地下工程概論-大題部分西南交通大學(xué).ppt

1、2020/8/29,1,作業(yè)： 1、某單線隧道位于半徑為800m的曲線上，其列車(chē)設(shè)計(jì)行車(chē)速度為120km/h，試計(jì)算隧道的加寬值和中線偏移值，并畫(huà)圖示意出加寬和中線偏移的范圍。,2020/8/29,2,解：曲線隧道凈空加寬由三部分組成： 曲線外軌超高引起車(chē)體內(nèi)傾的所要求的加寬值d超內(nèi)，車(chē)體平移所要求的內(nèi)外側(cè)加寬d曲內(nèi)、 d曲外 E=0.76*v2/r=0.76*1202/800=13.68cm 按四舍五入原則，按5mm取整 E=13.5cm d超內(nèi)=2.8E=2.8*13.5=37.8cm d曲內(nèi)=l2/8R=4050/R=5.06cm 5.1 cm d曲外=L2-l2/8R=4400/R=5

2、.5cm 按四舍五入原則，按1mm取整 L=26 l=18,2020/8/29,3,隧道內(nèi)側(cè)加寬W1： W1 =d超內(nèi)+d曲內(nèi)=42.9cm 隧道外側(cè)加寬W2： W2 =d曲外=5.5cm 隧道總加寬W： W = W1 + W2 =49cm 按四舍五入原則，按1cm取整 d偏= （W1- W2）/2=(42.9 -5.5)/2=18.7cm 19cm 按四舍五入原則，按5mm取整,2020/8/29,4,加寬方法：自圓曲線終點(diǎn)至緩和曲線中點(diǎn)，并向直線方向延伸13m， 加寬W，緩和曲線的其余半段，并自緩和曲線終點(diǎn)向直線方向延伸22m，加寬W/2。,2020/8/29,5,作業(yè)： 在級(jí)圍巖中開(kāi)挖一

3、隧道，采用礦山法施工，開(kāi)挖坑道高8.0m，寬6.0m。求在隧道入口埋深2.35m及埋深9m處的豎向及水平圍巖壓力，并比較兩處的豎向圍巖壓力有什么特征，說(shuō)明什么問(wèn)題？若開(kāi)挖寬度增加到12m，上述埋深處的圍巖壓力又是多大？說(shuō)明什么問(wèn)題？已知圍巖容重24 kN/m3，計(jì)算摩擦角65， 為58 . 提示：根據(jù)ha判斷該處埋深為深埋、淺埋、超淺埋再選用相應(yīng)公式計(jì)算。 解：1、隧道寬6.0m時(shí)，該隧道為單線隧道，,2020/8/29,6,因?yàn)椋篐/B=8/61.7m，可以用統(tǒng)計(jì)法公式計(jì)算 所以，其圍巖壓力計(jì)算高度（或塌落拱高度）為：,=0.411.79*3=2.351m,2020/8/29,7,對(duì)于為深埋

4、和淺埋的分界，可以用表2 判斷，若用表2 難于判斷時(shí)，可用下面方法判斷。即 埋深h1 (22.5)ha時(shí)，深埋 h1 (22.5)ha ，淺埋,2020/8/29,8,所以，隧道寬6.0m時(shí)， 埋深為2.35m時(shí)，h1 57m, 為深埋,2020/8/29,9,（1）埋深為2.35m時(shí)， 豎向壓力： q= h1=24 2.35=56.40KN 水平壓力： 側(cè)壓力系數(shù)：,=0.0491,洞頂水平壓力： e1=h1=24 2.35 0.0.0491=2.77KPa 洞底水平壓力： e2=(h1+ht)=24 (2.35+8.0) 0.0491=12.20KPa,2020/8/29,10,洞底水平壓

5、力： e2=(h1+ht)=24 (2.35+8.0) 0.0491=12.20KPa,（2）埋深為9m時(shí)， 豎向壓力： q= ha=24 2.35=56.40KPa 水平壓力：e0.15q=8.46 兩處的豎向壓力基本相等，說(shuō)明深埋隧道的豎向壓力只與其計(jì)算高度（或圍巖塌方高度）有關(guān)，而與其埋深無(wú)關(guān)。,2020/8/29,11,2、隧道寬12.0m時(shí)，該隧道為雙線隧道，,因?yàn)椋篐/B=12/61.7m，可以用統(tǒng)計(jì)法公式計(jì)算 所以，其圍巖壓力計(jì)算高度（或塌落拱高度）為：,=0.452*2 1.7=3.06m,2020/8/29,12,所以，隧道寬12.0m時(shí)， 埋深為2.35m時(shí)，h1 （22.5） ha, 為深埋,（提示：對(duì)于為深埋和淺埋的分界，可以用表2 判斷，若用表2 難于判斷時(shí)，可用下面方法判斷。即 埋深h1 (22.5)ha時(shí)，深埋 h1 (22.5)ha ，淺埋）,2020/8/29,13,所以，隧道寬12.0m時(shí)， （1）埋深為2.35m的豎向壓力和水平壓力均和隧道寬6.0m時(shí)一致。,（2）埋深為9m的豎向壓力為： q= ha=24 3.06=73.44KPa 水平壓力：e0.15q=11.02KPa 可見(jiàn)，由于超淺埋（2.35m處）的圍巖壓力只與其上覆圍巖的厚度（h1）有關(guān)，所以隧道寬度的變化，不影響