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文檔簡介
1、附件三隧道工程課課程設(shè)計計之洞門門及洞身身設(shè)計說說明書龍洞隧道洞洞門設(shè)計計龍洞隧道洞洞身支護(hù)護(hù)設(shè)計學(xué)生姓名豹 哥班級道橋10001學(xué)號100000000000成績指導(dǎo)教師(簽字)唐老師 包裝土土木教學(xué)學(xué)部 目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc345181152前言 PAGEREF _Toc345181152 h 3 HYPERLINK l _Toc3451811531.1設(shè)計計依據(jù)以以及總體體原則 PAGEREF _Toc345181153 h 4 HYPERLINK l _Toc3451811541.2隧道道設(shè)計參參考規(guī)范范和資料料 PAGEREF _Toc3
2、45181154 h 4 HYPERLINK l _Toc3451811551.2.11執(zhí)行的的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)規(guī)范、規(guī)規(guī)程: PAGEREF _Toc345181155 h 4 HYPERLINK l _Toc3451811561.2.33隧道建建設(shè)規(guī)模模 PAGEREF _Toc345181156 h 4 HYPERLINK l _Toc3451811571.3隧道道工程地地質(zhì)條件件 PAGEREF _Toc345181157 h 5 HYPERLINK l _Toc3451811581.3.11自然地地理?xiàng)l件件 PAGEREF _Toc345181158 h 5 HYPERLINK l _Toc
3、3451811591.3.22工程地地質(zhì)條件件 PAGEREF _Toc345181159 h 5 HYPERLINK l _Toc3451811611)第四系系更新統(tǒng)統(tǒng)(Qp) PAGEREF _Toc345181161 h 5 HYPERLINK l _Toc3451811622)板溪群群五強(qiáng)溪溪組(PPtbnnw) PAGEREF _Toc345181162 h 6 HYPERLINK l _Toc3451811631.4區(qū)域域地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造 PAGEREF _Toc345181163 h 6 HYPERLINK l _Toc3451811641.5地震震 PAGEREF _Toc34518
4、1164 h 6 HYPERLINK l _Toc3451811651.6水文文地質(zhì)條條件 PAGEREF _Toc345181165 h 7 HYPERLINK l _Toc3451811661.7不良良地質(zhì) PAGEREF _Toc345181166 h 7 HYPERLINK l _Toc3451811671.8地下下氣體 PAGEREF _Toc345181167 h 7 HYPERLINK l _Toc3451811681.9工程程地質(zhì)評評價 PAGEREF _Toc345181168 h 7 HYPERLINK l _Toc3451811691.9.11區(qū)域地地質(zhì)穩(wěn)定定性評價價 P
5、AGEREF _Toc345181169 h 7 HYPERLINK l _Toc3451811701.9.22隧道工工程地質(zhì)質(zhì)評價 PAGEREF _Toc345181170 h 7 HYPERLINK l _Toc3451811711.9.33隧道長長沙端洞洞門及邊邊、仰坡坡穩(wěn)定性性評價 PAGEREF _Toc345181171 h 8 HYPERLINK l _Toc3451811721.9.44隧道湘湘潭端洞洞門及邊邊、仰坡坡穩(wěn)定性性評價 PAGEREF _Toc345181172 h 8 HYPERLINK l _Toc3451811731.9.55隧道洞洞身段圍圍巖穩(wěn)定定性評價價
6、 PAGEREF _Toc345181173 h 8 HYPERLINK l _Toc3451811741.9 .6水文文地質(zhì)評評價 PAGEREF _Toc345181174 h 9 HYPERLINK l _Toc3451811751.10.1結(jié)論論和建議議 PAGEREF _Toc345181175 h 9 HYPERLINK l _Toc3451811761.10.2隧道道平縱面設(shè)計計 PAGEREF _Toc345181176 h 10 HYPERLINK l _Toc3451811771.10.3聯(lián)系系道及救救援通道道 PAGEREF _Toc345181177 h 10 HYPE
7、RLINK l _Toc3451811782隧道洞門門設(shè)計 PAGEREF _Toc345181178 h 11 HYPERLINK l _Toc3451811792.1 洞洞門形式式的選擇擇 PAGEREF _Toc345181179 h 11 HYPERLINK l _Toc3451811802.2 土土壓力計計算 PAGEREF _Toc345181180 h 11 HYPERLINK l _Toc3451811812.3 洞洞門穩(wěn)定定性驗(yàn)算算 PAGEREF _Toc345181181 h 14 HYPERLINK l _Toc3451811822.4洞門門排水設(shè)設(shè)計圖如如下: PAG
8、EREF _Toc345181182 h 20 HYPERLINK l _Toc3451811833洞身支護(hù)護(hù)和二襯襯設(shè)計 PAGEREF _Toc345181183 h 21 HYPERLINK l _Toc3451811843.1內(nèi)輪輪廓的設(shè)設(shè)計 PAGEREF _Toc345181184 h 21 HYPERLINK l _Toc3451811853.2襯砌砌的支護(hù)護(hù)設(shè)計 PAGEREF _Toc345181185 h 22 HYPERLINK l _Toc3451811863.2.11初期支支護(hù) PAGEREF _Toc345181186 h 22 HYPERLINK l _Toc34
9、51811873.2.22二次襯襯砌 PAGEREF _Toc345181187 h 22 HYPERLINK l _Toc3451811883.3圍巖巖壓力的的計算 PAGEREF _Toc345181188 h 23 HYPERLINK l _Toc3451811893.3.11計算斷斷面參數(shù)數(shù)確定 PAGEREF _Toc345181189 h 23 HYPERLINK l _Toc3451811903.3.22荷載確確定 PAGEREF _Toc345181190 h 23 HYPERLINK l _Toc3451811913.3.33襯砌幾幾何尺寸寸 PAGEREF _Toc3451
10、81191 h 24 HYPERLINK l _Toc3451811923.4計算算位移 PAGEREF _Toc345181192 h 25 HYPERLINK l _Toc3451811933.4.11單位位位移 PAGEREF _Toc345181193 h 25 HYPERLINK l _Toc3451811943.4.22載位移移-主動荷荷載在基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)中引起起的位移移 PAGEREF _Toc345181194 h 26 HYPERLINK l _Toc3451811953.4.33載位移移-單位彈彈性抗力力引起的的位移 PAGEREF _Toc345181195 h 28 HY
11、PERLINK l _Toc3451811963.4.44墻底(彈彈性地基基上的剛剛性梁)位位移 PAGEREF _Toc345181196 h 30 HYPERLINK l _Toc3451811973.4.55解力法法方程 PAGEREF _Toc345181197 h 31 HYPERLINK l _Toc3451811983.4.66計算主主動和被被動荷載載分別產(chǎn)產(chǎn)生的襯襯砌內(nèi)力力 PAGEREF _Toc345181198 h 32 HYPERLINK l _Toc3451811993.4.77最大抗抗力值的的求解 PAGEREF _Toc345181199 h 32 HYPERLI
12、NK l _Toc3451812003.4.88計算襯襯砌總內(nèi)內(nèi)力 PAGEREF _Toc345181200 h 33 HYPERLINK l _Toc3451812013.4.99襯砌截截面強(qiáng)度度驗(yàn)算 PAGEREF _Toc345181201 h 33 HYPERLINK l _Toc3451812023.4.110內(nèi)力力圖 PAGEREF _Toc345181202 h 34 HYPERLINK l _Toc3451812033.4.111配筋筋計算 PAGEREF _Toc345181203 h 34 HYPERLINK l _Toc345181204附錄 課程設(shè)設(shè)計任務(wù)務(wù)書 PAG
13、EREF _Toc345181204 h 37 HYPERLINK l _Toc345181205致謝詞 PAGEREF _Toc345181205 h 339前言隧道是一種種修建在在地下,兩兩端有出出口,供供車輛、行行人、水水流及管管線等通通過的工工程建筑筑物。隨隨著科學(xué)學(xué)技術(shù)和和經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展,人人們越來來越強(qiáng)調(diào)調(diào)人與自自然的和和諧,逐逐漸摒棄棄了以往往那種大大開挖的的場面,隧隧道工程程取而代代之。本設(shè)計是對對擬建龍龍洞隧道道結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行設(shè)計計。設(shè)計計主要以以公路路隧道設(shè)設(shè)計規(guī)范范(JJTG D700-20004)規(guī)規(guī)范為依依據(jù)。 通過本本次設(shè)計計,我系系統(tǒng)地鞏鞏固了所所學(xué)的專專業(yè)知識識,并對
14、對隧道工工程進(jìn)行行了前所所未有的的探索。通通過本次次設(shè)計,掌掌握了直直墻拱隧隧道的設(shè)設(shè)計步驟驟和構(gòu)造造原理,以以及計算算理論和和計算方方法,對對該直墻墻拱隧道道各個方方面知識識有了比比較全面面、系統(tǒng)統(tǒng)、深入入的了解解,鍛煉煉了查閱閱相光資資料和獨(dú)獨(dú)立思考考的能力力。 本設(shè)計計主要對對本隧道道進(jìn)行了了初期支支護(hù)設(shè)計計、二次次襯砌設(shè)設(shè)計、洞洞門設(shè)計計,并對對初期支支護(hù)設(shè)計計和二次次襯砌設(shè)設(shè)計做了了較詳細(xì)細(xì)的闡述述和較深深的探討討。 在設(shè)計計過程中中,感謝謝唐文彪彪老師、祝祝老師給給予了我我精心指指導(dǎo)和熱熱心的幫幫助,班班上同學(xué)學(xué)也給予予了我莫莫大的幫幫助和支支持,使使我的設(shè)設(shè)計得以以順利完完成,在
15、在此,我我謹(jǐn)向各各位老師師和同學(xué)學(xué)表示衷衷心的謝謝謝。 由于本本人水平平有限,設(shè)設(shè)計中難難免有不不足和錯錯誤之處處,敬請請各位老老師和同同學(xué)批評評指正,本本人將虛虛心接受受并加以以更正。1.1設(shè)計計依據(jù)以以及總體體原則該隧道設(shè)計計說明書書及隧道道縱剖面面圖。采采用高速速公路建建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn),設(shè)計計速度1200km/h,全線線按4車道設(shè)設(shè)計,路路基寬度度34.5m。隧道道橫通道道為隧道道洞內(nèi)發(fā)發(fā)生緊急急事故時時避難設(shè)設(shè)施,含含車行橫橫通道和和人行橫橫通道。a、隧道路路面橫坡坡:單向向坡-2%(直線段)。b、隧道內(nèi)內(nèi)最大縱縱坡:3%;最最小縱坡坡:0.3%。c、設(shè)計荷荷載:公公路I級。d、隧道防防水等
16、級級:一級級;二次次襯砌砼砼抗?jié)B等等級不小小于S6。1.2隧道道設(shè)計參參考規(guī)范范和資料料1.2.11執(zhí)行的的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)規(guī)范、規(guī)規(guī)程:公路工程程技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) (JTGGBO11-20003)公路路線線設(shè)計規(guī)規(guī)范 (JTGG D220-220066)公路隧道道設(shè)計規(guī)規(guī)范 (JTGG D770-220044) 公路隧道道通風(fēng)照照明技術(shù)術(shù)規(guī)范 (JTTJ0226.11-19999)公路水泥泥混凝士士路面設(shè)設(shè)計規(guī)范范 (JJTG D40020002)公路工程程抗震設(shè)設(shè)計規(guī)范范 (JJTJ000489)公路隧道道施工技技術(shù)規(guī)范范 (JJTJ004294)地下工程程防水技技術(shù)規(guī)范范 (GGB 550100820
17、001)錨桿噴射射混凝土土支護(hù)技技術(shù)規(guī)范范(GBB 500086620001)公路隧道道設(shè)計細(xì)細(xì)則TB 100003-20001隧道鐵鐵路工程程技術(shù)手手冊鐵路隧道道噴錨構(gòu)構(gòu)筑法技技術(shù)規(guī)范范TB 101108-200021.2.33隧道建建設(shè)規(guī)模模 隧道長長度、樁樁號一覽覽表 表3.11隧道名稱隧道長度長沙端洞口口湘潭端洞口口洞口樁號設(shè)計高程(m)洞口樁號設(shè)計高程(m)龍洞隧道左洞658ZK1466+1662103.556ZK1466+8220122.119右洞605K146+1600103.665K146+7655121.2251.2.44本隧道道采用的的新技術(shù)術(shù)、新工工藝、新新材料主主要有:
18、(1)、采采用清濁濁分流的的防排水水措施:路面下下設(shè)中央央排水管管,用于于排除圍圍巖集水水;邊水水溝用于于排除營營運(yùn)清洗洗污水、消消防污水水和其它它廢水,以以便污水水在洞外外處理后后再予以以排放,實(shí)實(shí)行清水水和污水水的分開開排放,減減輕排水水系統(tǒng)的的壓力。(2)、采采用連續(xù)續(xù)配筋水水泥砼面面層,路路面縱橫橫向均設(shè)設(shè)置鋼筋筋,延長長路面的的使用壽壽命。(3)、防防水卷材材,采用用熱風(fēng)雙雙焊縫無無釘鋪設(shè)設(shè)工藝,保保證了防防水層的的完整性性又便于于施工。(4)、采采用雙組組份聚硫硫密封膏膏處理沉沉降縫的的防水問問題,解解決沉降降縫的滲滲漏水問問題。1.3隧道道工程地地質(zhì)條件件1.3.11自然地地理?xiàng)l
19、件件地理位置:擬建龍龍洞隧道道位于長長沙市岳岳麓區(qū)蓮蓮花鄉(xiāng),長沙端進(jìn)口洞門位于華寶村龍洞組棧龍壩東側(cè)通村公路邊,交通條件較好,湘潭端出口洞門位于汗沖組西北側(cè),距機(jī)耕路約150m,交通條件較差。氣象:場地地區(qū)屬中中亞熱帶帶季風(fēng)性性濕潤氣氣候區(qū),四季分明,春末夏初多雨,年均氣溫16.8-17.3,年降水量1358mm,無霜期260-276天。地形地貌:隧道區(qū)區(qū)屬剝蝕蝕丘陵地地貌,山山體形態(tài)態(tài)不規(guī)則則,其山山脈走向向大致呈呈東西向向,洞身身橫穿山山體鞍部部,山坡坡植被茂茂密,坡坡面溝谷谷呈雞爪爪狀四面面延伸,地地形切割割強(qiáng)烈,起起伏變化化較大,地地面高程程變化在在95-2355m之間,高高差5013
20、00m。最大大埋深位位于K1444+5580處,埋埋深1166.9mm。隧道長沙端端位于山山坡坡腳腳,洞軸軸線與等等高線大大角度相相交,洞洞門地形形條件較較好,山山坡自然然坡度3540,地面面高程變變化在1041100m;湘潭潭端位于于山坡坡坡腳沖溝溝部位,洞洞軸線與與等高線線交角約約40,左線線洞門右右側(cè)有偏偏壓,山山坡自然然坡度約約3035,地面面高程變變化在1201255m。1.3.22工程地地質(zhì)條件件據(jù)地質(zhì)調(diào)查查以及勘勘探成果果,隧道道區(qū)出露露的地層層有第四四系粉質(zhì)質(zhì)黏土,板板溪群五五強(qiáng)溪組組變質(zhì)砂砂巖等,現(xiàn)現(xiàn)由新至至老分述述如下:1)第四系系更新統(tǒng)統(tǒng)(Qp) = 1 * GGB3 粉
21、質(zhì)黏黏土:黃黃色,褐褐黃色,稍稍濕,硬硬塑,含含粒徑2-4ccm碎石1020,成成分為強(qiáng)強(qiáng)風(fēng)化砂砂巖,表表層約440cmm植物根根系發(fā)育育,層厚厚12m,零星星分布于于隧道區(qū)區(qū)山坡坡坡腳及溝溝谷部位位。 = 2 * GGB3 碎石土土:褐黃黃色,密密實(shí),稍稍濕,粒粒徑2-8ccm,含含量60-70%,棱角角狀,成成分為變變質(zhì)砂巖巖,粉質(zhì)質(zhì)黏土充充填,層層厚0.51.00m,零星星分布于于隧道區(qū)區(qū)山坡部部位。2)板溪群群五強(qiáng)溪溪組(Ptbnnw) = 1 * GGB3 變質(zhì)砂砂巖:中中厚層狀狀,變余余砂質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),廣廣泛分布布于隧道道區(qū)。其中:全風(fēng)風(fēng)化,紫紫紅色,原原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)基本破破壞,巖巖芯呈硬
22、硬塑堅(jiān)堅(jiān)硬土柱柱狀,層層厚約4m,主要要分布于于簡家坳坳端山坡坡。強(qiáng)風(fēng)化,紫紫紅色、灰灰黃色夾夾灰白色色,變余余砂質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),局局部夾微微薄層凝凝灰質(zhì)砂砂巖,節(jié)節(jié)理裂隙隙發(fā)育,巖巖芯呈碎碎石狀、碎碎塊狀,少少量短柱柱狀,從從上至下下巖石逐逐漸變硬硬, RQQD值為0-110%,厚約11.2m,主要要分布于于簡家坳坳端山坡坡。中風(fēng)化,紫紫紅色夾夾灰白色色,節(jié)理理裂隙發(fā)發(fā)育,巖巖芯呈短短柱狀、碎碎塊狀, RRQD值為25-30%。微風(fēng)化,紫紫紅色夾夾灰綠色色,變余余砂質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),塊塊狀構(gòu)造造,節(jié)理理裂隙較較發(fā)育,主主要有兩兩組,一一組傾角角約65,一組組傾角近近垂直,微微張開閉合狀狀,有褐褐黃色鐵鐵質(zhì)
23、侵染染,巖芯芯呈短柱柱狀、長長柱狀、碎碎塊狀,RQD值70-76%,巖體體較完整整。1.4區(qū)域域地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造據(jù)外業(yè)地質(zhì)質(zhì)調(diào)查和和勘探成成果及1:220萬長沙沙幅區(qū)域域地質(zhì)資資料,擬擬建路段段位于“洞庭凹凹陷”南緣外外側(cè),屬屬華夏系系構(gòu)造體體系,構(gòu)構(gòu)造線NNNE向向,形成成于印支支期。龍洞次級背背斜:主主要由板板溪群五五強(qiáng)溪組組變質(zhì)砂砂巖組成成,軸線線走向北北東向,核核部與路路線大致致相交于于K1444+5500-K1444+6600附近,交交角約60,兩翼翼巖層傾傾角較陡陡,隧道道長沙端端洞門附附近巖層層產(chǎn)狀3122-333332-57,湘潭潭端巖層層產(chǎn)狀1855-199037-44。兩翼較較為
24、緊閉閉,核部部多被第第四系所所覆蓋,主主要為碎碎石土、含含碎石粉粉質(zhì)黏土土,厚度度1.55-2.5m。隧道區(qū)節(jié)理理較發(fā)育育,主要要有25850、20545、7078、31264四組,以以第二組組最發(fā)育育,多呈呈微張開開-閉合狀狀。隧道道區(qū)斷裂裂構(gòu)造不不發(fā)育,未未見活動動性斷裂裂構(gòu)造活活動,擬擬建隧道道區(qū)區(qū)域域地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造穩(wěn)定定。1.5地震震據(jù)國家質(zhì)量量技術(shù)監(jiān)監(jiān)督局于于20001年2月2日發(fā)布布的1:4400萬中中國地震震動參數(shù)數(shù)區(qū)劃圖圖(GB 183306-20001),隧隧道區(qū)地地震動峰峰值加速速度為0.005g,地震震動反應(yīng)應(yīng)譜特征征周期為為0.335s,相應(yīng)應(yīng)的地震震基本烈烈度為度,設(shè)設(shè)計
25、地震震分組為為第一組組。1.6水文文地質(zhì)條條件地表水:隧隧道橫穿穿分水嶺嶺,地表表水貧乏乏,在隧隧道兩端端山坡坡坡腳沖溝溝中,雨雨季有暫暫時性水水流,旱旱季常干干涸。地下水:隧隧道區(qū)地地下水按按含水層層特征及及埋藏條條件可劃劃分為兩兩類: 孔隙水水:主要要賦存于于山坡及及溝谷地地帶碎石石類土中中,其地地下水一一般與地地表水貫貫通、互互補(bǔ),水水位、水水量受季季節(jié)影響響明顯,孔孔隙水以以潛流及及下降泉泉的形式式排于溪溪溝及洼洼地中。 基巖裂裂隙水:主要賦賦存于基基巖風(fēng)化化節(jié)理裂裂隙、層層面裂隙隙及構(gòu)造造裂隙中中,以風(fēng)風(fēng)化裂隙隙含水為為主,含含水巖組組主要包包括板溪溪群五強(qiáng)強(qiáng)溪組變變質(zhì)砂巖巖等。隧隧
26、道區(qū)位位于分水水嶺部位位,覆蓋蓋層較薄薄,無經(jīng)經(jīng)常性水水源,基基巖裂隙隙水一般般無穩(wěn)定定地下水水位,水水量隨季季節(jié)變化化較大,水水量一般般不大,勘勘察期測測得鉆孔孔中水位位埋深30.2-336.44m。基巖巖裂隙水水補(bǔ)給以以大氣降降水直接接補(bǔ)給為為主。由由于以風(fēng)風(fēng)化裂隙隙含水為為主,地地下水逕逕流多隨隨地形變變化,地地下分水水嶺與地地表分水水嶺基本本一致,地地下水流流向?yàn)榇勾怪被蛐毙苯桓浇鼪_溝,多多以下降降泉形式式于沖溝溝或坡腳腳處排泄泄。地下下水動態(tài)態(tài)隨季節(jié)節(jié)變化較較大,一一般僅雨雨季有水水,且水水量不大大,旱季季常干涸涸。根據(jù)據(jù)地質(zhì)調(diào)調(diào)查結(jié)合合其它工工程水文文地質(zhì)試試驗(yàn)類比比,隧道道區(qū)基
27、巖巖節(jié)理較較發(fā)育、微微張開狀狀,滲透透系數(shù)取取K=00.02211-0.004422m/dd,為弱弱透水。1.7不良良地質(zhì)隧道區(qū)內(nèi)出出露基巖巖為板溪溪群五強(qiáng)強(qiáng)溪組變變質(zhì)砂巖巖,不良良地質(zhì)不不發(fā)育。1.8地下下氣體擬建隧道穿穿過板溪溪群五強(qiáng)強(qiáng)溪組變變質(zhì)砂巖巖地層中中,隧道道中存在在有害氣氣體的可可能性不不大。1.9工程程地質(zhì)評評價1.9.11區(qū)域地地質(zhì)穩(wěn)定定性評價價根據(jù)地質(zhì)調(diào)調(diào)查和勘勘探成果果,擬建建龍洞隧隧道與次次級背斜斜大角度度相交通通過,巖巖石出露露穩(wěn)定,斷斷裂構(gòu)造造不發(fā)育育,未見見活動性性斷裂構(gòu)構(gòu)造活動動痕跡,擬擬建隧道道區(qū)區(qū)域域地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造穩(wěn)定定。1.9.22隧道工工程地質(zhì)質(zhì)評價1.9.
28、33隧道長長沙端洞洞門及邊邊、仰坡坡穩(wěn)定性性評價長沙端位于于山坡坡坡腳,洞洞軸線與與等高線線大角度度相交,洞洞門地形形條件較較好,山山坡自然然坡度3540。圍巖巖上部為為含碎石石粉質(zhì)黏黏土厚00.5-1.55m,下部部為板溪溪群五強(qiáng)強(qiáng)溪組變變質(zhì)砂巖巖,全風(fēng)風(fēng)化巖石石呈硬塑塑土狀,厚厚約4mm;強(qiáng)風(fēng)風(fēng)化巖芯芯呈碎石石狀、碎碎塊狀、短短柱狀,厚厚11-12mm,為軟軟巖;薄薄層狀結(jié)結(jié)構(gòu),巖巖體破碎碎;主要要結(jié)構(gòu)面面為層面面及節(jié)理理裂隙面面,結(jié)構(gòu)構(gòu)面的不不利組合合對圍巖巖有影響響;地下下水以基基巖裂隙隙水為主主,圍巖巖為弱透透水,可可產(chǎn)生點(diǎn)點(diǎn)滴狀出出水,局局部可產(chǎn)產(chǎn)生線狀狀出水;圍巖穩(wěn)穩(wěn)定性差差。隧
29、道洞門附附近巖層層產(chǎn)狀33332,走向向與路線線較大角角度相交交,仰坡坡為順向向坡,調(diào)調(diào)查未見見不利的的軟弱結(jié)結(jié)構(gòu)面,隧隧道洞門門邊坡、仰仰坡較穩(wěn)穩(wěn)定,但但上部松松散粉質(zhì)質(zhì)黏土及及全強(qiáng)強(qiáng)風(fēng)化變變質(zhì)砂巖巖,雨水水沖刷易易產(chǎn)生滑滑塌。根根據(jù)上述述特征,建建議邊坡坡及仰坡坡坡比采采用1:1.00-1.25,坡面面采用混混凝土框框格內(nèi)植植草結(jié)合合漿砌片片石護(hù)面面,邊坡坡及仰坡坡坡頂設(shè)設(shè)置截排排水溝。1.9.44隧道湘湘潭端洞洞門及邊邊、仰坡坡穩(wěn)定性性評價湘潭端位于于山坡坡坡腳沖溝溝部位,洞洞軸線與與等高線線交角約約40,左線線洞門右右側(cè)有偏偏壓,山山坡自然然坡度約約3035。圍巖巖上部為為碎石土土厚0
30、.5-11.5mm,下部部為板溪溪群五強(qiáng)強(qiáng)溪組變變質(zhì)砂巖巖,強(qiáng)中風(fēng)化化,為軟軟巖;薄薄層狀結(jié)結(jié)構(gòu),巖巖體破碎碎;主要要結(jié)構(gòu)面面為層面面及節(jié)理理裂隙面面,結(jié)構(gòu)構(gòu)面的不不利組合合對圍巖巖有影響響;地下下水以基基巖裂隙隙水為主主,圍巖巖為弱透透水,可可產(chǎn)生點(diǎn)點(diǎn)滴狀出出水,局局部可產(chǎn)產(chǎn)生線狀狀出水;圍巖穩(wěn)穩(wěn)定性差差。其中中左洞zK1444+8820-zK1444+9915段段右側(cè)山山體薄弱弱,右側(cè)側(cè)有偏壓壓。湘潭端巖層層產(chǎn)狀1855-199037-44,走向向與路線線大角度度相交,傾傾向坡外外,仰坡坡為順向向坡,調(diào)調(diào)查未見見不利的的軟弱結(jié)結(jié)構(gòu)面,上上部覆蓋蓋層厚度度很薄,隧隧道洞門門邊坡、仰仰坡較穩(wěn)穩(wěn)
31、定。根根據(jù)上述述特征,建建議邊坡坡及仰坡坡坡比采采用1:0.775-11.0,坡面面采用混混凝土框框格內(nèi)漿漿砌片石石護(hù)面,邊邊坡及仰仰坡坡頂頂設(shè)置截截排水溝溝。1.9.55隧道洞洞身段圍圍巖穩(wěn)定定性評價價擬建龍洞隧隧道圍巖巖為板溪溪群五強(qiáng)強(qiáng)溪組變變質(zhì)砂巖巖,與次次級背斜斜大角度度相交通通過,斷斷裂構(gòu)造造不發(fā)育育,結(jié)構(gòu)構(gòu)面主要要為節(jié)理理、裂隙隙及層面面,巖層層走向與與洞軸線線大角度度相交;節(jié)理主主要有25850、20545、7078、31264四組,以以第2組最發(fā)發(fā)育,節(jié)節(jié)理多呈呈微張開開閉合合狀,沿沿節(jié)理裂裂隙有少少量泥質(zhì)質(zhì)鈣質(zhì)物物充填。第2、4組節(jié)理走向與洞軸線大角度相交,第1、3組節(jié)理走向
32、與洞軸線小角度相交,第1、3組節(jié)理與層理的不利組合,將形成不穩(wěn)定的“楔形體”塊體,產(chǎn)生局部坍塌掉塊,對隧道圍巖穩(wěn)定有一定影響。1.9 .6水文文地質(zhì)評評價隧道橫穿分分水嶺,坡坡腳沖溝溝中在雨雨季有暫暫時性水水流,隧隧道區(qū)地地表水貧貧乏。隧道區(qū)分布布的兩種種類型的的地下水水,在隧隧道的不不同部位位產(chǎn)生的的影響各各不同:松散覆覆蓋層中中的孔隙隙水在隧隧道進(jìn)出出口部位位,因覆覆蓋層(持持水層)厚厚度較薄薄,水量量不大,對對隧道影影響較小小,但在在豐水季季節(jié)地下下水較豐豐富,其其逕流、排排泄較快快,其作作用降低低了巖、土土體力學(xué)學(xué)強(qiáng)度,容容易造成成邊、仰仰坡松散散土層滑滑塌等現(xiàn)現(xiàn)象,施施工設(shè)計計中應(yīng)特
33、特別注意意防護(hù)?;鶐r裂隙水水主要分分布在洞洞身強(qiáng)-中風(fēng)化化地層中中,與巖巖石節(jié)理理、裂隙隙發(fā)育情情況,層層面與構(gòu)構(gòu)造面的的組合情情況密切切相關(guān),隧隧道區(qū)主主要為板板溪群五五強(qiáng)溪組組變質(zhì)砂砂巖等,均均屬弱含含水層,巖巖石透水水性差,一一般無穩(wěn)穩(wěn)定地下下水位,水水量隨季季節(jié)變化化較大,地地下水逕逕流多隨隨地形變變化,而而隧道區(qū)區(qū)基巖裂裂隙較發(fā)發(fā)育地段段,主要要分布于于洞身分分水嶺部部位,裂裂隙水不不易富集集,故該該類型地地下水水水量貧乏乏。根據(jù)鐵路路工程水水文地質(zhì)質(zhì)勘察規(guī)規(guī)程(TB 10004920004)預(yù)測測隧道涌涌水量如如下:采用降水入入滲法預(yù)預(yù)測隧道道正常涌涌水量Qs2.74WA隧道區(qū)為灰
34、灰?guī)r,巖巖溶弱發(fā)發(fā)育,查查表8.5.22選擇的的降水入入滲系數(shù)數(shù)值為0.1100.118,隧道道集水面面積A為0.551kmm2,年降降水量W為13558mmm,計算算隧道正正常涌水水量為1903400m3/d。根據(jù)地質(zhì)調(diào)調(diào)查及簡簡家坳端端坡腳泉泉水中,所所取水樣樣分析結(jié)結(jié)果,擬擬建隧道道區(qū)地表表水和地地下水對對混凝土土結(jié)構(gòu)無無腐蝕性性。1.10.1結(jié)論論和建議議1、隧道區(qū)區(qū)巖層主主要為板板溪群五五強(qiáng)溪組組變質(zhì)砂砂巖,巖巖層出露露穩(wěn)定,場場地區(qū)未未發(fā)現(xiàn)斷斷裂構(gòu)造造通過,未未見活動動性斷裂裂構(gòu)造痕痕跡,區(qū)區(qū)域地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)穩(wěn)定。2、隧道區(qū)區(qū)地震動動峰值加加速度為為0.005g,地地震動反反應(yīng)譜特特
35、征周期期為0.335s,建筑筑抗震設(shè)設(shè)防烈度度為度。3、根據(jù)洞洞身圍巖巖性質(zhì)和和特征,隧隧道洞身身段圍巖巖定為級級,詳詳見工程程地質(zhì)縱縱斷面圖圖。4、隧道區(qū)區(qū)地下水水主要為為孔隙水水、基巖巖裂隙水水,水量量較小。隧隧道區(qū)未未見污染染源,據(jù)據(jù)地質(zhì)調(diào)調(diào)查和取取水樣分分析成果果,地下下水對砼砼無腐蝕蝕性。5、隧道長長沙端第第四系覆覆蓋層薄薄,全強(qiáng)風(fēng)化化層厚度度較大,巖巖層傾向向坡外。6、隧道湘湘潭端第第四系覆覆蓋層很很薄,巖巖層傾向向坡外,建建議邊坡坡及仰坡坡坡比采采用1:0.775-11.0,坡面面采用混混凝土框框格內(nèi)漿漿砌片石石護(hù)面,邊邊、仰坡坡坡頂設(shè)設(shè)置截排排水溝。7、隧道巖巖體開挖挖后,圍圍
36、巖應(yīng)力力平衡條條件將遭遭到破壞壞,在開開挖過程程中可能能會引發(fā)發(fā)局部坍坍塌,建建議根據(jù)據(jù)兩端山山坡工程程地質(zhì)條條件及偏偏壓大小小等確定定洞門型型式,根根據(jù)圍巖巖級別確確定洞身身的襯砌砌方式和和支護(hù)方方式,隨隨挖隨支支。8、隧道建建設(shè)對環(huán)環(huán)境的影影響主要要是棄渣渣的處治治、兩端端洞門邊邊坡的開開挖、進(jìn)進(jìn)場道路路的修建建等,在在設(shè)計與與施工時時,采取取合理的的防護(hù)措措施,避避免對地地質(zhì)環(huán)境境的破壞壞。9、隧道內(nèi)內(nèi)存在有有害氣體體的可能能性不大大,建議議隧道開開挖后,在在隧道內(nèi)內(nèi)采空氣氣樣進(jìn)行行化驗(yàn),根根據(jù)測試試結(jié)果,采采取相應(yīng)應(yīng)防護(hù)措措施。10、隧道道區(qū)變質(zhì)質(zhì)砂巖風(fēng)風(fēng)化層起起伏變化化較大,有有背斜
37、通通過,建建議詳勘勘中應(yīng)加加大勘探探工作量量,進(jìn)一一步查明明風(fēng)化層層起伏變變化情況況,查明明有無軟軟弱夾層層分布,為為隧道設(shè)設(shè)計提供供更加詳詳細(xì)和可可靠的依依據(jù)。1.10.2隧道道平縱面面設(shè)計 隧道平平縱面設(shè)設(shè)計遵循循路線的的總體走走向進(jìn)行行設(shè)計,隧隧道平面面上位于于大半徑徑圓曲線線上,縱縱斷面均均為上坡坡段。平平縱指標(biāo)標(biāo)見表3.2。 隧道平縱指指標(biāo)一覽覽表 表3.22名稱平面縱面龍洞隧道左洞R55477.62.9%右洞R58622.0662.96%1.10.3聯(lián)系系道及救救援通道道為了方便隧隧道檢修修和救援援,在地地形和位位置允許許的情況況下,在在隧道洞洞口布置置聯(lián)系道道,以便便左右線線車輛
38、在在緊急情情況下?lián)Q換道行駛駛。按照公路路隧道設(shè)設(shè)計規(guī)范范(JTGG D770-220044)的要要求,在隧道道中部布布置了一一處人行行橫通道道,以方方便左右右隧道洞洞內(nèi)的聯(lián)聯(lián)系和發(fā)發(fā)生事故故時的救救援和逃逃生,當(dāng)當(dāng)隧道發(fā)發(fā)生火災(zāi)災(zāi)等事故故時,左左右洞互互為救援援和逃生生通道。2隧道洞門門設(shè)計2.1 洞洞門形式式的選擇擇由已知條件件可知,洞洞為級圍巖巖,圍巖巖容重18.5KNN/M33,圍巖巖彈性抗抗力系數(shù)數(shù)K=1150MMKPaa,出口口端地質(zhì)質(zhì)條件較較差,需需要設(shè)置置10mm長的明明洞。端端墻式洞洞門適用用于巖層層穩(wěn)定的的級圍巖巖地區(qū),其其作用在在于支護(hù)護(hù)洞口仰仰坡,保保持其穩(wěn)穩(wěn)定,并并將水
39、流流匯集排排出。環(huán)環(huán)框式洞洞門適用用于洞口口巖層堅(jiān)堅(jiān)硬而穩(wěn)穩(wěn)定的級圍巖巖,地形形陡峻而而又無排排水要求求。翼墻墻式洞門門適用于于洞口地地質(zhì)較差差,山體體水平推推力較大大的級及以以下的圍圍巖。綜綜合圍巖巖級別和和各種洞洞門適用用的條件件,本隧隧道端洞洞門采用用端墻式式洞門, 2.2 土土壓力計計算 洞門墻可視視為墻背背承受土土石主動動壓力的的擋土墻墻結(jié)構(gòu),墻墻背土石石主動壓壓力Ea采用庫庫侖公式式計算,并并假定擋擋土墻無無論直立立或仰力力,墻背背土石主主動壓力力作用方方向均按按水平計計算。由由公路路隧道設(shè)設(shè)計規(guī)范范(JJTG D700-20004)中中洞口及及洞門的的規(guī)定可可知:洞口仰仰坡坡腳腳
40、至洞門門墻背的的水平距距離不宜宜小于11.5mm,取1.5m。(洞門墻墻端與仰仰坡之間間水溝的的溝底至至襯砌拱拱頂外緣緣的高度度不小于于1.00m),洞門墻墻頂高出出仰坡腳腳不小于于0.55m,取取1.00m?;茁袢肴胪临|(zhì)的的深度不不小于11.0mm,嵌入入巖石地地基的深深度不小小于0.5m,取取埋入深深度h=0.9m,截截面寬度度暫設(shè),洞洞門墻埋埋入段截截面寬度度取。查公路隧隧道設(shè)計計規(guī)范(JTG D70-2004)表7.2.1可知: 圍巖分級邊、仰坡坡坡率貼壁1:0.331:0.551:0.551:0.7751:0.7751:11:1.2251:1.2251:1.55高度(m)1520
41、2520251518201518本隧道設(shè)計計取仰坡坡坡率為為1:0.5,高度度取100m。由于隧道襯襯砌凈高高,拱頂頂截面厚厚度=00.5mm,端墻墻高出隧隧道拱頂頂3.0mm,則洞門門高。則洞門擋土土墻計算算高度為為:。擋土墻采用用M7.5水泥砂砂漿砌片片石,混混凝土采采用C20,石材材強(qiáng)度等等級采用用MU880,(查規(guī)規(guī)范p300-344)則有:,。由所給條件件可知隧隧道圍巖巖級別為為級圍巖巖,其基基本物理理力學(xué)指指標(biāo)為:重度18.5KNN/M33,計算算摩擦角角,取計計算摩擦擦角,查查公路路隧道設(shè)設(shè)計規(guī)范范(JJTG D700-20004)表表9.44.2可可知基底底摩擦系系數(shù)f=00.
42、4,基底底控制壓壓應(yīng)力.由于仰仰坡坡率率為1:0.775,墻面面坡率為為1:0.1,則有有:。其其計算簡簡圖見圖圖8所示: 圖8 洞洞門土壓壓力計算算圖)b/(bb+H)2=0.0377則主動土壓壓力系數(shù)數(shù):取一延米計計算,則則b=1.0m, 墻后主動土土壓力E計算:式中:E土壓力力(kN); 地地層重度度(); 側(cè)壓力力系數(shù); 墻背土土體破裂裂角(); bb洞門門墻計算算條帶寬寬度(m); 土壓力力計算模模式不確確定性系系數(shù),可可取=00.62.3 洞洞門穩(wěn)定定性驗(yàn)算算 查公路隧隧道設(shè)計計規(guī)范(JTG D70-2004)規(guī)范表9.4.1洞門墻主要驗(yàn)算規(guī)定表9.4.1洞門門墻主要要驗(yàn)算規(guī)規(guī)定墻
43、身截面荷荷載效應(yīng)應(yīng)值結(jié)構(gòu)抗力力效應(yīng)值值(按極極限狀態(tài)態(tài)算)墻身截面荷荷效應(yīng)值值結(jié)構(gòu)抗力力效應(yīng)值值(按極限限狀態(tài)計計算)墻身截面偏偏心距倍截面厚厚度滑動穩(wěn)定安安全系數(shù)數(shù)基底應(yīng)力地基容許許承載力力傾覆穩(wěn)定安安全系數(shù)數(shù)基底偏心距距巖石地基B/5B/4;土質(zhì)質(zhì)地基B/6(B為墻底底厚度)洞門墻可視視為墻背背承受土土石主動動土壓力力的擋土土墻結(jié)構(gòu)構(gòu),見圖圖9所示。因因此,只只需要分分別驗(yàn)算算下圖中中所示的的A、B、C、D、E各部分分的穩(wěn)定定性和強(qiáng)強(qiáng)度,就就可以確確定結(jié)構(gòu)構(gòu)的尺寸寸和厚度度。為了了使計算算簡化和和施工方方便,可可只驗(yàn)算算結(jié)構(gòu)最最大受力力部分A,以此此來確定定整個洞洞門墻的的厚度。 圖9 端
44、墻式式洞門計計算圖抗傾覆驗(yàn)算算:計算簡圖見見圖10所示,擋擋土墻在在荷載作作用下應(yīng)應(yīng)不致繞繞墻底腳腳O點(diǎn)產(chǎn)生生傾覆時時應(yīng)滿足足下式:式中: 傾覆穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)數(shù),;全部垂直直力對墻墻趾的穩(wěn)穩(wěn)定力矩矩; 全部水水平力對對墻趾的的傾覆力力矩。圖10 抗傾覆覆計算簡簡圖墻體A部分分自重為為:墻體B部分分自重為為:墻體自重為為:墻體A部分分重心至至墻趾O的水平平距離:墻體B部分分重心至至墻趾O的水平平距離:墻后巖體與與墻背的的摩擦角角角可取?。?。則主動土壓壓力水平平向分力力為:主動土壓力力豎直向向分力為為:主動土壓力力水平向向分力作作用點(diǎn)至至墻趾O的力臂臂為:主動土壓力力豎直向向分力作作用點(diǎn)至至墻趾O的力
45、臂臂為:則有:。(滿足)??够乞?yàn)算算:對于水平基基底,按按如下公公式計算算:式中: 滑動穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)數(shù); 作用用于基底底上的垂垂直力之之和;墻后水平平方向力力之和;f基底摩摩擦系數(shù)數(shù)。則有:(滿足)。基底合力偏偏心矩驗(yàn)驗(yàn)算對于水平基基底:式中:e水平基基底偏心心矩;水平基底底寬度; 則有:(滿滿足)基底壓應(yīng)力力驗(yàn)算:(滿足)。墻身截面處處偏心及及強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)算:墻身截面處處墻后主主動土壓壓力E的計計算:墻身截面處處以上墻墻體自重重為:墻身截面處處以上墻墻體重心心至其墻墻前的水水平距離離:則墻身截面面處墻后后主動土土壓力水水平向分分力為:墻身截面處處墻后主主動土壓壓力豎直直向分力力為: 墻身截面處處
46、墻后主主動土壓壓力水平平向分力力作用點(diǎn)點(diǎn)至墻前前的力臂臂為:墻身截面處處墻后主主動土壓壓力豎直直向分力力作用點(diǎn)點(diǎn)至墻前前的力臂臂為:則有:(滿足)墻身截面處處壓應(yīng)力力驗(yàn)算:(滿足)。墻身截面處處剪應(yīng)力力驗(yàn)算:(滿足)2.4洞門門排水設(shè)設(shè)計圖如如下:3洞身支護(hù)護(hù)和二襯襯設(shè)計3.1內(nèi)輪輪廓的設(shè)設(shè)計1根據(jù)設(shè)計計資料:設(shè)計等等級:高高速公路路單向二二車道,由由公路路隧道設(shè)設(shè)計規(guī)范范(JTGG D770-220044)4.33.2有有:高速速公路、一一級公路路的隧道道應(yīng)設(shè)計計為上、下下行分離離的獨(dú)立立雙洞。對對于級圍巖巖,容重重=188.5KKN/mm3,圍巖的的彈性抗抗力系數(shù)數(shù)K=1150MMPa;分
47、離式式獨(dú)立雙雙洞間的的最小凈凈距為3.55B,B為隧道道開挖斷斷面的寬寬度。得得出各斷斷面內(nèi)如如下圖一橫向人行行通道設(shè)設(shè)計內(nèi)輪輪廓圖如如下:3.2襯砌砌的支護(hù)護(hù)設(shè)計3.2.11初期支支護(hù)初期支護(hù)采采用噴錨錨支護(hù),由由噴射混混凝土、錨錨桿、鋼鋼筋網(wǎng)和和鋼架等等支護(hù)形形式組合合使用,根根據(jù)不同同圍巖級級別區(qū)別別組合。錨錨桿支護(hù)護(hù)采用全全長粘結(jié)結(jié)錨桿。由由工程類類比法,結(jié)結(jié)合公公路隧道道設(shè)計規(guī)規(guī)范,初初期支護(hù)護(hù)噴射混混凝土材材料采用用C20級混凝凝土,支支護(hù)參數(shù)數(shù)如下表表:3.2.22二次襯襯砌二次襯砌采采用現(xiàn)澆澆模筑混混凝土,利利用荷載載結(jié)構(gòu)法法進(jìn)行襯襯砌內(nèi)力力計算和和驗(yàn)算。二次襯砌厚厚度設(shè)置置如
48、下表表:注:鋼筋面面積為縱縱向每1m的鋼筋筋面積。3.3圍巖巖壓力的的計算3.3.11計算斷斷面參數(shù)數(shù)確定隧道高度hh=內(nèi)輪廓廓線高度度+襯砌厚厚度+預(yù)留變變形量隧道跨度bb=內(nèi)輪廓廓線寬度度+襯砌厚厚度+預(yù)留變變形量3.3.22荷載確確定(一)根據(jù)據(jù)圍巖壓壓力計算算公式:z=0.4522S-11 (二)計算算圍巖豎豎向均布布壓力:q=00.4552S-11 式中:s圍巖巖等級,此此處s=5;圍巖容容重,此此處=18.55KN/m3;跨度影影響系數(shù)數(shù)毛洞跨度=11+220.55+200.1=12.2m其中0.11m為一側(cè)側(cè)平均超超挖量=12.225m,=0.1,此處處=1+0.11(12.2-
49、5)=1.72。所以有: q=h=118.550.44525-11(1+00.1(12.2-55)=2299.1004KPPa此處超挖回回填層忽忽略不計計。(三)圍巖巖水平均均布壓力力:e=0.44q=00.42299.1004=91.64116KPPa3.3.33襯砌幾幾何尺寸寸內(nèi)輪廓線半半徑 =6.112m,r2=8.62mm 。內(nèi)徑、所畫畫曲線的的終點(diǎn)截截面與豎豎直軸的的夾角,1=902=1032457拱頂截面厚厚度:dd0=0.50mm墻底截面厚厚度:ddn=0.50mm因?yàn)榇颂幰蛞驗(yàn)閿嗝婷娉叽绮徊蛔?,所所以外輪輪廓斷面面尺寸可可以直接接計算出出來。外輪廓線半半徑:R1=+00.5dd
50、0=6.12+0.550=66.622mR2=+00.5ddn=8.62+0.550=99.122m拱軸線半徑徑:=+0.5d00=6.12+0.225=66.377m =+0.5d00=8.62+0.225=88.877m拱軸線各段段圓弧中中心角:1=9002=13324457半拱軸線長長度及分分段軸長長分段軸線長長度:ss1=1/1880=10.0011m S2=2/1880=2.007144m半軸線長度度為:SS= ss1 + S2=122.07715mm將半拱軸線線等分為為8段,每每段長度度:=SS/8=1.550022相關(guān)參數(shù)說說明如圖所示。將其分為8段進(jìn)行計算。各接縫點(diǎn)中心點(diǎn)的坐標(biāo)
51、為:,截面慣性矩矩為3.4計算算位移3.4.11單位位位移用Simppsonn法近似似計算,如表1所示。單位位移值計算如下:單位位移值值的計算算如下:計算精度校校核:閉合差y00表1 單位位位移計計算表3.4.22載位移-主動荷荷載在基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)中引起起的位移移(1)每一一楔塊上上的作用用力豎向力:,其其中:bi-襯砌外外緣兩截截面之間間的水平平投影長長度,可可由圖量量出或直直接計算算,為簡化化起見且且不失代代表性,可可按照軸軸線上作作用的外外載加以以考慮。,因此可知知:為負(fù)數(shù)表示示其處于于豎直力力的陰影影區(qū)。豎豎直力不不會直接接加在襯襯砌上。水平力:,按按上述方方法計算算,于是可知知:自重:
52、作用在各楔楔塊上的的力均列列入表22,各集集中力均均通過相相應(yīng)圖形形的形心心。(2)外載載荷在基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)上產(chǎn)生生的內(nèi)力力軸力:,計算結(jié)果果如表3所示。表2 載位位移計算算表表3 載位位移計算算表(3)主動動荷載位位移主動荷載位位移:閉合差3.4.33載位移-單位彈彈性抗力力引起的的位移(1)各接接縫處的的抗力強(qiáng)強(qiáng)度在這里不考考慮摩擦擦力引起起的位移移。假設(shè)設(shè)抗力的的上零點(diǎn)點(diǎn)位于第第4截面上上,即位于于位置,最最大抗力力位于第第6截面,抗抗力的下下零點(diǎn)位位于墻腳腳,即第第8截面處處。最大抗力值值以上各各截面抗抗力強(qiáng)度度按下式式計算:于是可知:,最大抗力值值以下各各截面抗抗力強(qiáng)度度按下式式計算:
53、,其中-所所考察截截面外緣緣點(diǎn)到h點(diǎn)的垂垂直距離離,-墻腳外外緣點(diǎn)到到h點(diǎn)的垂垂直距離離,為簡簡化計算算,上述述均將外外緣簡化化為軸線線。,因此,按比比例繪制制于輪廓廓線上。(2)各楔楔塊上抗抗力集中中力可按下式近近似計算算,弧長采用用軸線弧弧長。,作用位置置可由下下圖近似似求出。,于是可知知,抗力作作用合力力位置距距接縫中中心點(diǎn)的的力臂為為:,則:,則:對應(yīng)的抗力力與坐標(biāo)標(biāo)軸的夾夾角則采采用該位位置處的的徑向方方向。(3)抗力力的水平平和豎直直分量(4)計算算單位抗抗力在基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)中產(chǎn)生生的內(nèi)力力彎矩:軸力:計算見表66、7。確定力臂有有2種方法法:一是是直接在在CAD圖上進(jìn)進(jìn)行測量量;二是是通過幾幾何關(guān)系系來計算算,這里里采用第第2種方式式。(5)單位位抗力產(chǎn)產(chǎn)生的載載位移計算見表88。校核為: 閉合差3.4.44墻底(彈彈性地基基上的剛剛性梁)位移單位彎矩作作用下的的轉(zhuǎn)角:主動荷載作作用下的的轉(zhuǎn)角:單位抗力及及相應(yīng)摩摩擦力作作用下的的轉(zhuǎn)角:3.4.55解力法法方程襯砌矢高:計算力法方方程的系系數(shù)為:以上將單位位抗力產(chǎn)產(chǎn)生的位位移乘以以即為彈彈性抗力力引起的的位移。求解方程:顯然可知:,可將上述結(jié)結(jié)果代入入原方程程
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