第三节地铁区间隧道结构设计

地铁区间隧道设计本文旨在介绍地铁区间隧道设计的重要性和背景信息。

地铁区间隧道设计是一个关键的环节，对地铁运营的安全性和高效性起着至关重要的作用。

隧道承载着地铁线路的重要部分，连接着各个站点，确保列车能够在顺畅且安全的环境中运行。

地铁区间隧道的设计需要考虑多个因素，包括地质条件、沉降管控、通风系统、排水系统等。

这些因素直接影响着隧道的稳定性、安全性以及乘客的舒适度。

在设计地铁区间隧道时，必须充分评估地质条件，特别是地下水位和岩土层的稳定性。

通过合理的隧道断面设计和支护结构选型，可以有效避免地面沉降和隧道变形，确保隧道在长期使用中的稳定性。

另外，通风系统是地铁隧道设计中不可或缺的部分。

合理的通风系统可以确保隧道内的空气流通，减少因车辆排放和人员聚集而产生的污染物浓度。

同时，通风系统也可以帮助调节隧道内的温度和湿度，提供一个舒适的乘车环境。

排水系统是地铁隧道设计中的另一个关键因素。

合理的排水系统能够及时有效地排除隧道内的积水，防止地铁线路因积水而受损。

同时，排水系统也需要考虑雨水排放和泄水管道的设计，确保在暴雨等极端天气条件下的排水效果。

综上所述，地铁区间隧道设计是保证地铁线路安全、稳定和高效运营的关键环节。

通过充分考虑地质条件、沉降管控、通风系统和排水系统等因素，可以确保隧道在长期使用中的稳定性，提供给乘客一个舒适且安全的出行环境。

本文旨在解释地铁区间隧道设计所需遵循的标准和规范。

地铁隧道设计需要遵守以下标准和规范：地质调查标准：在设计隧道之前，需要进行详尽的地质调查，以了解隧道所经过的地质条件，包括地层、断层、地下水位等。

地质调查结果将指导隧道设计的稳定性和可行性。

地质调查标准：在设计隧道之前，需要进行详尽的地质调查，以了解隧道所经过的地质条件，包括地层、断层、地下水位等。

地质调查结果将指导隧道设计的稳定性和可行性。

结构设计标准：隧道的结构设计需要满足一定的强度和稳定性要求。

结构设计应考虑隧道的承载力、抗震性能、排水与排风系统等因素，以确保隧道的安全性和可靠性。

地铁区间隧道结构设计一、设计任务对某区间隧道进行结构检算，求出力，并进行配筋计算。

具体设计基本资料如下：1.1工程地质条件线路垂直丁永定河冲、洪积扇的轴部，第四纪地层沉积韵律明显，地层由上到下依次为：杂填土、粉土、细砂、圆砾土、粉质粘土、卵石土。

其主要物理力学指标如表1,本地区地震烈度为7度。

表各层土的物理力学指标地下水位在地面以下4.2处；隧道顶板埋深10.7m；采用暗挖法施工，隧道断面型式为5心圆马蹄形结构。

二、设计过程2.1根据给定的隧道或车站埋深判断结构深、浅埋；可以采用《铁路隧道设计规》推荐的方法，即有上式中s为围岩的级另U; B为洞室的跨度；i为B每增加1m时的围岩压力增减率。

由丁隧道拱顶埋深10.7m,位丁粉土层、细砂层和圆砾土中，根据《地铁设计规》10.1.2可知“暗挖结构的围岩分级按现行《铁路隧道设计规》确定”。

围岩为VI级围岩。

则有因为埋深，可知该隧道为极浅埋。

2.2计算作用在结构上的荷载；1永久荷载A顶板上永久荷载a. 顶板自重（可只考虑二衬）b. 地层竖向土压力由丁拱顶埋深10.7m,则顶上土层有杂填土、粉土、细砂，且地下水埋深4.2m,应考虑土层压力和地下水压力的影响。

=4.2 XL6 +（5.9 一4.2）X（24 一10} + 3.2 X（26 一10）+ 1.6 X（27 一10）c. 地层竖向水压力tj 尸I F = = 10.7 X (10.7 — 4.2} = 6SKPaB底板上永久荷载a. 底板自重b. 水压力(向上)：q 代怎| =y w.h = 10K (107-42 + 6.63} = 1313KPaC 侧墙上永久荷载地层侧向压力按主动土压力的方法计算， 由丁埋深在地下水位以下，需 考虑地下水的影响。

（为简化计算，按水土分算）侧墙自重对丁隧道侧墙上部土压力：用朗肯主动土压力方法计算=142 X 16 4 1JX (24 - 10)+ 3.2(26 - 10)+ 1.6 X f27 - 10)]Kac. 对丁隧道侧墙图层分界处土压力J 42 X 16-1- L7X (24- 10) + 3.2(26-10) = +4.9 X (27 一 10)[42X16+ 1.7 X (24 - 10)- 3.2(26 - 10)1” 〜 ……L+4.9 X (27 - 10)J4.2 X 16+ 1.7 X (24- 10)+ 3.2(26-10)+(4月一 (L7S )X (27 - 10)e.对丁隧道侧墙底部土压力4.2 X 16 + 1.7 X (24 - 10) + 3.2(26 一 10) +]a. b. Ka = tan气御一易=3印一刍=OKKa ± = W2SKPad. 对丁隧道圆心高度土压力K H = tan aST=tan 3(45。

地铁区间隧道常见结构的设计【摘要】结合深圳地铁2号线工程实例,介绍地铁区间隧道常见结构型式的设计,以用于指导建设实践。

【关键词】地铁;区间隧道;结构设计地铁区间隧道目前主要的设计方案有暗挖马蹄形断面隧道、圆形盾构断面隧道、明挖矩形断面隧道。

每种型式各有优缺点,在设计中需根据不同的地质条件、线路埋深和周边环境加以选择。

1、设计结构型式的选择1.1 明挖矩形结构经过多年的发展,明挖法施工工艺成熟,方法简单、可靠,施工风险小,容易控制;工程进度快,根据需要可以分段同时作业;浅埋时造价及运营费用低;对地质条件要求不高;防水处理容易。

但施工对城市地面交通和居民的正常生活也有一定影响,在施工期间对周边环境有一定的破坏;在明挖影响范围的地下管线需拆迁;需较大的施工场地。

对于跨度大、埋深浅、地质条件差且地面环境允许,有施工场地的区间段,应优先考虑使用,以减少施工的风险和减少工程造价。

1.2矿山法马蹄形结构1.2.1矿山法优缺点分析地铁区间隧道采用矿山法施工,是为适应城市浅埋隧道的需要而发展起来的施工方法,也称浅埋暗挖法。

在我国地铁区间隧道建设中已广泛采用。

它是采用信息化设计和施工,可以根据施工监测的信息反馈来验证或修改设计和施工工艺,具有适应城市地下工程周围环境复杂、地质条件较差、埋深浅、地面沉降控制严格及结构防水要求高等特点。

矿山法施工除在施工竖井或洞口位置需占有一定的施工场地外,对地面交通、管线等干扰较少,对周边环境影响较小;废弃土石方量少;对不同的地质情况及周边环境采用不同的工程措施及施工方法,针对性强;对软硬不均地层,可以采用不同的开挖方式进行处理,处理方便容易。

矿山法也有自身的弱点:在施工中容易引起地下水流失,从而引起地面沉降或隆起,在重要管线和房屋周边需采取切实可行的保护措施;在施工中处理不当,容易引起地面坍塌,从而造成对周边环境的影响和引发事故。

在施工过程中需严格按施工工艺和要求进行施工,并加强施工中的监控量测工作。

地铁车站和区间隧道的设计和选型一、地铁车站的建筑设计1地铁车站的分类1.1 按照车站埋深分：浅埋车站、深埋车站1.2 按照车站运营性质分：中间站、区域站、换乘站、枢纽站、联运站、终点站1.3 按照车站结构断面形式分：矩形断面、拱形断面、圆形断面、其他1.4 按车站站台形式分：岛式、侧式、岛侧混合式2 地铁车站建筑及平面布局2.1 地铁车站的组成地铁车站由车站主体（站台、站厅、生产、生活用房）、出入口及通道、通风道及地面通风厅等三大部分组成。

车站建筑又可概括为以下部分组成：乘客使用空间、运营管理用房、技术设备用房、辅助用房。

2.2车站总体平面布置按照以下流程确定：前期工作（设计资料的收集、现场调查、构思），确定车站中心位置及方向，选定车站类型，合理布置车站出入口、通道、通风道与地面通风厅。

3 车站建筑设计3.1 车站设计3.1.1 设计原则（1）根据车站规模、类型及平面布置，合理组织人流路线，划分功能分区。

（2）车站一般宜设在直线上。

（3）车站公用区间划分为付费区和非付费区。

（4）隔、吸声措施。

（5）无障碍通行。

3.1.2 平剖面设计（1）车站规模确定。

确定车站外形尺寸大小、层数和站房面积，确定车站规模大小。

（2）车站功能分析。

确定车站乘客流线、工作人员流线、设备工艺流线等，以便于合理进行车站平剖面布置。

（3）站厅设计。

主要解决客流出入的通道口、售票、进出站检票、付费区与非付费区的分隔、站厅与站台的上下楼梯与自动楼梯的位置等。

（4）站台设计。

确定站台形式、站台层的有效长度、宽度和站台高度，然后进行站台层公共区（上、下车与候车区及疏散通路）的设计。

（5）主要房间布置。

包括变电所、环控用房、主副值班室、车站控制室、站长室等，一般设置在站厅和站台层的两端。

（6）车站主要设施布置。

包括楼梯、自动扶梯、电梯、售检票设施等的布置和各部位通过能力的设计，按照有关规范执行。

3.1.3 消防、安全与疏散主要考虑建筑防火与防水淹问题。

第3章区间隧道衬砌结构设计3.1地下铁道线路上部建筑钢轨、联接零件、道床、轨枕、防爬设备及道岔共同组成地下铁道线路上部建筑。

地铁的特点有运量较大、快速迅捷、安全、准时、不污染环境，同时地铁可以修建在建筑物较多而且不便于发展地面交通的地方。

3.1.1 钢轨选定钢轨类型的主要因素是年通过量、速度、选定的轴负载、延长检修周期、检修工作量和振动噪声。

（1）钢轨类型综合国内外地铁钢轨类型和南昌轨道交通的实际情况，宜选用60kg/m的钢轨。

（2）钢轨铺设中山西路站至子固路站区间为直线段，在地下铁道内由于阳光不受影响，温度变化相对较小，铺设无缝线路。

对于无缝线路，采用换铺法进行施工，对于长轨条的焊接，采用基地焊接与工地焊接相结合的施工方式。

基地焊选用接触焊，工地焊可以选用铝热焊或移动式气压焊。

3.1.2 扣件地下铁道的钢轨扣件有刚性扣件及弹性扣件两种，考虑到中子区间地段线路采用整体式道床，因此扣件采用全弹性分开式扣件。

因为全弹性分开式扣件在垂直和横向均具有良好地弹性，相比而言更加适合整体式道床。

3.1.3 道床一般情况下有碎石道床和整体道床两种道床。

整体道床的类型较多，随着轨枕方式的不同，有短轨枕式整体道床、长枕式整体道床、纵向浮置板式整体道床等。

结合南昌铁路交通的实际情况，利用短轨枕整体道床设计区间，道床稳定、耐久性强、结构简单、造价低、施工简单。

钢筋混凝土短轨枕的预制混凝土采用C50，嵌入在混凝土道床，采用C30混凝土道床，布设中心沟，在单层钢筋网的内，钢筋网作为一个杂散电流排水加固。

3.1.4 道岔道岔有单开道岔和双开道岔等形式。

中山西路站至子固路站区间采用9号单开道岔。

3.2地下铁道区间隧道限界与净空本设计线路采用2B 型接触网带电车辆通过这条线，每列车编排6辆，最高时速是80公里/小时。

2B 型车车辆长度为19m ，最大宽度为28m ，车辆定距为12.6m ，车辆限界及设备限界详细参数参照《地铁设计规范》附录。

地铁区间隧道结构设计前言一. 地下铁道的基本功能及特点地下铁道（metro subway）是指，在大城市下的地下修筑隧道、铺设轨道，以电动快速列车运送大量乘客的公共交通体系，简称地铁。

在城市郊区，地铁线路可延伸至地面或高架桥上。

地铁运输几乎不占街道面积，不干扰地面交通，有些国家称它为“街外运输”，或称为“有轨公共交通线”（mass transit railway）。

它是解决城市交通拥挤问题，并能大量快速、安全运送旅客的一种现代化交通工具。

随着国民经济的发展，城市人口的大量增加，机动车和非机动车数量迅速增长，市区的客运交通流量猛增，城市规模随之不断扩大，这样就使城市中空气污染、噪音、交通拥挤等影响城市居民生活的因素逐渐突出，于是居民区就需要向城市郊区扩展。

在上下班时和节假日，城市交通更显得拥挤混乱。

原有的城市道路面积和城市面积的比例（道路率）是受城市发展历史制约等，一般不容易改变，想通过拆迁改造城市交通状况是极其困难的，甚至是不可实现的。

如上海市人均道路面积仅为2.2m²，要增加道路面积非常困难。

因此，许多干道的交通堵塞状况日益严重。

目前很多城市道路交通的平均车速已下降至10km/h以下，很多路口交通负荷度已经很饱和。

根据国内、外的经验，建设大容量快速轨道交通包括地铁和轻轨运输是缓解交通紧张状况的有效途径。

尤其是在市内，建设地铁，向地下发展是今后城市发展的一种趋势。

地下铁道在城市客运交通中的主要作用有以下几个方面：1.能满足大客运量的需要。

一条低铁道单方向每小时的运送能力可达4～6万人次，为公共汽车的6倍至8倍，为轻轨交通的2倍多。

完善的地下铁道系统会成为城市公共交通系统的骨干，可担负起城市客客运量的一般左右（实例见下表）表0—1 地下铁道与公共电、汽车客运量比较表实例2.地铁列车以平均每小时35～40km的速度运行，且一般不存在堵车问题，所以省时、快速、方便，减少了乘客出行时间和体力消耗。