洞门计算书.doc

隧道洞门设计及稳定性验算一、概况金鸡山隧道为分离式单向行车双线隧道，隧道右洞进口为级围岩，隧道右洞进口为级围岩，隧道区中部为分水岭，两侧沟谷切割较深，地表径流水水量较少，仅进口段处在冲沟交汇处（特别右洞口）地表水较发育，出口段左右洞口均为级围岩。隧道入口洞门形式皆按照级设计，采用端墙式洞门，出口洞门形式皆采用翼墙式洞门。洞门设计计算参数洞门墙重要验算规定二、进口段洞门结构设计计算（端墙式）（一）基本参数1.计算参数1) 边、仰坡坡度 1：0.752) 计算摩擦角 =533) 仰坡坡角 tan=1.334) 重度 =24KN/m35) 基底摩擦系数 f=0.56) 墙身斜度 1:0.17) 基底控制应力 =0.6MPa2. 建筑材料容重及允许应力1) 墙的材料为粗料石砌体，石料的强度等级为Mu100，水泥砂浆的强度等级为M10。2) 允许压应力=5Mpa，重度t=25KN/m3。3. 洞门各部尺寸拟定根据公路隧道设计规范（JTG-2023），结合洞门所处地段的工程地质条件，拟定洞门的高度：H=12m；其中基底埋入地基的深度为1.5m，洞门与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度1m，洞门与仰坡间的水沟深度为0.5m，洞门墙顶高出仰坡坡脚0.5m，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为2m，墙厚1.3m，设计仰坡为1:1,具体见图。（二）洞门土压力计算 根据公路隧道设计规范（JTG-2023），洞门土压力计算图示具体见图1。最危险滑裂面与垂直面之间的夹角：式中：、地面坡角与墙面倾角（）； 图 1代入数据，得Tan=0.4031，=21.95根据公路隧道设计规范（JTG2023），土压力：代入数据，得：由E计算得： 代入数据得： （三）洞门抗倾覆验算翼墙计算图示如图2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：图 2代入数值得：G=325kN ;My =499.8783kNm； M0=289.0244kNm代入故抗倾覆稳定性满足规定。（四）洞门抗滑动验算 对于水平基底，按如下公式验算滑动稳定性：故抗滑稳定性满足规定。（五）基底合力偏心矩验算 设作用于基底的合力法向分力为，其对墙趾的力臂为，合力偏心矩为e，则：代入数值得：eB/5=0.26计算结果满足规定。（六）基底应力验算代入数值得： 计算结果满足规定。（七）墙身截面偏心矩及强度验算 墙身截面偏心矩e 代入数据得： M=112.8329kNm ; N=373.7374kN ； e=0.30190.3B=0.39计算结果满足规定。 计算得： 满足规定。 通过以上的验算，说明隧道洞门入口段端墙式洞门的尺寸合理。出口段同理计算满足。排水设计 隧道排水应根据防排堵截结合，因地制宜，综合治理的原则，采用切实可靠地设计和施工措施，达成防水可靠排水畅通经济合理的目的。 1.在洞口仰坡5m以外，设立天沟，并加以铺砌。 2.对洞顶地表的陷穴，深穴加以回填，对裂缝进行堵塞。 3.对洞顶天然沟槽加以整治，是山洪宣泄畅通。 4.在地表水上游设截水导流沟。 5.在仰坡到洞顶处2m左右设计排水沟。 6.边坡设计排水沟。