沈阳地铁暗挖区间衬砌设计计算方法比较.pdfVIP

铁 道 建 筑 2012年第 11期 Railway Engineering 45 文章编号 ：1003-1995(2012)11-0045-03 沈阳地铁暗挖区间衬砌设计计算方法比较 赵 瑾 ，朱 榆 (1．沈阳铁道勘察设计院有限公司，辽宁 沈阳 110013；2．辽宁省建设科学研究院，辽宁 沈阳 110005) 摘要 ：针对沈阳地铁暗挖 区间隧道 ，分别采用荷载结构模型与修正荷栽结构模型 (考虑初支影响荷载结 构法模型)对衬砌结构 内力进行计算，通过比较分析得 出修正模型更符合沈 阳地铁暗挖 区间隧道工程 的实际。并推荐使 用此修正模型对沈阳地铁暗挖 区间隧道衬砌进行设计优化 ，可减 少其配筋量，为沈阳 地铁工程创造更高的经济效益和社会 效益。 关键词 ：地铁 区间隧道 初 支 二衬 荷载结构法 ． 中图分类号：U231．1 文献标识码 ：A DOI：10．3969／j．issn．1003．1995．2012．11．15 目前 ，沈 阳地铁隧道正处于建设 的高峰期。由于 平均埋深 14．848in(覆土厚度8．398m)。暗挖主体结 城市地面建筑物拥挤 ，地下管线错综复杂 ，地铁 区问在 构顶板穿过 的岩土层多为粉质黏土层、中粗砂层、砾砂 繁华城区街道修建是避免不了的。采用明挖法施工 占 层 。暗挖主体结构底板穿过 的岩土层多为中粗砂层、 地多，交通干扰大，地下管线拆迁量大 ，容易造成环境 砾砂层 、粉质黏土。暗挖主体结构边墙多穿过粉质黏 污染 ，诸多局限性 日益突出。而暗挖法克服了上述缺 土层、中粗砂层 、砾砂层 、黏土层。暗挖标准断面结构 点 ，减少 了对环境 的影响 ，能保证交通畅通和地下管线 如 图1，初支选用 C20早强喷射混凝土 ，二衬选用 C30 的正常使用。而暗挖区间工程造价一直备受投资方关 防水混凝土 ，初支和二衬厚度均为 300mm。主筋采用 注。暗挖隧道衬砌作为关键控制指标之一 ，其厚度、混 HRB335级钢筋。计算土层 参数如下 ：覆 土厚度 凝土强度 、配筋率等参数的设计 ，这些都与衬砌采用 的 12．878m；覆土重度 19．2kN／m ；地下水位 4m；饱和 计算模型密切相关。选择合理的二衬计算模型 ，对体 重度20．06kN／m ；侧压系数 0．42；竖直地基反力系数 现暗挖区间的优越性 、降低建设造价及提高工程经济 30MPa／m；水平地基反力系数 28MPa／m。 性影响都很大。 地下工程 中常用的计算方法是荷载结构法和地层 结构法 ¨。。暗挖 区间二衬设计仍 以荷载结构法为 主 ，但计算模型中未考虑初支的影响，这使得计算结果 偏于保守。本文针对沈 阳地铁 一号线延伸线 四号街 站一张士站区间暗挖段隧道的衬砌 ，采用荷载结构法 中的考虑初支 的复合衬砌的方法进行计算 ，并与未考 虑初支影响荷载结构法进行 比较 。 1 工程概况 暗挖 区间段起于 四号街站东端 ，沿开发大路 向东 前行 ，在流花湖街和开发大路交界的中西合资沈 阳金 鑫莱 阳食品有 限公司前 ，线路略向左偏 ，继续沿开发大 图 1 结构断面示意 (单位 ：mm) 路至张士站。区间隧道为马蹄形断面，复合衬砌 。线 路呈 “V”坡 ，隧道结构底最大埋深 19．328m(覆土厚 2 未考虑初支影响荷载结构法计算结果 度 12．878In)，最小埋深 10．368m(覆土厚 3．918In)， 2．1 内力计算 收稿 日期 ：2012—02—28；修 回日期 ：2012—09—09 计算采用有 限元软件 MIDAS—GTS。隧道二衬用 作者简介 ：赵瑾(1