【正文】 39。13 ????? ? mrx 8 7 8 7 0 i i n 439。27 ??????? ? marx i i n 839。13 ??????? ? ? ? ? ? mry 5 4 3 7 0 o o s1 439。239。蘭 州 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 18 表 單位位移計算表 注： I— 截面慣性矩， 123bdI? ， b取單位長度 不考慮軸力影響。 注 :計算 G8 時，應使第 8 個楔塊的面積乘以 h? 作用在各楔塊上的力均列入表 ,集中力均通過相應圖形的形心。由于摩擦阻力的方向與襯砌位移的方向相反，其方向向上，畫圖時也可取 切向 /徑向 =1/5 的比例求出合力 iR 的方向。 截面 )( h?? )( 2/)( 1h ii? ?? ?? 外S? R k? k?sin k?cos )(hHR? )(hVR? 3 4 5 6 7 8 蘭 州 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 25 表 0M? 計算表 表 0?N 計算表 （ 5） 單位抗力及相應摩擦力產生的載位移：計算結果見表 。 將 iR 的方向線延長，使之交于豎直軸，量取夾角 k? ，將 iR 分解為水平與豎直兩個分力： kiH RR ?sin? kiV RR ?cos? 計算見表 表 彈性抗力及摩擦力計算表 （ 4） 計算單位抗力及其相應的摩擦力在基本結構中產生的內力 彎矩： ??? jiji rRM 0? 軸力： ?? ?? Hvi RRNii ??? c o ss in0 式中：jir為力 jR 至接縫中心點 ik 的力臂，由圖 上量得。 表 載位移 0PN 計算表 基本結構中，主動荷載產生彎矩的校核為： ?????? ??? 42 808 BxBqM q 1 1 2 4 24 9 0 1 ???????? ????? 208 2 HeM e ?? 2 0 0 6 6 1 2 ????? 截面 ?sin ?cos ? ? )( GQ ?E ?? )(sin GQ? ?E?cos 0PN 0 1 2 3 4 5 6 7 8 蘭 州 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 22 ? ?? ?????? 2 8 1 8808 giiig axxGM 6 0 5 2 32 8 1 82 0 0 6 31 1 2 4 208080808 ????????? geqp MMMM 另一方面，從表 中得到 ??pM 閉合差： %% ????? （ 3）主動荷載位移 計算過程見表 表 主動荷載位移計算表 主動位移計算如下： ?? ???????????? 77001 43 61 IME Sds phS IE MMp h p ?? ???????????? 77002 75 50 12 92 IyME Sds phS IE MMp h p 計算精度校核： ? ? 7721 0 1 9 4 7 8 7 5 5 0 1 4 3 9 7 1 ?? ?????????? pp 截面 0PM I/1 Iy/ (1+y) IMP/0 IyMP /0 IyMP /)1(0 ? 積分系數(shù) 0 1 1 4 2 2 3 4 4 2 5 4 6 2 7 4 8 1 ∑ 蘭 州 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 23 ? ? 770 1079 19 47 629 49 08 72 42 ???????????? ? I MyE S phsp 閉合差： 0?? 彈性抗力及相應的摩擦力引起的位移 （ 1）各接縫處的抗力強度 抗力上零點假定在接縫 3 處， b?? ??? ； 最大抗力值假定在接縫 5 處， h?? ??? ； 最大抗力值以上各截面抗力強度按下式計算： hhb ibi ??? ??? 2222 c osc os c osc os ??? 查表 算得： 03?? ， h?? ? ， h?? ?5 最大抗力值以下各截面抗力強度按下式計算： hihiyy ???????????? ????221 式中： iy? 為所考察截面外緣點到 h 點的垂直距離； hy? 為墻腳外緣點到 h 點的垂直距離，由圖 中量得： mymymy 2 9 8 1 876 ?????? ， 則： hh ??? 226 ????????? ?? hh ??? 227 ????????? ?? 08?? （ 2) 各楔塊上抗力集中力 iR? ：按下式近似計算： 外iiii SR ??????? ???? ? 21 1 ?? 式中： 外iS? 為楔塊 i 的外緣長度，可通過量取夾角，用弧長公式求得， iR? 的方向垂直于襯砌外緣，并通過楔塊上抗力圖形的形心。/I (1+y)178。239。15 ??????? ? ? ? ? ? mry 1 8 4 0 5 o o s1 639。11 ??????? ? ? ? ? ? mry 6 7 3 3 5 o o s1 239。15 ????? ? mrx 9 0 0 0 5 in 639。11 ????? ? mrx 7 5 0 3 5 i i n 239。111???????????????????? 半拱軸線長度： mSSS 4 3 6 7 ????? 將半拱軸線等分為 8 段，每段軸長為： mSS ???? 蘭 州 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 15 0o 1 o 2aG 1G 2G 3G 4G 5G 6G 7G 812345678Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7E 1E 3E 2E 4E 5E 6E 7E 8R 4R 5R 6R 7R 8b 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7h8h7h6h5h4h3h2h1 圖 襯砌結構計算圖示 各分塊接縫中心幾何要素 （ 1）與豎直軸夾角 i? ???????????????????????????????????????????????????????? 8 0 8 3 7 918015614513412311239。 隧道中心線O 1R 570R620R645R 8201 1 405050R1500R100O 2單位：m m90176。 gl —錨桿的計算長度，取洞壁至承載環(huán)邊緣的距離，這里取 cmlg 350? ； e、 i—錨桿縱，橫向間距， cm； aeagg uuu ?? 式中： )c oss in()1()c oss in()(E )1(002??????CpEauCpaRauaegag?????? gR ——錨桿約束后圍巖的塑性區(qū)半徑， cm。 iu 隧道設計位移，即隧道圍巖開挖后達到彈塑性應力平衡時，產生的塑性徑向位移， cm； E， u 隧道圍巖的彈性模量和泊松比； 表 iP和 iu 計算表 查《公路隧道實際規(guī)范》可知， Ⅵ 級圍巖， H=120m 時允許洞周水平相對收斂值為% ? ，即隧道周邊徑向位移 cmBu i 6 2 0 %)%( ????? ，由此可見，上表中數(shù)據(jù) cmui ? 符合規(guī)范要求。 a隧道當量半徑， cm。 計算隧道周邊設計支護阻力 ip 與徑向位移 iu 對于 Ⅵ 級圍巖，其徑向松弛主要在距洞壁 4m深的范圍內，隧道圍巖發(fā)生松弛時，其等代圓的計算當量 半徑（塑性區(qū)的塑性半徑）可用下列公式計算 )(2/)()2 2( 22 WFWFWBR p ??????? ???? 式中： W—為隧道圍巖松弛范圍，對 Ⅵ 級圍巖 400cm。隧道 Ⅴ 、 Ⅵ 級圍巖襯砌施工縫設 302 型橡膠止水帶， Ⅳ 級圍巖襯砌施工縫設 2? 2 遇水膨脹止水條。施工時應嚴格控制蓋板頂標高與路面標高保持一致。仰拱下橫向排水管在 Ⅵ 級圍巖間距為 5m，在 Ⅴ 級圍巖間距為 10m,在 Ⅳ 級圍巖間距為 30m。使隧道排水與路基排 水形成一個完善的排水系統(tǒng)，以確保安全、暢通。排水設施底部均鋪設一層 JFM1 加筋復合土工膜，其搭接長度不小于 50cm。 后坡隧道的防排水措施 洞外防排水 隧道洞口均設置截水溝、排水溝疏導地表水，洞頂排水溝距邊、仰 坡開挖線距離不小于 2m。二次襯砌應滿足抗?jié)B要求。 一般規(guī)定： （ 1）拱部、邊墻、路面、設備箱洞不滲水； （ 2）有凍害地段的隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結； （ 3）車行橫通道、人行橫通道等服務通道拱部不滴水，邊墻不淌水。隧道洞門端墻及帽石采用粗料石飾板貼面，明洞拱圈外緣采用漢白玉飾面。后坡隧道進口洞門為削竹式洞門，出口端洞門為端墻式洞門。兩側洞口段未發(fā)現(xiàn)滑坡等不良地質現(xiàn)象，土體現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)，洞口應避免大量開挖，防止造成較大面積的土體失穩(wěn)。 隧道上行線出洞口位于黃土緩坡上，地形相對較平坦，地表為農田，坡度約 25176。75 50 3 7 5 3 7 5 1 0 0 751 1 4 0735100110250200501 0 023510011025268R100165設計標高12176。主洞拱部采用 R=570cm 單心半圓，側墻采用 R=820cm 大半徑圓弧，仰拱蘭 州 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 5 半徑為 1500cm，仰拱與側墻間采用 R=100cm 小半徑圓弧連接。 橫向通道包括行車橫洞及人行橫洞。 橫斷面設計 建筑限界 后坡隧道的建筑限界按 100km/h 時速設計，建筑限界取值如下： 表 建筑限界設置（單位： m） 設計速 度（ km/h） 車 道 寬 度W 硬路肩寬度 檢修道寬度 凈寬 凈高 左側 右側 左側 右側 100 2? 緊急停車帶及橫向通道 緊急停車帶及橫向通道橫斷面均采 用《公路隧道設計規(guī)范》（ JTG D702020）設計速度 v=100km/h 的標準斷面。坡道形式的選擇依據(jù)和縱坡坡度的主要控制因素為通風問題。巖土體受風化蘭 州 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 4 作 用、膠結程度等自身結構構造影響，力學性質上呈強度低，硬度小，成巖作用差，巖體整體性較好的特點。風積黃土層厚度 ～ 。根據(jù)工程地質