江苏省交通规划设计院有限公司——连云港隧道结构计算书

连云港港主体港区东疏港高速公路隧道工程
结构计算说明书
计算：
复核：
审核：
江苏省交通规划设计院有限公司
二○○七年十月
目录
1 工程概况 ....................................................................................................... -
2 -
2 计算内容和计算依据 ................................................................................... - 2 -
2.1 计算内容.............................................................................................. - 2 -
2.2 计算依据.............................................................................................. - 2 -
3 隧道结构静力计算 ....................................................................................... - 2 -
3.1荷载取值和计算模型........................................................................... - 2 -
3.2 计算结果分析...................................................................................... - 5 -
4、隧道V级围岩段抗震计算 ........................................................................ - 8 -
4.1荷载取值和计算模型........................................................................... - 8 -
4.2 计算结果分析...................................................................................... - 9 -
5、隧道IV级围岩段抗震计算..................................................................... - 13 -
5.1荷载取值和计算模型......................................................................... - 13 -
5.2 计算结果分析.................................................................................... - 14 -
1 工程概况
连云港港东疏港高速公路共设置隧道2座—后云台山隧道及炮台顶隧道，均按上下行分离式形式布置。

后云台山隧道位于连云港港区东南部，穿越后云台山，地貌单元为云台山区,地势起伏较大,局部发育冲沟。

根据项目总体设计,路线起自老港区以东约500m处，即在841隧道东侧。

路线下穿中山东路后，穿越后云台山，在船山瀑布西侧出后云台山。

后云台山隧道左线长3745m（ZK0+907～ZK4+652），右线长3730m（YK0+911～YK4+641）。

隧道最大埋深410m，属特长隧道。

炮台顶隧道位于后云台山隧道南侧，隧道从连云港师范高等专科学院东方校区西侧穿越炮台顶，在黄崖村出炮台顶，隧道左线长845m（ZK5+908～ZK6+753），右线长848m（YK5+890～YK6+738）。

隧道最大埋深130m，属中隧道。

按照《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）和《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89），需要对隧道结构进行静力和抗震强度计算。

2 计算内容和计算依据
2.1 计算内容
（1）隧道V级围岩段结构静力计算分析；
（2）隧道V级围岩段结构抗震强度和稳定性分析（按基本烈度8度计算）；
（3）隧道IV级围岩段结构抗震强度和稳定性分析（按基本烈度8度计算）。

2.2 计算依据
《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）
《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）
《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）
《工程结构设计原理》，东南大学出版社，曹双寅主编，2002年5月
3 隧道结构静力计算
3.1荷载取值和计算模型
本工程中V级围岩段隧道为隧道结构受力和抗震最不利的位置，因此本计算书针对V级围岩段隧道二次衬砌进行计算分析。

首先计算V级围岩段隧道所受的最大荷载。

V 级围岩浅埋与深埋的分界深度为p H ：
B ＝16.54m ，s=5，i=0.1
2.5p q H h =
q q
h γ=
5115.550.45215.551(5) 2.16q h
q h h m i B γγωω-=⎫⎪→=⎫=⨯⎬→=⎬⎪=+-=⎭⎭
所以有： 15.552.5 2.538.9p q H h m γ
γ==⨯=
15.55q h q r m ==
故浅埋和深埋的分界高度为39.657m 。

由于后云台山隧道和炮台顶隧道V 级围岩段的最大埋深为20m （20m<H p ），所以本工程V 级围岩段隧道均为浅埋，且埋深最大处为隧道结构受力最不利的位置，因此本计算说明书只对V 级围岩最大埋深（H=20m ）处隧道结构的静力进行计算分析。

由于h q <H<H p ，所以此处作用在隧道支护结构上的竖向均布荷载为：
1tan t H q H B γλθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
作用在支护结构最上部和最下部的侧向均布压力为：
12()
t e H
e H H λγλγ==+
代入参数： 3250.61512.12020/c c t H m H m
kN m ϕθϕγ⎧===⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩
，（隧道高度） 得：。