魏家山隧道洞深橫斷面及iv級(jí)圍巖襯砌設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-04-05 08:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 被，妥善處理?xiàng)壴臀鬯? 隧道設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (1) 公路等級(jí)：雙向四車道高速公路 (2) 隧道設(shè)計(jì)速度： 80km/h 5 (3) 隧道建筑限界見表 21 和圖 21 (4) 隧道路面橫坡：單向坡 2% (直線段 ) ,超 高不大于177。 4%。 (5) 隧道內(nèi)最大縱坡：177。 3%；最小縱坡：177。 %。 (6) 洞內(nèi)路面設(shè)計(jì)荷載：公路－ I 級(jí)。 (7) 隧道防水等級(jí)：一級(jí)；二次襯砌砼抗?jié)B等級(jí)不小于 S6。 參見 公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范： 隧道橫斷面設(shè)計(jì) 隧道襯砌斷面擬定為：直墻拱結(jié)構(gòu)形式。 本高速公路位于 魏家 山區(qū)，取設(shè)計(jì)時(shí)速為 hkmVk /80? ，則建筑限界高度 H＝ 。且當(dāng) hkmVk /80? 時(shí)，檢修 道 J 的寬 度 不宜 小 于 ，取mJJ ?? 右左 ，檢修道高度 mhmh RL , ?? ,余寬 mC ? 。取行車道寬度 W=179。 2＝ ，側(cè)向?qū)挾葹椋?mLmL RL , ?? ，建筑限界頂角寬度為： mEmE RL , ?? ,隧道路面橫坡：單向坡 2% (直線段 ) ,超高不大于177。 4%。隧道內(nèi)最大縱坡：177。 3%；最小縱坡：177。 %,本處取 2％。具體建筑限界見表 21和圖 21 所示。 表 21 隧道建筑限界 由《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D702021） 有：上、下行分離式獨(dú)立雙洞的公路隧道之間應(yīng)設(shè)置橫向通道。設(shè)置一處人行橫道即可，人行橫通道的斷面建筑限界如下圖二所示。 故：隧道限界凈寬為： ； 其中：行車道寬度： W=179。 2＝ ； 項(xiàng) 目 凈寬 (m) 凈高 (m) 行車道 (m) 側(cè)向?qū)挾?(m) 檢修道 (m) 主洞 179。 2 + 179。 2 緊急停車帶 / / / 車行橫通道 / / / 人行橫通道 / / / 6 側(cè)向?qū)挾葹椋?mLmL RL , ?? ； 檢修道寬度： mJJ ??右左； 隧道限界凈高： 5m； 內(nèi)輪廓形式：單心圓 R=； 凈高： ； 凈寬： ； 向外取襯砌厚度 ，則：隧道開挖寬度 mBt ? ；隧道開挖高度：mHt ? , 圖 21 隧道主洞建筑限界 7 圖 22 隧道內(nèi)輪廓線 8 第三章 初期支護(hù)與二次襯砌設(shè)計(jì) 目前國內(nèi)外關(guān)于隧道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大都采用工程類比經(jīng)驗(yàn)方法。 初期支護(hù)設(shè)計(jì) 查看 《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D702021），則： 由 有：公路隧道應(yīng)作襯砌，根據(jù)隧道圍巖地質(zhì)條件、施工條件和使用要求可分別采用噴錨襯砌、整體式襯砌、復(fù)合式襯砌。高速公路應(yīng)采用復(fù)合式襯砌。 有：復(fù)合式襯砌是由初期支護(hù)和二次襯砌及中間夾放水層組合而成的襯砌形式。 復(fù)合式襯砌設(shè)計(jì)應(yīng)復(fù)合下列規(guī)定： (1) 初期支護(hù)宜采用錨噴支護(hù)，即由噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼架等支護(hù)形式單獨(dú)或組合使用，錨桿支護(hù)宜采用全長粘結(jié)錨桿。 (2 )二次襯砌宜采用模筑混凝土或模筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，襯砌截面宜采用連 接圓順的等厚襯砌斷面，仰拱厚度宜與拱墻厚度相同。 由 有：復(fù)合式襯砌可采用工程類比法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過理論分析進(jìn)行驗(yàn)算。初期 支護(hù)及二次襯砌的支護(hù)參數(shù)可參照表 選用。 由表 ，對(duì)于Ⅲ級(jí)圍巖，有：初期支護(hù)：拱部、邊墻的噴射混凝土厚度為 8～ 12cm，拱、墻錨桿長度為 ～ ，間距 ～ ；鋼筋網(wǎng)：局部 @25179。 25；二次襯砌厚度：拱、墻混凝土厚度為 35cm。本隧道大部分地段為深埋隧道。深埋隧道外層支護(hù)，根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，采用錨噴支護(hù)，錨桿采用水泥砂漿全長粘結(jié)錨桿， 規(guī)格 F22179。 2500mm，間距 ～ ，錨噴混凝土厚度 120mm；鋼筋網(wǎng)：局部 @25179。 25。 二次襯砌設(shè)計(jì) 圍巖穩(wěn)定性 一般 ， 采用 Ⅳ 級(jí)圍巖， 二襯作為安全儲(chǔ)備，按構(gòu)造要求設(shè)計(jì)，采用 曲 墻式襯砌，拱頂采用單心圓。取襯砌中線為計(jì)算線，則：隧道計(jì)算寬度為 ，計(jì)算高度為 。 圍巖荷載計(jì)算 洞身襯砌結(jié)構(gòu)上的荷載主要考慮永久作用及圍巖約束襯砌變形的彈性反力。作用在洞身襯砌上的永久作用包括結(jié)構(gòu)自重、垂直壓力及側(cè)向壓力、墻背彈性反力、土壓力等。 在 Ⅳ 級(jí)圍巖中，深埋隧道的圍巖壓力為松動(dòng)荷載 時(shí)， 9 ???ttBH 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的垂直均布?jí)毫Γ? hq ?? ? ??? sh 其中： s=4， 為安全起見，取 ?? , B5m,取 i＝ ， 7 0 )()5(1 ???????? Bi? ， 21 mKNhq s ???????? ? ???, 荷載等效高度： mqhq 1 ??? ?, 深、淺埋隧道分界深度： mHmhH qp ??????? ,故為深埋隧道。 根據(jù)《隧規(guī)》 規(guī)定 ，水平壓 的 力按表 31 查?。? 表 31 水平壓力取值參數(shù) 圍巖級(jí)別 Ⅰ ～ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 水平均部壓力 0 ﹤ (～ )q (～ )q (～ )q 水平均布圍巖壓力 : mKNe ???。 頂拱和邊墻的厚度均為 ，寬度為 ，跨度 l＝ ，拱的矢高 f＝ ，垂直均布?jí)毫?mKNq ?，側(cè)向均布?jí)毫?mKNe ?襯砌選用 C30 混凝土，其彈性模量 E=31GPa. 襯砌內(nèi)力計(jì)算 (1)計(jì)算模型 10 圖 31 雙線洞身二次襯砌深埋結(jié)構(gòu)計(jì)算模型 （ 2） 襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖 圖 32 雙線洞身二次襯砌深埋結(jié)構(gòu)計(jì)算軸力圖 11 圖 33 雙線洞身二次襯砌深埋結(jié)構(gòu)計(jì)算彎矩圖 圖 34 二次襯砌深埋結(jié)構(gòu)計(jì)算剪力圖 12 圖 35 二次襯砌深埋結(jié)構(gòu)軸力圖（ kN） 圖 36 二次襯砌深埋結(jié)構(gòu)彎矩圖（ kN178。 m） 13 （ 3）結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果詳見表 32 表 32 單元內(nèi)力結(jié)果計(jì)算書 單元 軸力（ kN） 彎矩（ kN178。 m） 剪力（ kN） 1 2
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