重慶地鐵一號線一期工程某風道結(jié)構(gòu)計算書

xx地鐵一號線一期工程（xx段）xx車站東端風道結(jié)構(gòu)計算書計算：復核：xxxx勘察設計院工程概況xx站位于xx區(qū)三峽廣場、雕塑廣場和天陳路之間的樓房下，車站主體沿三峽廣場東西向布置，為暗挖雙層島式車站，與規(guī)劃的環(huán)線車站呈“L”型換乘。其南側(cè)是麗宛大酒店，西側(cè)近xx師范大學，北側(cè)為正在施工的融匯廣場，東側(cè)為三峽廣場步行街。車站設計里程為K15+960.665～K16+174.165，總長213.5m。車站東端風道最大開挖斷面寬15.06m，高14.1m，采用CRD法施工；車站小風道斷面最大開挖寬度10.1m，最大開挖高度13.75m，采用CRD法施工。2、工程地質(zhì)情況根據(jù)《xx市軌道交通一號線一期工程xx車站巖土工程詳細勘察報告》xx車站東端風道場地巖層呈單斜狀產(chǎn)出，傾向155o，產(chǎn)狀平緩、傾角5～7o。地面上覆土層一般厚4～5m，下伏基巖為中統(tǒng)沙溪廟組砂巖、砂質(zhì)泥巖，巖體較完整，地下水量微弱。隧道埋深17.9～19.0m，頂板巖層厚度11.5～13.6m，拱頂圍巖為灰色細～中粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造的長石砂巖，巖體呈中等風化狀態(tài)、節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖體較完整，頂板巖層厚度是圍巖壓力計算高度的2～3.7倍，為深埋洞室，圍巖級別為Ⅲ級。按照隧道設計斷面開挖，隧道兩側(cè)洞壁高度13.5m，兩側(cè)巖性：上部為砂巖、約占臨空面的1/3，下部為砂質(zhì)泥巖、約占臨空面的2/3洞壁圍巖級別為=4\*ROMANIV級。xx車站隧道分段圍巖分級見表一，巖體物理力學指標建議值見表二：表一xx車站隧道分段圍巖分級障位置乳圍巖巖性籮結(jié)構(gòu)面謝巖體完整猜性建地下水秩隧道埋深略(府m)傅洞頂巖層衡厚度就(端m)猛圍巖厚灑度受/掩圍巖壓力雀計算高度蠟圍巖級別固備注大東端通道唇拱頂培中等風化晶砂巖禍2象較完整接濕潤差17.8辜~18.醒9肯11.2辮~13.兼3耳3.2~事3.8=3\*ROMAN溝III蟻深埋虎側(cè)壁麥中等風化腫砂質(zhì)泥巖棒、砂巖殼2厭較完整途濕潤=4\*ROMAN雷IV革深埋表二巖體物理力學指標建議值儀巖土名稱羨中等風化描砂質(zhì)泥巖殿中等風化凡砂巖據(jù)強風菌化層靜結(jié)構(gòu)面抗清剪強度現(xiàn)素填副土鼻重居度廊(孕kN/m餐3臣)代25.5溝24.9愉24.5爹21.0謹?shù)鼗咀兂休d力換(kP昨a)次1000閣2500洋350壺120妖巖石抗壓鼻強度標準辦值柳(棒MPa)脊天然攤13.6究38.9暗飽和怨8.5鎮(zhèn)29.2斬變形模辱量剩E駛0鐵(診MPa)欣1363仔2794友彈性模杰量仇E補e典(涉MPa)番1727笑3253虧泊松沃比財μ道0.36自0.16誰巖體抗拉羽強病度蒜σ芝t向(竹kPa)虹160跟430撥巖體內(nèi)聚恐力六C(k臣Pa)室660習1440斤200堪70孝巖體內(nèi)摩辭擦組角喂Ф架(賠°)骨30.4定37.5偏24滿20喚綜井合咳30醋陳挺塵量捷暖萬飄300患8曲00久砂漿與巖耐石的粘結(jié)時強芳度揉(kP稱a)鋼300賭500埋140咬基底摩擦鋼系數(shù)指0.40友0.55毫0.35腸0.25注：抗剪強度根據(jù)裂隙性質(zhì)按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》GB50330-2002表4.5.1結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗取值。3、結(jié)構(gòu)設計標準3.1結(jié)構(gòu)設計使用年限：100年；3.2建筑結(jié)構(gòu)安全等級：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)均為1.1;唱3.3教身結(jié)構(gòu)抗震源等級：三搭級抗震硬4守、主要設律計依據(jù)蹤1申）驚 貞《地鐵設齡計規(guī)范》玩（舟GB50忘157-泥200瘡3針）菜2森）菌 喜《地下鐵笑道工程施首工及驗收榆規(guī)范》瓦（并GB50遙299-拾9盾9嘉，墨200憤3蝕年修訂柏版四)棍；銹3梁）概 翁《建筑結(jié)舒構(gòu)荷載規(guī)卡范》鐮（則GB50老009-姻2001架(200茄6座版賞)革）貼4古）煌 混《混凝土于結(jié)構(gòu)設計跌規(guī)范》彩（限GB50膚010-驅(qū)200巴2驢）犁5墨）滾 窯《鐵路隧吊道設計規(guī)自范》貍（隊TB10固00交3竊－費200謊5祝）；妨6歪）盈 走《鐵路工戶程抗震設燦計規(guī)范》坦（傭GB50臭111-姑200遭6鍋）；濁7赴）底 換《建筑抗甘震設計規(guī)貼范》奏（腿GB50輝011-浙200熟1昆）捆8錯）酷 銅陜《建筑地河基基礎設妙計規(guī)范》向（部GB50臺007-鋪200鄰2競）；糖9乎）寸 愚?！督ㄖ毒夹g規(guī)舉范》看（她JGJ9惕4-9準4老）饒1蹦0辨）韻畏《建筑基泥坑工程技軌術規(guī)范》腰（寶YB92拔58-9亂7供）跌1揭1均）喜公《建筑基旁坑支護技罪術規(guī)程》訂（吼JGJ1勿20-9怖9兆）蹈1璃2龜）夸崇《建筑邊役坡工程技堤術規(guī)范》帶（揮GB03塘30-2叫00碗2鹿）支1獸3怎）占互《錨桿噴麗射混凝土畜支護規(guī)范尖》繡（爐GB50膽086-捐200濟1臂）拴1犬4姥）六天《人民防理空工程設瘋計規(guī)范》賤（網(wǎng)GB50扶225-今200咐5警）室1圖5恨）古廁《地下工未程防水技佛術規(guī)范》邪（師GB50瓦108-喉200領1撫）；式1舞6襪）辟期《鋼結(jié)構(gòu)承設計規(guī)范野》圖（乞GB50渡017-促200丟3拿）；憂1燭7稿）貴些《混凝土端結(jié)構(gòu)耐久蠢性與施工經(jīng)指南》遭（敲CCES李01-2依004(霉200姿5怨年修訂紛版鴉)弦）乘5謠、荷載確劍定校地下結(jié)構(gòu)退設計，應尊根據(jù)結(jié)構(gòu)窯型式、受喊力條件、移地下水情元況等因素訓，就施工達、使用階懲段按下表貫所列荷載叉對結(jié)構(gòu)整頂體可能出忙現(xiàn)的最不介利組合進池行計算。決本次計算購包括以下藍荷載：趣荷載分類涼荷載名稱撓永久荷載榴結(jié)構(gòu)自重阿地層壓力齊隧道上部掃和破壞棱條體范圍的柄設施及建米筑物壓力濁水壓力及韻浮力放設備重量著地基下沉換影響力瀉側(cè)向地層肆抗力及地等基反力白可變荷載訊基本可變堡荷載呆地面車輛燥荷載捧地面車輛泥荷載引起嶄的側(cè)向土櫻壓力對隧道內(nèi)部甚車輛荷載姓其它可變施荷載消施工荷載幻偶然荷載宰地震作用倆、人防荷鑒載厚注：施工嚴荷載指：之設備運輸右及吊裝荷滋載、施工末機具及人兩群荷載，梢相鄰工程勁施工等的贏影響等。閃①珠結(jié)構(gòu)自重盆：為沿襯申砌橫斷面伐軸線分布筍的豎向荷耳載；純②怒豎向地層斥壓力：在負道路下淺薪埋暗挖時叔，按全土臺柱計算荷權載；在道偽路下深埋陳暗挖時，擺按《鐵路愿隧道設計粒規(guī)范》傍（形TB10理003-準200截5腹）深埋隧譯道垂直均犯布壓力計貸算；地面走車輛荷載斗按堪20KP畏a拌的均布荷臣載計算；利③退水平地層質(zhì)壓力：根傷據(jù)結(jié)構(gòu)受撕力過程中塔結(jié)構(gòu)位移夾與地層間收的相互關他系，可按竭《鐵路隧懲道設計規(guī)石范》很（息TB10梅003-嶼200將5廳）計算水籃平均布壓纖力。尿④竊水壓力：晶車站隧道剩全包防水淺后，考慮非裂隙水或臂地表滲水熟可能匯集技在結(jié)構(gòu)外愿側(cè)產(chǎn)生水包壓力，為課防治水壓奉力對結(jié)構(gòu)株產(chǎn)生不利戴影響，防鈔水層外側(cè)廟采取在隧賴道環(huán)向設拖置排水盲痰管及拱腳興設盲溝的悔排水處理稼措施，設破計計算考待慮車站結(jié)贈構(gòu)的水壓門力折減。顛作用在結(jié)券構(gòu)上的靜買水壓力荷劫載，設計殲計算時水暗頭取至車雞站拱頂。eq\o\ac炮(氧○銜,5)梁人防荷載紡：蛛6旋級（由人抬防院提供干）。個計算中考駐慮的荷載融組合如蒼下捕:狡序號貝分項系數(shù)裕荷載組合叛永久荷載乓可變荷載皇偶然荷載匯地震荷載玉人防荷載載1貝基本組合貍構(gòu)件強度娛計算渣（芹γ丘O界）漆1.35暮1.4價無影無劑2醬短期效應紀組合構(gòu)件拜抗裂驗算律1.0山1.0休無哨無惕3首長期效應覽組合構(gòu)件時變形驗算且1.0頑0.5傲～改0.卡8素無害無鐵4金偶然組合決構(gòu)件強度舅驗算極1.35頂無荒無筍1.0甲6掙、風道結(jié)呆構(gòu)計算：妨采用了荷邪載結(jié)構(gòu)法麥和地層結(jié)攀構(gòu)法兩種展計算模式泰對結(jié)構(gòu)進腰行計算分替析。營6.載1請地燃層春—覆結(jié)構(gòu)模型槐計算采理用番Mida龍s-GT姻S織有限元分暗析軟件?？吭撥浖な橇ida紡s拐公司開發(fā)科專門求解曬巖土力學扣問題的大口型商用有翁限差分程雕序。其基群本原理、父算法與離垃散元法相塞似，它運淡用節(jié)點位踏移連續(xù)條葛件，可對播連續(xù)介質(zhì)睛進行大變處形分析，棵基于顯式蹄差分法求傭解運動方著程和動力史方程，由末于采用混框合離散技泰術，從而池使模擬塑固性破壞與襯塑性流動噴更精確?？溆嬎隳Ｐ驮畹膫?cè)面邊精界分別受悠到合X奔軸方向位狹移約束，摩模型的地痛層下部邊籌界受肢到調(diào)z森軸方向的斜位移約束遭。風道斷擠面最大開罪挖寬兩度站15.0碼6孕m突，最大開芽挖高移度江14.1敘m渣，取地面寫以夸下英50廣m喇，寬饅度娘80謀m嶺范圍內(nèi)進紗行足尺計片算。計算撲時路面荷頁載匙按備20kP項a扭均布荷載腔考慮。整區(qū)個計算模姿型采用平妹面應變建綢模，進行載了施工階避段的模擬括。采產(chǎn)用猛CR項D遙法施工，烘共分園為嬸8更個施工步蟻驟，模型扯計算出各典分布開挖希步驟的應議力，位移扶情況，其桶施工步驟陸及最后階剛段的應力掩位移情況已如下：紹圖澇1練乳有限元模遺型網(wǎng)格及斑開挖步序訊圖窗2尸X顧方向位移浸圖鉤X致向最大正企位移出現(xiàn)待在左側(cè)壁亞，泥為住1.53腿m巨m墊，最大負楚位移出現(xiàn)傷在右側(cè)壁尊，秒為呼-1.5凍6m煎m躁。淚圖譜3敬Z皆方向位移槍圖槍Z魂方向最大歲負位移出著現(xiàn)在拱頂饅，為像－狀3.13蠻m超m過，最大正傭位移出現(xiàn)丸在仰拱，蒼為鏈4.76兵m冠m肯。睡圖寧4愉Z石方向應力怠圖斗從計算結(jié)取果可以看侄出，最大桑壓應力出穴現(xiàn)在拱腳辦處，為近－吊1341陸KP醒a渾。膏6.藝2求荷箏載穩(wěn)—缸結(jié)構(gòu)模型池計算采橡用徒Mida厘s-GT絹S背有限元分秩析軟件，棚采用荷都載末-割結(jié)構(gòu)模型市平面桿系梁有限單元纖法。假定流襯砌為小護變形彈性艦梁，并離驢散為足夠債多個等厚茅度直桿梁綢單元；用赴布置于各濕節(jié)點上的播彈簧單元榮來模擬圍們巖與初期扎支護、襯媽砌的相互深約束；假甲定彈簧不鬼承受拉力灶，即不計巾圍巖與支蟻護結(jié)構(gòu)的忌粘結(jié)力；半彈簧受壓野時的反力墻即為圍巖露對襯砌的座彈性抗力擠。假定初螞期支護與捆二次襯砌殲只傳遞徑百向壓力。奏荷載作用擴如滔圖并5緣所示：匯圖攝5閥蔬有限元計銳算模型及挖荷載分布協(xié)通過有限淺元計算以汗后得到二澡次襯砌的瓦內(nèi)力，結(jié)跳果如下圖激所示：咬圖汪6探鄉(xiāng)基本組合奶下二襯彎笛矩圖型圖挑7殿猛基本組合外下二襯軸揮力圖燥圖性8架哥基本組合稼下二襯剪逃力圖袍圖叛9表我標準組合鑼下二襯彎抵矩圖犁圖撥10弱式標準組合裁下二襯軸殖力圖泉圖甘11挺悔標準組合海下二襯剪動力圖至對計算結(jié)冰果進行分糠析得到如揮下結(jié)果：態(tài)表叫三須粱符基本組合丘內(nèi)力圖工待況表吊彎移矩飾(腥kN·m撓)井剪役力宣(唱kN)歲軸王力鞋(普kN)礦內(nèi)側(cè)皇外側(cè)紡拱頂千250.披3繪-屠200.吸6筋2211版.8背拱腰侍-娃291.亂5貢186.世4薄2411議.8鹽邊墻狐120.鳳2符-易108.崇3擁2222前.1集拱腳鵝442.恒1霜520.冷1扁2340倚.7勉仰拱膚554.佛6零-卻319.方2陳842.緒8差表想四翼倡抽標準組合享內(nèi)力圖工師況表碼彎鍬矩軋(扔kN·m墓)風剪是力偉(騰kN)懂軸欣力勤(境kN)隱內(nèi)側(cè)拿外側(cè)裂拱頂蜓185.題4教-特148.淋6斥1638撐.3善拱腰騙-淘215.饞9推138.沈1訂1786轟.5液邊墻剩89梁-澆80.2煩1646席拱腳羊327.駐5賓385.練3嬸1733正.9垂仰拱連410.朽8換-病236.惕4蔽624.頓3惠經(jīng)以上計已算比較，喜地層結(jié)構(gòu)期法計算結(jié)凱果小于荷急載結(jié)構(gòu)法煤計算，故尚襯砌設計樣采用荷載育結(jié)構(gòu)法計跳算結(jié)果。用根據(jù)內(nèi)力千分析結(jié)果畝對結(jié)構(gòu)進贊行驗算，限經(jīng)過綜合晨考慮結(jié)構(gòu)價的特點，射結(jié)眠合后x質(zhì)x問地鐵二號筑線經(jīng)驗，屆風道暗挖必結(jié)構(gòu)形式叨擬采用復觸合式襯砌玉，其支護葡參數(shù)結(jié)果雅如下：請初期支護仔：令C2慕5調(diào)噴射混頑凝匠300m雅m朽厚；論中空注漿躺錨桿蛛：唯Φ曲2捧5亦長陣度壞L=3.驅(qū)5m員,忘環(huán)縱向間努距梨1000矛mmX7盛50m擔m象，梅花形聯(lián)布置露鋼筋網(wǎng)：涌雙裳層繩φ順8@15朋0mmX嘆150m尋m挖格柵拱架劍：源HPB2隙3燒5河，帆HRB3茂3門5朵，間塊距段750m旁m服二襯熱：煌C30濱,S槽8碌模筑鋼筋塘混凝贏土民600m蔬m煌厚晶(額拱腳加臉厚當)郊；嫩配筋：內(nèi)晶外混側(cè)查φ溪25@2想0倆0刪，仰區(qū)拱感φ陰25@1達0木0惑；拱宰腳梨φ柱25@1敬0賀0桿。無7熟、小風道首結(jié)構(gòu)計算寬：織采用了荷民載結(jié)構(gòu)法墳和地層結(jié)昆構(gòu)法兩種疲計算模式浴對結(jié)構(gòu)進躲行計算分距析。分7.扛1完地衫層飛—捉結(jié)構(gòu)模型物計算采夢用蝴Mida桃s-GT雙S夕有限元分泥析軟件。辜該軟件埋是歸Mida亂s標公司開發(fā)終專門求解四巖土力學模問題的大談型商用有吊限差分程乞序。其基猴本原理、慘算法與離逮散元法相辱似，它運常用節(jié)點位象移連續(xù)條槳件，可對閃連續(xù)介質(zhì)乓進行大變種形分析，毅基于顯式警差分法求適解運動方惰程和動力顆方程，由互于采用混慮合離散技湖術，從而虛使模擬塑易性破壞與廊塑性流動麻更精確。有計算模型其的側(cè)面邊黨界分別受蝦到啦X瘋軸方向位躲移約束，快模型的地銹層下部邊閱界受羽到聲z梁軸方向的背位移約束坦。風道斷狐面最大開勤挖寬葛度穩(wěn)10.1側(cè)m柜，最大開頭挖高孕度房13.7睛5幟m膛，取地面亭以閃下百50守m序，寬泉度疏80揉m熟范圍內(nèi)進款行足尺計抖算。計算乞時路面荷喜載勿按仁20kP蟲a田均布荷載污考慮。整肅個計算模怕型采用平框面應變建殘模，進行眠了施工階獅段的模擬榜。采互用撫CR彩D嫁法施工，補共分嶺為盛8移個施工步懷驟，模型漫計算出各若分布開挖震步驟的應脖力，位移服情況，其拳施工步驟份及最后階勻段的應力棕位移情況燥如下：貸圖的12臉驚有限元模累型網(wǎng)格及置開挖步序博圖既13丹X借方向位移鞋圖掙X翁向最大正稀位移出現(xiàn)拌在左側(cè)壁語，且為凍1.48處m妨m益，最大負側(cè)位移出現(xiàn)嶺在右側(cè)壁蘇，謠為娘-1.5睜m化m毅。燕圖惠14焦Z飼方向位移漲圖畏Z通方向最大批負位移出核現(xiàn)在拱頂搭，為絹－終1.58娛m救m魂，最大正和位移出現(xiàn)痰在仰拱，罵為風3.63多m讀m枯?？麍D裝15排Z塊方向應力發(fā)圖決從計算結(jié)槽果可以看偉出，最大飼壓應力出創(chuàng)現(xiàn)在拱腳拍處，為掏－勻1267闖KP屑a駛。鍵7.衣2諒荷久載吵—本結(jié)構(gòu)模型算計算采業(yè)用昌Mida跟s-GT拒S育有限元分辟析軟件，柿采用荷怎載現(xiàn)-廳結(jié)構(gòu)模型羨平面桿系徑有限單元供法。假定淺襯砌為小淋變形彈性杜梁，并離社散為足夠上多個等厚買度直桿梁槍單元；用梅布置便于各節(jié)點咱上的彈簧庭單元來模阿擬圍巖與堵初期支護氏、襯砌的戒相互約束艱；假定彈碰簧不承受侵拉力，即杏不計圍巖娛與支護結(jié)早構(gòu)的粘結(jié)匯力；彈簧顧受壓時的庫反力即為決圍巖對襯插砌的彈性怪抗力。假卻定初期支結(jié)護與二次碰襯砌只傳拳遞徑向壓哨力。荷載鬧作用如南圖凍5品所示：狂圖荒16驢全有限元計惹算模型及捐荷載分布概通過有限委元計算以伙后得到二史次襯砌的冊內(nèi)力，結(jié)握果如下圖蒼所示。緣圖分17愁替基本組合壇下二襯彎像矩圖陡圖畏18炊評基本組合援下二襯軸票力圖涼圖們19冷塵基本組合惜下二襯剪演力圖愉圖降20琴堤標準組合話下二襯彎揚矩圖閑圖慮21冰嘗標準組合蔥下二襯軸壁力圖梢圖鹽22途慧標準組合想下二襯剪液力圖劍對計算結(jié)糞果進行分撥析得到如衰下結(jié)果：怨表騎五蘿侄庫基本組合先內(nèi)力圖工往況表截彎營矩女(覺kN·m帳)亮剪