西場站~西村站~廣州火車站~草暖公園區間盾構隧道結構計算書
一、結構尺寸
隧道內徑:5400;隧道外徑:6000;管片厚度:300mm;管片寬度:1500mm。
二、計算原則
選擇區間隧道地質條件較差、隧道埋深較大、地面有特殊活載(地面建築物樁基、鐵路線等)等不同地段進行結構計算。
三、計算模型
計算模型採用修正慣用設計法。考慮管片接頭影響,進行剛度折減後按均質圓環進行計算;水平地層抗力按三角形抗力考慮;計算結果考慮管片環間錯縫拼裝效應的影響進行內力調整。彎曲剛度有效率η=0.
8,彎矩增大係數ξ=0.3。計算簡圖如下圖所示。
使用ansys程式軟體進行結構計算。
修正慣用設計法計算模型
計算模型節點劃分
四、計算荷載
荷載分為永久荷載、活載、附加荷載和特殊荷載等四種。
1)永久荷載:管片自重、水土壓力、上部建築物基礎產生的荷載。考慮地層特徵採取水土合算或水土分算。
2)活載:地面超載一般按20kn/m2計;有列車通過地段按40kn/m2計。
3)附加荷載:施工荷載——盾構千斤頂推力,不均勻注漿壓力,相鄰隧道施工影響等。
4)特殊荷載:**力——按抗震基本烈度為7度計算,人防荷載按六級人防計算,按動載化為靜載計算。
五、內力計算
1、一般地段:地質條件較差、埋深較大地段(地面超載20kn/m2):里程yck5+990
選取地質鑽孔為mez2-a073。隧道埋深約33.9m,地下水位在地面下5.
0m。地層由上至下分別為<1>-7.3m;<5-1>-39.
2m;<5-2>-20m。隧道所穿過地層為<5-2>。隧道橫斷面與地層關係如下圖所示:
隧道橫斷面與地層關係
2、列車通過地段:地面超載40kn/m2,里程yck6+050
選取地質鑽孔為mez2-a166。隧道埋深約35.5m,地下水位在地面下12.
5m。地層由上至下分別為<1>-8.5m;<5-2>-12.
7m;<6>-19.3m;<7>-20m。隧道所穿過地層為<6>。
隧道橫斷面與地層關係如下圖所示:
隧道橫斷面與地層關係
3、隧道下穿建築物地段:里程zck5+057
選取地質鑽孔為mez3-dx-03。隧道埋深約24.0m,地下水位在地面下4.
8m。地層由上至下分別為<1>-4.7m;<5-1>-1.
35m;<5-2>-17.85m;<7>-2.5m;<6>-4.
2m;<8>-30m。隧道所穿過地層為<6>、<8>。隧道橫斷面與地層關係如下圖所示:
4、內力計算
1)一般地段內力計算
(1)計算荷載
(2)內力計算結果(單位寬度1.0m)
彎矩(kn-m)軸力(kn)(單位寬度1.0m)
(3)配筋結果
管片主筋配置3φ18+7φ16(1.5m寬),滿足結構強度及裂縫要求(最大裂縫寬度允許值0.2mm)。
2)列車通過地段內力計算
(1)計算荷載
(2)內力計算結果(單位寬度1.0m)
彎矩(kn-m)軸力(kn)(單位寬度1.0m)
(3)配筋結果
管片主筋配置3φ18+7φ16(1.5m寬),滿足結構強度及裂縫要求(最大裂縫寬度允許值0.2mm)。
3)隧道下穿建築物地段內力計算
(1)計算荷載
(2)內力計算結果(單位寬度1.0m)
彎矩(kn-m)軸力(kn)(單位寬度1.0m)
(3)配筋結果
管片主筋配置3φ25+7φ22(1.5m寬),滿足結構強度及裂縫要求(最大裂縫寬度允許值0.2mm)。
5、配筋統計
地鐵盾構區間隧道施工風險分析及評價
作者 沈安樂 城市建設理論研究 2013年第05期 摘要 地鐵區間盾構施工在城市地鐵化中扮演著不可忽視的角色,盾構施工的效率將直接影響城市地鐵化的程序。提高盾構施工效率的途徑主要有 盾構始發井完工前工序的統籌 盾構機組裝工序的統籌 盾構機掘進過程工序的統籌等。地鐵隧道施工的風險性較高,這些風險主要來...
地鐵盾構區間隧道施工風險分析及評價
摘要 地鐵區間盾構施工在城市地鐵化中扮演著不可忽視的角色,盾構施工的效率將直接影響城市地鐵化的程序。提高盾構施工效率的途徑主要有 盾構始發井完工前工序的統籌 盾構機組裝工序的統籌 盾構機掘進過程工序的統籌等。地鐵隧道施工的風險性較高,這些風險主要來自於複雜的周邊環境與地質條件的不確定性。隨著城市化程...
南昌地鐵1號線下穿艾溪湖盾構區間隧道設計
作者 張偉 城市建設理論研究 2013年第24期 摘要 南昌地鐵1號線一期工程是南昌的首條地鐵線,下穿艾溪湖隧道是南昌首次在艾溪湖下建造隧道,採用盾構法施工。本文介紹了針對艾溪湖下的工程地質和水文地質情況 周邊環境所設計的地鐵盾構法區間隧道,包括區間平縱斷面 端頭加固 盾構管片 聯絡通道的設計。關鍵...