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摘 要

本设计是针对无锡地铁3号线吴桥区间段的隧道主体结构设计。本文首先对隧道进行建筑设计，确定设计尺寸，满足相关限界要求。车站主体为一层两跨跨箱型闭合框架结构，围护结构采用排桩与止水桩相结合，与主体结构采用重合的方式结合。围护结构采用逐层开挖支撑轴力不变法计算内力。 主体结构考虑正常使用阶段荷载， 并采用基本荷载组合计算结构内力。主体结构按弹性地基上的等代闭合框架进行计算， 将闭合框架结构拆分为施加未知力的上部两铰刚架和弹性基础梁，然后用立法求解未知力，最终解得框架结构内力。同时，主体结构采用力学求解器进行断面框架内力分析与梁柱体系框架内力分析，使用弹簧模拟弹性地基。结构构件根据承载力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别进行承载能力计算、变形及裂缝宽度验算。

关键词：地铁隧道 结构设计 围护结构 闭合框架

Design of tunnel structure for Wuqiao section (buried deep 11m) of metro line three in Wuxi

Abstract

This design is for the main structure of the tunnel in Wuxi section of Wuqiao Metro Line 3. Firstly, the architectural design of the tunnel, determine the size of design, to meet the relevant requirements of clearance. The main station for a two span box type closed frame structure, retaining structure with row of piles and pile water stop combination, with the main structure by coincidence binding. The internal force of the supporting shaft force of the retaining structure is calculated by the excavation of the layer by layer.. The main structure is considered normal phase load, and the internal force of the structure is calculated by the basic load combination.. Main structure according to the elastic foundation on the closed frame is calculated, the closed frame structure splitting is applied to the upper part of the unknown force two hinged frame and elastic foundation beam and legislation to solve for the unknown force, the final solution to internal force of frame structure. At the same time, the main body structure uses the mechanics solution to carry on the section frame internal force analysis and the beam column system frame internal force analysis, uses the spring simulation elastic foundation. According to the limit state of bearing capacity and the requirement of normal use limit state, the structural members carry out the calculation, deformation and crack width of bearing capacity respectively.

Key Words：Subway tunnel；Structure design；Enclosure structure；Closed frame

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 概述 1

1.1工程概况 1

1.2工程地质情况 1

1.3水文地质情况 3

1.4隧道地段地质情况 3

1.5地质参数表 3

第二章 区间隧道主基坑围护结构设计 5

2.1设计依据、设计原则 5

2.1.1设计依据及施工采用的规范及标准： 5

2.1.2确定基坑安全等级 5

2.2限界以及建筑尺寸的确定 5

2.2.1建筑限界的确定 5

2.2.2建筑主体概况 5

2.2.3框架截面、板、柱尺寸以及支撑设置 6

2.3围护结构设计计算 7

2.3.1计算内容 7

2.3.2荷载计算 8

2.3.3基坑外侧主动土压力计算 9

2.3.4基坑内侧被动土压力计算 13

2.4排桩入土深度 15

2.4.1计算原理 15

2.4.2计算支撑轴力 16

2.4.3嵌固深度计算 22

2.5稳定性验算 23

2.6内力计算 23

2.7排桩的配筋计算 28

第三章 主体结构荷载计算 30

3.1荷载组合与分项系数 30

3.1.1荷载的计算与取值 30

3.1.2作用在地铁车站结构上的荷载分类 31

3.1.3荷载组合 31

3.1.4荷载组合分项系数 31

3.2荷载计算 32

第四章 隧道主体结构设计 37

4.1荷载种类： 37

基本组合：永久荷载 基本可变荷载 37

4.2计算结果及配筋 37

4.2.1顶板配筋计算（取顶板的厚度最小单元配筋） 37

4.2.2底板配筋计算 41

4.2.3侧墙配筋计算 43

4.2.4中墙配筋计算 47

结 语 49

附 录 50

参考文献 51

致 谢 52

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