【文章內(nèi)容簡介】 0 = 傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = (kNm) (三) 地基應力及偏心距驗算基礎為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應力作用于基礎底的總豎向力 = (kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=(kNm)基礎底面寬度 B = (m) 偏心距 e = (m)基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離 Zn = (m)基底壓應力: 趾部= 踵部=(kPa)最大應力與最小應力之比 = / = 作用于基底的合力偏心距驗算滿足: e= = * = (m) 墻趾處地基承載力驗算滿足: 壓應力= = (kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足: 壓應力= = (kPa)地基平均承載力驗算滿足: 壓應力= = (kPa)(四) 墻趾板強度計算墻趾板懸挑長度過小，程序不進行墻趾板強度計算!(五) 墻踵板強度計算標準值: 作用于基礎底的總豎向力 = (kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=(kNm)基礎底面寬度 B = (m) 偏心距 e = (m)基礎底面合力作用點距離趾點的距離 Zn = (m)基礎底壓應力: 趾點= 踵點=(kPa)設計值: 作用于基礎底的總豎向力 = (kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=(kNm)基礎底面寬度 B = (m) 偏心距 e = (m)基礎底面合力作用點距離趾點的距離 Zn = (m)基礎底壓應力: 趾點= 踵點=(kPa)[踵板根部]截面高度: H39。 = (m)截面彎矩: M = (kNm)縱向受拉鋼筋：As = (mm2) Asmin = (mm2)截面剪力: Q = (kN)剪力設計值 = (kN) (kN)，可不進行斜截面抗剪承載力驗算，箍筋取構造配筋：Av = (mm2/mm)。截面彎矩: M(標準值) = (kNm)最大裂縫寬度：δfmax = (mm)。(六) 立墻截面強度驗算[距離墻頂 (m)處]截面高度 H39。 = (m)截面彎矩 M = (kNm)截面彎矩 M(標準值) = (kNm)剪力設計值 = (kN) (kN)，可不進行斜截面抗剪承載力驗算，箍筋取構造配筋：Av = (mm2/mm)。最大裂縫寬度：δfmax = (mm)。[距離墻頂 (m)處]截面高度 H39。 = (m)截面剪力 Q = (kN)截面彎矩 M = (kNm)截面彎矩 M(標準值) = (kNm)縱向受拉鋼筋構造配筋：As = (mm2)轉(zhuǎn)換為斜鋼筋: As/cosα = 1953(mm2)剪力設計值 = (kN) (kN)，可不進行斜截面抗剪承載力驗算，箍筋取構造配筋：Av = (mm2/mm)。最大裂縫寬度：δfmax = (mm)。[距離墻頂 (m)處]截面剪力 Q = (kN)截面彎矩 M = (kNm)截面彎矩 M(標準值) = (kNm)縱向受拉鋼筋：As = (mm2) Asmin = (mm2)剪力設計值 = (kN) (kN)，可不進行斜截面抗剪承載力驗算，箍筋取構造配筋：Av = (mm2/mm)。最大裂縫寬度：δfmax = (mm)。[距離墻頂 (m)處]截面高度 H39。 = (m)截面剪力 Q = (kN)截面彎矩 M = (kNm)截面彎矩 M(標準值) = (kNm)縱向受拉鋼筋：As = (mm2) Asmin = (mm2)轉(zhuǎn)換為斜鋼筋: As/cosα = 6395(mm2)剪力設計值 = (kN) (kN)，可不進行斜截面抗剪承載力驗算，箍筋取構造配筋：Av = (mm2/mm)。最大裂縫寬度：δfmax = (mm)。 ================================================= 各組合最不利結果=================================================(一) 滑移驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力 = (kN),滑移力 = (kN)。滑移驗算滿足: Kc = 滑動穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(組合1)滑動穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = (kN) (二) 傾覆驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗傾覆力矩 = (kNM),傾覆力矩 = (kNm)。傾覆驗算滿足: K0 = 滑動穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(組合1)傾覆穩(wěn)定方程滿足: 方程值 = (kNm) (三) 地基驗算作用于基底的合力偏心距驗算最不利為：組合1(組合1)作用于基底的合力偏心距驗算滿足: e= = * = (m)墻趾處地基承載力驗算最不利為：組合1(組合1)墻趾處地基承載力驗算滿足: 壓應力= = (kPa)墻踵處地基承載力驗算最不利為：組合1(組合1)墻踵處地基承載力驗算滿足: 壓應力= = (kPa)地基平均承載力驗算最不利為：組合1(組合1)地基平均承載力驗算滿足: 壓應力= = (kPa)(四) 墻趾板強度計算墻趾板懸挑長度過小，程序不進行墻趾板強度計算!(五) 墻踵板強度計算[踵板根部]截面高度: H39。 = (m)抗彎配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面彎矩: M = (kNm)配筋面積: As = 7669(mm2)抗剪配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面剪力: Q = (kN)配筋面積: Av = (mm2/m)裂縫計算最不利結果：組合1(組合1)裂縫寬度: w = (mm)(六) 立墻截面強度驗算[距離墻頂 (m)處]截面高度 H39。 = (m)抗彎配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面彎矩: M = (kNm)配筋面積: As = 1607(mm2)抗剪配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面剪力: Q = (kN)配筋面積: Av = (mm2/m)裂縫計算最不利結果：組合1(組合1)裂縫寬度: w = (mm)[距離墻頂 (m)處]截面高度 H39。 = (m)抗彎配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面彎矩: M = (kNm)配筋面積: As = 1953(mm2)抗剪配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面剪力: Q = (kN)配筋面積: Av = (mm2/m)裂縫計算最不利結果：組合1(組合1)裂縫寬度: w = (mm)[距離墻頂 (m)處]截面高度 H39。 = (m)抗彎配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面彎矩: M = (kNm)配筋面積: As = 3280(mm2)抗剪配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面剪力: Q = (kN)配筋面積: Av = (mm2/m)裂縫計算最不利結果：組合1(組合1)裂縫寬度: w = (mm)[距離墻頂 (m)處]截面高度 H39。 = (m)抗彎配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面彎矩: M = (kNm)配筋面積: As = 6395(mm2)抗剪配筋面積最大值結果：組合1(組合1)截面剪力: Q = (kN)配筋面積: Av = (mm2/m)裂縫計算最不利結果：組合1(組合1)裂縫寬度: w = (mm)經(jīng)過理正軟件驗算得到擋土墻尺寸是符合安全穩(wěn)定的要求。同理類比我們可以同樣的方法驗算翼墻另外兩部分的穩(wěn)定性和安全性。經(jīng)過驗算，得到的結果同樣是滿足工程要求的，這里不再列舉驗算過程。最終洞門尺寸如圖42所示。圖42 翼墻式洞門設計圖圖43洞門立面 本章小結洞門的設計采用的類比的方法。羅列各種洞門形式以及他們的優(yōu)缺點，結合隧道自身的設計條件選擇了更適合較差圍巖的翼墻式洞門并用類比的方法擬定出洞門的尺寸再通過軟件驗算其穩(wěn)定性。第五章 隧道支護結構設計隧道開挖后，周圍原有的巖層的穩(wěn)定平衡遭到破壞，可能導致導致隧道的變形，為了保持圍巖的穩(wěn)定，隧道都需要借助足夠強度的支護結構來維持圍巖的穩(wěn)定平衡，以此保證隧道的安全。常見的支護結構類型有整體式襯砌、復合式襯砌、裝配式襯砌和噴錨襯砌等。（1）整體式襯砌整體式襯砌也稱為模筑混凝土襯砌，是傳統(tǒng)的襯砌結構形式，對地質(zhì)條件適用較強，易于澆注成型，整體性好，可適用于多種地質(zhì)條件。在隧道工程中得到了廣泛的應用。（2）裝配式襯砌隨著現(xiàn)代科技的進步和機械化程度的提高，出現(xiàn)了裝配式的襯砌方式，多用于城市地下盾構法施工方案。（3）噴錨襯砌噴射混凝土中除了含常規(guī)混凝土之外，其中摻有速凝劑，可以快速與圍巖凝結形成保護層。當巖壁不穩(wěn)定時，可以預先加設錨桿、金屬網(wǎng)等，然后噴射混凝土，這樣形成的一種支護包括噴射混凝土和錨桿的支護形式成為噴錨支護。噴錨支護可以更好的防止風化，并能封閉圍巖的張裂隙和節(jié)理，提高圍巖的故有強度，控制圍巖變形，更好的起到支護作用。（4）復合式襯砌復合式襯砌是目前工程中采用較多的隧道結構形式。它不只有一層支護結構，實踐中較多見的是外襯和內(nèi)襯兩層，按照不同的組合方式可以分為：噴錨支護+混凝土支護；噴錨支護+噴射混凝土支護；格柵鋼拱噴射混凝土+混凝土襯砌；裝配式襯砌+混凝土襯砌等多種形式。公路隧道中常用的是外襯為噴錨支護和內(nèi)襯為模筑混凝土的襯砌。復合式襯砌可以滿足初期支護施作及時和剛度小易變形的要求；與圍巖緊貼，能保護圍巖和加固圍巖，促進圍巖的應力調(diào)整，充分發(fā)揮圍巖的自承作用；內(nèi)襯完成后，襯砌內(nèi)表面光滑平整，可以防止風化，裝飾內(nèi)壁，增強安全感。九江溫泉隧道是山嶺隧道，而且圍巖等級是Ⅳ和Ⅴ級，從施工、運營的安全和經(jīng)濟等方面考慮，宜采用復合式襯砌，初期支護為錨桿+噴射混凝土+鋼筋網(wǎng)的組合形式，二襯為用混凝土模筑。圍巖級別初期支護二次襯砌噴混凝土厚度（cm）錨桿鋼筋網(wǎng)鋼架拱部仰拱拱部、邊墻仰拱位置長度（m）間距（m）Ⅱ425Ⅲ6局部設置25Ⅳ1010拱、墻必要時設置3030Ⅴ1414拱、墻拱、墻、仰拱必要時設置3535表51 單線隧道支護標準參數(shù)由于九江溫泉隧道給予的設計資料有限，同時自身經(jīng)驗也十分不足，所以對于襯砌部分的設計我采用了標準設計，參照標準支護模式的設計方法，根據(jù)九江溫泉隧道的圍巖屬性，選取可行的初次襯砌和二次襯砌。參照單線隧道支護標準參數(shù)，鑒于本設計圍巖條件為Ⅳ和Ⅴ級圍巖，所以本隧道的初期支護將會采用到噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)，二次襯砌將會采用模筑混凝土。 初次襯砌 錨桿設計在隧道初次襯砌中，錨桿作為最常見的支護形式，可以很好的提高裂隙圍巖抗剪強度，也可以改善圍巖的物理指標，更可以將一些不連續(xù)的巖塊連接在一起。對于圍巖具有加強其穩(wěn)定性和整體性的作用，便于施工，是一種良好的初襯方法。 錨桿的具體設計包括錨桿的設置形式、長度、型號、間距等。錨桿的形式包括局部錨桿和系統(tǒng)錨桿，為了提高隧道內(nèi)部的整體性和安全性，宜采用系統(tǒng)錨桿形式。在隧道橫斷面上，錨桿宜垂直隧道周邊輪廓布置。 我國目前鋼筋型灌漿錨固式錨桿，所以本設計也選取一種灌漿錨固式錨桿，采用φ25系統(tǒng)砂漿錨桿。對于錨桿的設計參數(shù)，選擇選取參照經(jīng)驗公式來計算。 錨桿長度： （51）式中：L—錨桿長度 w—隧道開挖寬度,則L=參考表41所給定圍巖級別錨桿設計長度范圍，Ⅳ，Ⅴ級圍巖取3m。按矩形布置，V級圍巖布置間距按100@100，Ⅳ級圍巖布置間距按100@120 噴射混凝土噴射混凝土通常和鋼筋網(wǎng)一起配合使用，可以有效的保障開挖后硐室內(nèi)的安全，防止開挖后造成的不穩(wěn)定巖層的失穩(wěn)、落石等危險，可以確保施工的安全。參照圖51，隧道內(nèi)噴射混凝土及鋼筋網(wǎng)的設置如下：（1）噴射混凝土 噴射混凝土的型號C25噴射混凝土，噴射厚度Ⅳ級為10cm，Ⅴ級圍巖為14cm。（2）鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)的設計采用的鋼筋型號為HPB235，直徑為φ6，設置的間距為200@200的矩形布置。Ⅳ和Ⅴ級圍巖均采用此標準。 二次襯砌對于復合式襯砌來說，初期支護是為了防止在施工過程中造成的圍巖失穩(wěn)變形造成施工的危險而設置的支護，只是暫時的緩解圍巖失穩(wěn)的危險，二次支護則是結構安全性的主要保證。二次襯砌提供了結構的安全儲備，是隧道設計十分重要的部分。二次襯砌的材料要求使用具有足夠強度和耐久性，通常采用的材料為混凝土或是鋼筋混凝土。考慮到素混凝土的抗拉性差，工程上一般不直接使用素混凝土，而是采用鋼筋混凝土本隧道選取模筑混凝土，Ⅳ級圍巖40cm，Ⅴ級圍巖45cm。九江溫泉隧道圍巖主要為Ⅳ、Ⅴ級為主，設計根據(jù)圍巖級別分別設計。 Ⅳ級圍巖襯砌設計與驗算圖52 Ⅳ級圍巖襯砌設計圖Ⅳ級圍巖襯砌設計如圖52所示，計算使用理正巖土驗算，最終計算書如下： [ 計算簡圖 ]