隧道工程可设计算书.doc

一 .设计依据 本设计根据?公路工程技术标准?（JTG B01-2003)，?公路隧道设计规范?（JTG D70-2004)进行设计。 二.设计原始资料 公路等级：一级公路； 设计时速：60Km/h； 使用功能：道路双向两车道； 隧道结构设计标准 (设计使用年限：100年； (设计安全等级：一级； (结构防水等级：二级 三. 隧道衬砌结构计算 1.基本资料 某一级公路隧道，围岩级别为Ⅳ级，隧道围岩天然容重γ=25kN/m3，衬砌材料为C20混凝土，弹性模量Eh=2.6107kPa，重度γh=20kN/m3。 2.荷载确定 (1)围岩竖向均布压力 hq=q/γ=0.45×2s-1ω （3-1） 式中：s—围岩级别，此处s=4； γ—围岩重度，此处γ=25kN/m3 ω—跨度影响系数， ω=1+i（B-5），洞跨度B=11.600 , B=5～15m时，i=0.1，此处ω=1+0.1（11.6-5）=1.66。 所以有 hq=q/γ=0.45×24-1×1.66=5.98m 围岩竖向均布压力: （2）围岩水平均布压力 侧向压力e，按均布考虑是，γ其值为 e= 0.25q=0.25149.4=37.35kPa 2·衬砌几何尺寸 内轮廓线半径r1=5.14m，r2=7.64m； 内径r1、r2所画圆曲线与竖直轴的夹角φ1=900，φ2=1050； 采用等截面衬砌，衬砌厚度d=0.6m； 外轮廓半径 R1=r1+d=5.14+0.60=5.74m R2=r2+d=7.64+0.60=8.24m 拱轴线半径 =r1+0.5d=5.14+0.30=5.44m =r2+0.5d=7.64+0.30=7.94m 拱轴线各段圆弧中心角 =900 =150 三.计算位移 1.单位位移 （1）半拱线长度S及分段轴长△S 分段轴线长度 S1=π=m （3－1） π=m （3－2） 半拱轴线长度为 S=S1+S2=8.541+2.078=10.619m 将半拱轴线等分为8段，每段轴线长为 △S= (2)与竖直轴夹角 = 另一方面， 角度闭合差 (3)接缝中心点坐标计算 单位位移计算表 表3-1 注：1.I—截面惯性矩，,b取单位长度。 2.不考虑轴力影响。 2.载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移 （1）每一楔块上的作用力: （3－4） 式中： . 水平压力 (3-5) 式中：hi—衬砌外缘相邻两截面之间的竖直投影长度，由图3-1量得。 作用在各楔块上的力均列入表3-2，各集中力均通过相应图形的形心。 外荷载位移计算表 表3-2