3.1 . 洞门结构设计计算
3.1 .1 计算参数
计算参数如下：
(1)边、仰坡坡度 1:0.5；
(2)仰坡坡脚& =63.5°, tan& =2,a =6°;
(3)地层容重丫 =22kN/m3;
(4)地层计算摩擦角? =70 °;
( 5) 基底摩擦系数 0.6；
(6) 基底控制应力[(T ]=0.8Mpa
3.1 ．2建筑材料的容重和容许应力
(1)墙端的材料为水泥砂浆片石砌体，片石的强度等级为Mu100，水泥砂浆
的强度等级为 M10。
(2)容许压应力[(T a]=2.2MPa,重度丫 t=22KN/ m3。
3.1.3 洞门各部尺寸的拟定
根据《公路隧道设计规范》(JTJ026-90),结合洞门所处地段的工程地质条件，拟定洞门翼墙的高度：H=12m;其中基底埋入地基的深度为 1,0m，洞门翼墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度 1.38m，洞门翼墙与仰坡间的的水沟深度为0.5m,洞门墙顶高出仰坡坡脚0.7m,洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为1.5m,墙厚2.0m,设计仰坡为1:1,具体见图纸。
3.2. 洞门验算
3.2．1 洞门土压力计算
根据《公路隧道设计规范》(JTJ026-90),洞门土压力计算图示具体见图 3.2
图3-4洞门土压力计算简图
最危险滑裂面与垂直面之间的夹角: tan 2
tan tan (1 tan 2
)(tan tan )(tan tan )(1
tan tan ) 2 tan (1 tan ) tan (1 tan tan )
式中： 一一围岩计算摩擦插脚
& ――洞门后仰坡坡脚；
a ——洞门墙面倾角
代入数值可得：
2 I 2
tanw = ta 门7° tan6tan63.5 ^(1 tan 70 )(tan70 tan63.5)(tan70 tan6)(1 tan6 tan63.5)
tan63.5(1 tan 70) tan70(1 tan6 tan63.5)
=0.266
故：w=14.89°
根据《公路隧道设计规范》(JTG —2004), 土压力为;
1 2
E 2 [H 2 h °(h h °)]b
(tan tan )(1 tan tan )
tan( )(1 tan tan )
式中： E ――土压力（kN ）;
h a
tan tan
tanw
地层重度（kN/m3）入一一侧压力系数;
3 -- 墙背土体破裂角；
b ――洞门墙计算条带宽度（m ）,取b=1m ； E -- 土压力计算模式不确定系数，可取E =0.6 把数据代入各式，得：
止匕89 tan6)(1 仙6^63.5)=0.0559
tan(14.89 63.5 )(1 tan 14.89 tan63.5 )
由三角关系可得：h 。1.5m 洞门土压力E:
1 2
E 2 [H 2 h °(h h °)]b 1 2
寸 22 0.056 [122 1.5(9.33 1.5)] 1.0 0.6 57.56KN E x
E cos( )57.56 cos(30 6 ) 52.584 KN E y E sin(
)57.56 sin(30 6 ) 23.412 KN 式中 : —墙背摩擦角 S =30
3.2.2抗倾覆验算
M y ——全部垂直力对墙趾 O 点的稳定力矩; M 0——全部水平力对墙趾 O 点的稳定力矩;
翼墙计算图示如图 式：
3.3所示，挡土墙在荷载作用下应绕O 点产生倾覆时应满足下 M y k 0
- 1.6
M g 式中：K 0 倾覆稳定系数，k 。1.6 ； 1.5
tan 30.35 tan6
9.33