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:
k0??M?My0?1.6
式中: K0——倾覆稳定系数,k0?1.6;
?My——全部垂直力对墙趾O点的稳定力矩; ?M0——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:G?13.35?2.48?18?1.0?595.9440KN
H13.35??4.45m Ex对墙趾的力臂:Zx?33?y对墙趾的力臂:
Zy?B?(Htan?)/3?2.48?13.35?tan9o/3?3.1848m
B?Htan?2.48?13.35?tan9o??2.2972m G对墙趾的力臂:ZG?22 ?My?G?ZG?Ey?Zy?595.940?2.2972?68.6197?3.1848
?1587.5529KN?M?M0?Ex?Zx?178.7604?4.45
?795.4837KN?M代入上式得:
K0??M?My?01587.4837?1.9957?1.6
795.4837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: Kc?式中: Kc——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=Ex; f——基底摩擦系数,取f=0.4 由图3.3得: Kc??N?f?E?1.3
(G?Ey)Ex?(595.9440?68.6197)?1.4870?1.3
178.7604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ZN,合力偏心矩为e,则:
Zn??M??My0?G?ZG?Ey?Zy?Ex?ZxG?Ey
?N?1587.5529?795.4837?1.1919m595.9440?68.6197B2.48?Zn??1.1919?0.0481?0 22合力在中心线的右侧。
Be?0.0481??0.4133
6计算结果满足要求。 e?max?min??NB(1?6e(595.9440?68.6197)6?0.0409299.1767Kpa)??(1?)?236.7617KpaB2.482.48?max?299.1767Kpa?[?]?0.3Mpa,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e
M?0.3B 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。
HHB13.3513.352.48M?Ex?(?)?Ey??178.7604?(?)?68.6197?232232?312.6534KN?m e?N?G?Ey?595.9440?68.6197?664.5637KN
将数据代入墙身偏心矩E的公式,可得:
M312.6534e???0.4705?0.3B?0.744,计算结果满足要求。
N664.5637(2)应力?
???NB(1?6e) B???NB(1?6e664.56376?0.4705)?(1?)?572.9771kpa?[?a]?2.2Mpa B2.482.48满足要求。
通过以上的验算,说明龙洞端翼墙式洞门的尺寸合理。详图见设计图纸。
排水设计
隧道排水应根据防排堵截结合,因地制宜,综合治理的原则,采用切实可靠地设计和施工措施,达到防水可靠排水畅通经济合理的目的。 1.在洞口仰坡5m以外,设置天沟,并加以铺砌。
2.对洞顶地表的陷穴,深穴加以回填,对裂缝进行堵塞。 3.对洞顶天然沟槽加以整治,是山洪宣泄畅通。 4.在地表水上游设截水导流沟。
5.在仰坡到洞顶处2m左右设计排水沟。 6.边坡设计排水沟。