端墻式洞門(mén)計(jì)算

1、3.1 .洞門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.2 .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 e=63.5° , tane=2, a =6° ;(3) 地層容重 Y=22kN/m3;(4)地層計(jì)算摩擦角小=70° ;(5)基底摩擦系數(shù)0.6;(6) 基底控制應(yīng)力(r=0.8Mpa3.1. . 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M10o3(2)容許壓應(yīng)力ba=2.2MPa,重度丫 t=22KN/ m 。3.1.3洞門(mén)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

2、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3.3. 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。最危險(xiǎn)滑裂面與垂直面之間的夾角:tanw =tan2q：+tan.(tan ； 一 ：'(1 tan2 )(tan : - tan ；)(tan :

3、 tan二)(1tan二 tan ；)tan ；(1 tan2 ) -tan (1 -tan： tan ；)式中：:一一圍巖計(jì)算摩擦插腳；e 一一洞門(mén)后仰坡坡腳;a 洞門(mén)墻面傾角代入數(shù)值可得:tanw =tar270 tan6 tan63.5-(1 taQo)(tan70 -tan63.5)(tan70 tan6)(1-tan6 tan63.5)tan63.5(1 ta#70 )-tan70(1 -tan6 tan63.5)=0.266故：w=14.89° 根據(jù)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG2004）, 土壓力為;12.1.E =- H2 h0（h -h0）b_ (tan f -tan ：

4、 )(1 - tan 二 tan ；) tan(，")(1 -tan tan ；) - ah 二tan - tan 二式中：E一土壓力(kN);地層重度（kN/m3）入一一側(cè)壓力系數(shù);墻背土體破裂角;b洞門(mén)墻計(jì)算條帶寬度（m）,取b=1m；士土壓力計(jì)算模式不確定系數(shù)，可取 W二0.6 把數(shù)據(jù)代入各式，得：=0.0559(tan14.89 tan6 )(1 tan6 tan63.5 )tan(14.8963.5 )(1 -tan14.89 tan 63.5 )h' =15=9 33tan30.35 -tan6由二角關(guān)系可得：h0 = 1.5m洞門(mén)士壓力E:1E =- H2 h0

5、(h -h0)b12=1 22 0. 056 2 1 21. 5(-9. 3 3 1. 5) 1. 0 0. 6-5 7. 5K6JEx =E cos(、-二)=57.56 cos(30 -6 ) =52.584KNEy =E sin（、一二）=57.56 sin（30 6 ）=23.412 KN式中： 6墻背摩擦角6 二30 口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。點(diǎn)產(chǎn)生傾覆時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足下k0、My% M0-1. 6式中：K0傾覆穩(wěn)定系數(shù)，k0之1.6 ;M My 一全部垂直力對(duì)墻趾。點(diǎn)的穩(wěn)定力矩;M M。一全部水平力對(duì)墻趾。點(diǎn)的穩(wěn)定力矩;.圖3-5墻身計(jì)算簡(jiǎn)

6、圖.由圖3-3-6可知:墻身重量G: G =1.5父12父22父1 =396KNEx對(duì)墻趾的力臂：Zl%*% =4m;Ey對(duì)墻趾的力臂:Zy =B （H tan ： ）3 =1.5 12tan6 3 = 1.92mB H tan ：1.5 12tan6G對(duì)墻趾的力臂： Zg = 1.38m"My =G ZG Ey Zy =396 1.38 23.412 1.92=591.431KN m “ M0 =ExZX =52.584 4-210.336KN m代入上式得:591.431210.336=2.8>1.6故抗傾覆穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求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

7、滑動(dòng)穩(wěn)定性:Kc' N f'、E-1. 3式中：Kc滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)v N作用于基底上的垂直力之和；E E墻后主動(dòng)土壓力之和，取 E E=Ex；F基底摩1«系數(shù)，取f=0.4由圖3.3得：(G Ey) 0.6 (396 23.412) 0.6Kc =4.79>1.3Ex52.584故抗滑穩(wěn)定性滿(mǎn)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 Z N ,其對(duì)墻趾的力臂為Zn,合力偏心矩為e,則:Zn =“ My Mo G ZgEy Zy - Ex ZxGEy3 96 1.38 2 3. 4 1 2 -1.92 2 1 0. 3 363 9 6 2

8、3. 4 1 2=0. 9m2 _ e = - -0.91 =0.09 >02合力在中心線的右側(cè)。e =0.09 :二 B =0.25 6計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足要求二腎6e（1396 23.4121.56 0.09 _380.267 Kpa（13一） -178.949 Kpa1.5仃max =380.267Kpa基底控制壓應(yīng)力h】=0.6Mpa,計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)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eM c ce 0. BN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。H H B1.5M =Ex ( -) - Ey - =52.584 2-23.412 =87.609KN m 2 3y 22N =G Ey =396 24.412 =419.412KN m將數(shù)據(jù)代入墻身偏心矩E的公式，可得：e = M = 87.609 = 0.209 < 0.3B = 0.3父 1.5