洞门检算参考Word格式文档下载.docx
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另外,洞门是隧道唯一的外露部分,对它进行适当的建筑艺术处理,可以起到美化环境的作用。
根据洞口地形、地质及衬砌类型等不同的情况和要求,洞门的结构形式主要有环框式、端墙式、柱式、翼墙式、耳墙式、台阶式及斜交式。
3.1.1设计原则
(1)选用洞门结构形式时,应根据洞口的地形、地质条件及工程特点确定。
(2)当线路中线与洞口地形等高线斜交,经技术经济比较不宜采用正交洞门,且围岩分类在III级以上时,可采用斜交式洞门,其端墙与线路中线的交角不应小于45°
。
(3)设置通风帘幕的洞门或通风道洞口与隧道洞门相连时,洞门的结构形式应结合通风设备和要求一并考虑。
(4)位于城镇、风景区、车站附近的洞门,必要时应考虑与环境相协调和建筑美观的要求。
(5)铁路重点隧道应考虑国防要求,按铁道部《铁路建设贯彻国防要求的规定》文件的相关规定办理。
3.1.2洞门设计
根据西格二线八号隧道沿线地形、地质状况,并结合隧道设计专业事前指导书,在确定进、出口洞门位置的基础上,拟定龙池山隧道进口和出口均采用台阶式洞门,边、仰坡坡度均为1:
1.25,开挖方式为乙式,进、出口洞门各部分尺寸参照洞门标准图及隧道净空加宽来确定。
隧道进、出口洞门图分别见附录一中的图LCST-03。
3.2洞门结构的检算
洞门是支挡洞口正面仰坡和路堑边坡的结构物,因此洞门的端墙和挡墙均可视为墙背承受土压力的挡土墙结构,根据挡土墙理论设计。
3.2.1计算原理及方法
根据《铁路隧道设计规范》的规定,洞门墙计算时,应按照表3.1的要求,与挡土墙一样用容许应力法检算其强度,并检算其绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。
表3.1洞门墙检算规定
墙身截面压应力
≤容许应力
墙身截面偏心距
≤0.3倍截面厚度
基底应力
≤地基容许承载力
基底偏心距
石质地基≤
土质地基≤
(
为基底厚度)
滑动稳定系数
≥1.3
倾覆稳定系数
≥1.5
洞门土压力及检算洞门墙稳定性(图3.1)和强度的公式如下:
(1)洞门土压力计算
作用于洞门端墙及挡墙的墙背主动土压力按库伦理论计算,墙前部的被动土压力一般不予考虑。
洞门土压力可采用下列公式计算:
式(3.1)
式中
——作用于洞门墙上的主动土压力;
——土体的重度;
——挡土墙的高度;
——土压力系数。
土压力系数计算公式:
式(3.2)
——墙背与垂直面的夹角;
——墙背与土体间的摩擦角;
——土体表面与水平面的夹角;
——最危险破裂面与垂直面的夹角;
——土压力与墙背法线的夹角。
图3.1翼墙受力图
(2)倾覆稳定计算
式(3.3)
——基底的倾覆稳定系数;
——全墙的稳定力系对墙趾的总力矩;
——全墙的倾覆力系对墙趾的总力矩。
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