和密度越越來(lái)越越大,要要求橋橋下通行行的凈凈空越來(lái)來(lái)越高高,跨度度也越越來(lái)越大大,使使修建橋橋梁的的造價(jià)及及難度度大增。同同時(shí)時(shí),受城城市規(guī)規(guī)劃的限限制,不不管是修修建隧隧道還是是道路路橋梁,兩兩岸岸線路的的銜接接隨著城城市的的發(fā)展更更為困困難。因因此,修修建水下下大斷斷面盾構(gòu)構(gòu)隧道道跨越江江河及及海灣(海海峽峽)就成成為主主要的可可選方方案,在在某些些情況下下甚至至成為唯唯一選選擇。如如我國(guó)國(guó)目前正正在規(guī)規(guī)劃建設(shè)設(shè)中的的武漢越越江大大斷面盾盾構(gòu)公公路隧道道,杭杭州萬(wàn)慶慶春路路大斷面面盾構(gòu)構(gòu)隧道、南南京京越江大大斷面面盾構(gòu)隧隧道等等。這些些都是是隨著盾盾構(gòu)技技術(shù)的進(jìn)進(jìn)步,要要求即能能滿足足使用目目的,又又能保證證結(jié)構(gòu)構(gòu)安全,同同時(shí)時(shí)具備功功能強(qiáng)強(qiáng)、造價(jià)價(jià)低的的結(jié)果。2.2不同用用用途隧道道的內(nèi)內(nèi)空斷面面盾構(gòu)隧隧隧道的內(nèi)內(nèi)徑一一般取決決于兩兩個(gè)因素素,即即滿足使使用目目的所必必要的的內(nèi)空(包包括括維修管管理上上的裕度度和施施工誤差差)和和施工上上的安安全性,而而其其外徑則則是內(nèi)內(nèi)徑加襯襯砌厚厚度(一一次襯襯砌或一一次加加二次襯襯砌)決決定的。2.2.1單單單線地鐵鐵尺寸寸的擬定定地鐵列車(chē)車(chē)車(chē)沿著固固定軌軌道高速速運(yùn)行行,需要要在特特定的空空間中中運(yùn)行。根根據(jù)據(jù)車(chē)輛輪輪廓尺尺寸和性性能、線線路特性性、設(shè)設(shè)備安裝裝及施施工方法法等因因素竟技技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)綜合合比較較確定的的空間間尺寸稱(chēng)稱(chēng)為限限界。為為了確確保運(yùn)營(yíng)營(yíng)的安安全,各各種建建(構(gòu))筑筑物物和設(shè)備備均不不能侵入入限界界。地鐵鐵限界界包括車(chē)車(chē)輛界界限、設(shè)設(shè)備界界限、建建筑界界限、接接觸軌軌和接觸觸網(wǎng)界界限。標(biāo)稱(chēng)隧道限界為為為52000mmm。實(shí)際的的隧隧道直徑徑和輪輪廓,應(yīng)應(yīng)使一一個(gè)虛擬擬的標(biāo)標(biāo)稱(chēng)直徑徑為52000mmm的以理論論軸軸線為中中心的的圓盤(pán),在在任任何一個(gè)個(gè)垂直直于業(yè)主主圖紙紙所定義義的隧隧道理論論軸線線的平面面內(nèi)通通過(guò)隧道道而不不碰觸隧隧道的的任何地地方。以此為原則,目目目前國(guó)內(nèi)內(nèi)擬定定隧道管管片的的內(nèi)徑尺尺寸,主主要有54000mmm和55000mmm兩種單線線地地鐵尺寸寸。內(nèi)徑540000內(nèi)徑550000圖1單線地鐵鐵內(nèi)空空斷面尺尺寸2.2.2雙雙雙線地鐵鐵尺寸寸的擬定定(1)雙線單圓圓隧隧道斷面尺尺尺寸=1\*GB3①限界確定定的原原則車(chē)輛限界應(yīng)根據(jù)據(jù)據(jù)車(chē)輛主主要尺尺寸等有有關(guān)參參數(shù),并并考慮慮靜態(tài)和和動(dòng)態(tài)態(tài)情況下下,所所達(dá)到的的橫向向和豎向向偏移移量及偏偏移角角度,可可按產(chǎn)產(chǎn)生的最最不利利情況決決定。接觸軌受電的車(chē)車(chē)車(chē)輛主要要尺寸寸應(yīng)符合合如下下規(guī)定::車(chē)輛長(zhǎng)度:車(chē)體體體長(zhǎng)度1900000mm,兩車(chē)輛輛中中心距離1952200mm;車(chē)輛最大寬度為為為28000mmm;車(chē)輛高度為355515mmm;車(chē)輛定距為12226000mmm;固定軸距230000mm;地板面距軌頂?shù)牡牡母叨葹?1000mmm;受流器安裝尺寸寸寸:受流流器端端部距車(chē)車(chē)體橫橫向中心心為14733mmm;受流器器中中心距軌軌道頂頂部高度度為140mmm。=2\*GB3②雙線單圓圓隧道道隧道限限界區(qū)間直線地段各各各種類(lèi)型型隧道道建筑限限界,應(yīng)應(yīng)滿足各各種設(shè)設(shè)備安裝裝的要要求。采用盾構(gòu)施工的的的圓形隧隧道,應(yīng)應(yīng)按全線線最小小曲線半半徑計(jì)計(jì)算加寬寬以確確定隧道道建筑筑界限。道岔的建筑限界界界。在直直線段段上應(yīng)根根據(jù)不不同種類(lèi)類(lèi)的道道岔和車(chē)車(chē)輛的的有關(guān)尺尺寸,計(jì)計(jì)算出加加寬和和安裝設(shè)設(shè)備所所需的加加高量量,分別別進(jìn)行行加寬和和加高高。豎曲線的建筑限限限界,在在直線線上應(yīng)根根據(jù)不不同豎曲曲線半半徑及車(chē)車(chē)輛有有關(guān)尺寸寸計(jì)算算的加高高量進(jìn)進(jìn)行加高高。圖2雙線單圓圓隧道道內(nèi)空斷斷面尺寸寸(2)雙線線地鐵雙圓斷斷斷面尺寸=1\*GB3①限界確定定的原原則車(chē)輛限界應(yīng)根據(jù)據(jù)據(jù)車(chē)輛主主要尺尺寸等有有關(guān)參參數(shù),并并考慮慮靜態(tài)和和動(dòng)態(tài)態(tài)情況下下,所所達(dá)到的的橫向向和豎向向偏移移量及偏偏移角角度,可可按產(chǎn)產(chǎn)生的最最不利利情況決決定。接觸軌受電的車(chē)車(chē)車(chē)輛主要要尺寸寸應(yīng)符合合如下下規(guī)定::車(chē)輛長(zhǎng)度:車(chē)體體體長(zhǎng)度1900000mm,兩車(chē)輛輛中中心距離1952200mm;車(chē)輛最大寬度為為為28000mmm;車(chē)輛高度為355515mmm;車(chē)輛定距為12226000mmm;固定軸距230000mm;地板面距軌頂?shù)牡牡母叨葹?1000mmm;受流器安裝尺寸寸寸:受流流器端端部距車(chē)車(chē)體橫橫向中心心為14733mmm;受流器器中中心距軌軌道頂頂部高度度為140mmm。=2\*GB3②設(shè)備限界界的確確定設(shè)備限界應(yīng)根據(jù)據(jù)據(jù)車(chē)輛限限界、軌軌道狀態(tài)態(tài)不良良引起車(chē)車(chē)輛的的偏移和和傾斜斜,并計(jì)計(jì)及適適當(dāng)?shù)陌舶踩苛康纫蛩厮赜?jì)算算確定。具具體體限界尺尺寸見(jiàn)見(jiàn)《地下下鐵道道設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(GB)。=3\*GB3③建筑限界界的確確定建筑限界的確定定定應(yīng)按下下列要要求確定定:區(qū)間直線地段各各各種類(lèi)型型的隧隧道建筑筑限界界與設(shè)備備限界界之間的的間距距,應(yīng)能能滿足足各種設(shè)設(shè)備安安裝的要要求。地段矩形和馬蹄蹄蹄形隧道道建筑筑限界,應(yīng)應(yīng)按按直線地地段的的建筑限限界分分別進(jìn)行行加寬寬和加高高,其其加寬和和加高高量應(yīng)按按下列列公式計(jì)計(jì)算::曲線內(nèi)側(cè)加寬:::曲線外側(cè)加寬:::———車(chē)體長(zhǎng)長(zhǎng)長(zhǎng)度(mm)———車(chē)輛定定定距(mm)a———車(chē)輛固定定軸軸距(mm)R———圓曲線半半徑徑(mm)h———超高值(mm)s———內(nèi)外軌中中心心距離(mm)(,)為計(jì)算加加寬寬和加高的的的控制點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)值采用盾構(gòu)施工的的的圓形隧隧道,應(yīng)應(yīng)按全線線最小小曲線半半徑確確定隧道道建筑筑限界。豎曲線地段的建建建筑限界界,應(yīng)應(yīng)在直線線地段段上根據(jù)據(jù)不同同豎曲線線半徑徑及車(chē)輛輛的有有關(guān)尺寸寸計(jì)算算的加高高量進(jìn)進(jìn)行加高高,其其加高量量應(yīng)按按下列公公式計(jì)計(jì)算:凹形豎曲線:凸形豎曲線:,分別為凹凸形形形豎曲線半半徑徑(mm)=4\*GB3④隧道相關(guān)關(guān)限界界的確定定《地下鐵道設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)規(guī)范》(GB)所規(guī)定定的的單圓隧隧道直直線段的的限界界為520000m,考慮管管片片制造誤誤差、施施工誤差差以及及隧道在在運(yùn)營(yíng)營(yíng)階段所所產(chǎn)生生的不均均勻沉沉降的影影響,將將單圓隧隧道建建筑限界界直徑徑定為5400或55000mmm。根據(jù)《地下鐵道道道設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(GB)規(guī)定,雙雙線地下鐵鐵道,當(dāng)兩兩線間無(wú)墻墻柱及其它它設(shè)備時(shí),兩兩設(shè)備限界界間應(yīng)有不不小于100mmm的安全量量。查閱規(guī)規(guī)范可知最最大車(chē)型設(shè)設(shè)備限界寬寬度為17033mm,再考慮慮考慮管片片制造誤差差、施工誤誤差以及隧隧道在運(yùn)營(yíng)營(yíng)階段所產(chǎn)產(chǎn)生的不均均勻沉降的的影響,雙雙線間的距距離為:2*[11703++70(設(shè)備安安裝空間預(yù)預(yù)計(jì)值)+50(雙線最最小間距)+150(管片厚厚度預(yù)計(jì)值值)+200(考慮誤誤差)]=43346mmm,為方便便施工,取取為44000mm或其他。襯砌管片厚度為為為隧道內(nèi)內(nèi)徑的的4~6%,即為216mmm~324mmm,為方便便計(jì)計(jì)算,先先暫取取為300mmm,待以后后計(jì)計(jì)算完成成后再再最終確確定。圖3雙線雙圓圓隧道道內(nèi)空斷斷面尺寸寸(3)公路路雙車(chē)道內(nèi)空空空斷面尺寸寸=1\*GB3①隧道主體工工程程主要技術(shù)術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載:城———A級(jí)。隧道路面橫坡:::1-2%。地震烈度:7ooo設(shè)防。設(shè)計(jì)車(chē)速:隧道道道內(nèi)60kmm//h。隧道建筑限界:::按照《公公路路隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(JTJ00226-990))和《城市市道道路設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》(CJJ3377-900)確確定,凈凈空高高5.2m。最大縱向坡度不不不得大于6%,而且且隧隧道內(nèi)縱縱坡的的連續(xù)長(zhǎng)長(zhǎng)度應(yīng)應(yīng)滿足相相應(yīng)規(guī)規(guī)范的要要求。隧道防水等級(jí)為為為3級(jí)。在隧道內(nèi)右側(cè)設(shè)設(shè)設(shè)寬2.6m、長(zhǎng)9m的緊急停停車(chē)車(chē)帶若干干處。隧道內(nèi)設(shè)橫向聯(lián)聯(lián)聯(lián)絡(luò)通道道若干干處。=2\*GB3②通行限界通行限界的確定定定依據(jù)《公公路路隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(JTJ00226-990))和《城市市道道路設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》(CJJ3377-900)進(jìn)進(jìn)行。根據(jù)市區(qū)車(chē)型的的的組成情情況,設(shè)設(shè)兩個(gè)小小車(chē)道道(行車(chē)車(chē)道寬寬3.55m),或一一個(gè)個(gè)大車(chē)道道(行行車(chē)道寬3.755m)和一個(gè)個(gè)小小車(chē)道(行行車(chē)車(chē)道寬3.55m)等情況況,行行車(chē)道的的兩側(cè)側(cè)路緣帶帶寬設(shè)設(shè)為0.5m,余寬(安安安全帶寬寬)設(shè)設(shè)為0.255m。在行車(chē)車(chē)道道的右側(cè)側(cè)設(shè)一一檢修道,寬度設(shè)為0.5m,并加上上余余寬0.255m,共同組組成成檢修道道的寬寬度,來(lái)來(lái)滿足足檢修道道的設(shè)設(shè)計(jì)要求求,同同時(shí)在檢檢修道道內(nèi)每隔100m設(shè)了0.5m寬1m長(zhǎng)的安全全通通道入口口。所所以通行行限界界寬度為9m和9.255m。檢修道道凈凈高2.5m,行車(chē)道道凈凈高為5.2m。如下圖圖所所示。兩個(gè)小車(chē)道通行行行限界一個(gè)大車(chē)車(chē)和和一個(gè)小小車(chē)道道通行限限界圖4公路雙車(chē)車(chē)道通通行限界界(單位位:cm)=3\*GB3③設(shè)備限界盾構(gòu)隧道的橫斷斷斷面設(shè)計(jì)計(jì)除符符合隧道道通行行限界的的規(guī)定定外,還還要考考慮通風(fēng)風(fēng)、排排水、照照明、防防火、監(jiān)監(jiān)控、運(yùn)運(yùn)營(yíng)管理理等附附屬設(shè)施施所需需要的空空間。盾盾構(gòu)隧道道橫斷斷面頂部部布置置有射流流風(fēng)機(jī)機(jī)、車(chē)道道信號(hào)號(hào)燈、照照明燈燈具、火火災(zāi)探探測(cè)器、水水噴噴淋器、監(jiān)監(jiān)控控?cái)z像機(jī)機(jī)、揚(yáng)揚(yáng)聲器等等;隧隧道橫斷斷面中中部設(shè)有有消防防滅火器器與緊緊急電話話;在在行車(chē)道道板下下設(shè)有排排水溝溝和排水水管、消消防用水水管、電電纜槽、人人行行通道等等。圖5公路雙車(chē)車(chē)道內(nèi)內(nèi)空斷面面尺寸(單單位位:cm)=3\*GB3③建筑限界機(jī)內(nèi)內(nèi)內(nèi)空斷面尺尺寸寸盾構(gòu)隧道的橫斷斷斷面設(shè)計(jì)計(jì)除符符合隧道道通行行限界、設(shè)設(shè)備備限界的的規(guī)定定外,還還要滿滿足建筑筑裝修修和調(diào)整整施工工誤差所所需要要的空間間。按按照相應(yīng)應(yīng)規(guī)范范取建筑筑裝修修和調(diào)整整施工工誤差確確定所所需要的的空間間尺寸。由由此此得出盾盾構(gòu)隧隧道內(nèi)空空斷面面尺寸。如如圖圖5示,一個(gè)個(gè)大大車(chē)道和和一個(gè)個(gè)小車(chē)道道情況況下隧道道內(nèi)凈凈空直徑徑為10.00000m。(4)公路路三車(chē)道內(nèi)空空空斷面尺寸寸=1\*GB3①隧道主體工工程程主要技術(shù)術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)荷載:城———A級(jí)。隧道路面橫坡:::1-2%。地震烈度:7ooo設(shè)防。設(shè)計(jì)車(chē)速:隧道道道內(nèi)100kkmm/h。隧道建筑限界:::按照《公公路路隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(JTJ00226-990))和《城市市道道路設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》(CJJ3377-900)確確定,凈凈空高高5.2m。最大縱向坡度不不不得大于6%,而且且隧隧道內(nèi)縱縱坡的的連續(xù)長(zhǎng)長(zhǎng)度應(yīng)應(yīng)滿足相相應(yīng)規(guī)規(guī)范的要要求。隧道防水等級(jí)為為為3級(jí)。隧道內(nèi)設(shè)橫向聯(lián)聯(lián)聯(lián)絡(luò)通道道若干干處。=2\*GB3②通行限界通行限界的確定定定依據(jù)《公公路路隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(JTJ00226-990))和《城市市道道路設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》(CJJ3377-900)進(jìn)進(jìn)行。規(guī)范規(guī)定高速公公公路和一一級(jí)公公路隧道道內(nèi)應(yīng)應(yīng)設(shè)置檢檢修道道。其它它等級(jí)級(jí)公路隧隧道,應(yīng)應(yīng)根據(jù)隧隧道所所在地區(qū)區(qū)的行行人密度度、隧隧道長(zhǎng)度度、交交通量及及交通通安全等等因素素確定人人行道道的設(shè)置置。檢檢修道或或人行行道宜雙雙側(cè)設(shè)設(shè)置,檢檢修道道或人行行道的的寬度按按規(guī)范范規(guī)定選選??;;檢修道道或人人行道的的高度度可按20~80ccm取值,并并綜綜合考慮慮以下下因素::檢修人員步行時(shí)時(shí)時(shí)的安全全;緊急情況時(shí),駕駕駕乘人員員拿取取消防設(shè)設(shè)備方方便;滿足其下放置電電電纜、給給水管管等的空空間尺尺寸要求求。圖6公路三車(chē)車(chē)道通通行限界界示意(單位:cm))建設(shè)規(guī)模為設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)行車(chē)速速度100kkmm/h三車(chē)道隧隧道道按以上上限界界的擬訂訂原則則,限界界擬訂訂如下::左側(cè)側(cè)檢修道道寬度度取0.755m,左側(cè)向向?qū)拰挾?.5m,行車(chē)道道寬寬度3.755××3m,右側(cè)向向?qū)拰挾?.0m,右側(cè)檢檢修修道寬度度取1.0m。通行限限界界寬度0.755++0.55+33.755+33.755+33.755+11.0++1..0=114..5m,檢修道道凈凈高2.5m,通行限限界界凈高為5.0m。如圖6所示。=3\*GB3③建筑限界機(jī)內(nèi)內(nèi)內(nèi)空斷面尺尺寸寸橫斷面設(shè)計(jì)中除除除通行限限界和和設(shè)備限限界外外,考慮慮盾構(gòu)構(gòu)隧道施施工時(shí)時(shí)不可避避免的的建筑裝裝修、施施工誤差差、結(jié)結(jié)構(gòu)變形形、隧隧道沉降降以及及測(cè)量誤誤差等等,預(yù)留留100cm的富余量量。擬擬定出如如圖7所示的公公路路三車(chē)道道內(nèi)空空斷面尺尺寸。管管片內(nèi)徑徑為14.99554m。圖7公路三車(chē)車(chē)道內(nèi)內(nèi)空斷面面尺寸(單單位位:cm)2.3隧道平平平面、縱縱橫斷斷面設(shè)計(jì)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)的的的不同(地地鐵鐵單線,地地鐵鐵雙線,公公路路雙車(chē)道道和三三車(chē)道等等情況況),分分別依依據(jù)各自自規(guī)范范的主要要技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如如地地鐵單線線線路路平面要求滿滿足足:最小小平面面曲線半半徑300m,曲線間間水水平夾直直線最最小長(zhǎng)度20m;縱斷面面最小小豎曲線線半徑徑:30000m;最大坡坡度度:一般般為30‰等規(guī)定,進(jìn)進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)。第三章盾構(gòu)隧隧隧道襯砌砌設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算3.1荷載載載計(jì)算(1)荷載的的種類(lèi)及及其組組合襯砌設(shè)計(jì)時(shí)所考考考慮的各各種荷荷載,應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)不同的的條件件和設(shè)計(jì)計(jì)方法法進(jìn)行假假定,并并根據(jù)隧隧道的的用途,組組合合這些荷荷載,計(jì)計(jì)算截面面內(nèi)力力。如表1所示,可可分分為3類(lèi)荷載。主荷載是設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)時(shí)通常必必須考考慮的基基本荷荷載。附附加荷荷載是施施工過(guò)過(guò)程中和和隧道道竣工后后所承承受的作作用荷荷載,這這是必必須根據(jù)據(jù)隧道道用途加加以考考慮的荷荷載。此此外,特特殊荷荷載,則則是根根據(jù)地層層條件件、隧道道的使使用條件件等予予以特別別考慮慮的荷載載。表1設(shè)計(jì)荷載載的的分類(lèi)(2)主要荷荷載的計(jì)計(jì)算圖8表示主要荷荷載載的設(shè)計(jì)狀狀狀況。圖8主要荷載載假定定=1\*GB3①垂直土壓壓力和和水平土土壓力在垂直土壓力的的的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算中中,主要存在在一一個(gè)是否否考慮慮松弛土土壓力力的問(wèn)題題。一一般來(lái)說(shuō),對(duì)于非常常軟軟弱的粘粘土地地基或覆覆土厚厚度小于于隧道道直徑的的工程程,考慮到隧隧道道開(kāi)挖后后難以以在隧道道頂部部產(chǎn)生拱拱效應(yīng)應(yīng),多不考慮慮松松弛土壓壓力。除除此之外外的情情況下,一般根據(jù)據(jù)太太沙基的的松弛弛土壓力力公式式進(jìn)行計(jì)計(jì)算。而而對(duì)于水水平土土壓力,則存在水水壓壓力和土土壓力力分別計(jì)計(jì)算(土水分離)或者水壓壓力力和土壓壓力一一起計(jì)算算的(土水一體)兩種方法法。在在不能明明確其其屬于哪哪一種種情況時(shí),最好對(duì)兩兩種種情況都都進(jìn)行行計(jì)算,選取對(duì)安安全全不利的的計(jì)算算結(jié)果進(jìn)進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)。還還有一一個(gè)問(wèn)題題就是是側(cè)向土土壓力力系數(shù)的的取值值問(wèn)題,一般考慮慮取取主動(dòng)土土壓力力與靜止止土壓壓力之間間的數(shù)數(shù)值。根根據(jù)圍圍巖的性性質(zhì),圍巖較好好時(shí)時(shí)取靠近近主動(dòng)動(dòng)土壓力力一側(cè)側(cè),而圍巖較較差差時(shí)則取取靠近近靜止土土壓力力一側(cè)的的土壓壓力系數(shù)數(shù)。各各國(guó)規(guī)范范均對(duì)對(duì)各種土土有一一些經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)性的的建議值,其范圍在0.35~0.80的范圍之之中中。為了了以后后的設(shè)計(jì)計(jì)能夠夠合理的的取值值,我國(guó)也應(yīng)應(yīng)加加強(qiáng)這一一方面面的積累累。對(duì)于水平地基抗抗抗力,存在兩種種處處理方法,一種是將將地地基抗力力計(jì)算算為三角角形分分布荷載載進(jìn)行行考慮如如圖99(a),另一種是是考考慮為地地基彈彈簧進(jìn)行行計(jì)算算如圖9(b)。歐美國(guó)國(guó)家家多采用用在管管片環(huán)全全周考考慮彈簧簧的全全周彈簧簧模型型,而日本此此前前采用的的是只只將半徑徑方向向的彈簧簧考慮慮為有效效彈簧簧的部分分彈簧簧模型,最近在鐵鐵路路隧道的的設(shè)計(jì)計(jì)中也采采用全全周彈簧簧模型型進(jìn)行考考慮。無(wú)無(wú)論采用用哪一一種方法,都需要根根據(jù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)性性的地地基抗力力系數(shù)數(shù)計(jì)算荷荷載的的大小或或彈簧簧系數(shù)。由由于于地基抗抗力系系數(shù)對(duì)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算影響響較大大,各國(guó)規(guī)范范都都提出一一些經(jīng)經(jīng)驗(yàn)性的的參考考系數(shù)。這這些些經(jīng)驗(yàn)性性系數(shù)數(shù)多是根根據(jù)大大量工程程實(shí)測(cè)測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)逆算算統(tǒng)統(tǒng)計(jì)而得得。圖9管片設(shè)計(jì)計(jì)方法法比較垂直壓力根據(jù)隧道位置和和和地基條條件,垂垂直土壓壓力有有時(shí)采用用總覆覆土壓力力,有有時(shí)采用用松動(dòng)動(dòng)土壓力力。通通常,覆覆土厚厚度大于于隧道道外徑,在在砂砂質(zhì)土或或硬粘粘土情況況下,用用松動(dòng)土土壓力力;在其其他地地層,因因不能能獲得土土的成成拱效果果,故故采用總總覆土土壓力。計(jì)計(jì)算算松動(dòng)壓壓力時(shí)時(shí),通常常采用用太沙基基公式式。如下下式所所示。式中,——土的松動(dòng)高高度度;——水平土壓和和垂垂直土壓之之之比(一一般可可取1.0);——土的內(nèi)摩擦擦角角;——土的黏著力力;;——上部荷載;;——土的單位體體積積重;但在/小于情況況況下,則則采用用式中,1——換換換算覆蓋蓋層厚厚度,1=+/。水平土壓力作用于襯砌側(cè)面面面的水平平土壓壓力,假假定為為由垂直直土壓壓乘以側(cè)側(cè)向土土壓系數(shù)數(shù)所得得的均變變荷載載。側(cè)向向土壓壓系數(shù)()雖雖也可以以采用用設(shè)計(jì)方方法計(jì)計(jì)算,但但一般般是結(jié)合合地質(zhì)質(zhì)條件和和地基基反力系系數(shù)(k)選定。日日日本《隧隧道標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范范(盾盾構(gòu)篇)》給給出了側(cè)向土土壓系數(shù)()和和地基反力系系數(shù)(k)以及貫入入度N值的列表關(guān)關(guān)系。=2\*GB3②水壓力水壓力是計(jì)算土土土壓力時(shí)時(shí),考考慮將水水和土土壓分開(kāi)開(kāi)的情情況下給給定的的,豎向向水壓壓力之差差是作作為浮力力作用用的,因因此,需需要根據(jù)據(jù)其他他荷載和和陳其其頂部的的地基基狀況,對(duì)對(duì)隆隆起加以以研究究。=3\*GB3③自重襯砌的的的自重用用下式式給定::g=W/2Reee式中,W——襯襯襯砌單位位長(zhǎng)度度重量(t/m);RRRe——襯砌的形形心心半徑(m)。=4\*GB3④地基反力力地基反力通常分分分為兩種種,一一種是獨(dú)獨(dú)立于于地基位位移而而定的反反力,另另一種是是從屬屬于地基基而定定的反力力,具具體要結(jié)結(jié)合設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算方法法確定。實(shí)實(shí)際際上前者者是作作為與給給定荷荷載相平平衡的的反力,預(yù)預(yù)先先假定其其分布布;后者者是認(rèn)認(rèn)為與襯襯砌的的地基內(nèi)內(nèi)位移移有關(guān)而而產(chǎn)生生。3.2管片片片設(shè)計(jì)方方法管片設(shè)計(jì)方法大大大致可分分成以以下三種種:①勻質(zhì)圓環(huán)計(jì)計(jì)算算法將襯砌圓環(huán)考慮慮慮為彈性性勻質(zhì)質(zhì)圓環(huán),用用小小于1的剛度折折減減系數(shù)η來(lái)體現(xiàn)環(huán)環(huán)向向接頭的的影響響,不具具體考考慮接頭頭的位位置,即即僅降降低襯砌砌圓環(huán)環(huán)的整體體抗彎彎剛度。用用曲曲梁?jiǎn)卧M擬剛度折折減后后的襯砌砌圓。完全等剛度圓環(huán)環(huán)環(huán)勻質(zhì)圓環(huán)環(huán)修修正慣用用法圖10勻質(zhì)圓圓圓環(huán)計(jì)算法法同時(shí),在計(jì)算中中中用大于1.0的系數(shù)ξ來(lái)表達(dá)錯(cuò)錯(cuò)縫縫拼裝引引起的的附加內(nèi)內(nèi)力值值,ξ值的大小小,根根據(jù)國(guó)內(nèi)內(nèi)外經(jīng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)取取。②多鉸圓環(huán)計(jì)計(jì)算算法假設(shè)管片接頭為為為鉸結(jié)構(gòu)構(gòu),受受多鉸圓圓環(huán)結(jié)結(jié)構(gòu)的自自身不不穩(wěn)定性性影響響,主要要用于于隧道圍圍巖狀狀況良好好且普普遍具有有抗力力的情況況下。多鉸圓環(huán)多鉸圓環(huán)環(huán)計(jì)計(jì)算法圖11多鉸圓圓圓環(huán)計(jì)算法法=3\*GB3③考慮接頭位位置置與剛度的的的精確計(jì)計(jì)算法法在一襯砌圓環(huán)內(nèi)內(nèi)內(nèi),考慮慮環(huán)向向接頭的的位置置和接頭頭的剛剛度,用用曲梁梁?jiǎn)卧DM管管片的實(shí)實(shí)際狀狀況,用用接頭頭抗彎剛剛度來(lái)來(lái)體現(xiàn)環(huán)環(huán)向接接頭的實(shí)實(shí)際抗抗彎剛度度。為為錯(cuò)縫式式拼裝裝時(shí),因因縱向向接頭將將引起起襯砌圓圓環(huán)間間的相互互咬合合作用,此此時(shí)時(shí)根據(jù)錯(cuò)錯(cuò)縫拼拼裝方式式,除除考慮計(jì)計(jì)算對(duì)對(duì)象的襯襯砌圓圓環(huán)外,將將對(duì)對(duì)其有影影響的的前后的的襯砌砌圓環(huán)也也作為為對(duì)象,采采用用空間結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算,并并用圓環(huán)環(huán)徑向向抗剪剛剛度Kr和切向抗抗剪剪剛度Kt來(lái)體現(xiàn)縱縱向向接頭的的環(huán)間間傳力效效果??紤]接頭的位置置置與剛度梁-彈簧模型型法法圖12考慮接接接頭位置與與剛剛度的精精確計(jì)計(jì)算法3.3日本本本修正慣慣用法法(η-ζ法)按均質(zhì)圓環(huán)計(jì)算算算,但考考慮環(huán)環(huán)向接頭頭的存存在,圓圓環(huán)整整體的彎彎曲剛剛度降低低,取取圓環(huán)的的抗彎彎剛度為ηEI算出圓環(huán)環(huán)水水平直徑徑處的的變位δ計(jì)算兩側(cè)側(cè)抗抗力kδ,然后考考慮慮錯(cuò)縫拼拼裝后后整體補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)效效果,進(jìn)進(jìn)行彎彎矩重分分配**。接頭處內(nèi)力MJJJ=(1-ζ)*MNJ=N管片Ms=(1+ζ)*MNs==N式中ζ—彎矩調(diào)調(diào)整系數(shù)數(shù)M,N—分別為為均制圓圓環(huán)計(jì)計(jì)算彎矩矩和軸軸力MJ,NJ—分分別為調(diào)整后后后接頭彎矩矩和和軸力Ms,Ns—分分別為調(diào)整后后后管片彎矩矩和和軸力如表222所示,為為日日本常用用設(shè)計(jì)計(jì)法的管管片截截面力計(jì)計(jì)算公公式。表2常用設(shè)計(jì)計(jì)法的的管片截截面力計(jì)計(jì)算公公式荷載彎矩軸力剪力豎直荷載水平荷載水平三角形荷載水平地基反力當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)自重g當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)注:作為單環(huán),,,無(wú)論是采采用用錯(cuò)接頭頭還是是順接頭,單環(huán)的剛剛度度是相同同的。但但如果考考慮相相鄰管片片環(huán)的的相互影影響,順接頭和和錯(cuò)錯(cuò)接頭的的剛度度則有所所不同同。順接接頭由由于相鄰鄰環(huán)的的接頭都都在同同一位置,環(huán)與環(huán)之之間間不存在在剪應(yīng)應(yīng)力的傳傳遞,只要考慮慮單單環(huán)的均均勻剛剛度即可可。此此時(shí)使用用一個(gè)個(gè)剛度降降低系系數(shù)η(小于1的值),用ηEI來(lái)表表達(dá)達(dá)環(huán)的剛剛度。錯(cuò)錯(cuò)接頭由由于環(huán)環(huán)之間相相鄰部部位(管片與接接頭)的剛度不不同,會(huì)發(fā)生剪剪應(yīng)應(yīng)力的相相互傳傳遞,此時(shí)需根根據(jù)據(jù)環(huán)間接接頭來(lái)來(lái)考慮均均勻剛剛度。一一般除除用ηEI來(lái)表表達(dá)達(dá)環(huán)的剛剛度以以外,使用一個(gè)個(gè)彎彎矩減少少率ζ(小于1的值)來(lái)表達(dá)錯(cuò)錯(cuò)接接頭的應(yīng)應(yīng)力傳傳遞效應(yīng)應(yīng)。在在相鄰管管片環(huán)環(huán)接頭部部位,管片由于于承承受接頭頭所傳傳遞的剪剪應(yīng)力力,其計(jì)算彎彎矩矩加大為(1+ζ)M,而在接頭頭部部位則減減小為為(1+ζ)M來(lái)考慮慮。由由此可看看出,錯(cuò)接頭在在結(jié)結(jié)構(gòu)上是是比較較有利的的。接頭傳遞彎矩示示示意圖,如如圖圖13所示。圖13接頭頭頭傳遞彎矩矩示示意圖3.4采用用用有限元元荷載載—結(jié)構(gòu)計(jì)算算模模式將管片片片襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)化為勻勻質(zhì)圓圓環(huán),根根據(jù)地地下結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)原理,按按荷荷載—結(jié)構(gòu)計(jì)算算模模式進(jìn)行行內(nèi)力力計(jì)算分分析。如如圖14所示。圖14荷載載載—結(jié)構(gòu)計(jì)算算模模式3.5管片片片設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)例為清晰晰晰起見(jiàn),給給出出具體實(shí)實(shí)例,進(jìn)進(jìn)行管片片設(shè)計(jì)計(jì),參見(jiàn)見(jiàn)附錄1—管片設(shè)計(jì)計(jì)實(shí)實(shí)例。第四章管片配配配筋計(jì)算算及檢檢算4.1管片片片配筋計(jì)計(jì)算將管片視為矩形形形截面的的偏心心受壓構(gòu)構(gòu)件,參參照混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)的相相關(guān)原則則和方方法,按按《混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范》(GB5000010-2002)的規(guī)定定對(duì)對(duì)管片的的配筋筋進(jìn)行計(jì)計(jì)算。具體參見(jiàn)附錄222——管片配筋筋計(jì)計(jì)算及檢檢算實(shí)實(shí)例。4.2檢算按《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(GB500010--20022)進(jìn)行檢檢算。設(shè)定定的檢算標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)如下。=1\*GB3①材料設(shè)計(jì)值值管片鋼筋Ⅱ級(jí)鋼鋼鋼強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值值fy=310MMPPa管片砼C50,軸軸心抗壓壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值fc=23.55MMPa管片砼C50,彎彎曲抗壓壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值fcm=26MPPaa管片砼C50,抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)計(jì)值ft=2MPaa管片螺拴(4555號(hào)鋼)抗拉壓強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值fy=320MMPPa管片螺拴(4555號(hào)鋼)抗剪強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)值fs=190MMppa=2\*GB3②結(jié)構(gòu)變形控控制制值直徑變形<2‰‰‰D環(huán)縫張開(kāi)<2mmmm縱縫張開(kāi)<3mmmm=3\*GB3③砼結(jié)構(gòu)允許許裂裂縫開(kāi)展裂縫寬度<0...2mmm=4\*GB3④結(jié)構(gòu)抗浮安安全全系數(shù)施工期≥1.0003,使用期≥1.077具體參見(jiàn)附錄222——管片配筋筋計(jì)計(jì)算及檢檢算實(shí)實(shí)例。如不能通過(guò),則則則重新進(jìn)進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)。第五章設(shè)計(jì)圖圖圖紙?jiān)O(shè)計(jì)圖紙要求,,,全部采用CAD繪制,圖圖紙紙量每人不不能能少于16張A3,具體可可包包括如下|:隧道平面布置圖圖圖;隧道左、右線縱縱縱斷面圖圖;直線段襯砌環(huán)結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)圖;;左、右轉(zhuǎn)彎襯砌砌砌環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖;;特殊襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)圖;管片的排版圖;;;螺栓、墊圈、螺螺螺母及預(yù)預(yù)埋件件圖;結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖、配配配筋圖等等附錄1——管片片設(shè)計(jì)實(shí)例以下介紹平板型型型鋼筋混混凝土土管片的的設(shè)計(jì)計(jì)實(shí)例。設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)方法采采用日日本最普普遍的的常用設(shè)設(shè)計(jì)法法。1設(shè)計(jì)條件件件設(shè)計(jì)條件如下:::管片外徑管片寬管片厚(主梁高高高)覆土厚度地下水位(土水分分離離)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)值值值土的單位體積重重重量土的浮重土的內(nèi)摩擦角土的黏著力地基反力系數(shù)側(cè)向土壓系數(shù)上部荷載千斤頂推力土質(zhì)砂質(zhì)土構(gòu)件的容許應(yīng)力力力參考下表1臨時(shí)荷載(千斤斤斤頂推力力)的的應(yīng)力為為長(zhǎng)期期應(yīng)力的1.65倍2平板型鋼筋筋混混凝土管片片片的設(shè)計(jì)計(jì)(1)作用于于管片襯襯砌體體的外荷荷載的的計(jì)算由于假定土質(zhì)為為為砂質(zhì)土土,所所以土壓壓和水水壓按土土水分分離處理理。垂垂直土壓壓的計(jì)計(jì)算參考考《隧隧道標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)范范(盾構(gòu)構(gòu)篇)及及說(shuō)明》、《盾盾構(gòu)工程用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)管片》等等,采用下列列所示的Teerzaghhi公式中的的松動(dòng)壓力。表1構(gòu)構(gòu)構(gòu)件壓力鋼材SM4900AA混凝土鋼筋SD3455螺栓4.66.88.810.9壓應(yīng)力()19001502000----拉應(yīng)力()1900-20001200180024003000剪應(yīng)力()---800110015001900土的松動(dòng)高度計(jì)計(jì)計(jì)算式中——水平土土土壓和垂垂直土土壓之比比(一一般可取1.0);——土的內(nèi)摩擦擦角角,=32.00o;;——土的黏著力力,C=0.0PPa;——土的單位體體積積重,;——隧道覆土厚厚度度,;——上部荷載,;;;——一次襯砌的的外外半徑,。計(jì)算結(jié)果為:土土土的松動(dòng)動(dòng)高度度,不足管管片片外徑的2倍,根據(jù)據(jù)《盾盾構(gòu)工程程用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)管片片》取取最小松松動(dòng)高高度等于于管片片外徑的2倍,則::荷載的計(jì)算自重g:設(shè)混凝凝土管管片的單單位容重重(w)為2.66000t//m33g=2.60000×h=0.3225(×104Pa)自重反力:上部垂直荷載PPP1:土壓:水壓:底部水壓::因土反力所以水平荷載:土壓水壓——隧道外半徑徑;;——管片壁厚中中心心半徑;頂部,底部,所以土反力和位移假定作用于兩側(cè)側(cè)側(cè)的水平平土壓壓力是隨隨著襯襯砌向地地基內(nèi)內(nèi)位移而而產(chǎn)生生的,在在襯砌砌水平直直徑的的上下450中心角范范圍圍內(nèi)呈三三角形形分布。水水平平直徑上上點(diǎn)的的土壓力力與襯襯砌向地地基內(nèi)內(nèi)的水平平位移移成正比比??紤]了土壓力的的的位移:式中,——土、水水壓引起起的B點(diǎn)位移;;——土、水壓引引起起的與上述述述方向相相反的的B點(diǎn)位移;;式中,E————彈性模量量,E=3.300××10100Pa;I——截面慣性性矩,I=土壓力荷載分布表2及圖1~44示出了根據(jù)據(jù)荷荷載計(jì)算結(jié)結(jié)結(jié)果獲得得的荷荷載分布布。表2荷載計(jì)算算結(jié)果果荷載名稱(chēng)荷載強(qiáng)度p1pw113.00000018.360垂直方向的荷載載載強(qiáng)度pe15.360p(×104)))Pap2pw216.35019.381pe22.010pg1.021q1qw113.06315.768垂直方向的荷載載載強(qiáng)度qe12.705q(×104)))Paq2qw216.28820.283qe23.995自重g(×10004)Pa0.325地基反力(×11104)Pa0.327砂質(zhì)土砂質(zhì)土圖1地質(zhì)條件件圖圖2荷載分布布圖3松動(dòng)高度度圖4土壓力圖5隧道參數(shù)(2)管片環(huán)環(huán)截面力力的計(jì)計(jì)算計(jì)算相對(duì)于外荷荷荷載的管管片環(huán)環(huán)截面力力時(shí),各參數(shù)參數(shù)如下下下:混凝土彈性模量量量E=3.3××11010Pa彈性模量比n=15抗彎剛度的有效效效率=1.0彎矩增大率=0.0管片截面面積AA=12500ccm2管片截面慣性矩矩矩I=1627766cm4外荷載在管片環(huán)環(huán)環(huán)上產(chǎn)生生的截截面力,采采用用常規(guī)計(jì)計(jì)算法法計(jì)算,計(jì)計(jì)算算結(jié)果如如下表表3:表3截面3--2荷載計(jì)算結(jié)結(jié)果果AngleMNQ00.65227.80100.59627.906-0.393200.43928.202-0.705300.21228.636-0.87740-0.03929.131-0.87650-0.26529.605-0.71260-0.42929.688-0.43670-0.50730.244-0.11880-0.49830.3780.16890-0.42030.4290.368100-0.30030.4250.476110-0.16130.3880.5120-0.02630.3590.4991300.08730.36503461400.16830.4140.2261500.21530.5010.1171600.23730.5990.0431700.24330.6760.0091800.24430.705-0.000表4各截面內(nèi)內(nèi)力計(jì)計(jì)算值彎矩(正彎曲)產(chǎn)生位置00.65227.800彎矩(負(fù)彎曲)產(chǎn)生位置70-0.50730.244剪力產(chǎn)生位置30-0.8770.21228.636彎矩(正彎矩)最大正彎矩對(duì)應(yīng)應(yīng)應(yīng)最大負(fù)彎矩最大負(fù)彎矩對(duì)應(yīng)應(yīng)應(yīng)的軸力KNkNm的軸力KN365.8699933

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