隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計檢算

1、第3章 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計檢算3.1 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計檢算方法隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計檢算包括對初期支護和二次襯砌的設(shè)計檢算，本章只介紹對二次襯砌的設(shè)計檢算，初期支護由工程類比法確定，不對其進行檢算。二次襯砌的設(shè)計檢算采用荷載-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)力對已擬定配筋的襯砌進行檢算，并對檢算未通過的襯砌調(diào)整截面配筋，直到檢算通過為止。整個設(shè)計檢算過程如下：(1)由隧道的縱斷面圖，確定隧道的圍巖級別及相應(yīng)埋深；(2)根據(jù)圍巖級別和襯砌內(nèi)輪廓尺寸，由工程類比法初步擬定隧道的支護和襯砌參數(shù)，繪制復(fù)合式襯砌斷面圖；(3)由鐵路隧道設(shè)計規(guī)范，計算圍巖壓力并確定典型計算斷面；(4)采用荷載-結(jié)構(gòu)模

2、型，利用ANSYS建模進行襯砌內(nèi)力的計算；(5)由計算求得的彎矩、軸力進行襯砌結(jié)構(gòu)配筋的檢算。3.2 隧道襯砌荷載計算3.2.1 各級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別及長度、隧道埋深等數(shù)據(jù)，見表3-1所示：表3-1 大瑤山隧道各圍巖段情況圍巖級別長度（m）隧道埋深（m）320281.60363.74742526.06650.0018807.24554.28703027.63大瑤山隧道為時速250km/h的客專雙線鐵路隧道，設(shè)計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別的不同，其采用的復(fù)合式襯砌的形式和厚度也會有所不同，從而導(dǎo)致各圍巖段隧道開挖輪廓線的

3、不同。各級圍巖段隧道的開挖凈高和凈寬初步擬定見表3-2所示。表3-2 隧道開挖凈高和凈寬圍巖級別開挖凈高(m)開挖凈寬(m)12.1314.4212.4814.623.2.2 荷載計算方法 (1)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，這個深度通常為22.5倍的坍方平均高度值，即： (3-1)式中，深淺埋隧道分界的深度(m)； 等效荷載高度值(m)；系數(shù)22.5在松軟的圍巖中取高限，在較堅硬圍巖中取低限。當(dāng)隧道覆蓋層厚度時為超淺埋，時為淺埋，時為深埋。(2)當(dāng)隧道埋深h小于或等于等效荷載高度hq（）時，為超淺埋隧道，圍巖壓力按隧道頂部全土柱重量計

4、算。圍巖垂直均布松動壓力為： (3-2)式中，圍巖容重(kN/m3)，見表3-3； 隧道埋置深度(m)；圍巖水平壓力e按朗金公式計算：隧道頂部水平壓力： (3-3a)隧道底部水平壓力： (3-3b)表3-3 圍巖壓力相關(guān)計算參數(shù)取值圍巖級別容重(kN/m3)彈性反力系數(shù)K(MPa/m)巖體兩側(cè)摩擦系角()計算摩擦角()IV21.53500.855V18.51500.645(3)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（）時，為一般淺埋隧道，圍巖壓力按謝家烋公式計算：圍巖垂直均布松動壓力為： (3-4) (3-5) (3-6)式中，坑道跨度(m)；圍巖的容度(kN/m3)；洞頂覆土厚

5、度(m)；巖體兩側(cè)摩擦角()，見表3；側(cè)壓力系數(shù)；圍巖計算摩擦角()，見表3；產(chǎn)生最大推力時的破裂角()；隧道開挖高度(m)。圍巖水平壓力按梯形分布，由下式確定：隧道頂部水平壓力： (3-7a)隧道底部水平壓力： (3-7b)(4)當(dāng)隧道埋深h大于或等于深淺埋分界深度Hp（）時，為深埋隧道，圍巖壓力按自然拱內(nèi)巖體重量計算：單線、雙線及多線鐵路隧道按破壞階段設(shè)計，垂直均布壓力為： (3-8)式中，等效荷載高度值(m)； 圍巖級別，如III級圍巖； 圍巖的容重(kN/m3)；寬度影響系數(shù)，其值為： (3-9)式中，坑道寬度(m)；每增加1m時，圍巖壓力的增減率(以m為基準)，當(dāng)5m時，取。圍巖的水

6、平均布松動壓力按表3-4計算求得。表3-4 圍巖水平均布壓力圍巖級別IVV水平均布壓力0.2q0.2q3.2.3 各圍巖段荷載計算3.2.3.1 級圍巖壓力的計算(1)隧道深淺埋的判定級圍巖的開挖輪廓尺寸：B=14.42m，=12.13m等效荷載高度：深淺埋分界深度：由于圍巖為級，極為軟弱破碎且節(jié)理發(fā)育，故深淺埋分界深度取為。由隧道縱斷面圖可知，級圍巖中，隧道的最小埋深h=7.24m，故處于級圍巖的隧道當(dāng)時為淺埋，當(dāng)時為深埋。(2)級圍巖壓力的計算對于埋深的一般淺埋隧道，選取里程DK1908+060DK1908+120，取里程為DK1908+94.8處，即一般淺埋段隧道最大埋深處的圍巖壓力進行

7、計算。一般淺埋隧道圍巖壓力按謝家烋公式計算：對于級圍巖，計算摩擦角，垂直均布松動壓力：水平松動壓力：隧道頂部：隧道底部：當(dāng)隧道埋深h大于或等于深淺埋分界深度Hp（）時，為深埋隧道， 根據(jù)鐵路隧道設(shè)計規(guī)范所推薦的方法：垂直均布松動壓力：水平均布松動壓力：3.2.3.2 級圍巖壓力的計算(1)隧道深淺埋判定隧道開挖最大輪廓尺寸：B=14.62m，=12.48m等效荷載高度：深淺埋分界深度：由于圍巖為級，巖體軟弱破碎、節(jié)理發(fā)育、強-弱風(fēng)化且含地下水，故取。由隧道縱斷面圖知，處于級圍巖的隧道最小埋深0m，最大埋深 h=27.63m且故級圍巖中的隧道可分為超淺埋、一般淺埋隧道。(2)V級圍巖壓力的計算對

8、于埋深的超淺埋隧道，選取里程DK1908+120DK1908+300，取里程為DK1908+274.88處，即超淺埋段隧道最大埋深處的圍巖壓力進行計算。超淺埋隧道垂直松動壓力按全土柱計算：垂直均布松動壓力：水平松動壓力：隧道頂部：隧道底部：對于埋深的一般淺埋隧道，選取里程為DK1908+300處，即該隧道最大埋深處的圍巖壓力進行計算。一般淺埋隧道圍巖壓力按謝家烋公式計算：對于級圍巖，計算摩擦角 ，則，垂直均布松動壓力：水平松動壓力：隧道頂部：隧道底部：3.3 襯砌內(nèi)力計算襯砌內(nèi)力的計算采用荷載結(jié)構(gòu)模型，利用有限元軟件ANSYS進行計算。ANSYS加載求解過程如下：(1)設(shè)置分析類型：隧道采用結(jié)

9、構(gòu)分析模型；(2)前處理：設(shè)置單元類型、實常數(shù)、材料屬性，建模并劃分單元；(3)求解：施加邊界條件、荷載并求解；(4)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)計算模型如圖3-1，在該結(jié)構(gòu)計算模型中，襯砌結(jié)構(gòu)是承載主體，承受圍巖的豎向、水平松動壓力和結(jié)構(gòu)自重，圍巖對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)計算模型圖ANSYS建模時，各種材料參數(shù)取值如表3-5。表3-5 襯砌及圍巖計算參數(shù)襯砌及圍巖容重 (kN/m3)彈性模量(GPa)彈性抗力系K(MPa/m)泊松比C35混凝土2531.50.2級圍巖21.5350級圍巖18.51503.3.1 級

10、圍巖3.3.1.1 IV級圍巖淺埋段IV級圍巖里程DK1908+060DK1908+120，取里程為DK1908+94.8處斷面計算。圖3-2、圖3-3是用ANSYS求得彎矩圖和軸力圖。圖3-2 級圍巖淺埋段襯砌彎矩圖(單位：Nm)圖3-3 級圍巖淺埋段襯砌軸力圖(單位：N)3.3.1.2 IV級圍巖深埋埋段圖3-4、圖3-5是用ANSYS求得彎矩圖和軸力圖。圖3-4 IV級圍巖深埋段襯砌彎矩圖(單位：Nm)圖3-5 IV級圍巖深埋段襯砌軸力圖(單位：N)3.3.2 V級圍巖3.3.2.1 V級圍巖超淺埋段超淺埋段分布于里程選取里程DK1908+120DK1908+300，取里程為DK1908

11、+274.88處，即超淺埋段隧道最大埋深處的圍巖壓力進行計算。圖3-6、圖3-7是用ANSYS求得彎矩圖和軸力圖。圖3-6 V級圍巖超淺埋段襯砌彎矩圖(單位：Nm)圖3-7 V級圍巖超淺埋段襯砌軸力圖(單位：N)3.3.2.2 V級圍巖一般淺埋段V級為眼部一般淺埋段選取里程為DK1908+300處，即該隧道最大埋深處的圍巖壓力進行計算。圖3-8、圖3-9是用ANSYS求得彎矩圖和軸力圖。圖3-8 V級圍巖一般淺埋段襯砌彎矩圖(單位：Nm)圖3-9 V級圍巖一般淺埋埋段襯砌軸力圖(單位：N)3.4 襯砌強度檢算及配筋3.4.1 強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)計規(guī)范應(yīng)按破損階

12、段法和容許應(yīng)力法檢算隧道襯砌的強度。(1)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)件的抗壓強度應(yīng)按下式計算： (3-10)式中，Ra混凝土或砌體的抗壓極限強度；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)；構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)，對于隧道襯砌、明洞拱圈及墻背緊密回填的邊墻，可取=1.0；軸向力偏心影響系數(shù)，計算公式如下： 且表3-6 混凝土和砌體結(jié)構(gòu)的強度安全系數(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+附加荷載破壞原因混凝土或砌體達到抗壓極限強度2.42.02.72.3混凝土達到抗拉極限強度3.63.0從抗裂要求出發(fā)，混凝土

13、矩形截面偏心受壓構(gòu)件的抗拉強度按下式計算： (3-11)式中，混凝土的抗拉極限強度，見表3-7；截面偏心距(m)；表3-7 襯砌材料力學(xué)指標襯砌材料襯砌、鋼筋力學(xué)指標抗拉極限強度 (MPa)彎曲抗壓極限強度(MPa)抗拉極限強度(MPa)計算強度(MPa)C30混凝土22.528.12.2C35混凝土25.732.12.4HRB335360HPB235260對混凝土矩形構(gòu)件，按鐵路隧道設(shè)計規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)及材料強度豎直計算結(jié)果表明，當(dāng)時，有抗壓強度控制承載能力，不必檢算抗裂；當(dāng)時，由抗拉強度控制承載能力，不必檢算抗壓。(2)鋼筋混凝土矩形截面的檢算大偏心受壓構(gòu)件的檢算鋼筋混凝土矩形截面的大偏

14、心受壓構(gòu)件()其截面強度應(yīng)按下列公式計算： (3-12)或 (3-13)中性軸的位置按下式確定： (3-14)當(dāng)軸向力作用于鋼筋與的重心之間時，式中左邊第二項取正號；當(dāng)作用于和兩重心以外時，則取負號。如計算中考慮受壓鋼筋時，則混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)符合，如不符合，則按下式計算： (3-15)式中，軸向力(MN)；K鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強度安全系數(shù)，見表3-8；，鋼筋和的重心至軸向力作用點的距離(m)；表3-8 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強度安全系數(shù)荷載組合主要荷載主要荷載+附加荷載破壞原因鋼筋達到計算強度或混凝土達到抗壓或抗剪極限強度2.01.7混凝土達到抗拉極限強度2.42.0小偏心受壓構(gòu)件的檢算鋼筋混凝土矩形

15、截面小偏心受壓構(gòu)件()，其截面強度應(yīng)按下式計算 (3-16)當(dāng)軸向力作用于鋼筋和的重心之間，尚應(yīng)符合下列要求： (3-17)3.4.2 強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IV、V級圍巖的隧道襯砌進行配筋檢算。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)計算直至強度安全系數(shù)大于規(guī)范要求為止。(1)IV級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，采用對稱配筋，每側(cè)按0.2%的最小配筋率配筋，即，實際取41

16、8鋼筋，則單側(cè)的環(huán)向主筋面積,混凝土用C35，保護層厚度取50mm，縱向鋼筋采用10250，箍筋采用8250。配筋結(jié)果檢算見表3-9。表3-9 IV級圍巖淺埋配筋檢算表單元號軸力(N)彎矩(Nm)偏心距e0(mm)截面高度Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)(mm)判斷1-1.85E+06-1.26E+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+06-2286611.394501018小偏心5.845-2.01E+062598112.47450

17、1018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5.7213-2.18E+06-3883.11.784501018小偏心5.6614-2.18E+06-6861.13

18、.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單元號軸力(N)彎矩(Nm)偏心距e0(mm)截面高度Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)(mm)判斷18-1.69E+061.51E+0589.224501018小偏心4.919-1.43E+066309344.074501018小偏心6.9620-1.28E+06-8258064.445501018小偏心9.1121-1.23E+06-1.77

19、E+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12.2728-1.21E+06-3511228.945501018小偏心10.9629-1.21E+06-8965573

20、.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4.7336-2.13E+062236010.484501018小偏心5.5237-2.17E+06-3717.31.7

21、24501018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小偏心545-2.15E+066565730.614501018小偏心4.9546-2.09E+0

22、65726827.434501018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，所以無需進行裂縫寬度檢算。(2)IV級圍巖深埋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，采用對稱配筋，每側(cè)按0.2%的最小配筋率配筋，即，實際取418鋼筋，則單側(cè)的環(huán)向

23、主筋面積,混凝土用C30，保護層厚度取50mm，縱向鋼筋采用10250，箍筋采用8250。配筋結(jié)果檢算見表3-10。表3-10 IV級圍巖淺埋配筋檢算單元號軸力(N)彎矩(Nm)偏心距e0(mm)截面高度Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)(mm)判斷1-9.19E+05-6114266.514501018小偏心8.682-9.33E+05-5486058.824501018小偏心8.843-9.59E+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-

24、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+063965.93.654501018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+06-3080.22.83450

25、1018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12.3320-6.37E+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14.022

26、3-5.96E+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+05-1843730.875501018小偏心19.4829-6.00E+05-4635577.35501018小偏心16.4230-6.11E+05-77890127.585501018小偏心13.8331-6.40

27、E+05-91507142.935501018小偏心12.6432-7.21E+05-4428861.425501018小偏心14.42續(xù)表3-10單元號軸力(N)彎矩(Nm)偏心距e0(mm)截面高度Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)(mm)判斷34-9.78E+057768979.474501018小偏心7.7535-1.05E+065415651.824501018小偏心8.1336-1.08E+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.

28、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+062717825.064501018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+061242912.424501

29、018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，所以無需進行裂縫寬度檢算。 (3)V級圍巖超淺埋段配筋檢算對于V級圍巖超淺埋隧道襯砌結(jié)構(gòu)，按偏心受壓構(gòu)件采用對稱配筋來計算，取每側(cè)420鋼筋，則單側(cè)的環(huán)向主筋筋面積,混凝土用C35，保護層厚度取50mm，縱向筋采用12250，箍筋采用8250。配筋結(jié)果檢算見表3-11。表3-11

30、V級圍巖超淺埋配筋檢算表單元號軸力(N)彎矩(Nm)偏心距e0(mm)截面高度Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)(mm)判斷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+06-7285944.825001256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

31、小偏心6.249-1.84E+068251044.785001256小偏心6.17續(xù)表3-11單元號軸力(N)彎矩(Nm)偏心距e0(mm)截面高度Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)(mm)判斷10-1.85E+067058638.155001256小偏心6.3211-1.85E+065076227.425001256小偏心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

32、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+062.36E+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10.8624-1.2

33、1E+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8.8428-1.19E+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

34、.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6.4836-1.25E+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+05116.285

35、001256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6.8744-1.87E+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

36、-1.86E+062861715.395001256小偏心6.95續(xù)表3-11單元號軸力(N)彎矩(Nm)偏心距e0(mm)截面高度Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)(mm)判斷49-1.86E+065076227.335001256小偏心6.5950-1.85E+067058638.175001256小偏心6.3251-1.83E+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.

37、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，所以無需進行裂縫寬度檢算。 (4)V級圍巖一般淺埋段配筋檢算對于V級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)件對稱配筋時，亦取每側(cè)420鋼筋，則單側(cè)的環(huán)向主筋筋面積,混凝土用C35，保護層厚度取

38、50mm，縱向筋采用12250，箍筋采用8250。配筋結(jié)果檢算見表3-12。表3-12 V級圍巖一般淺埋段配筋檢算表單元號軸力(N)彎矩(Nm)偏心距e0(mm)截面高度Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)(mm)判斷1-2.34E+06-2.19E+0593.885001256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.

39、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+0540.385001256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.

40、78E+06-1.06E+043.815001256小偏心4.91續(xù)表3-12單元號軸力(N)彎矩(Nm)偏心距e0(mm)截面高度Ag(mm2)大小偏心安全系數(shù)(mm)判斷15-2.78E+06-1.87E+046.715001256小偏心4.8416-2.80E+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+05139.3

41、45001256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+0

42、6-1.76E+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+06-2.98E+05154.46001256小偏心5.2737-2.08E+06-8.41E