【正文】 主動荷載在基本結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力 分塊上各集中力對下一分點的截面形心的力臂由 CAD 圖量取，并分別記為qa、wa、ea i∑E176。 ih —— 相鄰兩截面之間的襯砌外緣的豎直投影。8 3 8y 7 2 4 r c o s 1 8 0 7 2 4 1 4 8 c o s 1 8 0 1 6 3 .9 9 7 9 8 6 6 .2 6 5 2?? ? ? ? ? ? ? 坐標(biāo)校核： 8a 1186x d 1 2 3 .8 4 6 9 .222B? ? ? ? ? 8 d 5 0y 5 8 9 6 .2 2 5 8 6 6 .2 222H? ? ? ? ? ? ? 4 襯砌結(jié)構(gòu)計算 計算過程見表 511 8i1 1 5 7 . 7 9 5 2 0 2 2 . 8 3 8 5 . 3 2 0 1 03 3 0 . 2 1 0SEI? ?? ? ? ? ???? 4i1 2 2 1 8iy 1 5 7 . 7 9 5 8 1 0 2 . 7 7 9 2 . 1 3 1 1 03 3 0 . 2 1 0SEI?? ?? ? ? ? ? ???? 2 3i22 8iy 1 5 7 . 7 9 5 3 8 7 0 0 . 0 5 1 1 . 0 1 8 1 03 3 0 . 2 1 0SEI? ??? ? ? ? ???? 2 3iss 8i1y 1 5 7 . 7 9 5 5 6 9 2 8 . 4 4 7 1 . 4 9 7 1 03 3 0 . 2 1 0SEI? ???? ? ? ? ???? （ ） 校核： 5 4 311 12 222 5. 32 0 10 2 2. 13 1 10 1. 01 8 10 0. 14 97 6? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 311 12 22 s s 0. 14 97 6 1. 49 7 10 0. 00 06 0? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 說明變位計算結(jié)果正確。7 1 2 7y r r sin 9 0 5 6 8 8 3 4 .2 sin 1 0 4 .6 2 3 6 9 0 7 7 8 .6 0 8 8?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?39。7 2 7x r sin 2 5 0 8 3 4 .2 sin 1 0 4 .6 2 3 6 2 5 0 5 5 7 .1 7 6 3?? ? ? ? ? ? ? ? ?39。6 1 6x r si n 56 8 si n 93 .78 02 56 64 2?? ? ? ? ? ? ?39。5 1 5x r si n 56 8 si n 79 .62 65 55 16 0?? ? ? ? ? ? ?39。4 1 4x r si n 56 8 si n 63 .70 12 50 09 6?? ? ? ? ? ? ?39。3 1 3x r si n 56 8 si n 47 .77 59 42 16 5?? ? ? ? ? ? ?39。2 1 2x r si n 56 8 si n 31 .85 06 29 37 1?? ? ? ? ? ? ?39。1 1 1x r si n 56 8 si n 15 .92 53 15 50 0?? ? ? ? ? ? ?39。 8? 176。 7? 176。 6? 176。 5? 176。39。26 1 8 0 6 1 5 7 . 7 9 5 8 9 1 . 7 6 1 8 09 0 9 0 9 3 . 7 8 0 2r 8 3 4 . 2SS? ???? ??? ? ? ? ? ? ? 76 39。14 1 8 0 4 6 3 . 7 0 1 2r S????? ? ? ? 5139。12 1 8 0 2 3 1 . 8 5 0 6r S????? ? ? ? 3139。= ，1 1 p h1 ( ) X X ? ?? ? ? ? ? ? ?=， 2 15?? 3 59?? 4 襯砌結(jié)構(gòu)計算 計算半拱軸線長度 S及分塊軸線長度 S? 111 ??????? ??? ???S 122 ??????? ??? ???S 333 ??????? ??? ???S 半拱軸 線長度 : i 1 2 3 8 9 1 .7 6 2 1 8 .2 8 1 5 2 .3 2 1 2 6 2 .3 6 c mS S S S S? ? ? ? ? ? ? ?? 分塊長度： 1 2 6 2 . 3 6 1 5 7 . 7 9 5 c m88SS? ? ? ? 求各截面與豎軸的夾角 1 39。、 3r39。； s—— 圍巖級別， s=4； 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，當(dāng) B＜ 5m 時，取 i=；當(dāng) B＞ 5m 時，取 i=。 襯砌斷面加寬 W=50cm 襯砌計算 主動荷載計算 垂直均布壓力計算公式為： qh?? （ ） 2sh ??? ? ? （ ） 式中： q—— 垂直均布壓力（ kN/m2）； ? —— 圍巖重度（ kN/m179。4? 。 B=1186cm， H= ad = cm d （拱頂厚度） =50cm 假設(shè)起拱線以下的起拱線為一段圓弧，半徑為 39。 2r? 793cm 2R? 843cm 2?? 15176。 襯砌材料 襯砌采用 C25 混凝土，重度 223km / mh? ? ，彈性模量 c 20 PaEG? ，混凝土襯砌軸 心抗 壓強 度標(biāo) 準值 ckf 19 aMP? ，混凝 土軸 心抗 拉強 度標(biāo)準 值 tkf aMP? 。15176。13176。本隧道照明分別設(shè)置洞外照明和洞內(nèi)照明，洞外照明為接近段，洞內(nèi)照明為：入口段、過渡段、中間段和出口段，照明計算以照明燈具的資料為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并考慮了隧道內(nèi)采用水泥路面為計算條件。由于隧道照明不分晝夜，電光照明費用較高，因此，必須科學(xué)地設(shè)計隧道的照明系統(tǒng)，充分利用人的視覺能力，使隧道照明系統(tǒng)安全可靠，經(jīng)濟合理。 （ 6）隧道工程 造價的維修保養(yǎng)費用等。 （ 4）交通量，虎嶺公路隧道，車流量較大，年平均日交通量，前期（ 2021年） 9358 輛 /每日（小車），遠期（ 2030 年） 11274 輛 /每日 (小車 )。 （ 2）公路等級，該隧道為單向雙車道汽車專用高速公路 ，設(shè)計行車速度為3 設(shè)計總說明說 80Km/h。 虎嶺公路隧道通風(fēng)設(shè)計主要考慮因素： （ 1）隧道長度及地形，虎嶺公 路隧道全長 1780m，為長隧道，風(fēng)阻力大。 通風(fēng)設(shè)計 在隧道運營期間，隧道內(nèi)保持良好的空氣和行車安全的必要條件。 （ 3）確定的通風(fēng)方式在交通條件等發(fā)生變化時，應(yīng)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。 目前道路隧道通風(fēng)方式大體如下： 自然通風(fēng) 射流風(fēng)機縱向通風(fēng) 縱向通風(fēng) 豎（斜）井集中排風(fēng)縱向通風(fēng) 隧道通風(fēng)方式 豎（斜）井排送組合縱向通風(fēng) 送風(fēng)式半橫向通風(fēng) 半橫向通風(fēng) 機械通風(fēng) 排風(fēng)式半橫向通風(fēng) 全橫向通風(fēng) 混合式通風(fēng) 根據(jù)《公路隧道工程設(shè)計規(guī)范》 ，隧道通風(fēng)應(yīng)符合以下要求 （ 1）單向交通的隧道設(shè)計風(fēng)速不宜大于 10m/s，特殊情況下可取 12m/s；雙向交通的隧道的設(shè)計風(fēng)速不應(yīng)大于 8m/s；人車混合通行的所遇到設(shè)計風(fēng)速不應(yīng)大 于 7m/s。Ⅴ類圍巖采用 45cm厚模筑混凝土襯砌。 Ⅱ類圍巖采用 30cm厚模筑混凝土襯砌。范圍。范圍。 （ 1）初期支護 Ⅳ 、 Ⅴ 類圍巖初期支護采用徑向系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土。 襯砌設(shè)計 虎嶺公路隧道圍巖類別為Ⅱ、 Ⅳ 、 Ⅴ類，地質(zhì)條件良好，設(shè)計襯砌斷面均為曲墻式， Ⅳ 、 Ⅴ類圍巖地段采用帶仰拱復(fù)合式襯砌。由于二層襯砌之間有了隔離層，則防水效果良好，且減少二次襯砌混凝土的收縮裂縫。兩層襯砌之間宜采用緩沖、隔離的防水夾層，其目的是，當(dāng)?shù)谝粚赢a(chǎn)生變形及形變壓力較大時，仍給予極少量形變的可能，可降低形變壓力。 （ 4）既能夠充分發(fā)揮錨噴支護的優(yōu)點，又能發(fā)揮二次襯砌永久支護的可靠作用。 （ 2）質(zhì)量可靠，能夠達到較高的防水要求。復(fù)合式襯砌是目前隧道工程常采用的3 設(shè)計總說明說 襯砌結(jié)構(gòu)。 襯砌結(jié)構(gòu)選擇 隧道襯砌結(jié)構(gòu)的選擇必須結(jié)合施工技術(shù)，安全作業(yè)以及使用適應(yīng)性、造價綜合確定。 （ 5）偏壓襯砌應(yīng)向一般襯砌段延伸，延伸長度應(yīng)根據(jù)偏壓情況確定，一般不小于 10m。加強襯砌段的長度應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)和環(huán)境條件確定，一般情況下兩車隧道應(yīng)不小于 10m。當(dāng)隧道邊墻底以下為整體性較好的堅硬巖石時，可不設(shè)仰拱。仰拱曲率半徑應(yīng)根據(jù)隧道斷面 形狀、地質(zhì)條件、地下水、隧道寬度等條件確定。 襯砌設(shè)計規(guī)定 襯砌 設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定： （ 1）襯砌斷面宜采用曲邊墻拱形斷面。一次支護是為了保證施工的安全、加固巖體和阻止圍巖的變形。為防止洞外水流入隧道內(nèi)，在地表水上游設(shè)置反向排水邊溝或采取截流措施，地下水上游設(shè)泄水洞，洞外井點降水。 洞口的防排水 洞口排水：在洞口仰坡邊緣 5m 以外，設(shè)置天溝，并加以鋪砌。 3 設(shè)計總說明說 （ 3）路緣排水工程 在路面兩側(cè)設(shè)置 Φ 300mm 開口式路側(cè)排水溝，用于路面積水以及隧道清洗等污水的排除通道，排水溝縱坡與隧道縱坡一致。 （ 2）路基排水工程 路基排水工程是指路面以下的排水工程。中間排水溝縱坡與隧道縱坡一致。為了 有效地排除二次襯砌背后的積水，消除二次襯砌背后的靜水壓力，在初期支護與防水層之間每間隔 10m（若局部地區(qū)滲水量過大。排水工程包括襯砌背面排水工程、路基排水工程、路緣排水工程。 排水 排，就是人為地設(shè)置排水系統(tǒng)，將地下水排出隧道。 （ 2）隧道二次襯砌應(yīng)滿足抗?jié)B要求，采用低堿性膨 脹水泥混凝土，混凝土的抗?jié)B等級不低于 S6。 防水 （ 1）本隧道采用復(fù)合式襯砌，在初期支護和二次襯砌之間應(yīng)設(shè)置防水板，防水板應(yīng)采用易于焊接的防水卷材，厚度不小于 ，接縫搭接長度不小于100mm。設(shè)計原則為使襯砌內(nèi)壁不滲水。路面中心線R4=1500R1 =543R3=1 001 %12 .5隧道中心線O1 O 2O 2O3 圖 明洞斷面 3 設(shè)計總說明說 、排水設(shè)計 水，不僅是影響隧道正常施工的因素之一， 也是影響隧道正常運營的重要因素之一。13176。斷面如圖 所示： R 2=793R2 =7 93O418176。頂面與仰坡坡面一致，頂面上設(shè)置坡度為 %的水溝，將端墻背面排 水溝匯集的地表水排至路塹夠內(nèi)，見圖 。 邊、仰坡交界處應(yīng)采用圓角法開挖，以減少雨水沖刷。經(jīng)過綜合考慮宜采用 端墻式洞門，見圖 ，并有排水溝渠，使地表水沿排水渠道有序排離洞門，防止地表水沿洞門流入洞內(nèi)。 ⑤ 洞門結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足抗震要求?；茁裰蒙疃葢?yīng)大于墻邊各溝、槽基底的埋置深度。 ③ 洞門墻基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固地基上，應(yīng)視地形及地質(zhì)條件，埋置足夠的深度，保證洞門的穩(wěn)定。 （ 1）洞門宜與隧道軸線正交，洞門構(gòu)造及基礎(chǔ)設(shè)置應(yīng)遵循下列規(guī)矩： ① 洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離不宜小于 ，洞門端墻與仰坡之間水溝的溝底至襯砌拱頂外緣的高度不小于 ，洞門墻頂高出仰坡不小于 。圖 緊急停車帶斷面內(nèi)輪廓（單位： cm） 3 設(shè)計總說明說 、洞門及明洞設(shè)計 結(jié)合隧道進出口地形、地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條 件，并考慮到施工開挖邊坡的穩(wěn)定性，本著“早進晚出”、“少開挖”的原則，確定隧道進出口位置、明洞形式，洞門形式的選擇力求結(jié)構(gòu)簡單，并與洞口地形、地貌協(xié)調(diào)一致。45176。5 9176。15176。緊急停 車帶的寬度和長度見圖 ?；X公路隧道位于陜西省華縣境內(nèi)，屬連霍高速公路陜西線西安至潼關(guān)段，地處山區(qū)，埋深較大，設(shè)置豎井通風(fēng)施工難度大，；虎嶺公路隧道由于線路需要，進出口段存在一定的高程差；鑒于遇上原因，該隧道決定采用單向坡，坡度設(shè)計如下：進口處（ K66+610）至出口處（ K68+60）為 1%的上坡。隧道的 縱坡以不妨礙排水的緩坡為宜，坡度過大，對汽車行駛、隧道施工和養(yǎng)護管理都不理。 本隧道的基本坡道形式設(shè)為單向坡。而隧道設(shè)計一般應(yīng)設(shè)為直線，有利于通風(fēng)和排水 。線路的圍巖類別大部分為Ⅱ、Ⅳ、 Ⅴ級圍巖。起始點位于虎嶺南麓深相溝口處，終點位于虎嶺北麓韭菜溝口處，全長 1610m, 進口里程樁號為 K66+810，地面高程 米。線路的圍巖類別大部分為Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ