兰州交通大学毕业设计（论文）
4、稳定力矩：
N?[(H?h0?0.4)?1.1(0.5?1.1?0.25)?0.4?21???????0.6?0.35??0.12]?22.54?103?0.523 ??????[(4.145?1.08?0.4)?1.1?0.5?22.54?10?
????????1.35?0.4?0.5?22.54?103?0.6?0.35?0.5?1????????22.54?103??0.12]?0.5?22.54?1032???????77.56?103KN11.5M稳?[1.1?（5.145+1.08-0.4）?]?72.21?1032101.5???????????[0.2?（5.145+1.08+0.45）?]?3.04?103101.5?????????????????（5.145+1.08+0.45）????????????
101.5???????????（5.145+1.08+0.45）???????????10???????????????103?3.65?103?2.73?103?0.06?103?????????77.58?103KN?m五、 端墙与翼墙共同作用检算
1、尺寸计算
共同作用部分的宽度（见Ⅲ部分）
b =1.0+9.47?0.1=1.95m
H0+ h0 =12.75-0.8=11.95m
H0=11.95-1.08=10.87m
?H=?H?端=19.63103310.8730.1520=32.38 KN/m2
2、主动土压力
1?1?E =??HH??h'h0?31.95
2?2?1?1?=??32.38?10.87??4.47?103?1.08?31.95
2?2?= 347.88KN/m
3、洞门端墙自重：
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1??1.95?22.54?103?[(12.75?0.35)?1.1??(0.25?1.1?0.5)?2 N端=
10.85?0.6?0.35??0.12]2=592.71?103KN
翼墙自重：
11N翼?{?(7.05?0.1)?6.7??(7.05?7.05?0.1)?2210.5?0.4??????????[(1.36?1.5)?1?0.1375?1.36]??
22?????????0.3?7.002}?22.54?103=753.58?103KN
4、端墙和翼墙共同作用滑动稳定性检算
Kc=
=
f?N?E
0.4?(592.71?753.58)=1.55﹥1.3 (合格)
347.88
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第三章 衬砌形式的选择及强度检算 第一节 铁路隧道衬砌的形式及适用条件
一、 隧道衬砌形式
二、 隧道衬砌的构造要求
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第二节 隧道衬砌强度计算
一、 概述
由于隧道结构是在地层中修筑的，因此其工程特性、设计原则及方法与地面结构有所不同。在隧道工程初期，由于对其特性认识不充分，在设计方法上多数是沿用地面结构的设计方法。理论和实践证实，这种设计方法与隧道的实际相差很大。随着科学技术的发展和进步，人们对地下结构特性的认识，特别是对作为地下结构主体承载体——围岩的认识的提高，提出了许多地下结构的计算模式和方法以及评价地下结构承载能力的原则和方法。在研究隧道工程所赋存的地质环境问题时曾经指出，隧道的结构体系是由围岩和支护结构共同组成的。其中围岩是主要的承载元素，支护结构是辅助性的，但通常也是必不可少的。在某些情况下，支护结构主要起承载作用。这就是按现代岩石力学原则设计支护结构的基本出发点。如果从围岩稳定性的角度来说明这个问题就比较容易理解。
二、 常用的计算模型
从各国的地下结构设计实践看，目前在设计隧道的结构体系时，主要采用两类计算模型：第一类模型是以支护结构作为承载主体，围岩作为荷载主要来源，同时考虑其对直支护结构的变形起约束作用；第二类模型则相反，是以围岩为承载主体，支护结构则约束和限制围岩向隧道内变形。第一类模型又称为传统的结构力学模型，它将支护结构和围岩分开来考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承。第二类模型又称为现代的岩体力学模型，它是将支护结构与围岩视为一体，作为共同承载的隧道结构体系，故又称为围岩—结构模型或复合整体模型。
本隧道衬砌内力计算采用结构力学模型。
三、围岩压力计算
在本设计中采用的是统计法，它是我国《铁路隧道设计规范》所推荐的方法，现在我国《铁路隧道设计规范》中推荐的计算围岩竖向匀布松动压力的公式，就是根据357个铁路隧道的塌方资料统计分析而拟订的。
q??hh?0.45?2ws?1
式中的?为围岩重度；s为围岩级别；w为宽度影响系数，计算公式为
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w?1?i(B?5),B为坑道宽度，i为B每增减1m时的围岩压力增减率，当B〈5m时，取i=0.2,当B〉5m,取i=0.1. 计算过程
Ⅳ级围岩的竖向松动土压力
h?0.45?24?1?[1?0.1(10.68?5)]?5.7096m
q???h?23?5.7096?131.32KN/m 围岩水平均布压力
e?0.2?q?0.2?131.32?26.264KN/m
四、隧道衬砌内力计算
1.初衬及二衬内力计算数据如下：
表3-1 衬砌内力输入数据
结点数 容重 3弹性 模量 2.6e7 2.6e7 二衬x坐标 (m) 4.55 4.86 5.03 5.08 5.06 4.95 4.75 4.15 3.67 水平荷载 竖向荷载（KN） 26.264 26.264 二衬y坐标 （m） 9.29 8.04 6.93 6.26 5.21 4.55 3.90 2.70 2.08 （KN） 131.32 131.32 水平弹性竖向弹性墙角支座（个） KN/m 初衬 29 23 23 初衬y坐标 (m) 9.29 8.14 6.97 6.26 5.19 4.49 3.82 2.53 1.87 抗力系数 抗力系数 宽度 (m) 200000 200000 200000 200000 0.15 1.05 二衬 29 结 点 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
初衬x坐标 (m) 5.22 5.29 5.36 5.40 5.38 5.26 5.06 4.42 3.91 弹性水平竖向转角初衬单二衬单支撑约束 约束 约束 元厚度 元厚度 约束 (m) (m) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - 15 -
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 1.05 0.5838 0.3859 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35