【正文】 求解方程為： 2211212202110221 aaa aaaaX ???27 86 .23445 . )55 84 .(35 0) 24 12 .335(27 86 .234 2 ?? ???????? hh ??h? 47 ?? 其 中： ?pX ???X 。 抗力集中力與摩擦力的合力 iR 按下式計算： 21 ???? ii RR 式中： ? —— 圍巖與襯 砌間的摩擦系數(shù)，此處取 ?? 。 外荷載在基本結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力 楔塊上各集中力對下一接縫的力臂分別記為 qa 、 ea 、 ga 。 襯砌幾何尺寸 內(nèi)輪廓線半徑 mr ? ， 外輪廓線半徑 mR ??? 拱軸線半徑： mRrr 1 7 )( ????? 軸線圓弧中心角： 6114106 ???? ?? 西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 半拱軸線長度 S 及分段軸長 S? 分段軸線長度： mrS ?? ?? 將半拱軸線等分為 8段，每段軸線長為 mSS 43 ??? 各分塊接縫（截面）中心幾何要素 與豎直軸夾角 i? ?3 3 5 9 7 2 2 2 ?? ?? ?6 7 1 9 4 4 4 ?? ?? ?0 0 7 9 1 6 6 7 ?? ?? ?3 4 3 8 8 8 ?? ?? ?6 7 9 8 6 1 1 2 ?? ?? ?0 1 5 8 3 3 3 ?? ?? ?3 5 1 8 0 5 5 2 ?? ?? ?6 8 7 7 7 7 ?? ?? （注：因 墻底面水平，計算襯砌內(nèi)力時用 ?908 ?? ） 接縫中心點坐標計算 mrx in 11 ???? ? mrx in 22 ???? ? mrx in 33 ???? ? mrx in 44 ???? ? mrx in 55 ???? ? 西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 mrx in 66 ???? ? mrx in 77 ???? ? mrx in 88 ???? ? mry 1 6 )c o s1( 11 ???? ? mry )c o s1( 22 ???? ? mry 4 4 )c o s1( 33 ???? ? mry )c o s1( 44 ???? ? mry 7 3 )c o s1( 55 ???? ? mry 1 0 )c o s1( 66 ???? ? mry 5 3 )c o s1( 77 ???? ? mry 9 4 )c o s1( 88 ???? ? 計算位移 單位位移 用辛普生法近似計算，按計算列表進行。 H —— 隧道埋深，指坑頂至地面的距離（ m ）。 橫斷面構(gòu)造 （ 1） 隧道橫斷面采用錨噴支護復合模筑混凝土襯砌，內(nèi)夾防排水層。當條件受限時，隧道出口至前方互通立交出口漸變段起點的距離不得小于 1000m。 在初步設(shè)計階段，通過對隧道處路線平面線形的優(yōu)化，天恒山隧道平面布置可采用分離 式（最小凈距 ）和連拱式，相應的隧道結(jié)構(gòu)采用分離式和連拱式結(jié)構(gòu)形式，分離式結(jié)構(gòu)由于左右隧道之間的施工干擾相對較小，因此，工程的施工難度較小、造價低、工期短，工程中應優(yōu)先采用。 西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 b、正常營運時為 150ppm。通過大學四年的學習，在課程設(shè)計的基礎(chǔ)上，運用學過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，結(jié)合工程實際，參考國家有關(guān)規(guī)范、標準、工程設(shè)計圖集及其他參考資料，獨立地完成所要求的設(shè)計任務。 新 奧法 施工 新奧法 是本世紀四十年代開始發(fā)展起來的，它是以噴混凝土和錨桿為主要支護手段的一種方法。在此期間發(fā)明了鑿巖機，經(jīng)過將近一個世紀的努力，發(fā)展成為今天的高效率大型多頭搖臂鉆機 ，工人們已經(jīng)從繁重的體力勞動中解放出來了。 1906~1895 年已出現(xiàn)了長 穿越阿爾卑斯山的最大鐵路隧道。 隧道的作用及 其優(yōu)點 隧道在山嶺地區(qū)可用做克服地形或高程障礙，改善線形，提高車速，縮短里程，節(jié)約燃料，節(jié)省時間，減少對植被的破壞，保護生態(tài)環(huán)境；還可用做克服落石 、坍方、雪崩、雪堆等危害。因為其在山嶺地區(qū)可用做克服地形或高程障礙，改善線形，提高車速，縮短里程，節(jié)約燃料，節(jié)省時間，減少對植被的破壞，保護生態(tài)環(huán)境；還可用做克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害。在城市可減少用地，構(gòu)成立體交叉，解決交叉路口的擁擠阻塞，疏導交通，保護環(huán)境，提高社會綜合效益。在城市可減少用地，構(gòu)成立體交叉，解決交叉路口的擁擠阻塞，疏導交通，保護環(huán)境，提高社會綜合效益。 目前最長的鐵路隧道已達 。和鉆爆開挖法完全不同的還有兩種機械 開挖法。這種方法把坑道的襯砌支護與圍巖看作是互相作用的一個整體，既發(fā)揮圍巖的自承能力，又使支護起到加固圍巖的作用。同時要系統(tǒng)的掌握設(shè)計西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 計算步驟、方法，培養(yǎng)我們分析、解決問題的能力，為以后的走上工作崗位，從事有關(guān)設(shè)計、施工等具體實踐工作奠定基礎(chǔ)。 c、發(fā)生交通阻塞時，短時間（ 20min）以內(nèi)為 300ppm。連拱式結(jié)構(gòu)施工難度較大、防水效果不易確保、工期長、造價較高，但左右隧道的間距小，道路線形好，洞外道路的占地少?！钡囊?，如該段仍采用隧道，則不滿足此要求。 （ 2） 路面采用單面橫坡，坡度 2%，路面單側(cè)設(shè)排水溝，路基中心設(shè)中心排水溝。 側(cè)向壓力 e 按均布考慮時其值為： )245(tan)2 1( 2 ctHHve ???? ? 式中： e —— 側(cè)向均布壓力（ 2/mkN ） 。單位位移的計算見下表 : 表 41 單位位移計算表 積分系數(shù) 3 7 7 3 7 (1+y)2 /I 6 2 4 Y2 /I 0 7 1 y/I 0 8 4 1 285.60 1048.14 西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 1/I 43.70 43.70 43.70 43.70 43.70 43.70 43.70 43.70 43.70 349.70 I 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ∑ d y 0 4 5 x 0 7 cosα 1 0 sinα 0 1 α 0 4 1 2 90 截面 0 1 2 3 4 5 6 7 8 注： I —— 截面慣性矩， 123bdI? ,b 取單位長度。 內(nèi)力按下式計算。 則： ????? iii RRR 2 其作用方向與抗力集中力 ?iR 的夾角 ? r c ta n ?? ?? 。 2211212101220212 aaa aaaaX ??? ) .335() ( 2 ?? ???????? hh ??h? 27 ?? 其中： ?pX ??X 西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 B、對于三、五段 551111 104 5 . 1 9 610)4 3 . 6 9 61 .5 0 0( ?? ??????? aa ?? 551212 103 5 1 .8 0 110) .4 9 7( ?? ???????? afa ?? 55222222 102 7 8 3 . 1 5 410) 2 .7 1 8( ?? ???????? afa ?? haappa ??? ?? ??????? )( 010110 510) .5 7 26 3 8 5 9 5 .5 1 2 31( ??????? hh ?? 510)7 0 2 . 8 86 4 9 7 1 8 . 7 2 9( ???? h? haapp ffa ??? ?? ??????? )( 020220 510)3 0 9 89 4 9 . 1 86 3 8 5 9 5 . 5 69 4 2 1 8 1 .0 6 8( ????????? kh ?? 510)5 5 7 9 .4 6 55127859. 91( ????? h? 以上將單位抗力及相應摩擦力產(chǎn)生的位移乘以 h? ，即為被動荷載的載位移。 西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 墻底（彈性地基上的剛性梁）位移 A、對于一、二、四、六段 單位彎矩作用下的轉(zhuǎn)角： 568 11 ??????? KI?? 主動荷載作用下的轉(zhuǎn)角： 55080 103 7 5 8 1 4 .1 0 1104 3 . 6 9 68 6 0 0 .6 6 ?? ???????? ?? ?? pp M 單位抗力及相應摩擦力作用下的轉(zhuǎn)角： 55080 106 9 8 .3 9 3104 3 .6 9 61 5 .9 8 1 ?? ???????? ???? ?? M B、對于三、五段 單位彎矩作用下的轉(zhuǎn)角： 568 11 ??????? KI?? 主動荷載作用下的轉(zhuǎn)角： 55080 106 3 8 5 9 5 . 5 6104 3 . 6 9 61 4 6 1 4 . 5 ?? ???????? ?? ?? pp M 單位抗力及相應摩擦力作用下的轉(zhuǎn)角： 55080 106 9 8 .3 0 8104 3 .6 9 61 5 .9 8 3 ?? ???????? ???? ?? M 解力法方程 襯砌矢高 ?? yf 計算力法方程的系數(shù)為： A、對于一、二、四、六段 551111 104 5 . 3 9 910)4 3 . 6 9 67 0 ( ?? ??????? aa ?? 551212 103 5 2 . 4 1 010)( ?? ???????? afa ??西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 55222222 102 7 8 6 . 2 3 410)( ?? ???????? afa ??haappa ??? ?? ??????? )( 010110 510) .1 9 23 7 5 8 1 4 .1 0 16 5 9 8 . 2 3 4( ??????? hh ?? 510)7 0 3 .5 8 53 8 2 4 1 2 .3 3 5( ???? h? haapp ffa ??? ?? ??????? )( 020220 510) 3 .1 4 63 7 5 8 1 4 . 1 0 1 8 5 1 .1 8 8( ????????? kh ?? 510)5 5 8 4 . 1 0 673 0 1 8 8 9 3 .0 6( ????? h? 以上將單位抗力及相應摩擦力產(chǎn)生的位移乘以 h? ，即為被動荷載的載位移。 經(jīng)計算得： my ?? my ?? my ?? 則： ) ( 226 ??? k?? ) ( 227 ??? k?? 08?? 各楔塊上抗力集中力 ?iR 按下式近似計算： 外iiii SR ???? ? )2( 1 ?? 西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 式中： 外iS? —— 楔塊 i 外緣長度； ?iR 的方向垂直于襯砌外緣 ，并通過楔塊上抗力圖形的形心。 作用在各楔塊上的力均列入下表 （表 21） ，各集中力均通過相應圖形的行心。 B、對于三、五段，圍巖的彈性抗力系數(shù) 36 / mkNK ?? ，襯砌材料采用 40C 混凝土，彈性模量 kPaE h ?? ，容重 3/25 mkNh ?? 。 ? —— 隧道上覆圍巖重度（ 3/mkN ） 。內(nèi)空考慮了側(cè)墻預留裝修層 5cm，拱部考 慮了施工誤差 5cm，凈高 ，并預留 20cm，拱頂部可安裝一組（兩臺）直徑Φ 1120mm 的射流風機，通訊、消防、配電洞室等在側(cè)墻部位西安科技大學 大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 另留空間。具體原因如下：第一，在初步設(shè)計階段縱斷確定后該段大埋深僅為 ，如仍按隧道考慮，則該處隧道埋深淺、隧道長、施工難度大；第二，如該段仍采用隧道方案，在 K89+992 處有一 沖溝，溝底標高位于隧道底標高和隧道頂標高之間，溝中水無法排出，且溝中水會沖刷隧道洞身，長期