【正文】 深埋：淺埋：超淺埋： 圍巖壓力計(jì)算基本參數(shù)：圍巖為Ⅴ級(jí)，容重kN/m3，圍巖的彈性抗力系數(shù)K=kN/m3，襯砌材料為C25鋼筋混凝土，彈性模量Eh=kPa。 深埋與淺埋分界截面圍巖壓力計(jì)算圍巖垂直均布?jí)毫Ω鶕?jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D702004)的有關(guān)計(jì)算公式及已知的圍巖參數(shù)，代入公式： （） 式中：S—圍巖的級(jí)別，取S=4； γ—圍巖容重，根據(jù)基本參數(shù)γ=20KN/m3；ω—寬度影響系數(shù)，由式ω=1+i(B5)=；B—隧道寬度，B=2（++）=； i—以B=。所以圍巖豎向荷載：圍巖水平均布?jí)毫ζ渲蠭V類圍巖壓力的均布水平力。 （）式中：—圍巖計(jì)算摩擦角??；：=。=+；r2180。θ2=14176。半拱軸線長(zhǎng)度S及分段軸長(zhǎng)△S半拱軸線長(zhǎng)度：將半拱軸長(zhǎng)度等分為10段，則：各分塊截面中心幾何要素（1）與豎直軸的夾角αi由于所要平均分配的弧長(zhǎng)均在同一圓周上，因此各弧段對(duì)應(yīng)的圓心角也是相等的。（2）接縫中心點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算計(jì)算時(shí)采用以下計(jì)算公式：，其中，x、。 單位位移計(jì)算表截面αsinαcosαxy1/Iy/Iy178。/I系數(shù)0001000011422344254627481910∑—注1：I——截面慣性矩，b取單位長(zhǎng)度；注2：不考慮軸力的影響。豎向力：式中：bi—襯砌外緣相鄰兩截面之間的水平投影長(zhǎng)度。水平壓力：式中：hi—為襯砌外緣相鄰兩截面之間的豎直投影長(zhǎng)。自重：式中：d—接縫的襯砌截面厚度；γh—混凝土的重度。均由圖直接量得。（1）外荷載在基本結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力，分別記為aq、ae、ag。M0ip、。 主動(dòng)荷載位移計(jì)算表截面M0ipy/I1+yM0ip/IyM0ip/I(1+y)M0ip/I系數(shù)000100011422344254627481910∑———— 計(jì)算精度校核：閉合差：。（1）各接縫處的抗力強(qiáng)度抗力上零點(diǎn)假定在接縫4，；最大抗力值假定在接縫7。由附圖量得：y8′=，y9′=，y10′=。可以通過(guò)量取夾角，用弧長(zhǎng)公式求得，Ri′的方向垂直于襯砌外緣，并通過(guò)楔塊上抗力圖形的形心。取μ=。由于摩擦阻力的方向與襯砌位移方向相反，其方向朝上。將Ri′的方向線延長(zhǎng)，使之交于豎直軸，量取夾角Ψk(自豎直軸反時(shí)針?lè)较蛄慷?，將Ri分解為水平與豎向兩個(gè)分力。 彈性抗力及摩擦力計(jì)算表截面σ(σi1+σi)/2△S外RΨksinΨkcosΨkRhRv400015678910（4）計(jì)算單位抗力圖及其相應(yīng)的摩擦力在基本結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力。墻底位移彈性地基上的剛性梁。求解方程為： 求解方程得：。 計(jì)算主動(dòng)荷載和被動(dòng)荷載分別產(chǎn)生的襯砌內(nèi)力計(jì)算主動(dòng)荷載和被動(dòng)荷載分別產(chǎn)生的襯砌內(nèi)力計(jì)算公式如下： （） ()通過(guò)已求得的X1p，X2p,，X1σ，、求主被動(dòng)荷載作用下襯砌的彎矩、內(nèi)力表。計(jì)算公式如下： （）考慮到接縫7的徑向位移與水平方向有一定的偏離，因此將其修正如下： ()。 襯砌總內(nèi)力計(jì)算表截面MpMσ（M）NpNσ（N）eM/IMy/I系數(shù)1/30011422344254627481910∑—計(jì)算精度校核： 根據(jù)拱頂切開點(diǎn)之相對(duì)轉(zhuǎn)角和相對(duì)水平位移應(yīng)為零的條件來(lái)檢查。由于最大負(fù)彎矩出現(xiàn)在拱頂，最大正彎矩出現(xiàn)拱腳，因此本設(shè)計(jì)中明洞襯砌需要進(jìn)行驗(yàn)算的截面有，拱頂截面、拱腳截面、最大軸力截面。偏心距計(jì)算此構(gòu)件為偏心受壓構(gòu)件，應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)的影響，按偏心構(gòu)件對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。在彎矩作用平面的強(qiáng)度驗(yàn)算構(gòu)件所受彎距為正彎距，下側(cè)受拉，根據(jù)配筋圖，縱向受力鋼筋采用HRB335,面積Ag=1964mm2/m，鋼筋直徑25mm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)采用C25，混凝土保護(hù)層厚度取40mm，經(jīng)查規(guī)范抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分別為Rg=335MPa，Rg′=268MPa。mm，mm。且，x＞。在垂直于彎距作用平面內(nèi)的強(qiáng)度驗(yàn)算，長(zhǎng)細(xì)比，經(jīng)查規(guī)范φ=。裂縫寬度驗(yàn)算由于，故可不進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。偏心距計(jì)算此構(gòu)件為偏心受壓構(gòu)件，應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)的影響，按偏心構(gòu)件對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。在彎矩作用平面的強(qiáng)度驗(yàn)算構(gòu)件所受彎距為正彎距，下側(cè)受拉，根據(jù)配筋圖，縱向受力鋼筋采用HRB335,面積Ag=1964mm2/m，鋼筋直徑25mm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)采用C25，混凝土保護(hù)層厚度取40mm，經(jīng)查規(guī)范抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分別為Rg=335MPa，Rg′=268MPa。mm，mm。計(jì)算過(guò)程如下：解得： 而，x＞。則為小偏心受壓構(gòu)件，構(gòu)件破壞為混凝土受壓破壞，故K=，截面承載力驗(yàn)算按下式計(jì)算： （）左邊右邊 左邊＜右邊，由于N作用在鋼筋與鋼筋重心之間，故還應(yīng)滿足下式： （）由于，故上式滿足要求。則：103所以強(qiáng)度驗(yàn)算合格。 拱腳截面根據(jù)構(gòu)造配筋A(yù)g=Ag′，b=1m，h=，其中：b為截面寬度，h為截面厚度。假定為大偏心構(gòu)件對(duì)于隧道襯砌、明洞拱圈和墻背緊密回填的明洞邊墻，可取偏心距增大系數(shù)。箍筋選12mm?；炷翉?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為Rw=。由公式（）可計(jì)算出由公式（）可以算出N作用于Ag和Ag′中心之間時(shí)由公式（）計(jì)算。且，x＞。在垂直于彎距作用平面內(nèi)的強(qiáng)度驗(yàn)算，長(zhǎng)細(xì)比，經(jīng)查規(guī)范φ=。裂縫寬度驗(yàn)算由于，故可不進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。=+；r2180。θ2=14176。半拱軸線長(zhǎng)度S及分段軸長(zhǎng)△S半拱軸線長(zhǎng)度：將半拱軸長(zhǎng)度等分為10段，則：各分塊截面中心幾何要素（1）與豎直軸的夾角αi由于所要平均分配的弧長(zhǎng)均在同一圓周上，因此各弧段對(duì)應(yīng)的圓心角也是相等的。（2）接縫中心點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算計(jì)算時(shí)采用以下計(jì)算公式：，其中：x、。 單位位移計(jì)算表截面αsinαcosαxy1/Iy/Iy178。/I系數(shù)000100001142234425462748294101∑—注1：I——截面慣性矩，b取單位長(zhǎng)度；注2：不考慮軸力的影響。豎向力：式中：bi—襯砌外緣相鄰兩截面之間的水平投影長(zhǎng)度。水平壓力：式中：hi—為襯砌外緣相鄰兩截面之間的豎直投影長(zhǎng)。自重力：式中：d—接縫的襯砌截面厚度；γh—混凝土的重度。均由圖直接量得。（1）外荷載在基本結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力，分別記為aq、ae、ag。M0ip、。 主動(dòng)荷載位移計(jì)算表截面M0ipy/I1+yM0ip/IyM0ip/I(1+y)M0ip/I系數(shù)0001000114223521756..818844254627481910∑— 計(jì)算精度校核：閉合差：。（1）各接縫處的抗力強(qiáng)度抗力上零點(diǎn)假定在接縫4，；最大抗力值假定在接縫7。由附圖量得：y8′=，y9′=，y10′=?？梢酝ㄟ^(guò)量取夾角，用弧長(zhǎng)公式求得，Ri′的方向垂直于襯砌外緣，并通過(guò)楔塊上抗力圖形的形心。取μ=。由于摩擦阻力的方向與襯砌位移方向相反，其方向朝上。將Ri′的方向線延長(zhǎng)，使之交于豎直軸，量取夾角Ψk(自豎直軸反時(shí)針?lè)较蛄慷?，將Ri分解為水平與豎向兩個(gè)分力。 彈性抗力及摩擦力計(jì)算表截面σ(σi1+σi)/2△S外RΨksinΨkcosΨkRhRv400015678910（4）計(jì)算單位抗力圖及其相應(yīng)的摩擦力在基本結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力。墻底位移彈性地基上的剛性梁。求解方程為： 求解方程得：。 計(jì)算主動(dòng)荷載和被動(dòng)荷載分別產(chǎn)生的襯砌內(nèi)力計(jì)算公式如下： （） ()通過(guò)已求得的X1p，X2p,，X1σ，、求主被動(dòng)荷載作用下襯砌的彎矩、內(nèi)力表。計(jì)算公式如下： （）考慮到接縫7的徑向位移與水平方向有一定的偏離，因此將其修正如下： ()。 襯砌總內(nèi)力計(jì)算表截面MpMσ（M）NpNσ（N）eM/IMy/I系數(shù)1/30011422344254627481910∑—計(jì)算精度校核： 根據(jù)拱頂切開點(diǎn)之相對(duì)轉(zhuǎn)角和相對(duì)水平位移應(yīng)為零的條件來(lái)檢查。由于最大負(fù)彎矩出現(xiàn)在拱頂，最大正彎