隧道洞门结构验算

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。

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。

**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。

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 ]=0.8Mpa3.1 ．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 2tan tan (1 tan 2)(tan tan )(tan tan )(1tan 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 2tanw = 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 2E 2 [H 2 h °(h h °)]b(tan tan )(1 tan tan )tan( )(1 tan tan )式中： E ――土压力（kN ）;h atan tantanw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)=0.0559tan(14.89 63.5 )(1 tan 14.89 tan63.5 )由三角关系可得：h 。

区间隧道工程实体检测实施细则区间隧道可分为暗挖隧道区间及盾构隧道区间。

为满足隧道单位工程验收要求，对实体检测实施规定。

第一部分暗挖隧道区间暗挖隧道可分为正线隧道、联络通道及风井、风道。

一、正线隧道（一）衬砌厚度及壁后空洞检测：1、检测方法：地质雷达法或声波法。

2、检测频率：隧道竣工验收时质量检测应纵向布线，必要时可横向布线。

（1）纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰和左右边墙各布1条。

（2）横向布线线距8~12m；采用点测时每断面不少于5个点。

（检测依据：《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TB10223-2004第4.2.1条第2点：隧道竣工验收时质量检测应纵向布线，必要时可横向布线。

纵向布线的位置应在隧道拱顶、左右拱腰和左右边墙各布1条；横向布线线距8~12m；采用点测时每断面不少于5个点。

需确定回填空洞规模和范围时，应加密测线或测点。

）（二）衬砌主筋间距及保护层厚度检测：1、检测方法：采用钢筋保护层厚度测定仪检测。

2、检测频率：每100m衬砌的拱部、边墙各抽测不少于6根主筋；隧道洞门、端翼墙各不少于10根主筋.对每根钢筋，应选择有代表性的不同部位量测3点取平均值。

（检测依据：《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010第10.0.3条第3点：隧道：每100m衬砌的拱部、边墙、仰拱（底板）各不少于1处，隧道洞门、端翼墙各不少于3处，每处不少于10个点。

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015第E.0.2条：对选定的板类构件，应抽取不少于6根纵向受力钢筋的保护层厚度进行检验。

对每根钢筋，应选择有代表性的不同部位量测3点取平均值。

）（三）衬砌实体强度检测：1、检测方法：普通回弹法、超声回弹综合法、钻芯法。

2、检测频率：每100m，拱墙抽测一处，每处10个测区。

（参考加10.0.3第3点）（检测依据：由于该检测项目抽检频率无任何规范要求，所以参考《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010第10.0.3条第3点：隧道：每100m。

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。

目录1. 隧道概况 (3)2.检测的目的和意义 (4)3.检测主要依据 (4)4.隧道土建检测工作概述 (4)4.1隧道土建结构检测的内容 (4)5.隧道土建结构技术状况评定方法 (5)5.1隧道技术状况评定方法 (5)5.2隧道技术状况评定流程 (7)5.3隧道技术状况等级分类 (8)5.4隧道土建结构技术状况评定 (8)5.5相关说明 (10)6.隧道土建结构技术状况评定与养护建议 (11)6.1总体评价 (11)6.2病害原因分析及养护建议 (13)附录一：土建结构技术状况评定表 (14)附录二：隧道病害明细表..................................................... 错误!未定义书签。

高速公路隧道定期结构检测报告1. 隧道概况月湖泉隧道位于晋济高速，隧道采用分离式断面。

明洞采用钢筋混凝土结构，洞身段衬砌均按新奥法原理设计，采用柔性支护体系结构的复合式衬砌。

洞门形式主要采用削竹式，洞门墙材料采用整体式混凝土结构。

明洞段采用双层土工布夹防水板及粘土隔水层防水，洞内复合式衬砌采用土工布加防水板防水。

隧道采用水泥混凝土+沥青复合路面。

土建结构评定结果见表1-1。

柏沟隧道上行入口柏沟隧道下行出口月湖泉隧道土建结构评定结果表1-12.检测的目的和意义随着公路交通的发展，高速公路隧道的数量也迅速增加，一方面给经济发展、游人出行创造了良好的交通运输条件，另一方面，随着时间的推移，隧道“老龄化”问题已摆在人们的面前。

由于隧道隐患带来的交通事故，往往是一些恶性事故，因而对隧道进行定期检修、寿命及承载能力的预测研究自然成了一个很重要的课题。

为了保证高速公路隧道正常运营，保证高速公路隧道的可靠性和耐久性，延长隧道的使用寿命，按照相关标准规范要求对隧道进行检测和评定，并对存在病害的隧道进行及时养护和维修，具有非常重要意义。

3.检测主要依据（1）《公路养护技术规范》（JTG H10-2009）；（2）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；（3）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；（4）《公路隧道养护技术规范》（JTG H12-2015）；（5）《公路隧道设计技术规范》（JTG D70-2004）；（6）《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）；（7）晋济高速公路建设管理处供的提有关隧道的设计、施工、竣工等技术资料以及其它相关标准、方法、规程、规范等。

隧道桩基承台洞门落石冲击下结构计算与分析发布时间：2021-04-13T02:40:57.006Z 来源：《防护工程》2020年34期作者：朱雯蕾[导读] 考虑在隧道洞门在受落石的荷载冲击下，结构设计需要考虑的荷载情况，并对洞门结构计算结果进行验算分析。

中交铁道设计研究总院有限公司北京 100088摘要：为了更好地研究分析危岩落石对隧道桩基承台无仰拱双耳墙式洞门结构的影响作用，本文以某铁路隧道出口为例，通过对洞门概况及结构型式的介绍，根据洞口危岩落石调查情况，量化落石荷载，利用Midas-civil软件，建立结构-荷载模型，考虑在隧道洞门在受落石的荷载冲击下，结构设计需要考虑的荷载情况，并对洞门结构计算结果进行验算分析。

关键词：隧道；桩基承台洞门；危岩落石；结构计算随着我国铁路工程的不断发展建设，陡坡、险山等困难地形不再成为限制铁路走向的主要制约条件，隧道洞口危岩落石风险也经常存在，因而为保障铁路运营的安全，隧道结构的设计需要从自身承载力上克服危岩、落石等不良地质条件的影响。

本文以某铁路隧道为例，针对其桩基承台无仰拱双耳墙式洞门结构型式，利用结构计算软件，根据基本设计参数建立结构-荷载模型，计算落石冲击荷载下洞门结构受力，并根据受力情况进行结构设计。

1 概况1.1 工程概况案例为时速350km高速铁路双线隧道，线间距为5.0m，有砟轨道，隧道最大埋深约270m，全长1872m。

隧道出口紧邻市区公路，洞口位于公路上方约50m，平面距离约50m。

出口紧邻大桥，根据地形条件，出口采用桩基承台无仰拱双耳墙式洞门，设置10m长护桥明洞。

洞口正面图如下图1所示。

图1 洞口正面图1.2 工程地质、水文地质（1）工程地质条件地形地貌：丘陵地貌，地形起伏较小，自然坡度5～30o不等，局部较陡。

地层岩性：上覆第四系全新统坡残积层（Q4dl+el）粉质黏土、崩坡积层（Q4dl+col）块石土，下伏基岩为侏罗系下统珍珠冲组（J1z）、三叠系上统须家河组（T3xj）。

2.4隧道洞门型式方案比选洞门型式方案比选表2-2洞门型式方案的选择：线路洞门左侧洞门处也属于V级围岩，地势较陡，地质条件较差，纵向推力较大，综合比较决定采用冀墙式洞门。

线路右侧洞门处虽然处属于V级围岩，但其洞口周边地形比较平坦，方便施工，采用了削竹式洞门。

2.4.1洞门构造要求按《公路隧道设计规范》（JTG-2004）,洞门构造要求为：1、洞门仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1.5m，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于1.0m，洞门墙顶高出仰坡脚不小于0.5m。

2、洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔；洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比确定。

3、洞门墙基础必须置于稳固地基上，应视地基及地形条件，埋置足够深度，保证洞门的稳定。

基底埋入土质地基的深度不小于1.0m，嵌入岩石地基的深度不小于0.5m；基底标高应在最大冻结线以下不小于0.25m。

基底埋置深度应大于墙边各种沟、槽基底的埋置深度。

4、松软地基上的基础，可采取加固基础措施。

洞门结构应满足抗震要求。

2.4.2 验算满足条件采用挡墙式洞门时，洞门墙可视为挡土墙，按极限状态验算，并应验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。

验算时应符合表2-3和表2-4（《公路隧道设计规范》JTG-2004）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。

洞门墙设计参数表2-3洞门主要验算规定表2-42.4.3洞门结构设计计算计算参数如下：（1）边、仰坡坡度1:1.5；（2）仰坡坡脚ε=30°，tan ε=0.58，tan α=0.1； （3）地层容重γ=17kN/m 3; （4）地层计算摩擦角ϕ=40°； (5) 基底摩擦系数0.4； (6) 基底控制应力[σ]=0.25Mpa2.4.3.1建筑材料的容重和容许应力洞门材料选用C25混凝土，容许压应力[σa]=0.5MPa ，重度γ'=23KN/ m 3。