【文章內(nèi)容簡介】 qp hH )~2(? 式中： pH —— 淺埋隧道分界深度（ m ） qh —— 荷載等效高度（ m ） mqh Iq ??? ? mqh q ??? ?? 在礦山法施工條件下，Ⅰ — Ⅱ類圍巖取 qp hH ? 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 故 ： mH p ? mH p ? 淺埋隧道荷載分兩種情況分別計算 ： （ 1） 埋深（ H ）小于或等于等效荷載高度 qh 時，荷載視為均布垂直壓力。 Hq ??? 式中： q —— 垂直均布壓力（ 2/mkN ） 。 ? —— 隧道上覆圍巖重度（ 3/mkN ） 。 H —— 隧道埋深，指坑頂至地面的距離（ m ）。 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 ） 。 tH —— 隧道高度（ m ）； mH t ? c? —— 圍巖計算摩擦角（176。），Ⅰ類圍巖取 35176。 ,Ⅱ類圍巖取 45176。 （ 2） 埋深大于 qh 小于等于 pH 時， 垂直壓力為： )t a n1( tt BHvHBQq ?? ????? 淺淺 側(cè)向壓力為： ??He ?1 ??he ?2 式中：在Ⅱ類圍巖 ?? 經(jīng)確定： 一、在Ⅰ類圍巖中 K88+220— K88+ 段屬于淺埋隧道情況 1； 二、在Ⅱ類圍巖中 K88+— K88+ 段屬于淺埋隧道情況 1； 三、在Ⅱ類圍巖中 K88+— K88+ 段屬于淺埋隧道情況 2； 四、在Ⅱ類圍巖中 K88+— K89+ 段屬于深埋隧道； 五、在Ⅱ類圍巖中 K89+— K89+ 段屬于淺埋隧道情況 2； 六、在Ⅰ類圍巖中 K89+— K89+910 段屬于淺埋隧道情況 1。 經(jīng)計算： 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 一、 ?q —— (kPa ) ?e —— （ kPa ） 二、 ?q —— （ kPa ） ?e —— （ kPa ） 三、 ?q —— （ kPa ） ?1e （ kPa ）； ?2e （ kPa ） ??1e （ kPa ）； ??2e （ kPa ） 四、 ?q （ kPa ） ?e —— （ kPa ） 五、 ?q —— （ kPa ） ?1e （ kPa ）； ?2e （ kPa ） ??1e （ kPa ） ??2e （ kPa ） 六、 ?q —— （ kPa ） ?e —— （ kPa ） 襯砌幾何要素 A、對 于一、二、四、六段，圍巖的彈性抗力系數(shù) 36 / mkNK ?? ，襯砌材料采用 25C 混凝土，彈性模量 kPaE h ?? ，容重 3/25 mkNh ?? 。 B、對于三、五段，圍巖的彈性抗力系數(shù) 36 / mkNK ?? ，襯砌材料采用 40C 混凝土，彈性模量 kPaE h ?? ，容重 3/25 mkNh ?? 。 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（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，計算襯砌內(nèi)力時用 ?908 ?? ） 接縫中心點(diǎn)坐標(biāo)計算 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（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 ???? ? 計算位移 單位位移 用辛普生法近似計算，按計算列表進(jìn)行。單位位移的計算見下表 : 表 41 單位位移計算表 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（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。 不考慮軸力的影響。 單位位移值計算如下： 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 A、對于一、二、四、六段： 570 111 ?????????? ? IE SdsIEMhxh? 570 212112 48. 13 ??????????? ? IyE SdsIE MMhxh??5720 122 95 . ?????????? ? IyE SdsIEMhxh? 計 算精度校核為： 555522211211 ???? ???????????? ????572 40. 96 )1( ???????????? I yE SE Shhss? 閉合差 0?? 。 B、對于三、五段： 570 111 ?????????? ? IE SdsIEMhxh? 570 212112 48. 13 ??????????? ? IyE SdsIE MMhxh?? 5720 122 95 . ?????????? ? IyE SdsIEMhxh? 計算精度校核為： 555522211211 ???? ???????????? ????572 40. 96 )1( ???????????? I yE SE Shhss? 閉合差 0?? 。 主 動荷載引起的位移 每一楔塊上的作用力 豎向力： ii qbQ? 式中： ib —— 襯砌外緣相鄰兩截面之間的水平投影長度，經(jīng)計算得： mb ? mb ? 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 mb ? mb ? mb ? mb ? mb ? mBmbi ????(校核 ) 水平壓力： ii ehE? 式中： ih —— 襯砌外緣相鄰兩截面之間的豎直投影長度，經(jīng)計算得： mh ? mh ? mh ? mh ? mh ? mh ? mh ? mh ? ? ??? mHmh i （校核） 自重力 ： hiii SddG ?????? ? 21 式中： id —— 接縫 i 的襯砌截面厚度。 注：計算 8G 時，應(yīng)使第 8個楔塊的面積乘以 h? 。 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。 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 。 內(nèi)力按下式計算。 彎矩 : ? ?? ?? ????????? 1 10 ,10 )(i i egqiipiip EaGaQaEyGQxMM 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 軸力： ? ???? i iiiip EGQN ?? c os)(s i n0 式中： ix? 、 iy? —— 相鄰兩接縫中心點(diǎn)的坐標(biāo)增值，按下式計算： 1???? iii xxx 1???? iii yyy 0ipM 、 0ipN 的計算見下表。 A、對于一、二、四、六段 表 421 載位移 0pM 計算表 （一、二、四、六） M0 p 0 8 △y∑E i1 0 0 △x ∑(Q+G) i1 0 0 0 420.10 △y 0 7 9 △x 0 5 1.20 9 2 5 ∑E i1 0 0 3 ∑(Q+G) i1 0 0 1318.00 西安科技大學(xué) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 Eae 0 6 2 1 7 4 Gag 0 4 4.80 7 Qaq 0 2 6 6 1 0 力臂 ae 0 5 8 5 ag 0 0.60 6 1 aq 0 4 7 7 4 4 0 集中力 E 0 2 2 5