地下铁道课程设计班.docx
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地下铁道课程设计班
《地下铁道》课程设计
班级：
地下09-1、2班
姓名：
学号：
专业：
土木工程
方向：
地下工程
指导教师：
宋玉香
石家庄铁道大学地下工程系
2012-12-2
1.工程概况
工程地质
某城市一区间盾构隧道，位于城市主干道下方，埋深h（h=8m、9m、10m），从上到下地层情况为：
（1）杂填土：
天然容重m3，粘聚力，内摩擦角12°，层厚h1（1m、2m、3m）；
（2）砾砂夹粉质粘土：
褐色、灰褐色、黄褐色，中密～密实，饱和。
含大于2mm颗粒占总重的35～45%，钻探过程中所见最大粒径80mm，粉质粘土含量在23%以上，天然容重m3，饱和容重kN/m3，粘聚力，内摩擦角°。
该层分布连续，层厚h2（4m、5m、6m）；
（3）粉质粘土：
灰褐色，质软、饱和，局部夹砾砂混粒，矿物成分以石英、长石为主。
粘粒含量6%。
含大于4mm颗粒占总重的35～45%，最大粒径80mm。
该层层厚h3（4m、5m）。
该层饱和容重m3，平均粘聚力，内摩擦角°。
（4）含粘性土薄夹层圆砾：
浅黄色、黄褐色，中密～密实，湿～饱和，混粒结构，矿物成分以石英、长石为主，粘粒含量9%。
含大于2mm颗粒占总重的35～45%，最大粒径80mm。
该层分布连续，层厚h4（7m、8m）。
该层饱和容重m3，平均粘聚力，内摩擦角°
（5）风化花岗岩：
（4）层以下12m均为风化花岗岩，中等风化状态。
水文地质特征
本区段地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水，雨季丰水期的地下水位在地面以下h5（2.0m、2.5m、3.0m），冬季枯水期地下水位在地面以下4m。
2.结构尺寸及材料
盾构隧道衬砌外径6000mm，内径5400mm，建筑限界
5200mm，衬砌环宽度1200mm，厚度300mm，楔形量41mm，最小回转半径175mm。
采用右转弯楔形衬砌环作为通用环的组合形式，通过在360°范围内旋转衬砌环以拟合隧道曲线。
衬砌环由一块封顶块（夹角15°）、两块邻接块（夹角°）、三块标准块（夹角72°）组成，封顶块位于楔形量最小位置，封顶块、邻接块及标准块均采用钢筋制作。
管片环采用错缝拼装，管片可以出现通缝，但通缝环最多两环。
拼装时，封顶块先径向搭接2/3，径向推上，然后纵向插入，衬砌环间错缝拼装。
封顶块、邻接块与标准块环向面上设M24接头螺栓2只，邻接块与标准块纵向面上设M24接头螺栓2只，所有螺栓机械强度等级级。
管片保护层厚度：
迎水侧40mm，背水侧30mm。
管片采用C50防渗混凝土，防渗等级P12，配置钢筋HRB335，每环管片长度1.2m，标准管片配筋为内侧受拉钢筋面积Ag=2036mm2，外侧受压钢筋面积Ag’=1634mm2，箍筋采用HPB225。
3、设计依据
《地铁设计规范》（GB50157-2003）
《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005、J449-2005）
《建筑结构荷载规范》（GB50009－2006）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
4、课程设计要求
（1）进行节的各种荷载计算
荷载计算应该包括以下几种：
结构自重；地面超载；地层压力；地震荷载（地震烈度7度）；地层弹性抗力；
（2）根据计算荷载和结构，按照《地下铁道》教科书表4-3-4和表4-3-5，计算结构内力，画出内力图
（3）进行管片的承载能力校核和裂缝宽度检算
（4）对连接螺栓进行抗拉（弯矩增大系数ξ=）检算。
（5）裂缝宽度
根据国家规范《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）》8.1.2节中要求：
“对e0/h0>的偏心受压构件需要验算裂缝宽度”。
附件：
计算公式
1、大小偏心界限
e0>，可暂时定为大偏心；
e0<，可暂时定为小偏心；
2、计算公式
截面中性轴的位置由下式确定：
式中，Ag和A’g分别是受拉区和受压钢筋面积；e和e’分别是轴向力距离受拉钢筋和受压钢筋合力作用点的距离；x为受压区高度。
各位同学的计算参数分配
学号
姓名
h
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7
2
打印封面附后，其余A4打印纸手写
上交时间：
明年开学第一周
成绩：
石家庄铁道大学2012-2013学年第1学期
2009级《地下铁道》课程设计
专业：
土木工程
方向：
地下工程
班级：
地下09-1/2
姓名：
学号：
任课教师：
宋玉香
2013-2-20
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