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3.1 .洞門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 .1 計(jì)算參數(shù)
計(jì)算參數(shù)如下：
（1） 邊、仰坡坡度1:0.5；
（2） 仰坡坡腳ε=63.5°，tanε=2，α=6°；
（3） 地層容重γ=22kN/m3;
（4） 地層計(jì)算摩擦角φ=70°；
（5） 基底摩擦系數(shù)0.6；
（6） 基底控制應(yīng)力[σ]=0.8Mpa
3.1．2建筑材料的容重和容許應(yīng)力
（1）墻端的材料為水泥砂漿片石砌體，片石的強(qiáng)度等級(jí)為Mu100，水泥砂漿的強(qiáng)度等級(jí)為M10。
（2）容許壓應(yīng)力[σa]=2.2MPa，重度γt=22KN/ m3。
3.1.3洞門(mén)各部尺寸的擬定
2、
根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ026-90），結(jié)合洞門(mén)所處地段的工程地質(zhì)條件，擬定洞門(mén)翼墻的高度：H=12m；其中基底埋入地基的深度為1,0m，洞門(mén)翼墻與仰坡之間的水溝的溝底至襯砌拱頂外緣的高度1.38m，洞門(mén)翼墻與仰坡間的的水溝深度為0.5m，洞門(mén)墻頂高出仰坡坡腳0.7m，洞口仰坡坡腳至洞門(mén)墻背的水平距離為1.5m，墻厚2.0m，設(shè)計(jì)仰坡為1:1,具體見(jiàn)圖紙。
3.2.洞門(mén)驗(yàn)算
3.2．1洞門(mén)土壓力計(jì)算
根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ026-90），洞門(mén)土壓力計(jì)算圖示具體見(jiàn)圖3.2。
圖3-4 洞門(mén)土壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖
最危險(xiǎn)滑裂面與垂直面之間的夾角：
式中
3、: ——圍巖計(jì)算摩擦插腳;
ε——洞門(mén)后仰坡坡腳；
α——洞門(mén)墻面傾角
代入數(shù)值可得：
=
=0.266
故：w=14.89°
根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG—2004），土壓力為；
式中： E——土壓力（kN）;
——地層重度（kN/m3）
λ——側(cè)壓力系數(shù)；
ω——墻背土體破裂角；
b——洞門(mén)墻計(jì)算條帶寬度（m），取b=1m；
ξ——土壓力計(jì)算模式不確定系數(shù)，可取ξ=0.6。
把數(shù)據(jù)代入各式，得：
=0.0559
由三角關(guān)系
4、可得：
洞門(mén)土壓力E：
式中： δ——墻背摩擦角 δ=
3.2.2抗傾覆驗(yàn)算
翼墻計(jì)算圖示如圖3.3所示，擋土墻在荷載作用下應(yīng)繞O點(diǎn)產(chǎn)生傾覆時(shí)應(yīng)滿足下式：
式中： K0——傾覆穩(wěn)定系數(shù)，；
——全部垂直力對(duì)墻趾O點(diǎn)的穩(wěn)定力矩；
——全部水平力對(duì)墻趾O點(diǎn)的穩(wěn)定力矩；
圖3-5 墻身計(jì)算簡(jiǎn)圖
由圖3-3-6可知：
墻身重量G：
Ex對(duì)墻趾的力臂：；
Ey對(duì)墻趾的力臂：
G對(duì)墻趾的力臂：
代入上式得：
>1.6
故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要
5、求
3.2.3抗滑動(dòng)驗(yàn)算
對(duì)于水平基底，按如下公式驗(yàn)算滑動(dòng)穩(wěn)定性：
式中： Kc——滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)
——作用于基底上的垂直力之和；
——墻后主動(dòng)土壓力之和，取=Ex；
F——基底摩擦系數(shù)，取f=0.4
由圖3.3得：
>1.3
故抗滑穩(wěn)定性滿足要求
3.2.4基底合力偏心矩驗(yàn)算
設(shè)作用于基底的合力法向分力為，其對(duì)墻趾的力臂為ZN，合力偏心矩為e，則：
>0
合力在中心線的右側(cè)。
6、計(jì)算結(jié)果滿足要求
基底控制壓應(yīng)力，計(jì)算結(jié)果滿足要求。
3.2.5墻身截面偏心矩及強(qiáng)度驗(yàn)算
（1）墻身截面偏心矩e
式中： M——計(jì)算截面以上各力對(duì)截面形心力矩的代數(shù)之后；
N——作用于截面以上垂直力之后。
將數(shù)據(jù)代入墻身偏心矩E的公式，可得：
，計(jì)算結(jié)果滿足要求。
（2）應(yīng)力σ
（滿足要求）
通過(guò)以上的驗(yàn)算，說(shuō)明洞門(mén)的尺寸合理。詳圖見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙
專心---專注---專業(yè)
端墻式洞門(mén)計(jì)算(共6頁(yè))
