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1、3.1 .洞門結(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=63.5°,tan=2,=6°;(3) 地層容重=22kN/m3;(4) 地層計(jì)算摩擦角=70°;(5) 基底摩擦系數(shù)0.6;(6) 基底控制應(yīng)力=0.8Mpa 3.12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a=2.2MPa,重度t=22KN/ m3。洞門各部尺寸的擬定根據(jù)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ026-90),結(jié)合洞門所處地段的工程地質(zhì)條件,擬定洞門翼墻的高
2、度:H=12m;其中基底埋入地基的深度為1,0m,洞門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,洞門翼墻與仰坡間的的水溝深度為0.5m,洞門墻頂高出仰坡坡腳0.7m,洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離為1.5m,墻厚2.0m,設(shè)計(jì)仰坡為1:1,具體見圖紙。3.2.洞門驗(yàn)算3.21洞門土壓力計(jì)算 根據(jù)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ026-90),洞門土壓力計(jì)算圖示具體見圖3.2。圖3-4 洞門土壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖最危險(xiǎn)滑裂面與垂直面之間的夾角:式中: 圍巖計(jì)算摩擦插腳; 洞門后仰坡坡腳; 洞門墻面傾角代入數(shù)值可得:= =0.266故:w=14.89°根據(jù)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG200
3、4),土壓力為;式中: E土壓力(kN); 地層重度(kN/m3) 側(cè)壓力系數(shù); 墻背土體破裂角; b洞門墻計(jì)算條帶寬度(m),取b=1m; 土壓力計(jì)算模式不確定系數(shù),可取=0.6。把數(shù)據(jù)代入各式,得:=0.0559由三角關(guān)系可得:洞門土壓力E: 式中: 墻背摩擦角 =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)定性滿足要求抗滑動(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)。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。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
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