ImageVerifierCode 换一换
格式:DOC , 页数:79 ,大小:2.38MB ,
资源ID:3042895      下载积分:10 金币
验证码下载
登录下载
邮箱/手机:
验证码: 获取验证码
温馨提示:
支付成功后,系统会自动生成账号(用户名为邮箱或者手机号,密码是验证码),方便下次登录下载和查询订单;
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝    微信支付   
验证码:   换一换

开通VIP
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.zixin.com.cn/docdown/3042895.html】到电脑端继续下载(重复下载【60天内】不扣币)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
三方登录: 微信登录   QQ登录  
声明  |  会员权益     获赠5币     写作写作

1、填表:    下载求助     留言反馈    退款申请
2、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
3、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
4、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
5、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
6、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
7、本文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。

注意事项

本文(后坡隧道综合设计毕业设计.doc)为本站上传会员【胜****】主动上传,咨信网仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知咨信网(发送邮件至1219186828@qq.com、拔打电话4008-655-100或【 微信客服】、【 QQ客服】),核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载【60天内】不扣币。 服务填表

后坡隧道综合设计毕业设计.doc

1、兰 州 理 工 大 学 毕 业 设 计(论 文)后坡隧道综合设计毕业设计摘 要随着科技的不断进步,现代隧道无论是从结构计算,还是从施工方法都较以前有了较大的飞跃。本毕业设计为高速公路隧道,注重的是结构的设计与计算。本设计根据设计任务书的要求和参考公路隧道设计规范及其他各规范,对某山岭高速公路上的后坡隧道进行了综合设计。主要内容包括:根据地质条件、水文条件等多方面的因素进行洞门设计、隧道横、纵断面设计、隧道衬砌结构设计、防排水及管线沟槽设计以及施工组织设计,并进行了初期支护结构计算与隧道二次衬砌的结构计算,同时还完成了隧道通风、照明的计算及设计。关键词:公路隧道,毕业设计,衬砌结构,通风照明 A

2、BSTRACTWith the progress of science and technology, modern tunnel either from the structure calculation or from the construction method is used to have a greater leap forward. This graduation design for highway tunnel, attention is focused on the design and calculation of structure.According to the

3、design requirements of the task and the reference code for design of road tunnel and other specifications, the comprehensive design of the slope of a mountain highway tunnel. The main contents include: according to the geological conditions, hydrological conditions and many other factors, tunnel por

4、tal design of horizontal and vertical section design, tunnel lining structure design, sub grade and pavement drainage trench and pipeline design and construction organization design, calculation and initial supporting structure two calculation of lining and tunnel structure, but also complete calcul

5、ation and design of ventilation, lighting, tunnel.Keywords: highway tunnel, graduation design, lining structure, ventilation and lighting目 录前 言1第1章 设计背景资料21.1采用的技术标准及设计标准规范21.1.1主要技术标准21.1.2主要设计标准规范21.2工程概况21.3工程地质概况2第2章 总体设计32.1选址考虑32.2洞口选址及线型考虑32.3纵断面设计42.4横断面设计42.4.1建筑限界42.4.2紧急停车带及横向通道42.4.3内轮廓设

6、计4第3章 洞口设计63.1洞口段地质评价63.2洞口设计63.2.1洞门类型选择63.2.2洞口设计6第4章 隧道防排水74.1防排水要求74.2防排水原则74.3后坡隧道的防排水措施74.3.1洞外防排水74.3.2洞内防排水8第5章 初期支护计算95.1确定计算参数95.2计算隧道周边设计支护阻力与径向位移95.3计算初期支护能提供的总支护阻力和允许隧道洞壁产生的总径向位移105.4初期支护总阻力和位移的校核12第6章 二次衬砌内力计算136.1基本资料136.2荷载确定136.2.1围岩竖向均布压力136.2.2围岩水平均布压力:146.3衬砌几何要素146.3.1衬砌几何尺寸146.

7、3.2半拱轴线长度146.3.3各分块接缝中心几何要素156.4主动荷载作用下的衬砌压力计算166.4.1单位位移166.4.2 主动荷载在基本结构中引起的位移196.4.3弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移236.4.4墙底位移266.5解力法方程266.6计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力276.7最大抗力值的求解286.8计算衬砌总内力296.9衬砌截面强度验算316.10内力图32第7章 隧道通风照明设计337.1隧道通风设计337.1.1基本条件337.1.2车辆组成337.1.3需风量计算(按80km/h计算)337.1.4需风量计算(按60km/h计算)357.1.5需风量计

8、算(按40km/h计算)357.1.6需风量计算(按20km/h计算)367.1.7通风设计计算377.1.8交通阻滞状态下的通风设计计算417.2隧道照明设计437.2.1基本参数437.2.2基本指标437.2.3照明设计44第8章 施工方案设计478.1施工准备478.2辅助施工方法478.2.1大管棚超前注浆支护478.2.2超前小导管注浆支护488.3施工设计488.3.1总体方案与部署488.3.2洞口施工488.3.3隧道内施工49参考文献53附录154附录261致 谢7374前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教学的重要

9、过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本次毕业设计所选题目是:后坡隧道综合设计,设计要求为:设计行车速度100km/h,双洞单行。本设计将分为外文翻译、地质平面图、纵断面图设计、建筑限界及内轮廓设计、各级围岩衬砌结构设计与计算、防排水设计、洞门及明洞设计、通风、照明设计及计算等方面。按学校毕业设计条例及教研室实施细则整理毕业设计成果,做好毕业答辩准备工作。设计全过程将充分考虑安全、经济、适用三要素,隧道设计注意与周围环境的协调,功能区组合合理。考虑隧道自身特点,着力体现现代化隧道集实用与建筑之美。结构设计要求结构布置合理,构件设计经济合理。具体设计内容将按照规范在说明书和设计图中详细体现。

10、毕业设计三个多月的时间里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。 二零一三年六月第1章 设计背景资料1.1采用的技术标准及设计标准规范1.1.1主要技术标准(1)隧道采用分离式单向行驶两车道隧道(上、下行分离)。(2)隧道设计车速为100km/h。1.1.2主要设计标准规范(1)公路工程技术标准 (JTG B01-2003)(2)公路隧道设计规范 (JTG D70-2004)(3)公路隧道施工技术规范 (JTJ042-94)(4)公路隧

11、道通风照明设计规范 (JTJ026.1-1999)1.2工程概况后坡隧道为分离式长隧道,上行线隧道进口桩号K126+025,出口桩号K127+685,隧道设计高程为1003.341030.68m,主洞内路面宽度为9.00m,拱顶高7.35m,全长1660m, 隧道纵坡为单坡,i=1.8%,L=1660m。1.3工程地质概况后坡隧道属浅埋松软黄土和软胶结岩石型隧道,隧址区揭露的地层岩性从上到下一次为:一般新黄土饱和黄土一般新黄土老黄土泥岩。隧址区节理裂隙较发育,线密度较疏,组合后尚不至于形成不良结构面,故对洞室稳定性影响有限。隧道上行线:K126+025K126+110段围岩级别为级,该段围岩长

12、85m,一般新黄土,局部老黄土,富含第四纪孔隙水,多呈饱和状,为易蠕动的松软结构,围岩极易坍塌变形,受大气降水和黄土层孔隙水的影响,有渗水或滴水现象。K126+110K127+375段围岩级别为级,该段围岩长1265m,深一般新黄土和老黄土,少量泥岩,节理裂隙极发育,呈松散结构,围岩易坍塌,侧壁可能发生小坍塌,受大气降水影响,局部有渗水现象。K127+375K127+685段围岩级别为级,该段围岩长310m,一般新黄土,局部老黄土,在影响厚度范围内存在老黄土的段落受大气降水及地表黄土层空隙水影响,局部有渗水、滴水现象。第2章 总体设计2.1选址考虑隧道总体设计应遵循以下原则:(1)在地形、地貌

13、、地质、气象、社会人文和环境等调查基础上,综合必选隧道各轴线方案的走向、平纵线形、洞口位置等,提出推荐方案。地质条件很差时,特长隧道的位置应控制路线走向,以避开不良地质地段;长隧道位置亦应尽可能避开不良地质地段,并与路线走向综合考虑;中、短隧道可服从路线走向。(2)根据公路等级和设计速度确定车道数和建筑界限。在满足隧道功能和结构受力良好的前提下,确定经济合理的断面内轮廓。隧道内外、纵线形应协调,以满足行车的安全、舒适要求。(3)根据隧道长度、交通量及其构成、交通方向及环保要求等,选择合理的通风方式,确定通风、照明、交通监控等机电设施的设置规模。(4)应结合公路等级、隧道长度、施工方法、工期和运

14、营要求,对隧道内外防排水系统、消防给水系统、辅助通道、弃渣处理、管理设施、交通工程设施、环境保护等做综合考虑。(5)当隧道与相邻建筑物互有影响时,应在设计与施工中采取必要的措施。后坡隧道位置选择包括洞身位置和洞口位置的选择两项,主要以地形、地质为主等进行综合考虑,宜首先排除显著不良地质地段,按地形条件拟定隧道及接线方案,在进行深入的地址调查,综合各方面因素,选定隧道位置。2.2洞口选址及线型考虑(1)隧道洞口位置应根据地形、工程地质及水文地质情况,着重考虑隧道仰坡、边坡的稳定,保证施工及运营的安全,并结合洞口有关工程及施工条件,综合研究比选确定。一般情况隧道宜早进洞、晚出洞。根据工程地质调绘及

15、钻探资料,隧道上行线进口位于黄土斜坡上,洞口前缘及两侧发育有黄土冲沟,黄土斜坡地表多为田坎,坡形较完整,坡度5463,风积黄土层厚21.525.8m;上行线出口位于黄土缓坡上,地形相对较平坦,地表为农田,坡度约,2528风积黄土层厚度21.525.8m。两侧洞口段均未发现滑坡等不良地质现象,土体现处于稳定状态,但是必须切实解决好防排水及边仰坡防护问题,洞口应避免大量开挖,防止造成较大面积的土体失稳。隧址区地表覆盖层以上由风积黄土、饱和黄土、一般新黄土、下伏老黄土和泥岩为主。由于地层形成时代较新,故受地质构造变动影响较小,节理较发育。岩土体受风化作用、胶结程度等自身结构构造影响,力学性质上呈强度

16、低,硬度小,成岩作用差,岩体整体性较好的特点。该地区地下水资源匮乏且地下水对混凝土无腐蚀性。因此,后坡隧道根据上述分析,并结合地质图,隧道为小曲率隧道,详细情况请参见本隧道毕业设计相关图纸。2.3纵断面设计本隧道的基本坡道形式设为单坡。坡道形式的选择依据和纵坡坡度的主要控制因素为通风问题。隧道的纵坡以不防碍排水的缓坡为宜,坡度过大,对汽车行驶、隧道施工和养护管理都不利。单向通行的隧道设计成单坡对通风是非常有利的,因汽车都是单坡行驶,发动机产生的有害气体少,对通风有利。因此,隧道纵坡整体设计为单坡,i=1.8%,L=1660m。2.4横断面设计2.4.1建筑限界后坡隧道的建筑限界按100km/h

17、时速设计,建筑限界取值如下:表2.1 建筑限界设置(单位:m)设计速度(km/h)车道宽度W硬路肩宽度检修道宽度净宽净高左侧右侧左侧右侧10.505.010023.750.501.000.750.752.4.2紧急停车带及横向通道紧急停车带及横向通道横断面均采用公路隧道设计规范(JTG D70-2004)设计速度v=100km/h的标准断面。紧急停车带拱顶部采用R=747cm圆弧,拱下部采用R=543cm圆弧,侧墙采用R=820cm大半径圆弧,仰拱半径为1800cm,仰拱与侧墙间采用R=150cm小半径圆弧连接。紧急停车带路面宽度为11.50m,拱顶高792cm。紧急停车带宽度包括右侧硬路肩为

18、3.5m,紧急停车带建筑限界净宽13.00m,净高5.0m。横向通道包括行车横洞及人行横洞。行车横洞断面按单心圆直墙式衬砌设计,建筑限界净宽4.5m,净高5.0m。人行横洞断面按单心圆直墙式衬砌设计,建筑限界净宽2.0m,净高2.5m。2.4.3内轮廓设计隧道主洞横断面采用公路隧道设计规范(JTG D70-2004)设计速度v=100km/h的标准断面。主洞拱部采用R=570cm单心半圆,侧墙采用R=820cm大半径圆弧,仰拱半径为1500cm,仰拱与侧墙间采用R=100cm小半径圆弧连接。主洞内路面宽度为9.00cm,拱顶高7.35m。图2.1 隧道内轮廓及建筑限界设计图第3章 洞口设计3.

19、1洞口段地质评价根据工程地质调查及钻探资料得知:隧道上行线进口洞口位于黄土斜坡上,洞口前缘及两侧发育有黄土冲沟,黄土斜坡地表多为田坎,坡形较完整,坡度约5463,风积黄土层厚21.525.8米,钻孔深度范围内未见有地下水,其土石等级属类,洞口开挖时建议边仰坡率为1:0.751.25。隧道上行线出洞口位于黄土缓坡上,地形相对较平坦,地表为农田,坡度约2528,风积黄土层厚21.525.8米,钻孔深度范围内未见有地下水,其土石等级属类,洞口开挖时建议边仰坡率为1:0.751.25。隧道两端洞口应同时切实解决好防排水及边仰坡防护问题。两侧洞口段未发现滑坡等不良地质现象,土体现处于稳定状态,洞口应避免

20、大量开挖,防止造成较大面积的土体失稳。 3.2洞口设计3.2.1洞门类型选择根据地质评价本隧道进口端围岩较松软,应避免大挖大刷,故采用削竹式洞门;出口端围岩地质较稳定,故洞口拟采用端墙式洞门。3.2.2洞口设计在洞口工程设计中,将洞口工程作为一项重要的景观设计,同时满足安全功能与景观功能,从而实现隧道景观与自然景观的有机结合。根据洞口地形、地质、水文地质等条件,着重考虑边、仰坡的稳定,同时贯彻“早进洞、晚出洞”的原则,确定洞门位置和形式,使其与周围环境协调一致。后坡隧道进口洞门为削竹式洞门,出口端洞门为端墙式洞门。隧道洞口工程设计始终坚持“保护生态、保护环境”的设计理念,隧道洞口开挖避免了大挖

21、大刷,较好地控制了隧道仰坡高度,隧道边坡及仰坡主要采用菱形框架内种草的绿色护面。端墙地基均采用水泥稳定砂砾换填,地基承载力不小于250kPa。菱形框架护脚地基均采用60cm厚水泥石灰稳定土换填,地基承载力不小于200kPa。隧道洞门端墙及帽石采用粗料石饰板贴面,明洞拱圈外缘采用汉白玉饰面。在隧道进出口上下行线间设了回车匝道,以确保隧道运营管理安全、方便。 第4章 隧道防排水4.1防排水要求水对隧道的危害是多方面的,漏水的长期作用可能造成隧道的侵蚀破坏,危害隧道的结构耐久性;寒冷地区,尤其是严寒地区,隧道衬砌渗水反复的冻融循环在衬砌的内部造成衬砌混凝土冻胀开裂破坏;隧道漏水还将使隧道拱部和侧墙产

22、生冰凌侵入净空;隧道滴水将使路面结冰,降低轮胎与路面的附着力,恶化隧道的营运条件,危及行车安全;隧道渗漏水还将极大地降低隧道内各种设施的使用功能和寿命。因此,隧道的防排水环节至关重要,不容忽视。一般规定:(1)拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水;(2)有冻害地段的隧道衬砌背后不积水,排水沟不冻结;(3)车行横通道、人行横通道等服务通道拱部不滴水,边墙不淌水。当隧道内渗水引起地表水减少,影响居民生产、生活用水时,应对围岩采取堵水措施,减少地下水的渗漏,同时应注意保护自然环境。 高速公路隧道的防水要求,隧道采用复合式衬砌时,在初期支护与二次衬砌之间应设置防水板及无纺布。要求:无纺布密度不小于300g

23、/m2;防水板应采用易于焊接的防水卷材,厚度不小于1.0mm,接缝搭接长度不小于100mm。二次衬砌应满足抗渗要求。排水要求:隧道洞内宜按地下水和运营清洗污水、消防污水分离排放的原则设置纵向排水系统,应能保证排水畅通,避免洞内积水。4.2防排水原则隧道防排水应根据“防、排、截、堵结合,综合治理”的原则,采取切实可靠的设计、施工措施,达到防水可靠、排水畅通、经济合理、不留后患的目的。隧道防排水工作,应结合水文地质条件、施工技术水平、材料来源和成本等,因地制宜,选择适宜的方法,以满足保证使用期内结构和设备的“正常使用和行车安全”的目的。4.3后坡隧道的防排水措施4.3.1洞外防排水隧道洞口均设置截

24、水沟、排水沟疏导地表水,洞顶排水沟距边、仰坡开挖线距离不小于2m。各级碎落台均设10cm厚C15混凝土压顶,明洞回填顶面设置1m厚粘土隔水层,下设一层JFM-1加筋复合土工膜。排水构造物开挖基坑后,对基底进行夯实,压实度不小于90%。排水设施每隔10或地质变化处设一道沥青麻絮沉降缝。排水设施底部均铺设一层JFM-1加筋复合土工膜,其搭接长度不小于50cm。排水构造物纵坡大于10时,每隔4m设一道底宽1m的防滑坎。施工时根据实际地形合理布置,且应设置在原状土上。施工时做好周围陷穴、冲沟等不良地质的处理,确保排水构造物安全、稳定。使隧道排水与路基排水形成一个完善的排水系统,以确保安全、畅通。4.3

25、.2洞内防排水洞内防排水设施主要有:隧道暗埋段完成一次衬砌或初期支护后,模注衬砌外全断面铺设1mm厚EVA复合防水板,级围岩衬砌施工缝处设遇水膨胀止水条,、级围岩衬砌施工缝处设橡胶止水带。衬砌墙脚外侧设纵向波纹管及碎石集水场、仰拱内设置纵向透水管、仰拱下设置横向波纹管,通过横向波纹管将水导入仰拱下中心水沟,然后排出洞外。仰拱内横向排水管在、级围岩间距为5,级围岩间距为10。仰拱下横向排水管在级围岩间距为5m,在级围岩间距为10m,在级围岩间距为30m。裂隙水发育段每5m设一道环向透水盲沟,其余地段衬砌每20m设一道环向透水盲沟,环向透水盲沟均与墙脚盲沟连通,纵、环向排水管以及纵、横向排水管均采

26、用三通连接。明洞防排水采用在墙脚外侧设置砂砾盲沟,盲沟底部设置纵向排水管,沿衬砌外侧全断面设置防水层,并在明洞顶及仰坡外侧设置完善的排水系统,使地表水能顺利排出洞口进入边沟。隧道洞内中心水沟与路面同坡,每间隔50m设一检查井,以备检查清淤,正洞与行车横洞交叉处增设一检查井。施工时应严格控制盖板顶标高与路面标高保持一致。隧道路缘边沟每隔100m设一处路缘沉沙井,以便清理洞内边沟淤泥。隧道紧急停车带中心水沟底比主洞中心水沟底低67cm, 其水沟底坡度须做适当调整与主洞中心水沟顺接。隧道在离洞门50m范围内每隔10处及衬砌结构变化处设一道沉降缝,橡胶止水带设于隧道沉降缝处。隧道、级围岩衬砌施工缝设3

27、02型橡胶止水带,级围岩衬砌施工缝设22遇水膨胀止水条。第5章 初期支护计算后坡公路隧道,围岩级别为级,采用复合式衬砌,下面用收敛约束法对其初期支护进行验算。5.1确定计算参数(1)按工程类比法确定的支护参数围岩级别喷层厚度(cm)锚杆钢筋网二次衬砌厚度(cm)直径(mm)长度(m)间距直径(mm)间距25224.0850表5.1 支护参数表(2)隧道几何尺寸及围岩计算参数围岩级别隧道当量半径a(cm)埋深H(m)容重(kN/m3)粘结力C/Cr(MPa)内摩擦角(度)变形模量E(MPa)泊松比初始应力 P0(MPa) 651120160.2/0.120/12.510000.451.92 表5

28、.2 隧道几何尺寸及围岩计算参数 注:表中初始应力表中隧道当量半径a为将隧道视为圆形式圆的半径。此隧道的开挖高度F=1052cm,开挖宽度B=1302cm,所以a=651cm. (3)初期支护材料的力学性能C25喷射混凝土极限抗压强度Rcs取12.5MPa(喷射混凝土抗压强度龄期为3天);C25喷射混凝土塑性极限应变;砂浆与围岩之间的抗剪强度;级围岩单轴极限抗压强度R=20MPa。5.2计算隧道周边设计支护阻力与径向位移对于级围岩,其径向松弛主要在距洞壁4m深的范围内,隧道围岩发生松弛时,其等代圆的计算当量半径(塑性区的塑性半径)可用下列公式计算式中:W为隧道围岩松弛范围,对级围岩400cm;

29、其余同前。 利用如下公式可求得和值见表5.3。式中:Rp-塑性区半径,cm;a-隧道当量半径,cm;P0-隧道围岩的自重应力,kN/m2;Pi-隧道的设计支护阻力,即隧道围岩开挖后达到弹塑性应力平衡时,必须在洞壁上施加的径向支护力,MPa;、-隧道围岩在弹性状态和塑性状态的凝聚力(MPa)和内摩擦角(度)。-隧道设计位移,即隧道围岩开挖后达到弹塑性应力平衡时,产生的塑性径向位移,cm;E,-隧道围岩的弹性模量和泊松比;表5.3 和计算表65111061.6990.4582.701查公路隧道实际规范可知,级围岩,H=120m时允许洞周水平相对收敛值为,即隧道周边径向位移,由此可见,上表中数据符合

30、规范要求。5.3计算初期支护能提供的总支护阻力和允许隧道洞壁产生的总径向位移(1)喷射混凝土层的支护阻力和允许洞壁产生的径向位移的计算施工中,喷层单层厚度拟按5-6cm施作,需喷5层,每层5cm。利用下列公式可得表5.4中计算结果。式中:、第i喷层的半径和厚度,cm;喷射混凝土的极限抗压强度;喷射混凝土的极限应变,一般取0.3%;表5.4 和计算表项目分层0.09630.09710.09780.09870.09941.9231.9081.8931.8781.863(2)砂浆锚杆所提供的支护阻力和锚杆允许洞壁产生的径向位移的计算利用下列公式可得表5.5中计算结果式中:砂浆锚杆所提供的支护阻力,M

31、Pa;砂浆与围岩的抗剪强度;锚杆孔的直径,cm;锚杆的计算长度,取洞壁至承载环边缘的距离,这里取;e、i锚杆纵,横向间距,cm;式中:锚杆约束后围岩的塑性区半径,cm;可用下式计算表5.5 和计算表 65135010951.6820.1794.4971.5902.907注:表中L表示锚杆的实际长度;表中表示锚杆纵横向平均间距;表中表示锚杆的计算长度;(3)初期支护提供的总支护阻力和允许隧道洞壁产生的总径向位移的计算5.4初期支护总阻力和位移的校核由以上计算可知,显然,;同时,显然,。由此可知,确定的支护参数(见表5.1)符合设计规范要求。第6章 二次衬砌内力计算6.1基本资料后坡公路隧道,结构

32、断面如图所示,围岩级别为级,容重为,围岩的弹性抗力系数,衬砌材料为C25混凝土,弹性模量为,容重。图6.1 衬砌结构断面图6.2荷载确定6.2.1围岩竖向均布压力式中:S围岩类别,此处s=1围岩容重,此处取跨度影响系数,故围岩压力折减系数取0.5所以有: 6.2.2围岩水平均布压力:级围岩,按0.51.0折减,这里取0.86.3衬砌几何要素6.3.1衬砌几何尺寸内轮廓线半径:,内径所画圆曲线的终点截面与竖直轴的夹角:,截面厚度:外轮廓线半径:,拱轴线半径:,拱轴线各段圆弧中心角:,6.3.2半拱轴线长度分段轴线长度:半拱轴线长度:将半拱轴线等分为8段,每段轴长为:图6.2 衬砌结构计算图示6.

33、3.3各分块接缝中心几何要素(1)与竖直轴夹角 另一方面:角度闭合差:2)接缝中心点坐标计算 6.4主动荷载作用下的衬砌压力计算6.4.1单位位移用辛普生法近似计算,单位位移计算列如表6.1单位位移值计算如下:计算精度校核为: 闭合差:。表6.1 单位位移计算表截面sincosxydI1/Iy/Iy/I(1+y)/I积分系数0 0.000.001.000.000.000.50.010496.150.000.0096.151 1 13.770.240.971.420.170.50.010496.1516.442.81131.854 2 27.540.460.892.750.670.50.0104

34、96.1564.8143.68269.452 3 41.300.660.753.931.480.50.010496.15142.31210.62591.384 4 55.070.820.574.882.540.50.010496.15244.52621.811207.002 5 68.840.930.365.553.800.50.010496.15365.581389.922217.234 6 82.610.990.135.905.180.50.010496.15498.462584.023677.102 7 94.291.00-0.085.936.580.50.010496.15632.88

35、4165.655527.574 8 103.980.97-0.245.707.990.50.010496.15768.466141.547774.621 865.382733.4615160.0621492.37注:1、I截面惯性矩,b取单位长度 2、不考虑轴力影响。 6.4.2 主动荷载在基本结构中引起的位移1)每一楔块上的作用力竖向力:式中:衬砌外缘相邻两截面之间的水平投影长度,由图6.2量得水平压力:式中:为衬砌外缘相邻两截面之间的竖直投影长度,由图6.2量得自重力:式中:接缝的衬砌截面厚度。注:计算G8时,应使第8个楔块的面积乘以作用在各楔块上的力均列入表6.2,集中力均通过相应图形的

36、形心。表6.2 载位移计算表截面集中力力臂QGE0 0.0000.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1 293.93317.863 10.524 0.670 0.688 0.330 -196.935 -12.290 -3.473 0.000 0.000 1.416 0.171 0.000 0.000 -212.698 2 279.619 17.863 31.268 0.579 0.656 0.703 -161.899 -11.718 -21.981 31

37、1.796 10.524 1.335 0.503 -416.248 -5.294 -829.838 3 246.355 17.863 50.138 0.447 0.592 0.603 -110.121 -10.575 -30.233 609.278 41.792 1.176 0.806 -716.511 -33.684 -1730.962 4 199.181 17.863 65.863 0.290 0.442 0.690 -57.762 -7.895 -45.445 873.496 91.930 0.951 1.063 -830.695 -97.722 -2770.482 5 142.330

38、17.863 78.443 0.104 0.310 0.741 -14.802 -5.538 -58.126 1090.540 157.793 0.671 1.259 -731.752 -198.661 -3779.362 6 76.003 17.863 85.519 -0.059 0.150 0.743 4.484 -2.679 -63.541 1250.733 236.236 0.352 1.382 -440.258 -326.478 -4607.834 7 8.699 17.863 88.785 -0.228 -0.014 0.710 1.983 0.250 -63.037 1344.5

39、99 321.755 0.025 1.398 -33.615 -449.813 -5152.066 8 0.000 17.863 85.398 0.000 -0.149 0.706 0.000 2.662 -60.291 1371.161 410.540 -0.227 1.410 311.254 -578.861 -5477.303 (2)外荷载在基本结构中产生的内力内力按下式计算弯矩:轴力:式中:,为相邻两接缝中心点的坐标增值,按下式计算:计算结果见表6.2和6.3。截面0 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1 0.238 0.971 311

40、.796 10.524 74.207 10.219 63.989 2 0.462 0.887 609.278 41.792 281.486 37.070 244.417 3 0.660 0.751 873.496 91.930 576.507 69.039 507.468 4 0.820 0.573 1090.540 157.793 894.243 90.415 803.827 5 0.933 0.361 1250.733 236.236 1166.934 85.281 1081.653 6 0.992 0.129 1344.599 321.755 1333.842 41.506 1292.3

41、36 7 0.997 -0.075 1371.161 410.540 1367.048 -30.791 1397.838 8 0.970 -0.241 1389.024 495.938 1347.353 -119.521 1466.874 表6.3 载位移计算表基本结构中,主动荷载产生弯矩的校核为: 另一方面,从表6.2中得到闭合差:(3)主动荷载位移计算过程见表6.4截面(1+y)积分系数0 0.000 96.154 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 11 -212.698 96.154 16.442 1.171 -20451.731 -3497.246 -2394

42、8.977 4 2 -829.838 96.154 64.808 1.674 -79792.115 -53779.886 -133572.001 2 3 -1730.962 96.154 142.308 2.480 -166438.654 -246329.208 -412767.862 4 4 -2770.492 96.154 244.519 3.543 -266393.462 -677438.573 -943832.034 2 5 -3779.362 96.154 365.577 4.802 -363400.192 -1381647.531 -1745047.723 4 6 -4607.83

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        获赠5币

©2010-2024 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:4008-655-100  投诉/维权电话:4009-655-100

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :gzh.png    weibo.png    LOFTER.png 

客服