【正文】 合差：③載位移：單位彈性抗力及相應(yīng)的摩擦力引起的位移A各接縫處的抗力強(qiáng)度抗力上零點假定在接縫3處，；最大抗力值假定在接縫5處，；最大抗力值以上各截面抗力強(qiáng)度按下式計算： （）：，最大抗力值以下各截面抗力強(qiáng)度按下式計算： （）式中：為所考察截面外緣點到h點的垂直距離； 為墻腳外緣點到h點的垂直距離：則：按比例將所求得的抗力繪于圖上。 B接縫中心點坐標(biāo)計算： ④計算位移A 單位位移用辛普生近似計算，由結(jié)構(gòu)力學(xué)求曲梁變位的方法得： () 單位位移計算表截面αsinαcosαxydI1/Iy/Iy2/I(1+y)2/I積分系數(shù)1／30 1 1 4 2 2 3 4 4 2 5 4 6 2 7 4 8 1 ∑——————— —注：—截面慣性矩，I=bh3／12，b取單位長度。γ39。B5時，取i =，ω=1+()=所以圍巖豎向荷載Kpa此處超挖回填層重忽略不計?；炷翉椥阅Ａ縀h=107kPa ，I=d3／12=，EhI =106。根據(jù)工程類比法，明洞襯砌配筋如下圖： 明洞襯砌配筋圖 襯砌內(nèi)力計算 參數(shù)選取 回填土重度γ=20KN/m ，5漿砌片石重度γ39。明洞邊墻用5漿砌片石回填，拱部用碎石土回填，填土坡度設(shè)為7176。襯砌厚度設(shè)為55cm。%，則可將超淺埋段確定為明洞。斜坡坡度為10176。 本章小結(jié) 本章主要是根據(jù)地基基礎(chǔ)與土力學(xué)對洞門進(jìn)行計算、設(shè)計，使書本知識與實踐相結(jié)合第4章 明洞設(shè)計 明洞長度確定 圍巖級別為Ⅳ級，將超淺埋段設(shè)為明洞。滿足截面強(qiáng)度要求。m （） m （）m＜= （） 滿足截面偏心距要求。KN滿足基底壓應(yīng)力要求。 基底合力偏心距驗算m （）m＜m （）滿足基底偏心距要求。 抗傾覆穩(wěn)定性驗算由于墻體采用同樣的材料制作，因而認(rèn)為墻體結(jié)構(gòu)均勻，重心在幾何中心，所以根據(jù)幾何關(guān)系得，自重對墻趾的穩(wěn)定力臂為： （） m （）為土壓力作用高度，則 （） m （） KN又由H1=， ξ=，=，取b=1m，且側(cè)壓力數(shù) （） （） （） m則墻背土壓力為： （）KN／m強(qiáng)身自重 墻身采用混凝土制作，由《公路隧道設(shè)計規(guī)范》JTG D70－,則每延米墻身自重為： =23=（） 抗滑動穩(wěn)定性驗算因為地基摩擦系數(shù)為f=，Ep=0，=G=。 洞門結(jié)構(gòu)計算主動土壓力計算 洞門結(jié)構(gòu)計算圖 ；； a=2m。 洞門建筑材料 材料種類工程部位混凝土鋼筋混凝土片石混凝土砌體端墻C25C30C20M15水泥砂漿砌片石、塊石或混凝土砌塊鑲面頂帽C25C30—M15水泥砂漿粗料石洞口擋土墻C25C30C20M10水泥砂漿砌片石側(cè)溝、截水溝C20——護(hù)坡C20—— 洞門強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗算根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTG D70—2004)，基底摩擦系數(shù)f=，計算摩擦角，地基土重度kN/m3，洞門端墻高=+=，洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離為2m。 洞門建筑材料洞門建筑材料的選擇應(yīng)該符合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性的要求，同時滿足抗凍、抗?jié)B和抗侵蝕的需要。泄水孔的進(jìn)水側(cè)設(shè)置反濾層，厚度為30cm，在最低泄水孔的下部設(shè)置隔水層，以免積水滲入基底。洞門端墻設(shè)置伸縮縫，每隔10m設(shè)置一個，縫寬3cm，縫內(nèi)沿墻的內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青麻筋，填塞厚度為20cm。出口處兩側(cè)山體穩(wěn)定性差，因而采用接長明洞防止碎石墜落，以保證行車安全。因此，考慮到支護(hù)和施工上的便利，均設(shè)置明洞，左、右洞洞門形式選擇為均為端墻式洞門。左、右洞進(jìn)出口處均處在坡積層內(nèi)，圍巖級別為Ⅳ級圍巖，地質(zhì)條件較差，隧道上覆地層厚度很薄。 洞門設(shè)計 洞門類型選擇 隧道進(jìn)出口處地表為緩斜坡地形，20176。破面植被茂盛； 弱風(fēng)化層，厚4～5m，灰蘭色，凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石取芯率RQD值約20%，大部分微張，部分張開，有泥質(zhì)充填，形成許多碎塊體；下伏青灰色晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，巨層厚狀；隧道設(shè)計出口里程在左K257+，隧道洞頂埋深0～，圍巖穩(wěn)定性差，綜合評定出口段圍巖級別為Ⅳ級，隧道圍巖地下水主要以裂隙水為主，水量貧乏，對施工無太大影響。 入口段入口段左洞口段隧道地表為斜坡地形，坡度入口段20176。破面植被茂盛；弱風(fēng)化層，厚4～5m，灰蘭色，凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯以短柱狀為主，柱長一般為5～20cm，局部碎塊狀，RQD約20%，巖體呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)；下伏青灰色晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，巨層厚狀；隧道設(shè)計出口里程在左K257+，隧道洞頂埋深0～，圍巖穩(wěn)定性差，綜合評定出口段圍巖級別為Ⅳ級，隧道圍巖地下水主要以裂隙水為主，水量貧乏，對施工無太大影響。第3章 洞門設(shè)計 洞口段地質(zhì)評價 出口段根據(jù)隧道縱斷面設(shè)計圖，出口段左洞口段隧道地表為斜坡地形，坡度入口段20176。并對隧道平、縱、橫線型設(shè)計有了一定的認(rèn)知。（單位：m） 緊急停車帶長度、寬度（單位：m） 隧道正常斷面橫斷圖（單位：cm）（單位：cm） 急停車帶橫斷面圖（單位：cm） 行通道建筑限界（單位：m） 車帶長度和寬度（單位：m） 本章小結(jié) 本章主要概述了青龍山隧道所在地的主要地質(zhì)資料及隧道的選線、洞口的選擇、確定圍巖的等級，和隧道的橫、縱斷面的設(shè)計。 建筑限界設(shè)置 （單位：m）設(shè)計速度km/h車道寬度m側(cè)向?qū)挾葯z修道J頂角寬度左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)802 內(nèi)輪廓設(shè)計青龍山隧道除滿足隧道建筑限界的要求外，還考慮到洞內(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，采用工程類比法結(jié)合其他工程實踐確定安全、經(jīng)濟(jì)、合理的斷面形式和尺寸。 隧道橫斷面設(shè)計 建筑限界 道的建筑限界按80km/h時速進(jìn)行設(shè)計，建筑限界取值確定見圖 。單向通行的隧道設(shè)計成單坡對通風(fēng)是非常有利的，因汽車都是單坡行駛，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的有害氣體少，通風(fēng)也很有利。坡道形式的選擇依據(jù)和縱坡坡度的主要控制因素為通風(fēng)問題和對汽車行駛的利害。左右線平面均設(shè)為直線。綜合考慮地形地質(zhì)以及路線需要，將入口端左洞口設(shè)在K257+，右洞口設(shè)在K257+，；出口端洞口設(shè)在K259+。如果不滿足要求時，應(yīng)以大角度斜交進(jìn)洞為宜。（3） 如果是長隧道，洞口位置選擇應(yīng)結(jié)合施工方法綜合考慮，則應(yīng)具有較好的交通條件和外部電源條件。（2） 洞口段所在位置為坡積層地質(zhì)，地形緩和，埋深較淺，應(yīng)采用有效措施，做好防排水工作，不應(yīng)采取刷坡清方，以免破壞山體穩(wěn)定，招致坍方、滑坡病害。 隧道洞口選擇及線型設(shè)計 洞口選擇和線型設(shè)計的原則（1） 隧道洞口位置應(yīng)根據(jù)地形、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，著重考慮隧道仰坡、邊坡的穩(wěn)定，保證施工及運(yùn)營的安全，并結(jié)合洞口有關(guān)工程及施工條件，綜合研究比選確定。（6） 選擇隧道的臨界標(biāo)高時，應(yīng)注意下列因素：要盡可能把隧道埋置于較好的地層中；應(yīng)使洞口位置處于較好的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的地方，便于施工場地布置；隧道長度應(yīng)考慮施工期限和施工技術(shù)條件。（5） 越嶺隧道首先可以從地形角度選擇可能穿越的埡口，擬定該埡口處越嶺標(biāo)高及兩側(cè)相應(yīng)的展線方案。（4） 當(dāng)隧道通過褶曲構(gòu)造時，隧道位置選擇在褶曲構(gòu)造一翼或背斜褶皺中軸處通過較為有利。當(dāng)隧道中線與非水平巖層走向一致或斜交角很小時，應(yīng)力求將隧道置于巖性較好、強(qiáng)度較高的層內(nèi)。（2） 隧道穿越兩種巖性迥然不同的巖層接觸帶時，應(yīng)避免平行和接近平行，應(yīng)盡可能垂直或接近垂直方向穿越接觸帶。 青龍山隧道選址 隧道選址原則綜合分析本隧道的地形地質(zhì)圖，根據(jù)以下原則對隧道進(jìn)行選址：（1） 隧道位置應(yīng)盡可能選擇在地質(zhì)構(gòu)造簡單，節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖性較好，穩(wěn)定的地層中通過。 隧道地質(zhì)圍巖分級表樁號標(biāo)段圍巖級別埋深(m)備注K257+500—K259+100Ⅳ5～70長1600m具體工程地質(zhì)情況如下：左洞： 全段圍巖以碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖為主，節(jié)理裂隙發(fā)育，RQD值較大，呈塊石狀壓碎結(jié)構(gòu)，拱部無支護(hù)時可產(chǎn)生較大坍塌，側(cè)壁基本穩(wěn)定，爆破震動過大易坍。以北為多年凍土區(qū)，埋藏有凍結(jié)層裂隙水，受大氣降水及凍土區(qū)外裂隙水深部循環(huán)補(bǔ)給。主要接受大氣降水補(bǔ)給，以泉形式或側(cè)向補(bǔ)給形式排泄。撫遠(yuǎn)地區(qū)山區(qū)以基巖裂隙水為主，其中以不同時期的花崗巖分布面積最廣，約為山區(qū)面積的45％，其次為火山巖、變質(zhì)巖和碎屑沉積巖。 地質(zhì)構(gòu)造 該地區(qū)屬處于古亞洲構(gòu)造域和濱太平洋構(gòu)造域的接合部位、構(gòu)造發(fā)展多階段，多旋回、不平衡性明顯，地殼活動性較強(qiáng)，因此，地質(zhì)構(gòu)造錯綜復(fù)雜。 區(qū)域穩(wěn)定性本地區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度，隧道區(qū)域內(nèi)無區(qū)域深活動斷裂，史上也無大的地震災(zāi)害記錄，地殼基本穩(wěn)定，按規(guī)范規(guī)定不設(shè)防。隧道起止樁號分別為上行K257+～K259+，；下行K257+～K259+。構(gòu)造發(fā)育，基巖上部覆蓋有第四系松散堆積物，易產(chǎn)生泥石流、滑坡和崩塌災(zāi)害，大興安嶺處于高緯度帶，是多年凍土分布區(qū)。第2章 青龍山隧道總體設(shè)計 青龍山隧道工程地質(zhì)資料 地形地貌 青龍山隧道穿越二龍山和撫遠(yuǎn)兩個城市，撫遠(yuǎn)呈多類型地貌結(jié)構(gòu)，主要為構(gòu)造剝蝕低山標(biāo)高500—1690m，屬中低山。（2） 隧道設(shè)計車速，隧道幾何線形與凈空按80km/h 設(shè)計，隧道照明設(shè)計速度按80km/h 設(shè)計。 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（1） 《公路隧道設(shè)計規(guī)范》JTJ0262004；（2） 《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》；（3） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTJ00197；（4） 《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》JTJ0042008；（5） 《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》GB500862001；（6） 《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB501082001；（7） 《公路隧道設(shè)計規(guī)范》JTJ02690。今后，從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，我國隧道工程技術(shù)發(fā)展的重點，一是隧道工程質(zhì)量，包括工程質(zhì)量的控制和檢測技術(shù)；另一方面是隧道工程與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)，例如洞口環(huán)境的保護(hù)、圍巖變形和地表沉降的控制、地下水資源的保護(hù)等。同時，我國還有許多特長隧道正在規(guī)劃和研究中。隨著高等級公路向西部延伸，新世紀(jì)前10年中，有總長155km以上的公路隧道已經(jīng)投入建設(shè)。隨著，隧道里程的不斷增加，關(guān)于隧道項目設(shè)計、施工、科研工作中重大技術(shù)難題也一一得到攻克，現(xiàn)已有效地解決了通風(fēng)、機(jī)電控制、防災(zāi)救援以及噴錨支護(hù)、人行橫通道、行車橫通道的設(shè)置等技術(shù)問題，同時，有關(guān)隧道設(shè)計、施工的國家及部門標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的完善和推出，這些都為隧道項目的設(shè)計、施工及運(yùn)營管理提供了可靠的保障。截至2007年年底，全