【正文】 h —— 截面厚度（ m)。驗算施工階段的強度時，安全系數(shù)可采用《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（ JTG D70— 2021）表 和表 的“永久荷載 +基本可變荷載 +其他可變荷載”欄內(nèi)的數(shù)值乘以折減系數(shù) 。同時還可以對初期支護(hù)進(jìn)行演算，方便靈活。 表 各級圍巖的 ? 值 圍巖級別 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ ? 值 ? （ ～ ） ? （ ～ ） ? （ ～ ） ? 側(cè)壓力系數(shù) ? ?ta n ta nta n 1 ta n ( ta n ta n ) ta n ta nccc??? ? ? ? ? ? ????? ? ? 23 1 . 51 ta n 2 0 3 1 . 5 1 0 . 1 9 4 3 ta n 1 5 5 4 7 . 3 5 ( / )1 2 . 5ttQ Hq H k N mBB ? ? ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ??????淺淺 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的水平側(cè)壓力為： 212221220 ( / )20 ( ) ( / )1 ( ) ( / )2e H k N me h k N me e e k N m????? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 圖 支護(hù)結(jié)構(gòu)上的均布荷載 3． 8． 7 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析與檢算輸出結(jié)果 (1)軟件介紹 同濟曙光公路隧道設(shè)計與分析軟件 對 版本進(jìn)行全面的升級，結(jié)合公路隧道 2021 設(shè)計規(guī)范，包括了分離式和連拱隧道所有斷面形式，界面友好，所有參數(shù)均按照 2021 規(guī)范選擇，用戶只需移動鼠標(biāo)就可以得到想要的計算參數(shù)。由《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（ JTG D70— 2021）表 A..— 1得計算摩擦角 45oc?? ； 由表 38 取 ?? ?? oTWTWTWQ 15s i n2s i n22 / ?????? ?淺 。Ⅲ類圍巖的二次襯砌主要以安全儲備的形式存在，二次襯砌的結(jié)構(gòu)只要以構(gòu)造要求設(shè)計就滿足使用要求了，所以在此就不在計算Ⅲ類圍巖的壓力了。 在新澳法施工條件下，Ⅳ～Ⅵ級圍巖取 PH? （ 34） Ⅰ～Ⅲ級圍巖取 PH? 2qh （ 35） 3． 8． 6 各類圍巖垂直壓力及水平壓力的計算 1）、Ⅲ類圍巖處于隧道深埋地段，圍巖壓力為主要形變壓力，其值可按釋放荷載計算。 3． 8． 5 隧道深淺埋劃分的計算 1）、隧道深埋和淺埋的分界，按荷載等效高度，并結(jié)合地質(zhì)條件、施工方法等因素綜合判斷。 3． 8． 4 偶然荷載 1）、當(dāng)有落石危害需檢算沖擊力時，可通過現(xiàn)場調(diào)查或有關(guān)計算驗證。 4）、最冷月份平均氣溫低于 15℃地區(qū)的隧道應(yīng)考慮凍脹力，凍脹力可根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、圍巖冬季含水量及排水條件等通過研究確定。 2）、明洞上立交鐵路列車活載及其所產(chǎn)生的沖擊力、土壓力應(yīng)按照現(xiàn)行《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》（ TB ） 有關(guān)規(guī)定計算。 回填土石 19 35176。 7）、作用于洞門墻墻背的主動土壓力可按庫倫理論計算，當(dāng)墻背后仰斜或直立時，土壓力采用水平方向，其值可按附錄 H 確定。 6)、計算明洞的回填土壓力，其填料的物理力學(xué)指標(biāo)，無試驗資料時可按表 采用。作用于隧道襯砌上的偏壓力，應(yīng)視地形、地質(zhì)條件以及圍巖覆蓋厚度確定。 4）、隧道淺埋圍巖壓力可按《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（ JTG D702021）附錄 E確定。 表 圍巖水平均布壓力 圍巖級別 Ⅰ、Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 水平均布壓力 e 0 (～ )q (～ )q (～ )q 注：應(yīng)用式（ 31）及表 時，必須同時具備下列條件： ① H/B,H 為隧道開挖高度（ m）， B 為隧道開挖寬度（ m）。 2 Sqhh ?????? (31) 式中： q —— 垂直均布壓力 ( 2/kNm )； ? —— 圍巖重度（ 3/kNm ）； S—— 圍巖級別； ? —— 寬度影響系數(shù)， 1 ( 5)iB? ? ? ? ； B—— 隧道寬度（ m）； i —— B每增減 1m時的圍巖壓力增減率，以 B=5m 的圍巖垂直均布壓力為準(zhǔn)，當(dāng) B5m 時，取 i =； B5m 時，取 i =。釋放荷載可按《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（ JTG D702021） 附錄 D 的公式確定。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 3． 8． 2 永久荷載 1）、隧道結(jié)構(gòu)自重可按結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸及材料標(biāo)準(zhǔn)重度計算，結(jié)構(gòu)附加恒載一般應(yīng)按實際情況計算。列車活載應(yīng)按照鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載的有關(guān)規(guī)定計算。 表 隧道荷載分類 編號 荷載分類 荷載名稱 1 永久荷載 圍巖壓力 2 土壓力 3 結(jié)構(gòu)自重 4 結(jié)構(gòu)附加恒載 5 混凝土收縮和徐變的影響力 6 水壓力 7 可 變 荷 載 基本 公路車輛荷載，人群荷載 8 可變 立交公路車輛荷載及其所產(chǎn)生的沖擊壓力、土壓力 9 荷載 立交鐵路列車活載及其所產(chǎn)生的沖擊壓力、土壓力 10 其它 可變 荷載 立交渡槽流水壓力 11 溫度變化的影響力 12 凍脹力 13 施工荷載 14 偶然荷載 落石沖擊力 15 地震力 注：編號 1～ 10為主要荷載；編號 1 1 14 為附加荷載；編號 1 15 為特殊荷載。 （ 2）、當(dāng)明洞上方與公路立交時，應(yīng)考慮公路車輛荷載。 2）、在隧 道結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的荷載，應(yīng)按照承載能力和滿載正常使用 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 的檢驗分別進(jìn)行組合，并按最不利組合進(jìn)行設(shè)計。施工中如發(fā)現(xiàn)與實際不符，應(yīng)及時修正。 (2) 二次襯砌 預(yù)留變形量取 120mm，拱、墻混凝土厚度取 45cm。 3． 7． 3 Ⅴ級圍巖段 (1) 初期支護(hù) 噴射混凝土厚度取 25cm；采用 D25 中空注漿錨桿，長度 ，縱環(huán)間距 梅花形布置。 (2) 二次襯砌 預(yù)留變形量取 70mm，拱、墻混凝土厚度取 35cm。 (2) 二次襯砌 預(yù)留變形量取 40mm, 拱、墻混凝土厚度取 35cm。初期支護(hù)及二次襯砌的支護(hù)參數(shù)可參照表 （摘自《公路隧道設(shè)計規(guī)范》）選用。無預(yù)測值時可參照表 （摘自《公路隧道設(shè)計規(guī)范》）選用，并根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控量測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。 (3) 在確定開挖斷面時，除應(yīng)滿足隧道凈空和結(jié)構(gòu)尺寸外，還應(yīng)考慮初期支護(hù)并預(yù)留適當(dāng)?shù)淖冃瘟?。錨桿支護(hù)主要采用全長粘結(jié)型錨桿中的普通水泥 砂 漿錨桿。 3． 6． 1 復(fù)合式襯砌應(yīng)符合的規(guī)定 (1) 初期支護(hù)宜采用錨噴支護(hù)。 (5) 偏壓襯砌段應(yīng)向一般襯砌段延伸，一般不小于 10m。一般情況下兩車道隧道應(yīng)不小于 10m，三車道隧道應(yīng)不小于 15m。 (2) 隧道圍巖較差地段應(yīng)設(shè)仰拱。襯砌應(yīng)有足夠的強度和穩(wěn)定性，保證隧道長期安全使用。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 JT11 號公路 隧道是一級公路上的隧道，所以應(yīng)采用 復(fù) 合式襯砌。其中 JT11 號公路隧道兩車道曲墻式三心園隧道內(nèi)輪廓如圖 ： 圖 兩車道 三心圓 內(nèi)輪廓示意圖 3． 5 隧道襯砌結(jié)構(gòu)的一般規(guī)定 公路隧道應(yīng)作襯砌，根據(jù)隧道圍巖地質(zhì)條件、施工條件和使用要求可分別采用噴錨襯砌、整體式襯砌、復(fù)合式襯砌。 3． 4． 2 公路隧道內(nèi)輪廓的基本形式 我國公路隧道建設(shè)規(guī)模擴大，各地在設(shè)計隧道橫斷面時標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，隧道輪廓有采用圓形襯砌斷面、直墻式襯砌斷面及曲墻式襯砌斷面。 圖 JT11號公路隧道建筑限界圖（單位： m） 3． 4 公路隧道橫斷面內(nèi)輪廓 3． 4． 1 公路隧道橫斷面內(nèi)輪廓概念 公路隧道橫斷面設(shè)計，除滿足隧道建筑限界的要求外，還應(yīng)考慮洞內(nèi)路面、排水、檢修道、通風(fēng)、照 明、消防、內(nèi)裝、監(jiān)控等設(shè)施所需要的空間，還要考慮仰拱曲率的影響，并根據(jù)施工方法確定出安全、經(jīng)濟、合理的斷面形式和尺寸。 各參數(shù)取值最小寬度應(yīng)符合表 ： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 表 （單位： m） 公路等級 設(shè)計速 度 Km/h 車 道 寬 度 w 側(cè)向?qū)?L 余 寬 C C 人行道 R 檢修道 J 隧道建筑限界凈寬 左側(cè) Ll 右側(cè) Lr 左側(cè) 右側(cè) 設(shè)檢修 道 設(shè)人行 道 不設(shè)檢修人行道 高速公路 一級公路 120 2 100 2 80 2 60 2 3． 3． 3 JT11 號公路隧道的建筑限界 JT11 號公路隧道的建筑限界詳見下圖 。 (3) 隧道路面橫坡一般可采用 %~%。 3． 3． 2 一般規(guī)定 (1) 隧道建筑限界高度，一級公路取 。 3． 2 主要設(shè)計步驟 襯砌斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計大致可分為以下四個步驟： (1) 確定隧道類型，選定相應(yīng)建筑限界； (2) 根據(jù)圍巖類別初步擬定截面形狀和厚度； (3) 編制計算機程序，對擬定的各種襯砌斷面方案分別進(jìn)行優(yōu)化計算比較，得出它們 面積 最小時所對應(yīng)的斷面幾何參數(shù)； (4) 應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析程序，對得出的襯砌結(jié)構(gòu)斷面最優(yōu)解進(jìn)行力學(xué)檢算，并對有關(guān)結(jié)果做出評價。但其形狀又不能如限界般曲折，要平順圓滑，以使結(jié)構(gòu)在受力及圍巖穩(wěn)定方面均處于有利條件。 (3) 從經(jīng)濟觀點出發(fā)，內(nèi)輪廓線應(yīng)盡量減小 洞 室的體積，即使土石開挖量與圬工砌筑量為最省。 表 （ m） 凸形豎曲線半徑 凹形豎曲線半徑 豎曲線長度 一般值 極限值 一般值 極限值 4500 3000 3000 2021 70 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 第三章 隧道結(jié)構(gòu)橫斷面 3． 1 隧道斷面形狀設(shè)計時需考慮的因素 (1) 隧道的內(nèi)輪廓必須符合隧道建筑限界，結(jié)構(gòu) 的任何部位都不應(yīng)侵入限界以內(nèi)。 （ 2） 隧道內(nèi) 的縱坡變換不益過大、過頻，以保證行車安全視距和舒適性。 隧道縱坡形式有：單坡和人字坡。 2． 2． 1 隧道縱斷面設(shè)計的一般規(guī)定 隧道內(nèi)縱斷面線形應(yīng)考慮行車安全性，運營通風(fēng)規(guī)模，施工作業(yè)效率和排水要求，《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（ JTG D70 — 2021）得隧道縱坡不小于 % 一般情況不應(yīng)大于 3%；受地形等條件限制時，高速公路、一級公路的中短隧道可適當(dāng)加大，但不宜大于 4%；短于 100m 的隧道縱坡可該公路隧道外路線的指標(biāo)相同。隧道內(nèi)線路坡度可設(shè)置為單面坡或人 字坡兩種。隧道洞口不宜設(shè)在滑坡、坍塌、巖堆、危巖落石、泥石流等不良地質(zhì)及排水困難的溝谷低洼處或不穩(wěn)定的懸崖陡壁下，應(yīng)遵循“早進(jìn)晚出”的原則，合理選定洞口位置，避免在洞口行成高邊坡和高仰坡。所以隧道線路的設(shè)計中，洞口位置的選擇是一項重要的工作。 2． 1． 2 隧道洞口選擇 隧道位置選定后，隧道長度由它的兩端洞口位置確定，洞口是隧 道的咽喉，有是隧道施工中的通道。由于曲線關(guān)系，洞內(nèi)進(jìn)行施工測量時，操作變的復(fù)雜，精度也有所降低。曲線上，隧道斷面是變化的，不同斷面上的支護(hù)和襯砌尺寸不一致，因而施工時技術(shù)上較直線復(fù)雜。隧道位于曲線上將有以下缺點： 曲線隧道的建筑界限需要加寬開尺寸相對加大，不但加大了開挖土石方數(shù)量。 2． 1． 1 平面設(shè)計的一般要求 很明顯，線路是越直越好。 1． 3． 5 設(shè)計進(jìn)度計劃大致安排 根據(jù)設(shè)計要求和設(shè)計內(nèi)容，有序安排設(shè)計進(jìn)度。 2. 設(shè)計必須在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立完成，不得抄襲。各種計算書（例如隧道結(jié)構(gòu)計算）應(yīng)內(nèi)容完整，過程清楚，裝訂成冊，作為畢業(yè)設(shè)計文件附件和設(shè)計文件同時提交。 (3).設(shè)計手段：提倡使用計算機編制設(shè)計文件，但應(yīng)該有少量手工設(shè)計圖表；使用手工繪圖制表者，必須有部分計算機輔助制圖的成果資料或者自編一定數(shù)量的有關(guān)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容的電腦計算軟件。圖題由指導(dǎo)教師統(tǒng)一規(guī)定。 (2).圖表規(guī)格說明：各類設(shè)計圖紙，除路線平面繪制在所提供的地形圖上外，微機繪圖采用 A3號圖紙（ 420 297mm2）繪制，手繪圖采用 A2號圖紙繪制。 確定隧道施工方案，