【文章內(nèi)容簡介】 建筑限界的確定 建筑限界的選擇本次長沙地鐵3號線D標段區(qū)間隧道施工圖設計結合長沙地鐵實際情況，從客運量預測結果等方面出發(fā)，確定采用A型建筑設計標準進行設計。 地鐵A型限界標準A型建筑限界有如下三種A型限界參數(shù)如下：:1) 車輛長度 1　 車體寬度 22100mm2　 車輛定距 15700mm2) 車輛寬度 1　 車體外側最大寬度 3000mm2　 車頂外側寬度 2832mm3　 低架外側寬度 3000mm 3) 車輛高度1　 車頂高度（距軌面） 3800mm2　 落弓高度（距軌面） 3810mm3　 地板面高度（距軌面） 1130mm4) 轉向架轉向架固定軸距 2500mm5) 車輪直徑（新輪） 840mm6) 受電弓寬度 15501700mm7) 車體重量 1　 空車 22000kg（鋁車）2　 重車 47920kg（鋁車）8) 最高運行速度 80km/h3. ： A車車輛輪廓線坐標值點號0123456789X0250500850103113001365141215001500Y3800379037593677362335043416331318001130點號10111213141516171819X15001400125011201120Y520520234234170170002828點號202122232450k1k2kX62662645045000466772Y1601609595160160384238423780點號262728290s1s2s3s4sX14251481150714520325615687850Y307830642621260540404040402239923856點號0a1a2a3a4a0b1b2b3b4bX03256156878500325615687850Y5000500049824952481644004400438243524216注：表中第0~13點是車體上的控制點，第13~15點是轉向架構架上的控制點，第16~19點是車輪上的控制點；22，23兩點為連接在車軸上的齒輪箱點；20,21,24,25點為連接在轉向架構架上的車載信號設備的最低點；26~29為信號燈預留位置；第0a,1a,2a,3a,4a點為高架或地面線受電弓（高度為5000mm）控制點；第0b,1b,2b,3b,4b點為高架或地面線受電弓（高度為4400mm）控制點；第0s,1s,2s,3s,4s點為隧道內(nèi)受電弓控制點；第0k,1k,2k點是車頂空調(diào)器控制點。 ： A型隧道內(nèi)車輛限界坐標值（mm）點號039。139。239。339。439。539。639。739。839。X052591598411711437149915441642Y387838853794370036303503341433091677點號939。1039。1139。1239。1339。1439。1539。1639。1739。X157815651465130311551155846841738Y100739940112212580821818點號1839。1939。2039。2339。2339。2439。2639。2739。2839。X7386476434214150155016061620Y545442427375307430582498點號0s39。1s39。2s39。3s39。4s39。X0464753824984Y40844084406640363900注：第0s39。，1s39。，2s39。，3s39。，4s39。點坐標為隧道內(nèi)受電弓車輛限界坐標值。第4章 隧道洞身初期支護設計《鐵路隧道設計規(guī)范》的圍巖分級是經(jīng)過長期工程實踐和地質(zhì)勘探而確定的，圍巖基本分級由巖石堅硬程度和巖體完整程度兩個因素確定，而巖石堅硬程度和巖體完整程度分級采用定性劃分和定量指標兩種方法綜合確定，隧道圍巖級別應在圍巖基本分級的基礎上，結合隧道工程的特點，考慮地下水狀態(tài)、初始地應力狀態(tài)等必要的因素進行修正。處于板巖夾砂巖層和炭質(zhì)層巖體中，根據(jù)圖層性質(zhì)，地質(zhì)情況以及鐵路隧道圍巖分級判斷圖表綜合考慮，我們可以知道該處圍巖級別為IV級和V級。圍巖級別重度γ（kN/m3）彈性抗力系數(shù)k（MPa/m）變形模量E（GPa）泊松比μ內(nèi)摩擦角φ（176。）粘聚力C（MPa）計算摩擦角φ（176。）I26~281800~2800＞33＜＞60＞＞78II25~271200~180020~33~50~60~70~78III23~25500~12006~20~39~50~60~70IV20~23200~500~6~27~39~50~60V17~20100~2001~2~20~27~40~50 判斷隧道深、淺埋（1）深埋和淺埋的分界，按荷載等效高度值，并結合地質(zhì)條件、施工方法等因素綜合判斷。按等效荷載高度計算公式如下：= （） (41)式中: Hp——隧道深淺埋的分界高度； hq——等效荷載高度，=； q——垂直均布壓力(kN/m2)； γ——圍巖垂直重度（kN/ m3)。 在礦山法施工條件下：ⅣⅥ級圍巖取Hp=2 hq；ⅠⅢ級圍巖取Hp= hq；q= (42) 式中：S——圍巖級別； γ——圍巖的重度；ω——寬度影響系數(shù)，=1+i(B5)； B——隧道寬度；i——以B=5m為基準，B每增加1m時的圍巖壓力的增減率。當B 5m時，取i=；當B5m時，取i=。判斷：設隧道埋深為H（坑頂至路面的距離，m）HHp，隧道為深埋；HHp，隧道為淺埋。垂直均布壓力的計算：q= (43)式中：S——圍巖級別； γ——圍巖的重度；ω——寬度影響系數(shù)，=1+i(B5)； B——隧道寬度；i——以B=5m為基準，B每增加1m時的圍巖壓力的增減率。當B 5m時，取i=；當B5m時，取i=。水平均布壓力的計算：按照《鐵路隧道施工規(guī)范》（TB 102042002）確定。 圍巖水平均布壓力圍巖級別Ⅰ、ⅡⅢⅣⅤⅥ水平均布壓力e0(~)q(~)q(~)q（1）隧道的埋深H小于或等于等效荷載高度hq時，按照《地鐵設計規(guī)范》(GB 501572003)中規(guī)定，荷載視為垂直均布壓力 (44)式中：q垂直均布壓力(kNm2)； γ隧道上覆圍巖容重(kN/m3；) H隧道埋深。側向壓力e按均布荷載考慮：e=γ(H+) (45)式中：e為均布側向壓力(kNm2)； 圍巖的計算摩擦角(kN)； Ht隧道高度(m)。（2）隧道的埋深H大于hq而小于Hp，見《地鐵設計規(guī)范》(GB 501572003),隧道上覆巖體EFHG的重力為W，兩側三棱體FDB或ECA得重力為w1，未擾動巖體整個滑動土體的阻力為F，當EFHG下沉，兩側受阻力T或T39。，作用于HG面上的垂直壓力總值Q淺為： =W=W (46) 淺埋隧道圍巖壓力的計算三棱體自重為： (47)式中：h隧道底部到地面的距離(m)；破裂面與水平面的夾角。據(jù)正弦定理可得：T= (48) 將式(47)代入式(48)可得： (49) (410) (411) 式中: 側壓力系數(shù)；其他符號意義同前。至此，極限最大阻力T值可求得。得T值后，代入(48)可求得作用在HG面上的總垂直力:=W2T=W (412)由于GC、HD與EF、EG相比較小，而且襯砌與土的摩擦角也不同，前面分析時按計，當中間土塊下滑時，由于HF及EG面?zhèn)鬟f，考慮壓力稍大些對設計的結構也偏于安全，因此，摩阻力不及隧道部分而只計洞頂部分，即在計算時用H代替h，這樣式(412)為：= (413)由于,所以== (414)式中：Bt隧道寬度(m)換算為作用在支護結構上的均布荷載為。 (415) 作用在支護結構兩側的水平側壓力為。 (416) (417)側壓力視為均布壓力時： (418)圖 　淺埋隧道支護結構上的荷載 各級圍巖壓力的計算 計算各級圍巖的hq和Hp：1圍巖級別 sVIVIII2拱部圓弧半徑r1 (m)3襯砌厚度d(m)4預留變形量e(m) 5路面至起拱線高度H1 (m)6隧道寬度 B=2r1+2d+2e(m)7隧道高度 Ht=H1+r1+d+e(m)8圍巖重度γ（KN/m3)1820249圍巖壓力增減率：i的取值:B5m i=,B5 i=(續(xù)上表)10寬度影響系數(shù)：ω=1+i*(B5)11垂直均布壓力(kn/m3)：先驗算坑道的高度與跨度之比 故采用統(tǒng)計法公式。由于設計隧道為單線隧道，計算屬相均布（壓力）作用時應采用以下公式： (419)式中 ——豎向圍巖壓力 ——圍巖重度 ——計算圍巖高度當為單線鐵路隧道時 （420）式中 S——圍巖級別的等級根據(jù)以上公式，計算各級圍巖壓力：