【正文】 積乘以 h? 。 B、對于三、五段 表 482 單位抗力及摩擦力產(chǎn)生的載位移計(jì)算 表 （三、五） 截面 0?M （ σ h） 1/I y/I (1+y) 0?M /I 0?M y/I 0?M (1+y)/I 積分系數(shù) 4 5 6 7 8 ∑ 5700 011 65 . ???????????? ?? IME SdsIE MMhsh??? 5700 022 ???????????? ?? IyME SdsIE MMhsh??? 校核為： 5521 103 3 .7 510)( ?? ?????????? ?? 570 69 . )1( ???????????? ? I MyE Shs?? 閉合差 0?? 。由于摩擦阻力的方向 與襯砌位移的方向相反，其方向向上。 不考慮軸力的影響。 （ 3） 橫斷面右側(cè)溝槽設(shè)弱電纜及消防配水管，左側(cè)溝槽設(shè)強(qiáng)電電纜。 在初步設(shè)計(jì)階段，通過天恒山隧道的地質(zhì)鉆探了解到天恒山隧道地面線以下 30— 40m 為亞粘土，在亞粘土下為細(xì)紗。 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2章 設(shè)計(jì)要求 技術(shù)要求 主 要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 隧道設(shè)計(jì)按遠(yuǎn)期交通量（ 2030 年交通量值）設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)速度與凈空 （ 1）設(shè)計(jì)速度 隧道幾何線形，斷面凈空按 120km/h 設(shè)計(jì)。一種是用于軟土地層的盾構(gòu)機(jī)，發(fā)明于 1818 年，經(jīng)過一個半世紀(jì)的不斷改進(jìn)，已經(jīng)從手工開挖式盾構(gòu)發(fā)展到機(jī)械化乃至全機(jī)械 化盾構(gòu)，能廣泛用于各種復(fù)雜的軟土地層的掘進(jìn)。在江河、海峽、港灣地區(qū)，可不影響水路通航。 公路隧道近些年在高等級公路中應(yīng)用廣泛。隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，隧道也越來越多。但消耗功率較大，設(shè)備成本較高，技術(shù)上還未達(dá)到十分成熟的程度。 洞內(nèi)環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn) （ 1）隧道內(nèi)一氧化碳 CO允許濃度： a、隧道內(nèi)工作人員休息室和控制人員長期停留的工作間為 24ppm。具體原因如下：第一，在初步設(shè)計(jì)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(biāo)高位于隧道底標(biāo)高和隧道頂標(biāo)高之間，溝中水無法排出，且溝中水會沖刷隧道洞身，長期沖刷會破壞隧道洞身的穩(wěn)定性；第三，根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（送審稿 版）第 條第 2點(diǎn)“隧道出口前方互通式立體交叉間的距離應(yīng)滿足一系列出口預(yù)告標(biāo)志的需要。 ? —— 隧道上覆圍巖重度（ 3/mkN ） 。 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(yīng)圖形的行心。 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(yīng)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(yīng)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(jì)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(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(yīng)摩擦力產(chǎn)生的位移乘以 h? ，即為被動荷載的載位移。 則： ????? iii RRR 2 其作用方向與抗力集中力 ?iR 的夾角 ? r c ta n ?? ?? 。單位位移的計(jì)算見下表 : 表 41 單位位移計(jì)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(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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。 （ 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。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。同時要系統(tǒng)的掌握設(shè)計(jì)西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 計(jì)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(jì)、施工等具體實(shí)踐工作奠定基礎(chǔ)。和鉆爆開挖法完全不同的還有兩種機(jī)械 開挖法。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(dǎo)交通，保護(hù)環(huán)境，提高社會綜合效益。因?yàn)槠湓谏綆X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(hù)生態(tài)環(huán)境；還可用做克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害。 1906~1895 年已出現(xiàn)了長 穿越阿爾卑斯山的最大鐵路隧道。 新 奧法 施工 新奧法 是本世紀(jì)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(hù)手段的一種方法。 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 b、正常營運(yùn)時為 150ppm。當(dāng)條件受限時，隧道出口至前方互通立交出口漸變段起點(diǎn)的距離不得小于 1000m。 H —— 隧道埋深，指坑頂至地面的距離（ m ）。 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 。 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(jì)算： 21 ???? ii RR 式中： ? —— 圍巖與襯 砌間的摩擦系數(shù)，此處取 ?? 。 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(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)算襯砌內(nèi)力時用 ?908 ?? ） 接縫中心點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算 mrx in 11 ???? ? mrx in 22 ???? ? mrx in 33 ???? ? mrx in 44 ???? ? mrx in 55 ???? ? 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)算位移 單位位移 用辛普生法近似計(jì)算，按計(jì)算列表進(jìn)行。 橫斷面構(gòu)造 （ 1） 隧道橫斷面采用錨噴支護(hù)復(fù)合模筑混凝土襯砌，內(nèi)夾防排水層。 在初步設(shè)計(jì)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(yīng)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(yīng)優(yōu)先采用。通過大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，在課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用學(xué)過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，結(jié)合工程實(shí)際，參考國家有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、工程設(shè)計(jì)圖集及其他參考資料，獨(dú)立地完成所要求的設(shè)計(jì)任務(wù)。在此期間發(fā)明了鑿巖機(jī)，經(jīng)過將近一個世紀(jì)的努力，發(fā)展成為今天的高效率大型多頭搖臂鉆機(jī) ，工人們已經(jīng)從繁重的體力勞動中解放出來了。 隧道的作用及 其優(yōu)點(diǎn) 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(hù)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(dǎo)交通，保護(hù)環(huán)境，提高社會綜合效益。 目前最長的鐵路隧道已達(dá) 。這種方法把坑道的襯砌支護(hù)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(hù)起到加固圍巖的作用。 c、發(fā)生交通阻塞時，短時間（ 20min）以內(nèi)為 300ppm。”的要求，如該段仍采用隧道，則不滿足此要求。 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 ） 。 內(nèi)力按下式計(jì)算。 2211212101220212 aaa aaaaX ??? ) .335()