【正文】 光面爆破施工，可以減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，增強(qiáng)圍巖的自承能力，特別是在不良地質(zhì)條件下效果更為顯著，不僅可以減少危石和支護(hù)的工程量，而且保證了施工的安全；由于光面爆破使開(kāi)挖面平整，巖石無(wú)破碎，減少了裂隙，這樣可以大大減少超欠挖量。注:此處縱筋即為受力筋。由于本隧道的圍巖分級(jí)為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)。為防止錨桿和圍巖一起塌落，錨桿的長(zhǎng)度必須大于松動(dòng)區(qū)厚度，而且有一定的安全度，即要求：。（滿足要求）噴層厚度t： ()式中：。（2）計(jì)算， ： ： 將，,代入通過(guò)Excel表格試算得：，將帶入，的表達(dá)式反求出。由此得： （）此外，考慮錨桿內(nèi)端分布力，則有： （）、： （）當(dāng)錨桿內(nèi)端位于塑性區(qū)之內(nèi)，且在松動(dòng)區(qū)之外時(shí)，有錨桿時(shí)的最大松動(dòng)半徑為： （）當(dāng)錨桿內(nèi)端位于松動(dòng)區(qū)時(shí)則有： （）有錨桿時(shí)洞壁位移： （） （）對(duì)于點(diǎn)錨式錨桿，可按錨桿與圍巖的共同變形理論獲得錨桿的軸力與內(nèi)外位移： （） （） （）式中：；；；由于錨桿是集中荷載，其圍巖變位實(shí)際上是不均勻的，在加錨桿的洞壁處位移量最小，如果錨桿設(shè)有托板，則錨端還會(huì)有局部承壓變形，因此在計(jì)算錨桿拉力時(shí)應(yīng)乘以一個(gè)小于1的安全系數(shù)，即： （）其中k與巖質(zhì)和錨桿間距有關(guān)，巖質(zhì)差時(shí)取。由于，所以: （）式中：隧道寬度（m）。，得： m～, 所以V級(jí)圍巖為淺埋（2）IV級(jí)圍巖深埋和淺埋的分界，按荷載等效高度值，并結(jié)合地質(zhì)條件、施工方法等因素綜合判定。Ⅲ、Ⅱ類圍巖由初期支護(hù)受力，二次襯砌按構(gòu)造要求設(shè)計(jì)，作為安全儲(chǔ)備。： （滿足要求） 基底合力偏心矩驗(yàn)算設(shè)作用于基底的合力法向分力為，其對(duì)墻趾的力臂為，合力偏心距為，則：合力在中心線的右側(cè)。根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG－2004），土壓力為： （）式中： 土壓力；地層重度；側(cè)壓力系數(shù)；墻背土體破裂角；洞門墻計(jì)算條帶寬度，取b=1m；土壓力計(jì)算模式不確定系數(shù)，可取。（《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG－2004）的規(guī)定，并應(yīng)符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。 端墻式洞門簡(jiǎn)圖 洞門構(gòu)造要求按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG2004），洞門構(gòu)造要求為：（1）。 隧道襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D702004）規(guī)定，隧道的內(nèi)輪廓拱部為單心半圓=570cm，側(cè)墻為大半徑圓弧=820cm，仰拱圓弧半徑=1500cm，仰拱與側(cè)墻間用一個(gè)小半徑圓弧連接=100cm。 隧道橫斷面設(shè)計(jì)原則隧道橫斷面設(shè)計(jì)原則如下所示：（1）隧道限界高度高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路取5m；三、。（2）地質(zhì)條件很差時(shí)，特長(zhǎng)隧道的位置應(yīng)控制路線走向，以避免不良地質(zhì)地段；長(zhǎng)隧道的位置亦盡可能避開(kāi)不良地質(zhì)地段，并與隧道的走向綜合考慮；中、短隧道可服從路線走向。（2）圍巖特征全—強(qiáng)風(fēng)細(xì)化沙夾泥巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，多呈微張狀，局部泥質(zhì)充填，呈碎石狀松散結(jié)構(gòu)—塊石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。 隧道圍巖分類隧道圍巖類別的劃分，原則上按《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTJ064─98)進(jìn)行，根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)調(diào)繪，結(jié)合鉆探、巖土測(cè)試及淺層地震縱波波速值等綜合分析，可劃分為Ⅱ、Ⅲ、IV類圍巖?！?8176。～30176?！６醋呦蚺c巖層走向夾角為1176。在進(jìn)出洞口段及左線中部，地形條件差、地質(zhì)條件復(fù)雜，洞頂板厚度薄，為第四系沖洪積、殘坡積土層及強(qiáng)～弱風(fēng)化層，受構(gòu)造作用影響，巖層破碎，呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，施工建設(shè)條件差，劃分為Ⅱ類圍巖；塊石碎石狀結(jié)構(gòu)狀頁(yè)巖，劃分為Ⅲ類圍巖；在洞身頂覆蓋層較厚段，為強(qiáng)～微風(fēng)化頁(yè)巖，巖體相對(duì)完整，呈塊狀砌體結(jié)構(gòu)，劃分為Ⅳ類圍巖。RQD=60%。（3）根據(jù)公路等級(jí)和設(shè)計(jì)速度的確定車道數(shù)和建筑限界。（2）余寬設(shè)置當(dāng)設(shè)置檢修道和人行道時(shí)，不設(shè)余寬；當(dāng)不設(shè)置檢修道或人行道時(shí)，應(yīng)設(shè)不小于25cm的余寬。兩車道的100km/，詳圖見(jiàn)設(shè)計(jì)A3圖紙1。（2）洞門墻應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置伸縮縫、沉降縫和泄水孔；洞門墻的厚度可按計(jì)算或結(jié)合其他工程類比確定。 洞門墻設(shè)計(jì)參數(shù)仰坡坡率計(jì)算摩擦角容重基底摩擦系數(shù)基底控制壓應(yīng)力(Mpa)1：70251：60241：15020~1：43~4518~1：38~4017~ 洞門墻主要驗(yàn)算規(guī)定墻身截面荷載效應(yīng)值 ≤結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值（按極限狀態(tài)算）墻身截面荷效應(yīng)值 ≤結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值(按極限狀態(tài)計(jì)算)墻身截面偏心距≤倍截面厚度滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù)≥基底應(yīng)力σ≤地基容許承載力傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)≥基底偏心距巖石地基≤B/5～B/4；土質(zhì)地基≤B/6 洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算參數(shù)計(jì)算參數(shù)如下：（1）邊、仰坡坡度1：；（2）仰坡坡角，；（3）地層容重kN/m3（4）地層計(jì)算摩擦角；（5）；（6）基底控制應(yīng)力。把數(shù)據(jù)代入各式，得：由三角函數(shù)關(guān)系可得：。計(jì)算結(jié)果滿足要求。根據(jù)公路使用要求，隧道圍巖地質(zhì)條件和施工條件，按照按照《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D702004）中襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定，按新奧法原理設(shè)計(jì)，該公路隧道應(yīng)采用復(fù)合式襯砌，即由初期支護(hù)和二次襯砌及中間夾防水層組合而成的襯砌形式，其中初期支護(hù)采用噴、錨、網(wǎng)、鋼架支護(hù)。 m m ～ m,所以IV級(jí)圍巖為深埋。換算為作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的均布荷載為： （）作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的水平側(cè)壓力為： ， （）側(cè)壓力視為均布?jí)毫r(shí)： （）埋深H小于或等于等效荷載高度時(shí)，荷載視為垂直均布荷載 查得計(jì)算參數(shù)：kN/m3 H=13垂直均布?jí)毫?MPa 側(cè)向壓力MPa 圍巖計(jì)算摩擦角，取50176。 加錨區(qū)與非加錨區(qū)洞壁圍巖位移比較由Q即能算出，即： （）式中：e、i分別為錨桿的橫向和縱向間距。洞壁位移為：（3）錨桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算為讓錨桿充分發(fā)揮作用，應(yīng)使錨桿應(yīng)力盡量接近錨桿的抗拉強(qiáng)度，并有一定的安全系數(shù)。m即，cm25cm。 （）代入數(shù)據(jù)得： （滿足要求）錨桿間距e，i應(yīng)滿足下列要求：， （） （滿足要求）此條件能保持錨桿有一定的實(shí)際的加固區(qū)厚度，并防止錨桿間的圍巖發(fā)生塌落，此外的合理選擇還應(yīng)使噴層具有適當(dāng)?shù)暮穸?，這樣才能發(fā)揮噴層作用?？紤]到Ⅴ級(jí)圍巖破碎成洞條件差。[ 裂縫計(jì)算 ]計(jì)算結(jié)論:經(jīng)過(guò)4次計(jì)算,達(dá)到各點(diǎn)設(shè)定抗力條件和法向位移一致! 軸向力 彎矩 圍巖抗力 實(shí)配鋼筋 裂縫寬度 拉筋應(yīng)力 Nk Mk (單側(cè)) Wmax stress (kN) () (kPa) (mm) (MPa) 底拱(從中心向左等分10段): 0 4D36 1 4D36 2 4D36 3 4D36 4 4D36 5 4D36 6 4D36 7 4D36 8 4D36 9 4D36 10 4D36 側(cè)底圓角(從右向左等分10段): 0 4D36 1 4D36 2 4D36 3 4D36 4 4D36 5 4D36 6 4D36 7 4D36 8 4D36 9 4D36 10 4D36 側(cè)墻(從底向上等分10段): 0 4D36 1 4D36 2 4D36 3 4D36 4 4D36 5 4D36 6 4D36 7 4D36 8 4D36 9 4D36 10 4D36 側(cè)頂圓角(從側(cè)拱腳向右等分10段): 0 4D36 1 4D36 2 4D36 3 4D36 4 4D36 5 4D36 6 4D36 7 4D36 8 4D36 9 4D36 10 4D36 頂拱(從拱腳向拱頂?shù)确?0段): 0 4D36 1 4D