【正文】 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 最大軸力結(jié)點 24軸力 剪力 彎矩 位移 最大剪力結(jié)點 17軸力 剪力 彎矩 位移 最大彎矩結(jié)點 29軸力 剪力 彎矩 位移 （ 3）隧道 III 級圍巖， 深 埋： ?q 2mKN ?e 2mKN 隧道襯砌材料如下 混凝土標號 彈性模量 E(kN/m2，Mpa) 慣性模量 I(m4/m) 截面積 A(m2/m) 25號 小林子沖 1號隧道工程設(shè)計 第 31 頁 共 82 頁 圖 軸力分析圖 圖 剪力分析圖 小林子沖 1號隧道工程設(shè)計 第 32 頁 共 82 頁 圖 彎矩分析圖 表 433 內(nèi)力及位移 結(jié)點編號 X 坐標 Y 坐標 軸力 (kN) 剪力 (kN) 彎矩 (kN/m) 位移 (m) 1 2 3 4 5 6 7 15 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 小林子沖 1號隧道工程設(shè)計 第 33 頁 共 82 頁 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 小林子沖 1號隧道工程設(shè)計 第 34 頁 共 82 頁 63 64 最大軸力結(jié)點 24軸力 剪力 彎矩 位移 最大剪力結(jié)點 17軸力 剪力 彎矩 位移 最大彎矩結(jié)點 29軸力 剪力 彎矩 位移 配筋及安全評價 V級圍巖最大正彎矩配筋及評價 配筋計算 : ⑴ 、結(jié)構(gòu)承受最 大正彎矩的配筋計算： 矩形截面的配筋計算：由表得 M =1508927 mN? N =3766310N 取 b=1000mm h=600mm 3539。復合式襯砌具有較高的結(jié)構(gòu)承載能力、耐久性和防水性能，是由內(nèi)外兩層襯砌組合而成，第一層稱為初期支護，第二層為二次襯砌，初期支護與二次襯砌之間夾防水層。 洞門墻厚度由工程類比法取 ，基底埋置石質(zhì)地基的深度為 。 小林子沖 1號隧道工程設(shè)計 第 8 頁 共 82 頁 洞門設(shè)計原則 根據(jù)隧道進出口地形和工程地質(zhì)條件，結(jié)合開挖邊仰坡的穩(wěn)定性及洞口排水需要，選用經(jīng)濟、美觀并有利于視線誘導的洞門形式；在考慮盡量少刷坡和隧道 “ 早進洞、晚出洞 ” 的原則確定洞門位置。 各圓弧半徑如下 R1=， R2=911cm，R3=100cm， R4=。節(jié)理發(fā)育程度 46 條 /m，節(jié)理面局部呈弧形、較光滑，有褐黃色鐵錳質(zhì)浸染，以第 3 組最發(fā)育，呈微張開 閉合狀。 K72+850K73+185 段主要為粉砂質(zhì)板巖，次級小向斜軸線走向北東，核部與路線相交于 K73+000 附近，次級小背斜軸線走向北東，核部與路線相交于K73+100 附近。偏壓不明顯。隧道橫斷面設(shè)計進行了建筑限界和襯砌內(nèi)輪廓的擬定。地形坡度 30176。洞頂上覆圍巖厚度 30～ 70m，沖溝內(nèi)均無地表水流分布。節(jié)理發(fā)育程度 46條 /m， 182∠ 57176。“隧道建筑限界”是為了保證隧道內(nèi)各種交通正常運行與安全，而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間范圍。為了保護巖土體的穩(wěn)定性和使車輛不受崩塌等威脅。 進口 洞門附近為Ⅴ級圍巖，地質(zhì)條件 較差，設(shè)計采用端墻式洞門，定為仰斜式墻身，坡度為 1:。行車道中線隧道中線 進口洞門 成果圖 圖 隧道洞門正視圖 圖 隧道洞門俯視圖 圖 隧道洞門側(cè)視圖 小林子沖 1號隧道工程設(shè)計 第 14 頁 共 82 頁 行車道中線隧道中線1:1:150洞門擋塊 漿砌片石 出口 洞門受力計算 資料準備 由于出口段采用的是削竹式洞門，受力及驗算部分重點為明洞襯砌的襯砌強度驗算，出口明洞段與暗洞段相接段為Ⅴ級圍巖段，所以明洞襯砌采用Ⅴ級圍巖淺埋段襯 砌加厚處理，原Ⅴ級圍巖段總襯砌厚度為 80cm（二襯厚度 55cm，初襯 25cm），明洞襯砌為 65cm。 側(cè)向壓力 e 按均布考慮時其值為： )245(tan)2 1( 2 ctHHe ?? ??? （ 46） e 側(cè)向均布壓力（ 2/mkN ）； tH 隧道高度（ m）； 圍巖計算摩擦角 （ 4）當隧道埋深（ H)大于等效荷載高 度 hq 而小于等于分界深度 時 為便于計算，假定 圍巖 中形成的破裂面是一條與水平成 ? 角的斜直線， EFGH 巖土體下沉，帶動量 兩 測三棱土體（ FDB 和 ECA）下沉，整個土體 ABCD 下沉時，又要受到為擾動巖土的阻力；斜線 AC 或 BD 是假定的破裂面，分析時考慮內(nèi)聚力 C，并采用了計算摩擦角 ? ；另一滑面 FH 或 EG 則并非破裂面，因此，滑面阻力要小于破裂 面的阻力，若該滑面的摩擦角為 ? ，則 ? 值應小于 ? 值 。 荷載視為均布壓力，按下式計算 : hq ?? （ 412） 式中： h塌落拱高度 表 41 水平壓力計算表如下 圍巖級別 Ⅰ 、 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 水平均布壓力 e 0 (～ )q (～ )q (～ )q 圍巖壓力的計算 （ 1）對于 III 級圍巖 當 ?h ，為超淺埋隧道，荷載視為均布垂直壓力，按下式計算： Hq ?? = = KN/m2 式中 q —— 垂直均布壓力（ KN/m2）； ? —— 隧道上覆圍巖重度（ KN/m3） H —— 隧道埋深（ m），指隧道頂至地面的距離 側(cè)壓力 e =γ (H +tH21 ) tan2 (450 2c? ) = ???????? ??????? ??? 2 ?? =2mKN 式中： e:側(cè)向均布壓力（2mKN） 小林子沖 1號隧道工程設(shè)計 第 18 頁 共 82 頁 Ht :隧道高度（ ） Φ c:圍巖計算磨擦角Φ c=550 當 ＜ h ＜ 為淺埋 此時 c? =55o ? = c? = 440 ????? ?? ???? tantan tan)1(t a ntantan2cccc ? ? a n43t a n43t a n143t a n43t a n 2 ????????? (β為破裂面與水平面角 ） λ = ? ??????? ?? t a nt a n)t a n(t a nt a n1t a n t a nt a n cc c ??? ? (λ : 側(cè)壓力系 數(shù) ) λ = a. 當 H=Hmax = 時 ???????? ?? ??? ta n1 eBHHq =2m/ KN??????? ???? q:作用在支護結(jié)構(gòu)上的均布荷載 2/mKN Bt :隧道寬度 水平側(cè)壓力： ??He ?1 = ?? = 2/mKN ??he ?2 = ? ? 6 ??? = 2/mKN b . 當 H為 Hmin = 時 ???????? ?? ??? ta n1eBHHq 小林子沖 1號隧道工程設(shè)計 第 19 頁 共 82 頁 = ?????? ???? = 2/mKN ??He ?1 = ?? = 2/mKN ??he ?2 = ? ? 2 ??? = 2/mKN 當 H＞ 時為深埋隧道 此時 hq ?? （ h— 為塌落拱高度） = ? = 2/mKN 水平均布壓力 ＜ e＜ 取 e= = = 2/mKN （ 2）對于Ⅳ級圍巖 當 ? 時 ，為超淺埋隧道，荷載視為均布垂直壓力，按下式計算： Hq?? = ? =式中 q —— 垂直均布壓力（ KN/m2）； ? —— 隧道上覆圍巖重度（ KN/m3） H —— 隧道埋深（ m），指隧道頂至地面的距離。 右 線 出 口洞門 成果圖 圖 隧道洞門正視圖 圖 隧道洞門俯視圖 小林子沖 1號隧道工程設(shè)計 第 15 頁 共 82 頁 )]5(1[ 1 ????? ? Bih s10 %1:0.565150設(shè)計標高開挖線仰拱回填5 0 c m 厚粘土隔水層夯填土回填長管棚1069 1 6 4 4 . 2明洞襯砌洞門結(jié)構(gòu)1:0.1φ2 2 砂漿錨桿L=, 仰拱回填仰拱回填4 2 . 5 c m 厚耕植土保護層白色瓷磚貼面 圖 隧道洞門側(cè)視圖 公路隧道作為道路工程永久性構(gòu)筑物，其建成后需要能適應長期營運。