盾构法施工设计

地铁区间隧道设计与施工地铁区间隧道设计与施工DesignandConstructionofSubwayDesignandConstructionofSubwayTunnel摘要目前，中国的北京、天津、香港、上海、广州、深圳等城市都有了地铁，许多城市的地铁也在紧锣密鼓地修建之中。因为地铁的舒适、快捷和便利，成为人们出行的重要交通工具，地铁也就成为了许多城市交通的重要组成部分。本课题以北京地铁10号线首先，对盾构机的功能特点进行了解，研究北京当地的地质情况，选择合适的施工方案。然后进行隧道的荷载计算，利用ansys软件进行结构内力计算，对地铁区间隧道进行衬砌设计。之后进行盾构机的选型和设计，做好施工组织计划。经过努力取得了一些成果，完成了设计计算书和施工组织设计，熟悉了衬砌结构设计计算方法，对盾构机和盾构施工的过程有了更进一步的了解。关键字：盾构机地铁区间隧道衬砌

AbstractCurrently,Beijing,tianjin,HongKong,Shanghai,guangzhou,shenzhenandothercitieshavethesubway,manycitiesinthemiddleofthesubwaybuiltin.Becausethesubwaythecomfortable,fastandconvenient,becometheimportantpeopletriptraffictools,subwaybecomesalotisanimportantpartofurbantraffic.ThistopicbyBeijingsubwayline10secondlotusbridgebetweenstanding~princess'gravestationtunnelengineeringforengineeringbackground,theshieldofmetroconstructiondesign.Firstofall,toshieldconstructionmachineunderstanding,thefunctionsandcharacteristicsofthegeologicalconditionsofBeijinglocalresearch,choosingtheappropriateconstructionscheme.Thenthetunnelloadcalculation,ansyssoftware,thestructuralinternalforcecalculationofmetrotunnelsforliningdesign.Aftertheshieldmachineselectionanddesign,completestheconstructionplans.Througheffortsmadesomeachievements,completedthedesigncalculationsandfamiliarwiththeconstructionorganizationdesign,liningstructuredesignandcalculationmethodofshieldmachineandtoshieldconstructionprocesswithfurtherinformation.Keywords:ShieldconstructionmachineMetrotunnelslining

目录第1章绪论 71.1研究背景 71.2盾构施工的概况 71.2.2盾构法的优点 81.2.3盾构法的缺点 81.3国内外研究现状 81.4盾构的分类及适用条件 91.5设计的主要工作和设计思路 101.5.1主要工作内容 101.5.2设计思路 111.5.3预期达到的目标 11第2章工程概况 122.1草桥站～角门西站区间隧道工程概况 122.2工程地质与水文地质 122.2.1工程地质条件 122.2.2工程水文地质条件 14第3章地铁区间隧道设计所依据的原则与标准 173.1设计依据与设计规范 173.1.1设计依据 173.1.2设计规范 173.2设计原则与主要设计标准 18第4章地铁区间隧道结构设计 204.1管片的选型 204.2隧道计算断面的选取及荷载计算 214.2.1深埋断面荷载计算 214.2.2荷载基本组合 234.2.3 荷载人防组合 244.2.4荷载抗震组合 244.3隧道衬砌结构内力计算 264.3.1ansys荷载计算模型 264.3.2荷载基本组合配筋计算 274.3.3荷载人防组合配筋计算 314.3.4荷载抗震组合配筋计算 364.3.5管片螺栓配筋计算 404.3.6抗裂度检算 41第5章施工方案设计 455.1盾构机的选型 455.2土压平衡式盾构机的介绍 465.2.1引言 465.2.2盾构机的工作原理 465.3盾构机参数的计算 485.3.1计算基本参数的确定 485.3.2盾构推力的计算 495.3.3盾构扭矩的计算 505.3.4盾构机千斤顶的布置 535.4盾构施工的主要工序 535.4.1盾构的始发和到达 545.4.2盾构的掘进基本要求 555.4.3盾构姿态调整及纠偏方法 565.4.4盾构管片的拼装 565.5盾构施工的管理 575.5.1盾构施工进度管理 575.5.2盾构施工质量管理 58第6章防水设计 606.1衬砌外防水涂层施工 606.1.1施工准备 606.1.2操作顺序 606.2衬砌接缝防水施工 616.3衬砌接缝嵌缝防水施工 616.3.1未定形密封材料嵌缝作业顺序 616.3.2定型密封材料嵌缝作业顺序 62第7章结论 63参考文献 64致谢 65附录 66附录A-1：外文原稿 67附录A-2：外文翻译 68

第1章绪论1.1研究背景近年来，我国开展大规模的城市市政工程建设，在北京、上海、广州、天津、大连、深圳、南京、武汉、重庆、长春等城市已经有了完善的地铁网络。苏州，青岛，西安，无锡，杭州等大城市也正在进行地铁的修建。随着我国国民经济和城市现代化的发展、高度商业化、效率化和功能密集化的现代城市对于工程施工的要求越来越高，另一方面，由于城市用地，城市交通立体化的要求。在这些地下工程中，由于受到施工场地、道路交通等城市环境因素的约束，使得传统的施工方法难以普遍适用。在这种情况下，对城市影响较小的隧道施工方法-盾构施工方法普遍得到了施工单位的关注，在地铁修建的过程中得到了广泛的应用。1.2盾构施工的概况1.2.1盾构法基本概念盾构法施工是使用盾构机在地下掘进，在护盾的保护下，在机内安全的进行开挖和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工方法。盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大部分组成。1.2.2盾构法的优点盾构机开挖断面为圆形，承压稳定性好。由于用机械方法切削成型，没有爆破法的危险因素，减少了周围围岩层松动、冒顶的可能性，因此也减少了支护的工作量，作业人员在护盾内工作，大大提高了作业的安全性；根据使用效果看，在均质岩层中，掘进速度每月可达600m以上，掘进速度相对较快；用盾构法施工大大的节省了劳动力，降低了劳动强度；机械法破碎的渣土多成中块或粉状，粒度均匀，可由皮带运输机直接排出，大大的提高了工程的施工进度；由于集中控制操作，有实现远距离操作和自动化。1.2.3盾构法的缺点一次性投资大，尺寸大，重量大，机器较复杂，制造周期长，装运费时、费事、费钱，刀具的消耗和维修费用很昂贵；对围岩的变化的适应性差；开挖的隧洞断面局限于圆形，对于其他形状的断面，则需要进行二次开挖；作业率低，施工中的电缆延伸、洞壁保护、水管路延长及机器方向调整等工序，一般约占整个作业时间的50%左右；能耗大，纯机械破岩，石渣过分破碎，耗费能量大且粉状石渣难于再利用。1.3国内外研究现状初期的盾构法是用手掘式或机械开挖式盾构机。经过多年对盾构技术的研究开发和利用，已经演变成水泥平衡式和土压平衡式两种盾构机。我国应用盾构法修建隧道始于20世纪50～60年代的上海。最初是用于修建城市地下排水隧道，采用的是比较老式的盾构机(如网格式、压气式、插板式等)，80年代末、90年代初开始采用土压式、泥水式等现代盾构修筑地铁区间隧道。盾构法具有安全、可靠、快速、环保等优点。随着盾构法研究的深入、工程应用的增多，盾构法施工技术以及盾构机修造配套技术也得到了发展提高：上海地铁隧道基本全部采用盾构法修建，除区间单圆盾构外，目前正在使用双圆盾构一次施工两条平行的区间隧道，此外还试验采用了方形断面盾构修建地下通道;采用直径11.2m的泥水盾构建成了大连路越江道路隧道，这也是目前我国最大直径的盾构机。广州地铁采用具有土压平衡、气压平衡和半土压平衡模式的新型复合式盾构机成功应用于既有软土、又有坚硬岩石以及断裂破碎带的复杂地层的地铁区间隧道修筑，大大拓展了盾构法的应用范围。深圳、南京、北京、天津等城市虽然地质、水文条件各不相同，但采用盾构法修建区间隧道均取得了成功。除了上述几点外，我国盾构技术的进步还表现在以下4个方面：掌握了盾构机的选型和配套技术，与外国合作设计生产盾构机，配套施工设备包括管片模具完全能够自行设计制造；掌握了盾构隧道的设计和结构计算技术以及防水技术；掌握了盾构掘进控制技术，如盾构掘进参数选择控制、碴土和压力管理、地表沉降控制、盾构机姿态和隧道轴线控制、管片防裂、同步注浆等，实现了信息化施工，可以确保盾构施工的安全、优质、高效和环保；掌握了不同地质条件和复杂环境条件下的施工及相关的施工技术。但盾构法施工与国外相比还有一定的差距。国外的先进平衡式盾构，在土仓内都设置先进的土压传感器，配备实时反馈及调整的机、电、液与计算机控制系统，在通常情况下都能很好的保证地层稳定的效果。在结构设计方面我国盾构机是单体形式的，国外的盾构机已经出现可折曲和多体等形式解决曲率半径小的弯道。在刀盘刀具设计技术方面，国内刀盘转动方向固定，只能切割规则空间。在刀盘刀头的结合与刀盘刀头的运动分解上，缺少变化，给盾构机转弯和爬坡造成一定的麻烦。在衬砌技术方面，目前国内盾构都是采用管片拼装系统将砼管片拼装成隧道衬砌，管片拼装系统由中心支撑回转结构。管片的拼装往往占用了大量宝贵的时间，直接影响工程进度和质量。日本已经研制出全自动化系统。欧洲和日本开始采用ECL技术代替传统的管片系统，在施工成本和衬砌质量方面取得了良好的效果。在防水和同步注浆技术方面，我国现有的盾构施工隧道管片衬砌中，主要采用环向与纵向膨胀橡胶防水，与国外相比，还没有发展采用土工防水布等技术等。1.4盾构的分类及适用条件盾构机是盾构法施工的主要施工机械，按开挖面与作业室之间的隔墙构造可分为全开敞式、半开敞式及密封式三种。（1）全开敞式盾构机是指没有隔墙、开挖面敞露状态的盾构机。根据开挖方式的不同，又分为手掘式、半机械式及机械式三种。这种盾构机适用于开挖面自稳性好的围岩。在遇到开挖面不能自稳的地层时，则需进行地层超前加固等辅助施工方法，以防止开挖面坍塌。（2）半开敞式盾构机是指挤压式盾构机，它是在开放型盾构机的切口环与支撑环之间设置胸板，以支挡正面土体，但在胸板上有一些开口，当盾构向前推进时，需要排出的土体将从开口处挤入盾构内，然后装车外运。这种盾构适用于软弱粘土层，在推进过程中会引起较大的地面隆起。（3）密封式盾构机是指在机械开挖式盾构机内设置隔墙，进入土仓的土体，由泥水压力或土压提供足以使开挖面保持稳定的压力。密封式盾构机又分为局部气压式、泥水平衡式和土压平衡式三种。局部气压式盾构是在机械式盾构支撑环的前边装上隔板，使切口环成为一个密封舱，其中充满压缩空气，以达到疏干和稳定开挖面土体的作用。土压平衡式盾构又称削土密封式或泥土加压式盾构。它的前端有一个全断面切削刀盘，在它后面有一个储存土体的密封舱，在其中心处或下方装有长筒形的螺旋输送机，在密封舱、螺旋输送机以及在盾壳四周装设有土压传感装置，根据需要还可以装设改善切削土体流动性的塑流化材料的注入设备。对于含水率和土砂的颗粒级配良好、仅搅拌开挖面的土砂便可确保流动性、土砂可以直接充满压力舱和螺旋排土器、开挖面可保持稳定的土质适合土压式盾构。而对于砂成分多、不具备流动性的土质适合泥土压式盾构。因为泥土压式盾构通过加入水、泥浆、添加剂等，可更好地抵抗开挖面的土压力。其中泥土压式盾构适用于冲击形成的砂砾、砂、粘土质砂、粘土等粘聚力低的软弱地基、洪积地基和软硬混杂的互层地基等，从土质的角度看，是适用范围最广的形式。泥水加压式盾构的总体构造与土压平衡式盾构相似，仅支护开挖面的方法和排渣方式不同。在泥水加压式盾构的密封舱内充满特殊配置的压力泥浆，刀盘浸没在泥浆中工作。通过施加稍高于开挖面的土水压力的泥浆压力，来保持开挖面的稳定性。它不仅利用泥浆压力，而且还通过选择泥浆性质，可进一步增加开挖面的稳定性。故较适宜适用于河底、海底等水压力很高的工程。对于土质方面，泥水加压式盾构适用于冲击形成的砂砾、砂、粘土质砂、粘土层或互层地基中的粘聚力低的软弱地层和含水率高、开挖面不稳定的地层，以及洪积的砂砾、砂、粘土质砂、粘土层或相互重迭的、多水的、有可能出现渗水引起地基坍塌的地层等等。1.5设计的主要工作和设计思路1.5.1主要工作内容（1）熟悉线路的平面、纵断面图、工程地质条件确定区间段的设计方案。衬砌断面的尺寸拟定，水位的确定，衬砌结构上部土的重度、内摩擦角的确定。（2）根据地质条件计算围岩竖向压力水平压力，水压力，结构自重等标准荷载值。然后对荷载进行基本组合、人防组合、抗震组合，三种组合。在三种荷载下，建立计算模型，分别用ansys软件计算衬砌结构的弯矩和轴力值。（3）根据各个单元的弯矩、轴力值，分别在三种荷载组合下对衬砌结构进行配筋，之后对配筋进行抗裂度的检验。对管片拼接处进行螺栓连接配筋设计。计算盾构推力，进行千斤顶的设计。用cad绘图软件绘制配筋图。（4）施工方法设计：包括施工总体部署（主要应包括施工场地布置、施工临时设施设计等）、主要施工方法及施工工序、指导性施工进度。附图：工程平面图、地质纵剖面图，衬砌结构横剖面图、配筋图，施工方法图，典型工法步序图、施工监测测点布置图等。（5）外文翻译等相关文档和完整的设计报告书。1.5.2设计思路根据角门西站-草桥站区间线路的施工背景，以当地的具体地质条件，水文条件，隧道的平面图、断面图为依据，及城市的交通、经济发展状况等，采取盾构法进行隧道开挖。主要步骤为：了解工程概况→地下荷载计算→衬砌管片设计→盾构机选型→施工组织设计→结论。1.5.3预期达到的目标（1）通过调研，掌握地铁区间隧道的主要施工方法及其适用条件；（2）熟悉地铁区间隧道衬砌结构设计计算方法及计算内容；（3）掌握地铁区间隧道施工中主要施工工艺及施工步序。

第2章工程概况2.1草桥站～角门西站区间隧道工程概况北京地铁10号线，分一、二两期，一期西起海淀区巴沟，沿元代土城径直向东，在芍药居和亮马桥之间转了90度的大弯，然后向南经东三环路直到劲松站。由西北至东南呈倒“L”形。再向西南方向延伸，经过松榆南路、分钟寺、铁匠营路、成寿寺路，最终与5号线交会于宋家庄站并进行换乘（二期规划）。整条线路全长32.9公里，共设车站28座。二期工程是一期工程的延伸线，起于一期工程终点劲松站，终止于一期工程起点巴沟站西侧折返线。沿线经过了中心城的朝阳区、丰台区和海淀区，北连CBD，南接城市东南方向最重要的公共交通枢纽宋家庄公交枢纽，西连城市交通枢纽六里桥及五路居。线路连接了城市东南部、西北部最为密集的居住地区。本区间设计范围起讫里程为：右：K35+874.047~K37+335.900，全长1461.583m左：K35+874.047~K37+335.900，全长1461.583m，短链0.029m周边环境与外部条件，角门西站-草桥站区间线路呈东西走向，主要位于规划的石榴庄路下方敷设，与石榴庄路基本平行，规划的石榴庄路宽40m，区间沿线要穿越草桥东路、右外大街，草桥东路宽25m，右外大街路宽40m，交通繁忙，道路两侧有大量的高层建筑居民区，居民区多为5~24层高层，状况较好。现道路下方地下管线较多，主要有污水、雨水、热力等类型的地下管线，管线特点是：管线多，管径大、压力大，覆盖深，对因隧道施工引起的沉降敏感。区间线路平面上从叫门西站到草桥站线间距由17.0m先过渡到15.0m。右线从角门西站出站经过两个曲线到达草桥站，两条曲线半径均为1500m。左线含四条曲线，其半径分别为3000m、3000m、1500m、1500m。纵断面上，线路左右线采用单面坡，线路从角门西站出站后以5‰（左线5‰）上坡，接着以22‰（左线22.002‰）上坡进入草桥站。2.2工程地质与水文地质2.2.1工程地质条件（1）地质概况与地质分层本次勘察揭露地层最大深度为43.0m。根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，将本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪晚更新世冲洪积层三大类，并按地层岩性及其物理力学性质进一步分为6个大层及若干亚层，具体土层分布情况参见相关图纸，土层相关特性如下：人工堆积层：①杂填土，杂色，松散，稍湿，以粉土、砖块为主，含灰渣，36.71～40.02，不连续；①1砂质粉土、粘质粉土、素填土，黄褐色，松散，稍湿，以砂质粉土、粘质粉土为主，含少量砖渣、灰渣，36.71～40.02，不连续。新近沉积层：②砂质粉土、粘质粉土，褐黄色，稍密~中密，湿，中低压缩性，含云母、氧化铁，33.01～37.42，不连续；②1粉细砂，褐黄色，稍密~中密，湿，中低压缩性，含云母，局部夹薄层粉土及少量卵石、圆砾，33.01～37.42，不连续；③卵石、圆砾，杂色，中密，湿，低压缩性，亚圆形为主，一般粒径2～4cm，最大粒径约11cm，细砂充填约25～35％，局部夹薄层粉土，27.13～29.72，连续分布；③2细中砂，褐黄色，中密～密实，湿，中低压缩性，含氧化铁，局部夹粘性土薄层及少量卵石、圆砾，27.13～29.72，透镜体分布。第四纪晚更新世冲洪积：④卵石，杂色，密实，湿～饱和，低压缩性，亚圆形，级配连续，磨圆度中等，一般粒径2～7cm，最大粒径约10cm，细中砂充填25～35％，局部夹细砂薄层，13.22～17.11，连续分布；④1粘质粉土、粉质粘土，褐黄色，可塑，中密，湿～饱和，中低压缩性，含云母、氧化铁，土质不均，局部夹砂质粉土，13.22～17.11，不连续；④2细中砂，褐黄色，密实，湿，低压缩性，含云母及少量卵石、圆砾，13.22～17.11，不连续；⑤卵石，杂色，密实，饱和，低压缩性，亚圆形，级配连续，磨圆度中等，一般粒径2～7cm，最大粒径约10cm，细中砂充填约25～35％，4.50～6.02，连续分布；⑤1粘质粉土、粉质粘土，褐黄色，可塑，密实，湿～饱和，中低压缩性，含云母、氧化铁，土质不均，局部夹粘土，4.50～6.02，不连续；⑤2细中砂，褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含云母及少量卵石、圆砾，4.50～6.02，不连续；⑥卵石，杂色，密实，饱和，低压缩性，亚圆形，级配连续，磨圆度中等，一般粒径2～6cm，最大粒径约10cm，细中砂充填约30～35％，未钻穿，未全揭露；⑥1粘质粉土、粉质粘土，褐黄色，可塑，密实，湿～饱和，中低压缩性，含云母、氧化铁，土质不均，未钻穿，不连续；⑥2细中砂，褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含云母及少量圆砾，未钻穿，不连续。（2）主体结构所处的工程地质特征本区间隧道组要以深埋为主，埋深15.880m~20.675m。隧道洞身基本位于卵石④层，局部穿越卵石、圆砾③层、粘质粉土、粉土粘土④1层和细中砂④2层。以上围岩不稳定、变形较大，开挖后在极短的时间内容易坍塌，引起地面沉降和开挖面塌方，尤其是细中砂④2层，在地下水的作用下极易发生潜蚀、流砂等现象，因此在施工中，应严格执行相关施工工艺的要求，确保围岩的稳定。2.2.2工程水文地质条件（1）水文概述本次勘察钻孔最大深度43.0m，勘察深度范围内揭露三层地下水。其中第一层地下水分布在第③层卵石、圆砾中，静止水位埋深约11.3～11.5m，静止水位标高约29.24～29.96m，地下水类型为层间潜水，以大气降水入渗、地下水侧向径流补给方式为主，以侧向径流和向下越流方式排泄，年升降幅度受季节变化影响较明显，由于区间局部粘性隔水层尖灭，该层地下水水位面不连续，局部表现为上层滞水特性；第二层地下水主要分布在第④层卵石层中，静止水位埋深约23.5～24.0m，静止水位标高约16.43～18.37m，地下水类型为层间潜水，该层水以大气降水入渗、地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给方式为主，以侧向径流和向下越流方式排泄；第三层地下水主要分布在第⑤层卵石及其下砂卵石层中，静止水位埋深约27.3m，静止水位标高约13.03m，地下水类型为潜水，局部略具承压性，该层水以地下水侧向径流和“天窗”渗漏补给方式为主，以侧向径流方式排泄。表2-1围岩分级和土石可挖性分级土层岩性名称层底标高（m）围岩基本分级修正后围岩分级土石可挖性分级人工填土①杂填土36.71～40.02ⅥⅥⅠ①1砂质粉土、粘质粉土素填土ⅥⅥⅠ新近沉积②砂质粉土、粘质粉土33.01～37.42ⅥⅥⅠ②1粉细砂ⅥⅥⅠ③卵石、圆砾27.13～29.72ⅤⅥⅡ③2细中砂ⅥⅥⅠ第四纪晚更新世冲洪积④卵石13.22～17.11ⅤⅥⅢ④1粘质粉土、粉质粘土ⅥⅥⅡ④2细中砂ⅥⅥⅠ⑤卵石4.50～6.02ⅤⅥⅢ⑤1粘质粉土、粉质粘土ⅥⅥⅡ⑤2细中砂ⅥⅥⅠ⑥卵石未钻穿ⅤⅥⅢ⑥1粘质粉土、粉质粘土ⅥⅥⅡ⑥2细中砂ⅥⅥⅠ由于地下水的长期开采等原因造成地下水位逐年下降，加之区域地质局部粘性隔水层的作用，本段区间东部第二层地下水表现出层间潜水的特性，并在之下的厚层碎石土及砂土中形成第三层地下水，与区域水文地质情况略有不同；地下水特征如下表2-2：表2-2地区地下水特征表地下水分层地下水性质水位埋深（m）水位标高（m）含水层及其特征岩性特征渗透系数（m/d）影响半径（m）1层间潜水（一）11.3～11.529.24～29.96③层2层间潜水23.5～24.016.43～18.37④层130～15077.53（10t/h）3潜水27.313.03⑤层150～170（2）水位情况表2-3设防水位标高一览表工点1959年1971-1973年近3～5年抗浮设防水位防渗设计水位角门西站～草桥站接近地表40.00m30.0m38.0m室外地坪标高（3）地下水的腐蚀性评价该场区地下水的腐蚀性评价结果如下：潜水对混凝土结构无腐蚀性；在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋有弱腐蚀性，在长期浸水的环境下对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，地下水对钢结构具有弱腐蚀性。

第3章地铁区间隧道设计所依据的原则与标准3.1设计依据与设计规范3.1.1设计依据（1）《北京地铁十号线二期前大红门站～角门东站区间初步设计》（中铁第四勘察设计院2008年4月）（2）《北京地铁10号线二期工程施工设计技术要求》（北京城建院2008年7月）（3）《北京地铁10号线二期施工设计线路平、纵断面资料》（北京城建院2009年03月）（4）《大红门站～角门东站区间岩土工程勘察报告》（勘02-DTX10-14）（北京航天勘察设计研究院）（2008年12月）（5）《北京地铁10号线二期结构通用标准》（北京城建院2008年1月）（6）《盾构区间通用图》（北京城建院2009年5月）（7）《北京地铁十号线二期02合同段沿线建（构）筑物调查图集及补充调查报告》（北京航天勘察设计研究院2007年6月、9月）（8）《北京地铁十号线二期带状地形图测绘和管线调查技术报告》（北京城建勘察设计研究院有限责任公司2007年5月）（9）相关会议纪要、总体组下发的工作联系单及建设单位提供的基础资料等（10）北京地铁10号线二期工程方案设计专家评审意见（11）《北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系》(试行)（北京市轨道交通建设管理有限公司2008年9月）（12）设计采用主要的国家及地方现行有关规范、规程和标准。3.1.2设计规范《地铁设计规范》（GB50157-2003）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）(2003年版)《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）《铁路隧道设计规范》（TB10003-2005）《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008年版）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《人民防空工程设计规范》（GB50225-2005）《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）《混凝土结构耐久性规范》（GB/T50476-2008）《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》（JJ49-92）3.2设计原则与主要设计标准（1）结构设计应满足城市规划、行车运营、施工工艺、环境保护、防水、防灾、防迷流、防腐蚀及人民防空等要求，符合技术先进、安全适用、经济合理与确保质量的要求。同时也应符合强度、刚度、稳定性、耐久性、抗浮和裂缝开展宽度验算的要求。（2）地铁区间隧道主要构件（二次衬砌）的设计使用年限为100年，设计基准期采用50年，建筑安全等级为一级，结构安全等级为一级。按荷载效应基本组合进行承载力计算时重要性系数取γ0=1.1。（3）区间结构的抗震设防烈度为8度。按8度抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。区间结构抗震等级为三级。（4）区间人防等级为5级，并以此进行人防抗力标准验算，设置相应的防护措施。（5）区间结构防火等级为一级。（6）结构设计应采用防止杂散电流腐蚀的措施。（7）结构防水等级为二级；结构防水应满足《地下工程防水技术规范》的有关规定；设计遵照防水和结构设计并重的原则考虑。（8）钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度允许值应根据结构类型、使用要求、所处环境条件等因素确定。盾构法施工隧道钢筋混凝土管片的最大允许裂缝宽度为0.2mm，并不得有贯穿裂缝。（9）为便于管片制作、安装的系列化、定型化和规范化，通过规模效应达到节省投资的目的，管片设计应根据各区段隧道的埋置深度、工程地质和水文地质，采用分段设计、综合分析、分类统一的原则。（10）区间隧道施工引起的地面变形和沉降标准：地面变形沉降量控制在30mm以内，隆起量控制在10mm以内。当地铁穿越重要建筑物、地下构筑物时，应根据实际情况确定允许沉降量，并因地制宜采取措施。（11）结构设计可根据地质条件、埋设深度、荷载、结构型式、施工工序等条件并参照类似工程的实测值来确定。采用浅埋暗挖法施工的地下工程，应结合施工监测实现信息化设计。（12）区间结构的净空尺寸除满足建筑限界要求外，尚应考虑施工误差、测量误差、结构变形、沉陷等因素。（13）注浆加固地层应根据被加固的地层结构、土质条件、地下水特征以及加固深度和范围、预期加固效果等因素，选择一种经济、合理确保质量的浆液配制和注浆方法。

第4章地铁区间隧道结构设计4.1管片的选型盾构法修建的隧道衬砌有预制装配式衬砌、预制装配式衬砌和模注钢筋混凝土整体式衬砌相结合的双层衬砌以及挤压混凝土整体式衬砌三大类。本区间隧道采用预制装备式衬砌。预制装配式衬砌是指用工厂预制的构件，在盾构尾部拼装而成。管片种类按材料可分为钢筋混凝土、钢、铸铁以及由几种材料组合而成的复合管片。本区间隧道采用比较实用的、耐久性好、耐压性好、衬砌防水好而且得到了广泛应用的钢筋混凝土管片。管片按螺栓手孔大小，可将管片分为箱形和平板形两种。平板形管片是指因为螺栓手孔较小或者无孔而呈曲板形结构的管片，见图4-1。由于管片截面消弱较少或无消弱，故对千斤顶推力就有较大的抵抗力，对通风的阻力也较小。工程现状比较适合选用平板形管片图4-1平板形管片图（1）管片的厚度，根据地层条件，隧道外径D=6.2m、埋置深度20m、管片材料等因素，取衬砌厚度t=40cm。（2）管片宽度，由于管片宽度的选择对施工、造价的影响较大。当宽度较小时，虽然搬运、组装、在曲线上施工方便，但接缝增多，加大了隧道防水难度，增加制作成本，且不利于控制隧道纵向不均匀沉降。管片宽度太大则施工不便。所以管片多控制在1000~1500mm，隧道宽度最终取1000mm。（3）衬砌环的分块，衬砌共分为7块，由4块标准块A，2块相邻管片B，1块封顶块C组成。衬砌的拼装形式采用错缝拼装。管片的拼装图如图4-2所示：图4-2管片拼装图4.2隧道计算断面的选取及荷载计算地层压力是地下铁道结构物承受的主要荷载。由于影响地层压力分布、大小和性质的因素很多，要准确地确定它是很困难的，地铁设计规范规定应根据结构所处工程地质和水文地质条件、埋深位置、结构形状及其工作条件、施工方法等因素，结合已有的实验、测试和研究资料按有关公式或者工程经验来确定。根据前边提到的北京当地的实际工程地质条件等各个方面的因素，以及隧道埋深为15.880m~20.675m，隧道直径D=6.2m，隧道全长以深埋为主。荷载计算时，取深埋H=20.675m。最后确定采用泰沙基理论进行隧道的围岩作用在衬砌上的作用力。4.2.1深埋断面荷载计算土的重度γ内聚力c土层的内摩擦角φ竖向土压力：由H>2D,采用松动土压力法计算由于p0/γ<则，q=B1γ-式中B1——管片宽度q——竖向土压力K0——水平和竖直土压力之比取P0c——土的粘聚力γ——土的重度φ——内摩擦角q=180.9760kPah0=B11式中B1——管片宽度q——竖向土压力K0——水平和竖直土压力之比取P0c——土的粘聚力γ——土的重度φ——内摩擦角h侧向土压力：由Hw>0,H>2D,h0>Pe1=γh0-Hw+γ'Hwqe1=λpe1+γ'qqe2=λpe1+q水压力：由隧道断面图可知，水位在隧道结构之下，故不计算水压力。结构自重G：在ansys软件计算时加入。地面超载：p0=20k4.2.2荷载基本组合各项组合系数值如表4-1所示：表4-1荷载分项系数值荷载类型荷载名称分项系数基本组合构件强度计算构件抗裂验算抗震偶然组合构件强度验算人防偶然组合构件强度验算永久荷载结构自重1.351.01.21.2地层压力1.351.01.21.2结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力1.351.01.21.2水压力及浮力1.351.01.21.2可变荷载基本可变荷载地面车辆荷载及其冲击力1.41.0地面车辆荷载引起的侧向土压力1.41.0其它可变荷载温度变化影响力1.41.0施工荷载1.41.0偶然荷载8度地震荷载1.05级人防荷载1.0荷载基本组合计算模型如图4-3所示：图4-3基本组合计算模型图（1）竖直荷载结构自重：竖向土压力：p（2）水平荷载水平土压力：qq水平水压力：荷载人防组合（1）垂直荷载结构自重：g=1.2竖向土压力：p（2）水平荷载水平土压力：qq水平水压力：4.2.4荷载抗震组合荷载抗震组合计算模型如图4-4所示：图4-4抗震组合计算模型图（1）垂直荷载结构自重：g=1.2竖向土压力：p（2）水平荷载水平土压力：qq水平水压力：水平惯性力：F1=μcK式中m——衬砌质量D——衬砌外直径FF2=μcK式中m上F主动侧向土压力增量：Δei=λaλa=tan245λa'=tan2ΔΔ4.3隧道衬砌结构内力计算4.3.1ansys荷载计算模型采用ansys进行衬砌结构的内力计算，计算采用结构-荷载模型，用弹簧支撑模拟隧道结构周边的围岩。隧道工程建筑物是埋置于地层中的结构物，它的受力和变形与围岩密切相关，支护结构与围岩作为一个统一的受力体系相互约束，共同工作。这种共同作用正是地下结构与地面结构的主要区别。根据本工程浅埋及松散地层的特点，使用阶段结构安全性检算采用“荷载—结构”模式，即将支护和围岩分开考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承。支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支承对支护结构施加约束来实现的。计算模型中，二衬结构采用弹性平面梁单元模拟，弹性抗力以及隧底地基均采用弹簧单元模拟。组合荷载根据不同作用方向分别转换成等效节点力施加在相应的单元结点上。具体计算模型见图4-5。图4-5计算模型图4.3.2荷载基本组合配筋计算计算得到的衬砌结构受力的轴力、弯矩图如图4-6、4-7所示：图4-6基本组合轴力图图4-7基本组合弯矩图对ansys的输出结果进行配筋，配筋表4-2所示：表4-2基本组合配筋表ELEMSMIS1SMIS6e0ξ<ξbes'As=As'(mm21-620760.0000-159030.00000.26大偏心106.19863.192-626350.0000-156180.00000.25大偏心99.35814.883-637560.0000-147180.00000.23大偏心80.85675.014-653960.0000-132470.00000.20大偏心52.57450.165-674930.0000-112720.00000.17大偏心17.01150.346-699670.0000-88856.00000.13大偏心-23.00-210.767-725430.0000-62004.00000.09大偏心-64.53-612.998-750370.0000-37694.00000.05大偏心-99.77-980.339-776010.0000-13002.00000.02大偏心-133.25-1354.0410-801650.000011174.00000.01大偏心-136.06-1428.3411-827670.000033926.00000.04大偏心-109.01-1181.5112-853560.000056337.00000.07大偏心-84.00-938.8913-871570.000074759.00000.09大偏心-64.22-733.0314-886710.000090239.00000.10大偏心-48.23-560.0515-899010.0000102550.00000.11大偏心-35.93-423.0016-908660.0000111620.00000.12大偏心-27.16-323.18ELEMSMIS1SMIS6e0ξ<ξbes'As=As'(mm217-915940.0000117480.00000.13大偏心-21.74-260.7418-919750.0000120210.00000.13大偏心-19.30-232.4719-924000.0000122450.00000.13大偏心-17.48-211.4920-927320.0000121770.00000.13大偏心-18.69-226.9121-926650.0000118120.00000.13大偏心-22.53-273.4022-922490.0000111540.00000.12大偏心-29.09-351.3923-915190.0000102160.00000.11大偏心-38.37-459.8924-904880.000090484.00000.10大偏心-50.00-592.5325-891840.000076560.00000.09大偏心-64.16-749.2626-876450.000060697.00000.07大偏心-80.75-926.7627-859220.000043281.00000.05大偏心-99.63-1120.9828-840740.000024767.00000.03大偏心-120.54-1327.1229-821710.00005657.70000.01大偏心-143.11-1539.9830-799650.0000-13517.00000.02大偏心-133.10-1393.7331-778790.0000-32879.00000.04大偏心-107.78-1099.2132-756500.0000-52092.00000.07大偏心-81.14-803.8333-740740.0000-68531.00000.09大偏心-57.48-557.6034-727790.0000-82999.00000.11大偏心-35.96-342.7035-717840.0000-95132.00000.13大偏心-17.47-164.2736-710610.0000-104490.00000.15大偏心-2.96-27.5237-705910.0000-111290.00000.16大偏心7.6570.7638-703620.0000-115460.00000.16大偏心14.09129.8739-703700.0000-116970.00000.17大偏心16.22149.4840-706160.0000-115800.00000.16大偏心13.99129.3341-711080.0000-111940.00000.16大偏心7.4269.1242-718600.0000-105390.00000.15大偏心-3.34-31.4343-728970.0000-96185.00000.13大偏心-18.05-172.3444-742440.0000-84093.00000.11大偏心-36.73-357.1545-758850.0000-69531.00000.09大偏心-58.37-580.0746-778020.0000-52853.00000.07大偏心-82.07-836.1347-799270.0000-34586.00000.04大偏心-106.73-1117.0848-821890.0000-15937.00000.02大偏心-130.61-1405.7349-841760.00002719.30000.00大偏心-146.77-1617.8550-861050.000021437.00000.02大偏心-125.10-1410.6351-879050.000039676.00000.05大偏心-104.86-1207.1452-895130.000056925.00000.06大偏心-86.41-1012.8453-908760.000072733.00000.08大偏心-69.96-832.6154-919570.000086726.00000.09大偏心-55.69-670.6055-927370.000098616.00000.11大偏心-43.66-530.2256-931890.0000108420.00000.12大偏心-33.66-410.71ELEMSMIS1SMIS6e0ξ<ξbes'As=As'(mm257-932910.0000115660.00000.12大偏心-26.02-317.9158-930020.0000120290.00000.13大偏心-20.66-251.6059-926370.0000122330.00000.13大偏心-17.95-217.7160-921320.0000121830.00000.13大偏心-17.77-214.3461-914610.0000118830.00000.13大偏心-20.08-240.4562-905950.0000113230.00000.12大偏心-25.02-296.7763-895070.0000104970.00000.12大偏心-32.72-383.5764-881770.000093987.00000.11大偏心-43.41-501.2765-858140.000080335.00000.09大偏心-56.38-633.6366-831960.000061590.00000.07大偏心-75.97-827.6767-805420.000038821.00000.05大偏心-101.80-1073.7068-779480.000015717.00000.02大偏心-129.84-1325.3069-753530.0000-8837.10000.01大偏心-138.27-1364.4270-728270.0000-33929.00000.05大偏心-103.41-986.2271-702370.0000-58661.00000.08大偏心-66.48-611.4872-677170.0000-86030.00000.13大偏心-22.96-203.5773-655720.0000-110430.00000.17大偏心18.41158.0974-638830.0000-130740.00000.20大偏心54.66457.2375-627110.0000-146020.00000.23大偏心82.85680.3476-621010.0000-155590.00000.25大偏心100.54817.65衬砌配筋采用对称配筋，其计算过程如下：=22.4MPa；=280MPa；ξb=0.56；as=as’=50mm；ho=h-asη=1.0N=682.84KNM=174.93KN∙m可得到偏心距为：e0=MNe断大小偏心受压：ξ=Nfcdbξ0.077<故可按大偏心受压构件设计求纵向钢筋面积由ξ=0.077,ho=得到受压区高度x=ξho=0.077×350=26.95mm2as'=100而es'=ηee可得到所需的纵向钢筋面积为：As=As'=NA由：ρ故A取选6Φ14=924mm其他典型位置及最后配筋如下：表4-3基本组合典型位置配筋表位置左拱腰右拱腰仰拱N(KN)927.32926.37703.7M(KN∙m121.77122.33116.97eo(mm)131.3132.1166.2ξ0.1150.1150.0873大小偏心判断大偏心（ξ<ξb）大偏心（ξ<ξb）大偏心（ξ<ξb）e's(mm)18.6917.9516.22As=As’(mm2)226.91217.72149.48最终结果(mm2)6Φ14=924（>ρmin=800）4.3.3荷载人防组合配筋计算计算得到的衬砌结构受力的轴力、弯矩图如图4-8、4-9所示：图4-8人防组合轴力图图4-9人防组合弯矩图对ansys的输出结果进行配筋，配筋表4-4所示：表4-4人防组合配筋表ELEMSMIS1SMIS6eξ<ξbes'As(mm21-867570.00-256130.000.30大偏心145.231499.932-875560.00-251990.000.29大偏心137.801436.383-891630.00-238270.000.27大偏心117.231244.35ELEMSMIS1SMIS6eξ<ξbes'As(mm24-915200.00-215570.000.24大偏心85.54932.025-945400.00-184850.000.20大偏心45.53512.386-981130.00-147410.000.15大偏心0.252.867-1018400.00-104850.000.10大偏心-47.04-570.368-1054700.00-65845.000.06大偏心-87.57-1099.529-1092200.00-25668.000.02大偏心-126.50-1644.7910-1129800.0014397.000.01大偏心-137.26-1846.1111-1168400.0053038.000.05大偏心-104.61-14550092519.000.08大偏心-73.35-1053.9413-1242200.00126980.000.10大偏心-47.78-706.5514-1273000.00154830.000.12大偏心-28.37-43000174660.000.13大偏心-15.47-239.1116-1310200.00185250.000.14大偏心-8.61-134.2917-1318500.00191230.000.15大偏心-4.96-77.9218-1321700.00192780.000.15大偏心-4.14-65.1819-1325400.00193720.000.15大偏心-3.84-60.6020-1327600.00190500.000.14大偏心-6.51-102.8621-1324300.00183140.000.14大偏心-11.71-184.5822-1316300.00171720.000.13大偏心-19.54-306.2523-1304100.00156400.000.12大偏心-30.07-466.8524-1287700.00137970.000.11大偏心-42.86-656.9625-1267500.00116380.000.09大偏心-58.18-877.9226-1244000.0092075.000.07大偏心-75.98-1125.3027-1217900.0065572.000.05大偏心-96.16-1394.2028-1190000.0037507.000.03大偏心-118.48-1678.4929-1161300.008593.100.01大偏心-142.60-1971.4530-1128100.00-20414.000.02大偏心-131.90-1771.4431-1096600.00-49717.000.05大偏心-104.66-1366.3532-1063100.00-78848.000.07大偏心-75.83-959.7333-1039000.00-104020.000.10大偏心-49.88-61700-126290.000.12大偏心-26.06-316.1935-1003500.00-145110.000.14大偏心-5.40-64.4636.0000-992130.00-159760.000.16大偏心11.03130.2437-984600.00-170570.000.17大偏心23.24272.3838-980790.00-177410.000.18大偏心30.88360.6139-980640.00-180220.000.18大偏心33.78394.3340-984190.00-178950.000.18大偏心31.82372.8841-991550.00-173590.000.18大偏心25.07295.9242-1002900.00-164130.000.16大偏心13.6616300-150650.000.15大偏心-2.10-25.48ELEMSMIS1SMIS6eξ<ξbes'As(mm244-1039000.00-132790.000.13大偏心-22.19-274.5245-1063800.00-111180.000.10大偏心-45.49-57600-86365.000.08大偏心-70.97-923.2747-1124900.00-59116.000.05大偏心-97.45-1304.9948-1159100.00-31229.000.03大偏心-123.06-169800-3241.900.00大偏心-147.27-2084.9850-1218600.0024944.000.02大偏心-129.53-1879.1251-1246100.0052568.000.04大偏心-107.81-1599.3752-1270800.0078932.000.06大偏心-87.89-1329.6253-1292100.00103440.000.08大偏心-69.94-1075.8954-1309500.00125620.000.10大偏心-54.07-842.9255-1322800.00145150.000.11大偏心-40.27-634.1756-1331700.00162220.000.12大偏心-28.19-446.8557-1336100.00176210.000.13大偏心-18.12-288.1558-1335300.00187130.000.14大偏心-9.86-156.7359-1333900.00195090.000.15大偏心-3.74-59.4660-1330900.00200060.000.15大偏心0.32500202220.000.15大偏心2.5239.7062-1306600.00201440.000.15大偏心4.1764.8863-1281000.00190330.000.15大偏心-1.42-21.6764-1249800.00169870.000.14大偏心-14.08-209.5265-1214200.00141280.000.12大偏心-33.64-486.3166-1175100.00106000.000.09大偏心-59.79-836.4967-1135900.0065601.000.06大偏心-92.25-1247.4368-1097800.0026056.000.02大偏心-126.27-1650.1769-1059800.00-14978.000.01大偏心-135.87-1714.1970-1023000.00-56183.000.05大偏心-95.08-1157.9471-985320.00-96266.000.10大偏心-52.30-613.4872-948870.00-140160.000.15大偏心-2.29-25.8473-917930.00-178980.000.19大偏心44.98491.5574-893600.00-211130.000.24大偏心86.27917.7475-876740.00-235290.000.27大偏心118.371235.4676-867970.00-250490.000.29大偏心138.591432.08衬砌配筋采用对称配筋，其计算过程如下：=22.4MPa；=280MPa；ξb=0.56；as=as’=50mm；ho=h-asη=1.0由N=867.57kNM=256.13kN∙m可得到偏心距为：e断大小偏心受压：ξ0.111<故可按大偏心受压构件设计。纵向钢筋面积：ξ=0.077,ho=得到受压区高度：x=ξho=0.111×350=38.73mm2as'=100而e可得到所需的纵向钢筋面积为:Aρ故A取选6Φ18=1527mm其他典型位置及最后配筋如下:表4-5人防组合配筋表位置左拱腰右拱腰仰拱N(kN)1324.3132.59992.13M(kN∙183.14202.20159.76eo(mm)138.3152.50.161ξ0.1690.1690.127大小偏心判断大偏心（ξ<ξb）大偏心（ξ<ξb）大偏心（ξ<ξb）e’s((mm)59.122,5211.027As=As’(mm2)<039.702130.244最终结果(mm2)6Φ18=1527（>ρmin=800）4.3.4荷载抗震组合配筋计算通过ansys计算得到的衬砌结构受力的轴力、弯矩图如图4-10、4-11所示：图4-10抗震组合轴力图图4-11抗震组合弯矩图对ansys的输出结果进行配筋，配筋表4-4所示：表4-4抗震组合配筋表ELEMSMIS1SMIS6eξ<ξbes'As(mm21-1150700.00188770.00164.05大偏心14.05192.442-1153300.00191650.00166.18大偏心16.1822200186520.00161.31大偏心11.31155.654-1136400.00173120.00152.34大偏心2.3431.675-1110700.00152870.00137.63大偏心-12.37-163.516-1080700.00126960.00117.48大偏心-32.52-418.397-1050700.0096810.0092.14大偏心-57.86-723.758-1021700.0068890.0067.43大偏心-82.57-1004.359-992730.0039981.0040.27大偏心-109.73-1296.7710-964780.0011020.0011.42大偏心-138.58-1591.6311-937080.00-17136.0018.29大偏心-131.71-1469.3612-911370.00-46416.0050.93大偏心-99.07-1074.8813-889380.00-73027.0082.11大偏心-67.89-718.8114-871440.00-96420.00110.64大偏心-39.36-408.2915-857580.00-116280.00135.59大偏心-14.41-147.1116-847630.00-132520.00156.34大偏心6.3463.9917-841270.00-145200.00172.60大偏心22.60226.3018-835000.00-154520.00185.05大偏心35.05348.4519-836080.00-155250.00185.69大偏心35.69355.2120-841510.00-151090.00179.55大偏心29.55295.9921-848130.00-144280.00170.12大偏心20.12203.10ELEMSMIS1SMIS6eξ<ξbes'As(mm222-856410.00-135130.00157.79大偏心7.7979.3923-866310.00-123860.00142.97大偏心-7.03-72.4624-877690.00-111030.00126.50大偏心-23.50-245.5225-890780.00-96521.00108.36大偏心-41.64-441.6226-905540.00-80507.0088.90大偏心-61.10-658.6227-921800.00-63186.0068.55大偏心-81.45-893.8628-939300.00-44810.0047.71大偏心-102.29-1143.8729-957620.00-25695.0026.83大偏心-123.17-1404.1430-976260.00-6204.706.36大偏心-143.64-1669.4631-994840.0013254.0013.32大偏心-136.68-1618.7132-1009700.0032750.0032.44大偏心-117.56-1413.1533-1026800.0052620.0051.25大偏心-98.75-1207.1434-1042000.0071198.0068.33大偏心-81.67-1013.1235-1054900.0088101.0083.52大偏心-66.48-834.9336-1065200.00102640.0096.36大偏心-53.64-680.2437-1072900.00115030.00107.21大偏心-42.79-546.4938-1073500.00125050.00116.49大偏心-33.51-428.2739-1074600.00132470.00123.27大偏心-26.73-341.9040-1074100.00137300.00127.83大偏心-22.17-283.5141-1070700.00139400.00130.20大偏心-19.80-252.4442-1064300.00138680.00130.30大偏心-19.70-249.5843-1054400.00135070.00128.10大偏心-21.90-274.8844-1040900.00128360.00123.32大偏心-26.68-330.6545-1023900.00118710.00115.94大偏心-34.06-415.1846-1003500.00106370.00106.00大偏心-44.00-525.6547-980420.0091750.0093.58大偏心-56.42-658.4948-955370.0075875.0079.42大偏心-70.58-802.7449-962620.0059118.0061.41大偏心-88.59-1015.1850-966410.0032743.0033.88大偏心-116.12-1335.9351-932180.00-4854.505.21大偏心-144.79-1606.8252-899290.00-41659.0046.32大偏心-103.68-1109.9353-868950.00-76474.0088.01大偏心-61.99-641.2954-842230.00-108150.00128.41大偏心-21.59-216.4855-819820.00-135670.00165.49大偏心15.49151.1556-802560.00-158700.00197.74大偏心47.74456.1457-791220.00-175770.00222.15大偏心72.15679.6158-785020.00-186470.00237.54大偏心87.54818.0659-784180.00-190670.00243.15大偏心93.15869.5660-787530.00-188610.00239.50大偏心89.50839.0561-794700.00-180740.00227.43大偏心77.43732.56ELEMSMIS1SMIS6eξ<ξbes'As(mm262-805270.00-167490.00207.99大偏心57.99555.9563-818760.00-149400.00182.47大偏心32.47316.5064-834640.00-127130.00152.32大偏心2.3223.0265-852340.00-101430.00119.00大偏心-31.00-314.5466-871270.00-73084.0083.88大偏心-66.12-685.7967-889960.00-42942.0048.25大偏心-101.75-1078.0068-907790.00-14827.0016.33大偏心-133.67-1444.5469-925310.0013439.0014.52大偏心-135.48-1492.3570-942140.0041251.0043.78大偏心-106.22-1191.3171-959080.0068030.0070.93大偏心-79.07-902.7672-975670.0097386.0099.81大偏心-50.19-582.9173-989930.00123810.00125.07大偏心-24.93-293.8074-1001500.00146640.00146.42大偏心-3.58-42.6875-1010100.00165330.00163.68大偏心13.68164.4676-1015600.00179460.00176.70大偏心26.70322.86衬砌配筋采用对称配筋，其计算过程如下：=22.4MPa；=280MPa；ξb=0.56；as=as’=50mm