端墻式洞門計算

1、3.1 . 洞門結(jié)構設計計算3.1 .1 計算參數(shù)計算參數(shù)如下：(1) 邊、仰坡坡度 1:0.5；(2) 仰坡坡腳& =63.5°, tan& =2,a =6°(3) 地層容重丫 =22kN/m3;(4) 地層計算摩擦角© =70 °( 5) 基底摩擦系數(shù) 0.6；(6) 基底控制應力(T =0.8Mpa3.1 2建筑材料的容重和容許應力(1) 墻端的材料為水泥砂漿片石砌體，片石的強度等級為Mu100，水泥砂漿 的強度等級為 M10。(2) 容許壓應力(T a=2.2MPa,重度丫 t=22KN/ m3。3.1.3 洞門各部尺寸的擬定根據(jù)

2、公路隧道設計規(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,設計仰坡為1:1,具體見圖紙。3.2. 洞門驗算3.21 洞門土壓力計算根據(jù)公路隧道設計規(guī)范(JTJ026-90),洞門土壓力計算圖示具體見圖 3.2圖3-4洞門土壓力計算簡圖最危險滑裂面與垂直面之間的夾角:tanwtan2tan tan (1 tan2 )(ta

3、ntan )(tantan )(1 tan tan )2tan (1 tan ) tan (1 tan tan )式中：一一圍巖計算摩擦插腳& 洞門后仰坡坡腳；a洞門墻面傾角代入數(shù)值可得：2I2tanw = ta門7° tan6tan63.5 (1 tan 70 )(tan70 tan63.5)(tan70 tan6)(1 tan6 tan63.5) tan63.5(1 tan 70) tan70(1 tan6 tan63.5)=0.266故：w=14.89°根據(jù)公路隧道設計規(guī)范(JTG2004), 土壓力為;1 2E 2 H2 h°(h h°)

4、b(tantan )(1 tan tan )tan( )(1 tan tan )式中：E土壓力（kN）;hatan tan地層重度（kN/m3）入一一側(cè)壓力系數(shù);3墻背土體破裂角；b洞門墻計算條帶寬度（m）,取b=1m；E土壓力計算模式不確定系數(shù)，可取E =0.6把數(shù)據(jù)代入各式，得：止匕89 tan6)(1 仙663.5)=0.0559tan(14.8963.5 )(1 tan 14.89 tan63.5 )1.5tan 30.35 tan69.33由三角關系可得：h。1.5m 洞門土壓力E:1 2E 2 H2 h°(hh°)b12寸 22 0.056 122 1.5(9.

5、33 1.5) 1.0 0.657.56KNExEcos()57.56 cos(306 )52.584 KNEyEsin()57.56 sin(306 )23.412 KN式中:墻背摩擦角S =303.2.2抗傾覆驗算翼墻計算圖示如圖式：3.3所示，擋土墻在荷載作用下應繞O點產(chǎn)生傾覆時應滿足下My k0- 1.6Mg式中：K0傾覆穩(wěn)定系數(shù)，k。1.6 ；M y全部垂直力對墻趾 O點的穩(wěn)定力矩;M 0全部水平力對墻趾 O點的穩(wěn)定力矩;圖3-5墻身計算簡圖M 0ExZX52.584 4 210.336KN m由圖3-3-6可知：墻身重量 G: G 1.5 12 22 1 396KNEx對墻趾的力臂

6、：乙 H 3123 4m ；Ey對墻趾的力臂：Zy b (Htan 打 僥 tan6 3 1.92mB H tan1.5 12 tan6G對墻趾的力臂：Zg1.38m2 2My G ZgEyZy396 1.38 23.412 1.92 591.431KN m代入上式得:591.431210.3362.8>1.6故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求3.2.3抗滑動驗算對于水平基底，按如下公式驗算滑動穩(wěn)定性:KcNf 1.3式中：Kc 滑動穩(wěn)定系數(shù)N 作用于基底上的垂直力之和；E 墻后主動土壓力之和，取E =Ex；F基底摩擦系數(shù)，取f=0.4由圖3.3得：Kc(G Ey) 0.6(396 23412)0.

7、6 4.79>1.3Ex52.584故抗滑穩(wěn)定性滿足要求3.2.4基底合力偏心矩驗算設作用于基底的合力法向分力為N，其對墻趾的力臂為Zn,合力偏心矩為e，則:ZnMy M 0NG ZgEy ZyExZxGEy396 1.38 23.412 1.92210.336396 23.4120.91me - 0.910.09 >02合力在中心線的右側(cè)。e 0.09 B 0.256計算結(jié)果滿足要求maxminNB396 23.412(11.560.09、380.267 Kpa-)178.949 Kpa1.5max 380.267Kpa 基底控制壓應力0.6Mpa，計算結(jié)果滿足要求3.2.5墻身截面偏心矩及強度驗算(1)墻身截面偏心矩e0.3BN式中：M 計算截面以上各力對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 hB15M Ex () Ey 52.584 2 23.41287.609KN mx 2 ry 22N G Ey 396 24.412419.412KN m將數(shù)據(jù)代入墻身偏心矩E的公式，可得：e 87.6090.209 0.3