北京地鐵礦山法區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計指南

北京地鐵礦山法區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計指南（草稿）石家莊鐵道學院二00六年七月TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1設(shè)計原則 1\o"CurrentDocument"2有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)指標 2\o"CurrentDocument"3礦山法區(qū)間隧道構(gòu)造 34設(shè)計荷載???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5\o"CurrentDocument"5初期支護設(shè)計計算方法 18\o"CurrentDocument"6二次襯砌設(shè)計計算方法 221設(shè)計原則1.1地下鐵道車站和區(qū)間主要構(gòu)件設(shè)計使用年限為100年。根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求，采取有效措施，保證結(jié)構(gòu)強度、剛度，滿足結(jié)構(gòu)耐久性要求。1.2根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件及城市規(guī)劃要求，結(jié)合周圍地面建筑物、地下構(gòu)筑物、管線和公交狀況，通過對技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)保及使用功能的綜合比較，合理選擇結(jié)構(gòu)形式。1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足施工、運營、城市規(guī)劃、環(huán)境保護、防水、防火、防迷流、防腐蝕和人民防空的要求。1.4結(jié)構(gòu)的凈空尺寸除應(yīng)滿足建筑限界要求外，尚應(yīng)考慮施工誤差、測量誤差、結(jié)構(gòu)變形和沉陷等因素。1.5斷面形狀和襯砌形式應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、埋深、施工方法等條件，從地層穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)受力合理和環(huán)境保護等方面綜合確定。1.6施工引起的地層沉降應(yīng)控制在環(huán)境條件允許的范圍內(nèi)。根據(jù)周圍環(huán)境、地面建筑物和地下管線對施工變形的敏感程度，采取穩(wěn)妥可靠的預測預報措施。區(qū)間隧道暗挖施工地面沉降控制標準應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件認真分析確定，一般路面宜控制在30mm以內(nèi)，當穿越重要地面建筑物或地下管線時，上述數(shù)值應(yīng)按照允許的條件確定。1.7隧道建設(shè)應(yīng)盡量考慮減少施工中和建成后對環(huán)境造成的不利影響，并考慮市政規(guī)劃建設(shè)引起周圍環(huán)境的改變對地鐵結(jié)構(gòu)的影響。2有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)指標2.1地下鐵道區(qū)間主體工程等級為一級、防水等級為二級，耐火等級為一級。2.2隧道結(jié)構(gòu)的抗震等級按二級考慮，按抗震烈度8度設(shè)防。2.3人防等級按5級設(shè)防，結(jié)構(gòu)設(shè)計按5級人防的抗力標準進行驗算。2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計在滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)地下水水位和地下水腐蝕性等情況，滿足防水和防腐蝕設(shè)計的要求。當結(jié)構(gòu)處于有腐蝕性地下水時應(yīng)采取抗侵蝕措施，混凝土抗侵蝕系數(shù)不低于0.8。2.5在永久荷載基本荷載組合作用下，應(yīng)按荷載效應(yīng)標準組合并考慮長期作用影響進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫驗算。二類環(huán)境混凝土構(gòu)件的裂縫寬度（迎土面）應(yīng)不大于0.2mm，一類環(huán)境（非迎土面及內(nèi)部混凝土構(gòu)件）混凝土構(gòu)件的裂縫寬度均應(yīng)不大于0.3mm。當計及地震、人防或其它偶然荷載作用時，可不驗算結(jié)構(gòu)的裂縫寬度。3礦山法區(qū)間隧道構(gòu)造3.1區(qū)間直線段隧道建筑限界區(qū)間隧道的建筑限界是根據(jù)已定的車輛類型、行車速度、受電方式、施工方法及地質(zhì)條件等按不同結(jié)構(gòu)形式進行確定的。馬蹄形隧道建筑限界。馬蹄形隧道斷面需根據(jù)地層條件來確定其形式，根據(jù)北京的地層條件，一律設(shè)置仰拱。仰拱曲率，可根據(jù)地層條件、隧道埋深及其寬度、軌道構(gòu)造高度、排水溝深度等條件確定。采取A型車接觸軌下部受流方式的礦山法隧道，其建筑限界最大寬度為4820mm，最大高度為5160mm，見圖3-1。RR4795圖3-1馬蹄形隧道建筑界限圖 90R=53RR4795圖3-1馬蹄形隧道建筑界限圖 90R=533.2隧道內(nèi)輪廓尺寸與斷面形式直線段隧道根據(jù)隧道建筑限界和隧道結(jié)構(gòu)受力合理性要求，逐漸定型如圖3-2和圖3-3所示。曲線段隧道內(nèi)外側(cè)按曲線半徑分別給予加寬。

根據(jù)淺埋、松散地層的受力特征，為使結(jié)構(gòu)受力合理和施工方便，多年施工實踐逐漸形成了圖3-2和圖3-3所示的五心圓墻腳圓角型和墻腳直角型兩種曲墻帶仰拱結(jié)構(gòu)型式。墻腳圓角型受力合理，但施工工藝相對復雜，墻腳百角型施工工藝簡單，但二襯百角處需通過局部布筋方式提高其受力能力。圖3-3墻腳直角型斷面圖3-2圖3-3墻腳直角型斷面圖3-2墻腳圓角型斷面3.3隧道襯砌形式一般采用復合式襯砌，初期支護由型鋼格柵、鋼筋網(wǎng)與噴射混凝土組成，二次襯砌采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。初期支護與二次襯砌間鋪設(shè)全包防水層。輔助性措施有：注漿小導管等超前支護，鎖腳錨桿、加固注漿、回填注漿等。4設(shè)計荷載4.1荷載分類和荷載組合隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載類型及名稱應(yīng)按表4-1采用。隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載組合系數(shù)按表4-2采用。結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)按結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的最不利工況進行組合，確定組合系數(shù)并進行計算。決定荷載的數(shù)值時，應(yīng)考慮施工和使用過程中發(fā)生的變化。表4-1地下結(jié)構(gòu)荷載分類表何載類型荷載名稱永久何載結(jié)構(gòu)自重地層壓力結(jié)構(gòu)上部和受影響范圍內(nèi)的設(shè)施及建筑物壓力水壓力及浮力混凝土收縮及徐變影響預加應(yīng)力設(shè)備重量地基下沉影響可變何載基本可變荷載地面車輛荷載及其動力作用地面車輛荷載引起的側(cè)向土壓力地鐵車輛荷載及其動力作用人群荷載其它可變荷載溫度變化影響施工荷載偶然荷載地震荷載沉船、拋錨或河道疏浚產(chǎn)生的撞擊力等災(zāi)害性荷載注：1設(shè)計中要求考慮的其他荷載，可根據(jù)其性質(zhì)分別列入上述三類荷載中；2表中所列荷載未加說明者，可根據(jù)國家有關(guān)規(guī)范或根據(jù)實際情況確定；3施工荷載包括：設(shè)備運輸及吊裝荷載，施工機具及人群荷載，施工堆載，相鄰施工的影響，盾構(gòu)法或頂進法施工的千斤頂頂力及壓漿荷載，沉管拖運、沉放和水力壓接等荷載。4.2地層壓力(1)地鐵隧道豎向土壓力計算公式為：TOC\o"1-5"\h\zW h<D\o"CurrentDocument"b=[y(h+K)(1-Kh-K) D<h<D (4-1)▼ y(D+K3)(1-Kd-K)h>D1\o"CurrentDocument"I1 3 11 2 1

4-2荷載組合系數(shù)表式(4-1)中，y式(4-1)中，y——為圍巖容重；h——隧道上覆土層厚度;D——斷面寬度；-——圍巖內(nèi)摩擦角；c——圍巖內(nèi)聚力；H斷面高度；苴中 tan-tan2(45。--)氣 2a1K=K1D+K2D；D=性31-KD-K2 1 2K1K2-KK 1—3c[1-2tan-tan(45。--)]2ay=D2+Htan(45o--)；2序號何載組合永久何載偶然荷載可變何載地震荷載人防何載1基本組合構(gòu)件強度計算1.35(1.0)1.42短期效應(yīng)組合構(gòu)件抗裂驗算1.01.03長期效應(yīng)組合構(gòu)件變形驗算1.00.5?0.8一—4抗震偶然組合構(gòu)件強度驗算1.35(1.0)1.35人防偶然組合構(gòu)件強度驗算1.35(1.0)1.06基本組合抗浮穩(wěn)定驗算1.0豎向荷載與隧道埋深的關(guān)系如圖4-1所示曲線。(2)地層側(cè)向壓力：式中，a——洞頂?shù)貙又腥我恻c的垂直壓力;式中，a——洞頂?shù)貙又腥我恻c的垂直壓力;(4-12)隧道高度內(nèi)各地層內(nèi)摩擦角的層厚加權(quán)平均值；其它符號同圖4-2車輛荷載單輪壓力計算圖式p= ^X 圖4-2車輛荷載單輪壓力計算圖式p= ^X 七 (a+1.4Z)(b+1.4Z)兩個以上輪壓傳遞的豎向壓力（圖4-3）圖4-3車輛荷載多輪壓力計算圖式Zoz刖。4.3地面荷載和施工機械等引起的附加壓力4.3.1豎向壓力在道路下方的地下結(jié)構(gòu)，地面車輛及施工荷載可按20kPa的均布荷載取值，并不計沖擊壓力的影響。覆土埋深低于1.0m時按實際情況考慮公路車輛或施工機械荷載，并考慮沖擊壓力的影響。般情況下，車輛荷載可按下述方法簡化為勻布荷載:單個輪壓傳遞的豎向壓力（圖4-2）(4-3)p= U (4-4)織(a+1.4Z)(nb+尸d+1.4Z)i式中，poz——地面車輛傳遞到計算深度Z處’的豎向壓力；po——車輛單個輪壓，按通行的汽車等級采用；z——隧道覆土厚度；a，b——地面單個輪壓力的分布長和寬度；d.——地面相鄰兩個輪壓的凈距；n 輪壓的數(shù)量；Ho——車輛荷載的動力系數(shù)，可參照表4-1選用。表4-1 地面車輛荷載的動力系數(shù)覆蓋層厚度(m)<0.250.300.400.500.6030.70動力系數(shù)101.301.251.201.151.051.00注：本表取自《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(BGJ69-84)當覆蓋層厚度較小時，即兩個輪壓的擴散線不相交時，可按局部勻布壓力計算。當無覆蓋層時，地面車輛荷載則按集中力考慮，并用影響線加載的方法求出最不利荷載位置。4.3.2車輛荷載的側(cè)向壓力地面車輛荷載傳遞到地下結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力，可按下式計算:(4-5)式中符號意義同前。4.4地層被動壓力隧道結(jié)構(gòu)底層被動土壓力為其向地層方向產(chǎn)生的位移與地層彈性抗力系數(shù)的乘積，即：b=k& (4-6)式中，k一地層的彈性抗力系數(shù)(pa/m)，可用地質(zhì)勘察基床系數(shù)代替。在隨機性計算中，k值變異系數(shù)可參考表4-2和表4-3采用。

表4-2?直基床系數(shù)(MPa/m)統(tǒng)計結(jié)果表層號累計深度/m巖層名稱垂直基床系數(shù)(MPa/m)平均值變異系數(shù)子樣數(shù)子樣組數(shù)①2.7689填土②5.1007粉土、粘土、粉質(zhì)粘土20.15000.48582020②37.1927粉細砂29.16670.153966③11.6213粉土、粉質(zhì)粘土40.26460.3494173148③313.4584粉細砂30.96430.32645656④17.0801粘土、粉質(zhì)粘土35.85990.24849483④119.1153粉土38.85660.37285353④321.9225粉細砂31.38420.22975757④423.7347中粗砂35.45040.18362525⑤28.1497卵石、圓礫68.48300.19664746⑤129.8067中粗砂38.62500.12614040⑤231.6000粉細砂33.63890.12503636⑥35.4953粘土、粉質(zhì)粘土42.94990.2030210135⑥137.9174粉土48.62130.207115079⑥239.3299粉細砂42.75000.379388⑥340.7534細中砂40.15680.28633434⑦46.1734卵石、圓礫80.42540.15357167⑦146.5596粉細砂38.80600.30355858⑦348.9280中粗砂46.06250.27454848⑦450.6280粉土51.18900.22232121⑦552.0940粘土、粉質(zhì)粘土41.65630.17331919⑧54.2485粉土52.62420.22723333⑧157.2941粉質(zhì)粘土43.06330.19747372⑧258.8197細中砂37.00000.40601111⑨64.3708卵石、圓礫84.33330.25373030⑨166.8165粉細砂29.33330.380033⑨268.9122中粗砂39.00000.133244⑩71.4518粘土、粉質(zhì)粘土41.30280.21451818⑩173.4587粉土50.62500.077188⑩475.9645粉細砂75.00000.000033(11)178.2733粉細砂(11)482.0429卵石圓礫30.00000.000011(12)84.1929粉質(zhì)粘土50.00000.000044

表4-3^平基床系數(shù)(MPa/m)統(tǒng)計結(jié)果表層號累計深度/m巖層名稱水平基床系數(shù)(MPa/m)平均值變異系數(shù)子樣數(shù)子樣組數(shù)①2.7689填土②5.1007粉土、粘土、粉質(zhì)粘土20.15000.48582020②37.1927粉細砂29.16670.153966③11.6213粉土、粉質(zhì)粘土40.26460.3494173148③313.4584粉細砂30.96430.32645656④17.0801粘土、粉質(zhì)粘土35.85990.24849483④119.1153粉土38.85660.37285353④321.9225粉細砂31.38420.22975757④423.7347中粗砂35.45040.18362525⑤28.1497卵石、圓礫68.48300.19664746⑤129.8067中粗砂38.62500.12614040⑤231.6000粉細砂33.63890.12503636⑥35.4953粘土、粉質(zhì)粘土42.94990.2030210135⑥137.9174粉土48.62130.207115079⑥239.3299粉細砂42.75000.379388⑥340.7534細中砂40.15680.28633434⑦46.1734卵石、圓礫80.42540.15357167⑦146.5596粉細砂38.80600.30355858⑦348.9280中粗砂46.06250.27454848⑦450.6280粉土51.18900.22232121⑦552.0940粘土、粉質(zhì)粘土41.65630.17331919⑧54.2485粉土52.62420.22723333⑧157.2941粉質(zhì)粘土43.06330.19747372⑧258.8197細中砂37.00000.40601111⑨64.3708卵石、圓礫84.33330.25373030⑨166.8165粉細砂29.33330.380033⑨268.9122中粗砂39.00000.133244⑩71.4518粘土、粉質(zhì)粘土41.30280.21451818⑩173.4587粉土50.62500.077188⑩475.9645粉細砂75.00000.000033(11)178.2733粉細砂(11)482.0429卵石圓礫30.00000.000011(12)84.1929粉質(zhì)粘土50.00000.0000444.5地震荷載在襯砌結(jié)構(gòu)橫截面的抗震設(shè)計和抗震穩(wěn)定性檢算中采用地震系數(shù)法(慣性力法)，即靜力法；驗算襯砌結(jié)構(gòu)沿縱向方向的應(yīng)力和變形則用地層位移法，即擬靜力法。等代的靜地震荷載包括：結(jié)構(gòu)本身和洞頂上方土柱的水平、垂直慣性力以及主動土壓力增量。由于地震垂直加速度峰值一般為水平加速度的1/2~2/3,而且也缺乏足夠的地震記錄，因此對震級較小和對垂直地震振動不敏感的結(jié)構(gòu)，可不考慮垂直地震荷載的作用。只有在驗算結(jié)構(gòu)的抗浮能力時才計及垂直慣性力。水平地震荷載可分為垂直和沿著隧道縱軸兩個方向進行計算。4.5.1隧道橫截面上的地震荷載(垂直隧道縱軸)結(jié)構(gòu)的水平慣性力作用在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)重心處的地震慣性力一般可表示為：F=Lq=KCQ (4-7)式中，T——作用于結(jié)構(gòu)的地震加速度；g——重力加速度；Q 構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的重量；K 與地震加速度有關(guān)的地震系數(shù)。對于隧道結(jié)構(gòu)，我們可以將其具體化并簡化如下：(a)馬蹄形曲墻式襯砌，見圖4-4，其勻布的水平慣性力為：(4-8)F=nKh(4-8)F2=nKh式中，門式中，門c規(guī)范中建議，對于巖石地基，門=0.2，非巖石地基，門=0.25；-水平地震系數(shù)，7度地區(qū)，氣=0.1；8度地區(qū)，氣=0.2；9度

地區(qū)，K=0.4；m1——拱墻部分襯砌質(zhì)量；H——拱墻部分襯砌的高度；m2——仰拱質(zhì)量；f——仰拱的矢高。(b)圓形襯砌，見圖4-5，其勻布的水平慣性力為:?=門K^帶 (4-9)式中，m——襯砌質(zhì)量；圖4-5圓形襯砌的地震荷載圖式^_12^nHB箜圖4-5圓形襯砌的地震荷載圖式^_12^nHB箜2耳2一二日FTm畢2綽2一二二日一a牛2螞筆2圖4-4馬蹄形襯砌的地震荷載圖式(c)矩形襯砌，見圖4-6,其水平慣性力分三部分:4=*"F12=^Khmhg^ (4-10)F3=門Kmg式中，F(xiàn)1、F3——頂、底的水平慣性另，作為集中力考慮，作用在頂、底1 1 板的軸線處；圖4-6矩形框架的地震荷載圖式F：——圖4-6矩形框架的地震荷載圖式mt、mb——頂和底板質(zhì)量；mw 邊、中墻質(zhì)量；hW——邊墻凈高。洞頂上方土柱的水平慣性力F=nKmg (4-11)式中，m——上方土柱的重量。主動側(cè)向土壓力的增量地震時地層的內(nèi)摩擦角要發(fā)生變化，由原來的(p值減少為(9-仞，其中月為地震角，在7度地震區(qū)&=\°30'；8度處片3°；9度處片6°。因此，結(jié)構(gòu)一側(cè)的主動側(cè)向土壓力增量為：=q (4-12)其中，X=tan2(45°-!|)；入'=tam(45。一 )。而結(jié)構(gòu)另一側(cè)的主動土側(cè)向土壓力增量可按上述值反對稱布置。隧道上方土柱的垂直慣性力，其一般公式為：『* (4-13)式中，Kv——垂直地震系數(shù)，一般取K=§?2|h；Q——隧道上方土柱的重量。72 3由于垂直慣性力僅在驗算結(jié)構(gòu)抗浮能力時需要考慮，因此，即可按集中力考慮。4.5.2沿隧道縱軸方向的地震荷載地震動的橫波與隧道縱軸斜交或正交，或地震動的縱波與隧道縱軸平行或斜交，都會沿隧道縱向產(chǎn)生水平慣性力，使結(jié)構(gòu)發(fā)生縱向拉壓變形，其中以橫波產(chǎn)生的縱向水平慣性力為主。地震波在沖積層中的橫波波長約為160m左右。因此，孫鈞院士在其《地下結(jié)構(gòu)》一書中建議：計算縱向水平慣性力時，對區(qū)間隧道可按半個波長的結(jié)構(gòu)重量考慮，即T=門K(W) (4-14)式中，W一隧道結(jié)構(gòu)每延米的重量」其它符號意義同前。4.6水壓力及浮力靜水壓力可使隧道結(jié)構(gòu)的軸力加大，對抗彎性能差的混凝土結(jié)構(gòu)來說，相當于改善了它的受力狀態(tài)，因此，計算靜水壓力時，則須按可能出現(xiàn)的最低水位考慮。而驗算隧道結(jié)構(gòu)的抗浮能力時，則須按可能出現(xiàn)的最高水位考慮。

計算靜水壓力時，兩種方法可供選擇，一種是和土壓力分開計算；另一種是將其視為土壓力的一部分和土壓力一起計算。對于砂性土可采用第一種方法。粘土地層（含粉質(zhì)粘土）中施工階段按水土合算，使用階段按水土分算。水土分算時，地下水位以上的土采用天然重度『，水位以下的土采用有效重度『計算土壓力，另外再計算靜水壓力的作用。水土合算時，地下水位以上的土與前者相同，水位以下的土采用飽和重度『s計算土壓力，不計算靜水壓力。其中土的有效重度丫'為：y'=『s7w （4-i5）式中yw一水的重度，一般yw50KN/m。兩種計算靜水壓力的方法的差異示于圖4-7中。（b）水土合算（b）水土合算圖4-7兩種計算靜水壓力方法4.7人防荷載地下結(jié)構(gòu)在規(guī)定需要考慮戰(zhàn)時防護的部位，作用在結(jié)構(gòu)上的等效荷載按人防規(guī)范的有關(guān)規(guī)定計算。5級人防地面空氣沖擊波峰值△Pm=10KPa。4.8鄰近地面設(shè)施及建筑物壓力荷載隧道穿越或鄰近地面高大建筑物，應(yīng)考慮鄰近地面建筑物地基應(yīng)力荷載所引起的附加荷載。按土力學理論，假定地基為各向同性半無限體，在

不同地面荷載作用下，地基中任一點所引起的附加應(yīng)力，布內(nèi)斯克(Boussinesq)解為基礎(chǔ)推導求解。地面帶狀均布荷載地面帶狀均布荷載作用下，如圖4-8所示，隧道拱頂任一點地層所引起的附加應(yīng)力Q為：(4-6)b=丑fe2cos20dQ=—[sin(0-0)-cos。+0)+(0-(4-6)°1式中：0】和02一過N點的垂線與N點至荷載兩側(cè)點連線的夾角;——建筑物地基應(yīng)力：z一覆土埋深。b圖4b圖4—8帶狀均布荷載地基附加應(yīng)力計算圖示矩形均布荷載日前對矩形面積均布荷載作用下，土中任一點N的b已有解，但公式計算比較復雜，計算時常用圖表來進行。下面來討論如何用表計算矩形面積角點下的b^。矩形均布荷載角點下深度z處的bz，可用下式表示：b=k-pa2z a其中k=f(b'b)，a和b為面積荷載的長和寬，見圖4-9(a)，根據(jù)b和

2zkf與，則中心點下-必萬，從表3-4中可直接查到矩形面積荷載角點下的應(yīng)力系數(shù)k,從而算出。。有了角點下的應(yīng)力計算公式，其它任一點下的應(yīng)力，可用疊加原理求得。如圖4-9(b)所示，為求矩形(a?b)面積荷載中心點下的kf與，則中心點下-必a°廣4(b'b)p。又如圖4-9所示，為求矩形面積外任意點M下的°，可按圖上虛線過M點分成若干面積，則M點下的°可由幾個矩形面積角點下的°相疊加而成，即°廣KM°廣KM6—k23M5-k74M6+七M5)'P圖4-9矩形均布荷載角點下和任一點下的應(yīng)力(a)角點下應(yīng)力；(b)中點下應(yīng)力；(c)任一點下應(yīng)力上式中k的腳標表示所代表的面積，如七壞表示矩形面積13M6的角點應(yīng)力系數(shù)，按每個面積的長邊和短邊比及深度和短邊之比，由表4-4中查得。用表時要注意表中之b永遠代表短邊。

表4-4矩形均布荷載角點下應(yīng)力系數(shù)表\a/bz/b'、1.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.04.06.08.010.00.00.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.2500.20.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.2490.40.2400.2420.2430.2430.2440.2440.2440.2440.2440.2440.2440.2440.2440.2440.2440.60.2230.2280.2300.2320.2320.2330.2330.2340.2340.2340.2340.2340.2340.2340.2340.80.2000.2080.2120.2150.2170.2180.2180.2190.2190.3100.2200.2200.2200.2200.2201.00.1750.1850.1810.1960.1980.2000.2010.2020.2030.2030.2030.2040.2050.2050.2051.20.1520.1630.1710.1760.1790.1820.1840.1850.1860.1870.1870.1880.1890.1890.1891.40.1310.1420.1510.1570.1610.1640.1670.1690.1700.1710.1710.1730.1740.1740.1741.6Q112(WQ耘0.1400.1450.1480.1510.1530.1550.1560.1570.1590.1600.1600.16018C097Q108Q1170.1240.1290.1330.1370.1390.1410.1420.1430.1460.1480.1480.148200C8!0095Q1030.1100.1160.1200.1240.1260.1280.1300.1310.1350.1370.1370.1372400640073008100880.0930.0980.1020.1050.1070.1090.1110.1160.1180.1190.1192800500058006500710.0760.0810.0840.0880.0900.0920.0940.1000.1040.1050.105320000047005300580.0630.0670.0700.0740.0760.0790.0810.0870.0920.0930.093360032500B80030080.0520.0560.0590.0620.0650.0670.0690.0760.0820.0830.0844.00.0270.03200360000.0440.0470.0510.0540.0560.0590.0600.0670.0730.0750.0765.00.0180.021002400270.0300.0330.0360.0380.0400.0420.0440.0500.0570.0600.0616.00.0130.0150.0170.0200.0220.0240.0260.0280.0290.0310.0330.0390.0460.0490.0517.00.0090.0110.0130.0150.0160.0180.0200.0210.0220.0240.0250.0310.0380.0410.0438.00.0070.0090.0100.0110.0130.0140.0150.0170.0180.0190.0200.0250.0310.0350.0379.00.0060.0070.0080.0090.0100.0110.0120.0130.0140.0150.0160.0200.0260.0300.03210.00.0050.0060.0070.0070.0080.0090.1000.0110.0120.0130.0130.0170.0220.0260.0285初期支護設(shè)計計算方法5.1一般規(guī)定設(shè)計基準期地鐵的主體結(jié)構(gòu)工程(區(qū)間隧道屬地鐵的主體結(jié)構(gòu))，設(shè)計使用年限為100年。礦山法隧道在預設(shè)計和施工階段，應(yīng)對初期支護的穩(wěn)定性進行判別。礦山法隧道初期支護應(yīng)考慮受施工期間的全部荷載，并對控制地層變形起主要作用。礦山法隧道初期支護參數(shù)可采用工程類比法確定，施工中通過監(jiān)測進行修正。淺埋、大跨度、地層條件復雜的結(jié)構(gòu)，應(yīng)通過理論計算進行檢算。隧道周邊地層是隧道支護體系中的組成部分，開挖輪廓形狀應(yīng)盡可能保持平整、圓順，避免出現(xiàn)隅角及局部應(yīng)力集中，例如底板與邊墻的隅角形狀應(yīng)確保圓順，確保地層的承載效應(yīng)。隧道初期支護的主要功能是確保地層與初期支護的承載效應(yīng)，在構(gòu)造上必須與地層成為一體，協(xié)調(diào)工作?？紤]結(jié)構(gòu)耐久性要求，提高砼密實性，抗?jié)B等級不低于S6,初期支護內(nèi)外側(cè)鋼筋保護層厚度不少于40mm。5.2初期支護結(jié)構(gòu)計算模擬礦山法地鐵隧道埋深淺，水土作用荷載較為明確，支護結(jié)構(gòu)厚度較大，隧道支護后獨立承受上覆地層水土壓力作用時間較長，因此，常用的“荷載一結(jié)構(gòu)”和“地層一結(jié)構(gòu)”兩種計算模式均可采用。檢算初期支護強度時，宜采用相對簡單的“荷載一結(jié)構(gòu)”計算模式。

檢算初期支護后地層變形及支護剛度時，宜采用“地層一結(jié)構(gòu)”計算模式。在分析施工過程中的地層變形情況時，還應(yīng)考慮超前支護和超前加固的作用。5.3支護強度檢算方法計算荷載采用“荷載一一結(jié)構(gòu)”模型，作用在初期支護上的荷載有永久荷載的地層壓力、結(jié)構(gòu)自重及地層被動壓力，可變荷載的地面車輛荷載及其動力作用，不計水壓力、偶然荷載等其它荷載。計算模型初期支護結(jié)構(gòu)按40-60個梁等分單元，拱部的90°(自動試算確定)范圍不設(shè)彈性鏈桿，側(cè)邊加水平鏈桿，底邊加豎百鏈桿。對于墻腳為圓角形支護，圓角(54°29’49”)處各節(jié)點同時采用水平鏈桿和豎百鏈桿，計算模型如圖5-1和圖5-2所示。對于隅角型斷面(如四、五號線)，計算模型如圖5-2所示。圖5-2隅角型斷面計算模型圖5-2隅角型斷面計算模型截面強度檢算方法根據(jù)《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》(TB10003—2001)，鋼筋混凝土矩形截面的

偏心受壓構(gòu)件的計算公式：大偏心受壓構(gòu)件(尤<0.55.))時，KNe<Rbx(hKNe<Rbx(h-x/2)+RA(h-a')小偏心受壓構(gòu)件(x>0.55h0))時，0 ''0式中，K安全系數(shù);KNe<0.05Rbh2+R，A(h0-a)(5-1)(5-2)N 軸向力；b——截面的寬度；h——截面的厚度；h