台阶式洞门检算Word文件下载.docx

台阶式洞门检算Word文件下载.docx

《台阶式洞门检算Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《台阶式洞门检算Word文件下载.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（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45º

。

（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。

洞门设计

根据兰渝铁路7号线隧道沿线地形、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，拟定兰渝铁路7号线隧道进口和出口均采用台阶式洞门，边、仰坡坡度均为1:

，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、出口洞门图分别参见附录一中的图XG11T-04与图XG11T-05。

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。

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。

表洞门墙检算规定

墙身截面压应力σ

≤容许应力

墙身截面偏心距e

≤倍截面厚度

基底应力σ

≤地基容许承载力

基底偏心距e

石质地基≤B/4

土质地基≤B/6

（B为基底厚度）

滑动稳定系数Kc

≥

倾覆稳定系数K0

洞门土压力及检算洞门墙稳定性（如图所示）和洞门墙强度计算：

（1）洞门土压力计算

作用于洞门端墙及挡（翼）墙的墙背主动土压力按库伦理论计算，墙前部的被动土压力一般不予考虑。

洞门土压力可采用下列公式计算：

式（）

式中E——作用于洞门墙上的主动土压力；

γ——土体的重度；

H——挡土墙的高度；

λ——土压力系数。

土压力系数计算公式：

式（）

式中α—墙背与垂直面的夹角；

φ—墙背与土体间的摩擦角；

ε—土体表面与水平面的夹角；

ω—最危险破裂面与垂直面的夹角；

（2）倾覆稳定计算

式（）

式中K0—基底的倾覆稳定系数；

∑My—全墙的稳定力系对墙趾的总力矩；

∑Mo—全墙的倾覆力系对墙趾的总力矩。

（3）滑动稳定计算

1）基底为水平时

式（）

2）基底为倾斜时

式中Kc——基底的滑动稳定系数；

∑N——作用于基底上的总垂直力；

∑Ex——主动土压力的总水平分力；

f——基底摩擦系数；

αo——基底倾斜角。

（4）基底偏心矩计算

式（）

式中e—基底合力的偏心距；

B、B'

—水平、倾斜基底的厚度；

∑N'

—作用于倾斜基底上的总垂直分力，

'

∑N=∑Ncosαo+∑Exsinαo；

C、C'

——∑N、∑N'

对墙趾的力臂。

（5）基底压应力计算

洞门计算

本设计以兰渝铁路7号线（隧道出口）洞门为例，进行洞门结构的检算。

（1）基本计算数据

隧道进口端围岩级别为V级，由隧道规范可以查出：

1）地层特征

Ⅱ类围岩；

地层容重γ=18kN/m3；

地层计算摩擦角φ=45º

；

基底摩擦系数f=；

基底控制压应力；

边、仰坡1:

m=1:

；

端墙面坡1:

n=1:

；

挡墙面坡1:

2）材料容重、容许应力

顶帽150号混凝土容重γ1=23KN/m3

端墙（挡墙）水泥砂浆砌片石γ2=22kN/m3；

100号水泥砂浆砌片石容许压应力；

100号水泥砂浆砌片石容许拉应力

3）检算端墙应力、偏心、稳定性的要求墙身截面压应力；

墙身截面偏心距e≤；

基底偏心；

滑动稳定系数Kc≥；

倾覆稳定系数Ko≥；

（2）洞门各部尺寸的拟定

本检算采用图XG11T-05，加宽值W=0，轨道类型为次重型，洞门各部尺寸要求

1）洞门最大高度为。

2）洞门山侧挡墙高度不宜超过10m，本检算设计10m。

河侧挡墙设计6m。

3）山侧台阶高度比为1：

4，河侧高度比为1:

（便于向低侧排水））

4）端墙基底厚度、墙身截面厚度根据实践经验和工程类比先假定尺寸，假设基底截面厚度，墙身截面度

（3）洞门端墙基底偏心、应力、稳定性检算绘制洞门正面大样图，（如图所示）量出Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ计算条带中基底截面计算高度，（如图所示）

图洞门条形带示意图

Ⅰ-ⅠⅡ-Ⅱ

图条形带简图

1）端墙土压力系数检算

①绘制土压力图形（如图所示）。

②确定最危险的破裂面与垂直面间的夹角和土压力系数，可按相关计算附表查得。

因φ=45º

，tanα=，

故tanω=，ω=33º

08'

，λ=

图土压力计算示意图

2）墙背主动土压力E

①计算换算土压力系数λ'

计算高度hj=m

计算厚度bj=m

a=++×

=m

m

又因为

故

②主动土压力E

因hj>

h1+=+=m

用公式

3）倾覆力矩M0

①倾覆力臂

②倾覆力矩

4）稳定力矩My

为简化计算且留有余地，自重计算时，Ⅰ—Ⅰ条形部分进行简化（如图所示）。

图自重计算简图

①自重

②稳定力臂

5）稳定计算

①倾覆稳定系数

②滑动稳定系数

③基底偏心及应力计算

墙身截面应力、偏心简算

1）墙背主动土压力E

计算高度hb=m

截面厚度bb=m

2）倾覆力矩M0

3）稳定力矩My

为简化计算且留有余地，自重计算时，Ⅱ-Ⅱ条形部分进行简化（如图所示）。

③稳定力矩

④偏心及应力计算

由于端墙与挡墙单独作用时均可以满足稳定性检算，故不再需要检算端墙与

挡墙共同作用时的稳定性简算。