隧道设计计算书

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1、隧道设计计算书北京交通大学李俊11231214《地下结构课程设计》任务书一一地铁区间隧道结构设计学校：北京交通大学学院：土木建筑工程学院姓名：李俊学号：11231214班级：土木1108班指导教师：贺少辉、孙晓静北京交通大学李俊11231214目录一.设计任务"….31.1工程地质条件31.2其他条一.设计过S"….52.1根裾给定的隧道或牟站埋深判断结构深、浅i里52.2计算作用在结构上的荷载52.2.1永久荷52.2.2可变荷载72.3进行荷载组合错误！未定义书签。2.3.1承载能力极限状态

2、错误:未定义书签。2.3.2正常使用极限状态72.4绘出结构受力082.5利用midas程序计算结构内力82.5.1midas程序建模过程2.5.2绘制内力分析图11一.结构配筋计算错误！未定义书签。3.1基本条件113.1顶板配筋计M153.2侧板配筋计M183.3底板配筋计20二.最终配筋:....23三.参考资料22四.设计总结错误！未定义书签。北京交通大学李俊11231214一、设计任务对某区间隧道进行结构检算，求出N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于

3、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：柴填土、粉土、细砂、圆破土、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6度。1.2其他条件地下水位在地面以下12m处；隧道顶板埋深14m;采用暗挖法施工，隧道断面型式为马蹄形。北京交通大学李俊11231214隧道位置形状图隧道内部尺寸设计：北京交通大学李俊11231214二、设计过程2.1根据给定的隧道埋深判断结构深、浅埋；可以采用《铁路隧道设计规范》推荐的方法，即有??=0.45x2???lx[l+??(??

4、?5)]上式中s为围岩的级别；B为洞室的跨度；i为B每增加lm时的围岩压力增减率。由于隧道拱顶埋深14m，位于粉土层、细砂层和圆砾土中，根据《地铁设计规范》10.1.2可知“暗挖结构的围岩分级按现行《铁路隧道设计规范》确定”。围岩为VI级围岩。则有??=0.45x2???lx1+?????5=0.45x26?lx1+0.111.9?5=24.34??因为埋深??？=14??<??=24.34??,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(考虑

5、初衬和二衬的自重)q=yd=25x(0.45+0.3)=18.75KPab地层竖向土压力由于拱顶埋深14m,则顶上土层有杂填土、粉土、细砂，且地下水埋深12m，应考虑土层压力和地下水压力的影响。??顶=???????=2.3X16+4.5X18+5.2X19+2X(26.6710)=249.8??????c.地层竖向水压力??水顶=????.?=2X10=20??????B底板上永久荷载(考虑初衬和二衬的白重)a.底板自重a.水压力(向上)：??水底=????.?=10X14?12+8.812=

6、108.12??????C侧墙上永久荷载地层侧向压力按主动土压力的方法计算，由于埋深在地下水位以下,需北京交通大学李俊11231214考虑地下水的影响。(采用水土分算)？?上222??????上=??????45?=??????245???=0.455??上252??????中=??????45?=??????245???=0.406??下232??2??????下=??????45?=??????45?=0.438a.侧墙白重q=Y.d=25X(0.45+0.3)=18.75KPab.隧道侧墙

7、上部土压力：用朗肯主动土压力方法计算??侧=???????????上=2.3X16+4.5X18+5.2X19+2X(26.6710)????上=113.7??????c.对于隧道侧墙图层分界处土压力，隧道侧墙有两处分界处土压力:第一处：q上=???????Ka上=(249.8+14.4?14.0X26.6?10)Ka上=116.7KPaq中1=???????Ka中第二处:q屮2=???????Ka屮=(256.6+22.2?14.4X27?10)Ka中=158.0KPaq下=???????Ka

8、下=(256.6+(22.2?14.4)X27?10)Ka下=170.5KPab.对于隧道侧墙底部土压力q底=???????Ka下北京交通大学李俊11231214=(256.6+22.2?14.4X27?10+0.612X(27.5?10)Ka下=175.2KPac.对于隧道侧墙水压力??水上=????.?l=10X(14?12)=20????????水下=????.?2=10X(14?12+8.812)=108.12??????2可变荷载A顶板上可变荷载按《地铁设计规范》10.2.1中第三条规