【正文】 算表 截面 asinacosa ∑RVsina∑RV∑RHcosa∑RVNσ04 5 6 7 8 單位抗力及相應摩擦力產(chǎn)生的載位移計算見表8單位抗力及摩擦力產(chǎn)生的載位移計算表表49 單位抗力及摩擦力產(chǎn)生的載位移計算表截面 Mσ0 1/I y/I (1+y) Mσ0/I Mσ0y/IMσ0(1+y)/I積分系數(shù)1/34 25 46 27 48 1∑校核為: 閉合差為零單位彎矩作用下的轉(zhuǎn)角：主動荷載作用下的轉(zhuǎn)角單位抗力及其相應摩擦力作用下的轉(zhuǎn)角： 計算力法方程的系數(shù)為： （+ ） ( +) 求解方程： 計算公式為： 表410 主、被動荷載作用下襯砌彎矩計算表 截面 Mp0 X1pX2p*y[Mp] Mσ0 X1σX2σ*y[Mσ]000 00 1 0 2 0 3 0 4 5 6 7 8 表 411 主、被動荷載作用下襯砌軸力計算表 截面 Np0X2pcosa[Np]Nσ0 X2σcosaNσ00 0 1 0 2 0 3 0 4 5 6 7 8 首先求出最大抗力方向內(nèi)的位移。 考慮到接縫5的徑向位移和水平方向有一定的偏離，因此修正后有： 表 412 最大抗力位移修正計算表 截面Mp0/IMσ0/I(y5yi)Mp0/I*（y5yi）Mσ0/I*（y5yi）積分系數(shù)1/30 11 42 23 44 25 0 4∑ 表413襯砌總內(nèi)力計算表截面 MpMσ [M]NpNσ [N]eM/IMy/I 積分系數(shù)1/30 011 42 23 44 25 46 27 48 1∑ 計算精度校核為以下內(nèi)容。根據(jù)拱頂切開點的相對轉(zhuǎn)角和相對水平位移應為零的條件來檢查：式中： %式中： %1. 拱頂（截面0） e= m=e=（可）式中 —混凝土極限抗壓強度， e==α=1－=K=(可）（截面8）偏心檢查e=1 . 0截面配筋 = N /mm2 360N /mm2 按箍筋直徑為10mm計算==20+10+10=40mm 0 =900mm2 所以按照最小配筋率計算取=900mm2 =4220mm2 ≥3截面配筋 0 =900mm2 所以按照最小配筋率計算取=900mm2 =4400mm2 ≥1截面配筋e =。因為N，故取==900mm2 e =+====－==340N/mm2=360N/mm2 =360N/mm2 說明受拉未達到屈服強度0所以取=900mm2 8截面配筋e=為小偏心受壓e =+===因為N，故取==900mm2 =－===360N/mm2 =360N/mm2 說明受拉未達到屈服強度0所以取=900mm2 此時符合驗算要求。綜上，選用HRB400 Φ32@200，n=5 選用HRB400 Φ16@200，n=5箍筋采用構(gòu)造配筋： =選用HRB400 Φ8@200，n=5 圖435 隧道洞門結(jié)構(gòu)設計 該隧道地處鄂西北中低山區(qū)，山體一帶基巖大都直接出露，以太古紀為主，底層巖性有片麻巖、變粒巖、片巖等。本段處于霧渡河斷裂帶內(nèi)，次生斷裂段較發(fā)育，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育。山高坡陡，構(gòu)造運動強烈，巖體破碎，加之氣候濕潤多雨，滑坡、崩塌較發(fā)育，特別是區(qū)內(nèi)發(fā)育的煤系地層及侏羅系軟質(zhì)巖，易產(chǎn)生滑坡崩塌等地質(zhì)災害。區(qū)內(nèi)發(fā)育的奧陶系、石炭系灰?guī)r巖溶發(fā)育，可形成溶洞、暗河等。硫鐵礦的開采導致環(huán)境破壞，使得地下水具有強酸性。應設置特殊防排水措施。在開挖面上鉆探水眼，防止突然遇到地下水囊，暗河等淹沒坑道造成事故。 因此，考慮到支護和施工上的便利，均設置明洞，洞門形式選擇為均為翼墻式洞門。 山高坡陡，構(gòu)造運動強烈，巖體破碎，加之氣候濕潤多雨，滑坡、崩塌較發(fā)育，特別是區(qū)內(nèi)發(fā)育的煤系地層及侏羅系軟質(zhì)巖，易產(chǎn)生滑坡崩塌等地質(zhì)災害。因而采用翼墻式洞門，以抵擋山體水平推力，滿足洞門的抗滑動和抗傾覆的要求。根據(jù)規(guī)范，翼墻的10：1，擴大基礎以使其受力比較合理，根據(jù)規(guī)范仰坡坡度取1：, 。 洞門端墻設置伸縮縫，每隔10m設置一個，縫寬2cm，縫內(nèi)沿墻的內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青麻筋，填塞厚度為20cm。 根據(jù)設計規(guī)范和本工程的實際涌水量，上下左右交錯布置。泄水孔的進水側(cè)設置反濾層，厚度為30cm，在最低泄水孔的下部設置隔水層，以免積水滲入基底。 洞門墻基礎必須置于穩(wěn)固的基礎之上，為保證結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性。 洞門建筑材料的選擇應該符合結(jié)構(gòu)強度和耐久性的要求，同時滿足抗凍、抗?jié)B和抗侵蝕的需要。 根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范》的規(guī)定，： 表51 洞門設計材料材料種類工程部位混凝土鋼筋混凝土片石混凝土砌體端墻C25C30C20M15 水泥砂漿砌片石、 塊石或混凝土砌塊鑲面頂帽C25C30—M15 水泥砂漿粗料石洞口擋土墻C25C30C20M10 水泥砂漿砌片石側(cè)溝、截水溝C20—— 水泥砂漿砌片石護坡C20—— 水泥砂漿砌片石6 隧道施工開挖方法及掘進方式設計本隧道為Ⅴ級圍巖，地質(zhì)條件較差，隧道設計施工以新奧法理論基礎，其施工原則為：弱爆破、短進尺、少擾動、早噴錨、強支護、勤量測、緊封閉。新奧法理論要點如下：（1）圍巖是主要的承載單元，應充分保護圍巖，采用控制爆破或機械開挖。（2）允許圍巖變形，但又要限制圍巖變形，采用柔性支護，及時噴錨。（3）進行監(jiān)控量測，修正施工方法、支護參數(shù)。（4）采用復合式襯砌，防止?jié)B漏，減小而襯開裂。（5）及時封閉，隧道斷面形狀盡量圓滑，避免拐角處應力集中。隧道開挖采用臺階開挖法，由于隧道地質(zhì)條件較差，因此要按短臺階、多循環(huán)要求開挖。采用臺階法開挖應注意以下事項:a. 臺階數(shù)不宜過多，臺階長度要適當， 一般以一個垂直臺階開挖到底，保持平臺長2 .5 3m 為好，易于掌握炮眼深度和減少翻渣工作量，裝撞機應緊跟開挖面，減少扒渣距離以提高裝淹運輸效率。應根據(jù)兩個條件來確定主臺階長度:一是初期支護形成閉合斷面的時間要求，用巖穩(wěn)定性愈差，閉合時間要求愈短。二是上半部斷而施了時開挖、支護、出渣等機械設備所需的空間大小的要求。b. 個別破碎地段可配合噴錨支護和掛鋼絲網(wǎng)施工。如遇到局部地段石質(zhì)變壞，圍巖穩(wěn)定性較差時，應及時架設|臨時支護或考慮變換施工方法，留好拱腳平臺，采用先拱后墻法施工，以防止落石和崩塌。c. 應重視解決上下部半斷面作業(yè)的相互干擾的問題。臺階基本上是合為一個J~作面進行同步掘進。短臺階上下部作業(yè)相互干擾較大，要注意作業(yè)施工組織，質(zhì)量監(jiān)控及安全管理。長臺階基本上上下部作業(yè)面已拉開，干擾較少。d. 上部開挖時，因臨空面較大，易使爆破面渣塊過大，不利于裝、渣，應適當密布中小炮眼但采用先拱后腦法施正時，對于下部開挖時，院注意上部的穩(wěn)定，必須控制下部開挖厚度和用藥量，并采取防護措施，避免損傷拱圈反確保施工安全。若圍巖穩(wěn)定性較好，則可以采取分段順序開挖。若圍巖穩(wěn)定性較差，則應縮短下部掘進循壞進尺。若穩(wěn)定性更差，則可以左右錯開，或先拉中槽后挖邊幫。e. 采用鉆爆法開挖石質(zhì)隧道時，骯采用光面爆破或預裂爆破技術，盡量減少擾動圍巖的穩(wěn)定性。臺階劃分要求做到爆破后扒渣量較少，鉆眼作業(yè)與出渣運輸干擾少。隧道施工中，掘進方式是影響圍巖穩(wěn)定的又一重要因素。因此，在選擇確定掘進方式時，應根據(jù)坑道范圍內(nèi)被挖除巖體的堅硬程度、以及不同的掘進方式對圍巖的擾動程度、圍巖的穩(wěn)定性、支護條件、機械設備能力、經(jīng)濟性等相關因素進行綜合分析，選用恰當?shù)木蜻M方式。本隧道采用鉆眼爆破掘進。鉆眼爆破掘進即是用炸藥爆破坑道范圍內(nèi)的巖體。鉆爆法可用于各類巖層中，是隧道施工開挖中常采用的方法。當用鉆爆法開挖坑道時，應采用光面爆破，預裂爆破技術，能使開挖輪廓線符合設計要求、減少超欠挖量，并能減少對圍巖的擾動破壞等。它是一般山嶺隧道工程中常用的掘進方式。 由于該隧道為Ⅴ級圍巖,屬于軟質(zhì)巖,可采用預裂爆破法。其參數(shù)如下：，周邊眼間距為40cm，周邊眼至內(nèi)圈崩落眼間距30cm。圖61 炮眼布置圖 表61 爆破參數(shù)表開挖部位炮眼類別炮眼深度炮眼數(shù)量單孔裝藥量上臺階開挖掏槽眼112掏槽眼110輔助眼16輔助眼14輔助眼123輔助眼117底板眼116周邊眼137合計125開挖部位炮眼類別炮眼深度炮眼數(shù)量單孔裝藥量下臺階開挖輔助眼227輔助眼214輔助眼24輔助眼210輔助眼29底板眼217周邊眼218合計997 隧道防、排水設計及隧道附屬設施設計 隧道防排水是保證隧道適用性以及襯砌結(jié)構(gòu)、路面、設備耐