地铁区间隧道常见结构的设计
城市轨道交通地下区间隧道结构设计计算书
城市轨道交通地下区间隧道结构设计计算书1 工程概况 (1)1.1工程场地地层特征 (1)2.2 工程水文特征 (1)2 结构设计 (2)2.1城市轨道交通地下工程类型 (2)2.2 选定施工方法 (2)2.3 隧道断面设计 (3)3 结构计算 (3)3.1荷载计算模式 (3)3.2 荷载计算方法 (4)3.3 围岩压力的计算 (6)3.4 衬砌内力计算 (7)3.5 衬砌强度检算及配筋 (9)3.5.1 强度检算原理 (9)3.5.2 强度检算及配筋 (11)3.5.3 配筋结果 (13)3.6 区间隧道复合式衬砌设计参数 (13)4 小结 (14)1 工程概况1.1工程场地地层特征场地的地层上而下划分为6层，各层特征及描述如表1-1，强度参数如表1-2。
2.2 工程水文特征地下水主要赋存于卵石层中，属兰州断陷盆地松散岩类孔隙性潜水，是兰州市的主要水源地。
水位埋深10.0m，水位具有由北西向南东缓慢降低的趋势，水位变化幅度一般2.0m-3.0m。
表1-1 地层特征表表1-2 岩土抗剪强度指标建议值表2 结构设计2.1城市轨道交通地下工程类型根据设计任务书要求，本次设计城市轨道交通地下工程的结构类型选取地下区间隧道。
2.2 选定施工方法在隧道施工中，开挖方法是影响围岩稳定的重要因素。
因此，在选择开挖方法时，应对隧道断面大小及形状、围岩的工程地质条件、支护条件、工期要求、机械配备能力、经济性等相关因素进行综合分析，在保证围岩稳定或减少对围岩扰动的前提下，采用恰当的开挖方法。
在本地下区间隧道的施工方法选取过程中，按照“安全、可靠、经济、适用”的原则，根据本工程的实际地质情况确定使用暗挖法施工。
由于地层中主要是黄土，细砂、中砂、卵石，而且地下水较发育，岩体松散，透水，工程地质条件较差，确定该工程所处地质条件为V级围岩，故开挖时架立临时支撑，设置临时仰拱，采用暗挖法中较为安全的交叉中隔壁法(CRD法)。
交叉中隔壁法(CRD法)水平方向分两部，上下分三部开挖。
5.2 区间隧道衬砌结构与构造
双层衬砌
双层衬砌圆环构造图
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3）挤压混凝土整体式衬砌 ①挤压混凝土衬砌（Extrude Concrete Lining，简称ECL）是随 着盾构向前掘进，用一套衬砌施工设备在盾尾同步灌注的混凝土 或钢筋混凝土整体式衬砌，因其灌注后即承受盾构千斤顶推力的 挤压作用；
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②挤压混凝土衬砌可以是素混凝土的或钢筋混凝土的，但应用最 多的是钢纤维混凝土的； ③新浇注的混凝土在活动的端模板和可伸缩的弧形模板作用下， 同时承受盾构千斤顶和四周围岩的作用，处于三向受力状态。
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非对称型喇叭口结构图
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４）渡线隧道、折返线隧道 l 为满足运营需要，进行列车折返调度、换线、停车等作业，
区间隧道内需设置渡线、折返线等构筑物。隧道断面需适应 岔线线间距的渐变，并对结构物要进行特殊设计。
单渡线结构 11
广州地铁2号线明挖折返线隧道衬砌
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5）联络通道及其它区间附属结构物 l 联络通道作用： l 列车如在区间隧道内发生火灾而又不能牵引到车站时，乘客必需
20
2020-1-12
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5.2.2矿山法修建的隧道衬砌结构与构造 l 1、隧道衬砌结构类型与选择 l 地下铁道区间隧道采用矿山法施工时，一般采用拱形结构，其基本
断面型式为单拱、双拱和多跨连拱。单栱多用于单线或双线的区间 隧道或联络通道，双拱和多跨多用在停车线、折返线或嗽叭口岔线 上。
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在区间隧道下车。为了保证乘客的安全疏散，两条单线区间隧道 之间应设置联络通道，可使乘客通过联络通道从另一条隧道疏散 到安全出口。 l 区间附属结构物： l 在线路的最低点需设置排水站。根据通风、环控系统的设计，有 时还需设置区间风道等附属结构物。
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地铁区间隧道结构设计
地铁区间隧道结构设计一、设计任务对某区间隧道进行结构检算，求出力，并进行配筋计算。
具体设计基本资料如下：1.1工程地质条件线路垂直丁永定河冲、洪积扇的轴部，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。
表各层土的物理力学指标地下水位在地面以下4.2处；隧道顶板埋深10.7m；采用暗挖法施工，隧道断面型式为5心圆马蹄形结构。
二、设计过程2.1根据给定的隧道或车站埋深判断结构深、浅埋；可以采用《铁路隧道设计规》推荐的方法，即有上式中s为围岩的级另U; B为洞室的跨度；i为B每增加1m时的围岩压力增减率。
由丁隧道拱顶埋深10.7m,位丁粉土层、细砂层和圆砾土中，根据《地铁设计规》10.1.2可知“暗挖结构的围岩分级按现行《铁路隧道设计规》确定”。
围岩为VI级围岩。
则有因为埋深，可知该隧道为极浅埋。
2.2计算作用在结构上的荷载；1永久荷载A顶板上永久荷载a. 顶板自重（可只考虑二衬）b. 地层竖向土压力由丁拱顶埋深10.7m,则顶上土层有杂填土、粉土、细砂，且地下水埋深4.2m,应考虑土层压力和地下水压力的影响。
=4.2 XL6 +（5.9 一4.2）X（24 一10} + 3.2 X（26 一10）+ 1.6 X（27 一10）c. 地层竖向水压力tj 尸I F = = 10.7 X (10.7 — 4.2} = 6SKPaB底板上永久荷载a. 底板自重b. 水压力(向上)：q 代怎| =y w.h = 10K (107-42 + 6.63} = 1313KPaC 侧墙上永久荷载地层侧向压力按主动土压力的方法计算， 由丁埋深在地下水位以下，需 考虑地下水的影响。
（为简化计算，按水土分算）侧墙自重对丁隧道侧墙上部土压力：用朗肯主动土压力方法计算=142 X 16 4 1JX (24 - 10)+ 3.2(26 - 10)+ 1.6 X f27 - 10)]Kac. 对丁隧道侧墙图层分界处土压力J 42 X 16-1- L7X (24- 10) + 3.2(26-10) = +4.9 X (27 一 10)[42X16+ 1.7 X (24 - 10)- 3.2(26 - 10)1” 〜 ……L+4.9 X (27 - 10)J4.2 X 16+ 1.7 X (24- 10)+ 3.2(26-10)+(4月一 (L7S )X (27 - 10)e.对丁隧道侧墙底部土压力4.2 X 16 + 1.7 X (24 - 10) + 3.2(26 一 10) +]a. b. Ka = tan气御一易=3印一刍=OKKa ± = W2SKPad. 对丁隧道圆心高度土压力K H = tan aST=tan 3(45。
地铁区间隧道设计介绍
70° 70°
350
2、地铁区间施工方法及结构
3盾）盾构构法法施工是 一种利用盾构掘 进机在地面下进 行暗挖的一种施 工工艺，每挖一 环，拼装一环， 循环工作，直至 完成整条隧道。
始发井
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接收井
2、地铁区间施工方法及结构
3）盾构法
适宜的盾构类型主要有泥水加压式盾构、土压平衡式盾构。
2、地铁区间施工方法及结构
度管片及复合防水封垫，单层钢筋混凝土管片组成的隧道衬砌可取得良好的防水效果，
350
不需要采用修筑内衬结构。
65°
20°70°6200550065°
无锡地铁区间隧道主要在市区及建筑物和交 通主干道下方，所穿越土层大部分为粘性土或含 水的粉砂、细砂层，自稳能力较差，地层中富含 地下水。在此种地质条件下施工，宜优先选用盾 构法进行施工。
当地层条件较差时， 可增加预注浆或旋喷加固地层、管棚超前支护、降水等工程 措施。尽可能限制围 岩的松弛变形，以保证洞壁稳定，从而达到控制地表沉降的目的。 矿山法施工的主要缺点是地表沉降较大且不易控制，对周边的建筑物的安全影响较大， 防水效果相对较差。
2、地铁区间施工方法及结构
2）矿山法
2、地铁区间施工方法及结构
地铁区间隧道设计
1 地铁区间隧道概况 2 盾构区间结构设计 3 盾构区间结构设计文件组成与接口
1、地铁区间施工方法及结构
1）明挖法
2、地铁区间施工方法及结构
2）矿山法 矿山法适宜在岩石地层或无地下水的松软地层中施工，是为适应城市浅埋暗挖
隧道的需要而发展起来的一 种施工方法，也称浅埋暗挖法。其断面根据地铁限界要求 一般设计为马蹄形断面，采用复合式衬砌。 对岩石地层采取分步或全断面开挖，喷锚 支护复合衬砌。在地质条件较差的Ⅳ、Ⅴ级围岩地层宜采取CD或CRD法，采用地层预 支护，格栅钢架+锚喷结构作初期支护，然后再施作二次衬砌。
地铁区间隧道常见结构的设计
地铁区ｌ 司隧道常见结构的设计
王忠岭
（ 哈 尔滨地铁 集团有 限公 司，黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要：随 着我 国社会 主义现代化 建设的不断发展 ，城 市化进程 的不断加 快 ，使得我 国各 个城 市的 交通建设也取得 了非常大的进 步 ，为 了缓解我 国交通的压力 ，方便广 大群 众 出行 ，城市轨道 交通 建设 的发展速度也有 了非常大的提升 ，现在我们可以看到越来 越 多的城 市将 交通 线路 的运 营作 为主要 的工作 ，而这其 中地 － ｇ交通铁路 系统的建设也成为 了当前城 市交通发展 的主要趋势。
参 考文献
… 陈 忠信 ， 唐 晓亮， 谢 娟． 基 于ｃ＃的地 铁 站 安 全 疏散 模 糊 综合 评 价 系统 的开发 与应用 ［ Ａ ］ ． 节能环保和谐发展——２ ０ ０ ７ 中国科协 年会论文集（ 四） ｆ Ｃ １ ． ２ ０ ０ ７ ． ［ ２ 】朱烨 中． 城 市轨 道 交通 中消防报 警 系统联 网技 术的应 用及
随着我国社会主义现代化建设的不断发展城市化进程的不断加快使得我国各个城市的交通建设也取得了非常大的进步为了缓解我国交通的压力方便广大群众出行城市轨道交通建设的发展速度也有了非常大的提升现在我们可以看到越来越多的城市将交通线路的运营作为主要的工作而这其中地下交通铁路系统的建设也成为了当前城市交通发展的主要趋势
的缺 点 主要 有 以下 几点 ：
首先 ，这一施工工 艺基本上都是 在地表进行工作的 ，这样 不仅会 给城市地面交通造成一定的影响 ，而且昼夜工作还会影 响到周围居 民的正常生活 ，最主要的是它会破坏掉施工周边地 区的环境 。 其次 ，这一施工 工艺 的运行 需要拆 除掉影响施 工的管线 ， 对地 表场地 的要求 相对较 高。 从上述几点我们可 以看 出 ，实施 这一施工 工艺的时候 ，为 了降低施 工的风险和工程造价的话 ，可以使用 ，但是对于那些 施 工场地周围有保 护区域的地方 ，我们还是要从长计议 。
地铁区间隧道常见结构的设计
地铁区间隧道常见结构的设计【摘要】结合深圳地铁2号线工程实例,介绍地铁区间隧道常见结构型式的设计,以用于指导建设实践。
【关键词】地铁;区间隧道;结构设计地铁区间隧道目前主要的设计方案有暗挖马蹄形断面隧道、圆形盾构断面隧道、明挖矩形断面隧道。
每种型式各有优缺点,在设计中需根据不同的地质条件、线路埋深和周边环境加以选择。
1、设计结构型式的选择1.1 明挖矩形结构经过多年的发展,明挖法施工工艺成熟,方法简单、可靠,施工风险小,容易控制;工程进度快,根据需要可以分段同时作业;浅埋时造价及运营费用低;对地质条件要求不高;防水处理容易。
但施工对城市地面交通和居民的正常生活也有一定影响,在施工期间对周边环境有一定的破坏;在明挖影响范围的地下管线需拆迁;需较大的施工场地。
对于跨度大、埋深浅、地质条件差且地面环境允许,有施工场地的区间段,应优先考虑使用,以减少施工的风险和减少工程造价。
1.2矿山法马蹄形结构1.2.1矿山法优缺点分析地铁区间隧道采用矿山法施工,是为适应城市浅埋隧道的需要而发展起来的施工方法,也称浅埋暗挖法。
在我国地铁区间隧道建设中已广泛采用。
它是采用信息化设计和施工,可以根据施工监测的信息反馈来验证或修改设计和施工工艺,具有适应城市地下工程周围环境复杂、地质条件较差、埋深浅、地面沉降控制严格及结构防水要求高等特点。
矿山法施工除在施工竖井或洞口位置需占有一定的施工场地外,对地面交通、管线等干扰较少,对周边环境影响较小;废弃土石方量少;对不同的地质情况及周边环境采用不同的工程措施及施工方法,针对性强;对软硬不均地层,可以采用不同的开挖方式进行处理,处理方便容易。
矿山法也有自身的弱点:在施工中容易引起地下水流失,从而引起地面沉降或隆起,在重要管线和房屋周边需采取切实可行的保护措施;在施工中处理不当,容易引起地面坍塌,从而造成对周边环境的影响和引发事故。
在施工过程中需严格按施工工艺和要求进行施工,并加强施工中的监控量测工作。
地铁区间结构
区间隧道断面形状：通 常采用圆形或矩形断面， 圆形断面适用于小断面 隧道，矩形断面适用于 大断面隧道
区间隧道断面尺寸与行 车速度的关系：断面尺 寸越大，行车速度越高， 但也会增加工程量和投 资
区间隧道断面形状的选 择：根据地质条件、施 工方法、结构受力等因 素综合考虑
区间隧道材料选择
区间隧道材料类型：包括混凝土、钢筋混凝土、钢管等 材料选择原则：根据地质条件、施工方法、结构形式等因素综合考虑 混凝土材料：具有耐久性好、施工方便等优点，适用于一般地质条件 钢筋混凝土材料：具有强度高、抗震性能好等优点，适用于复杂地质条件 钢管材料：具有强度高、耐腐蚀性好等优点，适用于特殊地质条件
通风设施的结构组成：进风口、 排风口、通风道等添加标题添加标题Fra bibliotek添加标题
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通风设施的类型：机械通风、自 然通风等
通风设施的布置原则：根据地铁 区间长度、隧道断面大小等因素 进行合理布置
排水设施结构
排水系统组成：包括排水管道、 排水泵站、排水井等
排水管道材质：一般采用钢筋 混凝土管或钢管
排水泵站作用：将区间积水抽 排至城市排水系统
施工方法：采用机械化施工方法，如挖掘机、压路机等，确保路基施工质量和进度。
排水措施：设置排水沟、排水管等排水设施，确保路基不受水侵害。
防护措施：采用防护措施，如挡土墙、护坡等，防止路基受到外力破坏。
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地铁区间桥梁结构
桥梁类型及特点
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区间桥梁的分类：根据结构形式和材料的不同，区间桥梁可以分为多种类型，如混凝土桥梁、 钢桥梁、混合桥梁等。
地铁区间结构
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城市地铁盾构法区间隧道的设计
第一章工程概况第二章工程地质和水文地质第三章隧道设计第1节主要设计标准第2节盾构隧道线路的拟合第3节管片构造形式第4节管片结构设计第5节管片防水设计第6节联络通道和洞门设计第四章结论与建议目录2...2.3..3..3..5..7..8..1..0...1..1.第一章工程概况越—三区间属于广州地铁二号线工程的的北段,由越秀公园站—火车站、火车站—三元里站两个双孔区间隧道和两个联络通道及泵房组成。
工程起于越秀区的地铁越秀公园站,向北下穿人民北路、环市西路到达地铁广州火车站;然后,线路从地下穿过广州火车站南站房等建筑群向西北延伸,最后下穿广花路到达地铁三元里站。
区间全长3926 单线延米,曲线半径为600m 和400m 两种。
区间纵坡均为“ V”形坡，最大坡度为30 %。
，最小竖曲线半径为3000m。
线路沿线地形起伏较大隧道最小覆土厚度为9m ,最大覆土厚度为26m。
第二章工程地质和水文地质区间的地层岩性在上部为:人工填土层，流塑—软塑状淤积层，海陆交互淤积层，冲、洪积砂层，冲、洪积土层，残积土层。
下部为:全风化、强风化、中等风化和微风化带的泥质粉砂岩。
区间隧道穿越地层大部分是岩层，少部分为残积土层和断裂破碎带。
隧道所处的地层为上软下硬，软硬岩互层现象特征明显。
本段地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两种。
第四系孔隙水主要赋存在淤泥质砂层和冲积—洪积砂层内。
基岩裂隙水多属承压水,但富水性较小,透水性多较弱。
第三章隧道设计第1节主要设计标准(1) 结构的安全等级为一级。
(2) 区间隧道的抗震按7 度设计,人防按6 级考虑。
(3) 防水标准:隧道整体为二级;隧道上半部A 级;隧道下半部、洞门及联络通道 B 级。
(4) 结构最大裂缝允许宽度: 管片内侧0. 3 mm , 外侧0. 2 mm。
(5) 地表沉隆控制标准：-30/+ 10mm;建筑物倾斜控制标准：框架结构2 %。
,砖混结构1.5 %°。
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地铁区间隧道常见结构的设计
发表时间：2019-05-23T15:44:59.187Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：宋涛
[导读] 摘要：在这个社会经济发展较快的时代中，不断推动了我国城市化发展的进程，同时在在一定程度上增加了城市交通的压力，因此我们逐渐扩大了城市交通的基本建设，为人们日常生活和工作出行提供方便。
身份证号码：1201011990****4031
摘要：在这个社会经济发展较快的时代中，不断推动了我国城市化发展的进程，同时在在一定程度上增加了城市交通的压力，因此我们逐渐扩大了城市交通的基本建设，为人们日常生活和工作出行提供方便。
其中为了更好的缓解城市交通的压力，轨道交通的发展就是最好的解决方式，因此越来越多的大小城市逐渐建设了轨道交通，从而能够有效的促进我国交通行业的发展。
关键词：地铁；区间；隧道；结构；设计
Abstract：in this era of rapid social and economic development, the continuous promotion of China's urbanization process, at the same time, to a certain extent, increased the pressure of urban transport, so we gradually expand the urban transport infrastructure, for People's Daily life and work travel to provide convenience. In order to better alleviate the pressure of urban traffic, the development of rail transit is the best solution, so more and more large and small cities gradually build rail transit, which can effectively promote the development of China's transport industry.
Key words：subway; Interval; The tunnel; Structure; design
前言
随着我国社会经济的发展，人们的生活水平也逐渐提高，因此逐渐满足不了现代化城市交通事业的发展，为了保障交通事业的发展，越来越多的城市逐渐投入了轨道交通的建设，高科技的施工工艺和设备逐渐为地铁轨道交通建设提供很大的帮助，从而让我国轨道交通的发展逐渐走向成熟阶段。
然而地铁建设设计方案通常都是根据实际的地形情况和线路的分布等采取科学合理的方案。
1 地铁区间隧道设计常见的结构形式
1.1明挖矩形结构形式
（1）明挖矩形结构形式的优点
其优点主要体现在以下几个方面：在我国地铁隧道交通不断发展过程中，最常见的隧道结构设计之一就是明挖施工工艺，这种施工工艺最大的优势就是操作相对简单便捷，并且安全系数也是相对较高，在很大程度上降低了施工风险，下面就详细的分析了几个优点的体现：第一，施工场地的实际情况为施工工艺提供了有效的依据，通常都是以分段形式为来进行施工的，这样在很大程度上节约了施工工期的时间；第二，在施工过程中使用浅埋施工方式，这样的工程造价成本非常低，在很大程度上降低了运营费用；第三，这种施工工艺对城市的地质条件要求不会太高，因此在地铁隧道交通建设中得到了广泛的应用。
（2）明挖矩形结构形式缺点
然而明挖矩形结构也会存在一定的缺点的，下面就对其缺点进行详细的分析，第一，施工工艺主要是在地表上工作的性质，这样会严重影响城市交通情况，如果要也夜晚工作势必会对人们日常生活有很大的影响，除此之外，还会对周围的环境有不同程度的破坏；第二，在施工工艺施工过程中可能会破坏掉原来地下埋下的管线，因此我们就需要更高的要求地表场地，从而来保障施工工艺顺利的展开。
总而言之，施工工艺在地铁隧道建设中国，为了让施工风险有所降低，还要尽可能的降低施工成本，另外还要充分考虑到周围环境的保护问题。
1.2矿山马蹄形结构的设计方案
矿山马蹄形结构也是地铁区间隧道建设的主要结构之一，同时还叫浅埋暗挖法，顾名思义这种方法比较适合城市浅埋隧道的建设，它主要是根据实际施工检测的信息对其进行有效的反馈和修改的，从而说明了施工方法开始的主要前提就是信息化的设计，下面就详细的分析了这个施工方式的主要几个优势:第一，在比较复杂的工程环境中也是常常使用的，另外在地质条件较差的施工中也是可以使用的；第二，使用矿山马蹄形结构是有较高的防水要求，因此在艾贴区间隧道建设中的防水性能是相对较好的；第三，根据不同的实际地质条件，能够采取不同的方案进行有效的解决，因此使用的针对性是较强的，而且整个操作方式也是简单便捷。
尽管矿山马蹄形结构的优势还是比较显著，但是其中也存在一定的缺点，下面就对几个比较显著的缺点进行有效的分析：第一，在地铁区间隧道施工找那个很容易导致地下水流失，因此施工地面出现沉降或者塌陷的问题也是很容易出现的，所以我们在对地铁施工中的地下管线和周边环境进行有效的保护，减少不比要的损失。
第二，如果在施工过程中没有按照相关的施工工序和施工要求进行操作，那么就很有可能引发坍塌而导致施工现场出现安全事故，对人们的周围的生活环境和人身及财产安全都有很大的威胁。
由此说明了在地铁区间隧道施工过程中要严格按照是施工工艺来进行操作，并且加强对施工现场的监督和管理，然而如果在施工工序之间存在较大的干扰，那么就会增加一定的施工难度，从而也就增加了施工风险。
1.3盾构圆形结构的设计
盾构圆形结构的设计通常在地铁区间隧道建设中得到广泛的应用，主要是因为它的施工进度相对较快，而且没有震动和噪音，那么就会在很大程度上减小对周围施工环境的影响，并且对周围的居民日常的生活和工作的影响也不会太大。
这种施工结构设计通常对预制构件的精度的要求相对较高，然而这种盾构法在较差的水纹条件以及工程地质条件中使用较为频繁，同时在盾构圆形结构建设使用中，其施工基础主要是以穿房屋筏板为主的，所以在很大程度上对周围地面的下沉情况进行了有效的控制，并且让工程造价有所降低，还降低了对周围环境的破坏情况，从而对施工质量和施工效率都有所提高。
盾构圆形结构与矿山马蹄形结构相比较，前者比较适合在均匀的地层中进行有效的施工，然而对于不均匀的地层软硬程度，就会严重影响盾构机的正常运行情况，当然也就会对施工准确度有很大的影响。
在随机性分布和体积较小的情况影响下，对地质进行全面的勘测和分析都是很难实现的，所以，我们在地铁区间隧道建设中使用盾构圆形结构的时候，要是地质条件中存在有一定的提交较小的坚硬物质，那么就要选择其他比较适合的施工工艺进行施工，从而有效的避免损坏了盾构机，减少不比要的经济损失等。
2 结束语
综上所述，我国现代社会科技的发展逐渐蓬勃发展起来，因此一些大大小小的城市为了缓解城市交通的压力抓奸修建了地铁交通，其中地铁区间隧道的结构设计也逐渐走向成熟阶段，本文就详细的阐述了几种常见的地铁区间隧道的结构设计，分别是明挖矩形结构形式、
矿山马蹄结构设计以及盾构圆形结构设计等，详细的分析其中存在的优缺点，然后根据实际地形情况选择适当的施工方案，从而保障了地铁隧道的建设能够顺利的开展。
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