第三章章建建筑與與結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)3.1概述3.2地鐵車車站建建筑設(shè)設(shè)計(jì)3.3輕軌車車站建建筑設(shè)設(shè)計(jì)3.4地鐵車車站結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)3.5區(qū)間隧隧道結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)3.6輕軌高高架結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)一般規(guī)規(guī)定一﹑地下結(jié)結(jié)構(gòu)（（地鐵鐵車站站﹑隧道等等）⒈設(shè)計(jì)方方法（1）受力明明確并具備備條件件的宜宜按極極限狀狀態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)；承載能能力極限狀狀態(tài)正常使使用極限狀狀態(tài)式中：：γ0—結(jié)構(gòu)重重要性性系數(shù)數(shù)；Sd—荷載組組合的的效應(yīng)應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)值；；Rd—結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件抗抗力的的設(shè)計(jì)計(jì)值；；C—結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件達(dá)達(dá)到正常使使用要求的的規(guī)定定限值（變形形、裂裂縫、、振幅幅、加加速度度、應(yīng)應(yīng)力等等的限限值））（2）荷載不不甚明明確或尚不不具備備條件件的可可按破破損階階段法法（安安全系系數(shù)法法）或或容許許應(yīng)力力法；；破損階階段法法容許應(yīng)應(yīng)力法法式中：：MR—抵抗力力；MS—作用力力；K—安全系系數(shù)；；巖體級別巖體基本質(zhì)量的定性特征自穩(wěn)能力Ⅴ較軟巖，巖體破碎軟巖，巖體較破碎~破碎全部極軟巖及全部極破碎巖無自穩(wěn)能力（3）Ⅴ級及以下下的圍圍巖中中用礦礦山法法施工工的區(qū)間深深埋隧隧道可采用用工程類類比法。⒉地質(zhì)質(zhì)勘察察資料料針對不同的施工方方法進(jìn)行相相應(yīng)的的地質(zhì)質(zhì)勘查查，提提出較較完備備的地質(zhì)資資料⒊強(qiáng)度﹑剛度和和穩(wěn)定定性的的要求求（1）對不不同的的工況況進(jìn)行行強(qiáng)度驗(yàn)算，，必要要時(shí)進(jìn)進(jìn)行剛度和穩(wěn)定性性計(jì)算；；（2）混凝凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)考慮抗裂驗(yàn)算或或裂縫縫寬度度驗(yàn)算算；①凍融環(huán)境或侵蝕性氣體液液體包包圍的的結(jié)構(gòu)構(gòu)其最最大允允許值值應(yīng)視具體體情況況而定；；②一般環(huán)環(huán)境下下，結(jié)結(jié)構(gòu)最最大裂裂縫寬寬度允允許值值按下下表控控制。。結(jié)構(gòu)類型允許值(mm)附注鋼筋混凝土管片0.2其他結(jié)構(gòu)水中環(huán)境、土中缺氧環(huán)境0.3洞內(nèi)干燥環(huán)境或洞內(nèi)潮濕環(huán)境0.4環(huán)境相對濕度為45%~80%迎土面地表附近干濕交替環(huán)境0.5最大計(jì)計(jì)算裂裂縫寬寬度允允許值值⒋工程材材料（1）一般般采用用混凝凝土及及鋼筋混混凝土土材料料，必要要時(shí)采采用金金屬材材料，，高分分子聚聚合物物等；；（2）考慮慮結(jié)構(gòu)構(gòu)類型型﹑受力條條件﹑使用要要求﹑可靠性性﹑耐久性性和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性；（3）配筋筋大多多數(shù)由由裂縫縫控制制，鋼筋筋宜采采用HRB335或HPB235級鋼筋筋，噴射射混凝凝土可可采用用C25；（4）一般般環(huán)境境下混混凝土土的強(qiáng)度等等級不得低低于表表中規(guī)規(guī)定。。明挖法整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)C30裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)C30作為永久結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁C30盾構(gòu)法裝配式鋼筋混凝土管計(jì)C50整體式鋼筋混凝土襯砌C30礦山法噴射混凝土襯砌C20現(xiàn)澆混凝土或鋼筋混凝土襯砌C30沉管法鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)C30預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)C40頂進(jìn)法鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)C30地下結(jié)結(jié)構(gòu)混混凝土土的最最低設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度等等級⒌構(gòu)造要要求（1）伸縮縮縫、、施工工縫和和沉降降縫從已完完工工工程看看，先先期澆澆筑的的地下連連續(xù)墻墻與后期頂板及底板易產(chǎn)生生裂縫縫，一一般間間距8～10m，長度度1.5～2.0m，寬度度0.2～1.0mm，后期期可能能貫穿穿引起起滲漏技術(shù)措施：：①設(shè)置置伸縮縮縫﹑誘導(dǎo)縫縫和施施工縫縫；②設(shè)置置后澆帶帶或控制制分段段澆注注的長長度；；③合理理選擇擇水泥泥品種種的標(biāo)號；④控制制混凝凝土入模溫溫度，加強(qiáng)強(qiáng)養(yǎng)護(hù)和洞口口的遮遮擋；；⑤及時(shí)回回填，保證證地下下結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)外外溫度度不出出現(xiàn)急急劇變變化。。（2）鋼筋混混凝土土保護(hù)護(hù)層層厚度度①受力力鋼筋筋的的混混凝凝土土保保護(hù)護(hù)層層厚厚度度不得得小小于于鋼筋筋公稱稱直直徑徑，且且在在一一般般環(huán)環(huán)境境下下應(yīng)應(yīng)符合合下下表表規(guī)規(guī)定定。。結(jié)構(gòu)類型地下連續(xù)墻灌注樁明挖結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土管片礦山法施工的結(jié)構(gòu)頂板樓板底板初期支護(hù)或噴錨襯砌二次襯砌外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)保護(hù)層厚度70707050403050404030404035受力力鋼鋼筋筋的的混混凝凝土土保保護(hù)護(hù)層層最最小小厚度度（（mm）②箍筋筋﹑分布布筋和和構(gòu)造造筋的保保護(hù)護(hù)厚度度不不得得小小于于20mm。（3）分分布布鋼鋼筋筋配配筋率率①分布布筋筋用用Ⅰ級鋼筋筋（（HPB235、300）時(shí)時(shí)不宜宜低低于于0.3%，間距距不不宜宜大大于于150mm；②用用Ⅱ級（HRB335）鋼筋筋時(shí)不不宜宜低低于于0.2%，間距距不不宜宜大于于150mm；HPB235HRB335③當(dāng)受受拉拉主主筋筋的的混混凝凝土土保保護(hù)護(hù)層層厚厚度度大大于于或或等等于于40mm時(shí)，，分布布鋼鋼筋筋宜配配置置在在受受力力筋筋的的外側(cè)側(cè)；④車車站站內(nèi)內(nèi)隔墻墻和后期期砌筑筑的的承重重墻墻等應(yīng)應(yīng)與與主體體結(jié)構(gòu)構(gòu)可可靠靠拉結(jié)。二﹑高架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)（（輕輕軌軌區(qū)區(qū)間間高高架架橋橋、、高高架架車車站站））⒈設(shè)計(jì)計(jì)算方法法（1）受列車荷載載影響較大構(gòu)件（軌道梁梁及其附屬梁梁、柱、基礎(chǔ)礎(chǔ)等）按地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范影響較小構(gòu)件（站臺梁梁、一般縱梁梁）按建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（2）輕軌列車力力作用方式與與鐵路列車接接近，橋涵設(shè)計(jì)用鐵路橋涵相關(guān)規(guī)范；（3）區(qū)間高架結(jié)構(gòu)必須滿足足耐久性﹑列車安全運(yùn)行和乘客舒舒適度的要求，以及及城市景觀要求；（4）區(qū)間高架橋橋的上部結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土土結(jié)構(gòu)。應(yīng)滿足強(qiáng)度度、剛度、穩(wěn)穩(wěn)定性等方面面要求。一般地段常采采用等跨簡支結(jié)構(gòu),立交部位采用用連續(xù)梁。⒉豎向饒度要求求鋼筋混凝土與與預(yù)應(yīng)力混凝凝土梁式橋跨跨結(jié)構(gòu)在列車車靜、動荷載載作用下其豎向撓度不應(yīng)超過表中中規(guī)定的容許許值?？缍葥隙热菰S值L≤30mL/2000L>30mL/1500梁式橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)豎向撓度容許值（m）第四節(jié)地鐵車站結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)選型型原則1.車站應(yīng)根據(jù)車站規(guī)模﹑運(yùn)行要求﹑地面環(huán)境﹑地質(zhì)﹑技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)等條件選用合合理的結(jié)構(gòu)形式和施工方法；2.結(jié)構(gòu)凈空尺寸應(yīng)滿足建筑﹑設(shè)備﹑使用以及施工工藝等要求，還要要考慮施工誤差﹑結(jié)構(gòu)變形和后期沉降的影響。⒈明挖法施工的的車站結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu)形式式及選擇①適應(yīng)性強(qiáng)，車站的平面面及縱斷面布置靈活；②可較好的利用地下空間；（1）特點(diǎn)③適用于客流量大的車站﹑換乘站以及需要考慮地下、地上空間綜合開發(fā)利用的車站；東莞國貿(mào)中心心基坑,建成后高度398m,道路中間是地地鐵站④外界氣象條件對施工影響較大；⑤施工對城市市地面交通和和居民的正常常生活有較大影響，易造成噪聲聲、粉塵及廢廢棄泥漿等的的污染；⑥需要拆除工程影響范圍圍內(nèi)的建筑物和地下管線；⑦在飽和軟土地層層，深基坑開挖引起的地地面沉降較難難控制，坑內(nèi)土坡穩(wěn)定常常威脅工程安全。2016年7月8日杭州地鐵在建基坑坑800方土體突涌??！四位失蹤工工友不幸遇難難！2008年11月15日，浙江杭州州風(fēng)情大道地地鐵一號線工工地發(fā)生塌方方事故，4人遇難17失蹤明挖法一般適適用于淺埋地鐵車站。(2)結(jié)構(gòu)形式1）矩形框架結(jié)結(jié)構(gòu)單跨單層車站有單層﹑雙層﹑單跨﹑雙跨﹑雙層多跨等形形式。①側(cè)式車站采采用雙跨結(jié)構(gòu)；②島式車站采采用三跨結(jié)構(gòu)，有時(shí)也也用單跨結(jié)構(gòu)；三跨單層車站③有時(shí)可用上﹑下線重疊。④現(xiàn)在城市市地鐵車站經(jīng)經(jīng)常和其他建建筑合建，形成地下綜綜合體。上下重疊車站地下連續(xù)墻灌注樁2）拱形結(jié)構(gòu)一般用于站臺寬度較窄的單跨單層或雙層車站，可呈現(xiàn)良好建建筑藝術(shù)效果。明斯克地鐵東站莫斯科地鐵車站3）整體式結(jié)構(gòu)構(gòu)與裝配式結(jié)結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆鋼筋混凝凝土：①防水性和抗震性能好，能較好適應(yīng)結(jié)構(gòu)體系變化，不需要大型型起吊和運(yùn)輸輸設(shè)備；②混凝土澆澆注質(zhì)量不易控制制，施工效率低、工程進(jìn)度慢慢裝配式結(jié)構(gòu)：①構(gòu)件批量生產(chǎn)，質(zhì)量較易控制，可提高施工工進(jìn)度；②接頭是防水的薄弱部位。。2014年長春地鐵2號線袁家店站成國內(nèi)第一座預(yù)預(yù)制裝配式地地鐵車站袁家店車站防水體系共有三部分：①預(yù)制構(gòu)件防水水，構(gòu)件生產(chǎn)采用抗?jié)B混凝土，工廠化生產(chǎn)產(chǎn)、養(yǎng)護(hù)，構(gòu)構(gòu)件里面微裂裂紋很少，保證構(gòu)構(gòu)件的防水性性。②構(gòu)件接縫密封：接縫處有兩條密封膠條，構(gòu)件連接后后，通過注漿孔注入環(huán)氧樹脂，將連接處空隙隙填充滿。③頂板復(fù)合防水水：拼裝完成后，在頂板上做一層層復(fù)合防水材料料（非固化橡膠膠瀝青防水涂涂料）。2．蓋挖法施工的車站結(jié)結(jié)構(gòu)適用于：①交通繁忙地段，尤其是修建建有綜合功能要求的車站②需要嚴(yán)格控制基坑開挖引起起的地面沉降的區(qū)區(qū)域順作法半逆作法逆作法蓋挖法（1）蓋挖法多采采用矩形框架結(jié)構(gòu)；（2）車站圍護(hù)墻墻采用現(xiàn)澆成型方法；（3）軟土地區(qū)一般采用用地下墻或鉆孔樁作圍護(hù)結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻墻可作為主體體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻墻。⒊礦山法施工的的車站結(jié)構(gòu)形形式斷面形式應(yīng)根根據(jù)圍巖條件、使用要求、施工工藝及開挖斷面的尺寸等從結(jié)構(gòu)受力、圍巖穩(wěn)定及環(huán)境保護(hù)等方面考慮①宜采用連接接圓順的馬蹄形斷面；②圍巖條件較較好時(shí)采用拱形與直墻（或曲墻）組合的形狀，軟巖巖及砂土地層層應(yīng)設(shè)仰拱或受力平底板；（1）單拱車站隧隧道①該結(jié)構(gòu)形形式在巖石地層中采用較多，可獲得寬敞敞空間和宏偉偉的效果；②施工難度度大﹑技術(shù)措施復(fù)雜雜﹑造價(jià)高（2）雙拱車站隧隧道基本形式：雙雙拱立（塔））柱式雙拱立柱式早早期用于石質(zhì)較好的地地層層中中，，近近年年來來被被單單拱拱車車站站取取代代（（新新奧奧法法））。。（3）三三拱拱車車站站隧隧道道塔柱柱式（（現(xiàn)現(xiàn)在在少少用用））和和立柱柱式兩兩種種基基本本形形式式。。土層層中大大多多采采用用三拱拱立立柱柱式式車站站。。⒋盾構(gòu)構(gòu)法法施施工工的的車車站站結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)形形式式（1）由由兩兩個個并列列圓圓形形隧道道組成成的的側(cè)側(cè)式式站站臺臺車車站站每個個隧隧道道內(nèi)內(nèi)設(shè)設(shè)一組組軌軌道道和一一個個站臺臺；隧道道內(nèi)內(nèi)徑徑：：主主要要取決決于于側(cè)站站臺臺寬度度﹑車輛輛限界界及及列列車車牽引引受受電電方式式；；東京京永永田田町町車車站站總寬度度較窄，，可設(shè)在在道道路路之之下下，，用用于于客客流流量量較較小小的的車站站。。技術(shù)術(shù)難點(diǎn)點(diǎn)：：橫通通道道的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)與與施施工工。。（2）三個并列列圓形形隧道道組成成的的三拱拱塔塔柱柱式式車站站兩側(cè)側(cè)為行車車隧道道，，在在其其內(nèi)內(nèi)設(shè)設(shè)站站臺臺，，中間間隧道道為為集散散廳（（站站廳廳）），用橫橫通通道道連連成成一一個個整整體體。?？倢拰挾榷容^較大大，，28～30m，用用于于中等等客客流流量量車站站站廳站臺站臺（3）立立柱柱式式車車站站傳統(tǒng)統(tǒng)立立柱柱型型車車站站為為三跨跨結(jié)構(gòu)構(gòu)，，眼鏡鏡型型車站站；；傳統(tǒng)統(tǒng)型型立柱柱車車站站施施工工工序序多多（先先兩兩側(cè)側(cè)圓圓，，再再中中間間）），，難度度大大，造造價(jià)價(jià)高高，，總總寬寬度度窄窄，，20m左右右；；日本本開開發(fā)發(fā)了了多圓圓形形盾盾構(gòu)構(gòu)，車車站站斷斷面面可可一次次成成型型。莫斯斯科科地地鐵鐵三三拱拱立立柱柱式式車車站站站臺臺站臺臺站廳廳⒌換乘乘站站的的隧隧道道襯襯砌砌結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)形形式式⑴換乘乘方方式式按按結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)分分類類：：①在在兩兩個個或或幾幾個個單單獨(dú)獨(dú)設(shè)設(shè)置置車站站之之間間設(shè)置置聯(lián)絡(luò)通道；②修建供兩兩條或多多條線路路使用的的聯(lián)合換乘乘站；③在兩個相相交車站站的局部部，修建建公共換乘乘結(jié)點(diǎn)。廣州地鐵2號線8號線昌崗換乘站⒍地鐵車站站圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)（1）一般采用地下墻﹑鉆孔灌注注樁﹑人工挖孔樁及SMW工法樁圍護(hù)；SMW工法（2）地下墻墻可作主主體側(cè)墻墻的一部部分，或或只作圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)（與后后澆內(nèi)側(cè)側(cè)墻疊合合成雙層層側(cè)墻））。⒈地鐵車站站結(jié)構(gòu)靜靜﹑動力工作作特性進(jìn)行靜﹑動力計(jì)算算時(shí)，必必須考慮慮結(jié)構(gòu)與地層的共同作用用；三﹑地鐵車站站結(jié)構(gòu)的的荷載內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算與設(shè)計(jì)計(jì)采用的設(shè)計(jì)方法：結(jié)構(gòu)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)判斷實(shí)測＋＋相結(jié)合設(shè)計(jì)模型隨結(jié)構(gòu)形形式和施施工方法法而不同（1）荷載－結(jié)構(gòu)模型型（常用于于軟土中中的淺埋埋車站））開挖后地層對襯襯砌產(chǎn)生荷載，襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)能能夠安全全可靠的的承受地層層壓力等荷載作作用。（2）巖層中的車站站采用連續(xù)介質(zhì)質(zhì)模型（地層－－荷載模模型），，包括解析法和數(shù)值法。將襯砌結(jié)構(gòu)和地層視為統(tǒng)一體系系，在滿足足變形協(xié)調(diào)調(diào)條件下計(jì)算襯砌砌與地層的內(nèi)內(nèi)力，據(jù)以驗(yàn)算地層穩(wěn)定和進(jìn)行結(jié)結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)計(jì)。⒉作用在地地鐵車站站結(jié)構(gòu)上上的荷載荷載分類荷載名稱永久荷載結(jié)構(gòu)自重地層壓力結(jié)構(gòu)上部和破壞范圍內(nèi)的設(shè)施及建筑物壓力水壓力及浮力混凝土收縮及徐變影響預(yù)加應(yīng)力設(shè)備重量地基下沉影響荷載分類類荷載永久荷載可變荷載偶然荷載荷載分類荷載名稱可變荷載基本可變荷載地面車輛荷載及其動力作用地面車輛荷載引起的側(cè)向土壓力地鐵車輛荷載及其動力作用人群荷載其他可變荷載溫度變化影響施工荷載偶然荷載地震荷載沉船、拋錨或河道疏浚產(chǎn)生的撞擊力等災(zāi)害荷載人防荷載荷載分類類（1）地層壓壓力深埋巖石石車站結(jié)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)主要要承擔(dān)由于于巖石松動、坍塌而產(chǎn)生的的豎向和側(cè)向壓力力，僅是隧道道周圍某一范圍圍（天然拱拱或稱承承載拱））內(nèi)巖體重量。。土質(zhì)車站結(jié)構(gòu)構(gòu)淺埋：豎豎向土壓壓力按照照計(jì)算截面面以上土柱重量計(jì)算。深埋：豎豎向土壓壓力按太沙基或普氏公式式計(jì)算。側(cè)壓力根根據(jù)受力過程程，墻體與與地層相對位移移，按照主動、被被動或靜靜止土壓壓力公式式計(jì)算。。普氏圍巖壓力計(jì)算模型太沙基圍巖壓力計(jì)算模型（2）靜水壓壓力靜水壓力力對不同同的地下下結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生不同同的荷載載效應(yīng)圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)有利，，按最低水水位算；；矩形結(jié)構(gòu)構(gòu)不利按最高水水位算。。一般說來來：①粘土地層（含含粉質(zhì)粘粘土）施工階段合算，使用階段分算②砂土地層（含含粘質(zhì)粉粉土）在在施工和和使用階階段均水水土分算γ1γ2h1h2h1h2γ1γ2（3）地面車輛荷載載①車輛荷荷載一般般簡化為均布荷載載0.7Z0.7ZaZp0地面0.7Z0.7ZbZp0地面單個輪壓壓傳遞的的豎向壓壓力：式中：p0z—車輛輪壓壓傳遞到到計(jì)算深深度Z處的豎向向壓力；；p0—車輛單個個輪壓；；a﹑b—地面單個個輪壓的的分布長長度和寬寬度；di—地面相鄰鄰兩個輪輪壓的凈凈距；n—輪壓的數(shù)數(shù)量；μ0—車輛荷載載的動力力系數(shù)。。兩個以上上輪壓傳傳遞的豎豎向壓力力：式中：p0z—地面車輛輛輪壓傳傳遞到計(jì)計(jì)算深度度Z處的豎向向壓力；；p0—車輛單單個輪輪壓；；a﹑b—地面單單個輪輪壓的的分布布長度度和寬寬度；；di—地面相相鄰兩兩個輪輪壓的的凈距距；n—輪壓的的數(shù)量量；μ0—車輛荷荷載的的動力力系數(shù)數(shù)。0.7Z0.7ZaZp0地面0.7Zd1bZp0地面bp0地面0.7Zp0地面d2b②在在道路下下方的的淺埋暗暗挖隧道，，地面面車輛輛荷載載可按按10kPa均布荷荷載取取值，，并不不計(jì)沖沖擊力力的影影響。。③當(dāng)當(dāng)無覆蓋蓋層時(shí)時(shí)，按集中力力考慮慮；0.7Z0.7ZaZp0地面④對對車站站底板來說，，地面輪輪壓引起的反向向荷載的的很小?。蚩蚣軘U(kuò)擴(kuò)散作作用）），可可忽略。武漢地鐵體育中心南站0.7Z0.7ZbZp0地面式中：：p0x——地面車車輛輪輪壓傳傳遞到到計(jì)算算深度度Z處的側(cè)側(cè)壓力力；p0z——地面車車輛輪輪壓傳傳遞到到計(jì)算算深度度Z處的豎豎向壓壓力；；λa——水平側(cè)側(cè)壓力力系數(shù)數(shù)。地面車車輛荷荷載傳傳遞到到地下下結(jié)構(gòu)構(gòu)上的的側(cè)壓壓力，，可按按下式式計(jì)算算：0.7Zd1bZp0地面bp0地面0.7Zp0地面d2b（4）地震震荷載載地震影響剪切錯位振動剪切錯錯位：：①由基巖剪剪切位移引引起（（一般般發(fā)生生在地地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造帶附近近）②液液化、、滑坡坡、地地震誘發(fā)土土體失失穩(wěn)引起的的較大大土體體位移移處理方方法：：盡量避開，否者者應(yīng)把把震害害限制在在一定定范圍圍，并在在震后后易修修復(fù)。。因此，，地下下結(jié)構(gòu)構(gòu)地震震分析析是假假定巖巖土體體不會完完全喪喪失完完整性性的前提提下，，考慮慮振動效效應(yīng)地震對對深埋隧道影影響較較小，對淺埋尤其是是松軟軟地層層的影影響較較為嚴(yán)重分析方方法選選擇：：地震響應(yīng)分分析和動力模模型試驗(yàn)：：松軟地層中中的重重要的的結(jié)構(gòu)構(gòu)靜力法法（或或稱擬擬靜力法法）：一一般的的地下下鐵道道結(jié)構(gòu)構(gòu)1）隧道道截面面上的的地震震荷載載（垂垂直隧隧道縱縱軸））式中：：F——結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件件重心心處的的地震震力；；τ——作用于于結(jié)構(gòu)構(gòu)的地地震加加速度度；g——重力加加速度度；Q——構(gòu)件或或結(jié)構(gòu)構(gòu)重量量；Kh——與地震震加速速度有有關(guān)的的地震震系數(shù)數(shù)。①結(jié)構(gòu)構(gòu)水平平慣性性力對于隧隧道結(jié)結(jié)構(gòu)，，可簡簡化為為下面面幾個個模型型：a.馬蹄形形曲墻襯襯砌，，其均均布的的水平平慣性性力式中：：ηc——綜合影影響系系數(shù)，，對巖巖石地地基取取0.2，非巖石地地基取0.25；Kh——水平地震影影響系數(shù)，，7度0.1，8度0.2，9度0.4；m1——上部襯砌質(zhì)質(zhì)量（kg）；H——上部襯砌高高度（m）；m2——仰拱質(zhì)量（（kg）；f——仰拱矢高（（m）。F2H1Hfb.圓形襯砌式中：ηc——綜合影響系系數(shù)，對巖巖石地基取取0.2，非巖石地地基取0.25；Kh——水平地震影影響系數(shù)，，7度0.1，8度0.2，9度0.4；m——襯砌質(zhì)量（（kg）；D——襯砌外徑（m）；F2H1Dc.矩形襯砌式中：——頂、底水平慣性力（kN），按集中力考慮作用在軸線——邊墻和中墻水平慣性力（kN），按作用在邊墻的均布力考慮——頂板和底板質(zhì)量（kg）——邊墻和中墻質(zhì)量（kg）——邊墻凈高（m）F2H1hηc——綜合影響系系數(shù)，對巖巖石地基取取0.2，非巖石地地基取0.25；②洞頂上方土柱的水平慣性性力式中：ηc——綜合影響系系數(shù)，對巖巖石地基取取0.2，非巖石地地基取0.25；Kh——水平地震影影響系數(shù)，，7度0.1，8度0.2，9度0.4；m上——上方土柱質(zhì)質(zhì)量（kg）；③主動側(cè)向土壓力增量。地震時(shí)，內(nèi)摩擦角會減小，地震烈度7度β取1.5°，8度取3°，9度取6°F2H1h2）沿隧道道縱軸方向向的地震荷荷載T地震波在松散地層中橫波波長長約為160m左右對區(qū)間隧道可取半個波波長結(jié)構(gòu)考考慮——結(jié)構(gòu)每延米米重量（kN）式中：對于車站可按兩條變變形縫之間間的距離計(jì)計(jì)算④結(jié)構(gòu)和和上方土柱柱的垂直慣慣性力——襯砌和上方方土柱的慣慣性力（kN）——垂直地震系系數(shù)，?。ǎ?/2~1/3）KhQ，P——襯砌、上方方土柱的重重力（kN）式中：僅在抗浮驗(yàn)算時(shí)考慮，按集中力考慮ηc——綜合影響系系數(shù)，對巖巖石地基取取0.2，非巖石地地基取0.25；H1h（5）其他荷載載①當(dāng)規(guī)劃高高于現(xiàn)有路路面，車站站上面的覆土荷載應(yīng)按今后路面考慮②施工階段段地表施工機(jī)具荷載。有特特殊要求，，可適當(dāng)放放大③車站上方方的設(shè)備和建筑物壓力。上下重疊車站④內(nèi)部人群荷載。采用用4kPa⑤內(nèi)部設(shè)備荷載⑥地鐵車輛荷載。軌道道鋪在底板時(shí)可不計(jì)，中層時(shí)要計(jì)算并計(jì)算算沖擊荷載⒊地鐵車站圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)（1）入土深度計(jì)算（（基坑穩(wěn)定定性驗(yàn)算））入土深度要要滿足：基基坑抗隆起的穩(wěn)定條件件和防止?jié)B流破壞的穩(wěn)定定條件。①抗隆起驗(yàn)算：一般般采用以最下層支點(diǎn)為軸心的圓弧滑動動穩(wěn)定驗(yàn)算算（安全系系數(shù)一般為1.5～2.0）；式中：hw——維護(hù)墻體內(nèi)內(nèi)外面的水水頭差；L——產(chǎn)生水頭損損失的最短短流線長度度；ic——臨界水力梯梯度；Gs——土顆粒密度度；e——土的空隙比比。②防止?jié)B滲流破壞的的驗(yàn)算hwld（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算明挖法施工的圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)應(yīng)根據(jù)基坑(分層)開挖﹑回填施工階段和使用階段等不同工況況進(jìn)行計(jì)算算，配筋按各階段段的內(nèi)力包絡(luò)絡(luò)圖計(jì)算。⒋內(nèi)襯側(cè)墻墻計(jì)算（1）采用單層墻結(jié)構(gòu)時(shí)時(shí)，各階階段的最最不利荷荷載全部部由地下墻承受；（2）采用雙層墻結(jié)構(gòu)時(shí)時(shí)，基坑坑開挖階段荷載載全部由由地下墻承受，回填后內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)與地下墻按按疊合墻計(jì)算；雙層墻內(nèi)襯墻配筋：①外側(cè)面在地下墻墻幅間接接縫兩側(cè)側(cè)各1米范圍內(nèi)內(nèi)設(shè)置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)②內(nèi)側(cè)配筋筋，應(yīng)將地下下墻與內(nèi)內(nèi)襯墻視視為整體計(jì)算算（1）主體結(jié)結(jié)構(gòu)：視為一次整體體受力的彈性地地基上的的框架進(jìn)進(jìn)行內(nèi)力力分析。。以水平彈簧簧模擬地層層對側(cè)墻墻的水平約束束，以豎向彈簧簧模擬地層層對底板板、側(cè)墻墻底部的的豎向約束束。⒌地鐵車站站結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算（2）基底反力計(jì)算可以采用兩種方法法：①假設(shè)結(jié)構(gòu)是剛性體，則基底底反力的的大小和和分布可可根據(jù)靜力平衡衡條件求得；②假設(shè)結(jié)構(gòu)為溫克爾地基上的的矩形框框架，則則根據(jù)地基變形形計(jì)算基底的反力。（3）頂板按純彎計(jì)算；中樓板、底板截面配筋筋計(jì)算時(shí)時(shí)，可考考慮對稱稱的側(cè)向土壓壓力對板產(chǎn)生生的壓力按偏心受壓構(gòu)件件進(jìn)行計(jì)計(jì)算。四﹑地鐵車站站結(jié)構(gòu)的的構(gòu)造設(shè)設(shè)計(jì)⒈明挖法施施工的車車站（1）頂板和和樓板可采用單向板、井字梁式板、無梁板或密肋板等形式式。①單向向板：支撐在與與車站軸軸線平行行的縱梁梁和側(cè)墻墻上。施工簡單、結(jié)構(gòu)總總高度較小小、節(jié)省模板板。板底與與梁底空空間可布布置縱向向管線。。②井字字梁式板板：板由縱橫梁支支撐，雙向受受力，板厚可以減薄。兩個方方向量跨跨度接近近相等（（6~7m）。造價(jià)較高高，僅在在荷載較較大時(shí)采采用。③無梁板板沒有梁，，板直接接支撐在立柱和側(cè)側(cè)墻上。傳力方式簡單、省模板板，但厚度大，鋼筋用用量大④密肋板板肋可以是是單向、、雙向，，間距1m左右，多多用于裝配式頂板。重量輕，，材料用用量少。。雙向單向（2）底板采用以縱梁和側(cè)墻為支支撐的梁式板結(jié)構(gòu)，，有利于于敷設(shè)整整體道床床。埋置于無地下水水巖石地層中的的明挖車車站可不設(shè)受受力底板板。（3）立柱①明挖法車站的立立柱一般般采用鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)。②按常規(guī)荷載載設(shè)計(jì)的車車站站臺臺區(qū)柱距一般般取6～8m。③當(dāng)柱的的設(shè)計(jì)荷載載很大時(shí)，可采采用鋼管混凝凝土柱或勁性鋼筋高強(qiáng)強(qiáng)度混凝土柱。（4）側(cè)墻采用放坡坡開挖或或工字鋼鋼樁、鋼鋼板樁作作基坑臨時(shí)護(hù)壁壁時(shí)，側(cè)墻墻多采用用以頂、底板板及樓板為支撐的單單向板；采用地下墻或鉆孔灌注注樁護(hù)壁時(shí)，，可將其其作主體體側(cè)墻的的一部分或或全部。側(cè)壁支護(hù)與內(nèi)襯墻之間構(gòu)造造視傳力力方式不不同，分分為：單一墻式結(jié)構(gòu)構(gòu)﹑疊合墻式結(jié)構(gòu)構(gòu)﹑復(fù)合墻式結(jié)構(gòu)構(gòu)。單一墻式式結(jié)構(gòu)：：地連墻墻作為側(cè)側(cè)墻復(fù)合墻式式：側(cè)壁壁支護(hù)與與內(nèi)襯墻墻設(shè)防水夾層，支護(hù)和內(nèi)墻墻之間不用鋼鋼筋拉結(jié)防水夾層支護(hù)內(nèi)襯墻疊（重）合墻墻式：側(cè)壁支護(hù)與內(nèi)襯墻緊貼，當(dāng)結(jié)合面剪力較大時(shí)，設(shè)拉結(jié)鋼筋（連續(xù)墻預(yù)埋埋鋼筋或鋼筋筋連接器）內(nèi)襯墻支護(hù)拉結(jié)鋼筋⒉蓋挖法施工車車站（1）基本要求傳力可靠、構(gòu)構(gòu)造簡單。在蓋挖逆作施工工藝條件下可操作，不影響后續(xù)工工作。（2）關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)①側(cè)墻與頂板、底板板和樓板等水平構(gòu)件的連接②后澆梁與中中間柱連接③中間柱與基基礎(chǔ)連接（3）側(cè)墻與頂板板等水平構(gòu)件件的連接①地下墻時(shí)，采用鋼筋接駁器將頂板與側(cè)墻墻連為整體；；②鉆孔灌注樁采用混凝土圈圈梁，通過圈梁連接；③側(cè)壁與內(nèi)襯襯間敷設(shè)防水夾層時(shí)，樓板與側(cè)側(cè)壁之間不宜用鋼筋拉結(jié)，應(yīng)利用上層內(nèi)襯，將樓板荷載載傳至頂板后后再傳給側(cè)墻墻。（4）后澆梁與中中間柱連接可在中間柱兩側(cè)布置連續(xù)梁，由連續(xù)梁承承受結(jié)點(diǎn)彎矩矩。剪力由連接在中間間柱上的牛腿傳給立柱柱。支撐柱可采用鋼管混凝土柱和H型鋼柱。鋼管混凝凝土柱可直接接作為永久柱柱；H鋼柱則作為永永久柱的勁性性鋼筋。一﹑結(jié)構(gòu)選型原則則和特點(diǎn)1.原則（1）區(qū)間隧道走走向和埋深要考慮工程和和水文地質(zhì)條件、地面和和地下環(huán)境，施工方法等因素（（直接關(guān)系造造價(jià)高低和施施工的難易））；第五節(jié)區(qū)間間隧道結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)（2）襯砌結(jié)構(gòu)與與構(gòu)造主要取決于隧隧道用途、地形地物、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、、施工方法、、工期以及投資等因素。⒉礦山法隧道道的特點(diǎn)（1）埋置于松散或含水地層時(shí)，施工過程程中通常需要要采取一定輔助措施；（2）除穩(wěn)定巖層層中的隧道外外，多用淺埋，環(huán)境保護(hù)要求高，須嚴(yán)格控制制開挖引起的的地面沉降和爆破振動對地面建筑及及居民生活的的影響；（3）考慮地鐵結(jié)結(jié)構(gòu)的耐久性性，錨噴支護(hù)不宜宜作為永久襯砌砌；（4）施工中要重重視監(jiān)測控制。壓力盒初支二次襯砌⒊新奧法施工工地鐵區(qū)間隧隧道的選擇：：（1）疏散地層中，當(dāng)不不具備明挖條條件或采用明明挖法很不經(jīng)經(jīng)濟(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)進(jìn)行新奧法和和盾構(gòu)法的比選；（2）在無水松散散地層中，盾盾構(gòu)法和新奧奧法各有所長長。盾構(gòu)法：造價(jià)價(jià)一般較高，，但施工安全全、進(jìn)度快新奧法：不需要大型施施工機(jī)械，對對隧道斷面、、地質(zhì)條件、、線形、施工工長度等適應(yīng)應(yīng)性強(qiáng)有水地層中應(yīng)應(yīng)結(jié)合輔助施施工方法統(tǒng)一一考慮二﹑地鐵區(qū)間隧道道的結(jié)構(gòu)形式式⒈明挖法區(qū)間間隧道（單﹑雙跨）（1）整體式襯砌砌結(jié)構(gòu)整體性好、防水性能易得到保證，適用于各種種工程地質(zhì)和和水文地質(zhì)條條件；施工工序較多，速度較慢。。55030030044004000300300300220040055045041004000400（2）裝配式襯砌砌結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、施施工方便。裝裝配式襯砌整體性較差，防水性差。40002504400250250410050030055030040001502200（3）區(qū)間喇叭口口隧道島式車站兩側(cè)行車道與與正線區(qū)間隧道間過渡段對稱型和非對對稱型兩種，，襯砌常采用用整體式鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)。第一段第二段第三段aabba—a4170~525053002400210020002200b—b5480~683024002100200022005300⒉礦山法地鐵鐵區(qū)間隧道（1）襯砌結(jié)構(gòu)要要求①須與圍巖大面積牢固接觸，保證襯砌與與圍巖作為一一個整體進(jìn)行工作；②允許圍巖能產(chǎn)生有限制制的變形，在圍巖中形形成卸載拱；；③襯砌盡可能能接近圓形，一般設(shè)置仰拱，增強(qiáng)抗變形形能力和整體穩(wěn)定性；④襯砌應(yīng)分期施工，根據(jù)施工量測信息，調(diào)整襯襯砌強(qiáng)度、剛剛度和施做時(shí)時(shí)機(jī)。（2）隧道襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)類型與選選擇一般采用拱形結(jié)構(gòu)。單拱、雙拱：：用于區(qū)間隧道或聯(lián)絡(luò)通道多跨連拱：用用于停車線、折返線或喇叭口岔線上；由初期支護(hù)﹑防水隔離層和二次襯砌組成。外層層為為初初期期支支護(hù)護(hù)，，噴噴錨錨支支護(hù)護(hù)；；內(nèi)內(nèi)層層為為二二次次支支護(hù)護(hù)，，模模筑筑混混凝凝土土。。一般般用用于于土質(zhì)質(zhì)隧道道或或大跨跨度度隧道道。。（1）復(fù)復(fù)合合式式襯襯砌砌（（襯襯砌砌的的基基本本結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)類類型型））①常常用用錨錨桿桿型型式式：：全全長長粘粘結(jié)結(jié)式式﹑端頭頭錨錨固固型型和和摩摩擦擦型型等等；；②噴噴射射混混凝凝土土有有：：素素混混凝凝土土和和鋼鋼纖纖維維混混凝凝土土；；③鋼鋼支支撐撐常常用用型型鋼鋼或或舊舊鋼鋼軌軌，，一一般般埋埋入入噴噴射射混混凝凝土土內(nèi)內(nèi)；；④二二次次襯襯砌砌主主要要提供供安安全全儲儲備備以及及承承受受靜水水壓壓力力。（2）其其它它方方案案①干燥燥無水水的的堅(jiān)硬硬圍圍巖巖中，，可可采采用用單單層層噴錨錨支護(hù)護(hù)；；②巖巖層層整體體性性好好、基本本無無地地下下水水，防防水水要要求求不不高高，，可可采采用用單層層現(xiàn)澆澆混混凝凝土土或或裝裝配配式式襯砌砌；③整整體體式式襯襯砌砌可可做做成成直墻墻式式(ⅢⅢ級以以上上圍圍巖巖)和曲墻墻式式（軟軟弱弱圍圍巖巖））；；④襯襯砌砌做做好好后后應(yīng)應(yīng)向向襯砌砌背背后后注注漿漿，充充填填空空隙隙，，改善善襯砌砌受力力狀態(tài)態(tài)，，減少少圍巖巖變形形。⒊盾盾構(gòu)構(gòu)法法地地鐵鐵區(qū)區(qū)間間隧隧道道（1）襯襯砌砌結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)要要求求能在在較較短時(shí)時(shí)間間內(nèi)砌砌筑筑完完畢畢，，且且能能立立刻刻承受受圍圍巖巖壓壓力力和盾構(gòu)構(gòu)千斤斤頂頂推力力（2）隧隧道道類類型型與與選選擇擇①預(yù)預(yù)制制裝裝配配式式襯襯砌砌②預(yù)預(yù)制制裝配配式式襯砌砌與與模筑筑鋼鋼筋筋混混凝凝土土相結(jié)結(jié)合合的的雙雙層層襯襯砌砌③擠壓壓混混凝凝土土(ECL工法法)整體式式襯砌砌裝配式式襯砌砌①襯砌砌管片片工廠廠預(yù)制，在盾盾構(gòu)尾尾部拼裝而成；；②按材材料分分為：：鋼筋筋混凝凝土、、鋼、、鑄鐵鐵以及及復(fù)合合管片片(由幾種種材料料組合合而成成)；③按管管片螺螺栓手手孔成成型大大小，，管片片分：：箱形形和平平板形形。a.箱形管管片螺栓手孔較較大呈肋板板形結(jié)結(jié)構(gòu)。。便于運(yùn)運(yùn)輸和拼裝，易開開裂。。金屬管管片常常用箱形形結(jié)構(gòu)構(gòu)。b.平板形形管片片螺栓手孔較較小或無手手孔，，呈曲板形形。對盾構(gòu)構(gòu)千斤斤頂推推力具具有較大的的抗力力，采用用多。。④箱形管片的的縱向向接縫和環(huán)向向接縫縫一般般都是是平面狀；⑤平板形管片片的接縫可采用用平面狀，也也可用用槽式接縫，，以提高縱向剛度和拼裝裝精度；內(nèi)貼防水鋼板⑥襯砌砌環(huán)內(nèi)內(nèi)管片間間以及各環(huán)間的連連接，，可分分為柔性連接和和剛性連連接。柔性連連接：：允許許相鄰鄰管片片間產(chǎn)產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動和壓縮，使襯襯砌環(huán)環(huán)能產(chǎn)產(chǎn)生相相應(yīng)的的變形形，改改善受受力狀狀態(tài)。。榫槽式式接頭頭單彎螺螺栓式式接頭頭單直螺螺栓式式接頭頭剛性連連接：：通過過增加加連接接螺栓栓的排排數(shù)，，力圖圖使接接縫處處的剛度與與管片片本身身相同同。實(shí)踐證證明剛剛性連連接拼裝麻麻煩、造價(jià)高高，而且且會在在襯砌砌環(huán)中中產(chǎn)生生較大次次應(yīng)力力，帶來來不良良后果果。雙直螺螺栓式式接頭頭組合螺螺栓式式接頭頭常用的的柔性性連接接有以以下幾幾種形形式：：a.螺栓連連接：：按螺螺栓形形狀又又可分分為彎螺栓連連接、、直螺栓連連接和和斜螺栓連連接；；b.銷釘連連接：：銷釘釘連接接可用用于縱向，，環(huán)向向接縫C型金屬件H型金屬件C型金屬件插銷HC銷插式金屬件OC銷插式金屬件c.無連接接件：：在穩(wěn)定不不透水水地層層中，襯襯砌的的接縫縫也可可不用用任何何連接接件連連接。。榫槽式接頭無螺栓陰陽鉸接頭（2）雙層層襯砌砌防滲水防腐蝕作用修正施工誤差減少噪聲和振動作為內(nèi)部裝飾適用于于：地下水水豐富富和含有有腐蝕性地下下水的的軟土土地層層。（3）擠壓混混凝土土整體體式襯襯砌擠壓混混凝土土襯砌砌（ExtrudeConcreteLining，ECL）：隨隨著盾盾構(gòu)向向前掘掘進(jìn)，，在盾盾尾同同步灌注（（干硬硬）混凝土土或鋼鋼筋混混凝土土形成成整體體式襯砌，其灌灌注后后即承承受盾盾構(gòu)千斤頂頂擠壓壓。可以是是素混凝凝土、鋼纖維維混凝凝土的或鋼筋混混凝土土。⒊盾構(gòu)構(gòu)法特特殊地地段襯襯砌（1）曲線線段襯襯砌楔形襯襯砌環(huán)環(huán)，保保證隧隧道的的前進(jìn)進(jìn)方向向（2）區(qū)間間聯(lián)絡(luò)絡(luò)通道道和中中間泵泵站襯襯砌聯(lián)絡(luò)通通道可可設(shè)在在線路路最低點(diǎn)點(diǎn)，并與與排水水泵站站合建建；兩區(qū)間間隧道道內(nèi)側(cè)側(cè)需留留出寬寬約250～400cm的洞門門；一般情情況下下用礦山法法施工工。14100隧道中心線隧道中心線支護(hù)層防水層結(jié)構(gòu)層鋼蓋板（3）渡線線和折折返線線襯砌砌結(jié)構(gòu)構(gòu)一般明挖法法施工，，襯砌砌同明明挖法法施工工的襯襯砌。。也有有盾構(gòu)構(gòu)通過過后再再采用用礦山法的⒋特殊地段段隧道襯砌砌結(jié)構(gòu)（1）沉管法隧隧道1)橫斷面有圓圓形和矩形形，H水＞45m時(shí)圓形；H水＜35m矩形2)沉管結(jié)構(gòu)混混凝土等級級為C30～C50（抗剪要求求）3)管節(jié)長度一一般為60～140m，多為100m4)管段沉放和連接后應(yīng)對基礎(chǔ)礎(chǔ)進(jìn)行灌砂或以其他方方法處理。。（3）頂進(jìn)（管管）法施工工的區(qū)間隧隧道結(jié)構(gòu)1）穿越地面面鐵路﹑地下管網(wǎng)群﹑交叉路口等情況時(shí)常常采用頂進(jìn)進(jìn)法施工；；2)多用箱形框框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：施工階段需需驗(yàn)算千斤頂頂頂進(jìn)影響響及各階段段受力特征征，并采取取相應(yīng)構(gòu)造造措施使用階段參照明挖法法驗(yàn)算三﹑地鐵區(qū)間隧隧道的截面面設(shè)計(jì)與構(gòu)構(gòu)造⒈明挖法地地鐵區(qū)間隧隧道（1）內(nèi)部凈空空尺寸確定定線路中心線車輛限界建筑限界OXY396045005404100X影響因素建筑限界曲線半徑超高道床施工誤差（2）隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)斷面厚度度擬定根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行行試算，先假定截面尺尺寸，然后進(jìn)行行計(jì)算，調(diào)調(diào)整。線路中心線車輛限界建筑限界OXY396045005404100X⒉礦山法修修建的地鐵鐵區(qū)間隧道道（1）區(qū)間隧道道襯砌橫斷斷面形狀界面尺寸應(yīng)應(yīng)考慮建筑限界、施工測量誤誤差及結(jié)構(gòu)固有有變形量（變形量可可按工程模擬法法確定，無資資料時(shí)按下下表確定））；圍巖類別單線隧道雙線隧道Ⅳ3~55~7Ⅴ5~77~10Ⅵ特殊設(shè)計(jì)特殊設(shè)計(jì)預(yù)留變形量量(cm)Ⅱ﹑Ⅲ級圍巖變形形量很小，，設(shè)計(jì)時(shí)不不考慮。1）當(dāng)襯砌主主要承受豎向荷載時(shí)，拱部采采用單心圓弧線或三心圓弧線線，側(cè)墻可采采用直線；；2）承受較大大的水平荷荷載，結(jié)構(gòu)構(gòu)宜用多段圓弧連接而成。。三心圓弧線線（2）襯砌截面面尺寸擬定定包括初期支護(hù)以及二次襯砌的各設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)。1）初期支護(hù)護(hù)：錨桿類型、、直徑、長長度、間距距噴射混凝土土強(qiáng)度、厚厚度格柵拱直徑徑、間距鋼筋網(wǎng)直徑徑、網(wǎng)格尺尺寸初期支護(hù)采用工程模擬法法擬定,也可參照下下表；圍巖類別單線雙線Ⅱ噴射混凝土厚度5~10cm；設(shè)置錨桿，長度2.0m，間距1~1.2m，必要時(shí)局部設(shè)置鋼筋網(wǎng)噴射混凝土厚度10~15cm設(shè)置錨桿，長度2.5m，間距1~1.2m，必要時(shí)配置鋼筋網(wǎng)Ⅲ噴射混凝土厚度10~15cm設(shè)置錨桿，長度2.0~2.5m，間距1m，必要時(shí)配置鋼筋網(wǎng)噴射混凝土厚度15cm設(shè)置錨桿，長度2.5~3.0m，間距1m，設(shè)置鋼筋網(wǎng)Ⅳ噴射混凝土厚度15cm設(shè)置錨桿，長度2.5m，間距0.8~1m，配置鋼筋網(wǎng)，應(yīng)施作仰拱噴射混凝土厚度20cm設(shè)置錨桿，長度3~3.5m，間距0.8~1m，配置鋼筋網(wǎng)，必要時(shí)設(shè)置鋼支撐，仰拱Ⅴ噴射混凝土厚度20cm設(shè)置錨桿，長度3.0m，間距0.6~0.8m，配置鋼筋網(wǎng)，必要時(shí)設(shè)置鋼支撐，應(yīng)施作仰拱通過實(shí)驗(yàn)或計(jì)算確定復(fù)合襯砌初期支支護(hù)的參數(shù)數(shù)設(shè)計(jì)2）二次襯砌砌：混凝土土強(qiáng)度、厚厚度、是否否配筋。二次襯砌一一般采用C20素混凝土，，20～30cm即可；注意：1）初期支護(hù)護(hù)施工中要要結(jié)合圍巖變化情情況的監(jiān)測信息，對參數(shù)進(jìn)進(jìn)行修改2）將圍巖較差地段的襯砌向圍巖較好好地段延伸5～10m；3）初期支護(hù)護(hù)與二次襯襯砌的結(jié)構(gòu)縫應(yīng)設(shè)在一起起。⒊盾構(gòu)法地地鐵區(qū)間隧隧道（1）橫截面內(nèi)內(nèi)輪廓尺寸寸區(qū)間直線地地段圓形隧隧道限界(尺寸單位：：mm)確定依據(jù)建筑限界施工誤差道床類型預(yù)留變形量最小曲線半徑8504350Φ=5200車輛限界建筑限界（2）管片厚度度一般為(0.05～0.06)D,上海為350mm,廣州為300mm（3）管片寬度度1000～1500mm（4）襯砌環(huán)的的分塊①若干標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)管片A,兩塊相鄰管管片B﹑一塊封頂管管片K（兩端坡面面）；②若干A型管片,一塊B型管片﹑一塊K型管片（一一段坡面））；管片分塊(a)通縫(b)錯縫封頂塊拼裝方式徑向楔入縱向插入襯砌環(huán)拼裝方式通縫錯縫（7）螺栓和注注漿孔的配配置①分為縱向連接螺栓和和環(huán)向連接螺栓兩兩種；②螺栓直徑一一般為16～36mm.螺栓孔直徑徑須大于螺螺栓4～8mm；③注漿孔直徑徑為50～100mm。（8）隧道防水水基本原則：：以防治為為主，堵漏漏為輔，多多道防線，，因地制宜宜，綜合治治理。區(qū)間隧道允允許滲漏量量每晝夜部部不大于0.1L/m2；任何100m2內(nèi)表面不超超過20L/m2。管片采用C50，抗?jié)B等級級不低于P10。基礎(chǔ)：管片自身防水關(guān)鍵：接縫防水（密封墊為遇水膨脹橡膠）輔助：管片外防水涂層（9）其他構(gòu)造造1）隧道與沉沉井、地下下墻等其他他結(jié)構(gòu)連接接處應(yīng)設(shè)置置柔性接頭頭。2）變形縫間間距應(yīng)根據(jù)據(jù)縱向變形形及地震影影響確定。。3）電氣化區(qū)區(qū)間隧道，，應(yīng)制定隧隧道構(gòu)件及及管線的防雜散電流流（彌流））危害措施。。⑤平板形管片的接縫縫可采用平面面狀，也可用用槽式接縫，以提高高襯砌縱向剛剛度和拼裝精精度；項(xiàng)目內(nèi)容管片自防水混凝土抗?jié)B等級管片混凝土采用C50，抗?jié)B等級P12裂縫控制裂縫寬度不大于，且不得有貫穿裂縫耐腐蝕要求處于侵蝕性介質(zhì)中防水混凝土的耐侵蝕要求應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)按《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。接縫防水管片接縫、手孔及吊裝孔不得滲水。管片外注漿、有腐蝕介質(zhì)時(shí)根據(jù)腐蝕情況設(shè)置管片外涂層。（注：本區(qū)間管片外需設(shè)置防腐涂層）。防水體系管片自防水混凝土抗?jié)B等級管片混凝土采用C50,P12裂縫控制裂縫寬度不大于0.2mm,且不得有貫穿裂縫耐腐蝕要求處于侵蝕性介質(zhì)中防水混凝土的耐侵蝕要求應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)按《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。接縫防水管片接縫、手孔及吊裝孔不得滲水。管片外注漿、有腐蝕介質(zhì)時(shí)根據(jù)腐蝕情況設(shè)置管片外涂層。四、地鐵區(qū)間間隧道結(jié)構(gòu)的的荷載內(nèi)力計(jì)計(jì)算方法（略略）與地鐵車站結(jié)結(jié)構(gòu)的荷載內(nèi)內(nèi)力計(jì)算方法法一致。五﹑地鐵區(qū)間隧道道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)（略）⒈地鐵區(qū)間隧隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)方法由于施工方法法不同，地鐵鐵區(qū)間隧道的的斷面形式、、結(jié)構(gòu)支護(hù)襯襯砌類型、結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法法和適用范圍圍各異。表4-8列出了國內(nèi)外外隧道結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)模型，表表4-9列出了隧道施施工和設(shè)計(jì)方方法分類。國家盾構(gòu)開挖的軟土隧道錨噴、鋼拱支護(hù)的軟土隧道中硬石質(zhì)深埋隧道明挖施工的框架結(jié)構(gòu)澳大利亞彈性介質(zhì)中全支承圓環(huán)(全周彈簧模型)；MuirWood法、Curtis法或假定隧道變形法初期支護(hù)；Proctor-white法；二次支護(hù)；彈性介質(zhì)中全支承圓環(huán)；MuirWood法、Curtis法或假定隧道變形法初期支護(hù)：Proctor-white法；二次支護(hù)；彈性介質(zhì)中全支承圓環(huán)；MuirWood法、Curtis法或假定隧道變形法箱形框架彎矩分配奧地利彈性地基圓環(huán)彈性地基圓環(huán)；FEM；收斂約束法經(jīng)驗(yàn)方法彈性地基框架德國覆蓋<2D，頂部無支承的彈性地基圓環(huán)(部分彈簧模型)；覆蓋<3D，全支承的彈性地基圓環(huán)(全周彈簧模型)；FEM覆蓋<2D，頂部無支承的彈性地基圓環(huán)；覆蓋<3D，全支承的彈性地基圓環(huán)；FEM全支承的彈性地基圓環(huán)；FEM；連續(xù)介質(zhì)或收斂－約束法彈性地基框架(底壓力頒布簡化)國內(nèi)外隧道結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型型表表4-8國家盾構(gòu)開挖的軟土隧道錨噴、鋼拱支護(hù)的軟土隧道中硬石質(zhì)深埋隧道明挖施工的框架結(jié)構(gòu)中國彈性地基圓環(huán)；經(jīng)驗(yàn)法初期支護(hù)：FEM；收斂約束法；二次支護(hù)：彈性地基圓環(huán)初期支護(hù)：經(jīng)驗(yàn)法永久支護(hù)：作用－反作用模型；大型洞室：FEM箱形框架彎矩分配瑞士作用－反作用模型FEM；經(jīng)驗(yàn)法；收斂－約束法矯形框架彎矩分配英國彈性地基圓環(huán)；MuirWood法收斂－約束法；經(jīng)驗(yàn)法FEM；經(jīng)驗(yàn)法；收斂－約束法彈性地基連續(xù)框架美國彈性地基模型彈性地基圓環(huán)；Proctor-white法；FEM；錨桿法；經(jīng)驗(yàn)法續(xù)上表國家盾構(gòu)開挖的軟土隧道錨噴、鋼拱支護(hù)的軟土隧道中硬石質(zhì)深埋隧道明挖施工的框架結(jié)構(gòu)瑞典通常為經(jīng)驗(yàn)法，有時(shí)用作用－反作用模型、連續(xù)介質(zhì)模型、收斂－約束法比利時(shí)Schulze-Duddek法剛架法國隨意性地基圓環(huán)；FEMFEM；作用－反作用模型；經(jīng)驗(yàn)法連續(xù)介質(zhì)模型；收斂－約束法；經(jīng)驗(yàn)法日本局部支承圓環(huán)；梁－彈簧模型局部支承的彈性地基圓環(huán)；經(jīng)驗(yàn)法加量測；FEM彈性地基框架；FEM；特征曲線法彈性地基框架；FEM續(xù)上表序號施工方法斷面形式襯砌支護(hù)形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法1明挖法矩形和直墻拱形現(xiàn)澆鋼筋混凝土、預(yù)制鋼筋混凝土砌塊軟弱土層中彈性連續(xù)矩形、拱形框架，結(jié)構(gòu)力學(xué)方法或假定抗力結(jié)構(gòu)力學(xué)方法2礦山法(鉆爆法、鑿巖機(jī)掘進(jìn)法)拱形、直墻拱形和圓形鋼拱架、噴射混凝土錨桿支護(hù)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土復(fù)合襯砌、預(yù)制鋼筋混凝土砌塊局部變形理論的彈性地基梁方法、反分析法、新奧法、數(shù)值分析方法3盾構(gòu)法圓形鋼、鑄鐵、鋼筋混凝土(或鋼纖維)管片地層襯砌位移協(xié)調(diào)彈塑性解析解，數(shù)值分析法、彈性無鉸自由變形圓環(huán)、彈性多鉸局部抗力約束圓環(huán)隧道施工、設(shè)設(shè)計(jì)方法分類類表表4-9序號施工方法斷面形式襯砌支護(hù)形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法4頂管法圓形或矩形鋼筋混凝土預(yù)制管段同35沉管法矩形預(yù)制鋼筋混凝土箱段同16配合上述施工方法的輔助工法：①注漿加固；②降低水位；③凍結(jié)法；④管棚法圓形、直墻拱形、矩形鋼拱架臨時(shí)支護(hù)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土的襯砌支護(hù)同2續(xù)上表⒉區(qū)間隧道襯襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算⑴結(jié)構(gòu)與地層層共同作用的的處理方法①主動荷載模型型除了在結(jié)構(gòu)底底部受地層約約束外，其他他部分在主動動荷載作用下下可自由變形形。適用于結(jié)結(jié)構(gòu)與地層““剛度比”較較大的情形。。②主動荷載加地地層彈性約束束的模型地層不僅對襯襯砌結(jié)構(gòu)施加加主動荷載，，還對襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)施加被動動彈性抗力，，適用于各類類地層。③地層實(shí)測荷載載模型實(shí)測荷載是結(jié)結(jié)構(gòu)與地層共共同作用的綜綜合反應(yīng)。⑵明挖箱形襯襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算算①明挖箱型襯砌砌結(jié)構(gòu)施工一一般分順作法法和逆作法兩兩種。采用順順作法時(shí)，側(cè)側(cè)向不能提供供必要的彈性性抗力；②箱形結(jié)構(gòu)基底底反力，可采采用兩種方法法計(jì)算：假設(shè)設(shè)結(jié)構(gòu)是剛性性體，則基底底反力可以按按靜力平衡條條件求得；假假設(shè)結(jié)構(gòu)為Winkler地基上的箱形形結(jié)構(gòu)，則根根據(jù)地基變形形計(jì)算基底每每一點(diǎn)反力；；③彈性地基上的的箱形結(jié)構(gòu)一一般按照平面面變形問題考考慮。當(dāng)長跨跨比接近1時(shí)，按空間結(jié)結(jié)構(gòu)考慮；⑶礦山法隧道道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原原則a.錨噴技術(shù)，施施工方法，支支護(hù)形式，動動態(tài)監(jiān)測，優(yōu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和施施工；b.埋置深度的確確定；c.保護(hù)既有建筑筑物；d.初期支護(hù)承重重，二次襯砌砌承受水壓力力；e.徑向外方100mm作富裕量，考考慮凈空。②設(shè)計(jì)方法a.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法法：工程模擬擬法b.力學(xué)分析方法法：荷載－結(jié)結(jié)構(gòu)法地層－－結(jié)構(gòu)法c.視條件的不同同選擇不同的的方法③隧道襯砌結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算a.脫離區(qū)，彈性性抗力，局部部變形理論，，彈性地基梁梁圖式和彈性性支承連桿圖圖式b.塑性數(shù)值解法法，結(jié)合工程程模擬和監(jiān)控控量測④明洞計(jì)算計(jì)算構(gòu)件截面面強(qiáng)度，安全全系數(shù)值，彈彈性抗力⑤洞門計(jì)算a.視作擋土墻，，極限狀態(tài)法法計(jì)算強(qiáng)度，，驗(yàn)算傾覆和和滑動穩(wěn)定性性b.計(jì)算參數(shù)取現(xiàn)現(xiàn)場試驗(yàn)資料料，較少時(shí)參參照規(guī)范c.一定的構(gòu)造要要求⑷盾構(gòu)法隧道道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算①設(shè)計(jì)原則a.安全可靠經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理施工方方便b.選用與特點(diǎn)相相近的規(guī)范和和設(shè)計(jì)方法c.結(jié)構(gòu)凈空尺寸寸的要求d..減少對環(huán)境的的影響e.極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)法，分項(xiàng)系系數(shù)f.按最不利組合合進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)驗(yàn)算g.防水防腐蝕等等要求②盾構(gòu)隧道設(shè)設(shè)計(jì)方法表4-10列出了國外盾盾構(gòu)法隧道的的各種設(shè)計(jì)方方法。國家計(jì)算模型計(jì)算土壓力、水壓力地基反力系數(shù)澳大利亞全周彈簧模型σv＝全覆土荷載σH＝λσv+靜水壓力由平板荷載試驗(yàn)或量測結(jié)果的逆分析得到，切線方向或地層完全結(jié)合或把摩擦力作為上限結(jié)合日本梁—彈簧模型σv＝全覆土荷載σH＝λσv(砂質(zhì)土按水土分解，粘性土按水土合算考慮)根據(jù)土的工程性質(zhì)確定k值大小比利時(shí)Schulze-Duddeck模型，由FEM校核Schulze-Duddeck法確定無國外盾構(gòu)法隧隧道設(shè)計(jì)比較較表表表4-10國家計(jì)算模型計(jì)算土壓力、水壓力地基反力系數(shù)德國覆土深≤2D，部分地層彈簧模型；覆土深≥2D，全周地層彈簧模型σv＝全覆土荷載σH＝λσv(λ=0.5)k=Ev/R,Es為地層模量，R為隧道半徑部分地層彈簧模型：Schulze-Duddeck法，不考慮切線方向的荷載σv＝全覆土荷載σH＝λσv(λ=0.5)無法國全周地層彈簧模型或FEMσv＝全覆土荷載(覆土深≤D)Terzaghi公式(覆土深≥D)σH＝λσv西班牙考慮地層與結(jié)構(gòu)相互作用的Buqera法忽視粘結(jié)力的Terzaghi公式λ＝1.0只考慮半徑方向續(xù)上表國家計(jì)算模型計(jì)算土壓力、水壓力地基反力系數(shù)英國全周地層彈簧模型；MuirWood法根據(jù)類似條件下的量測結(jié)果初期垂直荷載及初期水平荷載，初期荷載是全土荷載由三軸試驗(yàn)或應(yīng)力計(jì)測得的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系得出，不考慮摩擦力美國彈性地基圓環(huán)σv＝全覆土荷載σH＝λσv+水壓λ＝0.4～0.5無σv＝全覆土荷載σH＝λσv+水壓由室內(nèi)實(shí)驗(yàn)求出，不考慮摩擦力續(xù)上表③荷載作用在盾構(gòu)隧隧道上的設(shè)計(jì)計(jì)荷載如圖4-17。圖4-17作用在盾構(gòu)隧隧道上的設(shè)計(jì)計(jì)荷載式中：W——襯砌縱向每延延米重力；Pc1——垂直作用的地地層壓力；；qc1﹑qc2——水平地層壓力力；pw1——垂直作用的水水壓力；qw1﹑qw2——水平作用水壓壓力；t——襯砌厚度；Rc——隧道橫斷面中中心線半徑。。地面超載P0一般取10kN/m2;結(jié)構(gòu)自重作用用在隧道橫斷斷面形心上的的豎向荷載為為(4-5)(4-6)a.水位以上取天天然容重，以以下取水下濕濕容重；b.隧道拱頂上的的豎向土壓按按均布荷載考考慮，且等于于覆土層的壓壓力；c.若隧道覆土層層厚度不小于于2D(D為襯砌外徑）），則按太沙沙基公式計(jì)算算折減后的豎豎向土壓力。。折減后的覆覆土層厚度h0按下式計(jì)算。。式中：c——土體粘聚力；；φ——土體內(nèi)摩擦角角；γ——土體重度；R0——襯砌圓環(huán)外半半徑；K0——側(cè)向土壓力與與豎向圖壓力力的比值，取取K0＝1。(4-7)(4-8)a.水平土壓力為為作用在襯砌砌形心線上自自拱頂至隧道道底部的均勻勻性變化荷載載，其值定義義為豎向土壓壓力與側(cè)向土土壓力系數(shù)乘乘積；b.粘性土層的側(cè)側(cè)向地層壓力力通常按水土土合算考慮；；c.側(cè)向土壓力系系數(shù)λ≈0.65～0.75；砂性土層層中可按水水土分算考考慮，側(cè)向向土壓力系系數(shù)按主動動土壓力系系數(shù)計(jì)算；；d.表4-11給出土體側(cè)側(cè)壓力系數(shù)數(shù)及地基反反力系數(shù)。。土體種類λk(MN/m3)N極密類的砂非常堅(jiān)硬的粘性土0.35~0.4530~50N≥30密實(shí)砂性土硬粘性土中硬粘性土0.45~0.5510~3015≤N<308≤N<255~104≤N<8松砂性土軟粘性土非常軟粘性土0.50~0.600.55~0.650.65~0.750~100~50N<152≤N<4N<2根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)慣慣入實(shí)驗(yàn)N值而定的λ和k值表表4-11(4-9)(4-10)(4-11)(4-12)(4-13)(4-14)(4-15)(4-16)(4-17)(4-18)(4-19)(4-20)土體的側(cè)向向壓力系數(shù)數(shù)λ也可根據(jù)土土體的物理理力學(xué)指標(biāo)標(biāo)計(jì)算得到到。(4-21)①水壓力一一般情況下下簡化為靜靜止水壓力力作用在襯襯砌上。為為了簡化計(jì)計(jì)算，拱頂頂和拱底處處近似按均均布豎向水水壓力處理理，其值取取為該處的的靜水壓力力。側(cè)向水水壓力為由由拱頂至拱拱底線性變變化的水平平荷載，如如圖4-17。②作用在襯襯砌上的水水壓力的合合力是一種種向上的浮浮力，若拱拱頂處的豎豎向土壓力力和自重的的合力小于于浮力，隧隧道將育可可能浮起。。為此需要要采取諸如如施作二次次襯砌以增增加隧道重重量或在地地面堆載的的措施。按圖4-18的靜水壓力力分布曲線線，作用在在圓環(huán)周邊邊任一點(diǎn)靜靜水壓力為為：單位長度上上隧道管片片受到向上上浮力：(4-22)(4-23)圖4-18靜水壓力若采用豎向向均布荷載載和水平均均布線性變變化荷載組組合，則：：(4-24)作用在單位位長度隧道道管片上的的豎向浮力力，按豎向向均布和側(cè)側(cè)邊線性變變化組合為為：(4-25)①地基的抗抗力分為與與地層位移移無關(guān)和與與地層位移移有關(guān)的兩兩種情況；；②為計(jì)算豎豎向水土壓壓力和自重重位移引起起得抗力，，必須采用用諸如管片片矯正器之之類得設(shè)備備，以保證證在土壓力力和水土壓壓力作用前前襯砌不至至因?yàn)樽灾刂刈冃?，并并保持?zhǔn)確確的襯砌形形狀；③拱頂豎向向土壓力和和自重與隧隧道底豎向向土壓力平平衡，由此此確定隧道道底的地基基反力。這這是一類抗抗力與地層層無關(guān)的情情況。襯砌較柔﹑土層剛度較較大情況下下，對于盾盾構(gòu)法施工工的圓形隧隧道可以適適當(dāng)考慮一一些由地層層