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文檔簡介

1、第一章 隧道基本情況說明(一)第一節(jié) 設計標準規(guī)范一.公路隧道設計規(guī)范(JTJ026-90)。二.日本高等級公路設計規(guī)范(隧道)(日本道路公團,1985年10月)。三.公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTJ042-94)。四.鐵路隧道新奧法指南(鐵道部基建總局,1998)。(二) 技術(shù)標準一.隧道按規(guī)定的遠期交通量設計,采用連拱整體式單向行車雙車道隧道(上下行分離)。二.隧道設計車速:隧道幾何線形與凈空按一級公路60KM/h設計;隧道照明設計按60KM/h設計。三.隧道建筑限界1.限界基本寬度行車道:7.5m路緣帶:0.50m側(cè)向余寬:0.25m檢修道:(單側(cè),單洞行車前進方向右側(cè)):0.75m2.限界

2、凈高:5.0m檢修道凈高:2.5m (三)隧道概述列衣隧道位于國道318線川藏公路海子山至竹巴籠段,初設路線K240+707K242+813之間,為直線型單洞沿河傍山長隧道,隧道最大埋深346m,長2106m。洞軸線方向273,洞底設計標高(進口)3490.31m(出口)3427.13m,隧道縱坡度為3.0%。 該隧道屬高山峽谷區(qū),河谷深切,地形陡峭。上覆第四系崩坡積層(Q4c+dl),小塊石夾土,灰黃色,棱角狀,土質(zhì)不均,厚1.3-9.0m。此外,分布于德曲河一級階地的沖洪積(Q4al+pl),漂石土,淺灰色,中實-密實,呈次棱角次園狀,厚2.5-4.0 m;卵石土,淺灰、灰白色,濕,中密,

3、厚7m。下伏基巖為三疊系上下統(tǒng)列衣組(T12L),絹云母板巖,灰、深灰色,薄層狀,層理、片理發(fā)育,水蝕現(xiàn)象重,具水蝕痕跡,屬級巖石?;?guī)r,灰黑色,中層狀,強風化,層面具水蝕痕跡及黃、褐色銹染,層理發(fā)育。變質(zhì)石英雜砂巖,褐黃、灰褐色,灰色、淺青灰色,碎塊狀,風化強烈,水蝕現(xiàn)象重,節(jié)理較發(fā)育。粉砂質(zhì)絹云母板巖,灰色,深灰色,中厚層狀,弱風化層,水蝕現(xiàn)象重,層理發(fā)育。隧道洞口位置及形式選擇 一.洞門位置選擇:一般應依據(jù)具體工點的地形、地質(zhì)、水文等條件,結(jié)合工程施工安全、環(huán)境保護要求、洞口相關工程加以全面研究,綜合比較其經(jīng)濟、技術(shù)上的合理性和安全性。同時注意在城鎮(zhèn)附近或與公路交叉的地段應與周圍景觀和交

4、叉方式相協(xié)調(diào)。1.根據(jù)地形條件選擇洞口位置:隧道進出口線路中線應力求與地形等高線相垂直。(以減少工程量,有利于施工)。當斜交角較大時,且?guī)r層整體性較好、無不良地質(zhì)現(xiàn)象時,可采用斜交進洞,松散地層中不宜采用斜交洞口。傍山隧道洞口,靠山一側(cè)邊坡較高時,看是否有塌方、落石病害發(fā)生,如有應早進洞或接長明洞;對塹坡外自然坡面的穩(wěn)定性要認真調(diào)查(必要時防護),特別注意洞口段的地層情況及覆蓋厚度(是否受偏壓)。防止坍頂和破壞山體的穩(wěn)定。在漫坡地形選擇洞口時,考慮洞外路基填、挖方情況,排水條件、有利于快速施工條件。結(jié)合少占農(nóng)田,改土造田等要求。隧道位于城鎮(zhèn)、風景區(qū)附近時,盡量少做長拉溝進洞,可適當延長明洞為宜

5、。橋隧緊接,應考慮洞口與橋跨布局,結(jié)構(gòu)處理的整體性,不能忽視橋隧工程施工相互干擾的因素。2.根據(jù)地質(zhì)條件選定洞口位置:洞口位置應選擇在坡面穩(wěn)定、地質(zhì)條件較好、無不良地質(zhì)現(xiàn)象處。不應在山體不穩(wěn)或有明顯偏壓、滑坡、崩坍、松散堆積體、泥石流溝等地段進洞。當巖層傾斜,層理、片理結(jié)合很差或存在軟弱結(jié)構(gòu)面時,不宜大挖,避免斬斷巖腳,以防止順層滑動或塌方。宜盡量早進洞或設明洞引進。不能避開堆積層進洞時(不宜采用清方的辦法縮短洞口)必要時接長明洞。黃土地區(qū)(干燥無水、密實、穩(wěn)定的老黃土時)可按一定的挖深進洞,有水或新黃土則不宜大挖。洞口應避開沖溝,防止坡面沖蝕產(chǎn)生泥石流。洞口為軟巖或軟硬巖互層時,應適當降低邊

6、仰坡高度,以減少風化暴露面,同時對軟巖坡面可作適當?shù)姆雷o。二.洞門形式的選擇:洞門形式的選擇應適應地形、地質(zhì)的需要,同時考慮施工方法和施工需要。 一般地形等高線與線路中線斜交角度在45 65之間,地面橫坡較陡,地質(zhì)條件好,無落石掉塊現(xiàn)象時,可選擇斜交洞門;當斜交角度大于65時,地面橫坡較陡,或一側(cè)地形凸出,可考慮用臺階洞門;當斜交角度小于45時,地面橫坡較陡,邊仰坡刷方較高,有落石掉塊掉塊威脅運營安全時,考慮接長明洞。三、洞門確定:進口確定:從縱斷面圖上看出洞口接近巖腳,土層穩(wěn)定性差,圍巖易坍塌,故采用帶耳墻翼墻式洞門。從本隧道進口地形平面圖可見地形等高線與線路中心斜交角大于65,地面橫坡較陡

7、,邊仰坡刷方較高,在進口位置選擇上主要考慮邊仰坡穩(wěn)定及土石方量大小,從縱斷面圖和橫斷面圖上選擇了三個隧道洞口。位置如圖:圖(31) 圖(32)從圖中可見無論從開挖量大小還是從邊仰坡穩(wěn)定考慮,同時為考慮遵循“早進洞”原則、減小隧道長度及經(jīng)濟問題,故進口位置選擇在DK240+716里程處。出口確定:從隧道地質(zhì)圖上看出出口基巖裸露,形成陡壁。坡面及巖頂穩(wěn)定,隧道成洞掛口條件好,所以可直接貼壁進洞,可采用端墻式洞門。故出口位置選擇在DK242+811里程處。圖(3-3)圖(3-4)第三章 隧道洞門設計及強度、穩(wěn)定性檢算洞門設計:進洞口采用一般隧道門,該處土層穩(wěn)定性差,圍巖易坍塌,故可采用帶耳墻翼墻式洞

8、門。出洞口基巖裸露,形成陡壁。坡面及巖頂穩(wěn)定,隧道成洞掛口條件好,所以可直接貼壁進洞,可采用端墻式洞門。二、 洞門穩(wěn)定性及強度檢算:(一)、進口洞門的檢算:進口采用帶耳墻翼墻式洞門,見下圖圖(41)檢算翼墻時取洞門端墻前之翼墻寬1m的條帶“,按擋土墻檢算偏心、強度及穩(wěn)定性。檢算端墻時取最不利部分“作為檢算條帶,檢算其截面偏心和強度。檢算端墻與翼墻共同作用部分“的滑動穩(wěn)定性。檢算條帶“”圖(41)1、壓力的計算(1)各項物理學指標f=0.6 (2)土壓力系數(shù)的計算: (3)土壓力的計算:穩(wěn)定性及強度的檢算:傾覆穩(wěn)定的驗算: 滿足傾覆穩(wěn)定的要求?;瑒臃€(wěn)定的驗算: 滿足滑動穩(wěn)定的要求。(3)合力的偏

9、心距的驗算:滿足基底合力的偏心距。(4)基底壓應力的驗算: 滿足基底壓應力的要求。檢算條帶“”土壓力的計算:由以上計算知: 2 墻身截面偏心的驗算:偏心距滿足墻身截面偏心的要求。應力因為出現(xiàn)負值,故尚因檢算不考慮圬工承受拉力時受壓區(qū)應力重分布的最大壓應力。通過應力從分布,受壓區(qū)的最大壓應力滿足墻身截面強度的要求。檢算條帶“”1 土壓力的計算 見下圖: 圖(44)由以上計算知 =136.01+147.49=283.52滑動穩(wěn)定的驗算: 滿足滑動穩(wěn)定的要求。綜合以上檢算結(jié)果,翼墻、端墻均滿足規(guī)范要求,故該設計合理。(二)出口洞門的檢算: 出口為端墻式洞門,見下圖:圖(4-1) 檢算條帶“”(取1m

10、進行檢算)1、土壓力計算:理學指標如下: =25 f=0.6 ( 2) 土壓力系數(shù)()的計算:(3) 土壓力的計算:=10.17 =69.05=546.2(KN)端墻的重心對墻趾的距離為X=0.8752、穩(wěn)定性及強度的檢算:(1)、傾覆穩(wěn)定的驗算:=477.9.滿足傾覆穩(wěn)定的要求。(2)、滑動穩(wěn)定的驗算:滿足滑動穩(wěn)定的要求。(3)、基底合力偏心距驗算:滿足基底偏心距的要求。(4)、基底壓應力驗算: 滿足基底壓應力的要求。 第四章 內(nèi)力計算及配筋一、內(nèi)力計算:已知:坑道寬度B=11.38m 圍巖壓力增減率i=0.1寬度影響系數(shù)圍=1+i(B-5) =1+0.1(11.38-5)=1.6381、計

11、算各類圍巖水平壓力和豎向壓力根據(jù)公路隧道設計規(guī)范第條規(guī)定:q=0.45類圍巖: =17 q=0.452171.638=400.98 e=1.0q=400.98類圍巖: =18 q=0.45181.638=212.28 e=0.5q=106.14 類圍巖: =20 q=0.45201.638=117.94 e=0.3q=35.382、計算埋深 類圍巖: 類圍巖: 類圍巖:以上式中為荷載等效高度 , 為深淺埋隧道深度。3、計算過程:類圍巖: 為超淺埋 則 類圍巖:6.67H79.82當 時 為超淺埋 此時 則 . 為淺埋此時 當H為時, 當H為=11.79m時, 當29.47H79.82時 為深埋

12、此時 q=212.82 e=106.14類圍巖: 79.82H81.7 為深埋 此時 q=117.94 e=35.38根據(jù)以上的計算得出以下的荷載:圍巖類別埋深類型荷載類型數(shù)值類圍巖超淺埋113.3962.56類圍巖超淺埋212.2263.25淺埋q359.21148.53192.53深埋q212.28106.14類圍巖深埋117.9435.38內(nèi)力計算及結(jié)果:1基本原理: 隧道支護結(jié)構(gòu)在承受圍巖所施加的主動壓力作用時將發(fā)生彈性變形,由于隧道支護結(jié)構(gòu)周圍有圍巖存在,因此,它的這種彈性變形將受到圍巖的約束作用,這種約束作用稱為彈性抗力,它的大小與地層性質(zhì)和隧道支護結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關. 該原理的基本假定

13、:隧道支護結(jié)構(gòu)是放置在彈性地基上的梁,梁在地層壓力作用下將產(chǎn)生向地基方向的變形,地基將給梁以反作用力(即彈性抗力),t彈性抗力的大小和分布形式可根據(jù)不同的假定來得到,在本設計中,我們采用局部變形理論(即溫克爾假定):認為地基可以看成由無限多個各自孤立的彈簧構(gòu)成,梁放在彈簧上,地基的沉降即相當彈簧壓縮,彈簧常數(shù)即相當于彈性壓縮系數(shù),通過這一假定后,可以計算出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,并進行截面設計.本設計的結(jié)構(gòu)計算采用ANSYS 結(jié)構(gòu)有限元進行分析計算: 本設計中拱圈梁單元采用Beam3,圍巖抗力采用桿單元link1,荷載方面是把上面的計算荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點荷載進行加載計算。 注意:為了使模型地計算結(jié)果盡可能的與

14、實際情況的結(jié)果相近,用桿單元模擬圍巖抗力時要注意桿單元是只能受壓,是不能受拉的;因此,在模型建立和計算時要把受拉的桿單元全部去掉,最后的結(jié)果是桿單元是全受壓的。同時要盡可能使模型的約束情況與結(jié)構(gòu)的實際情況相近,通過多次優(yōu)化使得計算結(jié)果與結(jié)構(gòu)實際受力相近。 利用Ansys有限元分析結(jié)果圖主要有:彎矩圖、軸力圖。2各類圍巖內(nèi)力計算過程:(1).進洞口 類圍巖:超淺埋 q=113.39 e=62.59 對i節(jié)點有: =-31.3 =-56.7對j節(jié)點 =-31.3 =-56.7通過ANSYS計算得出以下的結(jié)果:截面彎矩圖:截面軸力圖:(2).出洞口 類圍巖: (1).超淺埋 對i節(jié)點有: =-24.

15、6 =-73.8對j節(jié)點 =-28.6 =-92.3(2).淺埋此時 對i節(jié)點有: =-80.87 =-179.61對j節(jié)點 =-89.67 =-179.61(3).深埋 q=212.28 e=106.14對i節(jié)點有: =-53.07 =-106.14對j節(jié)點 =-53.07 =-106.14通過ANSYS計算得出以下的結(jié)果:截面彎矩圖: 截面軸力圖:(3).洞身 類圍巖:深埋 q=117.94 e=35.38對i節(jié)點有: =-17.69 =-58.97對j節(jié)點 =-17.69 =-58.97通過ANSYS計算得出以下的結(jié)果:截面彎矩圖:截面軸力圖:截面輸出數(shù)據(jù): * POST1 ELEMEN

16、T TABLE LISTING * STAT CURRENT CURRENT CURRENT CURRENT ELEM SMIS6 SMIS12 SMIS1 SMIS7 1 -0.24379E+06 -44545. -0.83568E+06-0.82644E+06 2 -44545. 73228. -0.78719E+06-0.77765E+06 3 73228. 0.10472E+06-0.75828E+06-0.74859E+06 4 0.10472E+06 -562.95 -0.75038E+06-0.74068E+06 5 -562.95 -72997. -0.75309E+06-0.

17、74352E+06 6 -72997. -0.11551E+06-0.74652E+06-0.73722E+06 7 -0.11551E+06-0.13118E+06-0.73160E+06-0.72271E+06 8 -0.13118E+06-0.12419E+06-0.70979E+06-0.70144E+06 9 -0.12419E+06 -99496. -0.68287E+06-0.67519E+06 10 -99496. -62596. -0.65285E+06-0.64594E+06 11 -62596. -19160. -0.62184E+06-0.61581E+06 12 -1

18、9160. 25297. -0.59195E+06-0.58690E+06 13 25297. 65742. -0.56519E+06-0.56118E+06 14 65742. 97912. -0.54329E+06-0.54038E+06 15 97912. 0.11857E+06-0.52766E+06-0.52590E+06 16 0.11857E+06 0.12569E+06-0.51929E+06-0.51870E+06 17 0.12569E+06 0.11861E+06-0.51870E+06-0.51929E+06 18 0.11861E+06 97983. -0.52589

19、E+06-0.52765E+06 19 97983. 65849. -0.54037E+06-0.54328E+06 20 65849. 25437. -0.56116E+06-0.56517E+06 21 25437. -18990. -0.58687E+06-0.59192E+06 22 -18990. -62398. -0.61578E+06-0.62180E+06 23 -62398. -99271. -0.64591E+06-0.65281E+06 24 -99271. -0.12394E+06-0.67515E+06-0.68283E+06 25 -0.12394E+06-0.13

20、092E+06-0.70140E+06-0.70974E+06 26 -0.13092E+06-0.11523E+06-0.72266E+06-0.73155E+06 27 -0.11523E+06 -72707. -0.73716E+06-0.74646E+06 28 -72707. -266.49 -0.74347E+06-0.75304E+06 29 -266.49 0.10502E+06-0.74062E+06-0.75033E+06 30 0.10502E+06 75413. -0.74836E+06-0.75805E+06 31 75413. -40927. -0.77712E+0

21、6-0.78666E+06 32 -40927. -0.24354E+06-0.82608E+06-0.83533E+06 33 -0.24354E+06 0.10289E+06-0.77370E+06-0.77523E+06 34 0.10289E+06 0.14331E+06-0.77458E+06-0.77591E+06 35 0.14331E+06 87924. -0.78137E+06-0.78249E+06 36 87924. 39748. -0.78863E+06-0.78955E+06 37 39748. 8380.5 -0.79441E+06-0.79513E+06 38 8

22、380.5 -6016.3 -0.79854E+06-0.79905E+06 39 -6016.3 -7373.9 -0.80108E+06-0.80138E+06 40 -7373.9 -6763.7 -0.80227E+06-0.80237E+06 41 -6763.7 -7660.4 -0.87466E+06-0.87456E+06 * POST1 ELEMENT TABLE LISTING * STAT CURRENT CURRENT CURRENT CURRENT ELEM SMIS6 SMIS12 SMIS1 SMIS7 42 -7660.4 -6438.1 -0.87368E+0

23、6-0.87337E+06 43 -6438.1 7401.3 -0.87136E+06-0.87085E+06 44 7401.3 39223. -0.86744E+06-0.86672E+06 45 39223. 88864. -0.86183E+06-0.86091E+06 46 88864. 0.14690E+06-0.85470E+06-0.85357E+06 47 0.14690E+06 0.11045E+06-0.84801E+06-0.84667E+06 48 0.11045E+06-0.24379E+06-0.75249E+06-0.75096E+06 MINIMUM VAL

24、UES ELEM 1 48 41 41 VALUE -0.24379E+06-0.24379E+06-0.87466E+06-0.87456E+06 MAXIMUM VALUES ELEM 47 46 17 16 VALUE 0.14690E+06 0.14690E+06-0.51870E+06-0.51870E+06截面輸出數(shù)據(jù): * POST1 ELEMENT TABLE LISTING * STAT CURRENT CURRENT CURRENT CURRENT ELEM SMIS6 SMIS12 SMIS1 SMIS7 1 -0.69239E+06-0.12096E+06-0.2384

25、0E+07-0.23748E+07 2 -0.12096E+06 0.19758E+06-0.22669E+07-0.22574E+07 3 0.19758E+06 0.26483E+06-0.22074E+07-0.21977E+07 4 0.26483E+06 -36836. -0.22037E+07-0.21940E+07 5 -36836. -0.23036E+06-0.22246E+07-0.22151E+07 6 -0.23036E+06-0.32254E+06-0.22120E+07-0.22027E+07 7 -0.32254E+06-0.32217E+06-0.21685E+

26、07-0.21597E+07 8 -0.32217E+06-0.24222E+06-0.20990E+07-0.20907E+07 9 -0.24222E+06-0.22005E+06-0.20205E+07-0.20128E+07 10 -0.22005E+06-0.15124E+06-0.19397E+07-0.19328E+07 11 -0.15124E+06 -53537. -0.18526E+07-0.18466E+07 12 -53537. 55454. -0.17663E+07-0.17612E+07 13 55454. 0.15944E+06-0.16877E+07-0.168

27、37E+07 14 0.15944E+06 0.24451E+06-0.16228E+07-0.16199E+07 15 0.24451E+06 0.29999E+06-0.15764E+07-0.15746E+07 16 0.29999E+06 0.31924E+06-0.15520E+07-0.15514E+07 17 0.31924E+06 0.29998E+06-0.15514E+07-0.15520E+07 18 0.29998E+06 0.24447E+06-0.15746E+07-0.15764E+07 19 0.24447E+06 0.15940E+06-0.16199E+07

28、-0.16228E+07 20 0.15940E+06 55392. -0.16837E+07-0.16877E+07 21 55392. -53612. -0.17613E+07-0.17663E+07 22 -53612. -0.15133E+06-0.18466E+07-0.18526E+07 23 -0.15133E+06-0.22015E+06-0.19328E+07-0.19397E+07 24 -0.22015E+06-0.24233E+06-0.20128E+07-0.20205E+07 25 -0.24233E+06-0.32218E+06-0.20907E+07-0.209

29、90E+07 26 -0.32218E+06-0.32245E+06-0.21596E+07-0.21685E+07 27 -0.32245E+06-0.23017E+06-0.22026E+07-0.22119E+07 28 -0.23017E+06 -36549. -0.22150E+07-0.22246E+07 29 -36549. 0.26521E+06-0.21940E+07-0.22037E+07 30 0.26521E+06 0.19896E+06-0.21975E+07-0.22072E+07 31 0.19896E+06-0.11842E+06-0.22570E+07-0.2

30、2665E+07 32 -0.11842E+06-0.69491E+06-0.23765E+07-0.23857E+07 33 -0.69491E+06 0.28948E+06-0.21679E+07-0.21694E+07 34 0.28948E+06 0.40219E+06-0.21661E+07-0.21674E+07 35 0.40219E+06 0.24608E+06-0.21816E+07-0.21827E+07 36 0.24608E+06 0.12234E+06-0.21988E+07-0.21997E+07 37 0.12234E+06 34878. -0.22123E+07

31、-0.22130E+07 38 34878. -15914. -0.22222E+07-0.22227E+07 39 -15914. -29759. -0.22284E+07-0.22287E+07 40 -29759. -29755. -0.22312E+07-0.22313E+07 41 -29755. -29871. -0.22564E+07-0.22562E+07 * POST1 ELEMENT TABLE LISTING * STAT CURRENT CURRENT CURRENT CURRENT ELEM SMIS6 SMIS12 SMIS1 SMIS7 42 -29871. -1

32、6411. -0.22538E+07-0.22535E+07 43 -16411. 34346. -0.22478E+07-0.22473E+07 44 34346. 0.12212E+06-0.22381E+07-0.22374E+07 45 0.12212E+06 0.24653E+06-0.22248E+07-0.22238E+07 46 0.24653E+06 0.40335E+06-0.22078E+07-0.22066E+07 47 0.40335E+06 0.29154E+06-0.21924E+07-0.21911E+07 48 0.29154E+06-0.69239E+06-

33、0.21967E+07-0.21951E+07 MINIMUM VALUES ELEM 33 32 1 32 VALUE -0.69491E+06-0.69491E+06-0.23840E+07-0.23857E+07 MAXIMUM VALUES ELEM 47 46 17 16 VALUE 0.40335E+06 0.40335E+06-0.15514E+07-0.15514E+07截面輸出數(shù)據(jù): * POST1 ELEMENT TABLE LISTING * STAT CURRENT CURRENT CURRENT CURRENT ELEM SMIS6 SMIS12 SMIS1 SMIS

34、7 1 -0.26776E+06 -76703. -0.90888E+06-0.89964E+06 2 -76703. 17056. -0.86771E+06-0.85817E+06 3 17056. 46884. -0.84360E+06-0.83391E+06 4 46884. 48964. -0.82596E+06-0.81626E+06 5 48964. 24846. -0.81209E+06-0.80252E+06 6 24846. -63138. -0.80053E+06-0.79123E+06 7 -63138. -0.10972E+06-0.78580E+06-0.77691E

35、+06 8 -0.10972E+06-0.12046E+06-0.75992E+06-0.75157E+06 9 -0.12046E+06-0.11186E+06-0.72634E+06-0.71866E+06 10 -0.11186E+06 -82028. -0.68805E+06-0.68114E+06 11 -82028. -39035. -0.64729E+06-0.64127E+06 12 -39035. 9161.6 -0.60726E+06-0.60221E+06 13 9161.6 55242. -0.57096E+06-0.56695E+06 14 55242. 92971.

36、 -0.54104E+06-0.53813E+06 15 92971. 0.11759E+06-0.51963E+06-0.51786E+06 16 0.11759E+06 0.12614E+06-0.50823E+06-0.50764E+06 17 0.12614E+06 0.11759E+06-0.50764E+06-0.50823E+06 18 0.11759E+06 92970. -0.51786E+06-0.51963E+06 19 92970. 55241. -0.53813E+06-0.54104E+06 20 55241. 9161.1 -0.56695E+06-0.57096

37、E+06 21 9161.1 -39036. -0.60221E+06-0.60726E+06 22 -39036. -82028. -0.64127E+06-0.64729E+06 23 -82028. -0.11186E+06-0.68114E+06-0.68805E+06 24 -0.11186E+06-0.12046E+06-0.71866E+06-0.72634E+06 25 -0.12046E+06-0.10973E+06-0.75157E+06-0.75992E+06 26 -0.10973E+06 -63156. -0.77692E+06-0.78580E+06 27 -631

38、56. 24820. -0.79123E+06-0.80053E+06 28 24820. 48967. -0.80252E+06-0.81209E+06 29 48967. 47000. -0.81625E+06-0.82595E+06 30 47000. 17399. -0.83387E+06-0.84356E+06 31 17399. -76125. -0.85809E+06-0.86763E+06 32 -76125. -0.26830E+06-0.90001E+06-0.90925E+06 33 -0.26830E+06 0.11429E+06-0.80552E+06-0.80705

39、E+06 34 0.11429E+06 0.15831E+06-0.80309E+06-0.80442E+06 35 0.15831E+06 97002. -0.80765E+06-0.80878E+06 36 97002. 45001. -0.81319E+06-0.81412E+06 37 45001. 10227. -0.81759E+06-0.81831E+06 38 10227. -7211.6 -0.82069E+06-0.82120E+06 39 -7211.6 -9145.7 -0.82253E+06-0.82284E+06 40 -9145.7 -8383.4 -0.8233

40、5E+06-0.82345E+06 41 -8383.4 -9163.9 -0.82895E+06-0.82884E+06 * POST1 ELEMENT TABLE LISTING * STAT CURRENT CURRENT CURRENT CURRENT ELEM SMIS6 SMIS12 SMIS1 SMIS7 42 -9163.9 -7237.3 -0.82833E+06-0.82802E+06 43 -7237.3 10157. -0.82670E+06-0.82618E+06 44 10157. 44965. -0.82380E+06-0.82308E+06 45 44965.

41、97075. -0.81961E+06-0.81869E+06 46 97075. 0.15854E+06-0.81427E+06-0.81314E+06 47 0.15854E+06 0.11473E+06-0.80990E+06-0.80857E+06 48 0.11473E+06-0.26776E+06-0.81301E+06-0.81147E+06 MINIMUM VALUES ELEM 33 32 1 32 VALUE -0.26830E+06-0.26830E+06-0.90888E+06-0.90925E+06 MAXIMUM VALUES ELEM 47 46 17 16 VA

42、LUE 0.15854E+06 0.15854E+06-0.50764E+06-0.50764E+06 配筋及安全評價(一)類配筋及評價:類襯砌配筋(主筋)及檢算根據(jù)內(nèi)力圖可得:最大正彎矩為M=146893Nm;軸力為N=835113N。最大負彎矩為 M=-243793Nm;軸力為N=795561N; = 1 * CHINESENUM3 一、配筋計算 1結(jié)構(gòu)承受最大正彎矩的配筋計算:矩形截面的配筋計算:M=146893Nm N=835113Nb=1000mm h=600mm = 1 * GB2 、初始偏心距e0: ;所以不考慮附加偏心矩的影響,;此時的初始偏心矩為:;根據(jù)所取的計算模型,因為所

43、以取偏心矩增大系數(shù); = 2 * GB2 、配筋計算:由 = 1 * GB2 的計算可知:偏心距:;大小偏心距的判別: 按公路隧道設計規(guī)范(JTJ02690)有: 所以按大偏心計算。設縱向受拉鋼筋的面積為As(離軸力N比較近);離軸力比較遠的鋼筋面積為As;都采用Q235;根據(jù)平衡方程得: ; ; 公式中:; 為充分發(fā)揮混凝土的受壓特點補充如下方程:0.614;聯(lián)解以上方程得: 式中: ; ; 0顯然有: 但根據(jù)規(guī)范要求,C30以下的鋼筋混凝土的配筋不得小于規(guī)定得最小配筋(構(gòu)造配筋)。所以,此處按構(gòu)造配筋:取:4 1256; 非少筋。非超筋。滿足要求!2結(jié)構(gòu)承受最大負彎矩的配筋計算混凝土C20

44、,偏心受壓,Q235鋼材 Mmax-243793N/m;N=795561N = 1 * GB2 、初始偏心距e0: ;所以不考慮附加偏心矩的影響,;此時的初始偏心矩為:;根據(jù)所取的計算模型,因為所以取偏心矩增大系數(shù); = 2 * GB2 、配筋計算:由 = 1 * GB2 的計算可知:偏心距:;大小偏心距的判別: 按公路隧道設計規(guī)范(JTJ02690)有: 所以按大偏心計算。設縱向受拉鋼筋的面積為As(離軸力N比較近);離軸力比較遠的鋼筋面積為As;都采用Q235;根據(jù)平衡方程得: ; ; 公式中:; 為充分發(fā)揮混凝土的受壓特點補充如下方程:0.614;聯(lián)解以上方程得: 式中: ; ; 0顯然

45、有: 但根據(jù)規(guī)范要求,C30以下的鋼筋混凝土的配筋不得小于規(guī)定得最小配筋(構(gòu)造配筋)。所以,此處按構(gòu)造配筋:?。? 1256; 非少筋。非超筋。滿足要求!二類襯砌安全性評價:1、抗拉檢算:最大正彎矩和最大負彎矩都是屬于大偏心,由于,不需要檢算抗壓強度,只要檢算抗拉強度和裂縫。根據(jù)隧道設計規(guī)范(JTJ026-90)的規(guī)定:隧道襯砌大偏心受壓混凝土構(gòu)件,在最后的檢算主要是受拉裂縫的檢算,主要裂縫檢算合格,就可以不驗算此項。2裂縫驗算:(1)、最大正彎矩裂縫檢算因為:所以不需要進行裂縫驗算。(2)、最大負彎矩裂縫檢算因為:所以不需要進行裂縫驗算。3截面強度檢算根據(jù)公路隧道設計規(guī)范(JTJ026-90

46、)的有關規(guī)定:鋼筋混凝土矩形截面的大偏心構(gòu)件(),其截面強度檢算應按照以下公式進行:其中:K安全系數(shù),按規(guī)范有關規(guī)定采用;混凝土彎曲抗壓極限強度;鋼筋的抗拉或抗壓計算強度;受拉和受壓區(qū)鋼筋的截面面積;在本設計中,以上參數(shù)的取值為:(1)、最大正彎矩K2.4,21.0MPa, =520MPa,b=1000mm, x=76mm;代入計算有:左邊2004271.2N;右邊2261000N;顯然左邊右邊滿足要求?。?)、最大負彎矩相關參數(shù)如下:K2.4,21.0MPa, =520MPa,b=1000mm , x=72m帶入計算有:左邊=1909346.4N右邊=2156000N顯然左邊右邊滿足要求!故

47、:對于本設計的襯砌配筋就按以上計算的選取?。ǘ╊惻浣罴霸u價:類襯砌配筋(主筋)及檢算根據(jù)內(nèi)力圖可得:最大正彎矩為M403350Nm;軸力為N=2290000N。最大負彎矩為 M=-694908Nm;軸力為N=2390000N; = 1 * CHINESENUM3 一、配筋計算 1結(jié)構(gòu)承受最大正彎矩的配筋計算:矩形截面的配筋計算:M=403350Nm N=2290000Nb=1000mm h=600mm = 1 * GB2 、初始偏心距e0: ;所以不考慮附加偏心矩的影響,;此時的初始偏心矩為:;根據(jù)所取的計算模型,因為所以取偏心矩增大系數(shù); = 2 * GB2 、配筋計算:由 = 1 * G

48、B2 的計算可知:偏心距:;大小偏心距的判別: 按公路隧道設計規(guī)范(JTJ02690)有: 所以按大偏心計算。設縱向受拉鋼筋的面積為As(離軸力N比較近);離軸力比較遠的鋼筋面積為As;都采用Q235;根據(jù)平衡方程得: ; ; 公式中:; 為充分發(fā)揮混凝土的受壓特點補充如下方程:0.614;聯(lián)解以上方程得: 式中: ; ; 0顯然有: 但根據(jù)規(guī)范要求,C30以下的鋼筋混凝土的配筋不得小于規(guī)定得最小配筋(構(gòu)造配筋)。所以,此處按構(gòu)造配筋:取:4 1256; 非少筋。非超筋。滿足要求!2結(jié)構(gòu)承受最大負彎矩的配筋計算混凝土C20,偏心受壓,Q235鋼材 Mmax-694908N/m;N=239000

49、0N = 1 * GB2 、初始偏心距e0: ;所以不考慮附加偏心矩的影響,;此時的初始偏心矩為:;根據(jù)所取的計算模型,因為所以取偏心矩增大系數(shù); = 2 * GB2 、配筋計算:由 = 1 * GB2 的計算可知:偏心距:;大小偏心距的判別: 按公路隧道設計規(guī)范(JTJ02690)有: 所以按大偏心計算。設縱向受拉鋼筋的面積為As(離軸力N比較近);離軸力比較遠的鋼筋面積為As;都采用Q235;根據(jù)平衡方程得: ; ; 公式中:; 為充分發(fā)揮混凝土的受壓特點補充如下方程:0.614;聯(lián)解以上方程得: 式中: ; ; 0顯然有: 但根據(jù)規(guī)范要求,C30以下的鋼筋混凝土的配筋不得小于規(guī)定得最小配

50、筋(構(gòu)造配筋)。所以,此處按構(gòu)造配筋:取:4 1256; 非少筋。非超筋。滿足要求!二類襯砌安全性評價:1、抗拉檢算:最大正彎矩和最大負彎矩都是屬于大偏心,由于,不需要檢算抗壓強度,只要檢算抗拉強度和裂縫。根據(jù)隧道設計規(guī)范(JTJ026-90)的規(guī)定:隧道襯砌大偏心受壓混凝土構(gòu)件,在最后的檢算主要是受拉裂縫的檢算,主要裂縫檢算合格,就可以不驗算此項。2、裂縫驗算:(1)、最大正彎矩裂縫檢算因為:所以不需要進行裂縫驗算。(2)、最大負彎矩裂縫檢算因為:所以不需要進行裂縫驗算。3、截面強度檢算根據(jù)公路隧道設計規(guī)范(JTJ026-90)的有關規(guī)定:鋼筋混凝土矩形截面的大偏心構(gòu)件(),其截面強度檢算應

51、按照以下公式進行:其中:K安全系數(shù),按規(guī)范有關規(guī)定采用;混凝土彎曲抗壓極限強度;鋼筋的抗拉或抗壓計算強度;受拉和受壓區(qū)鋼筋的截面面積;在本設計中,以上參數(shù)的取值為:(1)、最大正彎矩K2.4,21.0MPa, =520MPa,b=1000mm, x=208mm;代入計算有:左邊5496000N;右邊5612000N;顯然左邊右邊滿足要求?。?)、最大負彎矩相關參數(shù)如下:K2.4,21.0MPa, =520MPa,b=1000mm , x=217m帶入計算有:左邊=5736000N右邊=5925000N顯然左邊右邊滿足要求!故:對于本設計的襯砌配筋就按以上計算的選取?。ㄈ╊惻浣罴霸u價:類襯砌配

52、筋(主筋)及檢算:根據(jù)內(nèi)力圖知道:最大正彎矩為M15854Nm;軸力為N=775381N。最大負彎矩為 M=-2628Nm;軸力為N=909249N; = 1 * CHINESENUM3 一、配筋計算 1結(jié)構(gòu)承受最大正彎矩的配筋計算:矩形截面的配筋計算:M=15854Nm N=775381Nb=1000mm h=600mm = 1 * GB2 、初始偏心距e0: ;所以要考慮附加偏心矩的影響,故此時的初始偏心矩為:;根據(jù)所取的計算模型,因為所以取偏心矩增大系數(shù); = 2 * GB2 、配筋計算:大小偏心距的判別: 按公路隧道設計規(guī)范(JTJ02690)有: 所以按小偏心計算。此時離縱向力較遠的

53、一側(cè)鋼筋?。河捎贜=775381N故可不按離軸向力較遠一側(cè)混凝土先壓壞情況驗算面積選 為充分發(fā)揮混凝土的受壓特點補充如下方程:0.614; ?。? 1256; 非少筋。非超筋。滿足要求!2結(jié)構(gòu)承受最大負彎矩的配筋計算:矩形截面的配筋計算:M=-2628Nm N=909249Nb=1000mm h=600mm = 1 * GB2 、初始偏心距e0: ;所以要考慮附加偏心矩的影響,故此時的初始偏心矩為:;根據(jù)所取的計算模型,因為所以取偏心矩增大系數(shù); = 2 * GB2 、配筋計算:大小偏心距的判別: 按公路隧道設計規(guī)范(JTJ02690)有: 所以按小偏心計算。此時離縱向力較遠的一側(cè)鋼筋?。河捎?/p>

54、N=909249N故可不按離軸向力較遠一側(cè)混凝土先壓壞情況驗算面積選 為充分發(fā)揮混凝土的受壓特點補充如下方程:0.614; ?。? 1256; 非少筋。非超筋。滿足要求!以上是隧道襯砌的最大正彎矩和最大負彎矩的配筋計算,但對于一個就要承受最大正彎矩又要承受最大負彎矩的構(gòu)件來說,它的上緣筋就應該是其承受最大負彎矩時的受拉筋,同樣,它的下緣筋就應該是其承受最大正彎矩時的受拉筋。根據(jù)上面的計算可以得知:對于本設計襯砌的配筋應該是所取鋼筋也同樣是:420 非少筋。非超筋。驗算合格!二類襯砌安全性評價:1抗壓強度檢算:根據(jù)隧道設計規(guī)范(JTJ026-90)的規(guī)定:混凝土矩形截面軸心和偏心受壓構(gòu)件的抗壓強

55、度應按照以下公式進行:其中:混凝土的抗壓極限強度; K安全系數(shù); B截面寬度; H截面厚度; 構(gòu)件縱向彎曲系數(shù); 軸向力的偏心影響系數(shù);最大正彎矩是屬于大偏心,由于,不需要檢算抗壓強度,只要檢算抗拉強度和裂縫。最大正彎矩和最大負彎矩均屬于小偏心,需按下面方式檢算。(1)、最大正彎矩:K=2.0 N=775381N 所以有滿足要求。(2)、最大負彎矩:K=2.0 N=909249N 所以有滿足要求。故:對于本設計的襯砌配筋就按以上計算的選??!第五章 隧道施工組織設計概述1、隧道概述:本隧道設計是國道318線川藏公路海子山至竹巴籠段列衣隧道技術(shù)設計。本隧道起點里程為DK240+716,訖點里程為D

56、K242+811,全長2095m,位于直線上,隧道縱坡度為-3.0%。對島洞身通過主要巖性為在DK240+716至DK242+811處是上覆第四系崩坡積層(Q4c+dlm。此外,分布于德曲河一級階地的沖洪積(Q4al+pl) m;卵石土,淺灰、灰白色,濕,中密,厚7m。下伏基巖為三疊系上下統(tǒng)列衣組(T12L),絹云母板巖,灰、深灰色,薄層狀,層理、片理發(fā)育,水蝕現(xiàn)象重,具水蝕痕跡,屬級巖石。灰?guī)r,灰黑色,中層狀,強風化,層面具水蝕痕跡及黃、褐色銹染,層理發(fā)育。變質(zhì)石英雜砂巖,褐黃、灰褐色,灰色、淺青灰色,碎塊狀,風化強烈,水蝕現(xiàn)象重,節(jié)理較發(fā)育。粉砂質(zhì)絹云母板巖,灰色,深灰色,中厚層狀,弱風化

57、層,水蝕現(xiàn)象重,層理發(fā)育。、2、資料依據(jù):(1)施工期限,根據(jù)指導性施工組織安排本隧道施工的總期限。(2)設計和施工規(guī)范及有關技術(shù)原則。(3)初步設計(擴大初步設計)或技術(shù)設計以及施工調(diào)查資料。(4)概算定額或統(tǒng)計分析資料。3、施工準備工作: 施工準備工作應根據(jù)調(diào)查資料,對洞外相鄰工程、既有建筑及其他設施的拆遷作出施工安排;研究和分析施工地段交通運輸條件的利用程度,并對擬建施工運輸?shù)缆纷鞒霰冗x方案;根據(jù)洞口可供施工場地布置的條件提出分期用地、材料供應、供水和節(jié)約能源等方案;對施工中和運營后周圍環(huán)境的影響(污水、廢氣、噪聲等)提出必要的防治措施。 同時應考慮修建臨時運輸便道、輕型軌道,臨時房屋、臨時通信、給水、照明、附屬企業(yè)、料庫以及施工場地平整,材料機具配備運送,洞外天溝、側(cè)溝及場地排水,改移道路及拆遷

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