翠峰山洞门设计
洞门位置选择
1、入口端
根据隧道洞门处地形和岩性确定入口为（上行线K256+200,下行线K258+254）
2、出口端
根据隧道洞门处地形和岩性确定出口为(上行线K258+270,下行线K256+212)洞门类型选择
翠峰公路隧道为分离式单向行车双线隧道。
洞口进出口皆为Ⅳ级围岩，围岩为强弱风化硅化板岩，裂隙较发育，岩体被切割成块石状，自然边坡都较为稳定，围岩地质状况都较好。
洞门形式皆采用翼墙式洞门。
洞门构造要求
（1）洞门仰坡坡脚至洞门墙背后的水平距离不小于 1.5m，水沟沟底与衬砌拱顶外缘的高度不应小于1.0 m，洞门墙顶应高出仰坡脚0.5m以上。
（2）洞门墙基基底埋入土质地基的深度不应小于 1.0m，嵌入岩石地基的深度不应小于0.5m ，墙基底埋设的深度应大于墙边各种沟、槽基础底埋设的深度。
（3）松软地基上的基础，当地基强度不足时，可采用扩大，加固基础等措施。
洞门建筑材料选择
洞门建筑材料的选择应该符合结构强度和耐久性的要求，同时满足抗冻、抗渗和抗侵蚀的需要。
根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）的规定，洞门建筑材料选用如表：
表洞门建筑材料
洞门强度和稳定性验算
该隧道翼墙式洞门采用等厚直墙，墙身微向后倾斜，斜度约为1:，洞口仰坡坡脚至洞门墙背后的水平距离为2m ，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底到衬砌拱顶外边缘的高度为2m ，洞门墙顶高出仰坡坡脚0.8m ，水沟底下填土夯实。
洞门基底埋入土质地基的深度为1.5m 。
表 洞门设计计算参数
洞门设计参数见表，洞门材料选用C25混凝土，重度3'/23m KN =γ。
3.5.1 洞门验算图
洞门为翼墙式洞门，翼墙厚度为1.7m ，翼墙长度为6.5m ，如图
图 翼墙式洞门横断面图
1、验算翼墙时取洞门端墙前之翼墙宽1延米处（条带Ⅰ宽1m ），取其平均高度，按挡土墙验算其强度及稳定性，从而确定翼墙尺寸与截面厚度。
2、验算洞门主墙受力最大的A 部分与翼墙共同作用部分（条带Ⅱ宽1m ）作为验算条带的滑动稳定性。
3、验算端墙时取B 部分（条带Ⅲ宽0.5m ）作为验算条带，视其为基础落
在衬砌顶上，而与A 部分无联系的挡土墙检算其强度和稳定性，验算其强度和稳定性。
3.5.2 洞门土压力计算
翼墙计算高度取距洞门前0.5m 处高度H=8m ，洞门后填土高度m H 2.7'=,翼墙厚度B=1.7m ，洞门墙背距仰坡坡脚a=2m,由图的0 1.74h m =。
1 土压力计算
（1）侧压力系数λ的计算
已知：1.0tan =∂ 1tan =ϕ 364.0tan =ε
)
tan tan 1(tan )tan 1(tan )
tan tan 1)(tan )(tan tan )(tan tan 1(tan tan tan tan 2
22εϕϕεεϕεϕϕεϕω∂--+∂-∂+-+-∂+=
（）
式中：-ω最危险破裂面与垂直面之间的夹角；
-ϕ围岩计算摩擦角； -∂墙面倾角；
-ε地面坡角；
代入得：
=
则：33.128o ω=
(tan tan )(1tan tan )
tan()(1tan tan )ωελωφωε-∂-∂=
+-
（）
式中：ω
—墙背土体破裂角（°） b —洞门墙计算条带宽度，取b=1m ξ—土压力计算模式不确定性系数，可取ξ= a —仰坡坡角到墙背的距离 代入得：
000.55260.92tan(33.128+450.552⨯⨯）= （2）计算土压力：
'(tan tan )h ω∂
=
-∂
（）
土压力E ：
[]
ζ
γλb h h h H E )(21
0'02-+= （）
式中：-E 土压力，kN ；
-γ围岩重度kN/3m
-b 洞门墙计算条带宽度，m ，取1m ；
-ζ土压力计算模式不确定系数，取。
代入得：
()1
200.223664 1.743.629 1.7410.62⨯⨯+-⨯⨯⎡⎤⎣⎦73.94KN =
土压力E 距墙角点距离：m
H C 4.232
.73'1===
端墙自重G ：
根据初步拟定的端墙洞门，墙高为12m ，厚2m ；采用浆砌片石回填墙身，其重度为γ=23KN/ m 3。
'G Hsb γ= （） 式中：'
γ—自身重度
H —墙的高度 s —墙的厚度
b —洞门墙计算条带宽度 代入数据得：
23811.7312.8kN ⨯⨯⨯=
2 稳定性及强度的检算
（1）倾覆稳定性验算
312.8,73.9414N G kN E E kN ====∑∑
∑∑⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛
+⨯=⎪⎭⎫ ⎝
⎛+⨯=m kN B H N M y 12.51627.18.08.31221.0
1
73.9414 2.4177.4592M E C kN m =⨯=⨯=⋅∑∑
y
M K M =
∑∑ （）
式中：∑y M
—竖直方向力作用在墙趾O 点的力矩
∑0
M
—水平方向作用力在墙趾O 点的力矩
代入数据得：
512.12
2.91 1.6
177.4592=> 满足倾覆稳定性要求。
（2）滑动稳定性验算
c
Nf K E =
∑∑
（）
式中：E —土压力（KN ） —端墙基底摩擦系数，取f = 代入数据得：
312.80.35
1.48 1.3
73.9414⨯=> 满足滑动稳定性要求。
（3）合力的偏心距验算
y
M M C N -=
∑∑∑
（）
代入数据得：516.12177.4592
1.0827
312.8-=
0.23270.28326B B
e C =
-=-<=
满足基底合力偏心距。
基底压应力验算
对于
6B e <
⎪⎭⎫ ⎝⎛±=∑B e B N 61min max,σ
[]max 312.860.2331335.16001.7 1.7kPa kPa σσ⨯⎛⎫=
+=<= ⎪⎝⎭ []min 312.860.233132.96001.7 1.7kPa kPa σσ⨯⎛⎫
=
-=<= ⎪⎝⎭
满足基底压应力要求。
5）墙身截面偏心验算
合力距距形心距离C ：
m C 6.14.228
=-=
73.9414 1.6118.306M E C kN m =⋅=⨯=⋅∑∑
118.306
0.3780.30.51340b M
e m d m G
=
=
=<=∑
⎪⎭⎫
⎝⎛±=±=
b e b N W M F N b 61σ
max min 312.860.3781429.621.7 1.7312.860.378161.611.7 1.7kPa kPa σσ⨯⎛⎫
=+= ⎪⎝⎭⨯⎛⎫
=
-=- ⎪⎝⎭
因为σ出现负值，故尚因检算不考虑圬工承受拉力时受压区应力分布的最大压应力。
通过应力从分布，受压区的最大压应力。
[]max 22312.8
56.815001.7330.378822b N kPa kPa
B e H σσ⨯=
=
=<=⎛⎫⎛⎫--⨯ ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭
满足墙身截面强度要求。
本章小结
本章对洞门位置,类型，建筑材料进行选择并对洞门的强度及稳定性进行了验算。
入口端上行线桩点
K256+200,下行线桩点K258+261；出口端上行线桩点K258+252,下行线桩点
K256+203。
两端洞门形式均采用翼墙式洞门，根据规范要求对材料进行选择且最终满足强度及稳定性的要求。