【正文】 表520 用彈性方程計算的彎矩（kN表517 用彈性方程計算的彎矩（kN表514 用彈性方程計算的彎矩（kN表511 用彈性方程計算的彎矩（kN表58 用彈性方程計算的彎矩（kN 終點中街站隧道所處地層埋深示意圖表57 終點中街站斷面地層參數(shù)表地層天然重度 / kN﹒ m3飽和重度 / kN﹒ m3側(cè)壓力系數(shù) ①雜填土190④3中、粗砂④4礫砂④45圓礫④4礫砂計算條件： 管片外徑：D=6000mm 管片幅寬：B=1200mm管片厚度：h=300mm 覆蓋土厚度：H=9600mm1 土壓力計算：豎向壓力：地基反力： 水平側(cè)壓力： 2 彈性反力計算：水平直徑處在主動和彈性反力作用下的變位彈性抗力最大值： 作用在襯砌結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力示意圖 慣用法進行管片內(nèi)力計算本設(shè)計根據(jù)慣用法所求彎矩及軸力計算公式如下表56，剪力計算公式如下表57。 埋深最大處隧道所處地層埋深示意圖表55 最大埋深斷面地層參數(shù)表地層天然重度 / kN﹒ m3飽和重度 / kN﹒ m3側(cè)壓力系數(shù) ①雜填土190④1粉質(zhì)粘④3中、粗砂④4礫砂④45圓礫④4礫砂管片外徑：D=6000mm 管片幅寬：B=1200mm管片厚度：h=300mm 覆蓋土厚度：H=9600mm1 土壓力計算：豎向壓力：地基反力：水平側(cè)壓力： 2 彈性反力計算： 作用在襯砌結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力示意圖 選取中街站附近埋深斷面計算。表52豎向彈性反力系數(shù)與土壤類別的關(guān)系 土體種類 粘土砂粘土細砂砂粗砂2030~5050~6080~100110~130水平直徑處在主動和彈性反力作用下的變位彈性抗力最大值： 作用在襯砌結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力示意圖 選取懷遠門站附近斷面計算 。 2 彈性反力計算：土壤彈性反力圖形分布在水平直徑上下各45。因為在粘性土中的水大多是非重力水（結(jié)合水），不對土粒起靜水壓力作用。土體的有效重度為：式中 —飽和重度。水平側(cè)壓力：對于砂性土可采用水壓力與土壓力分開計算，再疊加的方法： （53）式中 —計算點處的側(cè)壓力； —計算點處的側(cè)壓力系數(shù)； —計算點處地下水位的高度； —水的側(cè)壓力系數(shù)，一般取為1； —水的重度，一般取10kN/m3。地基反力： （52）式中 —地基豎向反力； —地面上的附加荷載； —由結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的地基反力，對于圓形結(jié)構(gòu)。 埋深最小處隧道所處地層埋深示意圖表51 最小埋深斷面地層參數(shù)表地層天然重度 / kN﹒ m3飽和重度 / kN﹒ m3側(cè)壓力系數(shù) ①雜填土190④1粉質(zhì)粘④3中、粗砂④4礫砂計算條件： 管片外徑：D=6000mm 管片幅寬：B=1200mm管片厚度：h=300mm 覆蓋土厚度：H=9600mm1 土壓力計算：豎向壓力： （51）式中 —每層土的土體重度，在有地下水范圍內(nèi)，按其飽和重度進行計算。 管片連接環(huán)向螺栓和縱向螺栓均采用短直螺栓，另外，在管片的環(huán)、縱縫側(cè)面上設(shè)置凹凸榫槽，除了能保證在管片拼裝過程中起到正確定位的作用外，更重要的是，在環(huán)縫中設(shè)置榫槽可以為軟土地層中的地鐵區(qū)間隧道可能出現(xiàn)的不對稱沉降提供更大的抗剪能力。同時錯縫拼裝下接縫變形也較小，也有利于結(jié)構(gòu)的防水。所有襯砌的縱縫成一直線的情況稱之為通縫拼裝；相鄰兩環(huán)間縱縫互相錯開的情況稱之為錯縫拼裝。 管片拼裝方式拼裝方式對結(jié)構(gòu)的受力影響很大。襯砌環(huán)寬幅1200mm，由6塊管片組成，其中3個為標準塊，2個相鄰塊，1個封頂塊。依據(jù)類似的地鐵盾構(gòu)工程，同時從考慮運輸、吊裝、裝配等方面進行綜合分析比較，且線路曲線半徑較小，施工控制不易于保證，最終確定管片的幅寬為1200mm。根據(jù)沈陽地區(qū)的工程地質(zhì)條件及地下水埋深情況，并參照類似的地鐵盾構(gòu)隧道工程，參照其工程并結(jié)合后續(xù)的結(jié)構(gòu)計算分析，確定管片厚度為300mm，則得管片外徑為5400+600=6000mm。 管片參數(shù) 管片厚度管片的厚度與隧道斷面大小的比，取決于地層條件和隧道埋深等，最主要式取決于荷載條件。而板形管片則能很好地滿足千斤頂頂推力的要求，同時對已構(gòu)筑的地下空間無浪費。按管片的截面形狀鋼筋混凝土管片又可分為箱形和板形兩類。且隨著防水、截水材料質(zhì)量和施工工藝的提高，采用單層襯砌即可滿足強度、剛度及功能的需要。盾構(gòu)法隧道襯砌主要有：預制裝配式襯砌、模注鋼筋混凝土整體襯砌相結(jié)合的雙層襯砌 、擠壓混凝土整體式襯砌三大類。目前一般僅作為局部加強的襯砌使用。鑄鐵管片強度高，耐蝕性、延性和防水性能比較好，但耗費金屬，機械加工量大，造價高，鑄鐵本身具有脆性破壞的特性，承受沖擊荷載的性能差，目前應用較少。管片襯砌的選擇包括材料選擇和形式選擇兩方面內(nèi)容。為滿足上述管片襯砌的作用，使得隧道能很好地滿足其功能要求。　　 管片襯砌選擇管片制造費用在盾構(gòu)隧道工程總投資中所占比重較大，在地鐵工程中約為45%，因此合理地選擇管片的形式是十分必要的。選擇盾構(gòu)的種類一般要求掌握不同盾構(gòu)的特征，綜合沈陽地鐵一號線的地質(zhì)條件以及施工中的各種因素，考慮選用土壓平衡式盾構(gòu)機這種盾構(gòu)設(shè)備。(5) 滲透系數(shù)K＜5102cm/s。(3) 粘性土（粘土、粉砂土含有率4%以上）的N值在15以下。 土壓平衡盾構(gòu)（含加泥式盾構(gòu)）適用性：(1) 細粒（粒徑0．074mm以下）含有率在粒徑加積曲線的7%以上。因此1983年后，一般認為土壓平衡盾構(gòu)的適應性是強的，土壓平衡盾構(gòu)施工后的地表沉降量可控制在30mm以內(nèi)。土壓平衡式盾構(gòu)又分為：削土加壓式，土壓平衡加水式，高濃度泥水加壓式，加泥式等4類。土壓平衡式盾構(gòu)的產(chǎn)品名稱是各不相同的，即使是相類似的盾構(gòu)，其名稱也因開挖面穩(wěn)定的方法和各公司對排土機構(gòu)開發(fā)過程的不同而各異?，F(xiàn)已有加水或加泥水的新型土壓平衡盾構(gòu)，可適用于多種土層。所謂土壓平衡就是密封艙中切削下來的土體和泥水充滿密封艙，并可具有適當壓力與開挖面土壓平衡，以減少對土體的擾動，控制地表沉降。土壓盾構(gòu)又稱削土密閉式或泥土加壓式盾構(gòu)。(5) 滲透系數(shù)K102cm/s。 (3) 自然含水量18%以上。 泥水加壓盾構(gòu)的適用性： (1) 細粒土（ 以下）含有率在粒徑累積曲線的10%以上。在非常松散的卵石層中開挖時，也有可能失敗。泥水加壓盾構(gòu)對地層的適用范圍很廣。 (3) 脫水量：Q＜200ml，（APL過濾試驗3kg/cm2,30min）。 就泥水的特性而言，濃度和密度越高，開挖面的穩(wěn)定性越好，而濃度和密度越低泥水輸送時效率越高，因此考慮了以上條件，目前被廣泛作為泥水管理標準的數(shù)值如下： (1) 容重：～ (g/cm3) 粘土、膨潤土等。(2) 泥水作用到地層上后，形成一層不透水的泥膜，使泥水產(chǎn)生有效的壓力。泥水加壓盾構(gòu)是利用了泥水的特性對開挖面起穩(wěn)定作用的，泥水同時具有下列三個作用。由攪拌裝置進行攪拌，攪拌后的高濃度泥水用流體輸送法送出地面，把送出的泥水進行水土分離，然后再把分離后的泥水送入泥水室，不斷地循環(huán)泥水加壓盾構(gòu)在其內(nèi)部不能直接觀察到開挖面，因此要求盾構(gòu)從推進、排泥到泥水處理全部按系統(tǒng)化作業(yè)。具體地講，泥水加壓盾構(gòu)就是在機械式盾構(gòu)大刀盤的后方設(shè)置一道隔板，隔板與大刀盤之間作為泥水室，在開挖面和泥水室中充滿加壓的泥水，通過加壓作用和壓力保持機構(gòu)，保證開挖面土體的穩(wěn)定。4 具備高精確控制方向的能力5 滿足環(huán)境保護的要求6 掘進速度滿足計劃工期要求7 設(shè)備可靠性，技術(shù)先進性與經(jīng)濟性的統(tǒng)一 泥水加壓式盾構(gòu)與土壓平衡式盾構(gòu)的特點1 泥水加壓式盾構(gòu)。對于大塊漂石，可采用在密封倉中配置的破碎機進行破碎至排泥管可通過的粒徑大小后，通過排泥管排出或靠工作面的滾刀進行破碎。土壓平衡盾構(gòu)機對于大粒徑漂石破碎問題主要的處理措施有：工作面破碎+螺旋輸送機排土，常規(guī)挖掘方式，人工開倉排石。2 適應長距離在沙礫石地層中掘進3 具備處理大礫石和漂石的能力盾構(gòu)機破碎礫石時可能會出現(xiàn)刀具嚴重磨損，掘進困難，甚至損壞刀盤等現(xiàn)象。綜上所述，縱觀沈陽地鐵一號線懷遠門站至中街站區(qū)間的地質(zhì)情況、周圍環(huán)境條件，區(qū)間隧道應主要采用盾構(gòu)法施工，聯(lián)絡(luò)通道可采用礦山法施工，盾構(gòu)工作井段采用明挖法施工。2 盾構(gòu)法的主要優(yōu)點盾構(gòu)法施工目前只要在軟弱地層中采用，其最大的特點是不影響或較小影響地面建筑物和環(huán)境。在這種條件下采用盾構(gòu)法對城市地下鐵道、上下水道、電力通訊、市政公用設(shè)施等各種隧道建設(shè)具有明顯優(yōu)點。 盾構(gòu)法1 盾構(gòu)法基本概念盾構(gòu)法是在地面下暗挖隧道的一種施工方法。由于一號線上覆地層第四系全新統(tǒng)沖洪積層為松散、膠結(jié)及自穩(wěn)能力較差的地層，因此暗挖法施工通過建筑下方時，除要保建筑物基礎(chǔ)與隧道頂部之間有一定的距離外，最主要的是采取有效措施減少圍巖變形，將其沉降量控制在不影響地面建筑物的安全和正常使用范圍內(nèi)。 采用礦山法施工必須在整個施工過程中實施降水，降水影響范圍很大，雖然降水時注意井管纏絲間距、井管周圍的填礫厚度、填礫濾料的級配，可減少或消除因潛蝕或管涌而產(chǎn)生的地面變形。目前在我國地鐵區(qū)間隧道建設(shè)中已被廣泛采用。因此，本區(qū)間段范圍內(nèi)隧道不宜采用明挖法施工。 明挖法明挖法施工的特點適用于各種不同的地質(zhì)情況，減少線路埋深，降低運營成本，施工工藝簡單，技術(shù)成熟。施工方法的選定，受沿線工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件（地面建筑物和地下構(gòu)筑物的現(xiàn)狀、道路寬度、交通狀況）等多種因素的制約，同時也會對工程的難易程度、工期、造價，運營效果等產(chǎn)生直接的影響。 (快剪)ξμ垂直Kv / MPa/m水平Kx / MPa/mQ4ml①雜填土191015Q41al+pl ④1粉質(zhì)粘土180④3中、粗砂250④4礫砂460④43中、粗砂400④45圓礫580續(xù)表31成因年代地層編號巖土名稱天然含水量ω / %重力密度γ/ kN﹒ m3直剪承載力特征值fak / kPa側(cè)壓力系數(shù)泊松比基床系數(shù)粘聚力Cq / kPa (快剪)內(nèi)摩擦角φq / 176。場地地下水位以上的對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。地下水常年水位變幅約2m。本車站范圍內(nèi)場地地下水豐富，地下水類型為孔隙潛水，~，~。地基穩(wěn)定性較好，地震基本烈度為Ⅶ度，屬于非液化場地，建筑場地類別為Ⅱ類。(6) 結(jié)構(gòu)按6級抗力人防荷載進行結(jié)構(gòu)強度驗算。(4) 隧道混凝土結(jié)構(gòu)允許裂縫開展，迎土（水）；。(2) 區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)防水等級為二級。變形縫的形式、寬度和間距應根據(jù)允許縱向沉降曲率、沉降差、防水和抗震要求等確定。 (12) 區(qū)間隧道襯砌宜采用具有一定剛度的柔性結(jié)構(gòu)，應限制其變形和接頭張開量，滿足結(jié)構(gòu)受力和防水要求。 (10) 兩條單線隧道之間宜設(shè)聯(lián)絡(luò)通道，通道應設(shè)雙向開啟的防火門。(9) 結(jié)構(gòu)防水應滿足國家頒發(fā)的有關(guān)地下工程防水技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，并充分考慮沈陽地下水位埋藏較淺、地層滲透性強、結(jié)構(gòu)施工方法多的特點。(8) 隧道施工時引起的地面變形和沉降應控制在設(shè)計范圍以內(nèi)；設(shè)計中必須依周圍環(huán)境、建筑物基礎(chǔ)情況、地下管線對變形的敏感程度，采取穩(wěn)妥可靠的措施和設(shè)計。(6) 結(jié)構(gòu)的計算模式應符合結(jié)構(gòu)的實際工作條件，并反映結(jié)構(gòu)和周圍地層的相互作用關(guān)系，避免對周圍環(huán)境產(chǎn)生過大的影響。(4) 結(jié)構(gòu)設(shè)計應盡量減少施工中和建成后對環(huán)境造成的不利影響，并應考慮城市規(guī)劃引起周圍環(huán)境的改變時對地下結(jié)構(gòu)的影響。 (2) 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計應根據(jù)所在地段的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，線路埋置深度，地面建筑及地下結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)狀，道路交通情況，結(jié)合城市整體規(guī)劃的要求，進行技術(shù)、經(jīng)濟、工期、環(huán)境影響等方面的綜合比較，選擇合適的施工方法和結(jié)構(gòu)型式。2 區(qū)間隧道范圍的聯(lián)絡(luò)通道，廢水泵房土建工程。 reinforcement bar。關(guān)鍵詞　盾構(gòu)隧道；內(nèi)力計算；配筋；檢算I 燕山大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）AbstractChina city development will promote the development of Metro city. Subway industry as a sunrise industry in China, it is Chinese city traffic infrastructure in the future, most of the market of the