洞门计算书.docx

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洞门计算书

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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：

0.75

2）计算摩擦角ψ=53°

3）仰坡坡角tanε=1.33

4）重度γ=24KN/m3

5）基底摩擦系数f=0.5

6）墙身斜度1:

0.1

7）基底控制应力[σ]=0.6MPa

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。

2）容许压应力[σ]=5Mpa，重度γt=25KN/m3。

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1.5m，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0.5m，洞门墙顶高出仰坡坡脚0.5m，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为2m，墙厚1.3m，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：

式中：

ε、α——地面坡角与墙面倾角（°）；

图1

代入数据，得

Tanω=0.4031，ω=21.95°

根据《公路隧道设计规范》（JTG—2004），土压力：

代入数据，得：

由E计算得：

代入数据得：

（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：

代入数值得：

G=325kN;

∑My=499.8783kN·m；∑M0=289.0244kN·m

代入

故抗倾覆稳定性满足要求。

（四）洞门抗滑动验算

对于水平基底，按如下公式验算滑动稳定性：

故抗滑稳定性满足要求。

（五）基底合力偏心矩验算

设作用于基底的合力法向分力为

，其对墙趾的力臂为

，合力偏心矩为e，则：

代入数值得：

e＜B/5=0.26

计算结果满足要求。

（六）基底应力验算

代入数值得：

计算结果满足要求。

（七）墙身截面偏心矩及强度验算 

墙身截面偏心矩e

代入数据得：

M=112.8329kN·m;N=373.7374kN；e=0.3019＜0.3·B=0.39

计算结果满足要求。