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。

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。

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。

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。