地下铁道施工技术课件：地下铁道构造、结构设计.ppt

式中、——计算截面i处的主动、被动土压力；、——朗金主动、被动侧压力系数；——计算截面i处的竖向土压力；c——土的粘结力。侧向压力朗金土压力理论2.4地下铁道结构设计土质隧道：在计算总压力时可不计临界深度以上的负压力。2.4地下铁道结构设计土质隧道：结构设计原则32.4地下铁道结构设计图4.4.2荷载模型1.明挖结构设计原则①地下铁道结构的设计应以地质勘察资料为依据。②应减少施工中和建成后对环境造成的不利影响，也应考虑城市规划引起周围环境的改变对结构的影响。③合理选择施工方法和结构形式。④主体结构按设计使用年限100年的要求进行耐久性设计。⑤选用与其特点相近的现行结构设计规范和设计方法，结合施工监测进行信息化设计。⑥净空尺寸应满足本线的建筑限界和其他使用及施工工艺等要求。⑦按当地的地震烈度进行抗震计算。⑧具有战时防护功能。2.3地下铁道构造设计（4）三拱立柱式车站三拱立柱式车站（北京地铁西单站）2.3地下铁道构造设计盾构法(ShieldMethod)是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。4.盾构法施工的车站构造2.3地下铁道构造设计（1）由两个并列的圆形隧道组成的侧式站台车站a．除横通道外，一般施工较简单；b．工期及造价均优于其它型式的盾构车站；c．总宽度较窄，可设置在较窄的道路之下；d．适用于客流量较小的车站。伦敦地铁单盾构车站2.3地下铁道构造设计（2）由3个并列的圆形隧道组成的三拱塔柱式车站a．除横通道外，一般施工较简单；b．总宽度较大，一般为28~30m，故在较宽的路段内方可使用；c．为复合型站台。在集散厅范围为岛式站台，集散厅以外部分由于两旁侧隧道被斜隧道隔开，为侧式站台。适用于中等客流量的车站；d．适用于工程地质和水文地质条件较差的地层；三拱塔柱式车站（基辅地铁车站）2.3地下铁道构造设计（2）由3个并列的圆形隧道组成的三拱塔柱式车站2.3地下铁道构造设计（3）立柱式车站莫斯科地铁车站（岛式车站）集散厅车辆车辆行车隧道行车隧道连续开洞的隔墙站台站台圣彼得堡地铁车站（岛式车站）2.3地下铁道构造设计（3）立柱式车站日本东京地铁车站（侧式车站）2.3地下铁道构造设计（1）整体式衬砌结构55030030044004000300300300220040055045041004000400特点：整体性好，防水性能好，但施工工序较多，速度较慢。区间隧道构造设计21.明挖法修建的隧道构造2.3地下铁道构造设计（2）预制装配式衬砌40002504400250250410050030055030040001502200特点：整体性较差，对于有特殊要求(如防护、抗震)的地段要慎重选用。2.3地下铁道构造设计（3）区间喇叭口隧道喇叭口衬砌通常都采用整体式钢筋混凝土结构。第一段第二段第三段aabb2.3地下铁道构造设计地下铁道区间隧道采用矿山法施工时，一般采用拱形结构，其基本断面型式为单拱、双拱和多跨连拱。2.矿山法修建的隧道构造2.3地下铁道构造设计由初期支护、防水隔离层和二次衬砌所组成。衬砌的基本结构类型——复合式衬砌2.3地下铁道构造设计抗拉和抗变形力低，抗裂性和延性差，故通常都配合钢筋网一起使用。混凝土中掺人约占总体积1％～2％的短钢纤维而成的，其抗弯、抗裂和韧性比素喷混凝土高30％～120％。钢筋网通常用Φ6的Ａ3钢筋焊接而成，网格间距一般为100mm或150mm。一般不再加钢筋网。2.3地下铁道构造设计3.盾构法修建的隧道构造2.3地下铁道构造设计盾构法修建的隧道衬砌有预制装配式衬砌、双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。单层装配式衬砌双层衬砌挤压混凝土整体衬砌2.3地下铁道构造设计预制装配式衬砌是用工厂预制的构件(称为管片)，在盾构尾部拼装而成的。优点耐久性和耐压性都比较好，刚度大，防水性能有保证。焊接性好，