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
m
5.0b m 2
a 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 m
121 H
2)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：
m
39.1364
.0554.01554
.02h 0
10.61m
1.3912 H )tan tan 1(tan )tan 1)(tan tan 1tan 1(tan )tan 1(tan tan 1tan A -tan tan tan tan 222
A
C
]tan tan 1()tan tan )(tan tan 1[(tan tan )(tan 1(2）） A C 2
0010h h tan tan 1tan h H
a A H H a
，，
)
tan tan 1)(tan()tan tan 1)(tan (tan
02.061
.102
37.12
A 686
.0)
554.0.36401(1)11()364
.0554.01554
.002.01(.5540936
.0)11(364
.0554.01554
.00.02-364.0554.01tan
H H '
'' h h
tan tan h '
a
''20)(2
1
h 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）
2002
1
)(21H b h h H b E
H H 936
.0]554.01(02.0)364.01()364.0554.01[(554.01()11( ））C
H H
)h 0'' h h （ 22
1
H b E
kN 94.42]61.1039.1)39.121.6[(08.0185.021
2
E m
H E M
kN 86.2223
11.1221.5535.1101）（N
E k 21.5508.05.161.10185.02108.039.1)39.121.6(185.0212
1 ）（kN B bB M M 48.44708.254.422)2/1.05.1(5.12y y1 kN
2.2116.15.01222b 12 B H P )
tan(tan tan '
08
.0)
554.0686.01(34.5)
554.0364.01()364.0686.0(
MPa
MPa 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 m
21.6364
.0686.02
h ' m N 4.422)1.0128.0(2.2111.02
1y
k H B
P M ）（kN 6.2376.15.05.1322b 1.5
121 B H P ）（ )
tan(1
]
tan tan 1)tan tan 1)(tan (tan [
'' A m
19.12
.21176
.1714.4220
y P M M C m EH M
kN 76.1713
12
94.42310m
B C B
48.03.0m 39.019.18.02
e m 27.06
e
B
MPa MPa kPa B e B P 5.123.046.2266.12.061(6.16.237)61(11max 6
.100.286
.22248
.44701
y10
M
M K m 27.06
e
B
m 48.03.014.094.08.02
e 11
B 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。

5)倾覆稳定验算：由4-10检算公式知，
（满足）
6)滑动稳定验算：
由4-11检算公式知（），
（满足）
MPa MPa kPa B e B P m 3.004.012.37)6
.12.061(6.16.237)61(11in
0 3.172.121
.554
.06.23711
E P f K C m
94.06
.23786
.22248.4471
01
y11
P M M C。