地下工程课程设计计算书-范例,隧道设计

1、第一章设计概况地铁是地下铁道的简称。它是一种独立的轨道交通系统，不受地面道路情况的影响，能够按照设计的能力正常运行，从而快速、安全、舒适地运送乘客。地铁效率高，无污染，能够实现大运量的要求，具有良好的社会效益。而地铁车站是地下铁道的重要组成部分，它要解决客流的集散、换乘，同时也要解决整条线路行驶中的就技术设备、信息控制、运行管理，以保证交通的顺畅、快捷、准时、安全。车站设计本着“以人为本”的观念，坚持适用性、安全性、识别性、舒适性、经济性的原则。本设计主要是针对城市地铁区间隧道的结构设计，主要内容为：对区间隧道进行结构检算，求出内力，并进行配筋计算。1.1工程地质概况线路垂直于永定河冲、洪积扇

2、的轴部，第四纪地层沉积韵律明显，地层由上到下依次为：杂填土、粉土、细砂、圆砾土、粉质粘土、卵石土。其主要物理力学指标如表1，本地区地震烈度为7度。表1各层土的物理力学指标土的类型厚度(m)重度Y(kN/m3)弹性抗力系数(Mpa/m)变形模量E(GPa)泊松比M内摩擦角中()粘聚力C(Mpa)杂填土3.516500.80.4200.005粉土3.218900.90.35210.01细砂5.2191001.20.32220.01圆砾土6.519.51201.50.32250.01粉质粘土6.220.01501.80.32230.02卵石土8.520.02002.00.30270.03基岩2230

3、02.50.35350.041.2其他条件地下水位在地面以下11m处；隧道顶板埋深5.5m。13设计依据建筑结构荷载规范(GBJ50009-2001)铁路隧道设计规范(TB10003-2001)铁路隧道喷锚构筑法技术规范(TB10108-2002)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)地下工程防水设计规范(GB50108-2001)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)地铁设计规范(GB50157-2003)第二章结构设计2.1根据给定的隧道埋深判浅埋可以采用铁路隧道推荐的方法，即有h*=0.45x厶-1x1+i(B-5)上式中

4、s为围岩的级别；B为洞室的跨度；i为B每增加1m时的围岩压力增减率。由于隧道拱顶埋深5.5m，位于粉土层、细砂层和圆砾土层中，根据地铁设计规范可知，围岩为V级围岩。所以，s=5,i=0.1,B=6。则有：h*=0.45x2s-ix1+i(B-5)=0.45x25-1x1+0.1(6-5)=7.92m因为埋深h=5.5m1，所以取gi=1.00.5x14.3x6000 x550387x1000则偏心矩增大系数：n=1+1l0=空=11.315，所以构件长细比对截面曲率影响的系G2=1-0h0.55仃1400e/h丿-丫x1.0 x1.01400 x374/5000.55丿r=1.023按小偏心受

5、压构件进行计算TOC o 1-5 h zh550e=ne+一a=382.6+一50=607.6mmi2s2取8=8=0.55b则受压区钢筋面积：A二scNe-fbh2G-Q.5g)b)aW-a387000 x382.6-14.3x6000 x5002x0.55x(1-0.5x0.55),0300 x(500-50)取A=pbh=0.002x6000 x500=6000mm2smin采用2020,A=6280mm2s讣=6000 x500 x鵲=0.370.55h=275mm，所以得验算裂缝宽度。00l6-0=11.30.01按荷载效应的标准组合计算的轴向力：N=325KNK钢筋混凝土构件受拉区

6、纵向钢筋的应力：N(e-z)325000 x(382.6-374)b=K=skAz6280 x374s=175.6N/mm2裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:f201屮=1.1-0.65x-=1.1-0.65x=0.85pb0.03x175.6tesk最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离：C=50mm受拉区纵向钢筋的等效直径：d=20mmeq所以最大裂缝宽度：max=a屮crbskEs1.9c+0.08deqPte=2.1x0.85x1.9x50+0.08x2x105I=0.183mm0.2mm满足裂缝宽度的要求。参考资料:地铁设计规范GB501572003铁路隧道设计规范TB100032005贺少辉地下工程2008年版北京交通大学出版社、清华大学出版社4关宝树地下工程2