端墙式洞门计算

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1、3.1.洞门结构设计计算3.1.1计算参数计算参数如下：（1）边、仰坡坡度1:0.5；（2）仰坡坡脚ε=63.5°，tanε=2，α=6°；（3）地层容重γ=22kN/m3;（4）地层计算摩擦角φ=70°；（5）基底摩擦系数0.6；（6）基底控制应力[σ]=0.8Mpa3.1．2建筑材料的容重和容许应力（1）墙端的材料为水泥砂浆片石砌体，片石的强度等级为Mu100，水泥砂浆的强度等级为M10。（2）容许压应力[σa]=2.2MPa，重度γt=22KN/m3。3.1.3洞门各部尺寸的拟定根据《公路隧道设计规范》（JTJ026-90），结合洞门所处地段的工程地

2、质条件，拟定洞门翼墙的高度：H=12m；其中基底埋入地基的深度为1,0m，洞门翼墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度1.38m，洞门翼墙与仰坡间的的水沟深度为0.5m，洞门墙顶高出仰坡坡脚0.7m，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为1.5m，墙厚2.0m，设计仰坡为1:1,具体见图纸。3.2.洞门验算3.2．1洞门土压力计算根据《公路隧道设计规范》（JTJ026-90），洞门土压力计算图示具体见图3.2。图3-4洞门土压力计算简图最危险滑裂面与垂直面之间的夹角：式中:——围岩计算摩擦插脚;ε——洞门后仰坡坡脚；α——洞门墙面倾角代入数值可得：==0

3、.266故：w=14.89°根据《公路隧道设计规范》（JTG—2004），土压力为；式中：E——土压力（kN）;——地层重度（kN/m3）λ——侧压力系数；ω——墙背土体破裂角；b——洞门墙计算条带宽度（m），取b=1m；ξ——土压力计算模式不确定系数，可取ξ=0.6。把数据代入各式，得：=0.0559由三角关系可得：洞门土压力E：式中：δ——墙背摩擦角δ=3.2.2抗倾覆验算翼墙计算图示如图3.3所示，挡土墙在荷载作用下应绕O点产生倾覆时应满足下式：式中：K0——倾覆稳定系数，；——全部垂直力对墙趾O点的稳定力矩；——全部水平力对墙趾O点的稳定力矩；图3

4、-5墙身计算简图由图3-3-6可知：墙身重量G：Ex对墙趾的力臂：；Ey对墙趾的力臂：G对墙趾的力臂：代入上式得：>1.6故抗倾覆稳定性满足要求3.2.3抗滑动验算对于水平基底，按如下公式验算滑动稳定性：式中：Kc——滑动稳定系数——作用于基底上的垂直力之和；——墙后主动土压力之和，取=Ex；F——基底摩擦系数，取f=0.4由图3.3得：>1.3故抗滑稳定性满足要求3.2.4基底合力偏心矩验算设作用于基底的合力法向分力为，其对墙趾的力臂为ZN，合力偏心矩为e，则：>0合力在中心线的右侧。计算结果满足要求基底控制压应力，计算结果满足要求。3.2.5墙身截面偏

5、心矩及强度验算（1）墙身截面偏心矩e式中：M——计算截面以上各力对截面形心力矩的代数之后；N——作用于截面以上垂直力之后。将数据代入墙身偏心矩E的公式，可得：，计算结果满足要求。（2）应力σ（满足要求）通过以上的验算，说明洞门的尺寸合理。详图见设计图纸