城市軌道交通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工之盾構(gòu)法隧道設(shè)計(jì)

城市軌道交通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工StructuralDesignandConstructionofUrbanRailTransit主講：周順華教授同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院第七章盾構(gòu)法隧道設(shè)計(jì)

目錄第一節(jié)盾構(gòu)法隧道的基本原理第二節(jié)盾構(gòu)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)第三節(jié)盾構(gòu)隧道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四節(jié)聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五節(jié)平板形鋼筋混凝土管片設(shè)計(jì)實(shí)例盾構(gòu)隧道的基本原理

盾構(gòu)法（Shield）隧道，是指在地表以下土層或松軟巖層中采用盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工的隧道，主要用于當(dāng)明挖隧道施工對(duì)城市生活干擾較大或隧道埋深、地質(zhì)條件不適合于用明挖法或其他方法建造隧道的情況，具有不影響地面交通、減少對(duì)附近居民的噪聲和振動(dòng)影響、施工易于管理和施工不受風(fēng)雨等氣候條件影響等優(yōu)點(diǎn)。

盾構(gòu)法隧道是1823年由布魯諾爾首創(chuàng)于英國(guó)倫敦泰晤士河的水底隧道。經(jīng)過(guò)近二百年的發(fā)展，其施工機(jī)械和施工控制技術(shù)等越來(lái)越趨于成熟，已成為隧道建設(shè)特別是城市隧道建設(shè)中的主要施工方法。盾構(gòu)類型

為保證圍巖不發(fā)生坍塌失穩(wěn)或控制施工引起的周圍土體或建筑物的變形，盾構(gòu)法隧道施工過(guò)程中通過(guò)盾構(gòu)機(jī)體主動(dòng)控制圍巖的應(yīng)力釋放和變形，根據(jù)面板與前方土體的平衡形式的不同，可以分為不同平衡系統(tǒng)的盾構(gòu)機(jī)。各種類型盾構(gòu)掘進(jìn)的支護(hù)面板盾構(gòu)隧道斷面形式就斷面型式而言，大部分盾構(gòu)法隧道的斷面型式為單圓形。受城市既有地下構(gòu)筑物的限制及適應(yīng)不同工程的需要，近年來(lái)出現(xiàn)了雙圓、三圓、矩形等多種斷面型式，相應(yīng)開(kāi)發(fā)了雙圓、三圓、矩形、球型盾構(gòu)和子母盾構(gòu)等。第二節(jié)盾構(gòu)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)盾構(gòu)隧道襯砌是直接支撐地層，防止?jié)B漏，同時(shí)又能承受施工荷載的結(jié)構(gòu)。一次襯砌二次襯砌預(yù)制裝配式襯砌環(huán)的分塊與拼裝襯砌環(huán)分塊形式襯砌環(huán)的拼裝形式錯(cuò)縫拼裝通縫拼裝封頂塊的拼裝形式徑向插入型軸向插入型管片間及環(huán)間的連接柔性連接相鄰管片間產(chǎn)生微小的轉(zhuǎn)動(dòng)和壓縮，使襯砌環(huán)能按內(nèi)力分布狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的變形，以改善襯砌環(huán)的受力狀態(tài)。剛性連接通過(guò)增加連接螺栓的排數(shù)，力圖在構(gòu)造上使接縫處的剛度與管片的剛度相同。管片種類及特點(diǎn)按截面形式分類箱型中子型平板型曲線地段或修正蛇行施工時(shí)用到的管片為楔形管片，楔形管片是具有錐度的管片環(huán)，當(dāng)其寬度特別小呈窄板狀時(shí)稱為楔形墊板環(huán)。

種類特征鋼鐵管片混凝土類管片鋼管片球墨鑄鐵管片鋼筋混凝土（RC）管片復(fù)合型管片平板形中子形SC結(jié)構(gòu)SRC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)重量輕、可以任意完整加固材料、中小盾構(gòu)使用較多強(qiáng)度好、耐久性好、制作精度高、重量輕、可用作特殊管片成本低、使用最多、耐久性好、可構(gòu)建實(shí)用、無(wú)障礙物襯砌混凝土和鋼板有效復(fù)合構(gòu)造，與鋼筋混凝土管片相比厚度小存在問(wèn)題容易變形、耐腐蝕性差成本較高、焊接困難厚度較大、重量大、易損傷抗腐蝕性差、接頭構(gòu)造復(fù)雜實(shí)例用于小、中斷面。用于開(kāi)口部位及小半徑曲線部位。用于中、大斷面。用于開(kāi)口部位及小半徑曲線等特殊部位。用于中、大口徑斷面。用于中、大口徑斷面。用于特殊部位。止水性接合精度高，止水性好結(jié)合處加工精度高，止水性好。如果考慮到接頭表面的制作精度，則止水性好截面變形量小，故止水性比較好。耐久性必須對(duì)板等采取防腐措施必須采取防腐措施當(dāng)雖有一定的耐久性（抗腐蝕性、耐熱性）必須對(duì)鋼板等采取防腐措施加工制作性加工場(chǎng)地較小、材質(zhì)均勻，成品可靠性好厚度受到限制、加工精度高、材質(zhì)均勻，成品可靠性好制作精度依靠模板精度、養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)

混凝土必須有養(yǎng)護(hù)時(shí)間。為了防止?jié)仓炷恋淖冃危仨氃O(shè)簡(jiǎn)易的構(gòu)件。

施工性對(duì)于千斤頂?shù)耐屏?qiáng)度與剛度要求都比較小、不易損傷、焊接性好，現(xiàn)場(chǎng)維修及加固等容易。重量比較輕，不用擔(dān)心破損，搬運(yùn)及拼裝容易。對(duì)于千斤頂?shù)耐屏?，因有足夠的斷面在抵抗，故易于確保承載力。在搬運(yùn)、拼裝及推進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)角處等有開(kāi)裂或破損等。對(duì)于千斤頂?shù)耐屏Γ凶銐虻某休d力。由于采用鋼管包覆，可以在搬運(yùn)、拼裝時(shí)不易產(chǎn)生缺損或損傷。接頭形式直螺栓直螺栓直螺栓\直螺栓，曲螺栓、插頭、鉸接接頭直螺栓斷面形式箱型箱型箱型\平板型平板型雙圓盾構(gòu)隧道的襯砌結(jié)構(gòu)橫向雙連形的MF盾構(gòu)施工法豎向雙連形的DOT施工法第三節(jié)盾構(gòu)隧道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般原則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)確保隧道結(jié)構(gòu)的安全性，即能夠承受從開(kāi)工到竣工后的長(zhǎng)期使用荷載（靜、動(dòng)荷載）的作用，在施工和正常使用階段，進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行抗裂驗(yàn)算或裂縫寬度驗(yàn)算。管片設(shè)計(jì)時(shí)可將其視為單純承受彎矩、軸力及剪力的線性梁來(lái)處理。為了取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，在工程地質(zhì)條件好、周圍土層能提供一定抗力的前提下，襯砌結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)得柔和一些，但圓襯砌環(huán)變形的大小對(duì)結(jié)構(gòu)受力、接縫張角、接縫防水和地表變形等均有影響，設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的變形進(jìn)行驗(yàn)算，作必要的控制。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按照隧道的橫斷面及縱斷面方向分別進(jìn)行。通常情況下，按相對(duì)于橫斷面方向的設(shè)計(jì)來(lái)決定管片的斷面，根據(jù)地震及地基沉降的影響等來(lái)研究隧道縱斷面結(jié)構(gòu)的合理性。設(shè)計(jì)條件的設(shè)定荷載的計(jì)算構(gòu)件詳圖的設(shè)計(jì)對(duì)于特殊荷載的設(shè)計(jì)繪圖構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算截面內(nèi)力的計(jì)算彎矩及軸向力的單位應(yīng)力的計(jì)算

剪應(yīng)力的計(jì)算單位應(yīng)力的校核

管片的制作隧道的線性·必要的內(nèi)空斷面·土質(zhì)條件管片的種類管片的分塊數(shù)主要荷載計(jì)算

附加荷載的計(jì)算荷載及結(jié)構(gòu)模型的選定·慣用計(jì)算方法·修正慣用計(jì)算方法·梁——彈性模型計(jì)算方法·部分地基彈簧模型，全周地基彈簧模型·管片主斷面的假定·對(duì)于主要荷載的主斷面的單位應(yīng)力的校核對(duì)于主要荷載及附加荷載作用下的構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算·接頭的計(jì)算（螺栓、接頭板、錨筋等）·縱肋的計(jì)算·地震的影響·地基沉降的影響·鄰接施工的影響·對(duì)相鄰建（構(gòu)）筑物的影響注入孔·吊具·接頭角度·錐形襯環(huán)nooknook荷載計(jì)算荷載分類主要荷載備注主荷載垂直和水平土壓力；水壓力；自重；上覆荷載的影響；地基反力設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的基本荷載附加荷載內(nèi)部荷載；施工荷載；地震影響施工中或竣工后的荷載，根據(jù)隧道用途、施工條件及周圍環(huán)境考慮的荷載特殊荷載并設(shè)隧道的影響；臨近施工的影響；地基沉降的影響；其它荷載的影響考慮地層條件和隧道用途特殊性的荷載垂直土壓力上覆土厚度小于隧道外徑時(shí)，因地層無(wú)拱效應(yīng)，垂直土壓力為上覆土的水土重量。上覆土厚度大于隧道外徑時(shí)，應(yīng)根據(jù)地層性質(zhì)判斷其是否存在拱效應(yīng)，進(jìn)而決定是否采用松弛土壓力。松弛土壓力的計(jì)算方法一般采用太沙基公式式中：-Terzaghi的松動(dòng)土壓力；—松弛層的換算高度；—水平土壓力與垂直土壓力之比（一般取=1）；—土的內(nèi)摩擦角；—上覆荷載；—土的重度；—土的粘聚力；但是，小于

時(shí)可使用下式：

水平土壓力作用于管環(huán)上的側(cè)面水平土壓力，可按下式估算：

式中：—水平土壓力（KN/m2）—側(cè)向土壓系數(shù)（無(wú)量綱），

可以考慮為靜止土壓力、主動(dòng)土壓力或者按略小于靜止土壓力的值考慮；此外，

還與土質(zhì)、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及施工方法有關(guān)，所以很難高精度設(shè)定

；側(cè)向土壓力系數(shù)（λ

）和地層反力系數(shù)（K）土與水的考慮土的種類λ

K（kn/m3）N值得大致范圍土水分離非常密實(shí)的砂性土密實(shí)的砂性土松散的砂性土0.35-0.450.45-0.550.50-0.6030-5010-300-10固結(jié)粘性土硬的粘性土中硬粘性土0.35-0.450.45-0.550.50-0.6530-5010-300-10土水一體中硬粘性土軟粘土超軟粘土0.55-0.650.65-0.750.70-0.855-100-50-

自重荷載自重荷載是沿襯砌軸線分布的豎直荷載，一次襯砌的自重荷載可按下式計(jì)算：

式中：—一次襯砌的自重—單位長(zhǎng)度襯砌的重力（KN/m）；—襯砌形心半徑（m）；—重力加速度（9.8/s2）；—一次襯砌的體密度（T/m3）上覆荷載地層反力施工荷載內(nèi)部荷載地震荷載

橫截蠅面的辯結(jié)構(gòu)快內(nèi)力圣計(jì)算目前，業(yè)單圓盾準(zhǔn)構(gòu)隧道始有以下蓬幾種管燈片環(huán)的施結(jié)構(gòu)計(jì)殿算模型調(diào)及方法睛：不考汪慮管由片接敬頭抗扎彎剛舊度降洞低，棒把管鏟環(huán)視旗為具仿有和海管片模主截遼面同站樣剛男度EI，且剛度本均勻的環(huán)吐，采用彈站性勻質(zhì)圓造環(huán)法或慣碼用計(jì)算法葛進(jìn)行計(jì)算項(xiàng)；考慮伏管片盤接頭錘抗彎芽剛度研降低鮮，把棵管環(huán)催視為砍是具戚有均營(yíng)勻抗脖彎剛雞度ηEI的環(huán)（η<羅1為彎曲啊剛度有剩效率）乖，考慮摸到錯(cuò)接神頭的接罷頭部分架彎矩的很分配，腔在從根罷據(jù)均勻彎曲謊剛度環(huán)計(jì)摘算出來(lái)的驢截面內(nèi)力土中，對(duì)彎花矩考慮一勻個(gè)增減（彎矩察的提高吃率）。假設(shè)管片封環(huán)是多鉸律環(huán)，采用暑彈性鉸圓穴環(huán)法進(jìn)行棕計(jì)算。假設(shè)管片欄環(huán)是具有往旋轉(zhuǎn)彈簧鏡的環(huán)，以賓剪切彈簧糞評(píng)價(jià)錯(cuò)接驅(qū)頭的拼接綠效應(yīng)，采距用梁彈簧矩模型進(jìn)行片計(jì)算。不同暗計(jì)算座方法貝的示繭意圖厚及荷矛載取矩值國(guó)別設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)土壓力及水壓力地基反力系數(shù)澳大利亞全周地基彈簧模型（MuirWood.Curtis法）平板加載和測(cè)量結(jié)果的逆解析切線方向與工作面是否完全結(jié)合，摩擦力作用上線的結(jié)合比利時(shí)Schulza-Duddeck法利用FEM校核無(wú)正確決定系數(shù)的方法奧地利全周地基彈簧模型Schulza-Duddeck法只考慮半徑方向上的反力英國(guó)通常為彈簧模型MuiWood的方法三軸試驗(yàn)或應(yīng)力計(jì)算得到的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系求解的地基反力系數(shù)。不考慮摩擦力美國(guó)彈性地基圓環(huán)法沒(méi)解答西德覆土2D；部分彈簧模型（頂端除外）覆土

2D；全周彈簧模型德國(guó)部分地基彈簧模型Schulza-Duddeck法,但是，不考慮切線方向的荷載沒(méi)解答法國(guó)全周地基彈簧模型或FEM中國(guó)彈性均質(zhì)圓環(huán)法或彈性較模型用垂直或水平荷載板荷載試驗(yàn)結(jié)果來(lái)求西班牙考慮了地基與襯砌的作用的Buqera的方法

只考慮半徑方向在軟藍(lán)土地危層中山，狀采用跡通縫對(duì)拼裝鳥(niǎo)的襯賤砌結(jié)綁構(gòu)可沿取單伙環(huán)按航自由酸變形菠的彈頑性均味質(zhì)圓店環(huán)、成彈性顯鉸圓箏環(huán)進(jìn)沉行計(jì)玩算分叨析；馬采用肢錯(cuò)縫數(shù)拼裝液的襯認(rèn)砌結(jié)日構(gòu)宜呼考慮究環(huán)間尾剪力納傳遞閑的影唐響。彈性均質(zhì)朝圓環(huán)法彈性蘭均質(zhì)占圓環(huán)故法的瀉結(jié)構(gòu)炮內(nèi)力豈計(jì)算臺(tái)模型如圖，，，由于象結(jié)構(gòu)洪及荷拜載對(duì)器稱，跑拱頂攜剪力引等于省零，禿整個(gè)般圓環(huán)毫為二妹次超思靜定殃結(jié)構(gòu)攝。根恭據(jù)彈漆性中贊心處殲的相遞對(duì)角掏變位脈和相潔對(duì)水躲平位添移等劃于零潔的條萍件，真可列誰(shuí)出力但法方非程：彈性鉸攪圓環(huán)法在實(shí)際煉工程中左，裝配咬式圓形籃管片的距接頭能繭夠承擔(dān)耀一定的滲彎矩、鋒軸力和男剪力，難且位移伏與相應(yīng)萍的內(nèi)力偏基本上竭呈線性袍關(guān)系，扁因此，艷可以將費(fèi)接頭簡(jiǎn)殿化為理冰想的彈占性鉸，圓并用接才頭的剛抽度系數(shù)K表示彈性舟鉸的剛度夜特征。不考擠慮水校平抗銀力時(shí)邊的內(nèi)柔力計(jì)游算將x1鑄,x2代入番疊加豈法得凝到的駐結(jié)構(gòu)攪任意鐵截面次上的改內(nèi)力乒計(jì)算鐵公式莖，得屯到各種荷館載作用傅下的內(nèi)睬力，其激公式為暈：上述荷示載作用昆下，水謎平直徑A處的躁位置排為：考慮句抗力渡時(shí)的組內(nèi)力抬計(jì)算當(dāng)襯砌是煎剛性無(wú)變遠(yuǎn)形時(shí)，隧膀道圓周承僑載的壓力濕為：襯砌與哈地層間丟的剪力孔為：被動(dòng)荷載煉（抗力）掀為為簡(jiǎn)化計(jì)乓算，利用托結(jié)構(gòu)和荷襖載的對(duì)稱意性，取1/漠4圓周進(jìn)行以計(jì)算。有謹(jǐn)疊加原理辭，所示的朱計(jì)算簡(jiǎn)圖妻。在荷載的作下在抗力荷揉載作用下艇：在荷載的作用下任意拌截面頑的內(nèi)篩力：A點(diǎn)的銳總變晌形為梁－彈?；赡Ｐ颓矣?jì)算法將管軋片主謹(jǐn)截面但簡(jiǎn)化其為圓龜弧梁軍或直差線梁襲構(gòu)架汁，將怕管片妙接頭拔看成僻是旋盟轉(zhuǎn)彈潔簧、甩環(huán)接項(xiàng)頭為編剪切訴彈簧仿，用敬有限罵元計(jì)茂算截善面內(nèi)鑼力，牧計(jì)算富荷載聽(tīng)可用祝慣用斷荷載沸系統(tǒng)呆或?qū)⒋旱鼗沽ψ秩繙?zhǔn)或部故分轉(zhuǎn)祥換成達(dá)地基意彈簧鳥(niǎo)。如借將旋云轉(zhuǎn)彈唯簧和喝剪切保彈簧普常數(shù)僅同時(shí)舉設(shè)定紀(jì)為零憐，該番方法梨基本珍上與艙多鉸淚環(huán)計(jì)堤算法羅相同；如將剪膨切彈簧向常數(shù)設(shè)敢定為零雨，將旋聾轉(zhuǎn)彈簧指常數(shù)設(shè)贊定為無(wú)帶窮大時(shí)侮，則與死剛度均磚勻環(huán)的臟計(jì)算法主相同?？ㄒ虼嗽撠?zé)方法不乞但包含伍了上述港兩個(gè)方違法，同足時(shí)還可鎖以利用敲管環(huán)接刃頭剛度她的大小拼表征錯(cuò)律接接頭枯的拼接穴效應(yīng)。結(jié)構(gòu)躲縱向片內(nèi)力遭計(jì)算梁-彈簧模下型梁-彈簧群模型激是將奴隧道葵作為昏一根廟梁，固將隧琴道周觸圍的界土體衡作為磨地基爹彈簧考作用先在梁頌上的占結(jié)構(gòu)崗模型隧道的等床效彈性彎勞曲剛度：縱向等究效彎曲嘉剛度有脈效率：有限脈元法有限單元摟法理論上異可考慮結(jié)妻構(gòu)計(jì)算時(shí)局的各種影蒸響因素，叛且目前有猾多種通用望程序作為窩計(jì)算平臺(tái)脅，其在隧尋道縱向計(jì)閥算領(lǐng)域獲懇得了一定薯的應(yīng)用，診但應(yīng)考慮疫盾構(gòu)隧道蟻結(jié)構(gòu)的非震連續(xù)性，塔如螺栓、懼縱橫向接宜縫等。管片桃接頭銀受力斬計(jì)算襯砌材料額允許應(yīng)力濟(jì)及構(gòu)造要刮求允許剛應(yīng)力混凝店土的驢允許浴應(yīng)力現(xiàn)場(chǎng)澆捕筑混凝蘆土的允擁許應(yīng)力鋼筋欺的允搜許應(yīng)些力螺栓申的允欺許應(yīng)示力設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度

4345485154容許彎曲抗壓應(yīng)力

1617181920基準(zhǔn)容許抗剪應(yīng)力（彎曲剪切）①

0.710.730.740.760.77容許粘著應(yīng)力（異性鋼筋）

22.12.12.22.2容許承壓應(yīng)力全部加載

1516171819局部加載

②其中現(xiàn)場(chǎng)拳澆筑腫混凝柏土的庭允許散應(yīng)力躲規(guī)定肆如表設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度

1821242730容許彎曲抗壓應(yīng)力

7891011基準(zhǔn)容許抗剪應(yīng)力（彎曲剪切）①

0.530.560.590.610.64容許粘著應(yīng)力（異性鋼筋）

1.41.51.61.71.8容許承壓應(yīng)力全部加載

678910局部加載

②其中螺栓的齊允許應(yīng)陸力如表鋼材種類應(yīng)力類別4.66.88.810.912.9允許抗拉應(yīng)力120210290380430允許抗剪應(yīng)力90150200270310其它設(shè)監(jiān)計(jì)細(xì)節(jié)頸及構(gòu)造或要求螺栓配語(yǔ)置注漿孔起吊環(huán)鋼制管充片及混京凝土平死板型管杏片螺栓移直徑螺栓直徑（mm）161820222427303336最小螺栓孔直徑（mm）1921-2323-2525-2727-2930-3233-3636-3939-41聯(lián)絡(luò)粗通道金結(jié)構(gòu)悉設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)延通道妖作為果災(zāi)害似情況往下的挪重要拿逃生辨通道敗，《地鐵設(shè)漲計(jì)規(guī)范》規(guī)定：悉“單線菌區(qū)間隧扣道之間叢，當(dāng)隧租道連貫六長(zhǎng)度大蹄于60接0m時(shí)，應(yīng)設(shè)鞠聯(lián)絡(luò)通道雅，并在通倍道兩端設(shè)潛雙向開(kāi)啟祝的甲級(jí)防?；痖T”，越國(guó)外相關(guān)展的規(guī)范中響均有類似顯的規(guī)定。聯(lián)絡(luò)劑通道若一般氏位于盒各段昏區(qū)間裝隧道烤的中撞部，則其位露置應(yīng)目選在戒地面佩交通公量和央地下圖管線狡較少挑處，僅以減明少施庫(kù)工時(shí)鋒的困衡難。哪地鐵把盾構(gòu)采隧道湖工程雅中常宮將其頸與地雜下泵菠站的推建設(shè)努結(jié)合劈燕起來(lái)尤，其測(cè)基本薄構(gòu)造史形式伴有全忽貫通率式、干上行翠側(cè)式葛泵站墊、下廊行側(cè)謙式泵舊站、準(zhǔn)上下驕行側(cè)霞式泵教站和厭深井頁(yè)側(cè)式孟泵站郵等5種形盜式：聯(lián)絡(luò)械通道喪與泵著站合快建的早型式揚(yáng)圖一般成，聯(lián)左絡(luò)通疤道斷竟可以擴(kuò)做成者矩形臨，從棉受力呢有利舌的角絨度，學(xué)也叫熟做成遇圓形治和直旗墻拱巡壽型。聯(lián)絡(luò)通挑道通常煎需要在瞎連續(xù)幾饒環(huán)管片女一側(cè)開(kāi)壟口進(jìn)洞賣施工。輸為滿足拘施工工誘藝和結(jié)活構(gòu)受力來(lái)的要求敞，這幾醬環(huán)管片熟通常采幫取與標(biāo)基準(zhǔn)環(huán)管刻片不同藝的構(gòu)造鼠形式和沫制造工唐藝，稱宮其為特古殊環(huán)管徐片，常穩(wěn)見(jiàn)特殊仗管片可周分為鋼劇管片環(huán)頂、鋼管群片+混凝土、起混凝土等睡。鋼管片炎環(huán)構(gòu)造板圖鋼管片+混凝薄土構(gòu)鈴造圖混凝土胃切割管誘片洞口燥加強(qiáng)構(gòu)參造三種特剩殊換管職片的優(yōu)搬缺點(diǎn)種類應(yīng)用情況及其優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用中的問(wèn)題鋼管片環(huán)國(guó)內(nèi)外曾廣泛應(yīng)用，北京地鐵五號(hào)線中普遍采用。聯(lián)絡(luò)通道設(shè)計(jì)位置的相鄰兩環(huán)管片全部采用鋼材加工而成，最為開(kāi)口環(huán)管片強(qiáng)度高鋼管片加工精度要求高，造價(jià)高；防腐防銹處理難度大，影響結(jié)構(gòu)耐久性鋼管片+混凝土管片環(huán)在北京地鐵四、十號(hào)線中均有應(yīng)用。拼裝通過(guò)提前調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)保證開(kāi)口就位精度。較鋼管片有效降低了造價(jià)開(kāi)口管片和與其相連的鄰接塊圓心角與混凝土管片不同，無(wú)法利用既有模具生產(chǎn)，耐久性仍難保證混凝土切割管片在國(guó)內(nèi)外地鐵項(xiàng)目中應(yīng)用逐漸增多。這種方式造價(jià)較為低廉；采取現(xiàn)場(chǎng)切割的辦法形成洞口，對(duì)管片拼裝就位精度沒(méi)有特殊要求，開(kāi)洞靈活管片切割時(shí)，需架設(shè)臨時(shí)支撐，以保證施工期間盾構(gòu)隧道的穩(wěn)定特殊襯砌覺(jué)環(huán)管片宜使采用鋼筋怪混凝土材泥料制造，哭以提高構(gòu)番件耐久性氧，方便生虛產(chǎn)、拼裝哈，降低工什程造價(jià)。卸鋼管片強(qiáng)嘆度較高，結(jié)且可以預(yù)達(dá)制洞口，條將洞口封偶堵塊拆卸統(tǒng)之后就可攏進(jìn)洞開(kāi)挖黨；鋼管片感縱向螺栓掃孔數(shù)量比務(wù)混凝土管閉片增加一浩倍，既可熄以提高鋼沒(méi)管片之間撒的連接強(qiáng)息度，又可鵝以提高開(kāi)照口就位精軌度。但是把，由于鋼聞管片采用建與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)高混凝土管桃片相同的恭構(gòu)造和精緒度，其加坡工精度達(dá)風(fēng)到了模版脂級(jí)，造價(jià)內(nèi)昂貴，大歌量使用很引不經(jīng)濟(jì)；占另外，鋼丸管片防腐拐防銹處理鉆難度高，念實(shí)際效果狗不理想。結(jié)合鋼筋敬混凝土和溉鋼管片各思自的優(yōu)缺留點(diǎn)，特殊款襯砌環(huán)管序片可優(yōu)化供成“鋼管乒片+混凝土準(zhǔn)管片”發(fā)的組合捏形式。哈開(kāi)口管稠片和與銹其相連佩的鄰接槽塊圓心娛角與混低凝土管智片不同散，無(wú)法緊利用既撓有模具齊生產(chǎn)，堵仍采用疊鋼材加陳工，其蛋它管片骨使用混津凝土管辟片代替墾。特殊外環(huán)管宋片采因用與桐標(biāo)準(zhǔn)羽環(huán)相狀同的旱環(huán)寬啟、壁臣厚、曾內(nèi)外篩徑以貝及大補(bǔ)致相趁同的唯分塊袋角度黨，可眨以滿宵足盾導(dǎo)構(gòu)機(jī)魚(yú)的掘勢(shì)進(jìn)和轟拼裝其要求兔，并框保證貓隧道狼限界窯的平顏?lái)?。騾采用肚相同添的管制片端援面?gòu)較造，盜拼裝奔時(shí)可經(jīng)以使市用通除用的味連接師構(gòu)件除和防算水材境料，陪并保區(qū)證接喇縫質(zhì)日量。平板役形鋼滲筋混替凝土否管片雕設(shè)計(jì)教實(shí)例設(shè)計(jì)穴條件作用于念管片襯暫砌體的錢外荷載追的計(jì)算管片嘆環(huán)截墳面內(nèi)土力計(jì)悟算主體應(yīng)噴力管片接頭捐螺栓的設(shè)掌計(jì)對(duì)千胞斤頂樣推力羨的研病究設(shè)計(jì)條件管片唇設(shè)計(jì)閉條件項(xiàng)目取值項(xiàng)目取值項(xiàng)目取值管片外徑管片寬管片厚（主梁高）覆土厚度地下水位13標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)值30土單位體積質(zhì)量1.8t/m3土浮重0.8t/m3土摩擦角32土的粘聚力0地基反力系數(shù)20N/cm3側(cè)向土壓系數(shù)0.5上部荷載10MPa千斤頂推力106N×10土質(zhì)砂質(zhì)土設(shè)計(jì)華條件構(gòu)件木的容比許應(yīng)訪力構(gòu)件應(yīng)力鋼材SM混凝土鋼筋SD345螺栓4.66.88.810.9壓應(yīng)力（×105Pa）19001502000————拉應(yīng)力（×105Pa）1900—20001200180024003000剪應(yīng)力（×105Pa）———800110015001900作用窄于管鑰片襯洲砌體饑的外耐荷載掠的計(jì)蹦算由于假鑒定土質(zhì)遷為砂質(zhì)驚土，所旨以土壓批和水壓家按水土峽分離處綁理。垂刮直土壓照的計(jì)算椅采用Ter趨zag永hi公式妙中的兼松動(dòng)愉土壓辱。土的松動(dòng)話高度系數(shù)（7-笑28）（7-2鏡8a）計(jì)算結(jié)果巡壽為，土的毅松動(dòng)高度4.援51含8m，不泳足管雕片外恭徑的擱兩倍衰。故每取最霧小松鬧動(dòng)高能度等益于管扇片外球徑的山兩倍墊，則6.7>嗓4.51尖8m荷載的歪計(jì)算土反力和畫位移假定作用峰于兩側(cè)的拍水平土反鹿力是隨著躲襯砌向地肯基內(nèi)位移炭產(chǎn)生的，扔在襯砌水偉平直徑的冊(cè)上下中貓心角范圍慈內(nèi)呈三角逗形（以水滾平直徑上句的點(diǎn)為頂陡點(diǎn)）分布乘。水平直桐徑上點(diǎn)的撈土反力與雜襯砌向地蓮基內(nèi)的水當(dāng)平位移成財(cái)正比，考霜慮了土反借力的位移耗：（7-29）式中：——土水勇壓力場(chǎng)引起東的摩點(diǎn)位親移；——土反力引侮起的與上老述方向相逗反的點(diǎn)添位移0.描00防01坑63晌74哭m作用于管株片襯砌體腳的外荷載興的計(jì)算土反扶力和抽位移土質(zhì)條件土反姐力荷載駱?lè)植妓蓜?dòng)高慌度管片環(huán)截置面內(nèi)力計(jì)委算管片殿的主雁截面管片環(huán)信截面內(nèi)絞力計(jì)算外荷載在粗管片環(huán)上辦產(chǎn)生的截亮面力，采占用常規(guī)計(jì)而算法計(jì)算述：（×104N.m/m）（×104N/m）（×104N/m）00.65227.8000.000100.59627.906-0.393200.43928.202-0.705300.21228.636-0.87740-0.03929.131-0.876500.26529.605-0.71260-0.42929.988-0.436