青岛市地铁青岛站-大学路站区间隧道设计

论文总字数：79381字

摘 要

近年来，我国城市的发展迅速，和人民生活得到了极大改善。但是城市交通的压力越来越大，车辆拥堵的情况越来越多同时也成为城市发展和提高人民生活质量的阻碍。因此，环保、舒适、安全的轨道交通-地铁是未来重要的交通方式。此次设计依据区间内地质情况和周边环境，根据相关规范，结合所学知识，完成了青岛市某区间隧道的设计方案。区间隧道全长1252.9m，最大埋深约25m。

此次设计主要内容包括隧道的纵断面、横断面、衬砌设计、联络通道、防排水、施工监测、施工组织设计、通风等内容。设计步骤：先根据已有资料确定合理的平、纵断面以及施工方案，再选择两个控制截面进行隧道衬砌几何、结构的设计计算，结合有限元初步分析结果进行配筋设计，最后确定防排水设计、联络通道、工程监测、施工组织设计和通风设计。

关键词：地铁隧道、支护、衬砌、防排水、监测、施工组织

ABSTRACT

In recent years，cities of our country have got a rapidly development and the life of people has been greatly improved. However, there is more pressure of urban traffic which becomes an obstacle of urban development and improving of people’s life. Therefore, rail transport-Metro is an important mode of transportation which is environment protecting, comfortable and safe. According to the geological conditions in Qingdao Metro Line 3, and the relevant provisions of the specification, combined with the mastery of knowledge, the tunnel option was confirmed. The length of tunnel section is 1252.9 m, maximum depth of about 25 meters.

The main designing contents include longitudinal profile, transverse section, lining design, contact channel, waterproof and drainage, construction organization design and aeration and so on. Design steps: determine the reasonable flat, vertical section and construction scheme according to texisting data firstly. Then, design the geometry and structure of two tunnel linings which I had chosen. Next, carry on the reinforcement design according to the previous results and the finite element analysis. Finally, carry on the design of contact channel, waterproof and drainage, construction organization design and aeration.

KEY WORDS: Subway tunnel, lining, waterproof and drainage, monitoring, construction organization.

目录

第一章 工程概况1

1.1概述1

1.2工程地质条件1

1.2.1地形地貌 1

1.2.2地层岩性1

1.2.3地层物理力学指标2

1.2.4地质构造及地震烈度2

1.3水文地质条件2

1.3.1地下水埋藏类型 2

1.3.2地下水的腐蚀性评价 2

1.4设计依据4

1.5主要设计标准6

第二章 施工方案论证7

2.1地铁常用施工方法7

2.1.1盾构法7

2.1.2 TBM掘进机法7

2.1.3新奥法7

2.1.4顶管法7

2.1.5沉管法8

2.2工程环境8

2.2.1地质水文环境8

2.2.2地理环境8

2.3确定方案8

第三章 区间平、纵断面设计10

3.1横断面设计10

3.1.1限界10

3.1.2隧道内轮廓12

3.2纵断面设计12

3.2.1埋深确定12

3.2.2线路纵坡设计13

第四章 区间衬砌结构设计14

4.1初期支护设计14

4.1.1概述14

4.1.2建筑材料14

4.1.3围岩初期支护与辅助施工措施14

4.1.4支护参数15

4.2二次衬砌支护设计（一）15

4.2.1概述15

4.2.2确定计算断面的深浅埋类型15

4.2.3确定荷载16

4.2.4衬砌几何要素17

4.2.5计算位移20

4.2.6解力法方程29

4.2.7计算主动荷载和被动荷载()分别产生的衬砌内力30

4.2.8最大抗力值的求解31

4.2.9计算衬砌总内力32

4.2.10衬砌截面强度验算33

4.2.11内力图34

4.2.12 Ⅲ级围岩的配筋及验算35

4.2.13软件分析，手算、电算比较及配筋验算45

4.3二次衬砌支护设计（二）57

4.3.1概述57

4.3.2确定计算断面的深浅埋类型57

4.3.3确定荷载58

4.3.4衬砌几何要素59

4.3.5计算位移62

4.3.6解力法方程71

4.3.7计算主动荷载和被动荷载()分别产生的衬砌内力72

4.3.8最大抗力值的求解74

4.3.9计算衬砌总内力74

4.3.10内力图77

4.3.11 Ⅴ级围岩的配筋及验算77

4.3.12软件分析，手算、电算比较及及配筋验算83

第五章 防排水设计96

5.1防水设计96

5.1.1防水设计标准96

5.1.2结构防水体系总说明96

5.1.3衬砌结构防水设计96

5.1.4特殊部位结构防水设计96

5.2排水设计97

第六章 工程监测98

6.1监测目的98

6.2监测项目98

6.3测点布设和测试方法98

6.3.1地面沉降监测98

6.3.2初期支护结构拱顶下沉监测98

6.3.3初期支护结构净空收敛监测98

6.3.4地下水位监测99

6.3.5下穿建筑物监测99

第七章 区间附属结构（联络通道）设计100

7.1概述100

7.2衬砌几何尺寸及配筋100

7.2.1衬砌几何尺寸100

7.2.2配筋设计101

7.3施工方案设计101

第八章 施工组织方案102

8.1概述102

8.1.1工程概况102

8.1.2工程特点103

8.2总体施工部署103

8.2.1施工用水103

8.2.2施工用电103

8.3区间施工方案104

8.3.1工程筹划104

8.3.2区间隧道施工主要技术要求104

8.3.3施工用水110

8.3.4辅助坑道施工113

8.4环境保护措施116

第九章 隧道通风设计117

9.1通风目的117

9.2通风要求117

9.2.1功能要求117

9.2.2通风系统要求117

9.3通风系统控制118

参考文献118

致谢119

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