北京地鐵暗挖豎井區(qū)間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)匯報(bào)

中國鐵鐵路設(shè)設(shè)計(jì)集集團(tuán)有有限公公司2017年9月北京地地鐵16號(hào)線豐臺(tái)站站至暗暗挖豎豎井（（含））區(qū)間間結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)匯報(bào)報(bào)地鐵16號(hào)線豐臺(tái)站站至暗暗挖豎豎井（（含））區(qū)間間一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.1結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)思思路及及設(shè)計(jì)計(jì)重點(diǎn)點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn)暗挖區(qū)區(qū)間總平面面圖一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.1結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)思思路及及設(shè)計(jì)計(jì)重點(diǎn)點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn)4米7.5米行包庫15米4.9米4.9米國鐵基礎(chǔ)國鐵基礎(chǔ)國鐵基礎(chǔ)暗挖區(qū)區(qū)間與國鐵鐵基礎(chǔ)礎(chǔ)關(guān)系系圖暗挖區(qū)區(qū)間與行包包庫關(guān)關(guān)系圖6米11.5米一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.1結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)思思路及及設(shè)計(jì)計(jì)重點(diǎn)點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn)1.1.1《《鐵路隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.1結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)思思路及及設(shè)計(jì)計(jì)重點(diǎn)點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn)1.1.1《《鐵路隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.1結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)思思路及及設(shè)計(jì)計(jì)重點(diǎn)點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn)1.1.2小凈距距隧道道問題題根據(jù)查查閱相相關(guān)文文獻(xiàn)及及類似似工程程可知知，本本暗挖挖區(qū)間間為三三單洞洞單線線隧道道并行行設(shè)置置，其其中三三單線線隧道道水平平凈距距僅為為4.9m，不足足1倍洞寬寬，在在強(qiáng)影影響區(qū)區(qū)域范范圍內(nèi)內(nèi)，屬屬小凈凈距隧隧道，，在設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)需考考慮附附加側(cè)側(cè)向土土壓力力對暗暗挖區(qū)區(qū)間影影響及及對兩兩區(qū)間間間土土體進(jìn)進(jìn)行注注漿加加固處處理。。淺埋暗暗挖重重疊隧隧道影影響分分區(qū)圖圖小凈距距隧道道間主主應(yīng)力力分布布圖一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.1結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)思思路及及設(shè)計(jì)計(jì)重點(diǎn)點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn)1.1.3暗挖區(qū)區(qū)間周周圍附附加荷荷載本區(qū)間間工程程位于于豐臺(tái)臺(tái)站國國鐵站站場范范圍內(nèi)內(nèi)，地地面情情況復(fù)復(fù)雜，，區(qū)間間上方方存在在國鐵鐵站房房東平平臺(tái)基基礎(chǔ)、、地下下行包包庫基基礎(chǔ)、、橋梁梁基礎(chǔ)礎(chǔ)、國國鐵股股道等等多種種結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式，其其中區(qū)區(qū)間兩兩側(cè)國國鐵站站房基基礎(chǔ)為為條形形基礎(chǔ)礎(chǔ)，區(qū)區(qū)間正正上方方國鐵鐵站房房基礎(chǔ)礎(chǔ)為樁樁基礎(chǔ)礎(chǔ)；地地下行行包庫庫基礎(chǔ)礎(chǔ)為條條形基基礎(chǔ)；；橋梁梁基礎(chǔ)礎(chǔ)為樁樁基礎(chǔ)礎(chǔ)；國國鐵股股道為為有砟砟軌道道。綜綜上所所述，，區(qū)間間需承承受較較大附附加荷荷載，，對區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)影影響較較大。。再對對隧道道二襯襯進(jìn)行行受力力分析析時(shí)，，應(yīng)對對此重重點(diǎn)考考慮。。1.1.4暗挖區(qū)區(qū)間降降水情情況本區(qū)間間工程程上覆覆土約約為17.5~22m。中間間停車車線處處全部部區(qū)間間均位位于水水位線線以下下。為為了確確保暗暗挖隧隧道周周邊土土體的的穩(wěn)定定，便便于土土方開開挖及及結(jié)構(gòu)構(gòu)施工工，必必須認(rèn)認(rèn)真做做好降降水工工作，，本暗暗挖區(qū)區(qū)間采采用坑坑外降降水，，應(yīng)在在設(shè)計(jì)計(jì)前做做好調(diào)調(diào)查工工作，，以保保證設(shè)設(shè)計(jì)方方案的的合理理。一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.2結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算1.2.1計(jì)算模模型及及方法法（一））結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)及其其設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)數(shù)應(yīng)以以工程程類比比法與與必要要的理理論計(jì)計(jì)算來來確定定，并并通過過現(xiàn)場場監(jiān)控控量測測及時(shí)時(shí)調(diào)整整設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)數(shù)。（二））對于于結(jié)構(gòu)構(gòu)承載載力可可直接接采用用壓力力拱理理論，，進(jìn)行行荷載載-結(jié)構(gòu)模模型計(jì)計(jì)算，，對于于預(yù)估估地面面沉降降的結(jié)結(jié)構(gòu)宜宜按彈彈塑性性有限限元法法進(jìn)行行模擬擬計(jì)算算。（三））初支支承受受施工工階段段全部部荷載載，二二襯承承受使使用階階段全全部荷荷載。。（四））初支支按工工程類類比法法考慮慮設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)數(shù)，并并在施施工期期間通通過監(jiān)監(jiān)控量量測進(jìn)進(jìn)行修修正。。一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.2結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算1.2.2設(shè)計(jì)荷荷載暗挖區(qū)區(qū)間采采用破破損階階段法法或容容許應(yīng)應(yīng)力法法設(shè)計(jì)計(jì)隧道道結(jié)構(gòu)構(gòu)，結(jié)結(jié)構(gòu)受受荷載載應(yīng)按按下表表進(jìn)行行計(jì)算算并就就其可可能的的最不不利組組合情情況計(jì)計(jì)算：：序號(hào)作用分類結(jié)構(gòu)受力及影響因素荷載分類1永久作用結(jié)構(gòu)自重恒載主要荷載結(jié)構(gòu)附加恒載23圍巖壓力4土壓力5可變作用列車活載活載活載所產(chǎn)生的土壓力6沖擊力7制動(dòng)力附加荷載溫度變化的影響8灌漿壓力凍脹力9施工荷載（施工階段某些外加力）特殊荷載1011偶然作用地震力特殊荷載一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.2結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算1.2.2設(shè)計(jì)荷荷載正常工工況下下荷載載模式式圖考慮單單向側(cè)側(cè)向土土壓力力荷載載模式式圖考慮雙雙向側(cè)側(cè)向土土壓力力荷載載模式式圖一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.2結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算1.2.2設(shè)計(jì)荷荷載1、永久久荷載載（1）結(jié)構(gòu)構(gòu)自重重：鋼鋼筋混混凝土土重度度γ＝＝25kN/m3；（2）覆土荷荷載：：垂直直土壓壓力：：當(dāng)（（ha為深埋埋隧道道垂直直荷載載計(jì)算算高度度）時(shí)時(shí)，隧隧道為為淺埋埋隧道道，所所受荷荷載具具有對對稱性性，按按下列列公式式進(jìn)行行計(jì)算算：一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.2結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算1.2.2設(shè)計(jì)荷荷載2、可變變荷載載：地面超超載：：取20kPa。3、偶然然荷載載：地震荷荷載：：按8度地震震力進(jìn)進(jìn)行計(jì)計(jì)算，，地震震動(dòng)峰峰值加加速度度0.2g。人防荷荷載：：抗力力級(jí)別別5級(jí)。4、附加加荷載載國鐵站站房西西平臺(tái)臺(tái)條基基礎(chǔ)：：基底底反力力為300kN/m2，綜合合考慮慮應(yīng)力力45度角擴(kuò)擴(kuò)散與與布內(nèi)內(nèi)斯克克(Boussinesq)解推導(dǎo)導(dǎo)公式式，得得出施施加到到區(qū)間間上方方荷載載為40kN/m2。列車荷荷載：：按35kN/m2考慮。。國鐵基基礎(chǔ)下下附加加填土土荷載載：常水位位時(shí)：：6.5X20=130kN/m2抗浮水水位時(shí)時(shí)：2.7X20+3.8X10=92kN/m2行包庫庫基礎(chǔ)礎(chǔ)附加加荷載載：360kN/m2，綜合合考慮慮45度角擴(kuò)擴(kuò)散與與布內(nèi)內(nèi)斯克克(Boussinesq)解推導(dǎo)導(dǎo)公式式，得得出施施加到到區(qū)間間上方方荷載載為95kN/m2。一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.3荷載取取值表表荷載情況豎向荷載水平荷載頂部土壓力（Kpa）頂部水壓力（Kpa）基礎(chǔ)超載（Kpa）填土超載（Kpa）列車超載（Kpa）頂部側(cè)向土壓力（Kpa）小凈距單側(cè)超載（Kpa）小凈距雙側(cè)超載（Kpa)國鐵基礎(chǔ)下正線（常水位）1901540130359200國鐵基礎(chǔ)下正線（常水位）（考慮小凈距單側(cè)偏載）19015401303592920國鐵基礎(chǔ)下正線（抗浮水位）1001604092354800國鐵基礎(chǔ)下正線（抗浮水位）（考慮小凈距單側(cè)偏載）10016040923548480國鐵基礎(chǔ)下停車線（常水位）1901540130359200國鐵基礎(chǔ)下停車線（常水位）（考慮小凈距雙側(cè)偏載）19015401303592092按《鐵鐵路隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》》附錄錄E.0.1計(jì)算荷荷載一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.3荷載取取值表表荷載情況豎向荷載水平荷載頂部土壓力（Kpa）頂部水壓力（Kpa）基礎(chǔ)超載（Kpa）填土超載（Kpa）列車超載（Kpa）頂部側(cè)向土壓力（Kpa）小凈距單側(cè)超載（Kpa）小凈距雙側(cè)超載（Kpa)國鐵基礎(chǔ)下停車線（抗浮水位）1001604092354800國鐵基礎(chǔ)下停車線（抗浮水位）（考慮小凈距雙側(cè)偏載）10016040923548048行包庫下正線（常水位）20009503512000行包庫下正線（常水位）（考慮小凈距單側(cè)偏載）2000950351201200行包庫下正線（抗浮水位）120174950356800行包庫下正線（抗浮水位）（考慮小凈距單側(cè)偏載）1201749503568680按《鐵鐵路隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》》附錄錄E.0.1計(jì)算荷荷載一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.4暗挖區(qū)區(qū)間設(shè)設(shè)計(jì)參參數(shù)1.4.1結(jié)構(gòu)形形式選選擇采用暗暗挖法法施工工的地地下結(jié)結(jié)構(gòu)，，由于于其功功能、、施工工方法法和地地質(zhì)條條件的的不同同，有有多種種結(jié)構(gòu)構(gòu)樣式式，按按一般般采用用直墻墻式、、曲墻墻式等等結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式。綜綜合類類似工工程、、受力力形式式、工工程造造價(jià)等等多方方面因因素，，本工工程選選用單單洞單單線馬馬蹄形形斷面面。直墻形形斷面面蛋形斷斷面馬蹄形形斷面面一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.4暗挖區(qū)區(qū)間設(shè)設(shè)計(jì)參參數(shù)1.4.2隧道斷斷面根據(jù)斷斷面形形式選選擇，，本工工程暗暗挖隧隧道采采用馬馬蹄形形斷面面，二二襯厚厚度為為450mm，底部部為550mm，為單單洞單單線暗暗挖隧隧道斷斷面形形式，，具體體參數(shù)數(shù)見右右圖。。單線隧隧道斷斷圖一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.5計(jì)算模模型計(jì)算模模型一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.7計(jì)算結(jié)結(jié)果軸力圖圖(KN)，最小小值-2077.04，最大大-946.77剪力圖圖(KN)，最小小值-459.21，最大大值459.21彎矩圖圖(KN?m)，最小小值-433.47，最大大值196.11國鐵基基礎(chǔ)下下-常水位位工況況①按《鐵鐵路隧隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》》附錄錄E.0.1計(jì)算荷荷載一、暗暗挖區(qū)區(qū)間結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)1.7計(jì)算結(jié)結(jié)果軸力圖圖(KN)，最小小值-2288.09，最大大值-986.40剪力圖圖(KN)，最小小值-488.76，最大大值438.00彎矩圖圖(KN?m)，最小小值-391.96，最大大值254.23國鐵基基礎(chǔ)下下-常水位位工況況②考慮小小凈