【正文】 ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?土 壓 力 : E重 力 : G 對于翼墻 22222 1 21 0 . 5 1 8 8 . 7 2 0 . 2 2 4 0 . 6 9 22b 2 5 8 . 7 2 1 . 4 1 . 8 2 5 5 5 . 4 6 4H K NH B K N? ? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?土 壓 力 E重 力 G 所以 12121 7 4 . 7 6 9 2 2 6 6 . 7 67 6 5 . 6 7 5 5 5 . 4 6 4 1 3 2 1 . 3 1E E E K NG G G K N? ? ? ? ?? ? ? ? ? B 穩(wěn)定性及強度驗算 0001 3 2 1 .3 1 ( 1 2 .0 2 0 .1 0 .7 ) 2 5 1 3 .1 3 6 6 .7 6 1 0 6 8 .8 23 2 .3 5 1 .6yyMMMKM? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ????? 滿足傾覆性要求。 1 3 2 1 . 3 1 0 . 4 1 . 9 8 1 . 32 6 6 . 7 6c NfK E ?? ? ? ??? (滿足滑動穩(wěn)定性 ) 偏心距 : 0 251 3 106 2 9 8 2 2 6yMMcNbbec? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ???? 滿足 基底合力偏心距要求 . 基底壓力 : m ax00m i n006 1 3 2 3 . 3 1 6 0 . 1 8( 1 ) ( 1 ) 1 5 5 . 4 99 . 4 8 9 . 4 86 1 3 2 3 . 3 1 6 0 . 1 8( 1 ) ( 1 ) 1 2 3 . 6 99 . 4 8 9 . 4 8N e kP aBBN e kP aBB???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??? 有， ? ?m a x 0. 3 M Pa???? 1 1 1( ) 2 6 6 . 7 6 1 2 . 0 2 5 3 4 . 4 12 3 65 3 4 . 4 1 0 . 4 0 . 3 0 . 4 21 3 2 1 . 3 1bM E H k P aMeBN? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 滿足墻身截面偏心要求。 通過驗算可知，設計的翼墻式洞門合格、可用 。 4 防排水設計 水對隧道的危害 隧道受水的危害很大，隧道的積水越久水對隧道的腐蝕就越大。這樣就會損壞隧道的結構穩(wěn)定性。在氣溫比較低的地方，隧道里面若有積水就容易冷凍結冰。由于熱脹冷 縮的原理會導致隧道結構受損壞。隧道進水在氣溫比較低的情況下，還會導致路面結冰，給行車帶來不便，易發(fā)生交通事故。除此之外，還會給隧道側壁和拱部的墻壁帶來侵蝕，使隧道里的設施器材的功能和壽命減短。因此，隧道防排水設計是隧道施工中非常重要的設計環(huán)節(jié)。 隧道防排水要求 及原則 隧道防排水要求可根據(jù) 《地下工程防水設計規(guī)范》 (GB501082020)總結如下： (1) 隧道的側壁、頂部、設施區(qū)域和行車道不滲水。 (2) 隧道內 有凍害地段的隧道襯砌 里面無積水。 排水溝 內不結冰。 (3) 隧道兩邊不能有積水，頂部不能滴水影響行車安全 。隧道內部的服務通道也不能漏水。 (4) 若隧道內積水減少，滲入地下，給附近居民的日常生活帶來不便。此時應該對隧道內的滲水進行圍堵。在做好排水措施的前提下，也要保護好周圍的環(huán)境。 隧道內排水要按照水的性質去分別排放。這樣才會避免排水設施受到阻礙，是排水設施暢通無阻。以此來避免洞內積水。 隧道的防排水設計應該因地制宜。施工過程中要按照防、排、截和堵的原則進行。隧道內外的防排水系統(tǒng)要暢通無阻，將地表水和地下水排出隧道。這樣就給隧道的內部設施帶來保障，給行車帶來安全。 隧道 內 防排水設計 帽子坡隧道地下水并 不多。但是由于存在斷層，容易出現(xiàn)突水。針對該隧道所處的實際情況，采取防排水設計的原則是： (1) 隧道外面以排水為主。 (2) 隧道內的水采用防和排。 (3) 對于斷層內的突水采用截和堵。 (4) 對地下和地表水也采用合理的方法應對。最終使隧道內外的排水系統(tǒng)連成一個暢通的排水體系。為了防止排水系統(tǒng)出現(xiàn)阻塞的情況，可以將清潔的水和污水分別排放。這樣就可以保證整個排水系統(tǒng)暢通無阻。隧道內無積水，可以增加隧道內的各種設施的功能和壽命。還可以給行車帶來方便。 排水溝 本隧道采用的防排水設計是中心排水溝。如圖 ： 圖 防排水圖 由于隧道內的積水摻雜著泥沙和其他物質，因此要在隧道內設置沉砂池 。每個沉砂池的間距為 50米。 檢查井 的 間距 要大于等于 250m。 隧道的中心水溝檢查井 的設計 如圖 所示： 圖 中央排水溝檢查井 盲溝 隧道內應該設置盲溝，盲溝的設置成環(huán)向。盲溝間的距離由隧道內水量的多少來確定，一般間距為 4~10m。盲溝之間縱橫相連，最終將地下水和地表水匯聚到隧道排水溝一并排出。 二次襯砌排水 二次襯砌施工中造成的一些縫隙，也會給防排水帶來一定的麻煩。因此，要設計相對可靠的防排水體系。要想設計可靠的防排水系統(tǒng)，不僅僅是按照施工規(guī)范上的要求。在施工的過程中，要采用防水效果好的材料。 隧道洞外防排水設計 隧道口外的地表水會沖刷隧道洞口和隧道兩邊 的側坡。為了避免這樣的情況發(fā)生，可以從規(guī)范上得到解決方法。根據(jù)規(guī)范的要求可知： (1) 在隧道的洞口和側坡設計與地理環(huán)境相應的排水設施。 (2) 在隧道的兩側分別開挖排水溝，最終將水引入天然排水溝。 (3) 在隧道口和兩側鋪砌砂石，然后用水泥砂漿將砂石固定。 5 隧道通風照明設計 通風設計 隧道基本參數(shù) 道路等級：高速公路，分離式單向雙車道（只計算右洞坡度 2%） 計算行車速度： Vt = 100km/h 空氣密度 ： ? = ㎏ / 3m 隧道斷面積： Ar = 2m 隧道當量直徑 ： Dr = m 設計交通量為： 18000 輛 /高峰日 交通組成： 汽油車 小型客車 15% 小型貨車 18% 中型貨車 24% 柴油車 中型貨車 24% 大型客車 13% 大型貨車 6% 隧道內平均氣溫： Tm =20 ℃ CO 排放量 (1) 取 CO 基準排放量為 ： coq = 3m /輛 .km (2) 取 分 CO 的車況系數(shù)為 ： af = (3) 當 Vt= 80 km/h 時，由 i = 2% ivf = df = 具體如 表 51 所 示： 表 51 考慮 CO各工況車速系數(shù) 工況車速 100 80 60 40 20 10 ivf df (4) 平均海拔高度： h=( 984 9602? )=972m (5) 海拔修正系數(shù)： hf =? h+= (6) 交通量組成 ：單洞高峰每小時交通量為 1200（輛 ? 中型車 /高峰小時）?？傻茫? 汽油車 小型客車 180 小型貨車 216 中型貨車 288 柴油車 中型貨車 288 大型客車 156 大型貨車 72 由公式 ： coQ = 6 11 ()3 . 6 1 0nc o a d h i v m mmq f f f f L N f?? ? () 其中： COQ —隧 道 全 長 排 放 量（ 3m/s ） coq —基 準 排 放 量 af — 考 慮 的 車 況 系 數(shù) df —車 密 度 系 數(shù) hf — 考 慮 的 海 拔 高 度 系 數(shù) mf — 考 慮 的 車 型 系 數(shù) ivf — 考 慮 的 縱 坡 車 速 系 數(shù) n —車 型 類 別 數(shù) mN — 相 應 車 型 的 設 計 交 通 量 當 tV =100km/h時， CO 排放量為 ： coQ =6 11 ()3 . 6 1 0nc o a d h i v m mmq f f f f L N f?? ? ? ?61 0 . 0 1 1 . 0 0 . 6 1 . 3 2 1 . 4 1 2 9 2 ( 2 8 8 1 5 6 7 2 ) 1 . 0 1 8 0 1 0 2 1 6 2 . 5 2 8 8 5 . 03 . 6 1 0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? = 10?? sm/3 () 同理可得其它速度工況下 CO 量為： 表 52 各工況車速下 CO 量 （ 2310 /ms? ） 100 80 60 40 20 10 (7) CO 最大排放量：又上表知， tV =10km/h時 CO 量最 大，為 ：236 .9 8 1 0 /coQ m s??? () (8) 稀釋 CO 的需風量 1) 根據(jù)規(guī)范，取 CO 設計濃度為 ? = 250ppm 交通阻塞時為 300ppm。 2) 設計溫度 T = 273+20 = 293 K 3) 大氣壓計算式 ： 9 . 8 1 9 7 22 8 7 2 9 30 1 0 1 3 2 5 9 0 4 6 2 ( )ghRTP p e e P a??? ?? ? ? ? () 其中： op —標 準 大 氣 壓 強； h — 隧 道 平 均 海 拔 高 度。 4) 稀釋 CO 的需風量為 ： 60()0. . 1 0cor e q c o QP TQ PT??? 2 8 10 10 13 25 29 3 10 33 425 0 90 46 2 27 3?? ? ?? ? ???( 3/ms) () 煙霧排放量 (1) 取煙霧基準排放量為 VIq = 3m /輛 .km (2) 考慮煙霧的車況系數(shù)為 af = (3) 各工況速度的修正系數(shù) ,車密度系數(shù)如下表所示 53 考慮煙霧的各工況車速系數(shù) 工況車速 100 80 60 40 20 10 )(VIivf df 1 3 6 (4) 拔修正系數(shù)為 )(IVhf = (5) 由計算式：( ) ( ) ( ) ( )6 11 ()3 . 6 1 0nV I V I a V I d h V I i v V I m m V ImQ q f f f f L N f?? ? ? ()其中： VIQ — 隧 道 全 長 煙 霧 排 放 量 VIq — 煙 霧 基 準 排 放 量 a(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 車 況 系 數(shù) h(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 海 拔 高 度 系 數(shù) m(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 車 型 系 數(shù) iv(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 縱 坡 車 速 系 數(shù) Dn — 柴 油 車 車 型 類 別 數(shù) 當 tV =100km/h時，煙霧排放量： ( ) ( ) ( ) ( )6 11 ()3 . 6 1 0nV I V I a V I d h V I i v V I m m V ImQ q f f f f L N f?? ? ? ? ?61 2 . 5 1 . 0 0 . 6 2 . 6 1 2 9 2 1 . 0 2 8 8 1 . 0 ( 1 5 6 7 2 ) 1 . 53 . 6 1 0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? = 3m /s () 同理可算得，其它 各工況車速下煙霧排放量，如下表： 表 54 稀釋煙霧各車速需風量 ( 3m /s) (6) 當 tV =10km/h時，煙霧產生最多， /VIQ m s? (7) 稀釋煙霧的需風量： 1) 取煙霧設計濃度為 3m /s 。 2) 取煙霧稀釋系數(shù) C=。 3) 稀釋煙霧需風量 req(VI)Q = =407( 3/ms) () 其中： req(VI)Q — 隧 道 全 長