【正文】 》 (JTJ06498)中附錄 D的評價標準評價，隧道區(qū)地下水及地表水對混凝土無分解類腐蝕性。 不良地質現(xiàn)象 據(jù)地質測繪結果，測區(qū)內(nèi)地表未發(fā)現(xiàn)有可燃、有害氣體及其它顯著不良地質現(xiàn)象。 Ⅴ級 圍巖合計 360m，其中同古方向洞口段為第四系坡洪積層的亞粘土混碎石組成，結構較松散其余段為強～弱風化頁巖、砂巖、泥質砂巖夾灰?guī)r，巖石風化強烈，呈角礫碎石狀松散結構。 Ⅲ級 圍巖微風化砂巖、頁巖、泥質砂巖夾灰?guī)r，呈互層或夾層出現(xiàn)，受地質構造影響較重，裂隙發(fā)育，多為方解石及炭質物充填，層間結合一般，呈塊狀鑲嵌結構。 石家莊鐵道學院 畢業(yè)設計 12 第 4 章 內(nèi)輪廓的確定 內(nèi)部凈空的確定 公路隧道凈空包括公路建筑限界如圖 41 通風及其他所需的斷面積斷面形狀和尺寸應根據(jù)圍巖壓力求得最經(jīng)濟值。建筑輪廓圖見附圖 4。 1q 0. 45 2 sh ??? ? ? )5(1 ???? Bi? = ， 1q 0. 45 2 3. 02 4sh ??? ? ? ?m H 大于 qh ，因此隧道為深埋。 垂直壓力和水平壓力計算如下： 002000000021246 , 23 , t a n 1 , t a n 1t a n ( t a n 1 )t a n t a n 46t a n t a nt a n t a n 1t a n [ 1 t a n ( t a n t a n ) t a n t a n ]t a n( ) 21 kN/ m72 .63 kN/ mhqhBe e h? ? ? ??????????? ? ? ? ? ??????? ? ? ? ? ??? ? ?????? ? ?? ? ?? ? ? 襯砌內(nèi)力計算 在襯砌的內(nèi)力計算中，首先根據(jù)擬訂襯砌結構的厚度及圍巖的參數(shù)值，然后在ANSYS 程序中建立模型并添加約束，進行加載，最后求得各單元的內(nèi)力值。 節(jié)點號 彎矩 軸力 高 h 偏心距 e 軸力偏心距影響系數(shù)α 抗壓抗裂強度驗 算 1 +02 +05 +00 1 2 +02 +05 +00 1 3 +03 +05 +00 1 表 52 Ⅲ級圍巖彎矩圖 圖 53 Ⅲ級圍巖軸力圖 石家莊鐵道學院 畢業(yè)設計 18 續(xù)表 節(jié)點號 彎矩 軸力 高 h 偏心距 e 軸力偏心距影響系數(shù)α 抗壓抗裂強度驗算 4 +03 +05 1 5 +04 +05 3 6 +04 +05 3 7 +04 +05 3 8 +04 +05 3 9 +03 +05 +00 1 10 +04 +05 3 11 +04 +05 3 12 +03 +05 +00 1 13 +03 +05 +00 1 14 +03 +05 +00 1 15 +03 +05 +00 1 16 +03 +05 +00 1 17 +03 +05 +00 1 18 +03 +05 +00 1 19 +04 +05 1 20 +04 +05 3 21 +04 +05 4 22 +04 +05 4 23 +04 +05 3 24 +04 +05 1 25 +03 +05 +00 1 26 +04 +05 3 27 +04 +05 4 28 +04 +05 4 29 +04 +05 4 30 +04 +05 4 31 +04 +05 4 32 +04 +05 3 33 +03 +05 +00 1 34 +04 +05 1 35 +04 +05 3 36 +04 +05 4 37 +04 +05 4 38 +04 +05 3 39 +04 +05 1 40 +03 +05 +00 1 41 +03 +05 +00 1 42 +03 +05 +00 1 43 +03 +05 +00 1 44 +03 +05 +00 1 45 +03 +05 +00 1 46 +03 +05 +00 1 47 +04 +05 3 石家莊鐵道學院 畢業(yè)設計 19 續(xù)表 48 +04 +05 3 49 +03 +05 1 50 +04 +05 3 51 +04 +05 3 52 +04 +05 3 53 +04 +05 3 54 +03 +05 1 55 +03 +05 +00 1 56 +02 +05 +00 1 強度檢算 1抗壓合格 2抗壓不合格 3抗拉合格 4抗拉不合格 Ⅴ級圍巖 襯砌內(nèi)力 計算 與強度檢算 選擇的混凝土和圍巖參數(shù)見表 54。 當 0 ? 時，由抗壓強度控制承載能力，不必檢算抗裂；當 0 ? 時，由抗拉強度控制承載能力，不必檢算抗壓。 則矩形的截面對稱小偏心受壓構件的鋼筋截面面積，可按下面公式計算： 2a 0 g g 00. 5 ( )KNe R bh R A h a??? ? ? (56) 當軸向力 N 作用于鋼筋 gA 重心與鋼筋 gA? 的重心之間時，尚應符合下列要求： 2a 0 g g 00. 5 ( )KNe R bh R A h a?? ? ? (57) Ⅲ級圍巖 配筋計算 單元 彎矩 軸力 高 h 偏心距 e 軸力偏心距影響系數(shù)α 強度驗算 21 +04 +05 不合格 22 +04 +05 不合格 27 +04 +05 不合格 28 +04 +05 不合格 29 +04 +05 不合格 30 +04 +05 不合格 31 +04 +05 不合格 36 +04 +05 不合格 37 +04 +05 不合格 單元 37 配筋計算 bh??1000mm? 350mm，荷載產(chǎn)生的最大軸向力設計值為：N=? 535KN,M=? ，混凝土強度等級為C35( aR =, wR =， 1R =)，縱向受力鋼筋選用 Q235 級( gR =380 2N/mm )；取 39。 則：wkNx Rb? =44mm ??170mm 故屬于大偏心受壓 又： x =44mm 39。)gg gsk N eAA R h a??? ?， 0 1 0 3 3 5 0 / 2 4 0 3 2 m m2 she e a ?? ? ? ? ? ? ? ? 得： 39。 Ⅴ級圍巖配筋計算 單元 彎矩 軸力 高 h 偏心距 e 軸力偏心距影響系數(shù)α 強度驗算 28 +05 +05 4 29 +05 +05 4 30 +05 +05 4 單元 28 配筋計算 wR = aR = ? ? = ? 設 a =40mm、 a? =40mm，則 0h =h? a =450－ 40=410mm KN=? 885KN=2124KN x=w2124000 9 7 . 428100000 1. 0KNRb ???mm 0h =? =170mm 因此是大偏心， x = 39。2 80a??mm，取 239。sxa? ； 此時公式為：039。39。在對稱配筋時，s s s sAA ??????， ，1cNx fb?? (1)當 ? 時，為大 偏心受壓。 隧道截面抗壓強度按下式計算： aKN R bh??? (53)式中 ， K—— 安全系數(shù)， K 值見表 46； N —— 軸向力 ； aR —— 混凝土或襯砌的抗壓極限強度， aR 值見表 47； ?—— 構件縱向彎曲系數(shù)，對于隧道襯砌可取 ?? ； b—— 截面寬度 ； h —— 截面厚度 ； ? —— 軸向力偏心影響系數(shù)，查《規(guī)范》可得，計算公式如下：230 0 01 .0 0 0 0 .6 4 8 ( / ) 1 2 .5 6 9 ( / ) 1 5 .4 4 4 ( / )e h e h e h? ? ? ? ?。 ANSYS 代碼見附錄 C。 1q 0. 45 2 sh ??? ? ? (51) 1 ( 5)iB? ? ? ? (52) 石家莊鐵道學院 畢業(yè)設計 15 式中， B—— 坑道的寬度； I—— B 每增加 1m，圍巖壓力的增減率 (以 B=5m 為基準 )， 當 B5m 時，取 i=米， B5m 時，取 i=； qh —— 等效荷載高度值； S—— 圍巖級別； γ —— 圍巖的容重； ω —— 寬度的影響系數(shù)； 1 ( 5 ) 1. 69 miB? ? ? ? ? 1q 0. 45 2 12 .1 68sh ??? ? ? ? 根據(jù)公路隧道設計規(guī)范， Ⅵ ~Ⅴ圍巖取 qh ，Ⅰ ~Ⅲ圍巖取 2 qh 。 176。公路隧道的凈空除包括公路建筑限界外，還包括通風管道、照明設備、防災設備、監(jiān)控設備運行管理設備等附屬設備所需的空間以及富于量和施工允許誤差等 公路隧道設計規(guī)范建筑限界 的規(guī)定： (1)建筑限界高度，高速公路、一級公路取 ，該隧道為高速 公路隧道故取 (2)當設置檢修道或人行道時，不設余寬：當不設置檢修道或人行道時，應設不小于 25cm 的余寬 (3)隧道路面橫坡，當隧道為單向交通時，應取單面坡，該隧道為雙線單向故取單面坡。 Ⅱ級 圍巖 左線 ZK20+800～ ZK21+085段，共 360m； 石家莊鐵道學院 畢業(yè)設計 11 Ⅱ級 圍巖為微風化灰?guī)r，中～厚層狀，受地質構造影響較重，裂隙發(fā)育，方解石和泥炭質充填，呈塊狀鑲嵌結構。圍巖開挖后，拱部無支護時容易產(chǎn)生坍塌，側壁穩(wěn)定性較差，受斷層、褶皺影響可發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。 隧道圍巖分類 隧道范圍內(nèi)可分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 級 圍巖。其它地層以碎屑巖為主，僅局部夾有 灰?guī)r，呈非可溶巖夾可溶巖，有利于巖溶發(fā)育，其中在 ZK12 號孔就揭露到充填溶洞，但由于灰?guī)r夾層厚度薄，只能局部發(fā)育成小規(guī)模的溶洞 (隙 )。 本次勘察只在賀州方向洞口區(qū)的 ZK11 號孔的溶洞中發(fā)現(xiàn)有地下水位，水位高程為 ，位于設計路基之上，和鉆孔旁的沖溝地表水 (水位高程約 210m)聯(lián)系不大，該洞口區(qū)地下水及降雨后的沖溝地表水對隧道影響較大。由于區(qū)內(nèi)地勢陡峻，溝谷密布，巖土層透水性不佳，大氣降水多順山坡流失，少量滲入風化層的地下水多以分散滲流形式排入鄰近沖溝，不具備向較深部位滲透的構造、巖性和地貌條件，因此區(qū)內(nèi)地下水總體不豐富，水文地質條件較簡單?！?45186。巖性有紫紅色厚層砂巖、泥質砂巖、砂質頁巖，下部有含礫砂巖，中部砂質頁巖較多，巖石致密堅硬，常形成陡坡地形。原生巖石致密堅硬，地表風化后頁巖呈碎塊狀，硅質灰?guī)r及泥質灰?guī)r呈灰黃色多孔狀及黃色土狀。傾角20186。底部為灰～深灰色、灰綠色厚層狀砂巖、泥質砂巖夾中厚層狀頁巖，偶夾薄層灰?guī)r；中部為灰色，深灰色，綠色砂質頁巖，夾灰色中厚層泥質砂巖；頂部為紫紅色厚層狀泥質砂巖、砂質頁巖，偶夾薄層泥質灰?guī)r。巖石中節(jié)理發(fā)育，被方解石及炭質物充填，呈塊碎狀鑲嵌結構。其中 ZK1 ZK13 號孔揭露到強風化頁巖夾砂巖，厚 ～ ，在ZK10號孔揭露到 厚的強風化泥質砂巖?！?20176。中部為灰色、灰白色、灰綠色厚層長石石英砂巖，中細粒結構，偶含 1～ 2mm長石、石英礫，呈半滾圓～滾圓狀，原生巖石致密堅硬，地表風化較深，呈灰白色砂土狀。 坡洪積層 (Qdl+pl)： 以亞粘土混碎石為主，局部為亞粘土或塊石土，紫紅色、棕黃色等，土層均勻性差，碎石含量 2050％不等，呈稍密 中密實狀，亞粘土呈硬～可塑狀，碎 (塊 )石成分主要為砂頁巖，次棱角狀為主，少量呈次圓狀。出露地層有第四系 (Q)、侏羅系下統(tǒng)石梯組 (J1s)、泥盆系上統(tǒng)榴江組 (D3l)、中統(tǒng)郁江組 (D2y)、下統(tǒng)那高嶺組 (D1n)及蓮花山組 (D1l)。之間，傾向南東，傾角 60186。之間，傾向北西，傾角 60186。之間，傾向北西，傾角 55186。其共同特點是，剖面上斷層通過點出現(xiàn)明顯的綜合物探異常，推斷為性質不明的隱伏斷層。間，屬逆斷層，地段內(nèi)可見東盤蓮花山組 (D1l)砂巖逆沖于西盤榴江組 (D3l)灰?guī)r之上。在測區(qū)外賀州口北邊去木沖山路下的山溝中，可見該斷層影響帶的構造形跡，郁江組 (D2y)地層中的灰?guī)r被擠壓呈透鏡體并被黑色碳質泥質物充填，兩側地層明顯缺失，中泥盆統(tǒng)郁江組 (D2y)逆沖在下侏羅統(tǒng)石梯組 (J1s)之上。斷層走向近南北向，與隧道軸向近垂直。隧道區(qū)受 地質構造的影響較嚴重，