隧道工程课程设计轮廓优化断面设计
隧道隧道断面形状优化
隧道隧道断面形状优化1. 引言隧道是一种人工开凿或挖掘的通道，通常用于连接两个不同地点的交通和运输。
隧道的设计和建造对交通运输的效率、安全性和可持续发展具有重要影响。
而隧道的断面形状则是设计中的一个关键因素，它直接影响着隧道的通行能力、风险和经济性。
在隧道设计中，断面形状的优化是指通过科学的方法选取最佳的断面形状，以达到满足交通需求、减少施工成本、提高通行安全性和降低对环境的影响等目标。
本文将介绍隧道断面形状优化的意义、方法和实践经验，并分析隧道断面形状优化在隧道设计中的应用。
2. 隧道断面形状优化的意义隧道断面形状优化的意义在于最大限度地提高隧道的性能和可持续发展性。
具体包括以下几个方面：2.1 提高通行能力隧道断面形状的优化可以提高隧道的通行能力，即车辆通过能力。
通过合理设计和布置车道、交叉口、辅助设施等，可以提高车辆的通过效率和道路的通行能力，从而缓解交通拥堵和提高道路运输效率。
2.2 降低施工成本隧道的施工成本通常与其断面形状密切相关。
通过优化隧道断面形状，可以降低隧道开挖和支护的难度和成本。
合理选择断面形状，可以减少挖掘量和支护材料的使用，降低施工难度和成本，提高施工效率。
2.3 提高通行安全性隧道断面形状的优化还可以提高隧道的通行安全性。
合理的断面形状可以增加隧道的通行视野，减少盲区和事故隐患。
同时，通过设计合理的应急通道、疏散通道和安全设施等，可以提高隧道的应急救援能力和通行安全性。
2.4 降低对环境的影响隧道的建设和运营对周边环境有一定的影响。
隧道断面形状的优化可以降低对环境的影响。
通过合理的地质勘察和断面设计，可以减少土石方开挖量、减少水土流失和挡土墙的建设，从而降低对周边环境的破坏和影响。
3. 隧道断面形状优化的方法隧道断面形状优化的方法主要包括以下几个方面：3.1 案例分析和经验总结通过分析已建成的隧道案例和总结经验，可以得出一些关于隧道断面形状的优化原则和方法。
例如，椭圆形断面可以提高通行安全性和通行能力，扁平椭圆形断面可以降低施工成本和对环境的影响等。
隧道工程课程设计(包含内力图和衬砌及内轮廓设计图)
目录题目：隧道工程课程设计.............................................................................................................. - 3 -一、设计依据.................................................................................................................................. - 3 -二、设计资料.................................................................................................................................. - 3 -三、隧道方案比选说明.................................................................................................................. - 3 -1.平面位置的确定................................................................................................................... - 3 -2.纵断面设计........................................................................................................................... - 4 -3.横断面设计........................................................................................................................... - 4 -四、二次衬砌结构计算.................................................................................................................. - 4 -1.基本参数............................................................................................................................... - 4 -2.荷载确定............................................................................................................................... - 4 -3.计算衬砌几何要素............................................................................................................... - 5 -4.载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移................................................................... - 7 -5.外荷载在基本结构中产生的内力....................................................................................... - 8 -6.主动荷载位移..................................................................................................................... - 10 -7.载位移—单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移..................................................... - 11 -四、墙底（弹性地基梁上的刚性梁）位移................................................................................ - 14 -五、解力法方程............................................................................................................................ - 15 -六、计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力................................................................ - 16 -七、最大抗力值的求解................................................................................................................ - 17 -八、计算衬砌总内力.................................................................................................................... - 18 -1.相对转角的校核................................................................................................................. - 19 -2.相对水平位移的校核按下式计算..................................................................................... - 19 -九、衬砌截面强度检算................................................................................................................ - 20 -1.拱顶..................................................................................................................................... - 20 -2.墙底偏心检查..................................................................................................................... - 20 -十、内力图.................................................................................................................................... - 21 --21-- 1 -- 2 -隧道工程课程设计一、设计依据本设计根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）,《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）进行设计和计算。
盾构隧道断面设计及优化分析
盾构隧道断面设计及优化分析隧道工程作为现代城市基础设施建设的重要组成部分，广泛应用于地铁、交通、水电、矿山以及城市发展等领域。
盾构隧道作为一种常见的隧道建设技术，具有施工速度快、风险低、环境影响小等优点。
而盾构隧道的断面设计及优化分析，是确保工程质量与安全的重要环节。
1. 盾构隧道断面设计的基本原则在进行盾构隧道断面设计时，需考虑以下几个基本原则：（1）合理利用地下空间：隧道断面设计应尽可能满足工程实际需求，合理利用地下空间资源，确保通行能力与安全性。
（2）满足施工要求：隧道断面设计应考虑盾构机的施工要求，如机器尺寸、转运通道、照明设备等，以确保施工的顺利进行。
（3）充分考虑地质条件：隧道断面设计需结合地质条件进行优化，如软土地区采用较大断面；岩石地层采用适宜的支护措施等。
（4）应急通道设置：隧道断面应考虑设置应急通道，以保证遇到突发情况时的疏散和救援能力。
（5）考虑未来扩建可能性：根据城市规划和未来交通发展需求，隧道断面设计时应考虑未来扩展和改造的可能性，避免单纯追求短期利益。
2. 盾构隧道断面设计的关键参数（1）净宽：根据交通工具的通行需求、人员疏散需求，结合交通流量预测等因素，确定隧道断面的净宽。
（2）净高：根据交通工具的高度、通风需求、供电线路等因素，确定隧道断面的净高。
（3）基础设计：根据地质条件、土壤承载力等因素，确定隧道断面的基础设计，包括基础底板厚度、侧壁支护措施等要素。
（4）辅助设施：根据施工要求和功能需求，确定隧道断面的辅助设施，如排水系统、照明设备、通风系统等。
（5）应急通道：根据安全要求和应急情况考虑，确定隧道断面的应急通道设置方案。
3. 盾构隧道断面设计的优化分析（1）多因素综合考虑：在进行盾构隧道断面设计时，要考虑多个因素的影响，如地质条件、交通需求、施工要求等，进行多因素综合考虑，提出合理的断面设计方案。
（2）模拟分析与计算：利用计算机辅助设计软件，进行盾构隧道断面的模拟分析与计算，考虑不同断面方案下的沉降、变形、稳定性等问题，选择最优方案。
段隧道课程设计
段隧道课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握隧道工程的基本概念，包括隧道的定义、分类及组成。
2. 学生能描述隧道施工过程中的关键技术，如隧道开挖、支护和衬砌。
3. 学生了解隧道工程中的质量控制、安全监测及环境保护措施。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析隧道工程中可能出现的问题，并提出合理的解决方案。
2. 学生通过小组合作，设计简单的隧道工程模型，提高动手实践能力和团队协作能力。
3. 学生能够运用专业术语，准确表达隧道工程相关知识，提高沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对隧道工程及基础设施建设事业的热爱和责任感。
2. 学生了解隧道工程在国家经济发展和社会进步中的重要作用，增强民族自豪感。
3. 学生通过学习隧道工程，认识到科学技术在工程建设中的价值，培养创新精神和探索意识。
课程性质：本课程为工程技术类课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：五年级学生，具备一定的认知能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：结合学生特点，采用直观、生动的教学手段，注重培养学生的实践能力和创新意识。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 隧道工程基本概念：包括隧道的定义、分类、功能及在交通、水利等领域的应用。
教材章节：第一章 隧道工程概述2. 隧道工程组成与施工技术：学习隧道主体结构、辅助结构及其施工方法，如钻爆法、盾构法等。
教材章节：第二章 隧道施工技术3. 隧道支护与衬砌：探讨隧道施工中的临时支护和永久衬砌技术，了解其作用和施工要点。
教材章节：第三章 隧道支护与衬砌4. 隧道工程案例分析：分析典型隧道工程案例，了解隧道工程中的关键技术、质量控制、安全监测等方面。
教材章节：第四章 隧道工程案例5. 隧道工程模型设计与制作：分组进行隧道工程模型设计与制作，培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
教材章节：第五章 隧道工程实践教学内容安排和进度：第一周：隧道工程基本概念第二周：隧道工程组成与施工技术第三周：隧道支护与衬砌第四周：隧道工程案例分析第五周：隧道工程模型设计与制作（含展示与评价）教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节，有助于学生全面掌握隧道工程相关知识。
隧道工程课程设计轮廓优化断面设计
隧道⼯程课程设计轮廓优化断⾯设计实例⼀2.2 隧道横断⾯优化设计2.2.1概述公路隧道横断⾯设计，除满⾜隧道建筑限界的要求外，还应考虑洞内路⾯、排⽔、检修道、通风、照明，消防、内装、监控等设施所需要的空间，还要考虑仰拱曲率的影响，并根据施⼯⽅法确定出安全、经济、合理的断⾯形式和尺⼨。
10多年来，我国公路隧道建设规模扩⼤，各地在设计隧道横断⾯时标准不统⼀，隧道轮廓有采⽤单⼼圆的，有三⼼圆的，既有尖拱⼜有坦拱，曲率不⼀。
甚⾄，同⼀公路上出现⼏种内轮廓的断⾯，这既影响洞内设施的布置，⼜不利于施⼯时衬砌模版的制作。
⽽在国外和我国的铁路隧道中，已推动了断⾯的标准化。
经过多年的⼯程实践和内⼒分析，我们认为，应该采⽤拱部为单⼼圆，侧墙为⼤半径圆弧，仰拱与侧墙间⽤⼩半径圆弧连接。
对于同⼀隧道，应该采⽤相同的内轮廓形式。
根据隧道断⾯应具有适应应⼒流和变形的合理形状，同时要适应围岩条件、净空要求。
本隧道的围岩级别为Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级，按规范要求，需要设置仰拱，同时要求设计为两车道，所以采⽤三⼼圆断⾯设计。
2.2.2 影响隧道衬砌结构内轮廓线的因素这⾥所指的隧道横断⾯是隧道衬砌和基底围岩或仰拱所包围部分的⼤⼩和形状。
公路隧道不仅要提供汽车⾏使的空间，还要满⾜舒适⾏使、交通安全、防灾等服务的空间。
因此，隧道的断⾯不仅要满⾜要求的道路宽度及建筑限界，还要有设置通风、照明、内装、排⽔、标志等的设置空间，也要确保维修检查的监视员通道的设置空间。
所考虑的因素有[3]：1. 须符合前述的隧道建筑限界要求，结构的任何部位都不应侵⼊限界以内，应考虑通风、照明、安全、监控等内部装修设施所必需的富余量；2.施⼯⽅法，确定断⾯形式及尺⼨有利于隧道的稳定；3. 从经济观点出发，内轮廓线应尽量减⼩洞室的体积，即使⼟⽯开挖量和圬⼯量最省；4. 尽量平顺圆滑，以使结构受⼒及围岩稳定均处于有利条件；5. 结构的轴线应尽可能地符合荷载作⽤下所决定的压⼒线。
3隧道线路及断面设计
沟谷附近洞口平面位置示意图
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(2)洞口应避开不良地质地段。 (3)当隧道线路通过岩壁陡立．基岩裸露处时，最好不刷 动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡。
缓坡洞口纵断面示意图
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(4)减少洞口路堑段长度，延长隧道，提前进洞。对处于漫 坡地形的隧道，其洞口位置变动范围较大，一般应采取延 长隧道的办法，以解决路堑弃土及排水的困难。
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1、选择洞口位置的原则：
(1)洞口不宜设在坯口沟谷的中心 或沟底低洼处，在一般情况下， 垭口沟谷在地质构造上是最薄弱 的环节，常会遇到断层带、古坍 方、冲积土等不良地质。此外， 地表流水都汇集在沟底，再加上 洞口路堑开挖，破坏了山体原有 的平衡，更容易引起坍方，甚至 不能进洞。所以，洞口最好选在 沟谷一侧。
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2）平面障碍
• 沿河傍山绕行方案 — 沿着山体自然弯曲傍山绕行，
如果地形条件尚能允许，则可采用。在不得已时， 只得大劈坡，或高层填土，上设御土墙，下设护坡 护岸，有时还须跨谷建桥，有时为防滚石坠落，还 需设置防护明洞
• 隧道直穿方案 — 如果在平面障碍的前方，开凿隧
道，穿山而过，虽然初期工程略大一些，但线路顺 直平缓，工程单一，可不设急弯，没有陡坡，路线 行程缩短，运营条件改善，而且不受山坡坍方落石 的威胁如下图所示。从长远的利益来看，隧道方案 往往是比较合理的。
• 溶洞地区
碳酸盐类岩石(如灰岩、白云岩)、可溶类岩石在水力和水的化 学作用下 溶蚀而形成各种岩溶现象，溶洞就是其中之一。溶 洞可分为无水或有水，无填充或有填充溶洞。选择隧道位置时， 应尽可能避开。如无法避开时，应探明溶洞的规模、性质和与 隧道的位置关系，应选择在较狭窄地段，以垂直或大角度穿过， 使通过岩溶地段为最短。
2019隧道工程课程设计轮廓优化断面设计.doc
2019隧道工程课程设计轮廓优化断面设计1 实例一2.2 隧道横断面优化设计2.2.1概述公路隧道横断面设计，除满足隧道建筑限界的要求外，还应考虑洞内路面、排水、检修道、通风、照明，消防、内装、监控等设施所需要的空间，还要考虑仰拱曲率的影响，并根据施工方法确定出安全、经济、合理的断面形式和尺寸。
10多年来，我国公路隧道建设规模扩大，各地在设计隧道横断面时标准不统一，隧道轮廓有采用单心圆的，有三心圆的，既有尖拱又有坦拱，曲率不一。
甚至，同一公路上出现几种内轮廓的断面，这既影响洞内设施的布置，又不利于施工时衬砌模版的制作。
而在国外和我国的铁路隧道中，已推动了断面的标准化。
经过多年的工程实践和内力分析，我们认为，应该采用拱部为单心圆，侧墙为大半径圆弧，仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。
对于同一隧道，应该采用相同的内轮廓形式。
根据隧道断面应具有适应应力流和变形的合理形状，同时要适应围岩条件、净空要求。
本隧道的围岩级别为Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级，按规范要求，需要设置仰拱，同时要求设计为两车道，所以采用三心圆断面设计。
2.2.2 影响隧道衬砌结构内轮廓线的因素这里所指的隧道横断面是隧道衬砌和基底围岩或仰拱所包围部分的大小和形状。
公路隧道不仅要提供汽车行使的空间，还要满足舒适行使、交通安全、防灾等服务的空间。
因此，隧道的断面不仅要满足要求的道路宽度及建筑限界，还要有设置通风、照明、内装、排水、标志等的设置空间，也要确保维修检查的监视员通道的设置空间。
所考虑的因素有[3]：1. 须符合前述的隧道建筑限界要求，结构的任何部位都不应侵入限界以内，应考虑通风、照明、安全、监控等内部装修设施所必需的富余量；2.施工方法，确定断面形式及尺寸有利于隧道的稳定；3. 从经济观点出发，内轮廓线应尽量减小洞室的体积，即使土石开挖量和圬工量最省；4. 尽量平顺圆滑，以使结构受力及围岩稳定均处于有利条件；5. 结构的轴线应尽可能地符合荷载作用下所决定的压力线。
《隧道断面设计》课件
隧道排水系统设计
排水沟设计
设置排水沟，将隧道内的水引至 集水井，再通过水泵排出洞外。
排水方式
根据隧道长度、地形、地质等因 素选择合适的排水方式，如集中
排水、分散排水等。
防水层设计
在隧道衬砌内侧设置防水层，防 止渗水对隧道结构造成影响。
隧道支护结构设计
支护方式
根据围岩条件、施工方法等因素 选择合适的支护方式，如锚杆支 护、喷射混凝土支护等。
采取额外的加固措施。
椭圆形隧道
03
椭圆形隧道结合了圆形和矩形隧道的优点，具有较好的结构稳
定性和施工便利性。
隧道断面的尺寸
净空尺寸
根据设计速度和车辆限界确定，包括车道宽度、 侧向宽度和净高。
衬砌厚度
根据隧道围岩类别、荷载情况和防水要求等因素 确定。
排水设施
设计合理的排水系统，确保隧道内不积水，提高 行车安全性。
环保性原则
隧道断面设计应注重环境保护，尽可能减少对周边生态环 境的破坏和污染，采取有效的环保措施和技术手段，实现 绿色设计和可持续发展。
PART 02
隧道断面的几何设计
隧道断面的形状
圆形隧道
01
圆形隧道具有较高的结构稳定性，能够承受较大的侧压力，但
施工难度较大，成本较高。
矩形隧道
02
矩形隧道结构简单，施工方便，但结构稳定性相对较差，需要
隧道断面设计对运营费用的影响
隧道断面设计应充分考虑运营通风、照明、排水等需求，以降低运营费用。
隧道断面设计的施工性分析
施工难度与隧道断面的关系
隧道断面设计应考虑施工难度，尽量减小断面尺寸，提高施工效率。
施工方法与隧道断面的关系
隧道断面设计应结合施工方法，如盾构法、矿山法等，以提高施工安全性。
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实例一2.2 隧道横断面优化设计2.2.1概述公路隧道横断面设计，除满足隧道建筑限界的要求外，还应考虑洞内路面、排水、检修道、通风、照明，消防、内装、监控等设施所需要的空间，还要考虑仰拱曲率的影响，并根据施工方法确定出安全、经济、合理的断面形式和尺寸。
10多年来，我国公路隧道建设规模扩大，各地在设计隧道横断面时标准不统一，隧道轮廓有采用单心圆的，有三心圆的，既有尖拱又有坦拱，曲率不一。
甚至，同一公路上出现几种内轮廓的断面，这既影响洞内设施的布置，又不利于施工时衬砌模版的制作。
而在国外和我国的铁路隧道中，已推动了断面的标准化。
经过多年的工程实践和内力分析，我们认为，应该采用拱部为单心圆，侧墙为大半径圆弧，仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。
对于同一隧道，应该采用相同的内轮廓形式。
根据隧道断面应具有适应应力流和变形的合理形状，同时要适应围岩条件、净空要求。
本隧道的围岩级别为Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级，按规范要求，需要设置仰拱，同时要求设计为两车道，所以采用三心圆断面设计。
2.2.2 影响隧道衬砌结构内轮廓线的因素这里所指的隧道横断面是隧道衬砌和基底围岩或仰拱所包围部分的大小和形状。
公路隧道不仅要提供汽车行使的空间，还要满足舒适行使、交通安全、防灾等服务的空间。
因此，隧道的断面不仅要满足要求的道路宽度及建筑限界，还要有设置通风、照明、内装、排水、标志等的设置空间，也要确保维修检查的监视员通道的设置空间。
所考虑的因素有[3]：1. 须符合前述的隧道建筑限界要求，结构的任何部位都不应侵入限界以内，应考虑通风、照明、安全、监控等内部装修设施所必需的富余量；2.施工方法，确定断面形式及尺寸有利于隧道的稳定；3. 从经济观点出发，内轮廓线应尽量减小洞室的体积，即使土石开挖量和圬工量最省；4. 尽量平顺圆滑，以使结构受力及围岩稳定均处于有利条件；5. 结构的轴线应尽可能地符合荷载作用下所决定的压力线。
根据规范规定在Ⅳ~Ⅳ级围岩条件下，围岩自稳能力差，侧压力较大，承载力弱，为保证结构整体安全，控制沉降，采用有仰拱的封闭式衬砌断面。
本隧道中包括了Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级，Ⅲ级围岩不需要设置仰拱，Ⅳ和Ⅴ级需要设置仰拱。
以下对设置仰拱与不设置仰拱的衬砌内轮廓分别进行讨论： 2.2.3 不设置仰拱的三心圆隧道内轮廓优化1.基本参数及其意义三心圆内轮廓线参数，如图有R1、R2、θ1、a 、h1、h2、d 0、SB1、SB2、d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8。
一共有17个。
内轮廓参数的意义：h1-路面到起拱线的高度，h2-拱脚底部至起拱线高，R1-拱部圆弧半径，R2-起拱线以上边墙圆弧半径，θ1-起拱线以左下边墙圆弧半角度，a-起拱线以下边墙圆弧圆心偏离隧道中线距离 。
其余各个参数的几何意义见图2-4。
图2-4 三心圆内轮廓线图2.基本几何方程上述参数的几何关系如图2-4，可得：12/d L J w SB R +++=（2-1）22/d L J w SB l -++=（2-2）a R R +=12（2-3）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-2211sin R H θ（2-4）d 1=()[]a SB i SB H R ---⨯---12112240%75（2-5） d 2=[]121121%)75(40250SB H i SB R --⨯-++-（2-6） d 3=()[]75%75400121121+-⨯-+--SB i SB H R（2-7） d 4=()[]5075%5075500121121++-⨯--+--SB i SB H R（2-8） d 5=()[]10075%10075500222121++-⨯-----SB i SB H R（2-9） d 6=()[]75%75400222121+-⨯----SB i SB H R（2-10） d 7=()()[]22212121%150%75290SB i SB SB i SB H R -⨯-++⨯----（2-11） d 8=()()[]a SB i SB SB i SB H R --⨯-+--⨯-+-22212122%15040%75（2-12） 3.独立变量挑选出X 作为独立变量：()Ta H H d d X ,,,,2102=（2-13）相应的开挖面积可表示为()()3212S S S X S ++⨯= （2-14）其中：21141R S π=（2-15）a a R S ⨯⨯⨯-=12212t a n 212θθ （2-16）()()a H a R S ⨯-⨯-⨯⨯=12213t a n c o s 21θθ （2-17） ()()[]2112121%7540250H i SB SB d R -⨯-++++=（2-18） 4.约束条件 ① 变量的范围将2d 固定为一个值，取： 2d =20cmcm H 280501≤≤ cm d 6000≤≤ 将2H 与a 都根据规范上推荐的值取为一固定值：cm H 2002= cm a 250=② 建筑限界约束条件设() ,4,3,2,1=i i δ为各限界控制点至内轮廓线的水平间歇最大值，δ为最小富余量。
根据公路隧道设计规范δ为5cm ，但是考虑到施工的时候可能存在着偏差取δ=10cm;i δ取为15cm 。
③ 求解各参数利用fortran4.0编写一个程序，根据（2-15）、（2-16）、（2-17）、（2-18）求出内轮廓所包含的面积S ；在通过循环变量1H 和0d ，重复计算各参数和S 的值，如此循环，便可得到一组开挖面积的值()n i S i ,,3,2,1 =，其中面积最小者min S 即为所求最佳解。
编写的程序如下： real smin,h1,h2,r1,r2,fai1,h,aOPEN(UNIT=1,FILE='优化段面RESULT. txt',STATUS='UNKNOWN') PRINT*,'请输入各参数值(单位以厘米计):' WRITE(1,*) '请输入各参数值(单位以厘米计):' PRINT*,'W=' read*, w PRINT*,'Jl=' READ*,Jl PRINT*,'Jr=' READ*,Jr PRINT*,'H=' READ*,HPRINT*,'LL='READ*,LLPRINT*,'LR='READ*,LREL=LLIF(LR.LE.100)THENER=LRELSEER=100ENDIFWRITE(1,2)INT(W),INT(Jl),INT(Jr),INT(H),INT(LL),INT(LR)2 FORMAT(1X,'W=',I4,3X,'Jl=',I3,3X,'Jr=',I3,3X,'H=',I3,3X,'LL=',I3,3X,'LR=',I3)PRINT*,'请输入控制点D2值：'PRINT*,'D2='READ*,D2WRITE(1,*)'请输入控制点D2值：'WRITE(1,7)INT(D2)7 FORMAT(1X,'D2=',I2)h2=200.0a=250.0smin=1.0E10DO d0=0.0,60.0,0.1DO h1=50.0,165.0,0.1SB2=W/2+Lr+jr-d0SB1=W/2+Ll+Jl+d0r1=SQRT((D2+SB1)**2+(290+(SB1-75)*0.015-h1)**2)r2=r1+afai1=ASIN(h2/r2)h=r1+h1-500D1=SQRT(r2*r2-(h1-(SB1-75)*0.015-40)**2)-SB1-aIF(D1.LT.10.OR.D1.GT.150)cycleD3=SQRT(r1*r1-(400+(SB1-75)*0.015-h1)**2)-SB1+75IF(D3.LT.10)cycleD4=SQRT(r1*r1-(500+(SB1-75-50)*0.015-h1)**2)-SB1+75+50IF(D4.LT.10.OR.D4.GT.150)cycleD5=SQRT(r1*r1-(500-(SB2-75-100)*0.015-h1)**2)-SB2+75+100IF(D5.LT.10.OR.D5.GT.150)cycleD6=SQRT(r1*r1-(400-(SB2-75)*0.015-h1)**2)-SB2+75IF(D6.LT.10.OR.D6.GT.150)cycleD7=SQRT(r1*r1-(40+(SB1+SB2-50-100)*0.015+250-(SB2-75)*0.015-h1)**2)-SB2 IF(D7.LT.10.OR.D7.GT.150)cycleD8=SQRT(r2*r2-(h1+(SB2-75)*0.015-(40+(SB1+SB2-75-75)*0.015))**2)-SB2-a IF(D8.LT.10.OR.D8.GT.150)cycleS1=0.25*3.1415926*r1*r1S2=0.5*FAI1*r2*r2-0.5*a*tan(fai1)*aS3=0.5*(cos(fai1)*r2-a) *(h2-tan(fai1)*a)S=2*(S1+S2+S3)IF(S.LE.SMIN)THENSMIN=SFD0=D0FD1=D1FD3=D3FD4=D4FD5=D5FD6=d6FD7=D7FD8=d8FR1=r1FR2=r2FFAI1=(FAI1/3.1415926)*180Fh1=h1Fh2=h2ENDIFenddoenddoWRITE(*,*)'最后结果是:'WRITE(1,*)'最后结果是:'WRITE(*,50)SMINWRITE(1,50)SMIN50 FORMAT(1X,'最小开挖面积:', 2X,F13.2)WRITE(*,100)Fh1,Fh2WRITE(1,100)Fh1,Fh2100 FORMAT(1X,'h1=',F13.2,3X,'h2=',F13.2)WRITE(*,200)FR1,FR2WRITE(1,200)FR1,FR2200 FORMAT(1X,'R1=',F13.2,3X,'R2=',F13.2)WRITE(*,150)FFAI1WRITE(1,150)FFAI1150 FORMAT(1X,'FAI1=',F5.2,'度')WRITE(*,400)fD0,FD1,D2,FD3,FD4,FD5,fD6,FD7,FD8WRITE(1,400)fD0,FD1,D2,FD3,FD4,FD5,fD6,FD7,FD8400 FORMAT(1X,'D0=',f8.2,3X,'D1=',f8.2,3X,'D2=',f8.2,3X,'D3=',f8.2,& 1X,'D4=',f8.2,3X,'D5=',f8.2,3X,'D6=',f8.2,3X,'D7=',f8.2,3X,'D8=',f8.2) END④输出结果：请输入各参数值(单位以厘米计):W= 750 Jl= 75 Jr= 75 H=500 LL= 50 LR=100请输入控制点D2值： D2=20 最后结果是:最小开挖面积: 704318.10 h1= 164.90 h2= 200.00 R1=555.85 R2= 805.85 FAI1=14.37度D0=20.00 D1=27.13 D2=20.00 D3= 55.51 D4=43.94 D5=92.45 D6=51.81 D7= 10.00 D8= 17.13 ⑤ 确定参数根据程序的输出结果可得不设置仰拱的内轮廓的最终参数: cm R 5561= cm R 8062= cm H 9.1641= cm H 2002= cm d 200= cm a 250=度37.14806200sin sin 12211=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--R H θ 2221185.2427945561415926.34141cm R S =⨯⨯==π2221221216.7345837.14tan 2502180622508.0tan 212cm a a R S =⨯⨯-⨯=⨯⨯⨯-=θθ()()5.0tan cos 12213⨯⨯-⨯-⨯=a H a R S θθ=()()5.025037.14tan 20025080637.14cos ⨯⨯-⨯-⨯=288.36079cm 278.704665)88.3607916.7345885.242794(2cm S =++⨯= 与规范推荐的内轮廓比较： 规范推荐内轮廓的总开挖面积为2m 704665.78c S 4393.735070=≤=规S因此用此内轮廓较为经济。