【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 砌結(jié)構(gòu)型式均采用“新奧法”復(fù)合式襯砌，襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)以工程類(lèi)比法并結(jié)合計(jì)算分析確定，斷面型式采用等截面三圓心，對(duì)于Ⅴ級(jí)圍巖采用帶仰拱襯砌，Ⅲ級(jí)圍巖則不設(shè)仰拱。 Ⅲ級(jí)圍巖初期支護(hù)采用徑向系統(tǒng)錨桿，鋼筋網(wǎng)配合噴射混凝土形成整體。系統(tǒng)錨桿采用φ22砂漿錨桿,，；Ⅲ級(jí)圍巖噴射混凝土厚度為15cm，預(yù)留變形量為4cm。Ⅴ級(jí)圍巖初期支護(hù)采用徑向系統(tǒng)錨桿，鋼拱支撐配合噴射混凝土形成整體。系統(tǒng)錨桿采用φ22砂漿錨桿，。Ⅴ級(jí)圍巖噴射混凝土厚度為26cm，預(yù)留變形量為10cm，鋼拱架型號(hào)為I20b，間距為60cm。通過(guò)圍巖監(jiān)控量測(cè)，最終在初期支護(hù)相對(duì)穩(wěn)定的條件下，全斷面模筑二次混凝土襯砌。襯砌采用曲邊墻拱形斷面，Ⅲ級(jí)圍巖二次襯砌厚度為35cm的素混凝土，Ⅴ級(jí)圍巖二次襯砌厚度為45cm的鋼筋混凝土。（1）行車(chē)道襯砌 分離式隧道洞身襯砌支護(hù)參數(shù)表 (單位：cm)襯砌類(lèi)型適用條件噴砼錨桿鋼筋網(wǎng)鋼架預(yù)留變形量二襯形式縱環(huán)Ⅴ淺洞口明洞段/////60cm厚鋼筋砼Ⅴ洞身一般Ⅴ級(jí)圍巖地段26350I20b1045cm厚鋼筋砼(50100)@20@60Ⅲ加強(qiáng)設(shè)置車(chē)行橫通道處20300I16740cm厚鋼筋砼(50100)@25@60Ⅲ洞身III級(jí)圍巖地段15300435cm素砼(50100)@25(2) 緊急停車(chē)帶支護(hù)參數(shù) 停車(chē)帶襯砌支護(hù)參數(shù)表襯砌類(lèi)型噴砼錨桿鋼筋網(wǎng)鋼架預(yù)留變形量二襯形式縱橫（cm）（cm）（cm）（cm）（cm）（cm）Ⅲ停20300/445cm厚素砼(50100)@25/注：鋼筋砼采用C25砼。（3）車(chē)行橫通道 車(chē)行橫通道襯砌支護(hù)參數(shù)表襯砌類(lèi)型噴砼錨桿鋼筋網(wǎng)格柵預(yù)留變形量二襯形式縱橫Ⅲ車(chē)15300局/435cm素砼(100120)@25/(4) 人行橫通道支護(hù)參數(shù) 人行橫通道襯砌支護(hù)參數(shù)表襯砌類(lèi)型噴砼錨桿鋼筋網(wǎng)預(yù)留變形量二襯形式縱環(huán)Ⅲ人(60120)15局部布設(shè)@25//注： 人行橫通道路面設(shè)排水溝(矩形缺口)，人行橫通道路面為1％橫坡。 輔助施工設(shè)計(jì)本隧道采用的輔助施工措施主要有如下幾項(xiàng)：（1）超前小導(dǎo)管：設(shè)置在隧道洞內(nèi)的Ⅴ級(jí)圍巖地段，采用外徑42mm，長(zhǎng)400cm的普通鋼管，在鋼管距尾端1m范圍外鉆直徑6mm壓漿孔。鋼管環(huán)向間距35cm，外插角控制在6～10度左右，尾端支撐于鋼架上，也可以焊接于系統(tǒng)錨桿的尾端。 洞身襯砌驗(yàn)算 設(shè)計(jì)原則1）荷載及組合隧道結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，采用以分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。2）主要計(jì)算荷載結(jié)構(gòu)自重土壓力覆土荷載——明洞及洞口淺埋段為隧道頂板上面覆土荷載；洞身深埋段根據(jù)圍巖類(lèi)別不同，按規(guī)范規(guī)定的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。側(cè)壓力——根據(jù)不同地段的彈性抗力系數(shù)設(shè)置彈簧或按設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。3)可變荷載(活荷載)車(chē)輛荷載——按公路—Ⅰ級(jí)計(jì)算。4)施工荷載施工荷載包括設(shè)備運(yùn)輸及吊裝荷載、施工機(jī)具荷載、注漿壓力、材料堆載等，施工荷載取值視具體情況而定。5)地震荷載按《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 00489）的要求進(jìn)行驗(yàn)算。3）荷載組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用過(guò)程中在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載組合，并取各自的最不利效應(yīng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。荷載組合基本組合：永久荷載+可變荷載偶然組合：永久荷載+地震荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：永久荷載+可變荷載施工期間采用荷載－結(jié)構(gòu)模型對(duì)隧道最不利典型斷面進(jìn)行驗(yàn)算，按承載能力極限狀態(tài)的要求，采用作用效應(yīng)的基本組合進(jìn)行計(jì)算；對(duì)于使用階段，分別按承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于承載能力極限狀態(tài)按基本組合及偶然組合進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于正常使用極限狀態(tài)按標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行驗(yàn)算。使用期間采用荷載－結(jié)構(gòu)模型平面桿系有限單元法對(duì)區(qū)間隧道最不利典型斷面進(jìn)行受力分析，按初期支護(hù)和二次襯砌共同承受全部荷載，分別按承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的要求，采用不同的作用組合，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力及穩(wěn)定性計(jì)算、結(jié)構(gòu)變形、結(jié)構(gòu)抗裂及裂縫寬度驗(yàn)算。 Ⅲ級(jí)圍巖（獨(dú)立編號(hào)）1 計(jì)算說(shuō)明 計(jì)算程序計(jì)算所采用的軟件是：“同濟(jì)曙光－公路隧道設(shè)計(jì)與分析”。規(guī)范依據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D702004，由上海同巖土木工程科技有限公司和同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系聯(lián)合編制。 計(jì)算方法桿系有限元法。 計(jì)算參數(shù) 斷面參數(shù)隧道斷面類(lèi)型：兩車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)斷面無(wú)仰拱(二襯)__分離式隧道隧道斷面參數(shù)表 隧道斷面參數(shù)參數(shù)名參數(shù)值拱部圓弧半徑R1 m側(cè)墻圓弧半徑R2 m側(cè)墻結(jié)構(gòu)高度H2 m拱頂厚度D1 m拱底部厚度D2 m側(cè)墻結(jié)構(gòu)底部厚度D3 m 襯砌材料參數(shù) 隧洞斷面襯砌材料參數(shù)表材料名稱(chēng)彈性模量E(kPa)重度γ(kN/m3)面積A(m2)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I(m4)二襯：拱頂襯砌材料+007二襯：側(cè)墻(或銜接處)襯砌材料+007二襯：仰拱襯砌材料+007初襯：襯砌材料+007說(shuō)明: 1. 初襯材料總E＝(E砼I砼+E鋼I鋼）247。I總。2. 混凝土慣性矩程序中已經(jīng)自動(dòng)計(jì)算了。 圍巖基本參數(shù) 圍巖基本信息參數(shù)表圍巖分級(jí)重度γ(kN/m3)泊松比計(jì)算內(nèi)摩擦角(176。)堅(jiān)固系數(shù)Ⅲ級(jí) 地層彈簧參數(shù)彈性抗力系數(shù)： MPa/m無(wú)仰拱底部集中彈簧彈性抗力值水平方向Kx： MPa/m豎直方向Ky： MPa/m轉(zhuǎn)動(dòng)方向Kθ： MPa/m 荷載 圍巖壓力圍巖壓力計(jì)算方法：深淺埋隧洞。計(jì)算參數(shù)：隧洞埋深： m水平側(cè)壓力與垂直壓力的比：θ/φ(計(jì)算θ時(shí)的系數(shù))：( 其他圍巖信息請(qǐng)參考“圍巖基本信息參數(shù)表”)圍巖壓力折減系數(shù)：頂部：左側(cè)：底部：右側(cè)：圍巖壓力：垂直均布?jí)毫Γ?kN/m^2左上水平側(cè)壓力： kN/m^2左下水平側(cè)壓力： kN/m^2右上水平側(cè)壓力： kN/m^2右下水平側(cè)壓力： kN/m^2 外水壓力外水壓力尚未定義 地震荷載地震荷載尚未定義 工況和荷載組合本次計(jì)算中，共定義了2種工況。分列如下：工況 1：二襯工況組合圍巖壓力 ＋ 襯砌自重 ＋ 地層彈簧工況 2：初襯工況組合圍巖壓力 ＋ 襯砌自重 ＋ 地層彈簧其中參與計(jì)算的當(dāng)前工況為：二襯工況組合 圍巖壓力分擔(dān)比例二襯分擔(dān)比例：初襯分擔(dān)比例：2 計(jì)算成果 內(nèi)力計(jì)算成果 內(nèi)力圖 彎矩圖 軸力圖 剪力圖 當(dāng)前工況的襯砌內(nèi)力計(jì)算結(jié)果 極值表極值類(lèi)型單元編號(hào)軸力N(kN)彎矩M()Nmax80Nmin35Mmax36Mmin20 素混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算素混凝土設(shè)計(jì)參數(shù)：混凝土等級(jí)：C25素混凝土達(dá)到抗壓極限強(qiáng)度安全系數(shù)：素混凝土達(dá)到抗拉極限強(qiáng)度安全系數(shù)： 素混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果表 素混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算結(jié)果表單元N (kN)M (kNm)左值(kN)右值(kN)K1K2抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算極值類(lèi)型1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y16Y17Y18Y19Y20YMmin21Y22Y23Y24Y25Y26Y27Y28Y29Y30Y31Y32Y33Y34Y35YNmin36YMmax37Y38Y39Y40Y41Y42Y43Y44Y45Y46Y47Y48Y49Y50Y51Y52Y53Y54Y55Y56Y57Y58Y59Y60Y61Y62Y63Y64Y65Y66Y67Y68Y69Y70Y71Y72Y73Y74Y75Y76Y77Y78Y79Y80YNmax81Y82Y83Y84Y85Y86Y87Y88Y89Y90Y說(shuō)明: 1. Y：表示“滿(mǎn)足”； N：表示“不滿(mǎn)足。 ：表示“無(wú)須驗(yàn)算”。2. 左值：由公式的左邊求出的值；右值：由公式的右邊求出的值。3. 安全系數(shù)K1：；安全系數(shù)K2：系由驗(yàn)算公式計(jì)算所得。4. 當(dāng)隧道施加對(duì)稱(chēng)荷載時(shí)，同一極值（例如最大軸力）可能會(huì)出現(xiàn)在多個(gè)單元上，而上表只輸出其中。5. Nmax表示軸力最大值；Nmin表示軸力最小值