地铁矿山法区间隧道结构设计指南.doc

地铁矿山法区间隧道结构设计指南
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验收文件之三
北京地铁矿山法区间隧道
结构设计计算指南
（试用）
北京市轨道交通建设管理有限公司
二○○六年十二月
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前 言
根据北京城市轨道交通矿山法修建区间隧道的地层、地面环境和埋深等实际条件，以及多年的设计施工经验，针对矿山法区间隧道设计检算中有关地层压力、计算模型、计算参数等不统一或不明确状况，在《地铁设计规范》(GB50157-2003)基础上，吸纳“北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法”研究成果，编制了《北京地铁矿山法区间隧道设计计算指南》，供北京轨道交通建设设计参考。
本指南主要起草人：罗富荣、朱永全、陈 曦、张成满、王占生、宋玉香、贾晓云、李宏建、徐凌等。
编 者
2006年12月
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2 设计计算技术指标
地下铁道区间隧道为地铁的主体结构工程，防水等级为二级，耐火等级为一级。
隧道结构的抗震等级按三级考虑，根据《北京地区地震烈度区划图(50年超越概率10%)》，隧道结构抗震设防基本烈度为7度或8度。
衬砌结构按上级批复的人防抗力标准进行验算。
结构设计在满足强度、刚度和稳定性的基础上，应根据地下水水位和地下水腐蚀性等情况，满足防水和防腐蚀设计的要求。当结构处于有腐蚀性地下水时应采取抗侵蚀措施，。
在永久荷载和可变荷载作用下，二类环境中二次衬砌结构裂缝宽度(迎土面)，一类环境(非迎土面及内部混凝土构件)。当计及地震、人防或其他偶然荷载作用时，可不验算结构的裂缝宽度。
矿山法区间隧道施工地面沉降控制标准应根据环境条件认真分析确定。一般路面下宜控制在30mm以内，当穿越重要地面建筑物或地下管线时，上述数值应按照允许的条件确定。
混凝土和钢筋混凝土结构中所用混凝土的极限强度应按表2-1采用。区间隧道内层衬砌采用钢筋混凝土时其混凝土强度等级不应低于C30，抗渗等级不低于S8，同时应满足其抗冻、抗渗和抗侵蚀性等耐久性相关要求。
表2-1 混凝土的极限强度(MPa)
强度种类
符号
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C40
C50
抗压
Ra






弯曲抗压
Rw






抗拉
Rl






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混凝土的弹性模量应按表2-2采用。混凝土的剪切弹性模量可按表2-。。
表2-2 混凝土的弹性模量Ec(GPa)
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C40
C50
弹性模量Ec
26
28

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钢筋强度和弹性模量按表2-3采用。
表2-3 钢筋的强度和弹性模量
钢筋种类
屈服强度
(MPa)
抗拉极限
强度(MPa)
抗拉或抗压
计算强度(MPa)
弹性模量
(GPa)
延伸率
(%)
HPB235(Q235)
240
380
260
210
25
HRB335(20MnSi)
340
520
360
200
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支护喷射混凝土的强度等级不得小于C20。C20喷射混凝土的极限强度可采用：轴心抗压15 MPa，弯曲抗压18 MPa， MPa，弹性模量为21GPa (注：喷射混凝土的强度等级指采用喷射大板切割法，制作成边长为10cm的立方体试块，在标准条件下养护28d，) 。
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3 设计计算荷载
荷载分类和荷载组合
隧道结构设计荷载类型及名称应按表3-1采用。
表3-1 地下结构荷载分类表
荷载类型
荷载名称
永
久
荷
载
结构自重
地层压力
结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力
水压力及浮力
混凝土收缩及徐变影响
设备重量
地基下沉影响
可
变
荷
载
基本可
变荷载
地面车辆荷载及其动力作用
地面车辆荷载引起的侧