【正文】 度和在曲線段使用楔形襯砌環(huán)所占的百分比之后得出：； 第一段曲線線路楔形量及楔形角的計算式中：——圓心角； ——楔形環(huán)楔入量； U——m標準環(huán)及楔形環(huán)n比值； ——分別為楔形環(huán)的內(nèi)外側(cè)寬； 、 ——分別為管片的中心弧長、外弧長和內(nèi)弧長； 圖34楔形環(huán)縱斷面圖 計算可得： n=3 =48mm 由計算可得，該段圓曲線中由三塊標準環(huán)加一塊楔形環(huán)混合使用。 在緩和曲線段內(nèi)，緩和曲線切線角β與一環(huán)轉(zhuǎn)彎環(huán)的偏轉(zhuǎn)角θ的比值即為曲線上所需管片的數(shù)量。緩和曲線上轉(zhuǎn)彎環(huán)管片位置確定考慮切線角β累計超過轉(zhuǎn)彎環(huán)偏轉(zhuǎn)角θ的一半時即應(yīng)該放置一個轉(zhuǎn)彎環(huán)管片，可以計算出當β＝θ、2θ、3θ、4θ……時所對應(yīng)曲線長，即將每一個彎環(huán)所對應(yīng)的曲線長度逐個計算出來。從表中可以清楚的看出每個轉(zhuǎn)彎環(huán)管片準確的位置。用同樣的方法可以算出第二段曲線線路楔形量及楔形角 n=2 = 由計算可得，該段圓曲線中由兩塊標準環(huán)加一塊楔形環(huán)混合使用。區(qū)間管片技術(shù)參數(shù)如下：管片長度：1200ｍｍ；　管片內(nèi)徑：5500ｍｍ；　　　　　　管片厚度：350ｍｍ；管片外徑：6200ｍｍ；轉(zhuǎn)彎環(huán)楔形量：；右線JD8的曲線要素如下： 表34 右線JD2的曲線要素ayZHCK12+R450I80HYCK12+TQZCK12+LYHCK12+EHZCK12+由相關(guān)數(shù)據(jù)計算可得：N=β/θ=(環(huán))N——單條緩和曲線需加設(shè)的彎環(huán)管片用量各個轉(zhuǎn)彎環(huán)管片準確的位置為： 表35 右線JD1緩和曲線中轉(zhuǎn)彎環(huán)位置曲線要素JD8 備注R450 LS80轉(zhuǎn)彎環(huán)數(shù)βｌ（ｍ）里程　第1環(huán)θ CK12+第2環(huán)2θ CK12+第3環(huán)3θCK12+第4環(huán)4θ CK12+第5環(huán)5θ CK12+第6環(huán)6θCK12+第7環(huán)7θ CK12+第8環(huán)8θ CK12+第9環(huán)9θ CK12+第10環(huán)10θCK12+第11環(huán)11θCK12+需綜合圓曲線一同考慮　 豎曲線上盾構(gòu)環(huán)的排版考慮到豎曲線用圓曲線擬合時,一般其半徑都比較大,以沈陽地鐵一號線為例,豎曲線半徑采用3000m和5000m兩種,R=3000m的豎曲線為例,通過計算可以得出曲線上所需標準環(huán)與楔形環(huán)的比例為u=19∶1,可見比例懸殊,因此在有豎曲線或平、豎曲線交叉段管片排版時,就不考慮豎曲線的影響,只考慮平曲線的影響,至于因豎曲線而導(dǎo)致的累計誤差,則用石棉橡膠板等作嵌縫材料來調(diào)整和糾偏,如圖所示： 圖311 因豎曲線引起的管片糾偏圖 盾構(gòu)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 慣用法為當前工程設(shè)計中普遍采用的方法，由結(jié)構(gòu)力學(xué)公式推導(dǎo)，慣用法所采用的計算荷載如圖所示。表36 區(qū)間內(nèi)土層特性表地層代號土層名稱頂板埋深（m）頂板標高（m）土層描述①2素填土~均有分布，以雜填土為主，含少量碎石等，局部以素填土為主，含植物根莖等。②3細砂~~均有分布，可塑，均勻，含少量鐵錳質(zhì)結(jié)核，及氧化鐵銹斑，由上而下土質(zhì)變軟，中～高壓縮性。②6礫砂~~流塑，欠均勻，夾薄層粉土、粉砂，局部為淤泥質(zhì)，高壓縮性。②8卵石~~很濕，稍密～中密，尚均勻，含云母，夾少量粘性土，局部呈粉砂，中壓縮性。（2）地基土物理力學(xué)性質(zhì)各地層地基土物理力學(xué)特性詳見表37。 結(jié)構(gòu)設(shè)計時，考慮了基本使用階段+特殊荷載組合階段可能出現(xiàn)的最不利荷載組合進行結(jié)構(gòu)強度、剛度和裂縫張開量等驗算。 圖312 隧道荷載最大處斷面土層分布圖 荷載計算及組合 區(qū)間隧道外徑為F6200mm，內(nèi)徑為F5500mm。荷載計算取b=1m的單位寬度進行計算，同時根據(jù)管片所處地層多為粉砂或粉土，且其中多夾雜含砂土，在計算水土壓力時用水土分算的方法。將已知數(shù)值帶入計算可得：g ==。 式中 ——襯砌拱背豎向地層壓力，；——拱背均布荷載，；——襯砌拱背覆土的加權(quán)平均容重，； ——襯砌圓環(huán)計算半徑，m。）； c——襯砌環(huán)直徑高度內(nèi)各土層內(nèi)聚力加權(quán)平均值，；隧道主要穿過土層⑥2，176。 由于隧道主要穿過土層8， ；將已知數(shù)值帶入計算可得： 。將已知數(shù)值帶入計算可得：(2)考慮特殊荷載作用 本設(shè)計中特殊荷載指人防、地震荷載等。 對基本使用階段和特殊荷載階段兩種情況下進行計算。、45186。、135186。其中0186。 計算中彎矩用表示，軸力用表示，終值由結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下得到的內(nèi)力經(jīng)過疊加得到，各斷面內(nèi)力系數(shù)表如下表38。 由于本工程所采用的管片設(shè)計寬度為b=，而荷載計算是按管片寬度b=1m計算所得，所以最終荷載應(yīng)在b=。m）N（kN）M（kN176。176。176。176。由于本工程所采用的管片設(shè)計寬度為b=，而荷載計算是按管片寬度b=1m計算所得，所以最終荷載應(yīng)在b=。m）N（kN）M（kN176。176。176。176。根據(jù)計算所得的內(nèi)力圖繪出襯砌的內(nèi)力組合圖如下： 圖313 襯砌內(nèi)力組合圖由內(nèi)力組合值可知，彎矩在拱底處=180176。m），在=90176。m）；軸力在=90176。管片配筋取襯砌結(jié)構(gòu)承受彎矩最大值作為設(shè)計依據(jù)，在內(nèi)力組合中得出的結(jié)果，在=180176。時截面外側(cè)受拉彎矩最大。時的截面進行內(nèi)排鋼筋設(shè)計，按=90176。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，并參考文獻《盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)及應(yīng)用》，按偏心受壓構(gòu)件進行截面配筋設(shè)計。時： 彎矩M= kN 管片鋼筋選定為HRB335（20MnSi）型熱軋鋼筋，選用混凝土等級為C55混凝土。 mm ea=20mm（ mm較大者） ei=e0+ea=666+20=686mm300=90mm式中 e0——截面的初始偏心距，mm； ea——軸向力在偏心方向上的附加偏心距，mm； ei——修正截面初始偏心距，mm； ——混凝土的保護層厚度，mm；h——管片的厚度，mm。 將已知數(shù)值帶入計算可得：mm式中 e——軸向力到受拉鋼筋合力點的距離，mm；——截面的偏心距增大系數(shù)，；對受壓面配筋： 式中 ——矩形應(yīng)力圖強度與受壓區(qū)混凝土最大應(yīng)力的比值；——混凝土的抗壓強度設(shè)計值，N/mm2；——管片寬度，mm；——界限相對受壓區(qū)高度； ——鋼筋屈服強度設(shè)計值，N/mm2；——截面的有效高度，mm。將已知數(shù)值帶入計算可得：= –0。最小配筋率ρmin：查表得：= N/mm2；==300 N/mm2；% 式中 ——最小配筋率；——混凝土的抗拉強度設(shè)計值，N/mm2； ——鋼筋的屈服強度設(shè)計值，N/mm2。將已知數(shù)值帶入計算可得： mm2。將已知數(shù)值帶入計算可得：= mm2as 對受拉面配筋： 式中 α1——矩形應(yīng)力圖強度與受壓區(qū)混凝土最大應(yīng)力的比值； ——混凝土的抗壓強度設(shè)計值，N/mm2； ——管片寬度，mm； ——鋼筋屈服強度設(shè)計值，N/mm2；——截面承受的最大軸力，kN。將已知數(shù)值帶入計算可得： mm2 ； 故= mm2。時（與內(nèi)排配筋步驟相同）：彎矩M=對受壓面配筋：式中各符號的解釋與前面一致。最小配筋率ρmin： =mm2。將已知數(shù)值帶入計算可得：= mm2as =100 mm。將已知數(shù)值帶入計算可得：故As=。驗算總的配筋率 =%ρmin=% 式中 ——內(nèi)部配筋的計算面積，mm2； As ——外部配筋的計算面積，mm2。故有：，滿足配筋要求。標準環(huán)管片配筋為： 經(jīng)上述各項驗算，設(shè)計的成果為：襯砌管片厚度為350，每環(huán)寬為1200mm，管片混凝土強度等級為C55。管片的配筋如下：內(nèi)筋為7Φ36183，面積為7125mm2；外筋為7Φ32183，面積為5630 mm2。通常環(huán)向接頭需要做設(shè)計計算，縱向接頭省略計算，只做構(gòu)造處理。由,得 代入數(shù)據(jù)可得： 根據(jù)管片結(jié)構(gòu)需要，橫向螺栓鋼筋配置為2根HRB400（20MnSiV） 熱軋鋼筋，2Φ30。）為例，對預(yù)埋件進行抗拔計算： 式中 γh——襯砌管片重度，25 kN/mm3； ——管片的體積，m3。 根據(jù)管片重量，預(yù)埋件的錨筋配置為3根HRB400（20MnSiV） 熱軋鋼筋，3Φ16，=603。 因為彈性密封墊采用遇水膨脹橡膠與氯丁橡膠復(fù)合墊，其彈性模量E很小，故用假定環(huán)向螺栓達到允許應(yīng)力時襯砌外側(cè)的張開量作為驗算標準。內(nèi)側(cè)螺栓伸長： mm襯砌外側(cè)張開量：3式中 ——彈性密封墊的寬度，mm；——螺栓鋼筋彈性模量，E=（HRB235）。 圖316接縫張開量計算簡圖 圓形襯砌外徑Φ6200mm，內(nèi)徑Φ5500mm。由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范： 式中 ——襯砌管片重度，kN/m3；——管片的體積，m3； ——襯砌管片的外半徑，m；——襯砌管片的內(nèi)半徑，m。 根據(jù)隧道斷面土層分布情況，取本隧道覆土最淺處進行抗浮驗算，④④截面。（2）結(jié)構(gòu)自重： 將已知數(shù)值帶入計算可得： （3）隧道覆土重： 式中 ——覆土深度，m；——第i層土的重度，地下水位之上取浮容重。（4）抗浮系數(shù)： 將已知數(shù)值帶入計算可得：（），滿足要求。根據(jù)隧道所處的水文地質(zhì)條件，應(yīng)對管片本體的抗?jié)B性能做出明確規(guī)定，并不得小于S8。工藝和外加劑的使用對提高管片本體的抗?jié)B效果明顯。（2），長期不滲漏。（4）涂層應(yīng)具有防迷流功能，其體積電阻率、表面電阻率要高。圖41盾構(gòu)管片接縫防水 管片接縫防水（1）——彈性密封墊防水管片接縫防水包括管片間的彈性密封墊防水、隧道內(nèi)側(cè)相鄰管片砌縫間的防水。當然，管片制作精度對接縫防水的影響不可忽視。（2）彈性密封墊的功能要求。襯砌環(huán)縫的密封墊還應(yīng)在襯砌產(chǎn)生縱向變形時，保持在規(guī)定的水壓力作用下不透水，即密封墊在設(shè)計水壓的允許張開值應(yīng)大于襯砌在產(chǎn)生縱向繞曲時環(huán)縫的張開值，（3）密封墊要能長時間保持接觸面不松弛。 管片接縫防水（2）——嵌縫密封防水 接縫防水的另一種措施就是在襯砌管片內(nèi)弧側(cè)預(yù)留嵌縫槽，管管片拼裝完畢后在預(yù)留凹槽內(nèi)采用密封膠進行嵌縫密封（如下圖所示）。即在管片四邊端面上設(shè)置灌注槽，管管片拼裝成環(huán)之后，由隧道向管片的灌注槽內(nèi)注入密封劑。 螺栓孔和壓漿孔防水螺栓與螺栓孔或壓漿孔之間的裝配間隙是滲水的重要通道，所采取的防水措施就是用塑性（合成樹脂類、石棉瀝青）或彈性（合成橡膠放在螺口之間，在擰緊螺栓時，密封圈受擠壓變形充填在螺栓與孔壁之間，達到止水效果，如圖）對每一個螺栓孔、注漿孔均設(shè)置密封墊圈。圖43 螺栓孔和壓漿孔防水構(gòu)造 防水材料的技術(shù)指標及施工要求襯砌外防水涂料表41涂料成分指標項目指標涂料成分聚氨酯與混凝土粘接強度≧≥抗沖擊（50kg兩小時）不透水基層2mm開展時涂層不破耐腐蝕遇低強度酸堿涂層無變化彈性密封材料（1）材料：三元乙丙橡膠硫化而成。縱向差：（+3mm，5mm）； 環(huán)向差：（+5mm，10mm）高度差：177。：接頭差：177。封頂快兩側(cè)的橡膠在拼裝前需在表面涂抹潤滑劑，封頂塊鄰接塊縱縫彈性密封墊內(nèi)需設(shè)置尼龍繩以限制插入式橡膠條的拉伸。 第五章 地鐵隧道施工監(jiān)控測量設(shè)計施工監(jiān)控測量主要是在施工中各種數(shù)據(jù)相互印證，確保監(jiān)測結(jié)果的可靠性，為確保周圍建筑物的安全，合理確定施工參數(shù)提供依據(jù)，達到反饋指導(dǎo)施工的目的。監(jiān)測的主要項目是地表和深層土體的沉降、水平位移，地下水壓力和水位，建筑物沉降量與傾斜，地下管線沉降，支持結(jié)構(gòu)內(nèi)力、