地下工程课程设计方案计算书范例隧道设计方案.doc

周晓——地下工程课程设计 PAGE 14 北京交通大学毕业设计（论文）开题报告 地铁是地下铁道的简称。它是一种独立的轨道交通系统，不受地面道路情况的影响，能够按照设计的能力正常运行，从而快速、安全、舒适地运送乘客。地铁效率高，无污染，能够实现大运量的要求，具有良好的社会效益。而地铁车站是地下铁道的重要组成部分，它要解决客流的集散、换乘，同时也要解决整条线路行驶中的就技术设备、信息控制、运行管 理， 以保证交通的顺畅、快捷、准时、安全。车站设计本着“以人为本”的观念，坚持适用性、安全性、识别性、舒适性、经济性的原则。 本设计主要是针对城市地铁区间隧道的结构设计，主要内容为：对区间隧道进行结构检算，求出内力，并进行配筋计算。 1.1 工程地质概况 线路垂直于永定河冲、洪积扇的轴部，第四纪地层沉积韵律明显，地层由上到下依次为：杂填土、粉土、细砂、圆砾土、粉质粘土、卵石土。其主要物理力学指标如表1，本地区地震烈度为7度。 表1 各层土的物理力学指标 土的类型 厚度（m） 重度γ（kN/m3） 弹性抗力系数(Mpa/m） 变形模量E（GPa） 泊松比μ 内摩擦角ф（o） 粘聚力C(Mpa) 杂填土 3.5 16 50 0.8 0.4 20 0.005 粉土 3.2 18 90 0.9 0.35 21 0.01 细砂 5.2 19 100 1.2 0.32 22 0.01 圆砾土 6.5 19.5 120 1.5 0.32 25 0.01 粉质粘土 6.2 20.0 150 1.8 0.32 23 0.02 卵石土 8.5 20.0 200 2.0 0.30 27 0.03 基岩 22 300 2.5 0.35 35 0.04 1. 2其他条件 地下水位在地面以下11m处；隧道顶板埋深5.5m。 1.3设计依据 《建筑结构荷载规范》（GBJ 50009-2001） 《铁路隧道设计规范》（TB10003-2001） 《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002） 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001） 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002） 《地下工程防水设计规范》（GB 50108-2001） 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） 《地铁设计规范》（GB50157-2003） 结构设计 2.1根据给定的隧道埋深判断结构深、浅埋 可以采用铁路隧道推荐的方法，即有 上式中s为围岩的级别；B为洞室的跨度；i为B每增加1m时的围岩压力增减率。 由于隧道拱顶埋深5.5m，位于粉土层、细砂层和圆砾土层中，根据《地铁设计规范》可知，围岩为Ⅴ级围岩。所以，，，。 则有： 因为埋深，可知该隧道为极浅埋。 2.2 结构断面形式 采用暗挖法施工，隧道断面型式为5心圆马蹄形结构。 2.3 结构内力计算 2.3.1 土压力的计算 断面的土层状况，如下图所示： 5.5m 杂填土：.5m 粉土：3.5m 细砂：5.2m 地下水位：11m 圆砾土：6.5m 1.垂直土压力 结构顶板处所受的垂直土压力为： 结构底板埋深处的垂直土压力值为： 其中，水的压应力 有效压应力 截面穿过土层分界处的垂直土压力为: 2.侧向土压力 杂填土的侧向土压力系数为： 粉土的侧向土压力系数为： 细沙的侧向土压力系数为： 因此，顶板埋深处的侧向土压力为： 底板埋深处的侧向土压力为： 土层分界处的上下面侧向土压力分别为: 2.3.2 地面荷载（附加荷载） （1）地面车辆荷载折算等效均布荷载取： 。 （2）不同的土层引起的结构侧向压力为： 杂填土： 粉 土： 细 沙： 2.3.3 其他荷载 （1）列车荷载 列车按六节编组，轴重14t，折算等效静载：； （2）结