发布时间 : 星期一 文章南京工业大学交通学院拉西瓦水电站左岸低线公路隧道毕业设计 - 图文更新完毕开始阅读220afd24ee06eff9aef807da
南京工业大学本科生毕业设计
1.4拟定初步衬砌方案
根据本隧道地形、地质条件，参考以往类似条件下的成功工程，初步拟订本隧道采用新奥法原理进行设计、施工。在Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级围岩中统一采用Ⅲ级围岩的衬砌方案，其具体尺寸如图1-2所示：
图1-2 拟订衬砌方案图
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第二章 结构内力计算
第二章 结构内力计算
2.1 荷载结构法原理
深埋隧道中复合式衬砌的二次衬砌应采用荷载结构法计算。荷载结构法的设计原理认为，隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载，衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作用。计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力，然后按弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌的内力，并进行结构截面设计。采用荷载结构法计算隧道衬砌的内力和变形时，应通过考虑弹性抗力等体现围岩对衬砌变形的约束作用。弹性抗力的大小及分布，可根据衬砌在荷载作用下的变形、回填情况和围岩的变形性质等因素，采用局部变形理论，按下式确定： σ = k δ
2.2 荷载确定
2.2.1 计算垂直均布压力：
垂直均布压力计算式：(适于Ⅳ～Ⅵ级围岩中的深埋隧道)
q = 0.45 × 2
式中：s——围岩类别，Ⅳ级围岩s = 4
γ——围岩容重，典型洞段围岩容重γ= 26.9 kN?m-3
ω——跨度影响系数，ω= 1+i(B-5),B = 6.57×2+0.06×2 = 13.26
故ω= 1+0.1×(13.26-5)= 1.826
经计算：K1+115m段q = 176.83 kpa，水平均布压力e = 0.3q = 53.049 kpa
s-1
×γ×ω (式2-1)
2.2.2 划分浅埋和深埋隧道的分界：
浅埋和深埋隧道的分界：
Hp = (2～2.5)hq (式2-2)
式中：Hp ——浅埋隧道分界深度（m） hq ——荷载等效高度（m）
hq = q/γ = 176.83/26.9 = 6.57m
在矿山法施工条件下，Ⅳ级围岩取
Hp = 2.5 hq = 16.43m
经确定：三个典型围岩洞段都属于深埋隧道。
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2.3 衬砌要素
深埋围岩的弹性抗力系数K=28Gpa，衬砌材料采用C25混凝土，弹性模量分别为21Gpa、28Gpa，容重分别为24 kN·m-3、25 kN·m-3。
衬砌几何尺寸： 内轮廓线半径r=6.12m
外轮廓线半径R=6.12+0.45=6.57m 拱轴线半径：r1 =0.5×(6.12+6.57)=6.345m r2 =0.5×(8.62+9.07)=8.845m 轴线圆弧中心角： θ=101°30’
2.4计算断面
（Ⅳ级围岩中K1+115m段属于深埋隧道情况） 衬砌参数
底拱半径： 底拱半中心角： 底拱厚度： 侧墙高度： 侧墙厚度： 顶拱半径： 顶拱厚度： 围岩弹抗系数： 荷载参数
底部山岩压力： 侧向山岩压力： 顶部山岩压力：
176.830(kN/m) 53.050(kN/m) 176.830(kN/m)
20.000(kPa) 60.000(度) 25.000(kN/m3)
衬砌的弹性模量：
15.820(m) 19.000(度) 0.800(m) 1.200(m) 0.800(m) 6.520(m) 0.800(m) 28000.000(MPa)
28000.000(MN/m3)
顶拱灌浆压力： 顶拱灌浆压力作用范围角： 衬砌容重：
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第二章 结构内力计算
计算简图
图2-1 计算简图
计算结果
计算结论:经过5次计算,达到各点设定抗力条件和法向位移一致!
轴向力 剪力 弯矩 切向位移 法向位移 转角 围岩抗力 单侧纵筋 箍筋面积 抗剪验算 N Q M U V W As Av (kN) (kN) (kN.m) (mm) (mm) (度) (kPa) (mm^2) (mm^2)
底拱(从中心向左等分10段):
0 -1664.137 0.000 305.835 0.000 -2.436 0.000 0.0 1470.0 202.5 满足 1 -1665.489 27.053 298.734 0.041 -2.400 0.008 0.0 1470.0 202.5 满足 2 -1669.534 53.885 277.489 0.080 -2.295 0.015 0.0 1470.0 202.5 满足 3 -1676.249 80.278 242.273 0.115 -2.124 0.021 0.0 1470.0 202.5 满足 4 -1685.593 106.013 193.375 0.142 -1.897 0.027 0.0 1470.0 202.5 满足 5 -1697.509 130.877 131.195 0.161 -1.625 0.031 0.0 1470.0 202.5 满足 6 -1711.924 154.660 56.245 0.170 -1.322 0.033 0.0 1470.0 202.5 满足 7 -1728.751 177.160 -30.854 0.168 -1.007 0.034 0.0 1470.0 202.5 满足 8 -1747.885 198.180 -129.376 0.156 -0.699 0.032 0.0 1470.0 202.5 满足 9 -1769.211 217.530 -238.497 0.133 -0.421 0.027 0.0 1470.0 202.5 满足 10 -1792.596 235.031 -357.291 0.102 -0.200 0.020 0.0 1470.0 202.5 满足
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