武漢地鐵廣虎區(qū)間隧道復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-06-08 00:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 CS8防水砼m34CS10防水砼m35二襯Ⅰ級(jí)鋼筋kg6二襯Ⅱ級(jí)鋼筋kg7噴C25早強(qiáng)砼m38φ8鋼筋網(wǎng)kg9臨時(shí)支護(hù)8鋼筋kg10格柵鋼架kg11φ22縱向連接筋kg12角鋼(125x80x10)m13M24普通螺栓，L65mm套5236114水泥藥卷錨桿m15φ42鎖腳錨管m16錨桿墊板kg17I18工字鋼架（施作后并拆除）kg18初襯背后壓漿——水泥漿液m319φ42熱軋鋼管m20二襯背后壓漿——水泥漿液m321注漿孔m22φ42超前小導(dǎo)管m23φ42超前小導(dǎo)管——水泥漿液m324φ109超前大管棚m25C30素混凝土細(xì)石回填m326回灌井(φ500)m27施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)128巖溶處理項(xiàng)1第四節(jié) Ⅴ級(jí)圍巖結(jié)構(gòu)計(jì)算 本區(qū)間Ⅴ級(jí)圍巖（中風(fēng)化泥巖）中的隧道結(jié)構(gòu)，初襯厚度擬定為300mm，二襯厚度為300mm。 初襯結(jié)構(gòu)計(jì)算模型隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算荷載模型具體見(jiàn)下圖41和圖42，初襯荷載包括垂直均布?jí)毫退絺?cè)向土壓力，二襯荷載包括垂直均布土壓力、水平側(cè)向土壓力和環(huán)向水壓。圖41 初襯結(jié)構(gòu)計(jì)算模型圖圖42 二襯結(jié)構(gòu)計(jì)算模型圖 初襯荷載與內(nèi)力計(jì)算根據(jù)區(qū)間隧道縱剖面圖，Ⅴ～。斷面初襯厚度為300mm。初襯所受荷載為上覆土壓力，側(cè)土壓力。一、確定計(jì)算斷面的深淺埋類(lèi)型 (41)式中 —圍巖壓力計(jì)算高度； —寬度影響系數(shù)，； —B每增減1m時(shí)圍巖壓力增減率，當(dāng)B5m時(shí)，取=；當(dāng)B5m時(shí)，取=；對(duì)于Ⅴ級(jí)圍巖，S=4，開(kāi)挖寬度B=5m，取=， 計(jì)算得：深淺埋的臨界深度： (42)因此該斷面應(yīng)按深埋隧道計(jì)算。二、確定荷載深埋隧道垂直均布圍巖壓力按下式確定： （43) 。 水平圍巖壓力按規(guī)范取側(cè)壓系數(shù)取K0=～， （44) （45）計(jì)算模型采用荷載結(jié)構(gòu)模式平面桿系有限單元法，采用SAP84計(jì)算，劃分為52個(gè)計(jì)算單元，節(jié)點(diǎn)彈簧剛度：（橫向及豎向）三、荷載和內(nèi)力圖圖43 初襯豎向荷載圖圖44 初襯水平荷載圖圖45 初襯軸力圖圖46 初襯剪力圖圖47 初襯彎矩圖四、最不利截面（拱頂）荷載設(shè)計(jì)值：軸力： N==（kN） 剪力： V== (kN) 彎矩： M== () 其中荷載設(shè)計(jì)值=荷載分項(xiàng)系數(shù)（）荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 配筋計(jì)算一、已知條件及計(jì)算要求：1. 已知條件：矩形柱，b=1000mm，h=300mm 砼強(qiáng)度等級(jí) C25，fc=，ft= N/mm2 縱筋級(jí)別 HRB335，fy=300N/mm2 箍筋級(jí)別 HPB235，fy=210N/mm2 軸力設(shè)計(jì)值 N= 彎矩設(shè)計(jì)值 Mx= 剪力設(shè)計(jì)值 Vy=2. 計(jì)算要求： 正截面受壓承載力計(jì)算 斜截面承載力計(jì)算二、正截面受壓承載力計(jì)算： （46）取 因 ，取 （47） （48） （49） （410） （411）式中 —構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度； —截面高度； —構(gòu)件截面面積； —考慮偏心距對(duì)截面彎曲的影響系數(shù)，當(dāng)計(jì)算所得的1時(shí)，取=1； —考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面彎曲的影響系數(shù)，當(dāng)時(shí)，取=1； —軸向力對(duì)截面重心的偏心距，； —附加偏心距，其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的較大值； —初始偏心距； —考慮二階彎矩影響的軸向力偏心距增大系數(shù)。 （412）可先按大偏心受壓情況計(jì)算，并進(jìn)行對(duì)稱(chēng)配筋。由 （413）得 （414）由 （415）得 （416）代入數(shù)據(jù)得 則 兩側(cè)縱筋面積總和為： 總配筋率為： 三、斜截面承載力計(jì)算：1. 截面驗(yàn)算：因此需用 來(lái)驗(yàn)算截面，由條件可知，因此截面滿(mǎn)足。式中各參數(shù)含義如下：—剪力設(shè)計(jì)值；—混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)。取=；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，取=，其間按直線(xiàn)內(nèi)插法取用；—截面的腹板高度，矩形截面取有效高度2. 驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置箍筋：因此按構(gòu)造配筋即可，3. 實(shí)際配置鋼筋：每米一榀格柵鋼架受壓縱筋：HRB335 ，2B22（760mm2,ρ=%）As’=672mm2，配筋滿(mǎn)足。受拉縱筋：HRB335 ，2B22（760mm2,ρ=%）As=672mm2，配筋滿(mǎn)足。箍筋：HPB235，A8@300，四肢箍(671mm2/m，ρsv=%)，配筋滿(mǎn)足。 二襯荷載與內(nèi)力計(jì)算一、確定荷載二襯荷載取水壓力與30%的圍巖壓力；圍巖壓力以初襯承受荷載的30%計(jì),即：豎向荷載： 水平荷載： 地下水位取與地表平齊，拱頂水頭壓力為： （417）拱底水頭壓力為： （418）采用SAP84程序計(jì)算，劃分為52個(gè)計(jì)算單元；節(jié)點(diǎn)彈簧剛度為：2001000=80000kN/m（橫向及豎向）。二、荷載和內(nèi)力圖圖48 二襯豎向荷載圖圖49 二襯水平荷載圖圖410 二襯水壓力圖圖411 二襯軸力圖圖412 二襯剪力圖圖413 二襯彎矩圖三、最不利截面（拱腳）荷載設(shè)計(jì)值：軸力： N==（kN） 剪力： V== (kN) 彎矩： M== () 其中荷載設(shè)計(jì)值=荷載分項(xiàng)系數(shù)（）荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 配筋計(jì)算一、已知條件及計(jì)算要求：1. 已知條件：矩形柱，b=1000mm，h=300mm 砼強(qiáng)度等級(jí) C30，fc=，ft= N/mm2 縱筋級(jí)別 HRB335，fy=300N/mm2 箍筋級(jí)別 HPB235，fy=210N/mm2 軸力設(shè)計(jì)值 N= 彎矩設(shè)計(jì)值 Mx= 剪力設(shè)計(jì)值 Vy=2. 計(jì)算要求： 正截面受壓承載力計(jì)算 斜截面承載力計(jì)算二、正截面受壓承載力計(jì)算： （419）取 因 ，取 則 則 （420）式中 —構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度； —截面高度； —構(gòu)件截面面積； —考慮偏心距對(duì)截面彎曲的影響系數(shù)，當(dāng)計(jì)算所得的1時(shí)，取=1； —考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面彎曲的影響系數(shù)，當(dāng)時(shí)，取=1； —軸向力對(duì)截面重心的偏心距，； —附加偏心距，其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20m
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