【正文】 計算 簡圖 圖 計算簡圖 計算參數(shù) 表 基本參數(shù) 項目 數(shù)據(jù) 承載能力極限狀態(tài) γ0 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 砼規(guī)范 GB500102021 襯砌斷面類型 馬蹄形 每段計算的分段數(shù) 10 計算迭代次數(shù) 10 抗力驗證要求 高 表 襯砌參數(shù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 底拱半徑 (m) 頂拱半中心角 (度 ) 底拱半中心角 (m) 頂拱拱頂厚度 (m) 底拱厚度 (m) 底拱圍巖彈抗系數(shù) (MN/m3) 側(cè)拱半徑 (m) 側(cè)拱圍巖彈抗系數(shù) (MN/m3) 側(cè)拱角度 (m) 頂拱圍巖彈抗系數(shù) (MN/m3) 側(cè)拱厚度 (m) 襯砌的彈性模量 (MPa) 表 荷載參數(shù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 底部山巖壓力 (側(cè) ) (kN/m) 底部山巖壓力 (中 ) (kN/m) 側(cè)向山巖壓力 (上 ) (kN/m) 側(cè)向山巖壓力 (下 ) (kN/m) 頂部山巖壓力 (側(cè) ) (kN/m) 頂部山巖壓力 (中 ) (kN/m) 內(nèi)水壓力水頭 (m) 外水壓力水頭 (m) 外水壓力折減系數(shù) (β) 頂拱灌漿壓力 (kPa) 頂拱灌漿壓力作用范圍角 (度 ) 其它段灌漿壓力 (kPa) 襯砌容重 (kN/m3) 表 荷載組合參數(shù) 編號 荷載名稱 是否計算 分項系數(shù) 1 襯砌自重 √ 2 頂巖壓力 √ 3 底巖壓力 √ 4 側(cè)巖壓力 √ 5 內(nèi)水壓力 √ 6 外水壓力 √ 7 頂部灌漿壓力 √ 8 其余灌漿壓力 √ 表 配筋參數(shù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 參數(shù) 數(shù)據(jù) 對稱配筋 是 配筋計算 as 65(mm) 混凝土等級 C25 配筋調(diào)整系數(shù) 縱筋等級 HRB335(fy=300kPa， fyk=335kPa) 裂縫計算 計算 拉結(jié)筋計算 計算 最大裂縫寬度允許值 (mm) 拉結(jié)筋等級 HPB235(fy=210kPa， fyk=235kPa) 單側(cè)擬采用縱筋直徑 22 拉結(jié)筋間距 100(mm) 砼保護層厚度 50(mm) 內(nèi)力配筋計算 縱筋面積和配筋率結(jié)果中，如果出現(xiàn)紅色數(shù)字，則表示配筋率大于 % 經(jīng)過 4 次計算 ,達(dá)到各點設(shè)定抗力條件和法向位移一致 ! 表 底拱內(nèi)力配筋計算（從中心向左等分 10 段） 分段 軸向力 N (kN) 剪力 Q (kN) 彎矩 M () 切向 位移 U (mm) 法向 位移 V (mm) 轉(zhuǎn)角W (度 ) 圍巖 抗力 (kPa) 單側(cè) 縱筋 As (mm2) 箍筋 面積 Av (mm2) 抗剪 驗算 0 滿足 1 滿足 2 滿足 3 滿足 4 滿足 5 滿足 6 滿足 7 滿足 8 滿足 9 滿足 10 1150． 519 滿足 表 側(cè)拱內(nèi)力配筋計算（從下向上等分 10 段） 分段 軸向力 N (kN) 剪力 Q (kN) 彎矩 M () 切向 位移 U (mm) 法向 位移 V (mm) 轉(zhuǎn)角W (度 ) 圍巖 抗力 (kPa) 單側(cè) 縱筋 As (mm2) 箍筋 面積 Av (mm2) 抗剪 驗算 0 滿足 1 滿足 2 滿足 3 滿足 4 滿足 5 滿足 6 滿足 7 滿足 8 滿足 9 滿足 10 滿足 表 頂拱內(nèi)力配筋計算（從拱腳向拱頂?shù)确?10 段） 分段 軸向力 N (kN) 剪力 Q (kN) 彎矩 M () 切向 位移 U (mm) 法向 位移 V (mm) 轉(zhuǎn)角 W (度 ) 圍巖 抗力 (kPa) 單側(cè) 縱筋 As (mm2) 箍筋 面積 Av (mm2) 抗剪 驗算 0 滿足 1 滿足 2 滿足 3 滿足 4 滿足 5 滿足 6 滿足 7 滿足 8 滿足 9 滿足 10 滿足 裂縫計算 經(jīng)過 4次計算 ,達(dá)到各點設(shè)定抗力條件和法向位移一致 ! 表 底拱裂縫計算（從中心向左等分 10 段） 分段 軸向力 (kN) 彎矩 () 縱筋配筋率 (單側(cè) ) (mm^2)) 縱筋直徑 （單側(cè)） （ mm） 裂縫寬度(mm) 拉筋應(yīng)力(MPa) 0 22 — — 1 22 — — 2 22 — — 3 22 — — 4 22 — — 5 22 — — 6 22 — — 7 22 — — 8 22 — — 9 22 — — 10 22 表 側(cè)拱裂縫計算（從下向上等分 10 段） 分段 軸向力 (kN) 彎矩 () 縱筋配筋率 (單側(cè) ) (mm^2)) 縱筋直徑 （單側(cè)） （ mm） 裂縫寬度(mm) 拉筋應(yīng)力(MPa) 0 22 1 22 2 22 — — 3 22 — — 4 22 — — 5 22 — — 6 22 — — 7 22 — — 8 22 — — 9 22 — — 10 22 — — 表 頂拱裂縫計算（從拱腳向拱頂?shù)确?10 段） 分段 軸向力 (kN) 彎矩 () 縱筋配筋率 (單側(cè) ) (mm^2)) 縱筋直徑 （單側(cè)） （ mm） 裂縫寬度(mm) 拉筋應(yīng)力(MPa) 0 22 — — 1 22 — — 2 22 — — 3 22 — — 4 22 — — 5 22 — — 6 22 — — 7 22 — — 8 22 — — 9 22 10 20 內(nèi)力配筋 襯砌內(nèi)側(cè)縱筋最大面積 As= 2mm ，外側(cè)縱筋最大面積 As1=2mm ；拉結(jié)筋最大面積 Av = 2mm 。 當(dāng)滑移體處于受力極限平衡狀態(tài)時： 卡斯特納公式： )()(0m in0m inararbbhGGb??????????? () ? ?? ? ? ?1100 1122 ???????? ?????? ?? cc par () 則 ? ?? ? ? ??????????? ???????????? ? 11122 110m i n??????cc pa () 圖 隧道支護后受力示意圖 式中： ? — 為圍巖的重度，此處Ⅴ級圍巖，取 3KN/m18?? ， Ⅳ級圍巖，取320KN/m? ? ， Ⅲ級圍巖，取 324KN/m? ? ； 0p — 為初始應(yīng)力，設(shè)處于均質(zhì)巖體中，則取 MPa150 ?p ?— 塑性系數(shù)， in1 25s in1s in1 s in1 ?????? ??? c? — 巖石單軸抗壓強度 則對于Ⅴ級圍巖 ： M P 25s i n1 25c i n1 c os2 ?? ????? oo??? cc K p aP 1051)(0 .3 1 4)(1520 .3 1 426 .4 318 1m i n ??????????? ????????????????? ? M P aPM P a ??? 設(shè)計支護滿足要求。4 ???????????? bSbS nn ???? = Ⅲ級圍巖中 ： 4 2 3 . 9 8 2 . 2 3 c o s 5 . 4 2 3 . 9 8 1 . 2 3 s in 5 . 4 2 . 7 7 M P a6 . 1 6 . 1P ? ? ? ? ? ?? ? ? 綜上，Ⅴ級圍巖中： M P .2 60 .0 9 30 .2 10 .6 64321 ????????? PPPPP Ⅳ級圍巖中： M P a9 0 .9 80 .0 3 90 .1 20 .5 34321 ????????? PPPPP Ⅲ級圍巖中： 1 2 3 4 8 0 22 7 7P P P P P M P a? ? ? ? ? ? ? ? ? 最小支護抗力值 Pmin 在重力平衡條件下求解。13 ??????? MP ac os 25s i n1)( oss i n1)tan(2 0 00331 ???????????? ? ????? σ σ3 代入 （ ） 式得： P ac os 252 n ???? P as i n252 n ?????? i i n2c os2 0039。 圖 強度包絡(luò)線圖 Mpb dP sss i i n2 039。13 ppp ???? 式中： P139。 eαarS 它們按摩爾包 絡(luò)線為直線時的假定求出： ???????????????????????s in22c os2