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地鐵區間隧道的結構設計(1)-資料下載頁

2025-12-30 14:35本頁面

　　

【正文】 — 襯砌厚度； Rc —— 隧道橫斷面中心線半徑。地面超載 P0一般取 10kN/m2。結構自重作用在隧道橫斷面形心上的豎向荷載為 (45) (46) 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計，以下取水下濕容重；，且等于覆土層的壓力； 2D(D為襯砌外徑），則按太沙基公式計算折減后的豎向土壓力。折減后的覆土層厚度 h0按下式計算。地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計式中： c—— 土體粘聚力； φ —— 土體內摩擦角； γ —— 土體重度； R0 —— 襯砌圓環外半徑； K0 —— 側向土壓力與豎向圖壓力的比值，取 K0＝ 1。 (47) (48) 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計道底部的均勻性變化荷載，其值定義為豎向土壓力與側向土壓力系數乘積；； λ≈～；砂性土層中可按水土分算考慮，側向土壓力系數按主動土壓力系數計算； 411給出土體側壓力系數及地基反力系數。地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計土體種類 λ k(MN/m3) N 極密類的砂非常堅硬的粘性土 ~ 30~50 N ≥30 密實砂性土硬粘性土中硬粘性土 ~ 10~30 15≤ N 30 8≤ N 25 5~10 4≤ N 8 松砂性土軟粘性土非常軟粘性土 ~ ~ ~ 0~10 0~5 0 N 15 2≤ N 4 N 2 根據標準慣入實驗 N值而定的 λ 和 k值表 411 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計 (49) (410) (411) (412) 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計 (413) (414) (415) (416) 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計 (417) (418) (419) (420) 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計土體的側向壓力系數 λ 也可根據土體的物理力學指標計算得到。 (421) 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計 ① 水壓力一般情況下簡化為靜止水壓力作用在襯砌上。為了簡化計算，拱頂和拱底處近似按均布豎向水壓力處理，其值取為該處的靜水壓力。側向水壓力為由拱頂至拱底線性變化的水平荷載，如圖 417。 ② 作用在襯砌上的水壓力的合力是一種向上的浮力，若拱頂處的豎向土壓力和自重的合力小于浮力，隧道將育可能浮起。為此需要采取諸如施作二次襯砌以增加隧道重量或在地面堆載的措施。地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計按圖 418的靜水壓力分布曲線，作用在圓環周邊任一點靜水壓力為：單位長度上隧道管片受到向上浮力： (422) (423) 圖 418 靜水壓力地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計若采用豎向均布荷載和水平均布線性變化荷載組合，則： (424) 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計作用在單位長度隧道管片上的豎向浮力，按豎向均布和側邊線性變化組合為： (425) 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計 ① 地基的抗力分為與地層位移無關和與地層位移有關的兩種情況； ② 為計算豎向水土壓力和自重位移引起得抗力，必須采用諸如管片矯正器之類得設備，以保證在土壓力和水土壓力作用前襯砌不至因為自重變形，并保持準確的襯砌形狀； ③ 拱頂豎向土壓力和自重與隧道底豎向土壓力平衡，由此確定隧道底的地基反力。這是一類抗力與地層無關的情況。地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計襯砌較柔 ﹑ 土層剛度較大情況下，對于盾構法施工的圓形隧道可以適當考慮一些由地層位移引起的地基抗力。抗力圖形假設呈以等腰三角形，其作用范圍為隧道水平直徑上下 45176。范圍之內。抗力大小按彈性地基梁基床反力系數法計算：式中： k—— 地基基床反力系數（ MN/m3）； δ —— 襯砌圓環在水平直徑處變形量 (m)； qk—— 地基的抗力（ MN/m2）。 (426) 地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計 ④ 構件內力計算 1)處于軟弱地層和飽和軟粘土中的整體式圓形襯砌，或接頭剛度接近結構本身剛度的裝配式圓形襯砌均可采用本方法進行結構內力分析。 2)假定： a)地層不提供側向彈性抗力； b)地基豎向反力按均勻分布考慮，并根據靜力平衡條件計算其量值； c)結構為彈性均質體。 3)彈性均質自由變形圓環地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計 1)把每塊管片作為一個剛體，相互鉸接 2)借助計算機，適合不同的荷載變化情況 3)可以采用法向地基抗力，也可以采用切向抗力 4)地基抗力施加范圍可以是全部彈簧支撐剛架模型 ﹑ 拱部五抗力剛架模型 ﹑ 全部無彈簧支撐剛架模型適用于構筑在軟巖或較穩定得地層內得襯砌設計地鐵與輕軌第四章地鐵與輕軌交通的結構設計 ⑤ 截面設計， C40；特殊地段可用復合襯砌； ﹑ 埋深等因素確定，一般為 (～ )D；～，通常襯砌環分 4～ 6塊，大直徑分 6～ 8塊；；； 100年。

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