盾构区间隧道结构计算书.docx
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盾构区间隧道结构计算书
西场站〜西村站〜广州火车站〜草暖公园区间盾构
隧道结构计算书
一、结构尺寸
隧道内径:
5400:
隧道外径:
6000:
管片厚度:
300mm:
管片宽度:
1500mm。
二、计算原则
选择区间隧道地质条件较差、隧道埋深较大、地面有特殊活载(地面建筑物桩基、铁路线等)等不同地段进行结构计算。
三、汁算模型
计算模型采用修正惯用设计法。
考虑管片接头影响,进行刚度折减后按均质圆环进行计算;水平地层抗力按三角形抗力考虑;计算结果考虑管片环间错缝拼装效应的影响进行内力调整。
弯曲刚度有效率n二0.8,弯矩增大系数§二0.3。
计算简图如下图所示。
使用AXSYS程序软件进行结构计算。
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修正惯用设讣法计算模型
计算模型节点划分
四、计算荷载
荷载分为永久荷载、活载、附加荷载和特殊荷载等四种。
1)永久荷载:
管片自重、水土压力、上部建筑物基础产生的荷载。
考虑地层特征采取水土合算或水土分算。
2)活载:
地面超载一般按20KN/m2计;有列车通过地段按40KN/m2ITo
3)附加荷载:
施工荷载一一盾构千斤顶推力,不均匀注浆压力,相邻隧道施工影响等。
4)特殊荷载:
地震力一一按抗震基本烈度为7度汁算,人防荷载按六级人防计算,按动载化为静载计算。
五、内力计算
1、一般地段:
地质条件较差、埋深较大地段(地面超载20KN/m2):
里程
YCK5+990
选取地质钻孔为MEZ2-A073。
隧道埋深约33.9m,地下水位在地面下5.Om。
地层由上至下分别为
<5-l>-39.2m;<5-2>-20mo隧道所穿过地层为〈5-2>o隧道横断面与地层关系如下图所示:
<5-1>
隧道横断面与地层关系
2、列车通过地段:
地面超载40KN/m2,里程YCK6+050
选取地质钻孔为MEZ2-A166。
隧道埋深约35.5m,地下水位在地面下12.5m。
地层由上至下分别为
<5-2>-12.7m;<6>-19.3m:
<7>-20m<»隧道所穿过
地层为〈6>。
隧道横断面与地层关系如下图所示:
/>
隧道横断面与地层关系
3、隧道下穿建筑物地段:
里程ZCK5+057
选取地质钻孔为MEZ3-DX-03。
隧道埋深约24.0m,地下水位在地面下4.8m。
地层由上至下分别为
<5-l>-l.35m:
<5-2>-17.85m;<7>-2.5m:
<6>-4.2m;<8>-30mo隧道所穿过地层为〈6>、〈8>。
隧道横断面与地层关系如下图所示:
4、内力计算
1)一般地段内力计算
(1)计算荷载
荷载
名称
垂直荷载
(KN/m2)
水平荷载
(KX/m2)
水平三角形荷载
(KN/m2)
自重
(KN/m2)
水平地基反力
(KN/m2)
大小
260.00
150.8
69.600
23.562
160.095
(2)内力计算结果(单位宽度l・0m)
序号
角度
截面弯矩
轴力
剪力
接头弯矩
1
0.0
96.322
641.913
0.000
51.866
2
10.0
87.117
650.098
-27.929
46.909
3
20.0
61.566
673.373
-49.559
33.151
4
30.0
25.536
708.107
-59.591
13.750
5
40.0
-12.235
748.927
-54.547
-6.588
6
50.0
-41.490
788.721
-34.296
-22.341
7
60.0
-55.439
817.033
-8.949
-29.852
8
70.0
-54.311
832.183
10.652
-29.245
9
80.0
-44.848
838.962
15.618
-24.149
10
90.0
-38.334
846.482
1.206
-20.642
11
100.0
-43.149
858.990
-12.675
-23.234
12
110.0
-50.609
867.425
-7.606
-27.251
13
120.0
-50.135
864.648
10.593
-26.996
14
130.0
-35.936
847.528
33.294
-19.350
15
140.0
-8.262
818.561
50.739
-4.449
16
150.0
26.401
788.018
54.054
14.216
17
160.0
58.791
762.048
44.179
31.657
18
170.0
81.446
744.743
24.638
43.856
19
180.0
91.240
740.387
-5.425
49.129
740.387
541.91■-
zrnnH
弯矩(KN-m)轴力(KN)(单位宽度l・Om)
(3)配筋结果
管片主筋配置3018+7016(l.om宽),满足结构强度及裂缝要求(最大裂
缝宽度允许值0.2mm)o
2)列车通过地段内力计算
(1)计算荷载
荷载
名称
垂直荷载
(KN/m2)
水平荷载
(KX/m2)
水平三角形荷载
(KN/m2)
自重
(KN/m2)
水平地基反力
(KN/m2)
大小
289.60
162.176
94.827
23.562
168.157
(2)内力计算结果(单位宽度l・Om)
序号
角度
截面弯矩
轴力
剪力
接头弯矩
1
0.0
106.551
704.927
0.000
57.374
2
10.0
96.167
714.210
-31.500
51.782
3
20.0
67.371
740.557
-55.811
36.277
4
30.0
26.844
779.728
-66.946
14.454
5
40.0
-15.526
825.490
-61.090
-8.360
6
50.0
-48.246
869.767
-38.244
-25.978
7
60.0
-63.646
901.109
-9.441
-34.271
8
70.0
-61.759
917.529
13.358
-33.255
9
80.0
-49.838
924.134
20.222
-26.836
10
90.0
-40.265
930.842
5.699
-21.681
11
100.0
-42.590
942.790
-9.496
-22.933
12
110.0
-48.445
951.135
-5.819
-26.086
13
120.0
-47.243
948.724
11.085
-25.439
14
130.0
-33.079
932.345
32.749
-17.812
15
140.0
-6.003
904.399
49.499
-3.233
16
150.0
27.709
875.205
52.422
14.920
17
160.0
59.047
850.615
42.648
31.794
18
170.0
80.885
834.339
23.714
43.553
19
180.0
90.827
830.239
-6.836
18.907
704927
门.厂口
弯矩(KN-m)轴力(KN)(单位宽度1.0m)
(3)配筋结果
管片主筋配置3018+7016(l.om宽),满足结构强度及裂缝要求(最大裂缝宽度允许值0.2mm)o
3)隧道下穿建筑物地段内力计•算
(1)计算荷载
荷载
名称
垂直荷载
(KN/m2)
水平荷载
(KX/m2)
水平三角形荷载
(KN/m2)
自重
(KN/m2)
水平地基反力
(KN/m2)
大小
501.0
126.0
98.00
23.562
547.610
(2)内力计算结果(单位宽度l・Om)
序号
角度
截面弯矩
轴力
剪力
接头弯矩
1
0.0
221.341
994.679
0.000
119.183
2
10.0
196.218
1017.881
-76.077
105.656
3
20.0
127.056
1083.682
-133.207
68.415
4
30.0
31.531
1181.225
-155.312
16.978
5
■10.0
-63.882
1294.227
-131.603
-34.398
6
50.0
-127.901
1400.394
-61.740
-68.870
7
60.0
-140.930
1465.406
20.281
-75.885
8
70.0
-106.909
1484.078
78.131
-57.567
9
80.0
-51.690
1472.555
81.664
-27.833
10
90.0
-16.808
1461.426
13.894
-9.051
11
100.0
-34.464
1474.804
-57.327
-18.558
12
110.0
-76.832
1490.378
-63.651
-41.371
13
120.0
-105.872
1480.562
-19.757
-57.008
14
130.0
-97.234
1430.449
47.912
-52.357
15
140.0
-45.932
1344.280
106.991
-24.733
16
150.0
31.807
1253.462
126.530
17.127
17
160.0
109.488
1176.199
108.095
58.955
18
170.0
165.514
1124.627
61.519
89.123
19
180.0
214.525
1099.480
-88.638
115.514
弯矩(KN-m)轴力(KN)(单位宽度1.0m)
(3)配筋结果
管片主筋配置3025+7022(1.5m宽),满足结构强度及裂缝要求(最大裂
缝宽度允许值0.2mm)o
5、配筋统计
名称
项目
配筋(1.5m
宽)
适用里程范围
一般地
段
3018+7016
管片加强配筋地段范围以外的所有区间设汁里程范围
管片加强配筋地段
3025+7022
(223.0kg/m3)
1.建筑物段:
ZCK5+040〜ZCK5+064(24m)
10020
(188.0kg/m3)
ZCK5+269〜ZCK5+275(6m)
ZCK5+298〜ZCK5+304(6m)
ZCK5+348〜ZCK5+354(6m)
2.地铁二号线广州火车站抗拔桩段(考虑地铁五号线火车站
施工时地下水位的降低):
YCK6+212〜YCK6+266(2*54二108m)
3.地铁五号线火车站4#风井段:
YCK7+510〜YCK7+522(12m)
ZCK7+512ZCK7+524(12m)
4.过铁路段:
YCK5+502〜YCK5+532(30m)
ZCK5+000〜ZCK5+030(30m)
5.联络通道段:
YCK5+265.5〜YCK5+274.5(2*9二18m)YCK6+105.5〜
YCK6+114.5(2*9二18m)YCK6+600.5〜YCK6+609.5
(2*9二18m)YCK6+860.5〜YCK6+869.5(2*9二18m)加强配筋段长度共计306.Omo
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- 盾构 区间 隧道 结构 计算