明洞设计.pptx

v当隧道埋深较浅，上覆岩(土)体较薄，难采用暗挖法时，则应采用明挖法来开挖隧道。用这种明挖法修筑的隧道结构，通常称明洞。明洞设置条件明洞设置条件v1 洞顶覆盖层薄，不宜大开挖修建路堑、并难于用暗挖法修建隧道的地段。v2 路基或隧道洞口受边坡坍方、岩堆、落石、泥石流等不良地质危害；修建路堑会危及到附近重要建筑物安全的地段。v 3 铁路、公路、沟渠和其它人工构造物必须在隧道上方通过，不宜采用暗洞或立交桥涵跨越时。v 4 为了保护洞口的自然景观，而延伸隧道长度时 明洞设置条件：明洞设计步骤v1、明洞长度计算v2、明洞类型选择v3、明洞构造确定v4、明洞衬砌内力计算v5、明洞衬砌验算明洞长度计算明洞长度计算v一般把超浅埋段设为明洞v坍落拱高度计算v当埋深小于坍落度高度时，即为超浅埋段。v确定斜坡坡度和路面纵坡明洞类型选择明洞类型选择明洞类型v拱形明洞（按整体式衬砌设计）v 路堑式拱形明洞对称式明洞v 偏压式明洞 v 半路堑式拱形明洞v棚洞明洞v箱形明洞明洞类型选择v 1 边坡一次塌方量大、落石较多且基底地质条件较好时，宜采用拱形明洞。v 2 当路基外侧地形狭窄、内外侧墙基底地质明显不同，外侧基础工程量较大或洞顶荷载较小时，可采用棚洞。v 3 在建筑高度受到限制或地基软弱的地方，可采用框架明洞。v 4 为保护洞口自然环境或防止洞口边仰坡滚石须加长隧道而修建明洞时，可采用拱形、箱形明洞，并可在洞顶植草、植树等。拱形明洞拱形明洞 v隧道进出口两端的接长明洞或在路堑边坡不稳定地段修建的独立明洞等，多采用拱形明洞的形式。v拱形明洞整体性好，能承受较大的垂直压力和侧压力。v其形式有以下四种：v(一一)路堑对称型路堑对称型v(二二)路堑偏压型路堑偏压型v(三三)半路堑偏压型半路堑偏压型 v(四四)半路堑单压型半路堑单压型 v(一一)路堑对称型路堑对称型 v 这类型式适用于洞顶地面平缓，路堑两侧地质条件基本相同，原山坡有少量坍塌、落石以及隧道洞口岩层破碎，洞顶覆盖较薄，难以暗挖法修建隧道的地段。v(二二)路堑偏压型路堑偏压型v 适用于两侧山坡高差较大的路堑，高侧边坡有坍塌，落石或泥石流；低侧边坡明洞墙顶以下部分为挖方，且能满足外侧边墙嵌入基岩要求的地段。明洞构造确定v1、确定明洞内轮廓线v2、确定明洞衬砌厚度v3、确定选用材料等级v4、确定明洞回填方式v （1）回填厚度 （2）填土坡度v5、确定基础埋深v6、按构造要求确定明洞的配筋形式 明洞填土明洞填土 v在确定明洞回填土的厚度和坡度时，应根据明洞的用途和要求来确定。v 1 当山坡有严重的危石、崩坍威胁时，应予清除或作加固处理。为防护一般的落石、崩坍危害时，明洞拱背回填土厚度不宜小于1.5m，填土表面应设置一定的排水坡度，设计填土坡度一般为1:1.5l:5。v 2 不设洞门端墙时，可采用拱背部分裸露、按自然山坡坡度填土，填土表面一般应植草。v3 当明洞顶设置过水、泥石流等渡槽、沟渠及其他构造物时，设计应考虑其影响。一般过水沟渠或普通截水沟沟底距洞顶外缘厚度不小于1.0m。当为排泄山沟洪水、泥石流等的渡槽时，泥石流等渡槽沟渠底距洞顶外缘不小于1.5m。明洞基础1 1 明洞基础应置于稳固的地基上，明洞基础底标高不宜高于隧道侧沟沟底标高或路面基层标高。2 2 当基岩埋深较浅时，基础可设置于基岩上；当基础位于软弱地基上时，可采用仰拱、整体式钢筋混凝土底板，也可采用桩基、扩大基础、基础加深和地基加固处理等措施。3 3 外墙基础趾部，应保证一定的嵌入基岩深度和护基宽度。在冻胀性土上设置明洞基础时，基底埋置深度应不小于冰冻线以下250mm。明洞衬砌设计明洞衬砌设计明洞衬砌设计，应符合下列规定：v1 当采用拱形明洞时，可按整体式衬砌设计。v2 当拱形明洞边墙侧压较大及地层松软时，宜设仰拱。v3 明洞宜采用钢筋混凝土结构。明洞衬砌内力计算步骤（结构法）v1、确定计算参数v2、土压力计算v （1）垂直压力计算v （2）侧向压力计算v3、衬砌内力计算确定计算参数v1、回填土重度v2、浆砌片石重度v 衬砌设计考虑地层弹性抗力时，边墙背后超挖部分应用混凝土或浆砌片石回填。v3、内摩擦角v 衬砌设计只计墙背地层或回填土主动土压力时，边墙背后回填料的内摩擦角不应小于地层的计算摩擦角或设计的回填料的计算摩擦角。土压力计算v1、拱圈回填土石垂直压力v qi明洞结构上任意点i的回填土石垂直压力值v1拱背回填土石重度(kN/m3)；v hi明洞结构上任意点i的土柱体高度(m)。v2、拱圈回填土石侧压力v式中：ei任意点i的侧压力值(kN/m2)；v 1、hi符号意义同前；v 侧压力系数，计算公式见规范v3、边墙回填土石侧压力v v式中：2墙背回填土石重度(kN/m3)；v 边墙计算点换算高度(m)，；v 墙顶至计算位置的高度(m)v h1填土坡面至墙顶的垂直高度(m)；v 侧压力系数，3)填土坡面水平时v建议：v1、只计算边墙底部侧压力当作边墙上的均布压力v2、将回填土换算成浆砌片石，计算换算厚度v3、代入下式计算衬砌内力计算v1、确定衬砌几何尺寸（可同暗洞衬砌）v2、确定基本计算简图及基本方程v3、半拱轴线长度S及分段轴长计算v4、各分段截面中心几何要素v （1）各分段截面中心与竖轴线的夹角v （2）各分段截面中心坐标v5、基本方程参数确定v （1）单位位移v （2）主动荷载位移v （3）v6、内力计算衬砌验算v1、确定验算截面v2、偏心距计算v3、强度验算v4、裂缝宽度验算谢 谢