隧道衬砌配筋ansys验算毕业设计资料下载.pdf

1、私人汽车数量增速迅猛，耗能多，污染严重。而造成这以严重后果的原因主要是道路及基础设施滞后于车辆数量的发展和人口密集，客流量大，缺乏科学管理。国内外的经验证明，发展地铁不但能够有力的解决城市交通问题，并且能够更好的促进城市建设、繁荣城市经济和加速实现城市现代化。本次课题研究正是为了更好的改变我国乃至世界城市交通现状，为我国地铁发展添砖加瓦。1.1.2 课题研究的意义 现代城市发展的特征是纵向和横向的双向运动。纵向发展的主要标志是，市中心区的高层建筑林立及地下结构的多层化趋势；横向发展的特征是，城市人口向周边地区扩散。上班时，城市人口向市中心区凝聚，下班时，城市人口向郊区扩散。凝聚和扩散并存构成了

2、当代城市的矛盾运动，而地铁将成为这一矛盾运动的主要载体。地铁不仅具有运量大、速度快、安全、准时，而且有节省能源、不污染环境等优点，更可以在建筑群密集而不便于发展地面和高架轨道交通的地区发展。另外地铁是现代城市的重要标志，反映一个城市的现代化程度。十几年来的上海地铁发展就是一个简单的例子，上海地铁从无到有，到规划为十一条线路，二百多公里的里程，给这座城市带来了翻天覆地的变化。可以说地铁是一座城市发展到一定程度不可缺少的标志，是一座城市综合实力的体现。研究地铁的意义主要有以下几点：第一，可以缓解城市交通压力。城市交通问题，已经成为现代人无法回避的通病。石家庄铁道大学毕业设计 2 经济发展，汽车数量

3、增长速度远远快于城市道路的扩张速度。地铁这歌交通的特点就是到达的快捷性和可靠性，运载能力强，能够在很短的耗时间运输大量的人群。运行中不发生塞车，是城市中最可靠的交通工具。第二，增加地铁交通体系，可以使城市规划更加科学和合理。第三，可以节约能源。缓解对是有、天然气消耗的压力。第四，可以减少污染。第五，可以节省时间，因为中途不会塞车，速度较其他传统交通工具要快。地铁有许多优于其他交通手段的特点，这就在形势上要求必须发展地铁的设计和施工方法，而且我国地铁现在正处在快速发展的时期，这就更加要求地铁相关技术的发展来匹配地铁的快速发展，这正是研究地铁设计和施工的意义所在。1.2 概述 1.2.1 设计内容

4、和范围 以沈阳地铁一号线一期工程南市站青年大街站区间隧道工程为工程背景，主要进行以下内容：其中包括了内力计算、衬砌结构验算、超前支护选择和施工、防水设计、施工组织、监控量测等内容。1.2.2 设计依据（1）沈阳市城市轨道交通建设规划；（2）沈阳市地铁一号线一期工程总体设计（最终版），铁道部第三勘察设计院，2005 年 2 月；（3）沈阳市地铁一号线工程总体设计咨询审查意见，中国国际工程咨询公司，2003 年 7 月；（4）沈阳市地铁一号线一期工程初步设计技术要求（试行稿），铁道部第三勘察设计院，2005 年 7 月；（5）沈阳市地铁一号线一期工程初步设计文件组成与内容，铁道部第三勘察设计院，2

5、005 年 7 月；（6）沈阳市地铁一号线一期工程初步设计文件编制统一规定，铁道部第三勘察设计院，2005 年 7 月；（7）沈阳市地铁一号线一期工程技术接口文件（试行稿），铁道部第三勘察设计院，2005 年 7 月；（8）地铁设计规范（GB50157-2003）。石家庄铁道大学毕业设计 3 第 2 章 工程概况 2.1 场地环境 本区间线路从南市站起，沿十一纬路向东，到青年大街站。该段地面现况路面起伏不大，地面高程在 42.9044.02m 之间。区间全长 939.74m，隧道底板最大埋深 22m（覆土厚度 16m）、最小埋深 16.1m（覆土厚度 9.9m）。十一纬路是城市交通主干道，现状

6、为 7 条单行线加 1 条反向公交车道，目前道路交通非常拥堵。场地内的地下管网密集，包括给水、电信、电力、热力、煤气、排污等在内的地下管线。道路两侧为现有企事业单位、商铺和住宅。线路邻近重要建构筑物有：七宝山饭店（15 层）、沈阳人寿保险大厦（17 层）、中国移动通信公司（14 层）、金豪大厦（20层）、中国建设银行（12 层）及沈阳电业新村 3#楼（14 层）。建筑物基础以筏基、箱基为主，基础埋深在地下 510m 之间。本段区间采用暗挖法施工。2.2 工程地质、水文地质条件 2.2.1 岩土的分层及其特征 根据钻探揭示，本工点勘察深度范围内的地层结构由第四系全新统人工填筑层（Q4ml）、第四

7、系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层（Q42al）、第四系全新统浑河新扇冲洪积层（Q41al+pl）、第四系上更新统浑河老扇冲洪积层（Q32al+pl）组成。本工点采用矿山法施工，隧道开挖上、下一倍洞径范围内的地层主要由粉质粘土、中-粗砂、砾砂、圆砾等地层组成，围岩类别为类。矿山法需在无水条件下施工，因此应进行施工降水。由于围岩不稳定，易坍塌，应采取辅助施工措施。其中第四系全新统人工填筑层（Q4ml）主要由杂填土组成，第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层（Q42al）由粉质粘土、中粗砂、砾砂和圆砾等组成，第四系全新统浑河新扇冲洪积层（Q41al+pl）则由粉质粘土、粉细砂、中粗砂、砾砂和圆砾等组成

8、。具体对其岩土工程分析与评价如下：1.根据国家标准中国地震动参数区划图（GB18306-2001），该场地地震动峰值加速度为 0.10g（对应于抗震设防烈度 7 度），场地特征周期 Tg 为 0.35s。石家庄铁道大学毕业设计 4 2.根据波速测试成果，依据铁路工程抗震设计规范（GBJ111-87）该区间场地土类型为类（杂填土为类），场地类别为 类。3.勘察场地 20m 深度范围内存在饱和砂土地层，根据铁路工程抗震设计规范（GBJ111-87）判定结果，勘察场地的饱和砂土在设计烈度为 7 度时为不液化土层，本场地为非液化场地。2.2.2 地震烈度及抗震评价 主体结构的抗震设防类别为乙类，结构的

9、地震作用应符合 7 度抗震设防烈度的要求，混凝土结构按抗震等级三级进行构造处理。2.2.3 水文地质概况 本场地地下水类型主要为第四系孔隙潜水及下部多层微承压水，其中潜水、微承压水均赋存于第四系粘性土、粉土及砂类土中。勘察期间，本工点各勘探孔在勘察深度内均遇见地下水，地下水类型为孔隙潜水，稳定水位埋深在 4.605.70m,相当于绝对标高 38.0239.08m。本区间水样分析结果表明，地下水和环境土对混凝土结构和钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀，采取常规的防护措施。2.3 工程主要材料 2.3.1 混凝土 混凝土强度选择：（1）初期支护：C20、C25 网喷混凝土；（2）二次衬

10、砌：C30、C35 钢筋混凝土，抗渗等级 S8；（3）设计使用年限为 100 年的结构，其混凝土所用材料及外加剂应满足北京轨道交通工程现浇混凝土结构早期裂缝控制技术要求等文件所规定的技术要求；（4）本工程采用混凝土还应满足 预防混凝土工程碱集料反应技术管理规定（试行）（京 TY5-99）的要求。2.3.2 钢筋及钢材（1）钢筋采用 HRB335、HPB235 级。（2）钢支撑、钢板、型钢：Q235 钢筋、钢板、型钢的性能和质量必须符合国家标准。石家庄铁道大学毕业设计 5 第 3 章 结构设计 3.1 设计原则、标准及规范 3.1.1 设计原则（1）区间隧道设计应满足城市规划、运营、施工、防水、

11、防腐蚀的要求，其结构应具有足够的强度和耐久性，以满足使用期间的需要。（2）地铁工程土建结构设计应具有足够的耐久性,地下结构主体按 100 年的使用寿命进行设计。（3）隧道结构设计应根据所在地段的工程地质和水文地质条件，线路埋置深度，地面建筑及地下结构物的现状，道路交通情况，结合城市整体规划的要求，进行技术、经济、工期、环境影响等方面的综合比较，选择合适的施工方法和结构型式。（4）隧道施工时引起的地面变形和沉降应控制在设计范围以内，设计中必须根据周围环境、建筑物的基础情况、地下管线对变形的敏感程度来采取稳妥且可靠的措施在此基础上再进行设计施工；暗挖法区间隧道的地面变形沉降量一般控制在 30mm 以内，隆起量控制在 10mm 以内；穿越主要建筑物或地下管线时，应按实际情况确定，在空旷地区可适当放宽。（5）区间隧道的净空尺寸应满足地下铁道的建筑限界、使用功能、施工工艺等要求，并考虑施工误差、测量误差、结构变形和后期沉降的影响。（6）结构设计应尽量减少施工中和建成后对