隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢算

1、第3章 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢算3.1隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢算方法隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)檢算包括對(duì)初期支護(hù)和二次襯砌的設(shè)計(jì)檢算，本章只介紹對(duì) 二次襯砌的設(shè)計(jì)檢算，初期支護(hù)由工程類比法確定，不對(duì)其進(jìn)行檢算。二次襯砌 的設(shè)計(jì)檢算采用荷載結(jié)構(gòu)模型，將全部荷載施加到襯砌結(jié)構(gòu)上，根據(jù)求得的襯 砌內(nèi)力對(duì)已擬定配筋的襯砌進(jìn)行檢算，并對(duì)檢算未通過的襯砌調(diào)整截面配筋，直 到檢算通過為止。整個(gè)設(shè)計(jì)檢算過程如下：由隧道的縱斷面圖，確定隧道的圍巖級(jí)別及相應(yīng)埋深；根據(jù)圍巖級(jí)別和襯砌內(nèi)輪廓尺寸，由工程類比法初步擬定隧道的支護(hù)和 襯砌參數(shù)，繪制復(fù)合式襯砌斷面圖；由鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范，計(jì)算圍巖壓力并確定典型計(jì)算斷面；采用荷載結(jié)構(gòu)模型，利用ANSYS建

2、模進(jìn)行襯砌內(nèi)力的計(jì)算；由計(jì)算求得的彎矩、軸力進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)配筋的檢算。3.2隧道襯砌荷載計(jì)算3.2.1各級(jí)圍巖段基本情況根據(jù)大瑤山隧道的縱斷面圖，可得該隧道的圍巖級(jí)別及長度、隧道埋深等數(shù) 據(jù)，見表31所示：表3-1大瑤山隧道各圍巖段情況圍巖級(jí)別長度(m)隧道埋深(m)II320281.60363.74III742526.06650.00W18807.24554.28V703027.63大瑤山隧道為時(shí)速250km/h的客專雙線鐵路隧道，設(shè)計(jì)所給的建筑限界及襯 砌內(nèi)輪廓是相同的，但由于隧道所處圍巖級(jí)別的不同，其采用的復(fù)合式襯砌的形 式和厚度也會(huì)有所不同，從而導(dǎo)致各圍巖段隧道開挖輪廓線的不同。各級(jí)圍巖

3、段 隧道的開挖凈高和凈寬初步擬定見表32所示。表3-2隧道開挖凈高和凈寬圍巖級(jí)別開挖凈高(m)開挖凈寬(m)12.1312.4812.1312.4814.4214.623.2.2荷載計(jì)算方法隧道深淺埋的判定原則深、淺埋隧道分界深度至少應(yīng)大于坍方的平均高度且有一定余量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， 這個(gè)深度通常為22.5倍的坍方平均高度值，即：H =(22.5(3-1)式中，Hp深淺埋隧道分界的深度(m)；hq 等效荷載高度值(m)；系數(shù)22.5在松軟的圍巖中取高限，在較堅(jiān)硬圍巖中取低限。當(dāng)隧道覆蓋層厚度h h；時(shí)為超淺埋，h廣h Hp時(shí)為深 埋。當(dāng)隧道埋深入小于或等于等效荷載高度hq( h h；)時(shí)，為超淺埋隧

4、道，圍 巖壓力按隧道頂部全土柱重量計(jì)算。圍巖垂直均布松動(dòng)壓力為：q = y h(3-2)式中，Y圍巖容重(kN/m3)，見表3-3；h 隧道埋置深度(m)；圍巖水平壓力e按朗金公式計(jì)算：隧道頂部水平壓力：匕=qtan2 450 -(3-3a)隧道底部水平壓力:e =(q隧道底部水平壓力:e =(q +yH )tan2t2f45o -0-2(3-3b)表3-3圍巖壓力相關(guān)計(jì)算參數(shù)取值圍巖級(jí)別容重L(kN/m3)彈性反力系數(shù)巖體兩側(cè)摩擦系角計(jì)算摩擦角(MPa/m)9 ()()IV21.53500.8 4 055V18.51500.64450當(dāng)隧道埋深h大于等效荷載高度hq且小于深淺埋分界深度(h廣

5、h H時(shí)，為深埋隧道， 圍巖壓力按自然拱內(nèi)巖體重量計(jì)算：單線、雙線及多線鐵路隧道按破壞階段設(shè)計(jì)，垂直均布?jí)毫?q =Yh = 0.45x 2s-i xyw(3-8)式中，七等效荷載高度值(m)；S 圍巖級(jí)別，如III級(jí)圍巖S = 3 ；Y圍巖的容重(kN/m3)；寬度影響系數(shù)，其值為：3= 1 + i(B - 5)(3-9)式中，B坑道寬度(m)；i B每增加1m時(shí)，圍巖壓力的增減率(以B = 5m為基準(zhǔn))，當(dāng)B 5m時(shí)，取 i = 0.1。圍巖的水平均布松動(dòng)壓力按表34計(jì)算求得。表3-4圍巖水平均布?jí)毫鷰r級(jí)別IVV水平均布?jí)毫?2q0.2q3.2.3各圍巖段荷載計(jì)算3.2.3.1 IV級(jí)

6、圍巖壓力的計(jì)算隧道深淺埋的判定W級(jí)圍巖的開挖輪廓尺寸：B=14.42m，H廣12.13m等效荷載高度：h = 0.45x2st xw = 0.45x23 xh + 0.1x(14.42-5=7m q深淺埋分界深度：H = (2 - 2.5)h =(14-17.5)m由于圍巖為W級(jí)，極為軟弱破碎且節(jié)理發(fā)育，故深淺埋分界深度取為H = 2.5h = 17.5m。由隧道縱斷面圖可知，*級(jí)圍巖中，隧道的最小埋深h=7.24m，故處于W級(jí)圍巖的隧道當(dāng)h h H時(shí)為深埋。W級(jí)圍巖壓力的計(jì)算對(duì)于埋深h h Hp )時(shí)，為深埋隧道， 根據(jù)鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范所推薦的方法：垂直均布松動(dòng)壓力：q =yh = 21.5

7、x0.45x23 xh + 0.1x(L4.42-5)=150.31kN/m2水平均布松動(dòng)壓力：e = 0.2 q = 0.2 x 150.31 = 30.06kN/m 23.2.3.2 V級(jí)圍巖壓力的計(jì)算隧道深淺埋判定隧道開挖最大輪廓尺寸：B=14.62m，H廣12.48m等效荷載高度：h = 0.45x 2s-1 x w = 0.45x 24 x1 + 0.1x(14.62 - 5) = 14.13m q深淺埋分界深度：H =(2 - 2.5)h = (28.26 - 35.325)m由于圍巖為V級(jí)，巖體軟弱破碎、節(jié)理發(fā)育、強(qiáng)-弱風(fēng)化且含地下水，故取 H = 2.5h = 35. 325m

8、。由隧道縱斷面圖知，處于V級(jí)圍巖的隧道最小埋深0m，最大埋深h=27.63m 且h廣h Hp故V級(jí)圍巖中的隧道可分為超淺埋、一般淺埋隧道。V級(jí)圍巖壓力的計(jì)算對(duì)于埋深h h的超淺埋隧道，選取里程DK1908+120-DK1908+300，取 里程為DK1908+274.88處，即超淺埋段隧道最大埋深h = hq = 14.13m處的圍巖壓 力進(jìn)行計(jì)算。超淺埋隧道垂直松動(dòng)壓力按全土柱計(jì)算：垂直均布松動(dòng)壓力：q = yh = 18.5 x 14.13 = 261.40kN/m 2水平松動(dòng)壓力：隧道頂部:=q tan2r450 隧道頂部:=q tan2r450 2 Jr=261.405 x tan2

9、45。=44.85kN/m2隧道底部:=(q + yH =(q + yH )tan2 45。=(261.405+18.5x12.48)x tan2r4502J=84.46kN/m2對(duì)于埋深h h H的一般淺埋隧道，選取里程為DK1908+300處，即該隧道最大埋深h = Hp = 27.63m處的圍巖壓力進(jìn)行計(jì)算。一般淺埋隧道圍巖壓力按謝家然公式計(jì)算： 對(duì)于V級(jí)圍巖，計(jì)算摩擦角 = 450 , 0 = 0.6甲 = 270 ,則tan甲0 = 1，(an?甲 + 1)tan 甲、一 一/(an?甲 + 1)tan 甲、一 一/ 一tan 甲-tan 01 - 0.510tan p - tan

10、中tan p = tan 甲 +(1 + 1)x1人=p7蘭=；- = 0.224tan p|_1 + tan p(tan 中 一tan 0)+ tan 中 tan 0j垂直均布松動(dòng)壓力：,L h 人 tan 0)“u L 27.63 x 0.224 x 0.51)q =Yh 1= 18.5 x 27.63 x 1= 400.8kN/m2 B J14.62 J水平松動(dòng)壓力：隧道頂部：e1 = yhX = 18.5 x 27.63 x 0.224 = 114.5kN/m2隧道底部：e2 =yHX = 18.5 x(27.63 + 12.48)x 0.224 = 166.22kN/m23.3襯砌內(nèi)

11、力計(jì)算襯砌內(nèi)力的計(jì)算采用荷載一結(jié)構(gòu)模型，利用有限元軟件ANSYS進(jìn)行計(jì)算。 ANSYS加載求解過程如下：設(shè)置分析類型：隧道采用結(jié)構(gòu)分析模型；前處理：設(shè)置單元類型、實(shí)常數(shù)、材料屬性，建模并劃分單元；求解：施加邊界條件、荷載并求解；后處理：顯示并保存變形圖、彎矩圖、軸力圖和單元結(jié)果表。隧道的ANSYS結(jié)構(gòu)計(jì)算模型如圖3-1，在該結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中，襯砌結(jié)構(gòu)是 承載主體，承受圍巖的豎向、水平松動(dòng)壓力和結(jié)構(gòu)自重，圍巖對(duì)襯砌變形的約束作用通過彈簧單元來模擬。圖3-1結(jié)構(gòu)計(jì)算模型圖ANSYS建模時(shí)，各種材料參數(shù)取值如表35。表3-5襯砌及圍巖計(jì)算參數(shù)襯砌及圍巖容重Y(kN/m3)彈性模量E (GPa)彈性抗力

12、系(MPa/m)泊松比RC35混凝土2531.50.2W級(jí)圍巖21.5350V級(jí)圍巖18.51503.3.1 IV級(jí)圍巖3.3.1.1 IV級(jí)圍巖淺埋段IV級(jí)圍巖里程DK1908+060DK1908+120，取里程為DK1908+94.8處斷面計(jì) 算。圖32、圖33是用ANSYS求得彎矩圖和軸力圖。圖3-3 V級(jí)圍巖淺埋段襯砌軸力圖（單位：N）3.3.1.2 IV級(jí)圍巖深埋埋段圖34、圖35是用ANSYS求得彎矩圖和軸力圖。圖3-5 IV級(jí)圍巖深埋段襯砌軸力圖（單位：N）3.3.2 V級(jí)圍巖3.3.2.1 V級(jí)圍巖超淺埋段超淺埋段分布于里程選取里程DK1908+120DK1908+300,取里

13、程為DK1908+274.88處，即超淺埋段隧道最大埋深h = hq = 14. 13m處的圍巖壓力進(jìn) 行計(jì)算。圖36、圖37是用ANSYS求得彎矩圖和軸力圖。ILS1ILS1圖3-6 V級(jí)圍巖超淺埋段襯砌彎矩圖（單位：N m）圖3-7 V級(jí)圍巖超淺埋段襯砌軸力圖（單位：N）3.3.2.2 V級(jí)圍巖一般淺埋段V級(jí)為眼部一般淺埋段選取里程為 DK1908+300處，即該隧道最大埋深h = H = 27.63m處的圍巖壓力進(jìn)行計(jì)算。圖38、圖39是用ANSYS求得彎矩 圖和軸力圖。圖3-8 V級(jí)圍巖一般淺埋段襯砌彎矩圖（單位：N m）圖3-9 V級(jí)圍巖一般淺埋埋段襯砌軸力圖（單位：N）3.4襯砌強(qiáng)

14、度檢算及配筋3.4.1強(qiáng)度檢算原理大瑤山隧道為大跨鐵路隧道，按照鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)按破損階段法和 容許應(yīng)力法檢算隧道襯砌的強(qiáng)度。素混凝土矩形截面的檢算混凝土矩形截面中心及偏心受壓構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算：KN a R bh(3-10)式中，Ra-混凝土或砌體的抗壓極限強(qiáng)度；K安全系數(shù)，見表3-6；N軸向力(MN)；B截面寬度(m)；H截面厚度(m)；平一一構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)，對(duì)于隧道襯砌、明洞拱圈及墻背緊密回填的 邊墻，可取平=1.0；a 軸向力偏心影響系數(shù)，計(jì)算公式如下：a = 1.000+0.648(e。/h)12.569(e。/h* + 15.444(叩 h) 且a 1.000表3-6

15、混凝土和砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度安全系數(shù)材料種類混凝土砌體荷載組合主要荷載主要荷載+ 附加荷載主要荷 載主要荷載+ 附加荷載破壞混凝土或砌體達(dá) 到抗壓極限強(qiáng)度2.42.02.72.3原因混凝土達(dá)到抗拉極限強(qiáng)度3.63.0從抗裂要求出發(fā)，混凝土矩形截面偏心受壓構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度按下式計(jì)算:(3-11)1.75R bh 6e / h-1 0(3-11)式中，R1混凝土的抗拉極限強(qiáng)度，見表3-7； e 0 截面偏心距(m)；式中，表3-7襯砌材料力學(xué)指標(biāo)襯砌材料襯砌、鋼筋力學(xué)指標(biāo)襯砌材料抗拉極限彎曲抗壓極限強(qiáng)抗拉極限強(qiáng)計(jì)算強(qiáng)強(qiáng)度 Ra (MPa)度 Rw (MPa)度 R1 (MPa)度 R (MPa)C30混凝

16、土22.528.12.2C35混凝土25.732.12.4HRB335360HPB235260對(duì)混凝土矩形構(gòu)件，按鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)及材料強(qiáng)度豎 直計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)。 02h時(shí)，由抗拉強(qiáng)度控制承載能力，不必檢算抗壓。 0鋼筋混凝土矩形截面的檢算口大偏心受壓構(gòu)件的檢算鋼筋混凝土矩形截面的大偏心受壓構(gòu)件(x 0.55七)其截面強(qiáng)度應(yīng)按下列公 式計(jì)算：/KN R bx + R 杯-A /(3-12)或 KNe 2a；，如不符合， 則按下式計(jì)算：KNe 0.55七)，其截面強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算 KNe 0.5R bh 2 + R A (h - a；)(3-16)a 0 g g 0當(dāng)軸向力N作用

17、于鋼筋A(yù)和Ag的重心之間，尚應(yīng)符合下列要求：KNe； 0.5R bh；2 + R A； h - a)(3-17)a 0 g g 03.4.2強(qiáng)度檢算及配筋大瑤山隧道為大跨鐵路隧道，按照要求應(yīng)對(duì)IV、V級(jí)圍巖的隧道襯砌進(jìn)行 配筋檢算。首先根據(jù)襯砌厚度采用最小配筋率初配配筋，根據(jù)規(guī)范要求采用允許 應(yīng)力法反算強(qiáng)度安全系數(shù)K，若安全系數(shù)大于規(guī)范要求的安全系數(shù)，則只需按最 小配筋率配筋即可；若反算得出的安全系數(shù)小于規(guī)范要求，則需要增加配筋率， 反復(fù)計(jì)算直至強(qiáng)度安全系數(shù)大于規(guī)范要求為止。(1)IV級(jí)圍巖淺埋段的配筋檢算隧道襯砌結(jié)構(gòu)在荷載作用下為偏心受壓構(gòu)件，采用對(duì)稱配筋，每側(cè)按0.2% 的最小配筋率配筋，

18、即R = R = 0.002bh = 900mm2，實(shí)際取4018鋼筋，則單側(cè)的環(huán)向主筋面積R = R = 1018mm2，混凝土用C35，保護(hù)層厚度取50mm，縱向 鋼筋采用010250，箍筋采用08250。配筋結(jié)果檢算見表39。表3-9 IV級(jí)圍巖淺埋配筋檢算表單元軸力(N)彎矩(Nm)偏心距截面高度(mm)Ag(mm2)大小偏心 判斷安全號(hào)e0(mm)系數(shù)11.85E+061.26E+0568.274501018小偏心4.872-1.85E+06-1.13E+0560.284501018小偏心4.963-1.87E+06-7506438.944501018小偏心5.34-1.93E+06

19、-2286611.394501018小偏心5.845-2.01E+062598112.474501018小偏心5.596-2.08E+065726826.764501018小偏心5.067-2.14E+066565730.264501018小偏心4.98-2.17E+065576625.64501018小偏心59-2.18E+063762417.294501018小偏心5.2210-2.18E+06203329.354501018小偏心5.4511-2.17E+068212.13.784501018小偏心5.6212-2.17E+06903.90.424501018小偏心5.7213-2.18

20、E+06-3883.11.784501018小偏心5.6614-2.18E+06-6861.13.184501018小偏心5.6815-2.16E+06-3717.31.754501018小偏心5.8116-2.13E+062236010.944501018小偏心5.7517-2.04E+061.02E+0553.464501018小偏心5續(xù)表3-9單元軸力(N)彎矩(Nm)偏心距截面高度(mm)Ag(mm2)大小偏心 判斷安全號(hào)e0(mm)系數(shù)18-1.69E+061.51E+0589.224501018小偏心4.919-1.43E+066309344.074501018小偏心6.9620-

21、1.28E+06-8258064.445501018小偏心9.1121-1.23E+06-1.77E+05143.695501018小偏心7.4522-1.21E+06-1.51E+05124.485501018小偏心7.9723-1.21E+06-8965573.985501018小偏心9.3224-1.22E+06-3511228.95501018小偏心10.9525-1.22E+06-1586.31.35501018小偏心12.2526-1.22E+069367.77.695501018小偏心11.9227-1.22E+06-1586.31.35501018小偏心12.2728-1.21

22、E+06-3511228.945501018小偏心10.9629-1.21E+06-8965573.815501018小偏心9.3130-1.23E+06-1.51E+05122.565501018小偏心7.8931-1.28E+06-1.77E+05137.465501018小偏心7.2532-1.44E+06-8258057.515501018小偏心8.3333-1.69E+066309337.234501018小偏心6.0734-1.92E+061.51E+0578.474501018小偏心4.4935-2.05E+061.02E+0549.824501018小偏心4.7336-2.13

23、E+062236010.484501018小偏心5.5237-2.17E+06-3717.31.724501018小偏心5.7138-2.19E+06-6861.13.134501018小偏心5.5939-2.19E+06-3883.11.784501018小偏心5.6540-2.18E+06903.90.414501018小偏心5.7141-2.18E+068212.13.764501018小偏心5.642-2.18E+06203329.314501018小偏心5.4343-2.18E+063762417.224501018小偏心5.244-2.18E+065576625.634501018

24、小偏心545-2.15E+066565730.614501018小偏心4.9546-2.09E+065726827.434501018小偏心5.1747-2.01E+062598112.924501018小偏心5.7848-1.93E+06-2286611.854501018小偏心6.0649-1.87E+06-7506440.044501018小偏心5.4250-1.85E+06-1.13E+0561.184501018小偏心5.01以上配筋對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)均能滿足規(guī)范要求，故可采用上述配筋。經(jīng)檢算所有單元均為e0 -0.55h0 V0，所以無需進(jìn)行裂縫寬度檢算。(2)IV級(jí)圍巖深埋埋段的配筋

25、檢算隧道襯砌結(jié)構(gòu)在荷載作用下為偏心受壓構(gòu)件，采用對(duì)稱配筋，每側(cè)按0.2% 的最小配筋率配筋，即R = R = 0.002bh = 900mm2，實(shí)際取4018鋼筋，則單側(cè)的環(huán)向主筋面積R = R = 1018mm2，混凝土用C30，保護(hù)層厚度取50mm，縱向 鋼筋采用010250，箍筋采用08250。配筋結(jié)果檢算見表310。表3-10 IV級(jí)圍巖淺埋配筋檢算元 彎矩偏心距截面高度人/、大小偏心 鼻彳粉號(hào)軸力(N)(Nm)e(mm)(mm)秘皿)判斷 安全系數(shù)1-9.19E+05-6114266.514501018小偏心8.682-9.33E+05-5486058.824501018小偏心8.8

26、43-9.59E+05-3658738.164501018小偏心9.434-9.97E+05-1130011.334501018小偏心10.385-1.04E+061242912.014501018小偏心9.966-1.06E+062770326.064501018小偏心9.027-1.08E+063189029.574501018小偏心8.748-1.08E+062717825.074501018小偏心8.899-1.08E+061839616.964501018小偏心9.2610-1.09E+069951.79.174501018小偏心9.6511-1.09E+063965.93.6545

27、01018小偏心9.9212-1.09E+06324.310.34501018小偏心10.0713-1.10E+06-1966.61.794501018小偏心9.9314-1.09E+06-3080.22.834501018小偏心9.9615-1.08E+06-776.550.724501018小偏心10.216-1.04E+061326312.794501018小偏心9.917-9.70E+055415655.844501018小偏心8.6118-8.53E+057768991.124501018小偏心8.519-7.17E+053093443.154501018小偏心12.3320-6.3

28、7E+05-4428869.525501018小偏心15.8721-6.08E+05-91507150.535501018小偏心13.0422-5.98E+05-77890130.325501018小偏心14.0223-5.96E+05-4635577.815501018小偏心16.524-5.96E+05-1843730.915501018小偏心19.5125-5.97E+05-1322.52.215501018小偏心21.9326-5.98E+054261.17.135501018小偏心21.4627-5.97E+05-1322.52.215501018小偏心21.9428-5.97E+0

29、5-1843730.875501018小偏心19.4829-6.00E+05-4635577.35501018小偏心16.4230-6.11E+05-77890127.585501018小偏心13.8331-6.40E+05-91507142.935501018小偏心12.6432-7.21E+05-4428861.425501018小偏心14.42續(xù)表3-10單元軸力(N)彎矩偏心距截面高度(mm)Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)號(hào)(N-m)e0(mm)判斷34-9.78E+057768979.474501018小偏心7.7535-1.05E+065415651.824501018小偏心8.1

30、336-1.08E+061326312.234501018小偏心9.537-1.10E+06-776.550.714501018小偏心1038-1.11E+06-3080.22.784501018小偏心9.839-1.10E+06-1966.61.794501018小偏心9.9140-1.10E+06324.310.34501018小偏心10.0441-1.09E+063965.93.634501018小偏心9.8842-1.09E+069951.79.114501018小偏心9.5943-1.09E+061839616.874501018小偏心9.2244-1.08E+062717825.0

31、64501018小偏心8.8945-1.07E+063189029.854501018小偏心8.8146-1.04E+062770326.664501018小偏心9.247-1.00E+061242912.424501018小偏心10.2848-9.61E+05-1130011.754501018小偏心10.7449-9.34E+05-3658739.164501018小偏心9.6450-9.20E+05-5486059.644501018小偏心8.93以上配筋對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)均能滿足規(guī)范要求，故可采用上述配筋。經(jīng)檢算所 有單元均為。-0.550 V0，所以無需進(jìn)行裂縫寬度檢算。V級(jí)圍巖超淺埋段

32、配筋檢算對(duì)于V級(jí)圍巖超淺埋隧道襯砌結(jié)構(gòu)，按偏心受壓構(gòu)件采用對(duì)稱配筋來計(jì)算， 取每側(cè)4020鋼筋，則單側(cè)的環(huán)向主筋筋面積R = R =1256mm2，混凝土用C35, 保護(hù)層厚度取50mm，縱向筋采用012250，箍筋采用08250。配筋結(jié)果檢算 見表3-11。表3-11 V級(jí)圍巖超淺埋配筋檢算表單元 號(hào)軸力(N)彎矩(N-m)偏心距e0(mm)截面高度(mm)Ag(mm2)大小偏心 判斷安全系數(shù)2-1.53E+06-1.51E+0598.185001256小偏心6.083-1.57E+06-1.19E+0575.85001256小偏心6.424-1.63E+06-7285944.8250012

33、56小偏心6.995-1.69E+06-2086712.385001256小偏心7.776-1.74E+062700515.495001256小偏心7.417-1.79E+066248734.895001256小偏心6.618-1.82E+068101644.425001256小偏心6.249-1.84E+068251044.785001256小偏心6.17續(xù)表3-11單元 號(hào)軸力(N)彎矩(N-m)偏心距e0(mm)截面高度(mm)Ag(mm2)大小偏心判斷安全系數(shù)10-1.85E+067058638.155001256小偏心6.3211-1.85E+065076227.425001256小

34、偏心6.6112-1.85E+062861715.465001256小偏心6.9813-1.85E+068746.24.735001256小偏心7.3514-1.85E+06-51842.85001256小偏心7.4115-1.86E+06-9569.65.155001256小偏心7.316-1.87E+0640.4990.025001256小偏心7.4317-1.86E+062883015.545001256小偏心6.9618-1.82E+068501646.85001256小偏心6.2119-1.76E+061.80E+05102.145001256小偏心5.2320-1.66E+062.

35、36E+05141.775001256小偏心4.921-1.51E+061.94E+05128.225001256小偏心5.6122-1.36E+068475462.45001256小偏心7.8123-1.25E+06-6615652.886001256小偏心10.8624-1.21E+06-2.08E+05172.236001256大偏心7.725-1.19E+06-2.43E+05205.246001256大偏心6.4526-1.18E+06-2.19E+05185.386001256大偏心7.327-1.18E+06-1.70E+05143.286001256小偏心8.8428-1.19

36、E+06-1.20E+05100.826001256小偏心9.8729-1.19E+06-8458871.036001256小偏心10.7630-1.19E+06-7206260.516001256小偏心11.1231-1.19E+06-8458871.196001256小偏心10.7832-1.18E+06-1.20E+05101.116001256小偏心9.8933-1.18E+06-1.70E+05143.396001256小偏心8.8534-1.19E+06-2.19E+05184.276001256大偏心7.335-1.21E+06-2.43E+05201.356001256大偏心6

37、.4836-1.25E+06-2.08E+05165.616001256大偏心7.6837-1.36E+06-6615648.596001256小偏心10.1238-1.52E+068475455.885001256小偏心7.1739-1.67E+061.94E+05116.285001256小偏心5.2840-1.77E+062.36E+05133.25001256小偏心4.7241-1.82E+061.80E+0598.625001256小偏心5.1142-1.86E+068501645.65001256小偏心6.0843-1.88E+062883015.335001256小偏心6.874

38、4-1.87E+0640.4990.025001256小偏心7.4645-1.86E+06-9569.65.145001256小偏心7.2946-1.86E+06-51842.795001256小偏心7.3847-1.86E+068746.24.715001256小偏心7.3148-1.86E+062861715.395001256小偏心6.95續(xù)表3-11單元 號(hào)軸力(N)彎矩(N-m)偏心距e0(mm)截面高度(mm)Ag(mm2)大小偏心 判斷安全系數(shù)49-1.86E+065076227.335001256小偏心6.5950-1.85E+067058638.175001256小偏心6.3

39、251-1.83E+068251045.095001256小偏心6.252-1.80E+068101645.15001256小偏心6.3253-1.75E+066248735.745001256小偏心6.7554-1.69E+062700515.985001256小偏心7.6255-1.63E+06-2086712.815001256小偏心8.0356-1.57E+06-7285946.295001256小偏心7.1857-1.54E+06-1.19E+0577.595001256小偏心6.5358-1.52E+06-1.51E+0599.45001256小偏心6.14以上配筋對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)均

40、能滿足規(guī)范要求，故可采用上述配筋。經(jīng)檢算所 有單元均為。-0.550 V0，所以無需進(jìn)行裂縫寬度檢算。V級(jí)圍巖一般淺埋段配筋檢算對(duì)于V級(jí)圍巖一般隧道襯砌結(jié)構(gòu)，由于其所受荷載的大小同超淺埋段荷載 相差不大，故按偏心受壓構(gòu)件對(duì)稱配筋時(shí)，亦取每側(cè)4020鋼筋，則單側(cè)的環(huán)向 主筋筋面積R = R=1256mm2，混凝土用C35，保護(hù)層厚度取50mm，縱向筋采 用012250，箍筋采用08250。配筋結(jié)果檢算見表3-12。表3-12 V級(jí)圍巖一般淺埋段配筋檢算表單元 號(hào)軸力(N)彎矩(N-m)偏心距e0(mm)截面高度(mm)Ag(mm2)大小偏心 判斷安全系數(shù)1-2.34E+06-2.19E+0593

41、.885001256小偏心4.052-2.36E+06-2.04E+0586.545001256小偏心4.113-2.41E+06-1.62E+0567.215001256小偏心4.324-2.48E+06-9.97E+0440.145001256小偏心4.675-2.57E+06-2.94E+0411.465001256小偏心5.136-2.64E+063.56E+0413.465001256小偏心4.937-2.71E+068.40E+0431.035001256小偏心4.458-2.75E+061.10E+0539.845001256小偏心4.229-2.77E+061.12E+0540

42、.385001256小偏心4.1710-2.78E+069.62E+0434.545001256小偏心4.2611-2.79E+066.92E+0424.845001256小偏心4.4412-2.78E+063.85E+0413.845001256小偏心4.6813-2.78E+061.02E+043.685001256小偏心4.9114-2.78E+06-1.06E+043.815001256小偏心4.91續(xù)表3-12單元彎矩偏心距截面高度大小偏心安全號(hào)軸力(N)(N-m)e0(mm)(mm)Ag(mm2)判斷系數(shù)15-2.78E+06-1.87E+046.715001256小偏心4.841

43、6-2.80E+06-7.00E+032.55001256小偏心4.9117-2.78E+063.32E+0411.985001256小偏心4.7318-2.72E+061.16E+0542.655001256小偏心4.2219-2.64E+062.60E+0598.395001256小偏心3.5320-2.51E+063.49E+05139.345001256小偏心3.2721-2.30E+062.95E+05128.425001256小偏心3.6922-2.08E+061.39E+0566.845001256小偏心5.0223-1.93E+06-8.41E+0443.616001256小偏

44、心7.2724-1.87E+06-2.98E+05159.726001256小偏心5.3825-1.84E+06-3.54E+05192.496001256大偏心4.4926-1.84E+06-3.21E+05174.486001256大偏心4.9927-1.84E+06-2.49E+05135.16001256小偏心5.7928-1.85E+06-1.76E+0595.166001256小偏心6.4329-1.86E+06-1.25E+0567.16001256小偏心6.9830-1.86E+06-1.06E+0557.186001256小偏心7.231-1.85E+06-1.25E+0567.286001256小偏心732-1.85E+06-1.76E+0595.546001256小偏心6.4533-1.84E+06-2.49E+05135.466001256小偏心5.834-1.84E+06-3.21E+05173.956001256大偏心4.9935-1.87E+06-3.54E+05189.616001256大偏心4.536-1.93E