【正文】 （2） 施工用水：根據(jù)現(xiàn)場條件，隧道出口附近沒有可供水源的天然河流，水源缺乏，必須從遠(yuǎn)處引水，并在施工現(xiàn)場設(shè)兩個(gè)蓄水池。因此，作業(yè)隊(duì)進(jìn)駐施工場地后，必須做好現(xiàn)場調(diào)查，將其建在距離施工洞口不遠(yuǎn)的地方，且選址時(shí)注意方便運(yùn)輸，以及環(huán)境保護(hù)。（4）稀釋煙霧的需風(fēng)量為： ①依據(jù)規(guī)范，取煙霧設(shè)計(jì)濃度為K= ,則煙霧稀釋系數(shù)C=②稀釋煙霧的需風(fēng)量： ∕s③ 稀釋空氣中異味需風(fēng)量：取每小時(shí)換氣次數(shù)為5次 ∕s④ 考慮火災(zāi)時(shí)的需風(fēng)量：取火災(zāi)排煙風(fēng)速為則： =676=456∕s⑤ 結(jié)論： 綜合以上可知本隧道通風(fēng)量由稀釋煙霧所需通風(fēng)量所決定，為∕s 通風(fēng)計(jì)算（1）計(jì)算條件 隧道長度：L=3530m 隧道段面面積：Ar=76㎡隧道當(dāng)量直徑：R=設(shè)計(jì)交通量： 2500輛∕h 大型車混入率：﹪設(shè)計(jì)行車速度：=∕s需風(fēng)量：∕s隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速：m∕s隨址空氣密度：ρ= （2）隧道內(nèi)所需升壓力 隧道內(nèi)所需升壓力由以下三項(xiàng)決定：① 空氣在隧道內(nèi)流動(dòng)受到的摩擦阻力及出入口的損失 =② 隧道兩洞口等效壓差：由于隧道進(jìn)出口高差不大所以?。?10Pa③ 交通風(fēng)產(chǎn)生的風(fēng)壓力為：式中：汽車等效阻抗面積所以：=因此隧道所需的升壓力為：=+=+=（3）風(fēng)機(jī)的選擇 擬選用900型射流風(fēng)機(jī) 900型射流風(fēng)機(jī)每臺(tái)的升壓力計(jì)算：=ρΦ(1ψ)= Φ== ∕s ψ===代入可得：=i===≈35臺(tái)（4）風(fēng)機(jī)布置合計(jì)需要布置900型風(fēng)機(jī)35臺(tái)，按每組兩臺(tái)布置，可布置18組，共36臺(tái)，具有一定的安全儲(chǔ)備。（2）稀釋CO的需風(fēng)量①根據(jù)技術(shù)要求，CO設(shè)計(jì)濃度為：正常行駛， 發(fā)生事故時(shí)（15min）② 隧址設(shè)計(jì)溫度tm=20℃,換算成為絕對溫度T=273+20 =293。（5） CO 允許濃度： 正常運(yùn)行：200ppm放生事故時(shí)（15min）:250ppm 確定通風(fēng)方式根據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 02611999）規(guī)定宜設(shè)置機(jī)械通風(fēng)的條件 （65）式中 L——隧道長度（m）N——設(shè)計(jì)交通流量（輛/h）本設(shè)計(jì)按2500輛/h進(jìn)行設(shè)計(jì)故采用機(jī)械通風(fēng)，縱向射流式通風(fēng)方式。 （3）確定的通風(fēng)方式在交通條件發(fā)生改變時(shí)具有較高的穩(wěn)定性，并能適應(yīng)火災(zāi)工況下的通風(fēng)要求。 根據(jù)《公路隧道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，本隧道通風(fēng)應(yīng)滿足以下要求：（1） 單向交通的隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速不宜大于10m/s，特殊情況下可取12 m/s，雙向交通的隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)大于8 m/s，人車混合通行的隧道設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)大于7 m/s。（4）隧道內(nèi)火災(zāi)事故等非常情況。（2）交通量，隧道交通量按2500輛∕h設(shè)計(jì)，且主要為中型貨車和小型客車。為了有效降低隧道內(nèi)有害氣體與煙霧的濃度，保證司乘人員及洞內(nèi)工作人員的身體健康，提高行車的安全性和舒適性，公路隧道應(yīng)做好通風(fēng)設(shè)計(jì)保證隧道良好通風(fēng)。算出各工況車速下的煙霧排放量如下表：表68 各工況車速下的煙霧排放量工況車速（km/h）8060402010煙霧量（）⑧ 最大煙霧排放量：由上述計(jì)算可知，在工況車速為20km/h時(shí)，煙霧排放量最大，為：。（2）稀釋CO的需風(fēng)量①根據(jù)技術(shù)要求，CO設(shè)計(jì)濃度為：正常行駛， 發(fā)生事故時(shí)（15min）② 隧址設(shè)計(jì)溫度tm=20℃,換算成為絕對溫度T=273+20 =293。選用的風(fēng)機(jī)，在環(huán)境溫度為25℃情況下其可靠運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不低于60min。通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮火災(zāi)對策，長度大于1500m且交通量較大的隧道應(yīng)考慮排煙措施。 ： (1) CO 設(shè)計(jì)含量 表61 全橫向、半橫向通風(fēng)時(shí)，CO設(shè)計(jì)含量（體積分?jǐn)?shù)） （單位：）隧道長度/m≤1000≥3000/106250200（2）煙霧的設(shè)計(jì)含量表62 煙霧設(shè)計(jì)含量K計(jì)算行車速度/(km/h)100806040K/m1（3）異味稀釋及其他要求隧道內(nèi)不間斷換氣頻率不宜低于每小時(shí)5次。比如：當(dāng)CO等含量增加到一定程度時(shí)，會(huì)對人體產(chǎn)生不同程度的中毒癥狀，甚至危害生命；另外，空氣中的煙霧和粉塵如果濃度達(dá)到一定程度，會(huì)使能見度下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)妨礙正常行車，對民眾造成傷害。這些污染物含量比較小的時(shí)候，通常影響不大。為防止洞外水流入隧道，在地表水上游設(shè)反向排水邊溝或采取截流措施，地下水上游設(shè)泄水洞，洞外井點(diǎn)降水。圖53 隧道主要防排水措施 洞口排水設(shè)計(jì)： 在洞口仰坡外緣5m以外，設(shè)置天溝，并加以鋪砌。③ 環(huán)向盲管、豎向盲管與邊墻底部的縱向排水盲管（溝）連通；縱向排水盲管應(yīng)與橫向?qū)苓B通，以形成完整的縱橫向排水系統(tǒng)。圖52 中心水溝圖 圖52 中心水溝縱向間距例 襯砌的排水措施：① 在襯砌的兩側(cè)邊墻背后的底部設(shè)置沿隧道的縱向排水盲管（溝），其孔徑為100mm。用來連接中心水溝和襯砌墻被排水盲管。圖51 開口式明溝（2）路面底部排水：① 在路面結(jié)構(gòu)下設(shè)縱向中心水溝，集中引排地下水。③ 在路側(cè)邊溝設(shè)置開口式明溝。 排水措施（1）洞內(nèi)排水:① 在路面兩側(cè)設(shè)縱向排水溝，引排運(yùn)營清洗水，消防水和其他水。該隧道的襯砌設(shè)計(jì)采用的復(fù)合式襯砌，根據(jù)全面的考慮對防水設(shè)計(jì)采用在初期支護(hù)與二次襯砌之間設(shè)置防水板及無紡布。 隧道防排水應(yīng)根據(jù)“防、排、截、堵結(jié)合，綜合治理”的原則，采取切實(shí)可靠的設(shè)計(jì)、施工措施，達(dá)到防水可靠、排水暢通、經(jīng)濟(jì)合理的目的。二次襯砌應(yīng)滿足抗?jié)B要求。 高速公路隧道的防水要求，隧道采用復(fù)合式襯砌時(shí)，在初期支護(hù)與二次襯砌之間應(yīng)設(shè)置防水板及無紡布。 防排水要求一般規(guī)定：① 拱部、邊墻、路面、設(shè)備箱洞不滲水；② 有凍害地段的隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結(jié)；③ 車行橫通道、人行橫通道等服務(wù)通道拱部不滴水，邊墻不淌水。顯然左邊右邊滿足要求！2 最大負(fù)彎矩相關(guān)參數(shù)如下：K＝，＝, =235MPa,b=1000mm ， x=70m帶入計(jì)算有：左邊=2192400N右邊=1618405N顯然左邊右邊不滿足要求！因此，增大AS的面積，取AS=8143mm2（8）；代入計(jì)算有：左邊＝2192400N；右邊＝2543454N；顯然左邊右邊滿足要求！因此：對于本設(shè)計(jì)的襯砌配筋就按以上計(jì)算的選?。? 二次襯砌相關(guān)參數(shù)經(jīng)以上計(jì)算和評價(jià)可得該公路隧道的二次襯砌相關(guān)參數(shù)見表62：表47 二次襯砌相關(guān)參數(shù)表項(xiàng)目混凝土配筋A(yù)g（mm2）（mm2）Ⅲ級(jí)圍巖最大正彎矩C25防水混凝土，厚度為40cm4826（6Φ32）1256（4Φ20）最大負(fù)彎矩3436（7Φ25）1256（4Φ20）Ⅳ級(jí)圍巖最大正彎矩4826（6Φ32）1570（5Φ25）最大負(fù)彎矩7034（9Φ32）2945（6Φ25）Ⅴ級(jí)圍巖最大正彎矩6107（6Φ36）1884（6Φ20）最大負(fù)彎矩8143（8Φ36）3041（8Φ22）第5章 防排水設(shè)計(jì) 水對隧道的危害是多方面的，漏水的長期作用可能造成隧道的侵蝕破壞，危害隧道的結(jié)構(gòu)耐久性；寒冷地區(qū)，尤其是嚴(yán)寒地區(qū)，隧道襯砌滲水反復(fù)的凍融循環(huán)在襯砌的內(nèi)部造成襯砌混凝土凍脹開裂破壞；隧道漏水還將使隧道拱部和側(cè)墻產(chǎn)生冰凌侵入凈空；隧道滴水將使路面結(jié)冰，降低輪胎與路面的附著力，惡化隧道的營運(yùn)條件，危及行車安全；隧道滲漏水還將極大地降低隧道內(nèi)各種設(shè)施的使用功能和壽命。代入計(jì)算有：左邊＝2596536N；右邊＝1397740N。經(jīng)計(jì)算與查相關(guān)數(shù)據(jù)得：，.13，γ=，Cs=45mm，d=20mm，ρte=，σs=，Es=210Gpa所以計(jì)算得：ωwax≈0裂縫滿足要求。2 最大負(fù)彎矩裂縫檢算因?yàn)椋核孕枰M(jìn)行裂縫驗(yàn)算。根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）的規(guī)定：對裂縫進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)《隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）的規(guī)定：隧道襯砌大偏心受壓混凝土構(gòu)件，在最后的檢算主要是受拉裂縫的檢算，主要裂縫檢算合格，就可以不驗(yàn)算此項(xiàng)。設(shè)縱向受拉鋼筋的面積為As′（離軸力N比較近）；離軸力比較遠(yuǎn)的鋼筋面積為As；都采用Q235；根據(jù)平衡方程得： ； ；公式中：由于，且所以x=70mm聯(lián)解以上方程得： 式中： ； =2969mm2顯然有：所以，此處鋼筋?。? 3079； 因此，As=3079mm2（5） 非少筋。滿足要求?。?）結(jié)構(gòu)承受最大負(fù)彎矩的配筋計(jì)算混凝土C25，偏心受壓，Q235鋼材 Mmin＝354570Nb=1000mm，h=400mm，采用C25的混凝土 1初始偏心距e0: 所以不考慮附加偏心矩的影響，；此時(shí)的初始偏心矩為：；根據(jù)所取的計(jì)算模型，因?yàn)樗匀∑木卦龃笙禂?shù)；2 配筋計(jì)算：由1的計(jì)算可知：偏心距：；大小偏心距的判別：按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）有： 所以按大偏心計(jì)算。配筋計(jì)算（1）結(jié)構(gòu)承受最大正彎矩的配筋計(jì)算：矩形截面的配筋計(jì)算：Mmax=351848Nm；軸力為N=1081890N；最大負(fù)彎矩為M=354570N顯然左邊右邊不滿足要求！因此，增大AS的面積，取AS=4826mm2（6）；代入計(jì)算有：左邊＝；右邊＝。（3）截面強(qiáng)度檢算根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D70—2004)的有關(guān)規(guī)定：鋼筋混凝土矩形截面的大偏心構(gòu)件（），其截面強(qiáng)度檢算應(yīng)按照以下公式進(jìn)行：其中：K－安全系數(shù)，按規(guī)范有關(guān)規(guī)定采用；－混凝土彎曲抗壓極限強(qiáng)度；—鋼筋的抗拉或抗壓計(jì)算強(qiáng)度；－受拉和受壓區(qū)鋼筋的截面面積；在本設(shè)計(jì)中，以上參數(shù)的取值為：1 最大正彎矩K＝，＝, =235MPa,，,b=1000mm, x=70mm。根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）的規(guī)定：對裂縫進(jìn)行驗(yàn)算。經(jīng)計(jì)算與查相關(guān)數(shù)據(jù)得：，γ=，Cs=35mm，d=20mm，ρte=，σs=，Es=210Gpa所以計(jì)算得：ωwax≈0裂縫滿足要求。（2）裂縫驗(yàn)算：1 最大正彎矩裂縫檢算因?yàn)椋核孕枰M(jìn)行裂縫驗(yàn)算。所以，滿足要求?、纛愐r砌安全性評價(jià)：（1）抗拉檢算：最大正彎矩和最大負(fù)彎矩都是屬于大偏心，由于，不需要檢算抗壓強(qiáng)度，只要檢算抗拉強(qiáng)度和裂縫。m；N=963169N2 初始偏心距e0: 所以不考慮附加偏心矩的影響，；此時(shí)的初始偏心矩為：；根據(jù)所取的計(jì)算模型，因?yàn)樗匀∑木卦龃笙禂?shù)；2配筋計(jì)算：由1的計(jì)算可知：偏心距：；大小偏心距的判別： 按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）有： 所以按大偏心計(jì)算。設(shè)縱向受拉鋼筋的面積為As′（離軸力N比較近）；離軸力比較遠(yuǎn)的鋼筋面積為As；均采用Q235級(jí)鋼筋；根據(jù)平衡方程得： ； ； 公式中： 則且=235=70mm所以x=70mm聯(lián)解以上方程得： 式中： ； =1392 mm2顯然有：所以，此處鋼筋取：5 1570； 因此，As=2454mm2（5） 非少筋。m；N=784544N。m；軸力為N=963169N。顯然左邊右邊滿足要求！2 最大負(fù)彎矩相關(guān)參數(shù)如下：K＝，＝, =235MPa,b=1000mm ， x=70m帶入計(jì)算有：左邊=右邊=顯然左邊右邊滿足要求！因此：對于本設(shè)計(jì)的襯砌配筋就按以上計(jì)算的選取！ Ⅳ類配筋及評價(jià)Ⅳ類襯砌配筋（主筋）及檢算根據(jù)內(nèi)力圖可得：最大正彎矩為M=351848N（3）截面強(qiáng)度檢算根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D70—2004)的有關(guān)規(guī)定：鋼筋混凝土矩形截面的大偏心構(gòu)件（），其截面強(qiáng)度檢算應(yīng)按照以下公式進(jìn)行：其中：K－安全系數(shù)，按規(guī)范有關(guān)規(guī)定采用；－混凝土彎曲抗壓極限強(qiáng)度；—鋼筋的抗拉或抗壓計(jì)算強(qiáng)度；－受拉和受壓區(qū)鋼筋的截面面積；在本設(shè)計(jì)中，以上參數(shù)的取值為：1 最大正彎矩K＝，＝, =235MPa,b=1000mm, x=70mm。根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）的規(guī)定：對裂縫進(jìn)行驗(yàn)算。經(jīng)計(jì)算與查相關(guān)數(shù)據(jù)得：，γ=，Cs=35mm，d=20mm，ρte=，σs=，Es=210Gpa所以計(jì)算得：ωwax≈0裂縫滿足要求。（2）裂縫驗(yàn)算：1 最大正彎矩裂縫檢算因?yàn)椋核孕枰M(jìn)行裂縫驗(yàn)算。所以，滿足要求?、箢愐r砌安全性評價(jià)：（1）抗拉檢算：最大正彎矩和最大負(fù)彎矩都是屬于