第10章 盾构习题.xls

第 1 页 共 5 页 第第10章章 盾盾构构法法隧隧道道 课课后后习习题题 参参考考答答案案 如图所示 为一软土地区盾构隧道的横断面 有一封顶块K 两块邻接块L 两 块标准块B以及一块封底块D六块管片组成 衬砌外径6200mm 厚度为350mm 采用通缝拼装 混凝土强度为C50 环向螺栓为5 8级 管片裂缝宽度允许值为 0 2mm 接缝张开度允许值为3mm 地面超载为20kPa 试计算衬砌内力 画内 力图 并进行隧道抗浮 管片局部抗压 裂缝 接缝张开等验算及管片配筋计 算 解 地面超载 q 20kN m2 衬砌半径R3 1m 管片厚度h0 35m 轴心半径 Rc2 925m C50弹性模量 E3 35E 10N m2 截面 I3 57E 03m4 抗弯刚度 EI1 20E 08N m2 基床系数 k3000kN m3 0 8 地层计算编号地层名称层厚 重度 浮重度 黏聚力c摩擦角 等效重度 等效黏聚力等效摩擦角 1 人工填土 0 50018 00 2 人工填土 1 00018 008 00 3 褐黄色粘土 1 00019 109 10 4 灰色砂纸粉土 3 50018 708 70 5 灰色淤泥质粉质粘土 1 35518 008 0012 28 9 6 灰色淤泥质粉质粘土 1 64518 008 0012 28 9 7 3512 137 68 7 灰色淤泥质粘土 4 20517 107 1012 17 2 p0 20 0kN m2 人工填土 18kN m3 褐黄色粘土 19 1kN m3 灰色砂纸粉土 18 7kN m3 灰色淤泥质粉质粘土 18kN m3 c 12 2kPa 8 9 灰色淤泥质粘土 17 1kN m3 c 12 1kPa 7 2 8 73 138 L1 B1 D K L2 B2 地面超载 1500100035001355164512802925 500 6200 5500350350 8 73 138 8 1 6457 1 4 2057 351 6454 20512 2 1 645 12 1 4 20512 131 6454 2058 9 1 6457 2 4 2057 681 6454 205iii iii iiih h chc h h hg g j j 第 2 页 共 5 页 1 顶部竖向荷载 p1 pe185 99kN m2 pw166 80kN m2 p1152 79kN m2 2 顶部水平荷载 q1 qe145 58kN m2 qw168 55kN m2 q1114 13kN m2 3 底部水平荷载 q2 qe32 88kN m2 qw58 50kN m2 q91 38kN m2 q2205 51kN m2 4 底部垂直荷载 p2 管片单位长度的重量 g h8 75 管片重力 pg g27 49 底部水压pw2127 05 因p1 pg pw2 对浮力是安全的 p2 p1 152 79kN m2 5 变形量与地层抗力 变形量y0 000388m 弹性抗力1 16kN m2 6 荷载汇总 2 102 1 2 1110 3520 00 5 18 0 1 8 0 1 9 1 3 50 8 71 3558 085 99kN m2 0 3510 01 1 3 5 1 35566 8kN m2 85 9966 80152 79kN meiiwwiewpphphpppg g 2 11222 2 1 2 111tan45 2 tan 4522285 990 175 8tan41 162 12 13 tan 41 16kN m45 58kN m10 01 1 3 5 1 35568 55kN m45 5868 55114 13kN meewwiewh qpcqhqqqjjg g 4 1124 34342 240 045102 152 79 114 13205 51 27 492 925241 1 2 80 045 3000 10 2 9250 000426mc cpqqg Ry EJkRep h 2 2 2 2 22tan452 2 2 925 12 13 tan41 1632 88kN m22 2 925 1058 50kN m32 8858 5091 38kN mecwcwewqRqRqqqj g g D D D D D 第 3 页 共 5 页 垂直荷载 p1152 79kN m2 水平荷载 q 均 布部分 114 13kN m2 水平荷载 q 增量部分 91 38kN m2 自重 g8 75kN m2 抗力1 16kN m2 轴心半径 Rc2 925m 底部反力 g27 49kN m2 弯矩 角度 弧度 M1 垂直荷载 M2 水 平均布 荷载 M3 水平 三角荷载 抗力自重合计 00 00326 80 244 12 81 44 1 1825 8125 87 100 17307 09 229 40 77 72 1 1324 4923 33 200 35250 35 187 01 66 72 0 9720 6316 28 300 52163 40 122 06 48 86 0 7114 576 33 400 7056 75 42 39 25 11 0 366 81 4 31 500 87 56 7542 392 860 07 1 95 13 37 601 05 163 40122 0632 570 55 10 89 19 10 701 22 250 35187 0160 751 02 19 09 20 65 801 40 307 09229 4083 691 37 25 58 18 22 901 57 326 80244 1297 721 51 29 40 12 85 1001 75 307 09229 4099 971 37 29 67 6 03 1101 92 250 35187 0188 961 02 25 950 69 1202 09 163 40122 0665 150 55 18 515 86 1302 27 56 7542 3931 070 07 8 268 53 1402 4456 75 42 39 8 83 0 363 408 57 第 4 页 共 5 页 1502 62163 40 122 06 48 86 0 7114 836 60 1602 79250 35 187 01 83 00 0 9724 413 77 1702 97307 09 229 40 105 93 1 1330 761 39 1803 14326 80 244 12 114 01 1 1832 990 47 注意 地层抗力引起的弯矩 在 90 180 与 0 90 关于90 对称 轴力 角度 弧度 N1 垂直荷载 N2 水 平均布 荷载 N3 水平 三角荷载 抗力自重合计 00 000 00333 8483 521 20 4 27414 30 100 1713 48323 7882 241 18 3 43417 25 200 3552 28294 7978 261 13 0 95425 51 300 52111 73250 3871 291 043 01437 45 400 70184 65195 9161 180 928 22450 88 500 87262 26137 9448 210 7714 37463 54 601 05335 1883 4633 410 5521 08473 68 701 22394 6339 0518 670 3027 92480 58 801 40433 4310 076 580 0934 45484 62 901 57446 910 000 000 0040 20487 11 1001 75433 4310 071 480 0943 53488 60 1101 92394 6339 0512 590 3043 08489 65 1202 09335 1883 4633 410 5539 23491 83 1302 27262 26137 9462 220 7732 82496 00 1402 44184 65195 9195 660 9225 00502 15 1502 62111 73250 38129 161 0417 09509 41 1602 7952 28294 79157 751 1310 36516 31 1702 9713 48323 78176 981 185 85521 26 1803 140 00333 84183 751 204 27523 06 注意 地层抗力引起的轴力 在 90 180 与 0 90 关于90 对称 第 5 页 共 5 页 剪力 角度 弧度 Q1 垂直荷载 Q2 水 平均布 荷载 Q3 水平 三角荷载 抗力自重合计 00 000 000 000 000 000 000 00 100 17 76 4357 0914 500 21 5 14 9 77 200 35 143 63107 3028 480 41 9 85 17 30 300 52 193 52144 5641 160 60 13 74 20 93 400 70 220 06164 3951 340 77 16 43 19 99 500 87 220 06164 3957 450 91 17 62 14 93 601 05 193 52144 5657 870 95 17 09 7 24 701 22 143 63107 3051 300 83 14 701 09 801 40 76 4357 0937 320 51 10 418 09 901 570 000 0016 700 00 4 2712 44 1001 7576 43 57 09 8 39 0 513 3413 78 1101 92143 63 107 30 34 60 0 8311 1412 05 1202 09193 52 144 56 57 87 0 9517 727 86 1302 27220 06 164 39 74 16 0 9121 972 57 1402 44220 06