毕业设计之隧道洞门.docx

翠峰山洞门设计3.1洞门位置选择1、入口端根据隧道洞门处地形和岩性确定入口为（上行线K256+200,下行线K258+254）2、出口端根据隧道洞门处地形和岩性确定出口为(上行线K258+270,下行线K256+212)3.2洞门类型选择翠峰公路隧道为分离式单向行车双线隧道。洞口进出口皆为Ⅳ级围岩，围岩为强弱风化硅化板岩，裂隙较发育，岩体被切割成块石状，自然边坡都较为稳定，围岩地质状况都较好。洞门形式皆采用翼墙式洞门。3.3洞门构造要求（1）洞门仰坡坡脚至洞门墙背后的水平距离不小于1.5m，水沟沟底与衬砌拱顶外缘的高度不应小于1.0 m，洞门墙顶应高出仰坡脚0.5m以上。（2）洞门墙基基底埋入土质地基的深度不应小于1.0m，嵌入岩石地基的深度不应小于0.5m，墙基底埋设的深度应大于墙边各种沟、槽基础底埋设的深度。（3）松软地基上的基础，当地基强度不足时，可采用扩大，加固基础等措施。3.4洞门建筑材料选择洞门建筑材料的选择应该符合结构强度和耐久性的要求，同时满足抗冻、抗渗和抗侵蚀的需要。根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）的规定，洞门建筑材料选用如表3.1：表3.1洞门建筑材料材料种类工程部位混凝土钢筋混凝土片石混凝土砌体翼墙C25C30C20M15水泥砂浆砌片石、块石或混凝土砌块镶面顶帽C25C30—M15水泥砂浆粗料石洞口挡土墙C25C30C20M10水泥砂浆砌片石侧沟、截水沟C20——M7.5水泥砂浆砌片石护坡C20——M7.5水泥砂浆砌片石3.5洞门强度和稳定性验算该隧道翼墙式洞门采用等厚直墙，墙身微向后倾斜，斜度约为1:0.1，洞口仰坡坡脚至洞门墙背后的水平距离为2m，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底到衬砌拱顶外边缘的高度为2m，洞门墙顶高出仰坡坡脚0.8m，水沟底下填土夯实。洞门基底埋入土质地基的深度为1.5m。表3.1 洞门设计计算参数仰坡坡率计算摩擦角ψ重度γ/基底摩擦系数f基地控制压应力/MPa1:1.2545200.351.21.5洞门设计参数见表3.1，洞门材料选用C25混凝土，重度。3.5.1洞门验算图洞门为翼墙式洞门，翼墙厚度为1.7m，翼墙长度为6.5m，如图3.1图3.1 翼墙式洞门横断面图1、验算翼墙时取洞门端墙前之翼墙宽1延米处（条带Ⅰ宽1m），取其平均高度，按挡土墙验算其强度及稳定性，从而确定翼墙尺寸与截面厚度。2、验算洞门主墙受力最大的A部分与翼墙共同作用部分（条带Ⅱ宽1m）作为验算条带的滑动稳定性。3、验算端墙时取B部分（条带Ⅲ宽0.5m）作为验算条带，视其为基础落在衬砌顶上，而与A部分无联系的挡土墙检算其强度和稳定性，验算其强度和稳定性。3.5.2洞门土压力计算翼墙计算高度取距洞门前0.5m处高度H=8m，洞门后填土高度,翼墙厚度B=1.7m，洞门墙背距仰坡坡脚a=2m,由图的。1土压力计算（1）侧压力系数λ的计算已知：（3.21）式中：最危险破裂面与垂直面之间的夹角；围岩计算摩擦角；墙面倾角；地面坡角；代入得：=0.6526则：（3.22）式中：—墙背土体破裂角（°） b—洞门墙计算条带宽度，取b=1m—土压力计算模式不确定性系数，可取=0.6a—仰坡坡角到墙背的距离代入得：=0.2236（2）计算土压力：（3.23）土压力E：（3.24）式中：土压力，kN；围岩重度kN/洞门墙计算条带宽度，m，取1m；土压力计算模式不确定系数，取0.6。代入得：土压力E距墙角点距离：端墙自重G：根据初步拟定的端墙洞门，墙高为12m，厚2m；采用浆砌片石回填墙身，其重度为=23KN/ m。（3.25）式中：—自身重度 H—墙的高度 s—墙的厚度 b—洞门墙计算条带宽度代入数据得：2 稳定性及强度的检算（1）倾覆稳定性验算（3.26）式中：—竖直方向力作用在墙趾O点的力矩—水平方向作用力在墙趾O点的力矩代入数据得：满足倾覆稳定性要求。（2）滑动稳定性验算（3.27）式中：—土压力（KN）—端墙基底摩擦系数，取=0.40代入数据得：满足滑动稳定性要求。（3）合力的偏心距验算（3.28）代入数据得：满足基底合力偏心距。基底压应力验算对于满足基底压应力要求。5）墙身截面偏心验算合力距距形心距离C：因为σ出现负值，故尚因检算不考虑圬工承受拉力时受压区应力分布的最大压应力。通过应力从分布，受压区的最大压应力。满足墙身截面强度要求。3.6本章小结本章对洞门位置,类型，建筑材料进行选择并对洞门的强度及稳定性进行了验算。入口端上行线桩点K256+200,下行线桩点K258+261；出口端上行线桩点K258+252,下行线桩点K256+203。两端洞门形式均采用翼墙式洞门，根据规范要求对材料进行选择且最终满足强度及稳定性的要求。