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 ....................................................................................................... -

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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

由于h q

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：