软土地区地铁盾构隧道课程设计计算书.pdf

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软土地区地铁盾构隧道课程设计说明书

（）

姓名杨均

学号070849

导师丁文琪

土木工程学院地下建筑与工程系

2010年7月

。
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1．设计荷载计算
1.1结构尺寸及地层示意图

q=20kN/m2

0
00人工填土
50
5kN/m3
1
0褐黄色粘土
0
03
1kN/m

灰色砂质粉土
0
0
5kN/m3
3

0
8
3
4
88
灰色淤泥质粉质粘土
KkN/m3
5
4
L1L26c=12.2kPa
1
0
73738
2
1
灰色淤泥质粘土
B1B2
kN/m3
5
2
9c=12.kPa
1381382
D

3505500350
6200

图1-1结构尺寸及地层示意图
如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整：

h1350+849*5043800mm。
灰
按照课程设计题目，以下只进行基本使用阶段的荷载计算。
1.2隧道外围荷载标准值计算
（1）自重

g250.358.75kN/m2
h
（2）竖向土压
若按一般公式：

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n
qh180.581.09.11.08.73.548.88446.95KN/m2
ii
i1

由于h=1.5+1.0+3.5+43.8=48.8m>D=6.55m，属深埋隧道。应按照太沙基公式或普
氏公式计算竖向土压：
a太沙基公式：

hh
B(c/B)(tan)(tan)
00BB
p[1e0]qe0
1tan

其中：

BR/tan(22.50/4)3.1/tan(22.507.70/4)6.83m
0c

8.901.6457.204.205
（加权平均值7.70）
5.85

则：

48.848.8
6.83(812.2/6.83)(tan8.9)(tan8.9)
p[1e6.83]20e6.83189.02KN/m2
11tan8.9

b普氏公式：
2B27.92
p08269.73KN/m2
123tan3tan8.90

取竖向土压为太沙基公式计算值，即：

p189.02KN/m2
e1。
（3）拱背土压

G2(1)R22(1)2.92527.628.72kN/m
4c4。
其中：
1.6458.01.287.1
7.6KN/m3。
1.6451.28

（4）侧向主动土压

q(ph)tan2(450)2ctan(450)
ee122
其中：

p189.02KN/m2
e1，
81.6457.14.205
7.4KN/m3
5.85

8.901.6457.204.205
7.70
5.85

。
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12.21.64512.14.205
c12.1kPa
5.85
则：

7.707.70
q189.02tan2(450)212.1tan(450)121.00KN/m2
e122

7.707.70
q(189.027.45.85)tan2(450)212.1tan(450)154.06KN/m2
e222

（5）水压力
按静水压考虑：
a竖向水压：

p=H=9.8×48.8=478.24KN/m2
w1ww1
b侧向水压：

q=H=9.8×48.8=478.24KN/m2
w1ww1

q=H=9.8×(48.85.5)=532.14KN/m2
w2ww2
（6）侧向土壤抗力
衬砌圆环侧向地层（弹性）压缩量：

[2(pp)-(qq)-(qq)]R4
=e1w1e1w1e2w2c
24(EI0.0454kR4)
c
其中：

1.0×0.353
衬砌圆环抗弯刚度取EI3.45107123265.6KNm2
12

衬砌圆环抗弯刚度折减系数取0.7；

则：
[2(189.02478.24)-(139.19478.24)-(154.06532.14)]2.9254
=
24(0.7123265.60.0454200002.9254)

2261.11
0.617103m
3666008.57

q=ky=200000.61710-312.35KN/m2
r
（7）拱底反力
π
P=p+πg+0.2146R-R
Re1c2cw

其中：

p189.02KN/m2
e1

。