简述铁路隧道衬砌结构类型选择及计算论文

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隧道衬砌结构形式的选择与设计

隧道衬砌结构形式的选择与设计

隧道衬砌结构形式的选择与设计隧道是现代交通建设的重要组成部分,为了确保隧道的安全和持久性,衬砌结构的选择和设计显得尤为重要。

衬砌结构的形式因地质条件、隧道用途和材料等多种因素而异,合理的选择和设计能够提高隧道的承载能力、防护能力和使用寿命。

在隧道衬砌结构设计中,常见的形式包括刚性衬砌和柔性衬砌两种。

刚性衬砌一般使用混凝土或钢筋混凝土作为材料,具有较高的强度和刚度,能够有效支撑土体和承受外部荷载。

刚性衬砌结构适用于地质条件较为稳定的地区,如岩石地层,能够为隧道提供良好的垂直支撑和水平限制。

另一种常见的衬砌结构形式是柔性衬砌,它使用聚合物材料或钢筋网格等柔性材料构成。

柔性衬砌能够适应地质条件的变化,具有较好的变形能力和适应性,能够有效缓解隧道结构因地质条件变化引起的应力和变形。

柔性衬砌结构适用于地质条件较为复杂且不稳定的地区,如软土地层或断层带等,能够降低地层位移对隧道的影响。

在实际工程中,根据不同的地质条件和隧道用途,通常会选择刚性衬砌和柔性衬砌的组合形式。

即在隧道的底部和侧面选择刚性衬砌,而在隧道顶部选择柔性衬砌。

这样的设计既能够提供足够的支撑和保护,又能够适应地质条件的变化。

除了衬砌的形式,衬砌的厚度也是设计过程中需要考虑的重要因素。

衬砌的厚度直接关系到隧道的强度和稳定性。

一般来说,较为稳定的地质条件下,衬砌的厚度可以适当减小;而在地质条件较为复杂或不稳定的地区,衬砌的厚度则需要增加以提高隧道的抗变形能力和稳定性。

此外,隧道衬砌结构还需要考虑防水和排水等工程要求。

隧道作为地下工程,常常受到地下水的浸泡和渗透,因此设计中必须采取相应的措施来保证隧道的防水性能。

同时,隧道衬砌结构还需要设置适当的排水系统,快速排除积水,确保隧道的安全使用。

综上所述,隧道衬砌结构形式的选择与设计在地下工程中具有重要作用。

通过合理的选择和设计,能够提高隧道的承载能力、防护能力和使用寿命,确保隧道的安全和可靠性。

而混合采用刚性衬砌和柔性衬砌的组合形式,能够更好地适应地质条件的变化。

毕业设计之隧道衬砌

毕业设计之隧道衬砌

毕业设计之隧道衬砌翠峰山隧道衬砌设计5.1 概述隧道洞身的衬砌结构根据隧道围岩地质条件、施工条件和使用要求大致可以分为以下几种类型:喷锚衬砌、整体式衬砌和复合式衬砌。

规范规定,高速公路的隧道应采用复合式衬砌。

隧道衬砌设计应综合考虑地质条件、断面形状、支护结构、施工条件等,并应充分利用围岩的自承能力。

衬砌应有足够的强度和稳定性,保证隧道长期安全使用。

注:1、隧道高度h=内轮廓线高度+衬砌厚度+预留变形量;2、隧道跨度b=内轮廓线宽度+衬砌厚度+预留变形量。

5.2深埋衬砌内力计算5.2.1深、浅埋的判断隧道进、出口段埋深较浅,需按浅埋隧道进行设计。

由明洞计算可知:h q =0. 45⨯2S -1[1+i (B -5)](5.1)式中:s —围岩的级别,取s =4;B —隧道宽度i —以B =5.0m的垂直均布压力增减率,因B =11.8m>5m,所以i =0.1。

带入数据得:h q =6.264对于Ⅳ级围岩: H p =2.5h q =2.5⨯6.264=15.66 深埋:h >H p ;浅埋:h q <h ≤H p ;超浅埋:h ≤h q 。

5.2.2围岩压力计算基本参数:围岩为Ⅳ级,容重γ=20kN /m 3,围岩的弹性抗力系数K =0.5⨯106kN /m 3,衬砌材料为C25钢筋混凝土,弹性模量E h =2.95⨯107KPa 。

1、围岩垂直均布压力根据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2019) 的有关计算公式及已知的围岩参数,代入公式:q =0.45⨯2S -1⨯γ⨯ω(5.2)式中: S —围岩的级别,取S=4;γ—围岩容重,根据基本参数γ=23 KN/m3;ω—宽度影响系数,由式ω=1+i(B-5)=1.76计算; B —隧道宽度,B=2⨯(5.7+0.5+0.5)=12.4m;i —以B=5.0m的垂直均布压力增减率。

因B=12.6m>5m,所以i=0.1。

所以围岩竖向荷载: q =0.45⨯24-1⨯20⨯1.74=125.28KN /m 2 2、围岩水平均布压力5 e =0. 2q (5.3)式中:Ⅳ类围岩压力的均布水平力e =(0.15~0.3)q ,这里取值0.25 代入数据得:25125. =28K 3N 1. 3m 2 0. 2⨯/5.2.3衬砌几何要素计算图示如下q1234567R 78R 图5.1 衬砌结构计算图示1、衬砌几何尺寸内轮廓线半径:r 1=5. 70m , r 2=8. 20m ;拱轴线半径:r 1' =5.95m ,r 2' =8.45m ;拱顶截面厚度d 0=0.5m ,拱底截面厚度d n =0.5m。

5.2 区间隧道衬砌结构与构造

5.2 区间隧道衬砌结构与构造
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双层衬砌
双层衬砌圆环构造图
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3)挤压混凝土整体式衬砌 ①挤压混凝土衬砌(Extrude Concrete Lining,简称ECL)是随 着盾构向前掘进,用一套衬砌施工设备在盾尾同步灌注的混凝土 或钢筋混凝土整体式衬砌,因其灌注后即承受盾构千斤顶推力的 挤压作用;
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②挤压混凝土衬砌可以是素混凝土的或钢筋混凝土的,但应用最 多的是钢纤维混凝土的; ③新浇注的混凝土在活动的端模板和可伸缩的弧形模板作用下, 同时承受盾构千斤顶和四周围岩的作用,处于三向受力状态。
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非对称型喇叭口结构图
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4)渡线隧道、折返线隧道 l 为满足运营需要,进行列车折返调度、换线、停车等作业,
区间隧道内需设置渡线、折返线等构筑物。隧道断面需适应 岔线线间距的渐变,并对结构物要进行特殊设计。
单渡线结构 11
广州地铁2号线明挖折返线隧道衬砌
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5)联络通道及其它区间附属结构物 l 联络通道作用: l 列车如在区间隧道内发生火灾而又不能牵引到车站时,乘客必需
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2020-1-12
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5.2.2矿山法修建的隧道衬砌结构与构造 l 1、隧道衬砌结构类型与选择 l 地下铁道区间隧道采用矿山法施工时,一般采用拱形结构,其基本
断面型式为单拱、双拱和多跨连拱。单栱多用于单线或双线的区间 隧道或联络通道,双拱和多跨多用在停车线、折返线或嗽叭口岔线 上。
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在区间隧道下车。为了保证乘客的安全疏散,两条单线区间隧道 之间应设置联络通道,可使乘客通过联络通道从另一条隧道疏散 到安全出口。 l 区间附属结构物: l 在线路的最低点需设置排水站。根据通风、环控系统的设计,有 时还需设置区间风道等附属结构物。
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隧道衬砌材料与衬砌类型

隧道衬砌材料与衬砌类型

隧道衬砌材料与衬砌类型一、衬砌材料隧道是埋藏在地层深处的工程建筑物,其衬砌通常需要承受较大的围岩压力、地下水压力,有时还要受到化学物质的侵蚀,地处高寒地区的隧道往往还要受到冻害等。

所以要求用于衬砌的材料应具有足够的强度、耐久性、抗渗性、耐腐蚀性和抗冻性等。

另一方面,隧道是大型工程构造物,每延米隧道都需要大量建筑材料,工程量很大。

所以,从经济观点看,衬砌材料应价格便宜、能够就地取材、便于机械化施工。

通常采用以下材料:1.混凝土这种材料的优点是整体性好,既可以在现场浇筑,也可以在加工厂预制,而且可以机械化施工。

其本身密实性较好,具有一定的抗渗性。

如果在水泥中掺入密实性外加剂,可以提高混凝土的密实度,从而改善混凝土的防水性能。

或者使用减水剂,提高混凝土的密实程度,改善混凝土的抗渗性能。

混凝土可以根据需要加入其他外加剂,如低温早强剂、常温早强剂、速凝剂、缓凝剂、塑化剂、加气剂等,来满足使用和施工上的需要。

配制混凝土还可以根据需要选择合适的水泥,例如具备快硬、高强特性的有快硬硅酸盐水泥,具备快硬、早强特性的有硅酸盐膨胀水泥和石膏矾土膨胀水泥,具备抗渗防水特性的有大坝水泥和防水水泥,具备抗硫酸盐侵蚀的抗硫酸盐硅酸盐水泥,以及塑化水泥、加气水泥等。

配制有抗冻要求的混凝土时,在寒冷地区水泥强度不小于42.5MPa,在严寒地区不宜低于52.5MPa。

混凝土材料的缺点是灌筑后不能立即承受荷载,需要进行养护,达到一定强度才能拆模,占用的模板和拱架较多,同时普通混凝土的耐侵蚀能力较差。

2、钢筋混凝土隧道施工时,暗挖部分就地绑扎钢筋比较困难,通常是在不得已时才采用现浇钢筋混凝土。

而在很多情况下是采用格栅钢架并加上连接钢筋和钢筋网等作为临时支护,在完成临时支护之后,则延用为永久支护。

这样就取代了钢筋绑扎过程,起到“一举两得”的效果。

在明挖地段可以采用现场绑扎方式,也有采用废旧钢轨等材料的。

采用混凝土的强度等级应满足《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-1994)的要求。

隧道构造设计衬砌形式

隧道构造设计衬砌形式
双孔式 四线隧道衬砌
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隧道构造设计
---洞身支护结构的构造
- 装配式衬砌
- 优点
一经装配成环,不需养生时间,即可承受围岩压力; 预制的构件可以在工厂成批生产、在洞内可以机械化拼装,从而改 善了劳动条件; 拼装时,不需要临时支撑如拱架、模板等,从而节省大量的支撑材 料和劳力; 拼装速度因机械化而提高,缩短了工期,还有可能降低造价。
隧道构造设计
---衬砌的一般构造要求
- 隧道衬砌的其它构造要求
一般单线隧道洞口应设置不小于5m长的模筑混凝土衬砌,双线和多线隧 道应适当加长;
围岩较差段的衬砌应向围岩较好地段延伸5~10m; 偏压衬砌段应延伸至一般衬砌段内5m以上; 不设仰拱的隧道应做底板,单线隧道其厚度不得小于20㎝,双线隧道其 厚度不得小于25㎝; 对衬砌有不良影响的硬软地层分界处,应设置变形缝; 电力牵引的隧道,其长度大于2000m及位于隧道群地段和车站两端时, 为了使接触网有良好的工作和维修条件,应根据需要设置接触网补偿下锚 的衬砌段。 运营通风洞、联络通道等与主隧道连接处的衬砌设计应做加强处理。
公路隧道建筑限界
H—净高,一条公路应用一个净高,高速公路和一级、二级公路为5.0m; 三、四级公路为4.5m; E—建筑限界顶角宽度,当L≤1m时,E=L;当L>1m时,E=1m; L—侧向宽度,高速公路、一级公路的侧向宽度为硬路肩宽度(L1或L2), 其它各级公路的侧向宽度为路肩宽度减去0.25m;
喷层的厚度一般最薄不应小于5cm,最厚应不大于25cm, 在比较松散软弱的岩层中,可以加金属网或钢支撑,使之结合成一体, 变为钢筋混凝土层
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隧道构造设计
---洞身支护结构的构造
- 锚杆

隧道衬砌结构类型及应用

隧道衬砌结构类型及应用

隧道衬砌结构类型及应用隧道衬砌是指支持和维护隧道的长期稳定和耐久性的永久结构物。

隧道衬砌必须有足够强度、耐久性和一定的抗冻、抗渗和抗侵蚀性。

常用材料1.石料(1)石料质量要求。

石料应符合设计规定的类别和强度,石质应均匀、耐风化、无裂纹。

(2)石料加工要求。

所有料石加工时,外露面四边整齐、棱角方正,拼缝前口要直,尾部略呈斜面。

每边向内收口不得大于10mm。

2.砂浆(1)砂浆中所用水泥、砂、水等材料的质量标准宜符合混凝土工程相应材料的质量标准。

砂浆中所用砂,宜采用中砂或粗砂,当缺乏中砂及粗砂时,在适当增加水泥用量的基础上,也可采用细砂。

砂的最大粒径,当用于砌筑片石时,不宜超过5m m;当用于砌筑块石、粗料石时,不宜超过2.5mm。

如砂的含泥量达不到混凝土用砂的标准,当砂浆强度等级大于或等于M5时,可不超过5%,小于M5时可不超过7%。

(2)石灰水泥砂浆所用生石灰,成分应纯正,煅烧均匀、透彻。

一般宜熟化成消石灰粉或石灰膏使用,也可磨细成生石灰粉使用。

消石灰粉和石灰膏应通过网筛过滤,并且石灰膏应在沉淀池内储存14d以上。

磨细生石灰粉应经4900孔/cm²筛子过筛。

结构类型1.整体式混凝土衬砌指就地灌注混凝土衬砌,也称模筑混凝土衬砌。

模筑衬砌的特点是:对地质条件的适应性强,易于按需要成型,整体性好、抗渗性强,适用于多种施工条件,如可用木模板、钢模板或衬砌台车等,是我国隧道工程中广泛采用的衬砌结构类型。

按其边墙的形式,又可分为直墙式和曲墙式两种形式。

2.装配式衬砌是指在工厂或现场预先制备成若干构件,运入坑道内,用机械将其拼装成一环接一环的衬砌。

这种衬砌的优点是一经装配成环,不需要养护时间,即可承受围岩压力;由于构件是预先在工厂成批生产的,可以保证质量;在洞内采用机械化拼装,缩短了工期,改善了劳动条件;拼装时不需要临时支撑,可节省大量的支撑材料和劳力。

但装配式衬砌在实际应用中也存在着一些缺点。

如需要坑道内有足够的拼装空间,制备构件尺寸要求一定的精度,接缝多,防水较困难等。

zma 隧道衬砌类型

zma 隧道衬砌类型

ZMA隧道衬砌类型隧道是人类在地下建造的一种工程结构,用于穿越山脉、河流或其他地形障碍。

在隧道的建设中,隧道衬砌是非常重要的一部分,它起到了支撑和保护隧道结构的作用。

ZMA隧道衬砌类型是一种常见的隧道衬砌技术,本文将对其进行详细介绍。

1. ZMA隧道衬砌概述ZMA(Zhongtie Major Arch)是中国中铁集团(China Railway Major Arch)开发的一种专利技术,用于隧道主拱衬砌施工。

该技术采用预制混凝土块进行拱顶和侧墙的施工,具有高效、节能、环保等优点。

ZMA隧道衬砌由预制混凝土块组成,每块混凝土块都具有特定的形状和尺寸。

这些混凝土块通过钢筋连接在一起,形成整体稳定的拱顶和侧墙结构。

ZMA隧道衬砌适用于各种类型的地质条件和洞身形状。

2. ZMA隧道衬砌的优势ZMA隧道衬砌相比传统的施工方法具有以下优势:2.1 高效施工ZMA隧道衬砌采用预制混凝土块,可以在工厂进行批量生产,然后运输到现场进行安装。

这种方法可以大大缩短施工周期,提高工作效率。

预制混凝土块的质量也更加稳定可靠。

2.2 节能环保ZMA隧道衬砌使用预制混凝土块进行施工,不需要现场浇筑混凝土,减少了水泥的使用量和对环境的污染。

由于施工过程中没有挖掘和填土等操作,对周围环境的影响也较小。

2.3 结构稳定ZMA隧道衬砌采用预制混凝土块连接成整体结构,具有较高的抗震和抗变形能力。

每块混凝土块都经过精确计算和设计,可以承受来自地层和交通荷载的压力,确保隧道结构的稳定性和安全性。

3. ZMA隧道衬砌的施工过程ZMA隧道衬砌的施工过程主要包括以下几个步骤:3.1 预制混凝土块生产根据设计要求和隧道尺寸,生产预制混凝土块。

这些混凝土块通常在工厂内进行生产,采用模具进行成型。

在生产过程中,需要控制混凝土的配合比例、振捣程度和养护时间等参数,确保混凝土块的质量。

3.2 运输和安装生产完成后,将预制混凝土块运输到隧道施工现场。

在安装过程中,需要使用起重设备将混凝土块吊装到指定位置,并通过钢筋连接起来。

隧道衬砌结构知识、原理和衬砌计算及设计公式

隧道衬砌结构知识、原理和衬砌计算及设计公式

隧道衬砌结构知识、原理和衬砌计算及设
计公式
简介
隧道衬砌结构是用于支撑和保护隧道壁面的一种结构。

衬砌的设计和计算是确保隧道的安全和稳定性的重要步骤。

衬砌结构类型
隧道衬砌结构通常包括以下几种类型:
1. 塑料管衬砌:使用塑料管来加固和保护隧道壁面。

2. 预制混凝土片衬砌:使用预制混凝土片来支撑和保护隧道壁面。

3. 钢筋混凝土衬砌:使用钢筋混凝土结构来加固和保护隧道壁面。

衬砌计算及设计公式
在进行隧道衬砌的计算和设计时,需要考虑以下因素:
1. 隧道直径:隧道的直径是确定衬砌结构尺寸和类型的关键因素。

2. 地层情况:地层的稳定性和承载能力将影响衬砌的安全性和设计方法。

3. 水压情况:如果隧道处于水下或水土压力较大的地区,需要考虑水压对衬砌的影响。

根据以上因素,可以使用以下公式进行衬砌计算和设计:
1. 隧道衬砌尺寸计算公式:根据隧道直径和地层参数计算衬砌的合适尺寸。

2. 衬砌材料选择公式:根据地层情况和环境条件选择合适的衬砌材料。

3. 衬砌厚度计算公式:根据地层情况和水压情况计算衬砌的合适厚度。

结论
隧道衬砌结构的知识、原理和衬砌计算及设计公式对于确保隧道的安全和稳定性至关重要。

根据隧道的直径、地层情况和水压情况等因素,可以选择合适的衬砌结构类型,并使用相应的公式进行计算和设计。

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简述铁路隧道衬砌结构类型的选择及计算摘要:隧道衬砌种类多样,本文以ⅴ级围岩下一段标准铁路隧道为依托,根据围岩的等级及地质特点,对隧道洞身衬砌类型的确定进行简要论述并检算。

关键词:隧道、衬砌
中图分类号:u45文献标识码: a 文章编号:
1、工程概况
1.1设计概况
杜家沟隧道长51m,位于低山丘陵区,为一段标准单线铁路隧道。

地形陡竣,沟梁相间,山间沟谷多呈u型,沟谷中现已开恳为稻田,多呈阶梯状分布,海拔高程为200~230m,相对高差20~40m。

1.2工程地质情况
工点范围内地层为第四系全新统洪积的粉质黏土,下伏白垩系砾岩夹砂岩,无断裂构造。

1.3工程水文情况
工点内沿山体坡面处据调查未发现地下水出露。

山间沟谷中为季节性流水沟,勘测期间沟谷中地表径流较小,主要是稻田灌溉水。

沟谷中地下水水位埋深0~2m,属第四系松散层中的孔隙水,水量丰富,水质较好,其补给来源主要为稻田灌溉水及大气降水,无侵蚀性。

2、隧道衬砌结构类型的选择
2.1隧道衬砌结构类型
从衬砌施工工艺方面将隧道衬砌的形式分为以下4类:
⑴整体式模筑混凝土衬砌
就地灌筑混凝土衬砌,工艺流程为:立模—灌筑—养护—拆模。

特点是对地质条件的实用性较强,易于按需成形,整体性好,抗渗性强,并适用于多种施工条件,如可用木模板、钢模板或衬砌模板台车等。

⑵拼装式衬砌
拼装式衬砌是将衬砌分成若干块构件,这些构件在现场或工厂预制,然后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接一环的衬砌。

特点是拼装成环后立即受力,便于机械化施工,改善劳动条件,节省劳力。

目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道中采用。

⑶锚喷衬砌
当岩壁不够稳定时,可加设锚杆、金属网和钢架,这样的喷锚支护形式叫锚喷衬砌,为目前常用的一种围岩支护手段,适用于各种围岩地质条件,常作为初期支护衬砌,若作为永久衬砌,一般考虑在ⅰ、ⅱ级等围岩良好、完整、稳定的地段中采用。

⑷复合式衬砌
复合式衬砌把衬砌分成两层或两层以上,可以是一种形式、方法和材料施工而成的,也可以是不同形式、方法、时间和材料施工而成的。

复合式衬砌是一种较为合理的结构形式,适用于多种围岩地质条件,也是目前隧道工程常采用的衬砌形式。

2.2隧道类型的选择
由于复合式衬砌的初期支护可以满足初期支护施作及时、刚度小易变形的要求,且与围岩紧密,从而能保护围岩和加固围岩,促进围岩的应力调整,充分发挥围岩的自承作用。

它既能容许围岩有一定的变形,又能限制围岩产生有害变形。

二次衬砌完成后,衬砌内表面光滑平整,可以防止外层风化,装修内壁,增强安全感。

其设计、施工工艺过程与其相应的衬砌及围岩受力状态均较合理,十分符合衬砌结构的力学变化过程,能按受力和变形的规律,按力学变化时间、变形发展状况,给予最适宜的工程措施;其质量可靠,能够达到较高的防水要求;也便于采用喷锚、钢支撑等工艺。

结合各种衬砌的特点及隧道的综合情况,本隧道采用复合式衬砌。

由于隧道围岩级别为v级,所以采用喷锚支护,复合式衬砌。

初期支护:开挖后,拱墙处设置间距1m、长2.5m锚杆,围岩破碎段拱墙、仰拱铺设钢筋网,然后喷混凝土。

必要时铺设钢拱架。

二次衬砌:采用筑模台车浇筑而成,二衬厚度35cm。

3、衬砌的计算及检算
3.1围岩压力计算
3.1.1弹性链杆法
基本原理
⑴采用“局部变形原理”的弹性地基来模拟围岩。

局部变形理论:认为地层表面某点上施加的外力只会引起该点产生沉陷(变形),外力与沉陷之间为非线性关系。

共同变形理论:认为地层表面某点上施加的外力不仅会引起该
点产生沉陷(变形),而且会引起附近的地层也产生沉陷变形,外力与沉陷之间为非线性关系。

⑵将衬砌与围岩所组成的衬砌结构弹性散化为有限个衬砌单元和弹簧单元所组成的组合体。

⑶确定由主动荷载直接作用在计算模型上所引起的变形,调整弹簧单元的设置使其与衬砌变形相协调。

⑷计算衬砌内力。

根据最新的铁路隧道设计规范可知单线深埋隧道衬砌时,围岩压力按松散压力考虑,其垂直及水平均布压力的作用标准值可按下列规定计算。

3.1.2垂直匀布压力可按下式计算确定
q=γh,h=0.41×1.79s
γ-围岩容重
s- 围岩的等级
q=20×0.41×1.79=150.688kn/m2
3.1.3计算各类围岩水平压力e
ⅴ级围岩下,本处围岩水平压力e的系数取0.5,
e=0.5×q=0.5×150.688=75.344kn/m2
3.2隧道初衬内力计算
在衬砌检算时,要对衬砌进行节点化分,由《铁路隧道设计规范》可知,单线电气化铁路在进行节点化分时,要不少于16个单元,此处把衬砌划分为26个单元。

如图4.1所示。

分单元后,计算出围岩压力,并画出衬砌计算简图,如图4.2所示。

利用计算程序计算各节点的弯矩和轴力
衬砌容重γ=23.0kn/m3
衬砌弹性模量e=2.8e10
水平均部荷载集度qv
ⅴ级围岩的容重γ1=20kn/m,qh=γ1h,h=0.41×1.795
qv=20×0.41×1.795=150.688kn/m2
水平均部荷载集度qh
qh=0.5qv=75.344kn/m2
竖直围岩弹性抗力系数tkv=2.0×108
水平围岩弹性抗力系数tkh=2.0×108
墙角角度弹性支座宽度ha=1.383m
经程序计算,得出数据:
3.3衬砌检算
根据以下公式进行检算:
kn≤αφra bd(e0≤0.2d),
kn≤φ1.75rl bd/(6e0/d-1)(e0 >0.2d)
e0-截面轴力偏心距 e0=m/n
k–强度安全系数取3.6进行验算
n–截面的实际轴力
α-轴力偏心影响系数,按规范选用或按下式计算:
α= 1 + 0.648(e0/d)-12.569(e0/d)2 + 15.444(e0/d)3
φ-构件的纵向弯曲系数计算中取1.0
ra-衬砌的极限抗压强度
rl-衬砌的极限抗拉强度
b-截面的计算宽度计算中取1.0
d-截面的厚度
经检算,各节点检算结果均合格。

4、结语
本文实例中,复合式衬砌采用先后两次支护,对衬砌受力非常有利。

围岩在柔度较大的外层支护条件下,可产生较大的形变,释放了大部分的变形能;因而能使后设的内层衬砌减小受力。

内层衬砌施作以后,又会对原先处于二维受力状态的外层支护产生径向抗力,从而改善外层支护的受力条件。

隧道表面光洁平整,利于通风和防水,并保护外层支护,使喷层内钢筋网和锚杆端部免于锈蚀。

但是,这种衬砌的缺点是造价较高,施工也比较复杂。

当前,隧道衬砌设计是复杂和多样化的,必须结合多方面的综合考虑。

参考文献
[1]王毅才.隧道工程.北京:人民交通出版社,2004年1月
[2]关宝树.隧道工程施工要点集.北京:人民交通出版社, 2003年1月
[3]铁道部第二勘测设计院.铁路隧道设计规范.北京:中国铁道出版社,2001年7月。

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