G隧道洞門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u4644G隧道洞門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算案例 １6781.1隧道洞口形式的確定 １11231.2隧道洞門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) １34721.2.1隧道洞門(mén)形式的確定 １282391.2.2構(gòu)造要求 １84301.2.3洞門(mén)設(shè)計(jì) ２280141.3隧道洞門(mén)的穩(wěn)定性驗(yàn)算 ２291921.3.1洞門(mén)土壓力計(jì)算 ２82791.3.2抗傾覆驗(yàn)算 ３127401.3.3抗滑動(dòng)驗(yàn)算 ４303031.3.4基底合理偏心距 ４51501.3.5墻身截面偏心距及強(qiáng)度驗(yàn)算 ５137261.3.6結(jié)論 ６隧道洞口形式的確定根據(jù)洞口所處位置的地形地質(zhì)條件，關(guān)嶺隧道進(jìn)口處隧道軸線與坡面正交，是較為理想的一種情況，采用坡面正交型；出口處結(jié)合山脊走向，采用山脊突出部進(jìn)入型。隧道洞門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隧道洞門(mén)形式的確定結(jié)合地勘報(bào)告，綜合地形、視覺(jué)、照明、隧道營(yíng)運(yùn)及結(jié)構(gòu)與環(huán)保方面綜合考慮，關(guān)嶺隧道的進(jìn)出口洞門(mén)采用端墻式洞門(mén)。構(gòu)造要求根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，結(jié)合洞門(mén)所處地段的工程地質(zhì)條件，擬定進(jìn)口洞門(mén)翼墻的高度H=13.09m，其中，基底埋入地基的深度為2.18m，洞門(mén)翼墻與仰坡之間的水溝的溝底至襯砌拱頂外緣的高度為1.37m，洞門(mén)翼墻與仰坡間的水溝深度為0.6m，洞門(mén)墻頂高出仰坡坡腳為1.73m，洞口仰坡坡腳至洞口門(mén)墻背的水平距離為4.06m，墻厚為1.6m，設(shè)計(jì)仰坡為1:0.3。洞門(mén)設(shè)計(jì)根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》，洞門(mén)結(jié)構(gòu)、形式設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足一定的要求。洞門(mén)構(gòu)造圖如圖所示【端墻式洞門(mén)立面圖】【端墻式洞門(mén)側(cè)視圖】隧道洞門(mén)的穩(wěn)定性驗(yàn)算采用端墻式洞門(mén)時(shí)，洞門(mén)墻可視為擋土墻，按極限狀態(tài)驗(yàn)算墻身截面強(qiáng)度、偏心距，并驗(yàn)算基底應(yīng)力、基底偏心距以及繞墻趾傾覆及沿基底滑動(dòng)的穩(wěn)定性。具體要求參考《公路隧道涉及規(guī)范》（JTG3370.1-2018）。洞門(mén)土壓力計(jì)算根據(jù)規(guī)范洞門(mén)土壓力計(jì)算如圖所示【圖片】最危險(xiǎn)滑裂面與垂直面之間的夾角ω按式（3-1）計(jì)算tanω=tan2φ+tan式中：φ——圍巖計(jì)算摩擦角，φ= ε——洞門(mén)后仰坡坡腳，ε=α——洞門(mén)墻角傾角，α= 帶入數(shù)值可得：tan 故ω=根據(jù)規(guī)范，土壓力按式（3-2）、（3-3）、（3-4）計(jì)算。E=12γλ?H其中：λ=(tan?ω?tan?α)(1?tanh'=αtan?ω?式中：E——土壓力（kN）； γ——地層重度（kN/m3 λ——側(cè)壓力系數(shù)； ω——墻背土體破裂角（°）,取ω= b——洞門(mén)墻計(jì)算條帶寬度（m），取b=1.0m； ξ——土壓力計(jì)算模式不確定性系數(shù)，可去ξ= H——墻體高度，H=13.09m；把數(shù)據(jù)代入各式，得：λ===0.014hh洞門(mén)土壓力E：E=EE式中：δ——墻背的摩擦角，δ=抗傾覆驗(yàn)算洞門(mén)擋土墻在荷載作用下繞o點(diǎn)產(chǎn)生傾覆時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足式（3-5）：K0=∑My∑M墻身縱斷面面積:S=20.059墻身重量G：GExZEyZG對(duì)墻趾的力臂：Z∑∑帶入上式得：K故抗傾覆穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求?？够瑒?dòng)驗(yàn)算對(duì)應(yīng)傾斜基底，按式（3-6）驗(yàn)算滑動(dòng)穩(wěn)定性：Kc=(∑N+Ex代入上述數(shù)據(jù)得：K故抗滑穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。基底合理偏心距基地合理偏心距。對(duì)于傾斜基底：設(shè)作用于基底的合力法向分力為∑N，其對(duì)墻趾的力臂為c'，合力偏心距為e'。其值按式（3-7）、式（3-8）、式（3-e'=B'其中：c'=∑M∑N'=∑Ntanθ+∑代入計(jì)算得：∑N'c'=e'=可知，合力在中線的左側(cè)。|e'|=0.426>|e'|=0.426<0.33B'=0.7128m滿(mǎn)足洞門(mén)墻基底合理偏心距的要求?；卓刂茟?yīng)力。對(duì)于傾斜基底：|σσ計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足要求。墻身截面偏心距及強(qiáng)度驗(yàn)算墻身截面偏心距驗(yàn)算可按式（3-10）驗(yàn)算。eb=MN式中：M——計(jì)算截面上各力對(duì)截面形心矩的代數(shù)和； N——作用于計(jì)算截面之上的垂直作用力的和。其中：MN=G+將數(shù)據(jù)代入式（3-10），可得：e滿(mǎn)足計(jì)算要求。計(jì)算墻身截面應(yīng)力?？砂词剑?-11）計(jì)算。σ=NM±M式中：A——洞門(mén)截面的面積； W—