隧道工程設(shè)計(jì)

1、石家莊鐵路鐵道學(xué)院（四方分院）隧道工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué) 生姓 名戴侃學(xué) 號20105434班級地下一班指導(dǎo)教師姓 名付迎春職 稱講師系部土木工程課程設(shè)計(jì)題目車公廟站竹子林站地鐵區(qū)間隧道DK12+804斷面荷載計(jì)算班級地下1班分組7組選取斷面DK12+804一、設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)以深圳地鐵一期工程車公廟站竹子林站區(qū)間隧道工程為工程背景，地質(zhì)情況見縱斷面圖。隧道曲線段：圓曲線半徑R=1040m，緩和曲線長lc=64m，曲線全長L=254m，設(shè)計(jì)最高行車速度為Vmax=84km/h，地面超載按pc=20 kPa計(jì)算。主要進(jìn)行以下內(nèi)容：1.根據(jù)線路的平面、地質(zhì)剖面圖進(jìn)行隧道橫斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（隧道凈寬度5.0

2、m，凈高度5.2m）。2.根據(jù)隧道縱斷面圖及工程地質(zhì)條件，進(jìn)行隧道荷載計(jì)算（豎向壓力、側(cè)向壓力和主動土壓力），并繪制結(jié)構(gòu)荷載圖。3.試計(jì)算隧道加寬值W，中線偏移值d，并繪圖說明隧道斷面的變化位置、線路中線與隧道中線的關(guān)系。二、基本要求1.會看圖紙，能夠設(shè)計(jì)隧道橫斷面結(jié)構(gòu)圖。2.熟悉地鐵區(qū)間隧道荷載的計(jì)算過程。三、主要技術(shù)指標(biāo)表1 地層物性指標(biāo)序號土層名稱內(nèi)摩擦角(°)內(nèi)聚力(kPa)天然容重(kN/)1素填土5.22317.42粘土142918.93粘質(zhì)粉土81320.74礫砂4.2019.95砂質(zhì)粘性土6.83019.06礫質(zhì)粘性土5.82217.97全風(fēng)化花崗巖7.22219.1

3、指導(dǎo)教師簽名：付迎春2013年 12月 30 日車公廟站竹子林站地鐵區(qū)間DK12+804斷面隧道荷載計(jì)算一、隧道橫斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本斷面設(shè)計(jì)采用預(yù)支護(hù)：拱部超前注漿小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)。在開挖前，沿坑道周邊，向前方圍巖鉆孔并安裝帶孔小導(dǎo)管，并通過小導(dǎo)管向圍巖壓注起膠結(jié)作用的漿液，待漿液硬化后，坑道周圍巖體就形成了有一定厚度的加固圈。在此加固圈保護(hù)下即可安全進(jìn)行開挖等作業(yè)。初期支護(hù)：采用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土和格柵鋼支撐聯(lián)合支護(hù)。在開挖后的斷面及時的掛鋼筋網(wǎng)，并用噴射混凝土及時加固。然后采用格柵鋼架進(jìn)行支護(hù)，盡早使開挖斷面封閉。防水層：采用無釘鋪設(shè)。由于地下水較發(fā)育，所以采用無釘鋪設(shè)。先在噴射混凝土基面上用明釘鋪

4、設(shè)法固定緩沖層，然后將防水板熱或粘合在緩沖層墊圈上，使防水板無穿透釘孔。二次初砌：模注鋼筋混凝土整體式初砌。初砌施工先抑拱、后墻拱，即由下到上的順序連續(xù)灌注。在隧道縱向，則需分段進(jìn)行，分段長度一般為912米。橫斷面圖見圖1。二、荷載計(jì)算根據(jù)隧道縱斷面圖及工程地質(zhì)條件得出下表：表2 DK12+804斷面所在地質(zhì)條件土層名稱深度（m）內(nèi)摩擦角(°)內(nèi)聚力(kPa)天然容重(kN/)素填土3.55.22317.4礫砂3.64.2019.9礫質(zhì)粘性土5.25.82217.9砂質(zhì)粘性土7.06.83019.0全風(fēng)化花崗巖6.37.22219.1加權(quán)平均值6.121.218.71.地鐵隧道豎向土

5、壓力式中，圍巖容重；隧道上覆土層厚度；斷面寬度；圍巖內(nèi)摩擦角；圍巖內(nèi)聚力；斷面高度；=則。地鐵隧道豎向土壓力為： 2.地鐵隧道側(cè)向土壓力 3.地鐵隧道水浮力4.地鐵隧道主動土壓力隧道頂部所受側(cè)向主動土壓力為：隧道底部所受側(cè)向主動土壓力為：結(jié)構(gòu)荷載圖見圖2。3、 曲線段加寬計(jì)算1、 加寬原因（1） 車輛通過曲線時，轉(zhuǎn)向架中心點(diǎn)沿線路運(yùn)行，而車輛本身卻 能隨線路彎曲，仍 保持其矩形形狀，故其兩端向曲線外側(cè)偏移，中間向曲線內(nèi)側(cè)偏移。（2） 由于曲線外軌超高，車輛向曲線內(nèi)側(cè)傾斜，使車輛限界上的控制點(diǎn)在水平方向 上向內(nèi)移動了一個距離。2、 加寬值的計(jì)算車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移d內(nèi)1：車輛兩端向曲線外側(cè)偏移d外;外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移d內(nèi)2：隧道內(nèi)側(cè)加寬值W1： 隧道外側(cè)加寬值W2： W2=d外=4.27