深埋盾构法隧道管片设计地下建筑结构

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1、课程设计计算书课程名称：地下建筑结构题目：深埋盾构法隧道管片设计201.《地下建筑结构》课程设计任务书31.1地层情况31.2结构设计基础资料31.3提交课设资料32.设计荷载计算42.1结构尺寸及地层示意图42.2隧道外围荷载标准值计算43.内力计算83.1用荷载-结构法按均质圆环计算衬砌内力84.标准管片(B)配筋计算114.1截面及内力确定114.2环向钢筋计算114.3环向平面承载力计算（千斤顶推力验算）124.3箍筋计算125.基本使用阶段验算125.1抗浮验算125.2管片局部抗压验算135.3管片裂缝验算135.4管片接缝张开验算145.5纵向接缝强度验

2、算156.构造说明166.1结构构造及设计要求166.2纵向分布钢筋按下列要求设置：166.3钢筋的锚固与搭接：166.4防腐措施176.5钢筋的混凝土保护层厚度规定176.6钢筋混凝土管片制作要求176.7管片混凝土材料耐久性要求186.8隧道防排水，耐久性设计及措施：187.主要参考资料19201.《地下建筑结构》课程设计任务书深埋盾构法隧道管片设计1.1地层情况地层物理力学性质指标见下表，场地地下水主要为上部填土中孔隙潜水，地下水稳定水位埋深为1.0m，场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构不具有腐蚀性。地层代号土层名称厚度承载力特征值含水量w重度γ孔隙比e塑性

3、指数Ip液性指数IL直剪试验压缩模量Es粘聚力c摩擦角φkPa%kN/m3kPa°MPa1杂填土2.06.416.00.992252淤泥土5.08062.317.31.1519.81.15191.32.103粘土6.014034.518.10.8622.20.853011.46.204粉土4.016024.519.00.729.20.7816235.805残积砾质粘性土13.020020.518.50.667.20.721426.512.101.2结构设计基础资料a）几何尺寸：按城市地铁隧道单线的标准断面确定外形尺寸，分块形式为1F+2A+3B，详见参考图。b）隧道中

4、心埋深：H=17m（单位m，以地表面为高程0.0m）。c）地面超载：按20kPa/m2考虑。d）水平基床抗力系数：Kh=3.0MN/m31.3提交课设资料a）计算书：荷载及其组合计算，均质圆环内力计算（按惯用修正法调整），管片配筋计算（含截面强度与裂缝宽度验算），纵缝配螺栓计算（含纵缝张开与纵缝强度验算）b）图纸文件：设计总说明及工程量表，管片构造图，管片配筋图，纵环缝配螺栓图。202.设计荷载计算2.1结构尺寸及地层示意图图1结构尺寸及地层示意图2.2隧道外围荷载标准值计算（1）自重（2）、竖向土压若按一般公式：由于h=17m>D=6.2m，属深埋隧道。应按照太沙基

5、公式或普氏公式计算竖向土压：a.太沙基公式其中：20b普氏公式：取竖向土压为太沙基公式计算值，即：（3）拱背土压（4）侧向主动土压其中：，（5）水压力按静水压考虑：a竖向水压：b侧向水压：（6）侧向土壤抗力20其中：取衬砌圆环抗弯刚度取衬砌圆环抗弯刚度折减系数取（7）拱底反力其中：则：20（8）荷载示意图图2荷载示意图203.内力计算3.1用荷载-结构法按均质圆环计算衬砌内力取1.2米长度圆环进行计算，其中荷载采用设计值，即考虑荷载组合系数。计算结果如下表（已考虑荷载组合系数，取1.35）：表格1隧道圆环内力计算隧道圆环内力计算截面内力自重垂直荷载底部反力均布荷载三角

6、形水平荷载地基抗力每1.2米内力gpe1+pw1pR+pw2qe1+qw1qe2+qw2-qe1-qw1qk=kδ11.81277.64317.06214.44103.1020.360弯矩M44.92631.32-118.15-407.70-82.320.0081.68轴力N-15.36-76.5287.38557.5383.900.00764.335弯矩M44.41622.46-117.18-401.51-81.390.0080.15轴力N-15.36-70.7587.05553.3083.580.00765.398弯矩M43.61608.72-115.67-391

7、.92-79.930.0077.77轴力N-15.36-61.8186.53546.7583.080.00767.0310弯矩M42.88596.12-114.27-383.13-78.590.0075.61轴力N-15.36-53.6186.06540.7482.610.00768.531540.37553.05-109.45-353.13-73.950.0068.2720弯矩M轴力N-15.36-25.6084.41520.2280.970.00773.5620弯矩M36.91494.46-102.75-312.41-67.510.0058.44