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第章东升山隧道明洞设计
第4章 东升山隧道明洞设计
4.1概述
明洞是用明挖法修建的隧道，是在露天的路堑地面上，或是在敞口的基坑内，先修筑结构物，然后再回填覆盖土石。如下图所示：
图4.1 明洞
它具有地面和地下建筑物的两重特点：1、2、4.1.1超浅埋与浅埋分界线确定
进口端围岩等级为Ⅳ级，坡长比较平缓，因此有长的超浅埋段。为了施工上的方便，考虑把超浅埋段设为明洞。
坍落拱高度按下式计算：
.
当埋深时，即为超浅埋4.1.2明洞长度确定
设洞口段m处埋深为，斜坡坡度°（取20°），路面纵坡为%，则4.2东升山隧道明洞结构
由于东升山山体沿路线对称分部，故东升山隧道的明洞拟采用拱式路堑对称式明洞，采用整体式衬砌设计，并加设仰拱明洞内轮廓线与暗洞内轮廓线一致。C25级混凝土直径25mmHRB335钢筋1964）。明洞边墙用5#浆砌石片回填，拱部用挖土回填，最低回填土不小于1.5m，填土坡度设为，以利于排水。明洞结构断面图如下：
图4.2 明洞结构断面图
4.3东升山隧道明洞衬砌内力计算
4.3.1基本资料
由《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）得知，明洞衬砌结构内力的计算方法采用荷载结构法。参数选取 回填土重度，浆砌片石重度 ，计算内摩擦角，弹性模量 ，。
4..2围岩压力计算
1、出于安全考虑，拱圈回填土石厚度采用最厚度最大值，2、为了简化计算，计算边墙底部侧压力当作边墙方向上的均布压4.3.3衬砌几何要素
计算图示如下所示：
图4.3 衬砌结构计算图示
1、2、3、1）与竖直轴的夹角
另一方面：
角度闭合差：
（2）接缝中心点坐标计算
4.3.4东升山隧道明洞衬砌内力计算思路简述
由于结构对称、荷载对称，取一半结构作为计算基本单元，拱顶截面内力只有：弯矩和轴力，即如下图所示：
图4.4 衬砌内力计算图示
衬砌任一截面最终内力值可利用叠加原理求得：
（41） 1、
图4.5 主动荷载作用下衬砌内力计算图示
主动荷载作用下的力法方程：
（4） （4） （4） （4） 2、
图4.6 单位抗力作用下衬砌内力计算图示
单位抗力作用下的力法方程：
（4） （4）（4）4.3.5计算位移
1、4.1 单位位移计算表
截面 积分系数1/3 0 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.5500 71.9424 0.0000 0.0000 71.9424 1 1 13.7460 0.2376 0.9714 1.4198 0.1711 0.5500 71.9424 12.3094 2.1061 98.6673 4 2 27.4919 0.4616 0.8871 2.7582 0.6747 0.5500 71.9424 48.5396 32.7496 201.7712 2 3 41.2379 0.6592 0.7520 3.9386 1.4819 0.5500 71.9424 106.6115 157.9876 443.1531 4 4 54.9839 0.8190 0.5738 4.8935 2.5465 0.5500 71.9424 183.2014 466.5225 904.8678 2 5 68.7292 0.9319 0.3628 5.5680 3.8075 0.5500 71.9424 273.9209 1042.9537 1662.7379 4 6 82.4758 0.9914 0.1309 5.9235 5.1926 0.5500 71.9424 373.5683 1939.7910 2758.8701 2 7 94.3866 0.9971 -0.0765 5.9502 6.6232 0.5500 71.9424 476.4892 3155.8833 4180.8042 4 8 104.1169 0.9698 -0.2439 5.7191 8.0420 0.5500 71.9424 578.5612 4652.
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