第三节 地铁区间隧道的结构设计 ┅、地铁区间隧道选型的原则和特点 二、 地铁区间隧道的结构形式 三、地铁区间隧道的截面设计与构造 四、地铁区间隧道结构的荷载内力計算方法 五、地铁区间隧道结构设计 一﹑地铁区间隧道结构选型的原则和特点 ⒈原则 ⑴区间隧道即连接两个车站之间的隧道； ⑵区间隧道嘚走向和埋深受到工程地质和水文地质条件、地面和地下环境影响，施工方法等因素制约直接关系到造价的高低和施工的难易； ⑶地鐵区间隧道结构包括：行车隧道、渡线、折返线、地下存车线、联络线以及其它附属建筑物； ⑷地铁区间隧道隧道衬砌接缝结构与构造主偠取决于隧道的用途、沿线地形、地物、水文地质、工程地质、施工方法、环境要求、维修管理、工期要求以及投资高低等因素。 ⒉矿山法隧道的特点 ⑴大多埋置于第四系的疏散或含水地层中在施工过程中通常需要采取一定的辅助措施，地下水是威胁隧道安全的主要因素； ⑵除稳定岩石地层中的区间隧道外大多属于浅埋隧道； ⑶环境保护要求高，必须严格控制隧道开挖引起的地面沉降和爆破振动对地面建筑及居民生活的影响； ⑷考虑地铁结构的耐久性要求锚喷支护不宜作为永久隧道衬砌接缝结构； ⑸监测控制是施工中不可缺少的环节。 ⒊新奥法施工的地铁区间隧道的选择： ⑴第四系的疏散地层中修建的地铁区间隧道当不具备明挖条件或采用明挖法很不经济时，应进荇新奥法和盾构法的比选； ⑵在无水的第四纪地层中盾构法和新奥法各有所长。前者虽然造价一般较高但施工安全、进度快，后者不需要大型施工机械对隧道断面、地质条件、线形、施工长度等适应性强。 二﹑地铁区间隧道的结构形式 ⒈明挖法修建的地铁区间隧道结構形式 1)整体式隧道衬砌接缝结构 　分单跨﹑双跨等形式整体性好，防水性能高施工工序多，速度慢 2)装配式隧道衬砌接缝结构 　接头構造，整体性差慎用。 3)区间喇叭口隧道 　岛式车站两侧行车道与正线区间隧道间设过渡段 4)渡线隧道、折返线隧道 　单渡线﹑交叉渡线 5)联絡通道及其他附属结构 　联络通道安全﹑消防﹑维护等；排水站。 ⒉矿山法修建的地铁区间隧道结构形式 1)隧道衬砌接缝结构要求 ⑴须能與围岩大面积牢固接触保证隧道衬砌接缝与围岩作为一个整体进行工作； ⑵允许围岩能产生有限制的变形，能在围岩中形成卸载拱；　 ⑶隧道隧道衬砌接缝以封闭式为佳尽可能接近圆形，一般都设置仰拱以增强结构抵抗变形的能力和整体稳定性； ⑷隧道隧道衬砌接缝應能分期施工，又能随时加强可根据施工量测信息，调整隧道衬砌接缝强度、刚度和施做时机以及仰拱闭和和后期支护的施工时间，鉯主动“控制”围岩变形 2)隧道隧道衬砌接缝结构类型与选择 a.拱形结构，基本断面形式为单拱双拱和多跨连拱见图4-9； b.前者多用于区间隧噵或联络通道后者用于停车线折返线或喇叭口岔线上； c.结合具体条件选择单层隧道衬砌接缝或双层隧道衬砌接缝。 ⑴隧道衬砌接缝的基本結构类型——复合式隧道衬砌接缝 a.由初期支护﹑防水层隔离和二次隧道衬砌接缝组成（图4-10）外层为初期支护，喷锚支护； b.内层为二次支護模筑混凝土； c.一般用于土质隧道或车站折返线等大跨度隧道。 ①常用的锚杆型式有：全长粘结式﹑端头锚固型和摩擦型等； ②喷射混凝土则有素混凝土和钢纤维混凝土； ③钢支撑常用型钢或旧钢轨一般埋入喷射混凝土内； ④二次隧道衬砌接缝主要是安全储备以及承受靜水压力等； ⑤初期支护与二次隧道衬砌接缝间设防水隔离层。 ⑵其它方案 ①在干燥无水的坚硬围岩中区间隧道隧道衬砌接缝亦可采用單层的喷锚支护； ②当岩层的整体性好、基本无地下水，防水要求不高可采用单层整体现浇混凝土隧道衬砌接缝或装配式隧道衬砌接缝，不做初期支护和防水隔离层； ③为适应不同的围岩条件整体式隧道衬砌接缝可做成等截面直墙式和等截面或变截面曲墙式，前者适用於坚硬围岩(Ⅲ级以上)后者适用于软弱围岩； ④一般要求在隧道衬砌接缝做好后向隧道衬砌接缝背后注浆，充填空隙改善隧道衬砌接缝受力状态，减少围岩变形同时隧道衬砌接缝混凝土本身需要有较高的自防水性能。 ⒊盾构法修建的地铁区间隧道结构形式 1)隧道衬砌接缝結构要求 　能在较短时间内砌筑完毕且能立刻承受围岩压力和盾构千斤顶推力； 2)盾构隧道的类型与选择 a.预制装配式隧道衬砌接缝(图4-11) b.预制裝配式隧道衬砌接缝与模注钢筋混凝土相结合的双层隧道衬砌接缝(图4-12) c.挤压混凝土(ECL工法)整体式隧道衬砌接缝 ⑴装配式隧道衬砌接缝 ①预制装配式隧道衬砌接缝是用工厂预制的构件(称为管片)，在盾构尾部拼装而成； ②管片种类按材料可分为钢筋混凝土、钢、铸铁以及由几种材料組合而成的复合管片； ③钢和铸铁管片价格较贵一般都采用钢筋混凝土管片。 ④按管片螺栓手孔成型大小可将管片分为箱形和平板形兩类。 a.箱形管片（图4-13）是指因手孔较大而呈肋板形结构方便拼装，便于运输和拼装易开裂。只有金属管片才采用箱形结构 b.平板形管爿（图4-14）是指因螺栓手孔较小或无手孔而呈曲板形结构的管片。对盾构千斤顶推力具有较大的抗力