山岭隧道结构设计结构设计

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1、山岭隧道结构设计结构设计第一章总则对某区间隧道进行结构检算，求出内力，并进行配筋计算。具体设计基本资料如下：1.1设计条件隧道拱顶埋深为5m；隧道围岩等级为III级，围岩重度为28kN/m3，围岩的内摩擦角φ=60º，似摩擦角φ*=68º，围岩侧压力系数取为0.3。；采用暗挖法施工，隧道断面型式为6心圆马蹄形结构。结构尺寸如图所示：图1隧道尺寸示意图341.2设计原则山岭地区的地下工程是包括铁路、公路、水工隧道和地下储库等位于山岭内部的地下建筑物。对于公路隧道而言，主体规划设计主要考虑4个方面的问题：（1）隧道（里面、平面）线型的选择，需要考虑地表条件、地层条件、地下水条件和既有临近建筑及设

2、施；（2）隧道施工对地层的影响，需要分析地层的变形、荷载和稳定性特征，还需要考虑地下水和地层的渗透性；（3）隧道断面、主体及附属结构形式的选择，需要考虑地层的变形和刚度、衬砌的变形和刚度，以及两者之间的相互作用；（4）隧道防水方案，选择全封闭方案、部分封闭部分排水方案或其他防排水方案。隧道施工方法的规划设计主要涉及3个方面的问题：（1）地层的开挖与出渣，需要考虑地层结构和岩石硬度的变化，还要计入地下水的作用；（2）地层稳定性的维持，需要考虑地层的自稳特征和站立时间，对注浆或冻结等地层处理方法的适应性；（3）地下水，包括流量与流向，流砂或管涌的可能性，以及处理方法。公路隧道结构设计应按照相关的

3、行业规范执行。如《建筑结构荷载规范》（GBJ50009-2001）、《人民防空工程设计规范》（GB50225-95）、《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）、《钢结构设计规范》（GBJ50017-2003）、《地下工程防水设计规范》（GB50108-2001）、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）等。34图2隧道位置示意图1.3设计标准隧道内部尺寸设计：结构净宽16.56m结构净高11.92m结构底板厚度5

4、50mm结构顶板厚度550mm结构侧板厚度550mm1.4设计依据《建筑结构荷载规范》（GBJ50009-2001）《人民防空工程设计规范》（GB50225-95）《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）34《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）《钢结构设计规范》（GBJ50017-2003）《地下工程防水设计规范》（GB50108-2001）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）1.5环保措施在本次设计中，我们采取了以下环境保护措施：l选用无毒无害的防

5、水板，避免对地下水的影响。l严格控制降低地下水位，以免地下水位降低引起地面沉降、地下管道断裂、建筑物开裂、草木枯萎。l施工场地规划尽量减少对绿化的破坏及对交通的影响。l采用有利于环境保护、符合可持续发展战略的绿色建筑技术，选用有利于环境保护和人群健康的建筑材料及建筑装修材料，选用的建筑材料、涂料等要符合国家的有关部门标准。l各专业应积极采用不产生或少产生污染的新技术、新工艺、新材料、新设备，节约能源，循环（重复）利用资源。引进设备其污染物的排放必须达到国家工广州市制定的标准和符合环境管理法规的有关规定。第二章　结构设计2.1根据给定的隧道或车站埋深判断结构深、浅埋；34根据《公路隧道设计规范

6、》，在判定隧道深浅埋时有如下规定：在矿山法施工的条件下，Ⅳ~Ⅵ级围岩取，Ⅰ~Ⅲ级围岩取。根据设计的条件，。采用《公路隧道设计规范》推荐的方法，即有(2.1)上式中：s为围岩的级别；B为洞室的跨度；i为B每增加1m时的围岩压力增减率，以B=5m的围岩垂直均布压力为准，当B<5m时，取i=0.2；当B>5m时，取i=0.1。由于隧道拱顶埋深5m，位于III级的围岩中，根据《公路隧道设计规范》公式，则有因为埋深，可知该隧道为浅埋隧道。2.2计算作用在结构上的荷载；1永久荷载A顶板上永久荷载a.顶板自重（可只考虑二衬）b.地层竖向土压力由于拱顶埋深5m，根据《公路隧道设计规范》的浅埋隧道荷载的计算方

7、法，将地层的竖向土压力换算成作用在支护结构上的均布荷载，即：（2.2）34式中：——侧压力系数，本设计取0.3——围岩自重（kN/m3）——隧道埋深，指坑顶至地面的距离（m）Bt——坑道宽度（m）——埋深在浅埋范围内时，为便于计算，假定土体中形成的破裂面是一条与水平成的斜直线。当隧道正上方土体下沉时，带动两侧三棱锥土体下沉，，整个土体下沉，又要受到未扰动岩土体的阻力，对于无实测资料时，可按表1采用。表1各级围