【最新精选】翼墙式洞门计算
第四章洞门设计4.1洞门设计步骤《规范》关于洞口的一般规定1.洞口位置应根据地形、地质条件，同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、营运要求，通过经济、技术比较确定。
2.隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，不得大挖大刷，确保边坡及仰坡的稳定。
3.洞口边坡、仰坡顶面及其周围，应根据情况设置排水沟及截水沟，并和路基排水系统综合考虑布置。
4.洞门设计应与自然环境相协调。
4.1.1确定洞门位置洞口位置的确定应符合下列要求1.洞口的边坡及仰坡必须保证稳定。
2.洞口位置应设于山坡稳定、地质条件较好处。
3.位于悬崖陡壁下的洞口，不宜切削原山坡；应避免在不稳定的悬崖陡壁下进洞。
4.跨沟或沿沟进洞时，应考虑水文情况，结合防排水工程，充分比选后确定。
5.漫坡地段的洞口位置，应结合洞外路堑地质、弃渣、排水及施工等因素综合分析确定。
6.洞口设计应考虑与附近的地面建筑及地下埋设物的相互影响，必要时采取防范措施。
7.洞门宜与隧道轴线正交；地质条件较好；做好防护；设置明洞。
洞口地质条件洞口入口端位于山体斜坡下部，斜坡自然坡度约45°左右，隧道轴线与地形等高线在右洞为大角度相交，位置较好，围岩上部为覆盖层为碎石质，厚度为0.6m-1.7m，下部为砂质板岩，全风化岩石厚为0-2.0m强风化岩厚为0-6.4m,砂质板岩与变质砂岩中风化厚度为8.1-15.8m;为软岩,薄层状结构,岩体破碎,软岩互层,主要结构面为层面及节理裂隙面,结构面的不利组合对围岩有影响;地下水以基岩裂隙水为主,围岩为弱透水,可产生点滴状出水,局部可产生线状出水;围岩稳定性差。
4.1.2确定洞门类型洞门类型及适用条件洞门的形式很多，从构造形式、建筑材料以及相对位置等可以划分许多类型。
目前，我国公路隧道的洞门形式有: 端墙式洞门翼墙式洞门环框式洞门台阶式洞门柱式洞门遮光棚式洞门等。
端墙式洞门适用于岩质稳定的Ⅲ级以上围岩和地形开阔的地区，是最常使用的洞门型式翼墙式洞门适用于地质较差的Ⅳ级以下围岩，以及需要开挖路堑的地方。
翼墙式洞门由端墙及翼墙组成。
翼墙是为了增加端墙的稳定性，同时对路堑边坡也起支撑作用。
其顶面一般均设置水沟，将端墙背面排水沟汇集的地表水排至路堑边沟内环框式洞门当洞口岩层坚硬、整体性好（I级围岩）、节理不发育，路堑开挖后仰坡极为稳定，并且没有较大的排水要求时采用台阶式洞门当洞门傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时，为减小仰坡高度及外露长度，可以将端墙顶部改为逐步升级的台阶形式，以适应地形的特点，减少仰坡土石方开挖量。
遮光棚式洞门当洞外需要设置遮光棚时，其入口通常外伸很远。
遮光构造物有开放式和封闭式之分，前者遮光板之间是透空的，后者则用透光材料将前者透空部分封闭。
但由于透光材料上面容易沾染尘垢油污，养护困难，所以很少使用后者。
形状上又有喇叭式与棚式之分洞门形式的选择按分类，隧道右线属长隧道，基本服从于路线走向，路线与地形等高线基本正交，洞门按受力结构设计。
洞门形式结合实际地形、地质情况选定。
根据洞门所处地段的地形地貌及工程地质条件，遵从“早进洞，晚出洞”的设计原则，并考虑洞门的实用、经济、美观等因素，因此本隧道使用翼墙式洞门（带挡土墙）,使用翼墙式洞门。
4.1.3 洞门构造要求按《公路隧道设计规范》（JTG-2004）,洞门构造要求为：(1)洞门仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1.5m，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于 1.0m，洞门墙顶高出仰坡脚不小于0.5m。
(2)洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔；洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比确定。
(3)洞门墙基础必须置于稳固地基上，应视地基及地形条件，埋置足够深度，保证洞门的稳定。
基底埋入土质地基的深度不小于1.0m，嵌入岩石地基的深度不小于0.5m；基底标高应在最大冻结线以下不小于0.25m。
基底埋置深度应大于墙边各种沟、槽基底的埋置深度。
(4)松软地基上的基础，可采取加固基础措施。
洞门结构应满足抗震要求。
4.1.4 验算满足条件采用挡墙式洞门时，洞门墙可视为挡土墙，按极限状态验算，并应验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。
验算时应符合表3.1和表3.2（《公路隧道设计规范》JTG-2004）的规定，并应符合《公路路基设计规范》、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》的有关规定。
表4.1 洞门设计计算参数表4.2 洞门墙主要验算规定4.2龙洞翼墙式洞门结构设计计算4.2.1计算参数计算参数如下：(1)边、仰坡坡度1:1.25；(2)仰坡坡脚ε=39°，tanε=0.8，α=9°；(3)地层容重γ=18KN/m3;(4)地层计算摩擦角φ=45°；(5)基底摩擦系数0.4；(6)基底控制应力【σ】=0.3Mpa4.2.2建筑材料的容重和容许应力（1）墙端的材料为水泥砂浆片石砌体，片石的强度等级为Mu100，水泥砂浆的强度等级为M10。
（2）容许压应力【σa】=2.2Mpa，重度γt=22KN/ m3。
4.2.3洞门各部尺寸的拟定根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），结合洞门所处地段的工程地质条件，拟定洞门翼墙的高度：H=13.35m；其中基底埋入地基的深度为1.59m，洞门翼墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度 1.8m，洞门翼墙与仰坡间的的水沟深度为0.5m，洞门墙顶高出仰坡坡脚1.05m，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为2.5m，墙厚2.48m，设计仰坡为1:1.25,具体见图纸。
4.3洞门验算4.3.1洞门土压力计算根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），洞门土压力计算图示具体见图3.2。
图3.2 洞门土压力计算简图最危险滑裂面与垂直面之间的夹角：tan w=式中:ϕ——围岩计算摩擦角;ε——洞门后仰坡坡脚；α——洞门墙面倾角代入数值可得：tan 0.679934.21oωω===根据《公路隧道设计规范》（JTG —2004），土压力为；2001[()]2E H h h h b γλξ'=+-(tan tan )(1tan tan )tan()(1tan tan )ωααελωϕωε--=+-由三角关系得：tan tan a h ωα'=- tan 1tan tan o a h εαε=-式中: E ——土压力（KN ）;γ——地层重度（KN/m 3）λ——侧压力系数； ω——墙背土体破裂角；b ——洞门墙计算条带宽度（m ），取b=1.0m ； ξ——土压力计算模式不确定系数，可取ξ=0.6。
把数据代入各式，得：(tan 34.21tan 9)(1tan 9tan 39)0.1928tan(34.2139)(1tan 34.21tan 39)o o o o o o o oλ--==+- 2.5' 4.7937tan 34.21tan 9o oh ==-m2.5tan 39 2.32231tan 9tan 39oo o oh m ⨯==-洞门土压力E ：221[(')]21180.1928[13.35 2.3223(4.7937 2.3223)] 1.00.62191.4783o o E H h h h b KNγλξ=+-=⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯=kN E E x 7604.178)921.34cos(4783.191)cos(=︒-︒⨯=-⋅=αδkN E E y 6197.68)921.34sin(4783.191)sin(=︒-︒⨯=-⋅=αδ式中：δ——墙背摩擦角 22453033O o δϕ==⨯=4.3.2抗倾覆验算翼墙计算图示如图3.3所示，挡土墙在荷载作用下应绕O 点产生倾覆时应满足下式：001.6y M k M=≥∑∑式中: K 0——倾覆稳定系数，0 1.6k ≥；y M ∑——全部垂直力对墙趾O 点的稳定力矩； 0M ∑——全部水平力对墙趾O 点的稳定力矩；图3.3 墙身计算简图由图3.3可知：墙身重量G ：13.35 2.4818 1.0595.9440G KN =⨯⨯⨯=E x 对墙趾的力臂：13.354.4533x H Z m ===E y 对墙趾的力臂：(tan )/3 2.4813.35tan9/3 3.1848o y Z B H m α=+=+⨯=G 对墙趾的力臂：tan 2.4813.35tan 9 2.297222oG B H Z m α++⨯=== 595.940 2.297268.6197 3.18481587.5529y G y y M G Z E Z KN M=⨯+⨯=⨯+⨯=⋅∑178.7604 4.45795.4837x x ME Z KN M=⨯=⨯=⋅∑代入上式得：001587.48371.9957 1.6795.4837yM K M===>∑∑故抗倾覆稳定性满足要求。
4.3.3抗滑动验算对于水平基底，按如下公式验算滑动稳定性： 1.3c N f K E⋅=≥∑∑式中: K c ——滑动稳定系数N ∑——作用于基底上的垂直力之和； E ∑——墙后主动土压力之和，取E ∑=E x ； f ——基底摩擦系数，取f=0.4 由图3.3得： ()(595.944068.6197)1.4870 1.3178.7604y c xG E K E ++===>故抗滑稳定性满足要求。
4.3.4基底合力偏心矩验算设作用于基底的合力法向分力为N ∑，其对墙趾的力臂为Z N ，合力偏心矩为e ，则：1587.5529795.48371.1919595.944068.6197yG y y x xn yM MG Z E Z E Z Z G E Nm-⨯+⨯-⨯==+-==+∑∑∑2.48 1.19190.0481022n B e Z =-=-=> 合力在中心线的右侧。
0.04810.41336Be =<=计算结果满足要求。
max 299.1767min 236.76176(595.944068.6197)60.0409(1)(1)2.48 2.48KpaKpa Ne BB σ+⨯=±=⨯±=∑max 299.1767[]0.3Kpa Mpa σσ=<=，计算结果满足要求。
4.3.5墙身截面偏心矩及强度验算 （1）墙身截面偏心矩e0.3Me B N=< 式中： M ——计算截面以上各力对截面形心力矩的代数之后； N ——作用于截面以上垂直力之后。
13.3513.35 2.48()178.7604()68.6197232232312.6534x y H H B M E E KN m=⋅--⋅=⨯--⨯=⋅595.944068.6197664.5637y N G E KN =+=+=将数据代入墙身偏心矩E 的公式，可得：312.65340.47050.30.744664.5637M e B N ===<=，计算结果满足要求。
翼墙式隧道洞门设计方法
4.2翼墙式洞门检算方法（节选）4.2.1洞门检算参数1)隧道进口端围岩级别为Ⅴ级，故根据规范]1[来确定下列计算参数：计算摩擦角 45 ；重度3/kN 18m ；基底摩擦系数4.0 f ；基底控制压应力 a 3.0MP 。
2)建筑材料容重和容许应力：C25片石混凝土容重31m /23kN ;端、翼墙水泥砂浆砌片石容重32/k 22m N ；10M 水泥砂浆砌片石容许压应力a 5.1a MP ;10M 水泥砂浆砌片石容许拉应力 MPa l 2.0 。
3)检算条带根据隧道规范要求翼墙式洞门检算条带位置选取见图4-1和4-2。
翼墙条带：图4-1翼墙条示意带图m5.0b m 2a 端墙条带：图4-2端墙条带示意图4.2.2洞门翼墙检算1)翼墙检算参数补充：仰坡坡度 29 ，554.0tan ，墙倾角 20 ，364.0tan ，翼墙检算高度，翼墙宽度，条带宽度，水平距离。
图4-3洞门墙计算示意图m 6.1 B m121 H2)最危险的破裂面与垂直面之间的夹角：（4-12）（4-13）（4-14）式中： ——围岩计算摩擦角；——地面坡脚； ——洞门墙面倾角；a ——仰坡坡脚到洞门墙墙背距离；b ——条带宽度。
根据翼墙的已知检算参数及由公式4-12～4-14求取最危险破裂角：m39.1364.0554.01554.02h 010.61m1.3912 H )tan tan 1(tan )tan 1)(tan tan 1tan 1(tan )tan 1(tan tan 1tan A -tan tan tan tan 222AC]tan tan 1()tan tan )(tan tan 1[(tan tan )(tan 1(2）） A C 20010h h tan tan 1tan h Ha A H H a，，)tan tan 1)(tan()tan tan 1)(tan (tan02.061.10237.12A 686.0)554.0.36401(1)11()364.0554.01554.002.01(.5540936.0)11(364.0554.01554.00.02-364.0554.01tanH H ''' h htan tan h 'a''20)(21h H b E综上知最危险的破裂面与垂直面之间的夹角： 4.34 3)墙身检算：土压力计算：当a =0时，（4-15）（4-16）（4-17）式中： ——地层重度；b ——洞门墙计算条带宽度；当a 较小时，（4-18）（4-19）（4-20）（4-21）当a 较大时，（4-22）（4-23）（4-24）20021)(21H b h h H b EH H 936.0]554.01(02.0)364.01()364.0554.01[(554.01()11( ））CH H)h 0'' h h （ 221H b EkN 94.42]61.1039.1)39.121.6[(08.0185.0212E mH E MkN 86.222311.1221.5535.1101）（NE k 21.5508.05.161.10185.02108.039.1)39.121.6(185.02121 ）（kN B bB M M 48.44708.254.422)2/1.05.1(5.12y y1 kN2.2116.15.01222b 12 B H P )tan(tan tan '08.0)554.0686.01(34.5)554.0364.01()364.0686.0(MPaMPa kPa C P a 5.1][12.032.11819.132.211232max（4-25）（4-26）以上属于较小情况，由公式4-17～4-21知：倾覆力矩：墙身自重：稳定力矩：基底水平，故采用公式4-1～4-2进行偏心检算：（满足）应力检算，采用公式4-7：（满足）4)基底检算：土压力计算：倾覆力矩：墙身自重：稳定力矩：截面偏心距，采用基底水平公式：m 2 a m21.6364.0686.02h ' m N 4.422)1.0128.0(2.2111.021yk H BP M ）（kN 6.2376.15.05.1322b 1.5121 B H P ）（ )tan(1]tan tan 1)tan tan 1)(tan (tan ['' A m19.12.21176.1714.4220y P M M C m EH MkN 76.17131294.42310mB C B48.03.0m 39.019.18.02e m 27.06eBMPa MPa kPa B e B P 5.123.046.2266.12.061(6.16.237)61(11max 6.100.286.22248.44701y10MM K m 27.06eBm 48.03.014.094.08.02e 11B C B（满足）应力检验，基底水平采用公式4-6：综上所属翼墙基底应力满足要求。
洞门计算
2.4隧道洞门型式方案比选洞门型式方案比选表2-2洞门型式方案的选择：线路洞门左侧洞门处也属于V级围岩，地势较陡，地质条件较差，纵向推力较大，综合比较决定采用冀墙式洞门。
线路右侧洞门处虽然处属于V级围岩，但其洞口周边地形比较平坦，方便施工，采用了削竹式洞门。
2.4.1洞门构造要求按《公路隧道设计规范》（JTG-2004）,洞门构造要求为：1、洞门仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1.5m，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于 1.0m，洞门墙顶高出仰坡脚不小于0.5m。
2、洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔；洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比确定。
3、洞门墙基础必须置于稳固地基上，应视地基及地形条件，埋置足够深度，保证洞门的稳定。
基底埋入土质地基的深度不小于 1.0m，嵌入岩石地基的深度不小于0.5m；基底标高应在最大冻结线以下不小于0.25m。
基底埋置深度应大于墙边各种沟、槽基底的埋置深度。
4、松软地基上的基础，可采取加固基础措施。
洞门结构应满足抗震要求。
2.4.2 验算满足条件采用挡墙式洞门时，洞门墙可视为挡土墙，按极限状态验算，并应验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。
验算时应符合表2-3和表2-4（《公路隧道设计规范》JTG-2004）的规定，并应符合《公路路基设计规范》、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》的有关规定。
洞门墙设计参数表2-3洞门主要验算规定表2-42.4.3洞门结构设计计算计算参数如下：（1）边、仰坡坡度1:1.5；（2）仰坡坡脚ε=30°，tanε=0.58，tanα=0.1；（3）地层容重γ=17kN/m3;（4）地层计算摩擦角 =40°；(5) 基底摩擦系数0.4；(6) 基底控制应力[σ]=0.25Mpa2.4.3.1建筑材料的容重和容许应力洞门材料选用C25混凝土，容许压应力[σa]=0.5MPa，重度γ'=23KN/ m3。
涵洞翼墙墙身及基础计算公式
管径
路线交角
墙长
八字墙与 八字墙与 涵交角上 涵交角下
铺砌厚
截水墙斜 宽
截水墙厚
1.5
68
2.255
30
30
0.4 0.431 1.2
正翼墙 一加一减
管径
路线交角
墙长
八字墙与 八字墙与 涵交角上 涵交角下
铺砌厚
截水墙斜 宽
截水墙厚
1.5
45
2.255
5
30
0.4 0.566 1.2
反翼墙双 加
管径
路线交角
墙长
八字墙与 八字墙与 涵交角上 涵交角下
铺砌厚
截水墙斜 宽
截水墙厚
1.5
130 2.255
50
10
0.4 0.431 1.2
反翼墙 一加一减
管径
路线交角
墙长
八字墙与 八字墙与 涵交角上 涵交角下
铺砌厚
截水墙斜 宽
截水墙厚
1.5
135 2.255
30
5
0.4 0.566 1.2
铺砌远洞
铺砌近洞 口宽/截 截水墙近 截水墙垂 单侧洞口 单侧截水 双侧洞口 双侧截水
口宽 水墙远洞 洞口长 宽 铺砌量 墙量 铺砌量 墙量
口长
1.617802 4.82099 4.253342 0.399616 2.9
2.2
5.8
4.4
铺砌远洞
铺砌近洞 口宽/截 截水墙近 截水墙垂 单侧洞口 单侧截水 双侧洞口 双侧截水
2.1
7
4.2
铺砌远洞
铺砌近洞 口宽/截 截水墙近 截水墙垂 单侧洞口 单侧截水 双侧洞口 双侧截水
八字墙翼墙
八字墙翼墙（墙身）砼用量精确通用计算公式推导
*注：因为常用平均面积法、切分法、棱台算法等计算法计算翼墙体积（砼用量），在长大翼墙计算过程中会随着长度增长误差也随着增长，若求精确故不可采用。
以下计算公式，均能精确到0.01m3左右。
一、墙身体积计算公式
如下图所示的涵洞翼墙
令翼墙的顶宽为K、墙背坡为B、填土坡为T、墙高为X、（注：高的一端为X高、低的一端为X低）、翼墙低端基础宽J、基础的厚度为 H， X变量从翼墙的低端变化到翼墙的高端（如图中从1米变化
到 3.82米），墙长与填土坡T相关，它随墙高增高而增长。
即：墙长=T(X高－X低)。
墙身体积计算公式推导如下：
将(2)式脱出积分公式整理得
二、墙身体积计算例
上图中K=0.46、B=3.75、T=1.5、X低=1、X高=3.82三、基础体积计算公式
将 (4)式脱出积分公式整理得
四、基础体积计算例
上图中 T=1.5、J=1.18、H=0.6 、X=3.82-1=2.82。
洞门计算书
洞门计算书隧道洞门设计及稳定性验算一、概况金鸡山隧道为分离式单向行车双线隧道，隧道右洞进口为W级围岩，隧道右洞进口为皿级围岩，隧道区中部为分水岭，两侧沟谷切割较深，地表径流水水量较少，仅进口段处于冲沟交汇处（尤其右洞口）地表水较发育，出口段左右洞口均为V级围岩。
隧道入口洞门形式皆按照W级设计，采用端墙式洞门，出口洞门形式皆采用翼墙式洞门。
洞门设计计算参数洞门墙主要验算规定二、进口段洞门结构设计计算（端墙式）（一）基本参数1.计算参数1）边、仰坡坡度1 : 0.752）计算摩擦角® =53°3）仰坡坡角tan £ =1.334）重度丫=24KN/m5）基底摩擦系数f=0.56）墙身斜度1:0.17）基底控制应力[（T ]=0.6MPa2.建筑材料容重及容许应力1）墙的材料为粗料石砌体，石料的强度等级为Mu10Q水泥砂浆的强度等级为M1Q2）容许压应力[（T ]=5Mpa,重度丫t=25KN/m。
3.洞门各部尺寸拟定根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004）,结合洞门所处地段的工程地质条件，拟定洞门的高度：H=12m其中基底埋入地基的深度为1.5m, 洞门与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度1m洞门与仰坡间的水沟深度为0.5m，洞门墙顶高出仰坡坡脚0.5m，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为2m墙厚1.3m，设计仰坡为1:1,具体见图。
（二）洞门土压力计算根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），洞门土压力计算图示具体见图1。
最危险滑裂面与垂直面之间的夹角：—=h° 饥tan2申+tan^ tan 色- J(1 +tan2®)(tan® -ta石j(tan® + tan^ ]1 - taz tan^ ) tan 2~: :tan呂(1 + tan ® )-tan®(1 — tan^ tan^)式中：£、a ——地面坡角与墙面倾角(°)；「一一围岩计算摩擦角（）当时当片0吋代入数据，得Tan w =0.4031, w =21.95°根据《公路隧道设计规范》(JTG —2004 ) , 土压力：1E H2 h0 h'—h b btan*：-tan ： 1 -tan ：tan ；tan［心亠「［1 -tan，tan ；atan ■ - tan_：i 式中:E——土压力（KN）;地层重度 KN / m3 ;----- 侧压力系数；■——墙背土体破裂角；代入数据，得:■ =0.078; h o =3.0843m;h' = 6.7135m; E =87.1567kN由E计算得：E x = E *cos、：—iE y = E ・sin :••注 i:-■■3式中：：——墙背摩擦角代入数据得：E x =72.2561kNE y =48.7374kN（三）洞门抗倾覆验算翼墙计算图示如图2所示，挡土墙在荷载作用下应绕时应满0点产生倾覆足下式：K0 M L 1.6Z M0' M y 二 G Z G E y Z y二.Mo 二 E xZx代入数值得:G=325kN ；Z x=4m;Z y= 1.72m; Z G= 1.28m;刀 M =499.8783kN • m 刀 M=289.0244kN • mG = bBHZ y Z GH tan。
八字翼墙体积公式
八字翼墙体积公式
八字墙翼墙（墙身）砼用量精确通用计算公式推
导
*注：因为常用平均面积法、切分法、棱台算法等计算法计算翼墙体积（砼用量），在长大翼墙计算过程中会随着长度增长误差也随着增长，若求精确故不可采用。
以下计算公式，均能精确到0.01m3左右。
一、墙身体积计算公式
如下图所示的涵洞翼墙
令翼墙的顶宽为K、墙背坡为B、填土坡为T、墙高为X、（注：高的一端为X高、低的一端为X低）、翼墙低端基础宽J、基础的厚度为 H， X变量从翼墙的低端变化到翼墙的高端（如图中从1米变化到3.82米），墙长与填土坡T相关，它随墙高增高而增长。
即：墙长=T(X高－X低)。
墙身体积计算公式推导如下：
将(2)式脱出积分公式整理得
二、墙身体积计算例
上图中K=0.46、B=3.75、T=1.5、X低=1、X高=3.82
三、基础体积计算公式
将 (4)式脱出积分公式整理得
四、基础体积计算例
上图中 T=1.5、J=1.18、H=0.6 、X=3.82-1=2.82。
洞门计算
隧道洞门型式方案比选洞门型式方案比选表2-2洞门型式方案的选择：线路洞门左侧洞门处也属于V级围岩，地势较陡，地质条件较差，纵向推力较大，综合比较决定采用冀墙式洞门。
线路右侧洞门处虽然处属于V级围岩，但其洞口周边地形比较平坦，方便施工，采用了削竹式洞门。
洞门构造要求按《公路隧道设计规范》（JTG-2004）,洞门构造要求为：1、洞门仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于，洞门墙顶高出仰坡脚不小于。
2、洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔；洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比确定。
3、洞门墙基础必须置于稳固地基上，应视地基及地形条件，埋置足够深度，保证洞门的稳定。
基底埋入土质地基的深度不小于，嵌入岩石地基的深度不小于；基底标高应在最大冻结线以下不小于。
基底埋置深度应大于墙边各种沟、槽基底的埋置深度。
4、松软地基上的基础，可采取加固基础措施。
洞门结构应满足抗震要求。
验算满足条件采用挡墙式洞门时，洞门墙可视为挡土墙，按极限状态验算，并应验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。
验算时应符合表2-3和表2-4（《公路隧道设计规范》JTG-2004）的规定，并应符合《公路路基设计规范》、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》的有关规定。
洞门主要验算规定表2-4洞门结构设计计算计算参数如下：（1）边、仰坡坡度1:；（2）仰坡坡脚ε=30°，tanε=，tanα=；（3）地层容重γ=17kN/m3;（4）地层计算摩擦角 =40°；(5) 基底摩擦系数；(6) 基底控制应力[σ]=建筑材料的容重和容许应力洞门材料选用C25混凝土，容许压应力[σa]=，重度γ'=23KN/ m3。
洞门各部尺寸的拟定根据《公路隧道设计规范》（JTJ026-90），结合洞门所处地段的工程地质条件，拟定洞门翼墙的高度：H=18m；其中基底埋入地基的深度为，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为2m，洞门翼墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度2m，洞门翼墙与仰坡间的的水沟深度为，洞门墙顶高出仰坡坡脚。
端墙式洞门计算
3.1 .洞门结构设计计算3.1 .1 计算参数计算参数如下：（1）边、仰坡坡度1:0.5；（2）仰坡坡脚ε=63.5°，tanε=2，α=6°；（3）地层容重γ=22kN/m3;（4）地层计算摩擦角φ=70°；（5）基底摩擦系数0.6；（6）基底控制应力[σ]=0.8Mpa3.1．2建筑材料的容重和容许应力（1）墙端的材料为水泥砂浆片石砌体，片石的强度等级为Mu100，水泥砂浆的强度等级为M10。
（2）容许压应力[σa]=2.2MPa，重度γt=22KN/ m3。
3.1.3洞门各部尺寸的拟定根据《公路隧道设计规范》（JTJ026-90），结合洞门所处地段的工程地质条件，拟定洞门翼墙的高度：H=12m；其中基底埋入地基的深度为1,0m，洞门翼墙与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度1.38m，洞门翼墙与仰坡间的的水沟深度为0.5m，洞门墙顶高出仰坡坡脚0.7m，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为1.5m，墙厚2.0m，设计仰坡为1:1,具体见图纸。
3.2.洞门验算3.2．1洞门土压力计算根据《公路隧道设计规范》（JTJ026-90），洞门土压力计算图示具体见图3.2。
图3-4 洞门土压力计算简图最危险滑裂面与垂直面之间的夹角：tan w =式中: ϕ——围岩计算摩擦插脚;ε——洞门后仰坡坡脚；α——洞门墙面倾角代入数值可得：tan w =0.266故：w=14.89°根据《公路隧道设计规范》（JTG —2004），土压力为；2001[()]2E H h h h b γλξ'=+- (tan tan )(1tan tan )tan()(1tan tan )ωααελωϕωε--=+- tan tan a h ωα'=- 式中： E ——土压力（kN ）;γ——地层重度（kN/m 3）λ——侧压力系数；ω——墙背土体破裂角；b ——洞门墙计算条带宽度（m ），取b=1m ；ξ——土压力计算模式不确定系数，可取ξ=0.6。
【2017年整理】根据规范上提供的计算洞门土压力的计算公式
根据规范上提供的计算洞门土压力的计算公式：[]ξγλb h h h H E )'(21002-+= （5-3）E —土压力（kN ）；r —地层重度（kN/m 3），参考资料取20 kN/m 3；λ—侧压力系数，根据上述计算为：0.297；b —洞门墙计算条带宽度（m ）ξ—土压力计算模式不确定性系数，可取ξ=0.6。
由图可知：0o h = 则'00tan tan 0a h α===ω- 因此，可求得土压力如下：[][]6.01055.6297.02021)'(212002⨯⨯+⨯⨯=-+=E b h h h H E ξγλ （3-3） 故有E=76.45KN重力为：kN G b H bB H G 85.2054.21231155.523'21=⨯⨯+⨯⨯⨯=+=砼砼γγ （3-4）B.稳定性及强度验算a.倾覆稳定性的验算∑⋅=⨯+++⨯⨯=m 59.3192.146)7.05.01.055.5(65.150kN M y （3-5）∑⋅=⨯=m 163355.665.740kN M （3-6） 6.113.215059.31900>===∑∑M M K y（3-7） ∴满足倾覆稳定的要求。
b.滑动稳定的验算隧道怀化端洞门仰坡自然坡度约35～40°，通道端洞门仰坡自然坡度约35～40°怀化段左右洞洞口均处在陡立山坡上，自然坡度35～40°，左右洞洞口处隧道轴线与等高线大致呈70°角相交。
边坡及仰坡的坡比采用1:1.0，并进行拱形骨架支护，仰坡后缘设置截水沟。
通道段左右洞洞口处隧道轴线与等高线大角度相交，但两洞外轮廓线均位于沟壁附近。
洞口附近覆盖层厚度较小，建议边坡及仰坡的坡比采用1:1.0，并进行拱形骨架支护，仰坡后缘设置截水沟。
综上所述，根据规范边、仰坡比1：1.0采用翼墙式洞门。
由于左右洞的进出口端地质情况差不多，所以洞门形式都采用翼墙式洞门。
洞口八字墙尺寸及工程量计算
1449.5 1138.2
大
小
631.0 631.0
91.8 91.8
55
-20
2.61 3.54
87.2 53.2
122.4 79.1
155.2 101.2
329.2 231.2
362.0 253.3
17.4 10.6
15.4 11.4
808.8 808.8
1155.1 294.4
右幅
小
大
528.5 528.5
105.1 105.1
-20
55
3.54 2.61
53.2 87.2
82.9 127.5
104.9 160.3
202.3 289.9
224.4 322.7
10.6 17.4
11.4 15.4
635.1 635.1
231.2 907.0
全桥工程数量表
八字翼墙 M12.5浆砌片石
墙身 55.72
单位：m3
M12.5浆砌块石 镶面厚30厘米
18.98781 18.99 27.85818 27.86 18.24658 18.24658
正 501 101.1 55 2.61 87.2 125.9 158.8 279.3 312.2 17.4 15.4 599.9 856.7
反 501 101.1 -20 3.54 53.2 81.7 103.8 194.6 216.6 10.6 11.4 599.9 218.3
T= 基础 墙身 30cm墙身镶面
正反翼墙工程量之和
基础 墙身 30cm墙身镶面
1.5 50 cm 4 10 cm 80 cm 501 cm 101.1 cm -20 °