【正文】 駛的利害。鑒于以上原因，該隧道決定采用雙向坡，坡度設(shè)置如下：上行線：K4+600～K5+100 為 %的上坡，坡長為500m；k5+100 ～k6+200 %的下坡，坡長為 1100m。 橫斷面設(shè)計 建筑限界大奧山隧道的建筑限界按 100km/h 時速進行設(shè)計，建筑限界取值確定如下：圖 隧道建筑限界（單位：m ）建筑限界橫斷面寬度如下表表 建筑限界設(shè)置 （單位：m）側(cè)向?qū)挾?檢修道 J 頂角寬度設(shè)計速度（km/h） 車道寬度 W 左側(cè) 右側(cè) 左側(cè) 右側(cè) 左側(cè) 右側(cè)100 2 緊急停車帶 大奧山隧道為長隧道，所以在行車方向的右側(cè)設(shè)置緊急停車帶。緊急停車帶的建筑限界、寬度和長度見附圖：黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計8圖 緊急停車帶建筑限界（單位：m ）圖 緊急停車帶長度、寬度（單位：m ） 橫向通道上下行分離獨立雙洞的公路隧道之間應(yīng)設(shè)置橫向通道。其建筑限界及內(nèi)輪廓如附圖：圖 車行通道建筑限界（單位：m ）黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計9圖 車行通道內(nèi)輪廓圖（單位：m ） 內(nèi)輪廓設(shè)計大奧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、合理的斷面形式和尺寸。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計11第 3 章 洞口設(shè)計 洞口段地質(zhì)評價 上行線入口端洞口段隧道地表為斜坡地形，坡度 4176。 ，坡面植被茂盛。 下行線根據(jù)隧道縱斷面設(shè)計圖，出口端左洞口段隧道地表為斜坡地形，坡度 8176。 ，坡面植被茂盛。隧道洞口段經(jīng)過 1 層含碎石亞粘土、2 層含粘性土碎石、2 強風(fēng)化層、3 弱風(fēng)化層晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r。地下水類型為基巖裂隙水，水量貧乏，雨季時接受上覆殘坡層地下水入滲補給，沿節(jié)理滲入隧道而出現(xiàn)滲水現(xiàn)象?！?5176。隧道通過 3 弱風(fēng)化層，3 倍洞徑內(nèi)圍巖主要為 1 層、2 層、3 層和 4 層，圍巖穩(wěn)定性差，綜合評定黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計12本段隧道圍巖為Ⅴ級圍巖，地下水類型為基巖裂隙水，水量較貧乏，易沿節(jié)理滲入隧道出現(xiàn)滴水現(xiàn)象。入口端入口端洞口段地表為斜坡地形，坡度為 4176。 ，圍巖級別為 Ⅳ級，地質(zhì)狀況一般，上覆土層較薄。因此，考慮到支護和施工上的便利，入口端左、右洞洞口段均設(shè)置明洞，左、右洞洞門形式選擇為翼墻式洞門。出口端出口端洞口段地表為緩斜坡地形，8176。 ，左、右洞進口處均處在坡積層內(nèi)，圍巖級別為Ⅳ級，隧道上覆地層厚度較薄。因此，考慮到支護和施工上的便利，出口端左、右洞洞口段均設(shè)置明洞，左、右洞洞門形式選擇為翼墻式洞門。 洞門設(shè)計翼墻式洞門所用材料，截面參數(shù)均與明洞一致，詳見明洞設(shè)計。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計13第 4 章 明洞設(shè)計 明洞長度確定圍巖確定為Ⅳ級，將超淺埋段設(shè)為明洞。斜坡坡度為 20176。 ，路面縱坡為%，則可將超淺埋段確定為明洞。 明洞設(shè)置 明洞基本參數(shù)設(shè)置及配筋由于明洞圍巖級別為Ⅳ級，垂直壓力和側(cè)壓力較大，故采用拱式明洞，并加設(shè)仰拱，明洞內(nèi)輪廓線與暗洞內(nèi)輪廓線一致。襯砌材料采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，C25 級混凝土 ,直徑 25mm、HRB335 鋼筋。以利于排水。 基本材料 回填土重度 γ=19kN/m ，5漿砌片石重度 γ39?；炷翉椥阅Ａ?Ec=107kPa ， I=bh3／12=1 3／12=，EcI 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計14=106。+=拱圈回填土壓力 q=γh =19=邊墻側(cè)壓力計算 ei= hi39。λ （）為了簡化計算，計算邊墻底部側(cè)壓力當(dāng)作邊墻方向上的均布壓 ??24tanc??????? （）將回填土換算成漿砌片石，計算換算厚度 ??????? ）（則邊墻側(cè)壓力為： 3/. 內(nèi)力計算取基本結(jié)構(gòu)如下圖所式，未知力為 、 ，根據(jù)拱頂截面相對變位為 0 的條pX12件，可以列出如下立法方程式： 02211????apppp uf??（）由疊加原理，墻底位移 ，由于墻底無水平位移，故 ，代入力法方程式ap?ap得：1h?????黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計15 ????021221211 ????appp pffXf ?????（）式中 、 基本結(jié)構(gòu)的單位位移和主動荷載位移ik?ip? 墻底單位轉(zhuǎn)角1? 基本結(jié)構(gòu)墻底的荷載轉(zhuǎn)角ap 襯砌矢高f襯砌幾何尺寸內(nèi)輪廓線半徑： ，?內(nèi)徑所畫圓曲線的終點截面與豎直軸的夾角： ，??901??截面厚度： 外輪廓線半徑： ，拱軸線半徑： ，??r462?拱軸線各段圓弧中心角： ，?01???半拱軸線長度分段軸線長度： mrS 39。22半拱軸線長度： ???將半拱軸線等分為 8 段，每段軸長為： ? 各分塊接縫中心幾何要素（1） 與豎直軸夾角 i??????????39。21???39。1 ???39。13x 39。15??r 39。27 ?????6260..839。?39。13????ry 39。15 ??.39。239。39。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計19圖 襯砌結(jié)構(gòu)計算圖示(2) 外荷載在基本結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力楔塊上各集中力對下一接縫的力臂由圖中量得，分別記為： ， ，qaeg內(nèi)力按下式計算彎矩： ??egqiipiip EaGQEyGQxM????????110,1（）軸力： ?????iiipN??cossn0（）式中： ， 為相鄰兩接縫中心點的坐標(biāo)增值，按下式計算：ix?iy 1???iiix（） 1?iiiy（）， 的計算見表 及表 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計20基本結(jié)構(gòu)中，主動荷載產(chǎn)生彎矩的校核為： ????????..15????????? 208He?? ??? ????4908giiigaxGM ???eqp另一方面，從表 中得到 013??pM閉合差： %???由結(jié)構(gòu)力學(xué)方法得出： IESdspihSIMiphp?????01（）主動位移計算如下： ? ???????????? 67001 ?? 67002 . IyphSIphp計算精度校核： ??6621 ??????????p??7 .閉合差： 0?載位移：單位彈性抗力及相應(yīng)的摩擦力引起的位移（1）各接縫處的抗力強度黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計21表 載位移 計算表?PM集中力 力臂截面Q G E aq ag aeQaq Gag Eae ∑(Q+G) ∑E x?y△x∑(Q+G)△y∑E ?PM0 1 2 3 4 5 6 7 8 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計22表 載位移 計算表?pN截面 sinα cosα ∑Q+G ∑E sinα ∑Q+G cosα ∑E ?pN0 1 2 3 4 5 6 7 8 ；h????最大抗力值以上各截面抗力強度按下式計算： hbii ???22cos?（）查表 算得： ， ，03??5最大抗力值以下各截面抗力強度按下式計算： hiiy????????39。12 （）式中： 為所考察截面外緣點到 h 點的垂直距離；39。h為墻腳外緣點到 h 點的垂直距離由圖 中量得： myymy 39。739。（2）各楔塊上抗力集中力 39。 ?（）式中： 為楔塊 i 的外緣長度，可通過量取夾角，用弧長公式求得， 的方外iS? 39。（3）抗力集中力與摩擦力的合力 iR按下式計算： 239。239。由于摩擦39。 的作用點即為 與襯砌外緣的交點。i將 的方向線延長，使之交于豎直軸，量取夾角 ，將 分解為水平與豎直兩iR k?iR個分力： kiHRsn? （）黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計24 kiVR?cos? （）以上計算列入表 中：（4）計算單位抗力及其相應(yīng)的摩擦力在基本結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力彎矩： ???jiirRM0?表 彈性抗力及摩擦力計算表截面 σ(σh)(σi1+σi)／2(σh) ΔS 外R(σh) ψk sinψk cosψkRH(σh)RV(σh) 3 0 0 0 0 0 0 0 0 04 5 6 7 8 0 表 計算表??MR4= R5=hR6= R7= R8=截面r4i R4r4i(σh)r5i R5r5i(σh)r6i R6r6i(σh)r7i R7r7i(σh)r8i R8r8i(σh)Mσ0(σh)4 __ __ __ __ __ __ __ __ 5 __ __ __ __ __ __ 6 __ __ __ __ 7 __ __ 8 表 計算表??N截面 α sinα cosα ΣRv(σh) sinαΣRv(σh) ΣRH(σh) cosαΣRH(σh) Nσ0(σh)4 5 6 7 8 軸力： ???Hvi RNii ??cossn0黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計25式中： 為力 至接縫中心點 的力臂，由圖 上量得。h求解方程為： 212022aX??????h hh? ?? ..3? ?????式中： ??XXp， 21200a?????h hh? ?? .?? ?????式中： ??XXp，以上解得的 ， 值代入原方程，校核計算是否正確 計算主動荷載和被動荷載（σ h=1）分別產(chǎn)生的襯砌內(nèi)力計算公式為： ??????0221cosppNXNMy?（）黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計27 ??????0221cos???NXNMy （） 最大抗力值的求解首先求出最大抗力方向內(nèi)的位移 ???????????? 555 555 sini????hhphph yIMES（）計算過程列入表 ，位移值為： ???? ??????? ?67 ..??hhp計算過程列入表 和表 。表 襯砌總內(nèi)力計算表截面 Mp Mσ [M] Np Nσ [N] e M/I My/I積分系數(shù)1/30 11 42 23 4黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計294 25 46 827 948 1∑ 0計算精度的校核為以下內(nèi)容：根據(jù)拱頂切開點的相對轉(zhuǎn)角和相對水平位移為零的條件來檢查 （）0????ahIMES?式中： 67 ???????IESh 668 .?aa?閉合差： %