【導(dǎo)讀】與此同時(shí)，由于交通事業(yè)的發(fā)展及人類生產(chǎn)、生活的不斷需求，通過(guò)對(duì)隧道施工設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行一次全面的、系統(tǒng)。的訓(xùn)練，了解隧道施工設(shè)計(jì)所包括的工作內(nèi)容、工作程序。沖埡口隧道位于貴州省畢節(jié)市境內(nèi)，屬杭瑞高速公路貴州畢節(jié)至都格段。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：隧道路線方案的擬定比選、隧道幾何設(shè)計(jì)、照明的計(jì)算和設(shè)計(jì)。防排水設(shè)計(jì)圖、通風(fēng)機(jī)布置圖、照明燈具布置圖。

　　

【正文】 C25 混凝土，重度 h? =23KN/m 3 ，彈性模量 Ec =，混凝土襯砌軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 f MPack ? ， 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ? 。 結(jié)構(gòu)尺寸 1r?543cm 1R? 593cm 1?? 90176。 2r? 793cm 2R? 843cm 2?? 176。 3r? 100cm 3R? 160cm 3?? 176。 B=1186cm， H= d （拱頂厚 度） =50cm 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 基本計(jì)算數(shù)據(jù) 圍巖壓力的確定 垂直均布?jí)毫Π匆韵鹿接?jì) qh?? 2sh ??? ? ? 式中： q—— 垂直均布?jí)毫Γ?kN/㎡） γ —— 圍巖重度（ kN/m179。）， s—— 圍巖級(jí)別， B—— 隧道寬度（ m）； i—— B 每增減 1m 時(shí)的圍巖壓力增減率 ，以 B=5m 的圍巖垂直均布?jí)毫? 準(zhǔn)，當(dāng) B＜ 5m 時(shí)，取 i=；當(dāng) B＞ 5m 時(shí)，取 i=。 ?—— 寬度影響系數(shù)， ?=1+i（ B5） 水平均布?jí)毫Π聪卤? 確定 表 圍巖水平均布?jí)毫? 圍巖等級(jí) I、 II III IV V VI 水平均布?jí)毫? 0 (~)q (~)q (~)q 說(shuō)明：應(yīng)用 a、 b中的公式時(shí)必須同時(shí)具備下列條件 ① H/B,H 隧道開挖高度（ m）， B隧道開挖寬度（ m）。 ② 不產(chǎn)生偏壓及膨脹的一般圍巖 已知：圍巖類別 S=4,巖體重度 323 / mKN? ? ， B=1186cm，取 i=，則： 寬度影響系數(shù) 1 i 5 ) 1 0 . 1 ( 1 1 . 8 6 5 ) 1 . 6 8 6B? ? ? ? ? ? ? ? ?（ 垂直均布荷載 s 1 4 1q h 0 .4 5 2 0 .4 5 2 2 3 1 .6 8 6 1 3 9 .6 0 0 8 aMP? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? 水平均布荷載 e k q 0 . 2 5 1 3 9 . 6 0 0 8 3 4 . 9 0 0 2 aMP? ? ? ? 繪制分塊圖 因結(jié)構(gòu)對(duì)稱，荷載對(duì)稱，故取半跨計(jì)算，如圖 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 半跨結(jié)構(gòu)計(jì)算圖示 計(jì)算半拱軸線長(zhǎng)度 求水平線以下邊墻的軸線半徑 4r? ，其與水平線的夾角 4?? 假定水平線以下軸線軸線為一圓弧，則其半徑由如圖 所示 圖 邊墻軸線計(jì)算 由圖上量得： 50dw? ， ? ， ? 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 ?f 22 wa dd ? = 2 ? = 6 7 2 1 2 6 1fHl 22a2 ??? 故： 4r? = 6 7 0 6 6 0 6 6 7 2 1 2 6 1f2 l 2 ??? 4?? = 37 26 rHa r c s in 4a ??176。 計(jì)算半拱長(zhǎng)度及分塊軸線長(zhǎng)度 cm2 1 2 3 1 111 ??????? ??? ???S 442 ????????? ??? ???S （ 1）半拱軸線長(zhǎng)度 : i 1 2 8 9 2 . 2 1 2 3 1 4 2 8 5 . 9 2 2 5 7 1 1 1 7 8 . 1 3 4 8 8 5 c mS S S S? ? ? ? ? ?? （ 2）分塊長(zhǎng)度： 1 1 7 8 . 1 3 4 8 8 5 1 4 7 . 2 6 6 8 6 1 c m 1 . 4 7 2 6 6 9 m88SS? ? ? ? ? 計(jì)算各分段截面中心的幾何要素 求各截面與豎軸的夾角 1 39。1 1 8 0 1 . 4 7 2 6 6 9 1 8 0 1 4 . 8 5 5 2 3 2r 5 . 6 8S? ???? ? ? ? ? 2139。12 1 8 0 2 2 9 . 7 1 0 4 6 4r S????? ? ? ? 3139。13 1 8 0 3 4 4 . 5 6 5 6 9 6r S????? ? ? ? 4 39。14 1 8 0 4 5 9 . 4 2 0 9 2 8r S????? ? ? ? 5139。15 1 8 0 5 7 4 . 2 7 6 1 6r S????? ? ? ? 5139。15 1 8 0 5 8 9 . 1 3 1 3 9 2r S????? ? ? ? 1 . 3 8 6 5 68 . 9 2 2 1 2 371 . 4 7 2 6 6 9SS7S 1 ?????? 71 39。4 1 8 0 1 . 3 8 6 5 6 1 8 09 0 9 7 . 4 5 4 8 3 9r 1 0 . 6 5 6 7 0 7S?? ???? ? ? ? ? ? ? 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 87 39。4 1 8 0 1 . 3 8 6 5 6 1 8 09 7 . 4 5 4 8 3 9 1 0 5 . 3 7 2 6 4 3r 1 0 . 6 5 6 7 0 7S?? ???? ? ? ? ? ? ? 校核角度： 8 1 4 9 0 1 5 . 3 7 2 6 2 6 1 0 5 . 3 7 2 6 2 6? ? ? ?? ? ? ? ? 角度閉合差 0?? 。 求各截面的中心坐標(biāo) 求個(gè)截面的中心坐標(biāo)（單位： m） 0x0? 0y0? 39。1 1 1x r s i n 5 . 6 8 s i n 1 4 . 8 5 5 2 3 2 1 . 4 5 6 2 2 5?? ? ? ? ? ? ?39。1 1 1y r 1 c o s 5 . 6 8 1 c o s 1 . 4 5 6 2 2 5 0 . 1 8 9 8 4 4?? ? ? ? ? ? 39。2 1 2x r s i n 5 . 6 8 s i n 2 9 . 7 1 0 4 6 4 2 . 8 1 5 1 0 6?? ? ? ? ? ? ?39。2 1 2y r 1 c o s 5 . 6 8 1 c o s 2 9 . 7 1 0 4 6 4 0 . 7 4 6 6 8 7?? ? ? ? ? ? 39。3 1 3x r s i n 5 . 6 8 s i n 4 4 . 5 6 5 6 9 6 3 . 9 8 5 8 0 7?? ? ? ? ? ? ?39。3 1 3y r 1 c o s 5 . 6 8 1 c o s 4 4 . 5 6 5 6 9 6 1 . 6 3 3 3 0 5?? ? ? ? ? ? 39。4 1 4x r s i n 5 . 6 8 s i n 5 9 . 4 2 0 9 2 8 4 . 8 9 0 0 7 0?? ? ? ? ? ? ?39。4 1 4y r 1 c o s 5 . 6 8 1 c o s 5 9 . 4 2 0 9 2 8 2 . 7 9 0 4 3 1?? ? ? ? ? ? 39。5 1 5x r s i n 5 . 6 8 s i n 7 4 . 2 7 6 1 6 5 . 4 6 7 4 4 9?? ? ? ? ? ? ?39。5 1 5y r 1 c o s 5 . 6 8 1 c o s7 4 . 2 7 6 1 6 2 . 7 9 0 4 3 1?? ? ? ? ? ? 39。6 1 6x r s i n 5 . 6 8 s i n 8 9 . 1 3 1 3 9 2 5 . 6 7 9 3 4 7?? ? ? ? ? ? ?39。6 1 6y r 1 c o s 5 . 6 8 1 c o s 8 9 . 1 3 1 3 9 2 5 . 5 9 3 8 9 4?? ? ? ? ? ? 39。7 2 7x r s i n 4 . 9 7 7 1 0 . 6 5 6 7 0 7 s i n 9 7 . 4 5 4 8 3 9 4 . 9 7 7 5 . 5 8 9923?? ? ? ? ? ? ? ? ?39。39。7 1 2 7y r r s i n 9 0 5 . 6 8 1 0 . 6 5 6 7 0 7 s i n 9 7 . 4 5 4 8 3 9 9 0 7 . 0 6 2 651?? ? ? ? ? ? ? 39。8 2 8x r s i n 4 . 9 7 7 1 0 . 6 5 6 7 0 7 s i n 1 0 5 . 3 7 2 6 4 3 4 . 9 7 7 5 . 2 98725?? ? ? ? ? ? ? ? ?39。39。8 1 2 7y r r s i n 9 0 5 . 6 8 1 0 . 6 5 6 7 0 7 s i n 1 0 5 . 3 7 2 6 4 3 9 0 8 . 5 0 5048?? ? ? ? ? ? ? 坐標(biāo)校核： a8 d 1 1 . 8 6 1 . 2 6 2 5 4 8x 5 . 2 9 8 7 2 62 2 2 2B? ? ? ? ? 8 d 5 0y 8 . 7 5 4 9 6 0 8 . 5 0 4 9 622H? ? ? ? ? 計(jì)算基本結(jié)構(gòu)的單位位移 計(jì)算過(guò)程見表 511 7i1 1 . 4 7 2 6 6 9 2 0 3 1 . 7 5 5 0 7 3 3 . 3 8 0 9 0 7 1 03 3 2 . 9 5 1 0SEI? ?? ? ? ? ???? 5i1 2 2 1 7iy 1 . 4 7 2 6 6 9 5 5 1 9 . 1 8 0 0 2 3 9 . 1 8 4 0 8 1 1 03 3 2 . 9 5 1 0SEI?? ?? ? ? ? ? ???? 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 2 4i22 7iy 1 . 4 7 2 6 6 9 2 5 7 2 9 . 0 9 1 3 5 7 4 . 2 8 1 3 9 8 1 03 3 2 . 9 5 1 0SEI? ??? ? ? ? ???? 2 4iss 7i1y 1 . 4 7 2 6 6 9 3 8 7 9 9 . 2 0 6 4 7 6 6 . 4 5 6 3 0 4 1 03 3 2 . 9 5 1 0SEI? ???? ? ? ? ???? （ ） 校核： 41 1 1 2 2 22 6 .4 5 6 3 0 5 1 0? ? ? ?? ? ? ? 11 12 22 ss0? ? ? ?? ? ? 說(shuō)明變位計(jì)算結(jié)果正確。 表 曲墻拱結(jié)構(gòu)幾何要素及 δ ik計(jì)算過(guò)程表（一） 截面 i? isin? icos? ix iy id 0 1 2 3 4 5 6 7 8 表 曲墻拱結(jié)構(gòu)幾何要素及 δ ik計(jì)算過(guò)程表（二） 截面 iI i1I iiyI 2iiyI ? ?2ii1yI? 積分系數(shù) 0 1 1 4 2 2 3 4 4 2 5 4 6 2 7 4 8 1 Σ 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 計(jì)算主動(dòng)荷載在基本結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的位移 p1? 和 p2? 襯砌每一塊上的作用力 (1)豎向力： ii bqQ ?? 式中： ib —— 襯砌外緣相鄰兩截面之間的水平投影長(zhǎng)度，由圖 量得： 1 2 3 45 6 7b = 1 . 5 2 0 3 1 9 b = 1 . 4 1 8 6 9 1 b = 1 . 2 2 2 2 2 8 b = 0 . 9 4 4 0 6 4b = 0 . 6 0 2 7 9 1 b = 0 . 2 2 1 2 2 5 b = 0 . 0 0 0 6 8 1， ， ， ， ， （校核） i ???? (2)側(cè)向水平力： ii heE ?? 式中： ih —— 襯砌外緣相鄰兩截面之間的豎直投影長(zhǎng)度，由圖 量得： 1 2 3 45 6 7 8h = 0 . 1 9 8 2 h = 0 . 5 8 1 3 5 1 h = 0 . 9 2 5 6 4 1 h = 1 . 2 0 8 0 5 6h = 1 . 4 0 9 7 1 5 h = 1 . 5 1 7 1 4 0