隧道洞门计算表
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3. 洞门结构的设计及检算3.1 洞门结构的设计洞门是隧道洞口用圬工砌筑并加以建筑装饰的支档结构物。
它联系衬砌和路堑,是整个隧道结构的主要组成部分,也是隧道进、出口的标志。
洞门的作用在于支挡洞口正面仰坡和路堑边坡,拦截仰坡上方的小量剥落、掉块,保持边、仰坡的稳定,并将坡面汇水引离隧道,保证洞口线路的安全。
另外,洞门是隧道唯一的外露部分,对它进行适当的建筑艺术处理,可以起到美化环境的作用。
根据洞口地形、地质及衬砌类型等不同的情况和要求,洞门的结构形式主要有环框式、端墙式、柱式、翼墙式、耳墙式、台阶式及斜交式。
3.1.1设计原则(1) 选用洞门结构形式时,应根据洞口的地形、地质条件及工程特点确定。
(2) 当线路中线与洞口地形等高线斜交,经技术经济比较不宜采用正交洞门,且围岩分类在III级以上时,可采用斜交式洞门,其端墙与线路中线的交角不应小于45°。
(3) 设置通风帘幕的洞门或通风道洞口与隧道洞门相连时,洞门的结构形式应结合通风设备和要求一并考虑。
(4) 位于城镇、风景区、车站附近的洞门,必要时应考虑与环境相协调和建筑美观的要求。
(5) 铁路重点隧道应考虑国防要求,按铁道部《铁路建设贯彻国防要求的规定》文件的相关规定办理。
3.1.2洞门设计根据西格二线八号隧道沿线地形、地质状况,并结合隧道设计专业事前指导书,在确定进、出口洞门位置的基础上,拟定龙池山隧道进口和出口均采用台阶式洞门,边、仰坡坡度均为1:1.25,开挖方式为乙式,进、出口洞门各部分尺寸参照洞门标准图及隧道净空加宽来确定。
隧道进、出口洞门图分别见附录一中的图LCST-03。
3.2 洞门结构的检算洞门是支挡洞口正面仰坡和路堑边坡的结构物,因此洞门的端墙和挡墙均可视为墙背承受土压力的挡土墙结构,根据挡土墙理论设计。
3.2.1计算原理及方法根据《铁路隧道设计规范》的规定,洞门墙计算时,应按照表3.1的要求,与挡土墙一样用容许应力法检算其强度,并检算其绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。
1.1工程概况川藏公路二郎山隧道位于四川省雅安天全县与甘孜泸定县交界的二郎山地段, 东距成都约260km , 西至康定约97 km , 这里山势险峻雄伟, 地质条件复杂, 气候环境恶劣, 自然灾害频繁, 原有公路坡陡弯急, 交通事故不断, 使其成为千里川藏线上的第一个咽喉险道, 严重影响了川藏线的运输能力, 制约了川藏少数民族地区的经济发展。
二郎山隧道工程自天全县龙胆溪川藏公路K2734+ 560 (K256+ 560)处回头, 沿龙胆溪两侧缓坡展线进洞, 穿越二郎山北支山脉——干海子山, 于泸定县别托村和平沟左岸出洞, 跨和平沟经别托村展线至K2768+ 600 (K265+ 216) 与原川藏公路相接, 总长8166km , 其中二郎山隧道长4176 m , 别托隧道长104 m ,改建后可缩短运营里程2514 km , 使该路段公路达到三级公路标准, 满足了川藏线二郎山段的全天候行车。
1.2工程地质条件1.2.1 地形地貌二郎山段山高坡陡,地形险要,在地貌上位于四川盆地向青藏高原过渡的盆地边缘山区分水岭地带,隶属于龙门山深切割高中地区。
隧道中部地势较高。
隧址区地形地貌与地层岩性及构造条件密切相关。
由于区内地层为软硬相间的层状地层,构造为西倾的单斜构造,故地形呈现东陡西缓的单面山特征。
隧道轴线穿越部位,山体浑厚,东西两侧发育的沟谷多受构造裂隙展布方向的控制。
主沟龙胆溪、和平沟与支沟构成羽状或树枝状,横断面呈对称状和非对称状的“v ”型沟谷,纵坡顺直比降大,局部受岩性构造影响,形成陡崖跌水。
1.2.2 水文气象二郎山位于四川盆地亚热带季风湿润气候区与青藏高原大陆性干冷气候区的交接地带。
由于山系屏障,二郎山东西两侧气候有显著差异。
东坡潮湿多雨,西坡干燥多风,故有“康风雅雨”之称。
全年分早季和雨季。
夏、秋两季受东进的太平洋季风和南来的印度洋季风的控制,降雨量特别集中;冬春季节,则受青藏高原寒冷气候影响,多风少雨,气候严寒。
5.1.4 隧道洞门结构设计1、计算假设及相关规定洞门的端墙和翼墙均可视为墙背承受土压力的挡土墙结构,根据挡土墙理论设计。
本端墙式洞门按计算挡土墙的方法分别核算各不同墙高截面的稳定性和强度,以此决定端墙的厚度和尺寸。
为简化洞门墙的计算方法和便于施工,只检算端墙最大受力部位的稳定性和强度,据此确定整个端墙的厚度和尺寸,这样虽增加了一些圬工量,但从施工观点看.却是合理的。
由于洞门端墙紧靠衬砌,又嵌入边坡内,故其受力条件较挡土墙为好。
此有利因素可作为安全储备.在计算中是不予考虑的。
洞门翼墙与端墙一样,也可采用分条方法取条带计算。
由于翼墙与端墙是整体作用的;故在计算端墙时,应考虑翼墙对端墙的支撑作用。
计算时先检算翼墙本身的稳定性和强度,然后再检算端墙最大受力部位的强度及其与翼墙一起的滑动稳定。
在计算翼墙时,翼墙与端墙连结面的抗剪作用是不考虑的。
按挡土墙结构计算洞门墙时,设计是按极限状态验算其强度,并验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。
验算时依据下表的规定,并应符合《公路路基设计规范》、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》的有关规定。
洞门验算表如表5.2所示:表5.2 洞门墙的主要检算规定表墙身截面荷载效应值Sd ≤结构抗力效应值Rd(按极限状态计算)墙身截面荷载效应值Sd≤结构抗力效应值Rd(按极限状态计算)墙身截面偏心距e ≤0.3倍截面厚度滑动稳定安全系数KO≥1.3基底应力ζ≤地基容许承载倾覆稳定安全系数Ko≥1.6基底偏心距e 岩石地基≤H/5~B/4;土质地基≤B/6(B为墙底厚度)洞门设计计算参数数按现场试验资料采用。
缺乏的试验资料,参照表5.3选用。
表5.3 洞门设计计算参数数表仰坡坡率计算摩擦角φ(O) 重度γ(kN/m3) 基底摩擦系数f 基底控制压应力(MPa) 1:0.5 70 25 0.60 0.801:0.75 60 24 0.50 0.601:1 50 20 0.40 0.40~0.351:1.25 43~45 18 0.40 0.30~0.2s1:1.5 38~40 17 0.35~0.40 0.252、洞门结构计算1)、计算数据①、地质特征:Ⅴ级围岩,端墙背后采用粗颗粒土回填。
**隧道端洞门设计一,技术标准及执行规范1.技术标准设计行车速度:40km/h隧道主洞建筑限界净宽:1.50+0.25+2×3.5+0.25+1.50=10.50m隧道建筑限界净高:5.0m路基宽:8.5m2.遵循规范《公路工程技术标准》JTG B01-2003《公路隧道设计规范》JTG D70-2004《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001《地下工程防水技术规范》GB50108-2001二、工程概况根据隧道需风量分析确定,本隧道采用自然通风。
隧道内的供电照明负荷和应急照明按一级负荷考虑。
1、地形、地貌隧道区地貌属于丘陵低山地貌。
隧道地处山体的左侧山坡地段,地形起伏较大,山高坡陡,山体走向近SN向,隧道走向与其基本平行。
在隧道的进出口地段发育路线走向呈小角度相交的小冲沟,呈“U”字型沟谷。
隧道轴线通过路段地面标高222~310m,相对高差约88m,隧道顶板上覆围岩最大厚度约87.0m。
地形坡度25~55°左右。
山坡植被稀少,主要为灌木丛,坡面多出露基岩。
隧道通城端洞口段地处冲沟附近的G106底下,地形较平缓,覆盖层较厚,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。
黄泥界端洞口段地处SN向冲沟内的G106底下,地形较缓,基岩裸露,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。
2.围岩分级根据野外地质调查结合岩块室内岩石试验成果可知,该隧道片岩和花岗岩均为强风化,饱和抗压极限强度Rb小于30Mpa,为软质岩,岩石抗风化能力弱。
根据计算结果,强风化片岩和花岗岩围岩分级均为Ⅴ级。
3.水文地质根据调查,隧道区的山体上未发现地表水体,亦未发现地下水出露点。
根据钻孔内抽水试验可知:其地下水量<0.20t/d,但雨季受降雨影响,地表水将沿陡裂隙下渗,富集在F断层内,严重影响洞室的稳定,施工时应特别注意。
隧道洞门设计HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】**隧道端洞门设计一,技术标准及执行规范1.技术标准设计行车速度:40km/h隧道主洞建筑限界净宽:++2×++=隧道建筑限界净高:路基宽:2.遵循规范《公路工程技术标准》JTG B01-2003《公路隧道设计规范》JTG D70-2004《公路隧道通风照明设计规范》《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001《地下工程防水技术规范》GB50108-2001二、工程概况根据隧道需风量分析确定,本隧道采用自然通风。
隧道内的供电照明负荷和应急照明按一级负荷考虑。
1、地形、地貌隧道区地貌属于丘陵低山地貌。
隧道地处山体的左侧山坡地段,地形起伏较大,山高坡陡,山体走向近SN向,隧道走向与其基本平行。
在隧道的进出口地段发育路线走向呈小角度相交的小冲沟,呈“U”字型沟谷。
隧道轴线通过路段地面标高222~310m,相对高差约88m,隧道顶板上覆围岩最大厚度约。
地形坡度25~55°左右。
山坡植被稀少,主要为灌木丛,坡面多出露基岩。
隧道通城端洞口段地处冲沟附近的G106底下,地形较平缓,覆盖层较厚,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。
黄泥界端洞口段地处SN向冲沟内的G106底下,地形较缓,基岩裸露,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。
2.围岩分级根据野外地质调查结合岩块室内岩石试验成果可知,该隧道片岩和花岗岩均为强风化,饱和抗压极限强度Rb小于30Mpa,为软质岩,岩石抗风化能力弱。
根据计算结果,强风化片岩和花岗岩围岩分级均为Ⅴ级。
3.水文地质根据调查,隧道区的山体上未发现地表水体,亦未发现地下水出露点。
根据钻孔内抽水试验可知:其地下水量<d,但雨季受降雨影响,地表水将沿陡裂隙下渗,富集在F断层内,严重影响洞室的稳定,施工时应特别注意。
5 隧道洞门设计因为四个洞门附近的地质条件相差不大,再加上工作量的原因,只进行右线出口洞门的设计验算。
其余三个洞门可参考右线出口洞门进行设计验算。
5.1 洞门受力计算洞门附近为Ⅴ级围岩,地质条件较差,实际地段较平缓。
根据规范上的建议,应尽量避免大刷大挖,所以采取贴壁修建洞门,且边坡坡度定为1:1.25,洞门与衬砌接触点上部采取回填修建排水沟(为了更好的防水,回填下部设黏土隔水层),并留出足够的距离,以满足规范上对洞门与仰坡坡脚的距离尺寸规定。
由于洞口开挖容易产生顺层滑坡和坍塌等,再综合考虑造价、施工难易度等方面的因素,在端墙式、翼墙式和削竹式洞门中进行比选,由于设有明洞设计采用端墙式洞门比较适宜,定为仰斜式墙身,坡度暂定为1:0.1。
地基摩擦系数f = 0.4,围岩容重r = 18KN/ m 3,围岩计算摩擦角为ϕ = 45°,tan α= 0.1,tan ε= 0.8,根据规范,最危险破裂面与垂直面之间的夹角为:(5-1)= 0.653 则 ω= 33.145°所以可以得到侧压力系数为: )tan tan 1)(tan()tan tan 1)(tan (tan εωϕωωααωλ-+--=(5-2) )8.0653.01()45145.33tan()653.01.01()1.0653.0(⨯-⨯+⨯-⨯-== 0.223根据规范上提供的计算洞门土压力的计算公式:E = 0.5 ⨯ r λ [H 2+h0 (h ׳- h0)] b ε (5-3)根据几何关系,可以计算得出:洞门最高点距仰坡水平距离 a = 2.35m ,h0 = 3m则 h= 4.249m 5-4)H = 9.45+3 = 12.45m代入式(5-3)得: E = 0.5 ⨯ r λ [H 2+h0 (h ׳- h0)] b ε=156.166 KN/m根据规范提供的检算条带法,定出洞门端墙厚度为1.5m ,地基埋置深度为2m ,采用加宽基础,宽度为3m 。
隧道洞门设计及稳定性验算一、概况金鸡山隧道为分离式单向行车双线隧道,隧道右洞进口为Ⅳ级围岩,隧道右洞进口为Ⅲ级围岩,隧道区中部为分水岭,两侧沟谷切割较深,地表径流水水量较少,仅进口段处于冲沟交汇处(尤其右洞口)地表水较发育,出口段左右洞口均为Ⅴ级围岩。
隧道入口洞门形式皆按照Ⅳ级设计,采用端墙式洞门,出口洞门形式皆采用翼墙式洞门。
洞门设计计算参数洞门墙主要验算规定二、进口段洞门结构设计计算(端墙式)(一)基本参数1.计算参数1)边、仰坡坡度 1 :2)计算摩擦角ψ=53°3)仰坡坡角 tan ε=34) 重度γ=24KN/m5) 基底摩擦系数 f=6) 墙身斜度 1:7) 基底控制应力 [ σ ]=2. 建筑材料容重及容许应力1)墙的材料为粗料石砌体,石料的强度等级为 Mu100,水泥砂浆的强度等级为 M10。
32) 容许压应力 [ σ]=5Mpa,重度γt =25KN/m。
3.洞门各部尺寸拟定根据《公路隧道设计规范》(JTG-2004),结合洞门所处地段的工程地质条件,拟定洞门的高度: H=12m;其中基底埋入地基的深度为,洞门与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度 1m,洞门与仰坡间的水沟深度为,洞门墙顶高出仰坡坡脚,洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为 2m,墙厚,设计仰坡为 1:1, 具体见图。
(二)洞门土压力计算根据《公路隧道设计规范》(JTG-2004),洞门土压力计算图示具体见图 1。
最危险滑裂面与垂直面之间的夹角:2htan2tan tan(1tan2) tan tan tan tan 1 tan tantan tan 1tan2tan1tan tan 式中:ε、α——地面坡角与墙面倾角(°);——围岩计算摩擦角()图1代入数据,得Tanω=,ω =°根据《公路隧道设计规范》( JTG — 2004 ),土压力:E1H 2h 0h' h0 b2tan tan 1 tan tantan1tan tanh'atan tan式中:E ——土压力( KN);——地层重度 KN / m3;——侧压力系数;——墙背土体破裂角;代入数据,得:0.078; h0 3.0843m; h' 6.7135m; E 87.1567kN 由 E计算得:E x E ? cosE y E ? sin23式中:——墙背摩擦角代入数据得:E x72.2561kNE y48.7374kN(三)洞门抗倾覆验算翼墙计算图示如图 2 所示,挡土墙在荷载作用下应绕O点产生倾覆时应满足下式: K 0M y1.6 M 0图 2 G bBHZ x H 3Z y B H tan3Z GB H tan2M y G Z G E y Z y M 0E x Z x代入数值得:G=325kN ; Z x4m; Z y 1.72m; Z G 1.28m;∑M y = ·m;∑ M0=·mM 代入 K 0M y1.7294 1.6 0故抗倾覆稳定性满足要求。
翼墙式隧道洞门计算算例(一) 原始资料(专遂 0002-15图)仰坡率 1:1;岩体内摩擦角 ϕ=50°; 内轨面至路基面高 2h =75厘米;衬砌加宽值 W =0;岩土容重γ=2.0吨/立方米;圬工计算容重γ0=2.2吨/立方米;基底容许压应力[]σ=3.5公斤/平方厘米;基底摩擦系数f=0.4;墙身仰角 tg α=0.1;查表6-11及6-12洞门土压力系数表得:λ端=0.1792w /tgw = 3015'︒/0.5831λ翼=0.0992 (二)洞门尺寸的拟定1. 依据所选用洞口衬砌断面,按规范要求作洞门正面主要尺寸图。
2. 按工程类比初选洞门主墙厚b =0.9米,翼墙厚1米。
3.绘制计算断面图如图6-30.(三)翼墙稳定性和强度检算翼墙计算条为取洞门端墙墙趾前之翼墙宽1米的条带,如图6-9 I 部分。
计算高度 ()1=8.35-8.35+0.5-1.00=6.02m 10H ⎡⎤⨯⎢⎥⎣⎦平均 1. 翼墙墙身偏心距检算(1) 墙背主动土压力:()22112 6.020.0992 3.6t/m 22E H γλ==⨯⨯⨯= (2) 倾覆力矩(对B 点) ()()11 6.02 3.67.23 t-m 33B M H E ===平均 (3) 稳定力矩自重 0.40.56.021 2.20.3 2.213.250.29712.953t 2N +=⨯⨯-⨯⨯=-=∑ 稳定力矩:1110.5 6.0213.25 6.020.50.29721010y M ⎛⎫⎛⎫=+⨯⨯-⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭10.610.32810.282t m =-=-(4) 偏心计算: 10.2827.230.236m 12.953y B M M c N --===∑ 0.50.2360.264m 0.310.3m()2b ec =-=-=<⨯=可 (5) 墙身应力验算2.584612.95360.264=1112.9530.584111M N N e F W F b σ⎛⎫⨯⎛⎫⎛⎫±=±=±=⨯ ⎪ ⎪ ⎪-⨯⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑ =33.47.6-2t/m =3.340.76-2kg/cm []()σ<可2. 翼墙基底的计算(按墙高H =7.02米计):(1)主动土压力21'2E H γλ==2127.020.09922⨯⨯⨯=4.89 t/m (2) 倾覆力矩(对'B 点)11''7.02 4.8911.4533B M HE ==⨯⨯= t-m (3)稳定力矩:自重 1.5 1.4'13.25 1.0 2.20.29716.1432N +=+⨯⨯-=∑t 稳定力矩1.411'=(0.801+0.5)13.25+1.42.2+0.1 2.201+140.297(0.5+0.5+0.602)223ij M ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∑(..)- =17.3+2.16+0.158-0.476=19.142 t-m(4)稳定计算:倾覆稳定安全系数 0''19.1421.6711.45ijB M K M ===> 1.5(可)滑动稳定安全系数 '0.416.143 1.32' 4.89c f N K E ⨯===∑>1.3(可) (5)基底偏心及应力检算 ''19.14211.45'0.476'16.143y B M M C N --===∑∑m 偏心 '''0.70.4760.2242b e c =-=-=< 1.40.23466b ==m (可) 基底应力:1.96'6'16.14360.224(1)(1)11.520.04'' 1.4 1.4N c F b σ⎛⎫⨯=±=±== ⎪⎝⎭22.60.5<[]σ=35 2t m (四)端墙的检算检查端墙最不利的II 部分:1. 尺寸及数据()0.60.30.30.40.1 1.16a m =++-⨯=0.5b m =(根据计算取轨面以上2.46+0.568=3.028m 处)000.1h a h =+ 0 1.161.2890.90.9a h m ∴=== 011.10(1.050.75 3.028)0.5 5.772h H m +=-++-=5.772 1.289 4.483H m =-=已知λ端=0.1792,tg w =0.5831,w =3015'︒由表6-10求得 1.16' 2.40.58310.1a h m tgw tg α===-- 0' 1.111h h m -=0' 5.772 2.4 3.372H h h m +-=-=20' 1.289'(1)2 2.4(1)0.17920.399t/m ' 2.4h h h h σγλ=-=⨯-⨯= 2=2 4.4830.1792=1.607 t/m H H σγλ=⨯⨯端2. 主动土压力'01122H h E H h σσ⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦ 0.5111.607 4.4830.399 1.28922⎡⎤=⨯⨯+⨯⨯⎢⎥⎣⎦0.5=3.8580.5=1.929⨯3. 倾覆力矩 ()()()()0'00'0111111=''''''0.5323232H h h M H H h H h h h h h H h h h h σσσ⎧⎫⎡⎤⎡⎤+++-⨯--++-⨯-⨯⎨⎬⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎩⎭倾11111= 4.483 3.6 2.4 3.3720.399 2.4 1.111 3.3720.399 1.1110.533232⎧⎫⎡⎤⎡⎤⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯⎨⎬⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎩⎭ {}5.38 2.00.8320.5 6.5480.5 3.274=+-=⨯=t-m 4. 稳定力矩墙身自重N()()20110.250.90.30.040.0250.650.60.250.10.5 2.222N H h ⎡⎤=++⨯-++⨯⨯+⨯-⨯⨯⎢⎥⎣⎦ []5.420.1190.150.0050.5 2.2=-+-⨯⨯ 11.980.5 5.9=⨯= M 稳=⎧⎨⎩()()01115.420.9+0.6020.30.650.40.10.90.3223H h ⎡⎤⨯-⨯⨯+-⨯+-⎢⎥⎣⎦ ()()010.0650.650.40.10.90.0650.250.60.6020.23H h ⎡⎤-⨯+-⨯++⨯+⨯+⎢⎥⎣⎦ 0.120.0050.6023⨯⎛⎫-- ⎪⎝⎭⎫⎬⎭0.5 2.2⨯⨯ {}= 3.9960.5 2.2=8.790.5⨯⨯⨯ = 4.395 t-m5. 强度及偏心计算 8.796.5480.188m 11.98c -== ()0.450.1880.260.30.272b e c b =-=-=<=可11.980.560.26=10.90.50.9σ⨯⨯⎛⎫± ⎪⨯⎝⎭=13.2(1 1.73)± =13.2 2.73=-0.73⎛⎫ ⎪⎝⎭36-9.72t/m []()<σ可 (五)端墙与翼墙共同作用检算(III 部分)1. 数据00021.84m11.100.5010.60mH 10.60 1.2899.311m =29.3110.1792=3.34t/m H b H h H σγλ=+=-==-==⨯⨯端2. 主动土压力 0'011+ 1.8422H h E H h σσ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 1=3.349.311+0.2581.84=29.2t /m 2⎡⎤⨯⨯⎢⎥⎣⎦3. 洞门端墙自重()211=1.84 2.211.10-0.250.9-0.3650.65+0.60.250.122N ⎡⎤⨯⨯⨯⨯⨯-⎢⎥⎣⎦端 []1.84 2.29.79541.3t =⨯=洞口翼墙自重()()()1110.50.4= 6.52+0.17.35+ 6.52+6.52+0.1 1.4+1.510.37.522 2.22222N +⎡⎤⨯⨯-⨯⨯⎢⎥⎣⎦翼 [][]24.39.55 1.46 2.232.39 2.271.2t=+-=⨯= 4.端、翼墙共同作用滑动稳定性()()()0.441.371.20.4112.5 1.54 1.329.229.2c f N K E +====>∑∑ 可。
4.2翼墙式洞门检算方法(节选)4.2.1洞门检算参数1)隧道进口端围岩级别为Ⅴ级,故根据规范]1[来确定下列计算参数:计算摩擦角 45 ;重度3/kN 18m ;基底摩擦系数4.0 f ;基底控制压应力 a 3.0MP 。
2)建筑材料容重和容许应力:C25片石混凝土容重31m /23kN ;端、翼墙水泥砂浆砌片石容重32/k 22m N ;10M 水泥砂浆砌片石容许压应力a 5.1a MP ;10M 水泥砂浆砌片石容许拉应力 MPa l 2.0 。
3)检算条带根据隧道规范要求翼墙式洞门检算条带位置选取见图4-1和4-2。
翼墙条带:图4-1翼墙条示意带图m5.0b m 2a 端墙条带:图4-2端墙条带示意图4.2.2洞门翼墙检算1)翼墙检算参数补充:仰坡坡度 29 ,554.0tan ,墙倾角 20 ,364.0tan ,翼墙检算高度,翼墙宽度,条带宽度,水平距离。
图4-3洞门墙计算示意图m 6.1 B m121 H2)最危险的破裂面与垂直面之间的夹角:(4-12)(4-13)(4-14)式中: ——围岩计算摩擦角;——地面坡脚; ——洞门墙面倾角;a ——仰坡坡脚到洞门墙墙背距离;b ——条带宽度。
根据翼墙的已知检算参数及由公式4-12~4-14求取最危险破裂角:m39.1364.0554.01554.02h 010.61m1.3912 H )tan tan 1(tan )tan 1)(tan tan 1tan 1(tan )tan 1(tan tan 1tan A -tan tan tan tan 222AC]tan tan 1()tan tan )(tan tan 1[(tan tan )(tan 1(2)) A C 20010h h tan tan 1tan h Ha A H H a,,)tan tan 1)(tan()tan tan 1)(tan (tan02.061.10237.12A 686.0)554.0.36401(1)11()364.0554.01554.002.01(.5540936.0)11(364.0554.01554.00.02-364.0554.01tanH H ''' h htan tan h 'a''20)(21h H b E综上知最危险的破裂面与垂直面之间的夹角: 4.34 3)墙身检算:土压力计算:当a =0时,(4-15)(4-16)(4-17)式中: ——地层重度;b ——洞门墙计算条带宽度;当a 较小时,(4-18)(4-19)(4-20)(4-21)当a 较大时,(4-22)(4-23)(4-24)20021)(21H b h h H b EH H 936.0]554.01(02.0)364.01()364.0554.01[(554.01()11( ))CH H)h 0'' h h ( 221H b EkN 94.42]61.1039.1)39.121.6[(08.0185.0212E mH E MkN 86.222311.1221.5535.1101)(NE k 21.5508.05.161.10185.02108.039.1)39.121.6(185.02121 )(kN B bB M M 48.44708.254.422)2/1.05.1(5.12y y1 kN2.2116.15.01222b 12 B H P )tan(tan tan '08.0)554.0686.01(34.5)554.0364.01()364.0686.0(MPaMPa kPa C P a 5.1][12.032.11819.132.211232max(4-25)(4-26)以上属于较小情况,由公式4-17~4-21知:倾覆力矩:墙身自重:稳定力矩:基底水平,故采用公式4-1~4-2进行偏心检算:(满足)应力检算,采用公式4-7:(满足)4)基底检算:土压力计算:倾覆力矩:墙身自重:稳定力矩:截面偏心距,采用基底水平公式:m 2 a m21.6364.0686.02h ' m N 4.422)1.0128.0(2.2111.021yk H BP M )(kN 6.2376.15.05.1322b 1.5121 B H P )( )tan(1]tan tan 1)tan tan 1)(tan (tan ['' A m19.12.21176.1714.4220y P M M C m EH MkN 76.17131294.42310mB C B48.03.0m 39.019.18.02e m 27.06eBMPa MPa kPa B e B P 5.123.046.2266.12.061(6.16.237)61(11max 6.100.286.22248.44701y10MM K m 27.06eBm 48.03.014.094.08.02e 11B C B(满足)应力检验,基底水平采用公式4-6:综上所属翼墙基底应力满足要求。
盾构洞门环梁木模计算书
一、计算目的
为了确保盾构洞门环梁施工的顺利进行,需要准确计算所需的木模数量、尺寸和支撑系统等,以达到安全、高效、经济的施工目标。
二、计算依据
1. 设计图纸;
2. 施工规范和验收标准;
3. 现场实际情况。
三、工程概况
本工程为某地铁盾构隧道工程,盾构机从A点进入土体中,到达B点后完成施工。
环梁木模用于盾构洞门段的土体加固,以保证盾构机的顺利推进。
四、计算步骤
1. 环梁木模数量计算:根据设计图纸和现场实际情况,确定环梁的尺寸和形状,再根据施工需求和安全要求,确定木模的数量。
2. 木模尺寸计算:根据环梁的尺寸和形状,结合木模的加工精度和安装要求,计算出所需的木模尺寸。
3. 支撑系统计算:根据木模的重量和施工需求,设计合理的支撑系统,以确保施工安全和稳定性。
4. 模板材料选择:根据木模的尺寸和重量,选择合适的木材类型和规格,以确保模板的强度和稳定性。
5. 支撑体系设计:根据现场实际情况和施工需求,设计合理的支撑体系,以确保模板的安装和拆除安全、方便。
五、计算结果
经过详细计算,确定所需的环梁木模数量为xx个,木模尺寸为xx,支撑系统采用xx方式,模板材料为xx木材,支撑体系包括xx。
六、结论与建议
本次盾构洞门环梁木模计算书经过仔细核对和验证,确保了计算的准确性和合理性。
建议在施工过程中严格按照计算书要求进行施工,确保施工质量和安全。