-隧道设计学士学位论文

4.5 衬砌内力及配筋计算4.5.1 支护参数根据《公路隧道设计法律规范》（JTG D70-2025）中表 8.4.2-1规定 IV 级围岩段初期支护选择为 15cm 厚 C25 喷射混凝土，拱、墙铺设钢筋网，间距 20cm×20cm，墙拱部、侧墙均设置 20MnSi 22普通水泥砂浆锚杆，，间距 100cm×100cm；防水层为 1.2mm厚 EVA 防水卷材，450g/㎡无纺布；二次衬砌为 35cm 厚 C25 钢筋混凝土；预留变形 6cm。4.5.2 衬砌内力计算（1）设计基本资料结构断面图如图 4.5 示。a.岩体特性岩体为 IV 级围岩。隧道埋深为深埋；计算摩擦角，岩体重度，围岩的弹性反力系数，基底围岩弹性反力系数。b.衬砌材料采纳 C25 钢筋混凝土，重度，弹性模量。钢筋混凝土衬砌轴心抗压强度标准值，轴心抗压设计值，钢筋混凝土轴心抗拉强度标准值c.结构尺寸，，；，；； ，，隧道断面加宽。（2）计算作用在衬砌结构的主动荷载作用在结构上的荷载形式为匀布竖向荷载 q 和匀布水平侧向荷载 e，由《地下结构设计原理与方法》（李志业,曾艳华编著）中表3.6.4 可知，其侧压系数为 0.15，即 e=0.15q。匀布竖向荷载：当时，且，此时 匀布水平侧向荷载：（3）绘制分块图因结构对称，荷载对称，故取半跨计算，如图 4.6。图 4.6 半跨结构计算图示（4）计算拱轴线长度a.求水平线以下边墙的轴线半径（单位：cm）及其与水平线的夹角假定水平线以下的轴线为一弧线，则其半径由图 4.7 求得。由图上量得：，，。由得， 图 4.7 边墙轴线的计算（单位：mm）b.计算半拱轴线长度 s 及分块轴线长度△s（单位:cm）式中 为各圆弧轴线的半径半拱轴线长度分块长度 （5）计算各分段截面中心的几何要素a.求各截面与竖直轴的夹角校核角度： b.各截面的中心坐标(单位：cm) 坐标校核：（6）计算基本结构的单位位移计算过程见表 4.3。计算基本结构的单位位移 δik曲墙拱结构几何要素及 δik计算过程表（一）截面φi弧度sinφicosφixiyidi0 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.3500 1 15.1740 0.2647 0.2616 0.9652 1.4593 0.1944 0.3500 2 30.3480 0.5294 0.5050 0.8631 2.8022 0.7639 0.3500 3 45.5220 0.7941 0.7132 0.7009 3.9779 1.6690 0.3500 4 60.6960 1.0588 0.8718 0.4899 4.8616 2.8464 0.3500 5 75.8700 1.3235 0.9696 0.2448 5.4063 4.2140 0.3500 6 90.5510 1.5796 1.0000 -0.0088 5.5745 5.5745 0.35...