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。
9
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
21 21
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。
22
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
51
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 %°。
第三章-区间隧道衬砌结构设计Word版
第3章区间隧道衬砌结构设计3.1地下铁道线路上部建筑钢轨、联接零件、道床、轨枕、防爬设备及道岔共同组成地下铁道线路上部建筑。
地铁的特点有运量较大、快速迅捷、安全、准时、不污染环境，同时地铁可以修建在建筑物较多而且不便于发展地面交通的地方。
3.1.1 钢轨选定钢轨类型的主要因素是年通过量、速度、选定的轴负载、延长检修周期、检修工作量和振动噪声。
（1）钢轨类型综合国内外地铁钢轨类型和南昌轨道交通的实际情况，宜选用60kg/m的钢轨。
（2）钢轨铺设中山西路站至子固路站区间为直线段，在地下铁道内由于阳光不受影响，温度变化相对较小，铺设无缝线路。
对于无缝线路，采用换铺法进行施工，对于长轨条的焊接，采用基地焊接与工地焊接相结合的施工方式。
基地焊选用接触焊，工地焊可以选用铝热焊或移动式气压焊。
3.1.2 扣件地下铁道的钢轨扣件有刚性扣件及弹性扣件两种，考虑到中子区间地段线路采用整体式道床，因此扣件采用全弹性分开式扣件。
因为全弹性分开式扣件在垂直和横向均具有良好地弹性，相比而言更加适合整体式道床。
3.1.3 道床一般情况下有碎石道床和整体道床两种道床。
整体道床的类型较多，随着轨枕方式的不同，有短轨枕式整体道床、长枕式整体道床、纵向浮置板式整体道床等。
结合南昌铁路交通的实际情况，利用短轨枕整体道床设计区间，道床稳定、耐久性强、结构简单、造价低、施工简单。
钢筋混凝土短轨枕的预制混凝土采用C50，嵌入在混凝土道床，采用C30混凝土道床，布设中心沟，在单层钢筋网的内，钢筋网作为一个杂散电流排水加固。
3.1.4 道岔道岔有单开道岔和双开道岔等形式。
中山西路站至子固路站区间采用9号单开道岔。
3.2地下铁道区间隧道限界与净空本设计线路采用2B 型接触网带电车辆通过这条线，每列车编排6辆，最高时速是80公里/小时。
2B 型车车辆长度为19m ，最大宽度为28m ，车辆定距为12.6m ，车辆限界及设备限界详细参数参照《地铁设计规范》附录。
地铁区间隧道结构设计
地铁区间隧道结构设计前言一. 地下铁道的基本功能及特点地下铁道（metro subway）是指，在大城市下的地下修筑隧道、铺设轨道，以电动快速列车运送大量乘客的公共交通体系，简称地铁。
在城市郊区，地铁线路可延伸至地面或高架桥上。
地铁运输几乎不占街道面积，不干扰地面交通，有些国家称它为“街外运输”，或称为“有轨公共交通线”（mass transit railway）。
它是解决城市交通拥挤问题，并能大量快速、安全运送旅客的一种现代化交通工具。
随着国民经济的发展，城市人口的大量增加，机动车和非机动车数量迅速增长，市区的客运交通流量猛增，城市规模随之不断扩大，这样就使城市中空气污染、噪音、交通拥挤等影响城市居民生活的因素逐渐突出，于是居民区就需要向城市郊区扩展。
在上下班时和节假日，城市交通更显得拥挤混乱。
原有的城市道路面积和城市面积的比例（道路率）是受城市发展历史制约等，一般不容易改变，想通过拆迁改造城市交通状况是极其困难的，甚至是不可实现的。
如上海市人均道路面积仅为2.2m²，要增加道路面积非常困难。
因此，许多干道的交通堵塞状况日益严重。
目前很多城市道路交通的平均车速已下降至10km/h以下，很多路口交通负荷度已经很饱和。
根据国内、外的经验，建设大容量快速轨道交通包括地铁和轻轨运输是缓解交通紧张状况的有效途径。
尤其是在市内，建设地铁，向地下发展是今后城市发展的一种趋势。
地下铁道在城市客运交通中的主要作用有以下几个方面：1.能满足大客运量的需要。
一条低铁道单方向每小时的运送能力可达4～6万人次，为公共汽车的6倍至8倍，为轻轨交通的2倍多。
完善的地下铁道系统会成为城市公共交通系统的骨干，可担负起城市客客运量的一般左右（实例见下表）表0—1 地下铁道与公共电、汽车客运量比较表实例2.地铁列车以平均每小时35～40km的速度运行，且一般不存在堵车问题，所以省时、快速、方便，减少了乘客出行时间和体力消耗。
地铁车站和区间隧道的设计和选型
一、地铁车站的建筑设计1地铁车站的分类1.1 按照车站埋深分：浅埋车站、深埋车站1.2 按照车站运营性质分：中间站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站、终点站1.3 按照车站结构断面形式分：矩形断面、拱形断面、圆形断面、其他1.4 按车站站台形式分：岛式、侧式、岛侧混合式2 地铁车站建筑及平面布局2.1 地铁车站的组成地铁车站由车站主体（站台、站厅、生产、生活用房）、出入口及通道、通风道及地面通风厅等三大部分组成。
车站建筑又可概括为以下部分组成：乘客使用空间、运营管理用房、技术设备用房、辅助用房。
2.2车站总体平面布置按照以下流程确定：前期工作（设计资料的收集、现场调查、构思），确定车站中心位置及方向，选定车站类型，合理布置车站出入口、通道、通风道与地面通风厅。
3 车站建筑设计3.1 车站设计3.1.1 设计原则（1）根据车站规模、类型及平面布置，合理组织人流路线，划分功能分区。
（2）车站一般宜设在直线上。
（3）车站公用区间划分为付费区和非付费区。
（4）隔、吸声措施。
（5）无障碍通行。
3.1.2 平剖面设计（1）车站规模确定。
确定车站外形尺寸大小、层数和站房面积，确定车站规模大小。
（2）车站功能分析。
确定车站乘客流线、工作人员流线、设备工艺流线等，以便于合理进行车站平剖面布置。
（3）站厅设计。
主要解决客流出入的通道口、售票、进出站检票、付费区与非付费区的分隔、站厅与站台的上下楼梯与自动楼梯的位置等。
（4）站台设计。
确定站台形式、站台层的有效长度、宽度和站台高度，然后进行站台层公共区（上、下车与候车区及疏散通路）的设计。
（5）主要房间布置。
包括变电所、环控用房、主副值班室、车站控制室、站长室等，一般设置在站厅和站台层的两端。
（6）车站主要设施布置。
包括楼梯、自动扶梯、电梯、售检票设施等的布置和各部位通过能力的设计，按照有关规范执行。
3.1.3 消防、安全与疏散主要考虑建筑防火与防水淹问题。
3.2 车站出入口及出入口通道3.2.1 普通出入口的设计（1）出入口数量的确定。
地铁区间结构
⒈明挖法修建的地铁区间隧道
⑴内部净空尺寸的确定 根据建筑接近限界曲线半径超高道床施工误差等因素确定 ⑵隧道结构断面厚度尺寸的拟定 根据设计经验或模拟法，进行试算，先假定截面尺寸，然 后进行计算，进行调整。
矿山法修建的地铁区间隧道
⒉矿山法修建的地铁区间隧道
⑴区间隧道衬砌横断面形状 ①用矿山法修建的区间隧道的界面尺寸应符合建筑限界要 求，还要考虑施工﹑测量误差以及结构固有的变形量，可 按工程模拟法确定，无资料时按下表所示； ②Ⅱ﹑Ⅲ级围岩变形量很小，设计时不考虑；曲线段时内 轮廓需加宽。 预留变形量(cm)
盾构法修建的地铁区间隧道结构形式
⑵双层衬砌
双层衬砌圆环构造图
盾构法修建的地铁区间隧道结构形式
⑶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，故有此名称； 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；
盾构法修建的地铁区间隧道结构形式
单层装配式衬砌圆环的构造图
盾构法修建的地铁区间隧道结构形式
⑴装配式衬砌 ①预制装配式衬砌是用工厂预制的构件(称为管
片)，在盾构尾部拼装而成；
②管片种类按材料可分为钢筋混凝土、钢、铸铁
以及由几种材料组合而成的复合管片；
③钢和铸铁管片价格较贵，一般都采用钢筋混凝 土管片。
地铁区间隧道结构及施工
地铁区间隧道选型的原则 地铁区间隧道的结构形式 地铁区间隧道的截面设计与构造
地铁区间隧道结构设计方法
⑴区间隧道即连接两个车站之间的隧道；
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：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 orderto 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。
城市地铁盾构法区间隧道的设计
城市地铁盾构法区间隧道的设计地铁盾构法是一种常用的地铁隧道施工方法，其设计是十分重要的。
设计的好坏直接关系到地铁线路的安全、顺利运行，下面将从设计意图、设计要求以及设计方法等方面进行详细阐述。
首先，地铁盾构法区间隧道的设计目的主要有以下几个方面。
1.保证地铁车辆的正常运行。
设计时需要考虑到隧道的纵横断面尺寸、弧线的半径、坡度等因素，以确保地铁车辆在隧道内能够顺畅运行，同时在设计时也要考虑到隧道的排水、通风系统，以保证车辆安全运行。
2.确保隧道的结构安全。
设计时需要考虑到隧道的地质条件，以及隧道所经过地下设施的影响。
合理选择隧道的结构形式和材料，使隧道具有足够的刚度和承载能力，同时对于可能出现的地质灾害情况要有相应的处理措施。
3.提高盾构施工的效率。
设计时要针对不同地质条件和施工情况，合理选择盾构机的类型和规格，以及刀盘的转速和刀盘的类型等，从而提高盾构工程的施工效率和质量。
其次，在设计地铁盾构法区间隧道时需要满足的基本要求有以下几个方面。
1.地质条件。
地质条件是地铁隧道设计的基础，需要对隧道所经过的地质情况进行详细的勘探和分析，包括土层的厚度、土壤的类型、地下水位、地下设施等情况，从而为隧道的设计提供可靠的依据。
2.盾构机选择和设计。
根据地质情况和施工要求，选择适合的盾构机类型和规格，并进行相应的设计。
盾构机的选择和设计需要综合考虑隧道的纵横断面尺寸、路线曲线的半径、坡度等因素，以及盾构机的施工工艺、可靠性和效率等因素。
3.结构设计。
隧道的结构设计需要考虑到地质条件和施工要求，选择合适的结构形式和材料。
同时需要对隧道的承载能力、防水性能、挠度控制等进行详细的计算和分析，确保隧道的结构安全和稳定性。
最后，在设计地铁盾构法区间隧道时可以采用以下几种设计方法。
1.直接切削法。
通过盾构机直接对地质进行切削，同时在切削过程中进行支护和封固，确保隧道的结构安全。
这种方法施工效率高，但对于地质条件要求较高。
2.预支护法。
刍议地铁隧道的结构设计
刍议地铁隧道的结构设计摘要：为了满足逐渐扩大的城市交通需求，我国大部分城市纷纷投入到轨道交通建设中来，已有相当多的地铁线路开通运营，取得了良好成效。
随着我国大部分城市地铁线路的竣工和运营，形成了一个由城市中心向周边区域辐射的交通网络，有效促进了周边城区的经济发展，缓解了城市交通拥堵现象，提高了交通运输行业的经济效益，为人们的生活提供了便利。
关键词：地铁隧道；结构设计；主要形式引言：就目前而言，地铁已经成为城市交通的主要发展方向，地铁隧道工程在城市建设项目中占有极大的比重。
地铁区间隧道的设计方案主要有三种：明挖矩形断面隧道、圆形盾构断面隧道和暗挖马蹄形断面隧道。
在实际地铁隧道工程实施中需要根据线路埋深、施工地点的地质条件与周边环境等因素来选择不同的设计方案以应用。
一、我国地铁隧道结构的主要形式我国建设的地铁隧道中所选用的结构形式主要包括：明挖现浇钢筋混凝土矩形结构、圆形盾构结构、矿山法马蹄形结构等，因为圆形盾构结构隧道通常是由预制钢筋混凝土管片拼接组装而成，与矿山法马蹄形结构和明挖现浇钢筋混凝土矩形结构相比较之下，圆形盾构结构隧道的横向刚度和纵向刚度较为薄弱，并在受到外界施工作业的扰动情况下，圆形盾构结构隧道的抵抗能力较差，在进行地铁隧道结构设计和施工前期，需要对该施工地附近的施工情况和地质条件做好深入详细的调查和研究，以便于为地铁隧道的顺利施工创造良好的条件。
二、针对地铁隧道设计结构方案的分析2.1明挖矩形结构隧道明挖矩形结构隧道结构设计简称为明挖法，所采用的施工方法是将隧道内的的土体或者岩体统一挖掘清除，继而进行隧道洞门和洞身的修建，待此环节施工完成后再将泥沙或岩石回填。
在地铁隧道施工在我国发展初期，最常使用的就是明挖法，也正是应为如此，明挖法的施工工艺和施工技巧在长久的发展中逐渐趋于成熟。
探析明挖法受到普遍认同和广泛应用的优势，主要表现为以下几个方面：实现了工程分段同时进行，提高了工作效率缩减了工程所需时间；于受到地质影响较小，应用范围较大；相对来说，隧道内部的防水工作较容易；榆施工方法简单易行，施工风险较小；明挖法的施工过程较好控制。
地铁隧道施工组织结构设计(ppt 60页)
二、区间隧道设计情况简述
• 设计思路及计算模型 • 主要设计依据 • 主要设计原则 • 工程地质
2.1 设计思路及计算模型
区间隧道的设计思路大致为：依据 《岩土工程勘察报告》和《地铁设计规范》 进行纵断面设计，再依据《地铁设计规范》 进行限界确定，选择断面形式。本区间采 用的是马蹄形断面，再进行围岩压力和衬 砌计算。最后进行防排水、通风等辅助设 计。对于地裂缝段采用的是加大断面尺寸 增加变形缝来处理的。
⑦ 地下铁道结构中露天或迎土面混凝土构件的 环境类别为二b类，内部混凝土构件的环境类别为一 类。
⑧ 钢筋混凝土结构的最大计算裂缝宽度允许值
应根据结构类型、使用要求、所处环境和防水措施 等因素确定。迎水面0.2mm，背水面0.3mm。
⑨某市地铁二号线区间隧道的二衬与限界之间 的预留量为100mm，初期支护的预留变形量为：单 线隧道50mm，双线隧道80mm,大跨隧道120mm， 地裂缝处理段的加高、加宽按地裂缝活动变形量预 留必要的空间并应同时考虑施工误差、测量误差和 ）按工 程类比法和相关规范初步拟定衬砌断面的几何 尺寸，（2）确定作用在衬砌结构上的荷载， （3）进行力学计算，求出衬砌截面的弯矩M和 轴向力N等内力，确定危险截面，（4）验算危 险截面。
计算模型为：由于该地铁区间处于饱和黄
土层中，地层相对衬砌结构的刚度较小，不足 以约束衬砌结构的变形，可以不考虑围岩对结 构的弹性反力，即采用主动荷载模型。
⑩区间结构防水应满足国家颁布的有关地下工
程防水技术规范的规定，防水设计应遵循“以防为 主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理” 的原则，防水等级为二级。
2.4 工程地质
• 水文地质
本段区间地下水位埋深为6.7～10.90米，地下水 位高程为401.35～405.28m米。地下水位处于区 间顶板以上。地下水主要赋存于中、上更新统黄 土、古土壤层中，含水层厚度20～70米。主要为 第四系孔隙潜水。
地铁隧道结构设计与施工技术
地铁隧道结构设计与施工技术当今城市交通压力越来越大，地铁作为一种快速、安全、舒适的公共交通工具，已经成为许多城市解决交通拥堵问题的首选。
地铁隧道作为地铁线路的核心部分，其结构设计与施工技术直接影响到地铁的运行安全、舒适度和使用寿命。
本文将从地铁隧道的基本结构、设计要点和施工技术三个方面进行介绍。
一、地铁隧道的基本结构地铁隧道通常分为地下隧道和地面隧道两种，其中地下隧道占绝大多数。
地铁隧道的基本结构主要包括隧道衬砌、轨道床、通风排水系统、隧道内装饰等部分。
1.隧道衬砌隧道衬砌是地铁隧道的主体结构，其主要作用是承受地层的压力，防止地层松散、塌陷，保证隧道的稳定性和安全性。
隧道衬砌通常采用钢筋混凝土材料，其断面形状一般为圆形、马蹄形或其他异形。
2.轨道床轨道床是地铁隧道内铺设轨道的基础，其作用是承受轨道和列车的重量，传递给隧道衬砌，保证列车运行的平稳性和安全性。
轨道床通常采用混凝土材料，其结构形式有整体式和分离式两种。
3.通风排水系统通风排水系统是地铁隧道内保证空气质量、防止水患的关键设施。
通风系统通过隧道内的风机和风道，实现隧道内空气的循环和更新；排水系统通过隧道内的排水泵和排水管道，将隧道内的积水及时排出。
4.隧道内装饰隧道内装饰是提高地铁隧道美观性和舒适性的重要部分。
主要包括隧道内的墙面、顶部、地面装饰，以及照明、广告等设施。
二、地铁隧道结构设计要点地铁隧道结构设计需要考虑地质条件、线路规划、运行安全、施工技术等多种因素，其主要设计要点如下：1.地质条件分析在地铁隧道结构设计前，要对隧道的地质条件进行详细的调查和分析，了解地层的分布、厚度和性质，以及地下水文情况，为隧道衬砌结构和施工方法的选择提供依据。
2.隧道断面设计隧道断面设计要根据地铁列车的尺寸、运行速度、隧道内设备安装需求等因素进行确定。
断面形状一般为圆形、马蹄形或其他异形，隧道净空尺寸要满足列车运行和维修的需求。
3.隧道衬砌结构设计隧道衬砌结构设计要根据地质条件、隧道断面、列车运行荷载等因素进行计算和确定。
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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。
跨度大时,需分多步进行开挖施工,工序之间干扰大,施工组织麻烦,施工中存在一定的风险。
在设计及施工过程中,需要充分论证和考虑隧道周边的环境和工程及水文地质条件,采用合理的工程措施和施工工艺之后,以上弱点才可以弱化并避免的。
因此采用矿山法设计和施工时,必须从隧道施工方法、施工程序、辅助工法的采用等方面进行认真研究。
1.2.2计算简图采用荷载-结构模型平面杆系有限单元法。
选取地质条件最差、最不利典型横断面进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。
计算简图和计算结果见图1~图3。
1.3盾构法圆形结构
1.3.1盾构法优缺点盾构法施工不仅施工进度快,而且无噪音,无振动,对地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活等影响较少。
由于管片采用高精度预制构件,机械化拼装,因而质量易于控制。
地铁工程建设经验表明,由于采用高精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,不需要修筑内衬结构。
盾构技术的发展,尤其是泥水式、复合式土压平衡式盾构的开发,使之在含水砂层以及砂质黏性土层等地层中进行开挖成为可能,所以当工程地质和水文地质条件以及周围环境情况等难以用矿山法和明挖法施工时,盾构法是较好的选择。
而且采用盾构法施工下穿房屋筏板基础时,能较有效控制地面沉降,减少对房屋的破坏。
因此,地铁区间隧道采用盾构技术已成为发展的必然趋势。
采用盾构法较矿山法施工有施工风险相对较小、对环境的影响较小、工程投资较省等优点。
盾构法施工也有一定的弱点。
盾构机在匀质地层中施工是顺利的,但是地层软硬不均,尤其是在软
地层中夹有坚硬的岩层、岩体、球状风化体、桩基托换后的旧桩时,给盾构机的掘进带来较大的困难,造成盾构机偏转、刀具甚至刀盘严重磨耗,不仅影响掘进速度,甚至造成施工停顿的情况发生。
特别是孤立体,由于其分布的随机性,且大多数体积相对较小,在事前的地质钻探过程中难以精确地全部勘察清楚。
因此,在盾构施工过程中,往往在较松软的介质,如残积的砂质粘土中,会突然碰到小体积的非常坚硬的球状体,其单轴抗压强度达100MPa以上,不仅极易损坏盾构机,且会造成隧道管片破损,隧道中心线偏移等许多难以预料的问题。
1.3.2计算简图计算模型采用修正惯用设计法。
考虑管片接头影响,进行刚度折减后按均质圆环进行计算,水平地层抗力按三角形抗力考虑,计算结果考虑管片环间错缝拼装的影响进行内力调整。
计算简图和计算结果见图4~图6。
1.4三种类型比较综合以上三种不同结构型式隧道的优缺点见表1。
各种断面型式详见图7~图9
2、案例分析
深圳市地铁2号线东延线地下区段地层主要为:上部为人工填土、第四系残积层;下伏基岩为花岗岩及花岗片麻岩的全、强、中、微风化层。
全线区间主要施工工法为盾构施工,部分采用矿山法施工。
结合全线工程地质情况、单台盾构机掘进长度,标段划分方便、工程实施难易程度及减少工程造价、保证工期要求,设置单独矿山法竖井4座,轨排基地两处,单独盾构始发井一座,盾构始发井兼轨排基地一处,共拟采用16台盾构进行施工。
2.1 东延线起点~侨城北站区间该段主要由全新统人工填土、残积层组成,下伏基岩为燕山三期侵入岩。
区间隧道穿越地层多为花岗岩残积层及全、强风化岩。
本区间地面为欢乐谷景区及潮州街、香山中街、人工湖,欢乐谷内景点众多,周边环境复杂,地表沉降控制严格。
本段区间在进入侨香路前,隧道穿越地层较差,地表为道路和欢乐谷景区及人工湖,不具备明挖法施工条件;矿山法施工风险也较大,经综合比较,该段区间隧道推荐采用盾构法施工。
该段工程筹划拟采用一台盾机构施工,在侨城北站进站端结合车站端头明挖设置盾构始发井,盾构由该始发井始发掘进左线,掘进至起点(AK15+500)吊出,再次由该始发井始发掘进右线,至起点吊出,完成该段盾构施工。
2.2 侨城北站~深康站区间该段主要由全新统人工填土、残积层组成,下伏基岩为燕山三期侵入岩。
因安托山石场露天深挖,后又弃渣堆填,形成隐埋型矿坑。
矿坑形状复杂,坑内充水,泥石混杂,性状极差。
区间隧道穿越地层主要为人工填土、残积层、强风化岩、中~微风化岩,地质构造较发育,断裂控水,岩体完整性受地质构造影响较重,围岩稳定性一般。
该段线路埋深变化较大,地面大部份处于空旷地段及道路下方,在侨香路下穿6500 mm×2000 mm箱涵,在AK17+830~+880段下穿广深高速公路。
该段区间工法选择上,如采用盾构施工,大部分地段为微风化岩层,在穿越微风化花岗岩地段对盾构刀盘损伤较大,且影响掘进速度,盾构施工有较大的难度;在埋深较小、地质条件较差的地段,地面为道路及城市绿地,在做好交通疏解的前提下,采用明(盖)挖法施工有较大的优势,但管线中6500mm×2000mm箱涵改移难度较大;在埋深较大、地质条件较好的地段及下穿广深高速公路段,明挖法施工难以实施,故采用矿山法施工是较好的选择。
经综合比较,本段区间隧道推荐采用矿山法施工,在AK17+400处设一矿山法施工竖井(兼后期轨排井),进行区间隧道施工。
在线路穿越人工填土地段,结合深康站采用明挖法施工。
3、结束语在区间隧道设计中,以上三种结构型式应根据不同的地质条件、线路埋深和周边环境加以选择。
在区间埋置深度浅、双线并行的条件下,应优先采用单箱双孔箱型结构;在线路埋深较大、线间距较大、结构断面单一、地质条件为均匀的松散层优先采用盾构法施工;在线路埋深大、地质条件较好的地层可考虑采用矿山法施工。
参考文献[1] GB 50157-2003地铁设计规范[S] [2] 施仲衡.地下铁道设计与施工[M].西安:陕西科学技术出版社, 1997 [3] 张庆贺.地铁与轻轨[M].北京:人民交通出版社, 2002。