论文总字数：25745字

摘 要

本设计是针对无锡地铁3号线吴桥区间段明挖隧道结构设计。本文首先对隧道进行建筑设计，确定建筑尺寸，满足相关限界要求。然后进行基坑的设计，进行土压力的计算、支撑轴力的计算和最大弯矩的计算。隧道主体为一层两跨箱型闭合框架结构，围护结构采用地下排桩围护，地下排桩兼做外墙，与主体结构采用重合墙的方式结合。围护结构采用逐层开挖支撑轴力不变法计算内力，计算最大弯矩并进行验算。主体结构采用不同的荷载组合计算结构内力，并采用力学结构求解器软件进行断面框架内力分析，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 弹性地基

The Beijing subway line 15 fuqian street station structure design

Abstract

This design is aimed at wuxi metro line 3 wuqiao interval Duan Ming dig tunnel structure design. This paper for the architectural design of the tunnel, determine the construction size, margin requirements related to meet. Then for the design of foundation pit, soil pressure calculation, calculation of supporting axial force and maximum bending moment calculation. Tunnel is a layer of two cross closed box frame structure, pile retaining structure using underground retaining, underground pile and exterior walls, combined with the main body structure with the method of coincidence wall. Retaining structure internal force is obtained by using the excavation strut axial forces don't reform step by step, and checking calculation of maximum bending moment. Main structure with different load combination of structural internal force calculation, and the structure mechanics solver software section frame internal force analysis, elastic foundation is simulated using the spring. Structures according to the requirements of bearing capacity limit state and serviceability limit state and bearing capacity calculation, deformation and crack width calculation.

Key Words: Metro tunnel; Structure design; Enclosure structure; Closed-frame;Help Files

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 工程概况 1

1.1 工程简介 1

1.2 工程地质及水文地质情况 1

1.2.1工程地质情况 1

1.2.2水文地质情况 3

1.2.3隧道地段地质情况 3

第二章 区间隧道支护结构设计 5

2.1 设计依据、设计原则、标准 5

2.1.1 设计依据 5

2.1.2 确定基坑安全等级 5

2.2.2建筑尺寸的确定 6

2.3 围护结构设计计算 7

2.3.1荷载计算 7

2.3.3内力计算 19

2.3.4配筋计算 24

第三章 隧道主体结构设计 26

3.1设计依据、设计原则及主要技术标准 26

3.1.1设计依据 26

3.1.2设计原则标准 26

3.2主体结构尺寸 27

3.3荷载组合与分项系数 28

3.3.1荷载分类 28

3.3.2荷载组合 28

3.4荷载标准值计算 29

3.4.1 永久荷载 29

3.4.2 基本可变荷载 30

3.5最不利荷载组合计算 30

3.6横断面内力计算 31

3.7配筋计算 35

3.7.1顶板配筋计算 35

3.7.2底板配筋计算 39

3.7.3侧墙配筋计算 41

3.7.4中间墙配筋计算 45

3.8 结构防水设计 47

3.9 本章小结 47

参考文献 49

致谢 50

第一章 工程概况

1.1 工程简介

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。

1.2 工程地质及水文地质情况

1.2.1工程地质情况

从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。

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