雙連拱隧道施工技術(shù)(編輯修改稿)
2025-03-23 12:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 蓋厚度小于（ ～）倍的自然平衡拱高度時(shí)或者參考文獻(xiàn) [ 9]的規(guī)定時(shí)，應(yīng)按淺埋隧道計(jì)算； 深埋隧道 ：當(dāng)大于時(shí)按深埋隧道計(jì)算。 偏壓隧道： 當(dāng)隧道處于 Ⅳ ～ Ⅵ 級(jí)圍巖中、地面傾斜，隧道外側(cè)拱肩至地表的垂直距離小于參考文獻(xiàn) [8]的規(guī)定時(shí)，應(yīng)按偏壓計(jì)算。大多數(shù)偏壓隧道處于洞口段，屬于地形性淺埋偏壓，在洞身段偏壓較少，且多屬于地質(zhì)構(gòu)造偏壓。 下面主要按深埋隧道計(jì)算。 深埋隧道圍巖壓力按松動(dòng)壓力計(jì)算。計(jì)算方法有經(jīng)驗(yàn)法和普氏法。由于不進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算，僅考慮中墻的穩(wěn)定問(wèn)題，故只計(jì)算垂直壓力。 23 （ 1）經(jīng)驗(yàn)法 根據(jù)公路、鐵路隧道的施工經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，垂直均布?jí)毫劝聪率接?jì)算 q＝ γ ha KN/m （ 1） 式中， γ—— 為圍巖重度（ KN/m3）， ha為計(jì)算圍巖高度（ m）。根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 ha = 2BS ω （ 2） ω =1+i（ B－ 5） （ 3） 式中， B— 坑道的開挖寬度， m； S— 為圍巖的類別，如 Ⅲ 級(jí)圍巖， S＝ 3； ω— 開挖寬度影響系數(shù)； i為 B每增減 1m時(shí)的圍巖壓力增減率。 當(dāng) B＜ 5m時(shí)， i＝ ； B≥5m 時(shí)，取 i＝ 。 以上公式的 適用條件 為： 采用鉆爆法施工； 隧道的高度與寬度之比小于 ； 不產(chǎn)生明顯地形偏壓及膨脹性壓力的一般圍巖； 整體式混凝土襯砌，不適用于噴射混凝土襯砌錨桿支護(hù)的隧道。 24 在 2023年版《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》中提出了下面的計(jì)算方法 單線隧道 ha= 雙線隧道 ha= 2S1 ω （ 2）普氏法 根據(jù)普洛托季雅可諾夫的自然平衡拱理論，垂直地壓為： q＝ γ b/f 式中， γ — 圍巖重度， f— 巖體的堅(jiān)固性系數(shù)。 b— 為自然平衡拱的半跨度， m；在堅(jiān)硬巖體中，隧道側(cè)壁較穩(wěn)定， 自然平衡拱的跨度即隧道的寬度， b為隧道凈寬的一半。在松散 破碎巖體中， b按下式計(jì)算 b＝ B/2＋ tan(45176。 φ 164。 /2) φ 164。 ＝ arctanf 式中 φ 164。 為巖體的似摩擦角。 25 中墻外荷載的計(jì)算 不管外部壓力來(lái)自哪個(gè)方面，終將通過(guò)襯砌結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)嫁到中隔墻上。因此，只要確定了圍巖壓力，中隔墻的穩(wěn)定問(wèn)題就成為靜力結(jié)構(gòu)問(wèn)題，就可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法分析其穩(wěn)定性。 中墻外荷載即由拱部垂直地壓引起的水平分力 Pgh和垂直分力 Pgv。隧道一般均為拱形結(jié)構(gòu)，故可按拱結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。拱式結(jié)構(gòu)有無(wú)絞拱、兩絞拱和三絞拱之分，根據(jù)隧道支護(hù)的實(shí)際情況可將其視為兩絞拱，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。 26 兩絞拱是一次超靜定結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)推導(dǎo)，支座反力為 Va=Pgv=ql/2 Ha= Pgh =λ ql 式中， λ 為根據(jù)矢跨比確定的系數(shù)，當(dāng)矢跨比 f/l 為 、 、 、 、 時(shí)， λ 分別為 、 、 、 、 。 27 穩(wěn)定性判斷 根據(jù)下圖，假定中墻的自重為 G，則中隔墻繞 A點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩（設(shè)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正）為： Ma= Pgh h＋ Pgv （ c+B/2)+G B/2 若 MA為負(fù)值，則說(shuō)明中墻不穩(wěn)定，有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)就要采取措施使其穩(wěn)定。 假定中墻為下端固定的懸臂壓桿。由于墻體下部的擴(kuò)大部分高度不大，可將其簡(jiǎn)化為等截面直桿。則沿桿長(zhǎng)任意截面上的彎矩為： Mx= Pgv c+ Pgh hx 如果加支撐的方式，則應(yīng)設(shè)在彎矩為零的位置 h0。 令上式等于零，可得 h0=hx= c Pgv / Pgh 28 算例： 某公路雙連
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