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摘 要

本文的主要内容为盾构管片的设计、联络通道的设计、盾构隧道防水设计。本文主要根据区间隧道的平纵断面、工程地质和水文条件等，分析选取盾构区间隧道的计算模型。根据隧道埋深，选取典型计算断面，计算出盾构隧道各阶段荷载组成。本文的工程背景为无锡地铁3号线吴桥站～三院站区间。

盾构隧道防水设计主要包括混凝土自防水设计、施工缝防水设计、变形缝防水设计。

在管片设计中，根据相关规范要求以及目前国内常用盾构管片的形式，确定盾构管片的几何尺寸。采用弹性均质圆环法对管片的结构内力进行了分析。设计选取最不利断面，将管片视为偏心受压构件进行配筋设计。分析出结构的弯矩、轴力、剪力。再根据分析出

的结构内力进行配筋计算，并利用所配的钢筋进行相关的管 片结构强度检算、管片结构允许裂缝宽度检算、螺栓强度检算。

【关键词】 盾构隧道 管片 联络通道 设计

【Abstract】

The main content of this paper is the design of shield segment, contact the design of the channel, and the waterproof design of shield tunnel. In this paper, the calculation of the tunnel model is selected based on the flat vertical section of the tunnels, geological and hydrological conditions. The typical calculation section is selected and the load of the shield tunnel in various stages is calculated according to the tunnel depth. In this paper, the engineering background of wuxi metro line 3 wuqiao station ~ between the research station.

The waterproof design of the shield tunnel includes the waterproof design of concrete, the waterproof design of construction joints and the waterproof design of deformation joint.

In the design of the segment, the geometry of shield segment is determined based on the relevant regulatory requirements or the commonly used geometry.Design of selecting the most adverse section,analysis of structure of the bending moment, axial force, shear force. According to the analysis of internal force calculation of reinforcing bars, and the use of the reinforced related segment structure strength calculation, segment structure allows the crack width calculation, bolt strength calculation, structural anti-buoyancy calculation.

【Keywords】 Shield Tunnel， Segment， Contact Channel， Design

目录

第一章 工程概况 5

1.1 区间工程概况 5

1.2 工程地质、水文地质及场地区划 7

1.2.1 工程地质情况 7

1.2.2 水文地质条件 9

第二章 设计参数拟定 11

2.1施工方案选择 11

2.1.1 明挖法 11

2.1.2 矿山法 12

2.1.3 盾构法 12

2.2 设计标准 13

2.3设计依据 13

2.4 盾构隧道断面尺寸的拟定 13

2.4.1衬砌材料 14

2.4.2衬砌形式 14

2.4.3管片参数 14

2.5 工程材料 15

2.6 保护层厚度 16

2.7隧道防水设计 17

2.7.1设计原则 17

2.7.2设计标准 17

第三章 荷载计算 18

3.1荷载构成 18

3.2 工况一荷载计算 20

3.3 工况二荷载计算 23

第四章 内力计算 24

4.1工况一内力计算 24

4.2工况二内力计算 26

4.4 力学求解器电算 29

4.4.1 工况一电算 29

4.4.2 工况二电算 31

第五章 断面配筋计算 34

5.1正截面配筋 34

5.1.1断面配筋 34

5.1.2承载能力复核 36

5.3螺栓强度检算 37

第六章 联络通道 39

6.1 联络通道荷载计算 39

6.1.1 联络通道 39

6.1.2 计算模式与方法 39

6.1.3 计算工况 39

6.2 联络通道开挖模拟 41

6.3联络通道荷载计算 43

6.4 联络通道内力计算 44

6.5联络通道配筋 47

6.5.1偏心距的计算 47

6.5.2对称配筋计算：（应考虑弯矩作用平面内的挠度对偏心距的影响） 48

6.5.3裂缝宽度验算 48

6.5.4箍筋验算 49

参考文献 50

谢辞 51

第一章 工程概况

1.1 区间工程概况

3号线呈西北-东南走向，北起惠山城际站，经惠山区、北塘区、崇安区、新区，至新区硕放街道。线路大致沿前圻路、洛神路、显山路、钱藕路、惠钱路、盛岸路、通惠路、兴源路、锡沪路、江海路、长江路、珠江路、新梅路、锡兴路、薛典路敷设。

3号线线路全长约49.1km，其中高架线长约14.1km，过渡段长约1.3km，地下线长约33.7km；共设30座车站，包括5座换乘站，其中高架站8座，地下站22座。最大站间距为机场站至硕放站区间，为4.32km；最小站间距为三院站至无锡火车站区间，为1.05km。3号线共设停车场两座，分别位于洛社和钱桥附近，设置，车辆段一座，位于机场附近。

本毕业设计所涉及的盾构区间设计范围为地铁3号线吴桥站～三院站区间。地铁三号线线路出吴桥站后以R－400m的半径进入通惠中路即金太湖国际城地下室，沿通惠中路下布置，以R－600m的半径进入兴源路后到达三院站。该段线路沿线土地开发比较成熟，存在金太湖、欧风新天地、华仁凤凰城、北创科技园等综合体，主要以居住、商业为主，存在部分绿化用地。该段主要控制点有：凤翔路高架桥、无锡外国语学院、京杭运河、吴桥、内塘河、惠商桥、金太湖、维也纳大酒店等。

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