二、研究思路

2.1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。

2.2工程地质及水文地质情况

从2009年7月无锡市建筑设计研究院有限责任公司《无锡金太湖国际城岩土工程详细勘察报告》中可知，拟建场地属于长江中下游冲积层。 在勘探深度范围内，场区地层自上而下为：

（1）杂填土层：杂色，土成分复杂，以杂填土为主，夹杂大量建筑垃圾，层底局部为素填土，均一性差，结构松散。厚度一般为0.6～4.2m。

（2-1）粘土、粉质粘土层：褐黄色，硬塑状态为主，局部可塑，含铁锰结核，土质均匀，切面光滑，干强度高、韧性高。层厚一般为0.3～4.8m，属中等偏低压缩性土。

（2-2）粉质粘土层：灰黄～黄褐色，可塑状态为主，向下粉性变强，稍具层理，切面有光泽，干强度中等，韧性中等。层厚一般为1.0～2.4m，属中等压缩性土。

（3）粉土、粉砂层：灰黄～灰色，稍密～中密，饱和，含云母片，具层理，振摇反应迅速，干强度低、韧性低。层厚一般为4.7～7.4m，属中等偏低压缩性土。

（4-1）粉质粘土层：暗灰绿～灰黄色，硬塑状态为主，局部可塑，切面光滑，干强度高、韧性高。层厚一般为2.6～4.5m，属中等偏低压缩性土。

（4-2）粘土：黄灰色，硬塑～坚硬状态，含铁锰结核，夹青灰色条文，土质均匀，切面光滑，干强度高、韧性高。层厚一般为4.6～6.8m，属中等偏低压缩性土。

（4-3）粉质粘土层：灰黄色，可塑状态，切面有光泽，干强度中等、韧性中等。层厚一般为0.8～5.9m，属中等压缩性土。

（4-3a）粉土层：灰黄～灰色，稍密～中密，饱和，含云母片，摇振反应迅速，干强度低、韧性低。该层呈透镜体状分在在（4-3）粉质粘土中。层厚一般为0.0～3.6m，属中等偏低压缩性土。

（4-4）粉质粘土层：灰黄色，可塑状态为主，局部硬塑，局部稍夹粉土，切面有光泽，干强度较高、韧性较高。层厚一般为0.0～7.6m，属中等压缩性土。

（5-1a）粉质粘土层：灰色，软塑～流塑状态，局部含淤泥质粉质粘土，切面稍有光泽，干强度中等、韧性低。层厚一般为0.0～5.9m，属中等偏高压缩性土。

（5-1）粉质粘土层：灰色，可塑～软塑状态，干强度中等、韧性中等。层厚一般为0.9～4.3m，属中等压缩性土。

（5-2）粉土层：灰色，稍密～中密，饱和，摇振反应迅速，含云母片，干强度低、韧性低。层厚一般为1.2～3.0m，属中等偏低压缩性土。

（5-3）淤泥质粉质粘土层：灰色，软塑～流塑状态，含贝壳，切面无光泽，干强度中等、韧性低。层厚一般为1.2～3.0m，属中等偏高压缩性土。

（6-1）粉质粘土层：灰绿色，可塑状态为主，局部硬塑，切面有光泽，含钙质结核或夹粉土团块，干强度较高、韧性较高。层厚一般为2.6～4.5m，属中等压缩性土。

（6-2）粉土、粉砂层：青灰色，局部夹少量粉质粘土，中密、饱和，摇振反应迅速，含云母屑与贝壳，干强度低、韧性低。层厚一般为1.0～3.0m，属中等偏低压缩性土。

（6-3）粉质粘土：黄灰色，可塑状态为主，局部硬塑，含铁锰结核及氧化物斑纹，稍夹粉土，切面有光泽，干强度较高、韧性较高。层厚一般为3.8～4.7m，属中等压缩性土。

（7-1）粉质粘土：黄灰色，软塑～可塑状态，切面有光泽，干强度中等、韧性中等。层厚一般为1.4～5.3m，属中等压缩性土。

（7-2）粉土、粉砂层：灰色，中密～稍密，饱和，含云母片，摇振反应迅速，干强度低、韧性低。层厚一般为0.0～6.6m，属中等压缩性土。

（7-2a）粉土夹粉质粘土层：灰色，粉土呈稍密状态，粉质粘土呈软塑状态，属于（7-2）粉土层的相变过渡层。层厚一般为0.0～3.0m，属中等压缩性土。

（7-3）粉质粘土:灰黄色，可塑状态为主，切面有光泽，干强度较高、韧性较高。层厚一般为0.0～6.0m，属中等压缩性土。

（8-1）粘土层：黄灰色，硬塑状态为主，局部呈坚硬状态，含铁锰结核，切面光滑，干强度高、韧性高。层厚一般为0.0～5.6m，属中等偏低压缩性土。

（8-2）粉细砂层：灰色，中密～密实，饱和，含云母碎屑，摇振反应迅速，干强度低、韧性低。揭露穿越层厚为8.2～12.0m，属中等偏低压缩性土。

地下室底板主要落在（2-1）粘土、粉质粘土层，地铁盾构区间主要穿越(3)粉土、粉砂层和（4-1）粉质粘土层。

拟建场地勘探深度范围内主要含水层有1）上部表土中的地下水，属上层滞水～潜水；2）中上部（3）粉土、粉砂层中的微承压水；3）本场地下部（4-3a）粉土层、（5-2）粉土层、（6-2）粉土、粉砂层、（7-2）粉土、粉砂层的承压含水层。

无锡地区属不冻区，环境类别为Ⅱ类，水、土介质对混凝土结构无腐蚀，对钢结构具弱腐蚀性。场地类比为Ⅲ类。

2.3工况介绍

起始工况：

（1）自重平衡下的初始状态模型，模拟初始自重平衡；

（2）在桩顶及底板（liner）顶部施加荷载，求解使结构自身保持稳定；

盾构区间穿越地下室底层土体工况：

工况一：左线盾构掘进5m，掘进范围定为（0~5）m；

工况二：掘进范围（0~5）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围为（5~10）m；

工况三：掘进范围（5~10）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围为（10~15）m；

工况四：掘进范围（10~15）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围为（15~20）m；

工况五：掘进范围（15~20）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围为（20~25）m；

工况六：掘进范围（20~25）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围为（25~30）m；

工况七：掘进范围（25~30）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围为（30~35）m；

工况八：掘进范围（30~35）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围为（35~40）m；

工况九：掘进范围（35~40）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围为（40~45）m；

工况十：继续掘进5m，掘进范围为（45~50）m，掘进范围（40~50）m内架设衬砌，外围注浆加固；

工况十一：右线盾构掘进5m，掘进范围定为（0~5）m；

工况十二：掘进范围（0~5）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围（5~10）m；

工况十三：掘进范围（5~10）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围（10~15）m；

工况十四：掘进范围（10~15）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围（15~20）m；

工况十五：掘进范围（15~20）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围（20~25）m；

工况十六：掘进范围（20~25）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围（25~30）m；

工况十七：掘进范围（25~30）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围（30~35）m；

工况十八：掘进范围（30~35）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围（35~40）m；

工况十九：掘进范围（35~40）m内架设衬砌，外围注浆加固，继续掘进5m，掘进范围（40~45）m；

工况二十：继续掘进5m，掘进范围（45~50）m，掘进范围（40~50）m内架设衬砌，外围注浆加固；

三、主要内容

本文的主要内容包括以下几个部分：

1、设计资料的收集，系统学习城市盾构隧道的类型和相关计算理论；

2、隧道结构设计方案的比较和选择；

3、地铁盾构隧道结构设计和联通道设计计算；

4、提出盾构隧道隧道施工变形的监测方案和控制标准；

5、绘制隧道工程施工图（平面图、剖面图、结构图、节点大样图等）。

五、设计依据

1、《南京地铁南北线一期工程盾构第二、第三标段施工招标文件》

2、《南京地铁南北线一期工程盾构第二、第三标段施工招标文件补充通知（一）》

3、《南京地铁南北线一期工程盾构第二、第三标段施工招标文件补充通知（二）》

4、《南京地铁南北线一期工程盾构第二、第三标段施工招标文件补充通知（三）》

5、《南京地铁南北线一期工程初步设计》（参考）

6、《三山街站～新街口站工程地质勘察报告》

六、工作安排

1．查阅文献资料，翻译英文资料 5－6周

2．区间隧道结构设计方案必选 7－8周

3．结构设计计算 9－10周

4．隧道结构设计的计算机校验 11－12周

5．设计图件绘制 13－14周

6．编写毕业设计报告、准备答辩 15－16周