1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

1.1简介

地下铁道，简称地铁，亦简称为地下铁，狭义上专指在地下运行为主的城市铁路系统或捷运系统；但广义上，由于许多此类的系统为了配合修筑的环境，可能也会有地面化的路段存在，因此通常涵盖了都会地区各种地下与地面上的高密度交通运输系统。地铁和轻轨的区别，不单纯是走地下和走地上的区别的。轻轨是一个区别于”重轨”的概念。也就是轻型轨道和重型轨道的区别。一般区分这两个概念的是从铁路的运输能力、车辆大小来判断的。

隧道是埋置于地层内的一种地下建筑物。隧道可分为山岭隧道、水底隧道和地下隧道等。

隧道开挖方法：

（1）明挖法，也称作开槽法，即在从地面开挖，形成隧道槽，然后现浇混凝土底板、侧墙和顶板，作为隧道支护，再回填土覆盖隧道。北京修建地铁1、2号线就采用这种方法，成本最低，但对地面交通等影响较大。
（2）矿山法，顾名思义与开挖矿井的方法一样，适合于硬岩石层修建隧道。采用钻孔爆破形成隧洞，然后采用单拱或双拱支护，单栱指锚喷永久支护（即锚杆和喷射钢纤维混凝土形成永久支护）；双拱指锚喷临时支护，然后模筑钢筋混凝土作为永久支护。这种方法也称作新奥法，大部分山岭隧道都是用这种修筑的。
(3）沉埋法，也叫沉管法，适合建造跨越江河或海峡的隧道。一般是在岸边建造大型预制场，预制钢筋混凝土管节（多为矩形），然后将管节连接成为管段，封堵管段两端，漂浮在水面拖至建造隧道地点，然后沉入预先平整河床或海底基础，管段沉底时相互连接密封，形成隧道。中国宁波、上海、武汉等均有采用沉管法修建的越江隧道。
盾构法是掘进机（TBM）法的一种，习惯上将在软土中开挖隧道的掘进机称作盾构。掘进机法适合在各种地质条件下，暗挖修建隧道，其掘进机或盾头，采用旋转刀头或高压水枪（对于土壤）进行开挖，然后顶着后面支撑前进，前进一定距离，就将预制混凝土管片组成一环，形成隧道支护，同时成为掘进机继续顶进的支撑。掘进机法或盾构法施工，只需要建竖井放下掘进机，对地面影响小，可以穿越有建筑、江河和山岭，在城市地铁隧道修建中使用最多。

1.2隧道横截面内轮廓和结构尺寸的拟定

横截面内轮廓尺寸：采用盾构法修建地下铁道区间隧道时，无论是在直线上还是在曲线上，均使用同一台盾构施工，中途无法更换。因此，其横截面的内轮廓尺寸全线是统一的。为此，除了要根据建筑限界、施工误差、道床类型、预留变形量等条件决定外，还要按线路的最小曲线半径进行验算，保证列车在最困难的条件下也能安全通过。广州、上海地下铁道的圆形区间隧道内径为5.5m，可以保证3.0m的宽体车在曲线半径R=300m，醉倒超高h_max=120mm的曲线上安全通过。

管片厚度：管片的厚度取决于围岩条件、覆盖层厚度、管片材料、施工工艺等条件。为了充分发挥围岩自身的承载力，现代隧道工程中都采用柔性衬砌，其厚度相对较薄。根据日本经验，单层的钢筋混凝土管片衬砌，管片厚度一般为衬砌环外径的5.5%左右。

管片宽度：管片宽度的选择对施工、造价的影响较大。当宽度较小时，虽然搬运、组装以及在曲线上施工方便，但接缝增多，加大了隧道防水的难度，也增加管片制作成本，而且不利于控制隧道纵向产生的不均匀沉降。管片宽度太大则施工不便，也会使盾尾长度增长二影响盾构的灵活性。因此，过去单线区间隧道管片的宽度控制在700~1000mm之间，但随着铰接盾构的出现，管片宽度有进一步提高的趋势，目前，控制在1000~1400mm之间。

衬砌环的分块：衬砌环的组成，一般有2种方式。一种是由若干标准管片、2块相邻管片和1块封顶管片组成。相邻管片一端带坡面，封顶管片则两端或一端带坡面。从方便施工和提高衬砌环防水效果的角度看，用第一种方式较好。

封顶块按照其在一环内的装入方式又可以分为径向与纵向装入2种。衬砌环的拼装方式有”先纵后环”和”先环后纵”2种。先环后纵法师在拼装钱缩回所有千斤顶，将管片先拼装成圆环，然后再用千斤顶使拼装好的圆环沿纵向已安装好的衬砌推进并连成洞。这种拼装方法使衬砌环面平整纵缝质量好，但可能形成盾构机的后退。先纵后环因拼装时只缩回该管片部分的千斤顶，其他千斤顶则轴对称的支撑或升压，所以可有效的放置盾构机后退。

错缝拼装可使接缝分布均与，减少接缝以及整个衬砌环的变形，整体刚度大，所以是一种采用较为普遍的拼装形式。但当管片制作精度不够高是，管片在盾构推进过程中容易被丁裂，甚至顶碎。

从制作成本、防水、拼装速度等方面考虑，衬砌环分块数越少越好，但从运输和拼装方便而言，又希望分块数多些。通常，直径Dlt;6m的地下铁道区间隧道，衬砌环以4~6块为宜；Dgt;6m时，可分为6~8块

1. 3地铁隧道计算方法

隧道衬砌结构的设计必须满足两个基本要求，一是满足施工阶段及使用阶段结构强度、刚度的要求，以承受诸如水、土压力以及一些特殊使用要求的外荷载；二是能提供一个满足使用功能一个满足使用功能要求的环境条件，保持隧道内部的干燥和洁净。特别是在饱和含水软土地层中采用装配式钢筋混凝土管片结构，尤以衬砌防水这个矛盾更为突出，与工程成功与否关系程度较大，必须予以注意。

隧道衬砌结构必须根据工程的使用要求（埋深程度、横断面几何尺寸以及其他使用要求等）所选定的隧道施工方法，隧道沿线的地层地质，水文情况进行必要的设计验算和选择。由于隧道建设费用高昂而隧道衬砌费用则往往又占了整个隧道造价的40%~50%左右，故要求隧道衬砌结构设计必须根据安全可靠、经济合理原则进行选择。

衬砌内力计算方法如下：

（一）、按自由变形均质圆环计算内力

在饱和含水软土地层中，主要由于工程上的防水要求，对由装配式衬砌组成的衬砌圆环，其接缝必须是具有一定刚度，以减小接缝变形量。由于相邻环间接错缝拼装，并设置一定数量的纵向螺栓或在环缝上没有凹凸榫槽，使纵缝刚度有了一定的提高。因此，圆环可近似地认为是一均质刚性圆环。

图一.使用荷载自由变形圆形衬砌计算简图

（二）、考虑土壤介质侧向弹性抗力的圆环内力计算

计算方法按均质刚度圆环计算，其中考虑土壤侧向弹性抗力。

（三）、日本修正惯用法

错缝拼装的衬砌圆环，可通过环间剪切键或凹凸榫等结构使接头部部分弯矩传递到相邻管片。对于错缝拼装的管片，挠曲刚度较小的接头承受的弯矩不同于与之邻接的挠曲刚度较大的管片承受的弯矩。事实上这种弯矩传递主要由环间剪切来完成。目前考虑接头的影响主要通过假定弯矩传递的比例来实现。

图2.计算简图

（四）、按多铰圆环计算圆环内力

在衬砌外围土壤介质能明确的提供弹性抗力的条件下，装配式衬砌圆环可按多铰圆环计算。多铰圆环的接缝构造，可分为设置防水螺栓，设置拼装施工要求用的螺栓，或不设置螺栓而代以各种几何形状的榫槽的几种形式。

图3.计算简图

1.4盾构隧道掘进施工

盾构法施工是使用盾构机在底下掘进，边防止开挖面土砂崩塌，边在机内安全的进行开挖作业和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工法。盾构施工法是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大要素组成。

盾构法施工的概貌如下图所示。盾构法施工的内容包括：始发和到达，盾构的掘进、衬砌、压浆和防水等。在隧道的一端建造竖井或基坑，将盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁开孔出发，在地层中沿着实际轴线，想另一竖井或基坑的孔洞推进。盾构推进中所受到的地层阻力，通过盾构千斤顶传至盾构尾部已拼装的隧道衬砌结构上，再传到竖井或基坑的后靠壁上。盾构机是这种施工方法中主要的独特施工机具。

图4.盾构法示意图

盾构法施工时在闹市区和水底的软弱地层中修建地下工程较好的施工方法之一；近年来，盾构机械设备和施工工艺的不断发展，适应大范围的工程地质和水文地质条件的能力大为提高。各种断面形式和具有特殊功能的盾构机械（急转弯盾构、扩大盾构、地下对接盾构等）相继出现，其应用在不断扩大，由于盾构法施工具有作业在地下进行，不影响地面交通，较少噪声和振动对附近居民的影响；施工费用收埋深的影响小，有较高的技术经济优越性；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，易于管理，施工人员较少；穿越江、河、海时，不影响航运；施工不受风雨等气候条件影响等有利特点。

参考文献

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