隧道设计-计算书

6、基底控制应力【σ】=0.8Mpa 4.2.1.2建筑材料的容重和容许应力

1、墙端的材料为水泥砂浆片石砌体，片石的强度等级为Mu100，水泥砂浆的强度等级为M10。

2、容许压应力【σa】=2.2Mpa，重度γt=22KN/ m3。 4.2.1.3洞门各部尺寸的拟定

根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），结合洞门所处地段的工程地质条件，拟定洞门翼墙的高度：H=11m；其中基底埋入地基的深度为1,0m，洞门翼墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度1.4m，洞门翼墙与仰坡间的的水沟深度为0.5m，洞门墙顶高出仰坡坡脚0.7m，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为1.5m，墙厚1.5m，设计仰坡为1:0.5,具体见图纸。 4.2.2翼墙式洞门设计计算 4.2.2.1计算参数 计算参数如下：

1、边、仰坡坡度1:1.25；

2、仰坡坡脚ε=39°，tanε=0.8098，α=9°； 3、地层容重γ=18KN/m3; 4、地层计算摩擦角φ=45°； 5、基底摩擦系数0.4； 6、基底控制应力【σ】=0.3Mpa 4.2.2.2建筑材料的容重和容许应力

1、墙端的材料为水泥砂浆片石砌体，片石的强度等级为Mu100，水泥砂浆的强度等级为M10。

2、容许压应力【σa】=2.2Mpa，重度γt=22KN/ m3。

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4.2.2.3洞门各部尺寸的拟定

根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），结合洞门所处地段的工程地质条件，拟定洞门翼墙的高度：H=12m；其中基底埋入地基的深度为1,0m，洞门翼墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度1.4m，洞门翼墙与仰坡间的的水沟深度为0.5m，洞门墙顶高出仰坡坡脚0.7m，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为1.5m，墙厚2.2m，设计仰坡为1:1.25,具体见设计图纸。

4.3洞门验算

4.3.1 端墙式洞门验算 4.3.1.1洞门土压力计算

根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），洞门土压力计算图示具体见图4.2。

图4.5 洞门土压力计算简图

最危险滑裂面与垂直面之间的夹角：

tan2??tan?tan??(1?tan2?)(tan??tan?)(tan??tan?)(1?tan?tan?) tanw?2tan?(1?tan?)?tan?(1?tan?tan?)（4.1）

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式中:?——围岩计算摩擦角; ε——洞门后仰坡坡脚； α——洞门墙面倾角 将数值代入式（4-1）可得：

tan270+tan0tan63.5(1+tan270)(tan70-tan63.5)(tan70+tan0)(1-tan0tan63.5) tanω=tan63.5(1+tan70)-tan70(1-tan0tan63.5)=0.234 故：ω=13.19°

根据《公路隧道设计规范》（JTG—2004），土压力为；

E?12??[H2?h0(h??h0)]b? ??(tan??tan?)(1?tan?tan?)tan(???)(1?tan?tan?) h??atan??tan? 式中: E——土压力（KN）; ?——地层重度（KN/m3） λ——侧压力系数； ω——墙背土体破裂角；

b——洞门墙计算条带宽度（m），取b=1.0m； ξ——土压力计算模式不确定系数，可取ξ=0.6。 把数据分别代入式（4-2）、（4-3）、（4-4），得：

?=(tan13.19°-tan0°)(1-tan0°tan63.5°)tan(13.19°?63.5°)(1-tan13.19°tan63.5°)=0.052813 h'=1.5tan13.19°-tan0°=6.400048

由三角关系可得：h0 =3m 洞门土压力E：

E?12??[H2?h0(h??h0)]b? 精品文档 知识共享

（4.2）

（4.3）

（4.4）

（4.5）

1=?25?0.053?[112?3(6.4?3)]?1.0?0.6 2 =51.97Ex?E?cos(???)?51.97?cos(46.7??0?)?35.66KN

Ey?E?cos(???)?51.97?cos(46.7??0?)?37.8KN 2式中： δ——墙背摩擦角 ?=??46.7?

34.3.1.2抗倾覆验算

端墙计算图示如图3.3所示，挡土墙在荷载作用下应绕O点产生倾覆时应满足下式：

k0??M?My0?1.6 （4.6）

式中: K0——倾覆稳定系数，k0?1.6；

?My——全部垂直力对墙趾O点的稳定力矩； ?M0——全部水平力对墙趾O点的稳定力矩； 由图4.3可知：

墙身重量G：G=818.125kN Ex对墙趾的力臂：Zx?H

?y?11?3.67m； 33对墙趾的力臂：

? Zy?B?(Htan?)3?1.6?11tan03?1.6m

B?Htan?1.6?11tan0???0.8m G对墙趾的力臂：ZG?22 ?My?G?ZG?Ey?Zy?818.125?0.8?37.8?1.6?714.98KN?m ?M0?ExZX?35.66?1.6?130.77KN?m 代入上式得：

K0?714.98?5.47>1.6

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