1、隧道工程課程設計姓名：專業班級：學號：指導老師：目錄TOC o 1-5 h z第一章工程概況11.1隧道概況11.2工程地質及水文地質11.2.1工程地質11.2.2水文地質1第二章隧道深淺埋判定及圍巖壓力的計算22.1深淺埋隧道的判定原則22.2圍巖壓力的計算方法2W級圍巖計算3W級圍巖深淺埋的判定3W級圍巖壓力的計算4V級圍巖的計算4V級圍巖深淺埋判定4V級圍巖壓力的計算4第三章襯砌內力計算與檢算5Ansys的加載求解過程5襯砌結構強度檢算原理5IV級圍巖襯砌內力計算與強度檢算6V級圍巖襯砌內力計算與強度檢算9第四章襯砌截面配筋計算19截面配筋原理19IV級圍巖配筋計算19V級圍巖配筋計算

2、20斷面1的配筋計算20斷面2的配筋計算21 第一章工程概況1.1隧道概況太中銀鐵路為客貨共線的雙線鐵路。線路上一共建有22座隧道，其中王家莊2號隧道位于王家莊東側，隧道進口地勢較陡，此處巖石裸露，進口前方為一沖溝，沖溝內有水，地勢狹窄。出口坡度陡，為黃土覆蓋，并有大量植被，出口前方為一沖溝，溝內地勢平緩溝內經過開采，原有地形已改變。隧道進口里程DK194+082，出口里程DK194+450,全長368m。隧道位于半徑為5000m曲線上，隧道內坡度為7.5%o的下坡，最大埋深61.08m。隧道進出線間距4.49m，DK194+340至出口線間距為4.40m。工程地質及水文地質1.2.1工程地質

3、隧道洞身通過的地層為第四系中更新統洪積層老黃土，奧陶系下統灰白色石灰巖。地層描述如下：老黃土：稍濕、堅硬狀態，具垂直節理;奧陶系下統灰白色石灰巖：強風化弱風化，節理發育，巖層產狀195Z15。分布里程、圍巖分級及巖土施工工程分級分布里程圍巖分級DK194+082DK194+299VDK194+299DK194+400WDK194+400DK194+450土壤最大凍結深度：1.04m。地震動峰值加速度0.05g，地震基本烈度VI度。巖性巖土施工工程分級老黃土III石灰巖W2V1.2.2水文地質隧道洞體內土石界面有地下水。第二章隧道深淺埋判定及圍巖壓力的計算2.1深淺埋隧道的判定原則深、淺埋隧道分

4、界深度至少應大于坍方的平均高度且有一定余量。根據經驗，這個深度通常為22.5倍的坍方平均高度值，即：H=(22.5)hpq式中，H深淺埋隧道分界的深度；h等效荷載高度值q系數22.5在松軟的圍巖中取高限，在較堅硬圍巖中取低限。當隧道覆蓋層厚度hh時為超淺埋，hhH時為深埋。qqpp圍巖壓力的計算方法當隧道埋深h小于或等于等效荷載高度h(即hh)時，為超淺埋隧道，圍巖壓qq力按全土柱計算。圍巖垂直均布壓力為：q=rh式中，r一圍巖容重，見表2-1；h一隧道埋置深度。圍巖水平均布壓力e按朗金公式計算(1)q+rHtan245oC2JI表2-1圍巖壓力相關計算參數圍巖級別容重r(kN/m3)彈性反力

5、系數K(MPa/m)巖體兩側摩擦系角9()計算摩擦角嘰()IV2023200500(0.70.9)05060V1720100200(0.50.7)d04050(2)當隧道埋深h大于等效荷載高度hq且小于深淺埋分界深度(hhH)時，為深埋隧道，圍巖壓pp力按自然拱內巖體重量計算：單線鐵路隧道按概率極限狀態設計時的垂直壓力為：q=rh=0.41x1.79sxrq單線、雙線及多線鐵路隧道按破壞階段設計時垂直壓力為：q=rh=0.45x2s-1xrwq式中，hq等效荷載高度值；qs圍巖級別，如級圍巖s=3；r圍巖的容重w寬度影響系數，其值為：w=1+i(B-5)其中，B坑道寬度；iB每增加1m時，圍巖

6、壓力的增減率(以B=5m為基準)，當B5m時，取i=0.1。圍巖的水平均布壓力e按表2-2計算求得。表2-2圍巖水平均布壓力圍巖級別IIIIIIIVVVI水平均布壓力0v0.15q（0.150.3）q（0.300.5）q（0.51.0）q2.3IV級圍巖計算2.3.1V級圍巖深淺埋的判定偏于安全考慮，取隧道開挖最大輪廓尺寸進行圍巖壓力的計算。開挖輪廓：B=13.44m，H=11.81m等效荷載高度：h=0.45x2s-1xw=0.45x2x1+0.1x(13.44-5)1=6.64m深淺埋分界深度：H=(2-2.5=(13.28-16.60)mpq由于圍巖為W級，極為軟弱破碎且節理發育，故深淺

7、埋分界深度取為H=2.5h=16.60m。pq由隧道縱斷面圖可知，W級圍巖中，隧道的最小埋深h=30.18mH=16.60m，故處于Pw級圍巖的隧道均為深埋隧道。 2 2.3.2IV級圍巖壓力的計算根據鐵路隧道設計規范推薦的方法：垂直均布松動壓力：q=rh=22x0.45x23x1+0.1x(13.44-5力=146.05kN/m2q水平均布松動壓力：e=0.2q=0.2x146.05=29.21kN/m22.4V級圍巖的計算2.4.1V級圍巖深淺埋判定隧道開挖最大輪廓尺寸：B=13.84m，H=12.42m等效荷載高度：h=0.45x2s-1xw二0.45x24x1+0.1x63.84513

8、.56mq深淺埋分界深度：H=(2-2.5孫=(27.12-33.99mpq由于圍巖為V級，巖體軟弱破碎、節理發育、強-弱風化且含地下水，故取H=33.9m。由隧道縱斷面圖知，處于V級圍巖的隧道最小埋深0m,最最大埋深h=32.83mH=33.9m，故V級圍巖中的隧道可分為超淺埋和一般淺埋隧道。p2.4.2V級圍巖壓力的計算(1)對于埋深hh的超淺埋隧道，襯砌統一按超淺埋段隧道的最大埋深qh=h=13.56m處的圍巖壓力進行設計和檢算。q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：q=rh=18x13.56=244.08kN/m2水平松動壓力：隧道頂部e=qtan2：450怛:=24

9、4.08xtan2f4504501(2丿L2丿=41.88kN/m2(0)2450I2丿隧道底部e=(q+rH)tan2t=044.08+18x12.42)xtan2450=80.23kN/m2對于埋深hhH的一般淺埋隧道，襯砌統一按照一般淺埋段隧道的最大埋深qph=32.83m處的圍巖壓力進行設計和檢算。一般淺埋隧道圍巖壓力按謝家休公式計算：對于V級圍巖，計算摩擦角=450，6=0.6=270，則tan=1,tan6=0.510ian2+1人an00=1F=3.02000/、0tanp=tan+1”0*tantan60九=tanP-tan=。？?4tanP1+tanPGan-tan6)+ta

10、ntan600垂直均布松動壓力：q=rhf1也叫=430.80kN/m2IB丿水平松動壓力：隧道頂部：e=rhX=18x32.83x0.224=132.37kN/m21隧道底部：e=rHX=18x45.25x0.224=182.45kN/m2第三章襯砌內力計算與檢算3.1Ansys的加載求解過程在襯砌內力計算中，首先擬定襯砌結構厚度及參數值，然后再Ansys程序中建立模型并添加約束，進行加載，最后求得各單元內力值。Ansys加載求襯砌內力過程：（1）進入前處理，定義單元類型、材料屬性、實常數。（2）建模：建立關鍵點，連接關鍵點生成二襯軸線（3）設置線單元屬性，劃分單元（4）施加水平、豎向彈簧支

11、撐（5）施加邊界條件（6）施加圍巖壓力，與重力加速度（7）求解（8）進入后處理，定義軸力、彎矩單元表，顯示軸力、彎矩圖襯砌結構強度檢算原理隧道襯砌為雙線復合襯砌，參照鐵路隧道設計規范按破損階段法及容許應力法檢算隧道結構截面。隧道結構截面抗壓強度按下式計算：KNpaRbha式中，K安全系數，見表3-1；N軸向力（MN）；Ra混凝土或砌體的抗壓極限強度（Mpa）,見表3-2；p構件縱向彎曲系數，對于隧道襯砌，可取p=1.0b截面寬度；h截面厚度；a軸向力偏心影響系數，查規范可得，計算公式如下：a=1.000+0.648（e/h）-12.569（e/h+15.444（e/且aO.2h時，由抗拉強度控

12、制承載能力，不必檢算抗壓。3.3IV級圍巖襯砌內力計算與強度檢算IV級圍巖中的隧道都為深埋隧道，取如下斷面襯砌進行強度的檢算。二巔初斛臥AR!俯期，期海潮.州圖3-1IV級圍巖隧道斷面襯砌圖表3-3斷面1的襯砌結構及圍巖參數表 結構及圍巖容重(kN/m3)彈性抗力系數(Mpa/m)彈性模量(Gpa)泊松比C25混凝土2329.50.2IV級圍巖22350利用ansys求解，得到襯砌的變形圖、彎矩圖及軸力圖如下:圖3-3IV級圍巖彎矩圖1 CINEETREES-.10?E4-D7-572.513-；55537：3-ulO3E-Kl7-913993-796754-73013-1-679514-56

13、2275圖3-4IV級圍巖軸力圖表3-4IV級圍巖所有點的內力計算及強度檢算結果節點彎矩軸力高h偏心距e0軸力偏心影響系數a抗壓抗裂強度檢算13.33E+03-5.62E+050.55.92E-031.00E+00121.35E+03-5.63E+050.52.40E-031.00E+0013-4.75E+03-5.64E+050.58.43E-031.00E+0014-1.52E+04-5.66E+050.52.69E-021.00E+0015-2.96E+04-5.71E+050.55.18E-029.49E-0116-4.53E+04-5.81E+050.57.80E-028.54E-0

14、117-5.62E+04-6.00E+050.59.37E-027.82E-0118-5.10E+04-6.33E+050.58.05E-028.43E-0119-1.29E+04-6.94E+050.51.86E-021.00E+001101.08E+04-7.67E+050.41.41E-021.00E+001112.97E+04-8.44E+050.43.52E-029.70E-011123.83E+04-9.09E+050.44.22E-029.47E-011132.73E+04-9.59E+050.42.85E-029.88E-011149.47E+03-1.00E+060.49.4

15、7E-031.00E+001153.16E+03-1.03E+060.43.07E-031.00E+001162.36E+03-1.05E+060.42.26E-031.00E+001172.31E+03-1.04E+060.42.21E-031.00E+001184.15E+02-1.04E+060.44.00E-041.00E+00119-4.09E+03-1.03E+060.43.96E-031.00E+00120-1.13E+04-1.03E+060.41.10E-021.00E+00121-1.98E+04-1.03E+060.41.93E-021.00E+00122-2.55E+0

16、4-1.03E+060.42.47E-029.96E-01123-2.10E+04-1.05E+060.42.00E-021.00E+001243.18E+03-1.09E+060.42.92E-031.00E+001 255.57E+04-1.06E+060.45.26E-029.03E-011268.08E+04-1.02E+060.47.89E-027.57E-011278.37E+04-9.86E+050.48.49E-027.19E-011287.00E+04-9.48E+050.47.39E-027.88E-013294.50E+04-9.11E+050.44.94E-029.17

17、E-011301.39E+04-8.78E+050.41.58E-021.00E+00131-1.87E+04-8.49E+050.42.20E-021.00E+00132-4.86E+04-8.27E+050.45.87E-028.73E-01133-7.24E+04-8.11E+050.48.93E-026.90E-01134-8.78E+04-8.03E+050.41.09E-015.53E-01335-9.30E+04-8.02E+050.41.16E-015.08E-01436-8.78E+04-8.10E+050.41.08E-015.60E-01437-7.24E+04-8.25

18、E+050.48.77E-027.00E-01438-4.86E+04-8.48E+050.45.73E-028.80E-01339-1.87E+04-8.76E+050.42.13E-021.00E+001401.39E+04-9.09E+050.41.53E-021.00E+001414.50E+04-9.45E+050.44.77E-029.25E-011427.00E+04-9.83E+050.47.13E-028.04E-011438.37E+04-1.02E+060.48.21E-027.37E-011448.08E+04-1.05E+060.47.66E-027.72E-0134

19、55.57E+04-1.09E+060.45.13E-029.09E-011463.18E+03-1.05E+060.43.04E-031.00E+00147-2.10E+04-1.03E+060.42.04E-021.00E+00148-2.55E+04-1.02E+060.42.49E-029.95E-01149-1.98E+04-1.02E+060.41.94E-021.00E+00150-1.13E+04-1.03E+060.41.10E-021.00E+00151-4.09E+03-1.03E+060.43.96E-031.00E+001524.15E+02-1.04E+060.44

20、.00E-041.00E+001532.31E+03-1.04E+060.42.22E-031.00E+001542.36E+03-1.02E+060.42.31E-031.00E+001553.16E+03-9.95E+050.43.18E-031.00E+001569.47E+03-9.54E+050.49.93E-031.00E+001572.73E+04-9.04E+050.43.02E-029.84E-011583.83E+04-8.40E+050.44.56E-029.33E-011592.97E+04-7.64E+050.43.89E-029.58E-011601.08E+04-

21、6.91E+050.51.57E-021.00E+00161-1.29E+04-6.31E+050.52.04E-021.00E+00162-5.10E+04-5.98E+050.58.53E-028.21E-01163-5.62E+04-5.79E+050.59.71E-027.65E-01164-4.53E+04-5.69E+050.57.96E-028.47E-01165-2.96E+04-5.65E+050.55.24E-029.48E-01166-1.52E+04-5.63E+050.52.71E-021.00E+00167-4.75E+03-5.62E+050.58.45E-031

22、.00E+001681.35E+03-5.62E+050.52.40E-031.00E+001強度驗算：1抗壓合格2抗壓不合格3抗拉合格4抗拉不合格3.4V級圍巖襯砌內力計算與強度檢算(1)超淺埋與一般淺埋分界里程處隧道斷面1的襯砌強度檢算圖3-5隧道斷面1襯砌圖圖3-6斷面1變形圖表3-5斷面1的襯砌結構及圍巖參數表結構及圍巖容重(kN/m3)彈性抗力系數(Mpa/m)彈性模量(Gpa)泊松比C30混凝土25310.2IV級圍巖22150利用ansys求解，得到襯砌的變形圖、彎矩圖及軸力圖如下:LINESTRESS3TEP=13UB-1TLME=LHINJniN=-Z66533ELEM-35

23、OAX=ZZ19DOELEM-27IiEC152口越Znj.55：27-Z66593-159031-4979-212301-103755479759073161GZQ1133-38221900圖3-7斷面1彎矩圖1LTNISTRESSANDEC15201321:01:133TEP-1sub-i-,174E+07-.leE+D?-.L5ZE+07-.160E-h-,1SE+O9-WE+07-.130E-hL23E+07-,11SE+O9圖3-8斷面1軸力圖表3-6V級圍巖斷面1所有點的內力計算及強度檢算結果 節點彎矩軸力高h偏心距e0軸力偏心影響系數a抗拉抗裂強度檢算1-6.45E+04-1.1

24、5E+060.65.59E-029.64E-0112-6.98E+04-1.15E+060.66.05E-029.53E-0113-8.47E+04-1.15E+060.67.35E-029.19E-0114-1.07E+05-1.15E+060.69.27E-028.57E-0115-1.32E+05-1.16E+060.61.14E-017.75E-0116-1.53E+05-1.17E+060.61.31E-017.02E-0137-1.62E+05-1.19E+060.61.37E-016.78E-0138-1.47E+05-1.22E+060.61.21E-017.46E-0139-

25、9.58E+04-1.27E+060.67.56E-029.13E-011107.01E+03-1.36E+060.65.15E-031.00E+001117.64E+04-1.46E+060.55.24E-029.48E-011121.23E+05-1.55E+060.57.93E-028.48E-011131.37E+05-1.63E+060.58.45E-028.25E-011141.06E+05-1.68E+060.56.35E-029.11E-011155.67E+04-1.71E+060.53.31E-029.92E-011162.21E+04-1.74E+060.51.27E-0

26、21.00E+00117-2.81E+03-1.75E+060.51.61E-031.00E+00118-2.22E+04-1.74E+060.51.27E-021.00E+00119-3.72E+04-1.74E+060.52.14E-021.00E+00120-4.59E+04-1.73E+060.52.65E-021.00E+00121-4.45E+04-1.73E+060.52.57E-021.00E+00122-2.75E+04-1.75E+060.51.57E-021.00E+001231.16E+04-1.78E+060.56.52E-031.00E+001247.83E+04-

27、1.82E+060.54.31E-029.72E-011251.75E+05-1.77E+060.59.89E-027.56E-011262.20E+05-1.71E+060.51.29E-015.98E-014272.22E+05-1.65E+060.51.35E-015.64E-014281.89E+05-1.58E+060.51.20E-016.45E-014291.32E+05-1.51E+060.58.73E-028.12E-011305.86E+04-1.44E+060.54.07E-029.78E-01131-2.10E+04-1.38E+060.51.52E-021.00E+0

28、0132-9.88E+04-1.33E+060.57.43E-028.70E-011 33-1.67E+05-1.29E+060.51.30E-015.91E-01434-2.21E+05-1.26E+060.51.75E-013.47E-01435-2.55E+05-1.25E+060.52.05E-012.18E-01436-2.67E+05-1.25E+060.52.14E-011.85E-01437-2.55E+05-1.26E+060.52.02E-012.27E-01438-2.21E+05-1.29E+060.51.72E-013.66E-01439-1.67E+05-1.33E

29、+060.51.26E-016.12E-01440-9.88E+04-1.38E+060.57.16E-028.80E-01141-2.10E+04-1.44E+060.51.46E-021.00E+001425.86E+04-1.50E+060.53.90E-029.81E-011431.32E+05-1.57E+060.58.38E-028.28E-011441.89E+05-1.64E+060.51.15E-016.70E-014452.22E+05-1.71E+060.51.30E-015.90E-014462.20E+05-1.76E+060.51.25E-016.19E-01447

30、1.75E+05-1.81E+060.59.67E-027.67E-011487.83E+04-1.77E+060.54.42E-029.70E-011491.16E+04-1.74E+060.56.65E-031.00E+00150-2.75E+04-1.73E+060.51.59E-021.00E+00151-4.45E+04-1.72E+060.52.58E-021.00E+00152-4.59E+04-1.73E+060.52.66E-021.00E+00153-3.72E+04-1.74E+060.52.14E-021.00E+00154-2.22E+04-1.74E+060.51.

31、27E-021.00E+00155-2.81E+03-1.73E+060.51.62E-031.00E+001562.21E+04-1.71E+060.51.29E-021.00E+001575.67E+04-1.67E+060.53.40E-029.91E-011581.06E+05-1.62E+060.56.57E-029.03E-011591.37E+05-1.55E+060.58.88E-028.05E-011601.23E+05-1.45E+060.58.47E-028.24E-011617.64E+04-1.36E+060.65.63E-029.63E-011627.01E+03-

32、1.26E+060.65.54E-031.00E+00163-9.58E+04-1.22E+060.67.88E-029.03E-01164-1.47E+05-1.18E+060.61.24E-017.31E-01365-1.62E+05-1.16E+060.61.39E-016.67E-01366-1.53E+05-1.16E+060.61.33E-016.96E-01367-1.32E+05-1.15E+060.61.14E-017.73E-01168-1.07E+05-1.15E+060.69.28E-028.57E-01169-8.47E+04-1.15E+060.67.35E-029

33、.19E-01170-6.98E+04-1.15E+060.66.05E-029.53E-011強度驗算：1抗壓合格2抗壓不合格3抗拉合格4抗拉不合格(2)般淺埋段最大埋深里程處隧道斷面2的襯砌強度檢算JttF)IS115m.工興川*IIr11*iii圖3-9隧道斷面2襯砌圖利用ansys求解，得到襯砌的變形圖、彎矩圖及軸力圖如下：圖3-10斷面2襯砌變形圖LINESTH.ESSSTTP=1SOT；=1TIME-1MIMJHIM=-392689ELEM=35MAX=3322QELEW6DEC172013iqs24：57-392609-Z33595-74507B45B4243675-31313-

34、1540535030161293E3ZE0LINESTB.ES35TTP=LSUB=1TIHE-lWINJnn=-3D7E-HJ7ELEM=E4HAX,EDE+07ELEM=67圖3-11斷面2襯砌彎矩圖SEC17ZOL31424：3S-30TE+07-.2941+07-b26LE-KI7-.23SE+D7-.2151+07-.296E+07-.2T3E-+A7I-.E5QE-KI7-.227E+D7.204E+fl7圖3-12斷面2襯砌軸力圖表3-7V級圍巖斷面2所有點的內力計算及強度檢算結果 節點彎矩軸力高h偏心距e0軸力偏心影響系數a抗拉抗裂強度檢算1-1.10E+05-2.05E+06

35、0.65.36E-029.69E-0112-1.18E+05-2.05E+060.65.77E-029.60E-0113-1.42E+05-2.04E+060.66.95E-029.30E-0114-1.77E+05-2.04E+060.68.68E-028.77E-0115-2.16E+05-2.04E+060.61.06E-018.08E-0116-2.49E+05-2.05E+060.61.21E-017.45E-0137-2.61E+05-2.08E+060.61.25E-017.28E-0138-2.33E+05-2.13E+060.61.10E-017.93E-0119-1.46E

36、+05-2.20E+060.66.61E-029.40E-011102.57E+04-2.34E+060.61.10E-021.00E+001111.35E+05-2.49E+060.55.42E-029.42E-011122.06E+05-2.64E+060.57.80E-028.54E-011132.23E+05-2.75E+060.58.11E-028.40E-011141.68E+05-2.83E+060.55.94E-029.25E-011158.50E+04-2.89E+060.52.94E-029.98E-011162.96E+04-2.93E+060.51.01E-021.00

37、E+00117-7.98E+03-2.96E+060.52.70E-031.00E+00118-3.53E+04-2.95E+060.51.20E-021.00E+00119-5.54E+04-2.94E+060.51.88E-021.00E+00120-6.61E+04-2.94E+060.52.25E-021.00E+00121-6.22E+04-2.95E+060.52.11E-021.00E+00122-3.60E+04-2.97E+060.51.21E-021.00E+001232.16E+04-3.01E+060.57.18E-031.00E+001241.18E+05-3.07E

38、+060.53.85E-029.82E-011252.58E+05-3.00E+060.58.58E-028.19E-011263.22E+05-2.92E+060.51.10E-016.98E-014273.23E+05-2.83E+060.51.14E-016.76E-014282.75E+05-2.73E+060.51.01E-017.47E-014291.90E+05-2.63E+060.57.23E-028.77E-011308.30E+04-2.53E+060.53.27E-029.93E-01131-3.36E+04-2.45E+060.51.37E-021.00E+00132-

39、1.47E+05-2.37E+060.56.22E-029.16E-011 33-2.48E+05-2.31E+060.51.07E-017.13E-01434-3.26E+05-2.27E+060.51.44E-015.15E-01435-3.76E+05-2.25E+060.51.67E-013.89E-01436-3.93E+05-2.25E+060.51.75E-013.51E-01437-3.76E+05-2.27E+060.51.66E-013.97E-01438-3.26E+05-2.31E+060.51.41E-015.29E-01439-2.48E+05-2.37E+060.

40、51.05E-017.27E-01440-1.47E+05-2.44E+060.56.03E-029.22E-01141-3.36E+04-2.53E+060.51.33E-021.00E+001428.30E+04-2.63E+060.53.16E-029.95E-011431.90E+05-2.72E+060.56.98E-028.88E-011442.75E+05-2.82E+060.59.73E-027.64E-011453.23E+05-2.92E+060.51.11E-016.94E-014463.22E+05-3.00E+060.51.07E-017.13E-014472.58E

41、+05-3.06E+060.58.40E-028.27E-011481.18E+05-3.00E+060.53.94E-029.81E-011492.16E+04-2.96E+060.57.29E-031.00E+00150-3.60E+04-2.94E+060.51.22E-021.00E+00151-6.22E+04-2.93E+060.52.12E-021.00E+00152-6.61E+04-2.94E+060.52.25E-021.00E+00153-5.54E+04-2.94E+060.51.88E-021.00E+00154-3.53E+04-2.95E+060.51.19E-0

42、21.00E+00155-7.98E+03-2.93E+060.52.72E-031.00E+001562.96E+04-2.88E+060.51.03E-021.00E+001578.50E+04-2.82E+060.53.01E-029.97E-011581.68E+05-2.74E+060.56.13E-029.19E-011592.23E+05-2.63E+060.58.47E-028.24E-011602.06E+05-2.49E+060.58.26E-028.33E-011611.35E+05-2.34E+060.65.78E-029.60E-011622.57E+04-2.20E

43、+060.61.17E-021.00E+00163-1.46E+05-2.13E+060.66.84E-029.33E-01164-2.33E+05-2.08E+060.61.12E-017.83E-01165-2.61E+05-2.05E+060.61.27E-017.21E-01366-2.49E+05-2.04E+060.61.22E-017.42E-01367-2.16E+05-2.04E+060.61.06E-018.07E-01168-1.77E+05-2.04E+060.68.68E-028.77E-01169-1.42E+05-2.04E+060.66.94E-029.31E-

44、01170-1.18E+05-2.05E+060.65.77E-029.60E-011強度驗算：1抗壓合格2抗壓不合格3抗拉合格4抗拉不合格KNRbx+R6A)wgggKNeRbXhx/2丿+RA(ha)w0gg0若x2a，則按下式計算:KNeRA(h-aJgg0第四章襯砌截面配筋計算4.1截面配筋原理參見鐵路隧道設計規范中對鋼筋混凝土矩形截面強度的計算公式，對檢算未通過截面進行對稱配筋設計。對稱配筋時，A二A,a=a,x二-kN-ggRbw當受壓區高度x2a，則按下式計算：其中，K安全系數;Rw混凝土彎曲抗壓極限強度，Rw=1.25Ra按表采用；Rg鋼筋的抗拉或抗壓計算強度；OAg，A；受拉

45、和受壓區鋼筋的截面面積（m2）；OOa，a自鋼筋A或A的重心分別至截面最近邊緣的距離（m）；ggh截面高度（m）；h0一截面的有效高度（m），h0=h-a；x一混凝土受壓區高度（m）；b矩形截面的寬度或T形截面的肋寬（m）。（2）當x0.55h時，為小偏心受壓構件，遠離縱向力一邊的鋼筋不屈服。0則矩形截面小偏心受壓構件的鋼筋截面面積，可按下式計算：KNe0.5Rbh2+RA（ha）a0gg0當軸向力N作用于鋼筋A與A的重心之間時，尚應符合下列要求：KNe0.5Rbh2+RA（ha）a0gg04.2IV級圍巖配筋計算單元彎矩軸力高h偏心距e0軸力偏心距影響系數a強度檢算35-9.30E+04-8

46、.02E+050.41.16E-015.08E-01不合格36-8.78E+04-8.10E+050.41.08E-015.60E-01不合格37-7.24E+04-8.25E+050.48.77E-027.00E-01不合格單元37配筋計算：矩形截面：bxh二1000mmx400mm，荷載產生的最大軸力設計值為：N=-825kN，對應的彎矩值M=-72.4kN-m混凝土強度等級為C25,查表可知，R=19.0MPa,R=24.2MPa,R,=2.0MPa。aw1縱向受力鋼筋選用HRB335，查表可知，R=360MPag取a=a=50mm，則h=h一a=350mm。安全系數K=2.4，偏心距e

47、=87.7mm。00則：x=KN=82mm0.55h=192.5mm，故屬于大偏心受壓。Rb0w又x=82mm0.5%bh=2000mm2，故全部縱向鋼筋配筋率滿足要求。gg4.3V級圍巖配筋計算4.3.1斷面1的配筋計算單元彎矩軸力高h偏心距e0軸力偏心影響系數a抗拉抗裂強度檢算262.20E+05-1.71E+060.51.29E-015.98E-01不合格272.22E+05-1.65E+060.51.35E-015.64E-01不合格281.89E+05-1.58E+060.51.20E-016.45E-01不合格33-1.67E+05-1.29E+060.51.30E-015.91E

48、-01不合格34-2.21E+05-1.26E+060.51.75E-013.47E-01不合格35-2.55E+05-1.25E+060.52.05E-012.18E-01不合格36-2.67E+05-1.25E+060.52.14E-011.85E-01不合格37-2.55E+05-1.26E+060.52.02E-012.27E-01不合格38-2.21E+05-1.29E+060.51.72E-013.66E-01不合格39-1.67E+05-1.33E+060.51.26E-016.12E-01不合格441.89E+05-1.64E+060.51.15E-016.70E-01不合格4

49、52.22E+05-1.71E+060.51.30E-015.90E-01不合格462.20E+05-1.76E+060.51.25E-016.19E-01不合格單元36配筋計算：矩形截面：bxh=1000mmx500mm，荷載產生的最大軸力設計值為：N=-1250kN，對應的彎矩值M=267kN-m混凝土強度等級為C30，查表可知，R=22.5MPa,R=28.1MPa,R=2.2MPa縱向受力鋼筋選用HRB335，查表可知,R=360Mpa1g取a二a=50mm，則h=h一a=450mm。安全系數K=2.4，偏心距e=214mm。00則：x=KN=107mm0.55h=247.5mm，故屬于大偏心受壓。Rb0wx二107m