大干溪隧道设计(二)
摘要
大干溪隧道为高速公路山岭隧道。隧道为分离式单向两车道隧道，设计速度为80km/h，左线长540m，右线长500m，。隧道设计施工采用新奥法。本设计的主要内容包括：隧道几何设计，洞门结构设计以及验算，通风照明布置，施工设计、开挖、支护等。专题是：隧道的管棚施工作业指导。
本设计对隧道洞门结构进行了验算，用直接刚度法对各级围岩的衬砌进行了验算，并进行优化，通过计算验算得到了合理的参数。隧道洞门设计为端墙式洞门，根据隧道埋深及围岩级别的不同，洞身衬砌为复合式衬砌，洞口段采用明洞开挖，并进行超前支护及整体衬砌。隧道通风采用射流式纵向通风，左右洞分别配置2 组4 台直径1120 的风机。隧道照明采用钠光灯照明，五级控制。施工方案有全断面法、台阶法和台阶分部法等。
关键词：新奥法；结构验算；通风；照明；管棚施工
THE DESIGN OF DAGANXI TUNNEL 2nd
ABSTRACT
Daganxi tunnel is the highway mountain tunnel. It is a two-lane tunnel that designing speed of 80km/h, formed by the separation of the two tunnels. The tunnel left track is 540m long, and the tunnel right track is 500m long. The tunnel construction uses the NATM construction. The design of the main contents include: geometric design of the tunnel, Portal structural design and checking, Ventilation and lighting arrangement, Construction design, excavation, support and so on. The topic is: tunnel tube awning construction work instruction.
Tunnel portals are designed for side wall. According to tunnel depth and classes of rock, the lightly excavate is the beginning of cave, the complex lining is entire cave. The ventilation of tunnels is designed in the efflux style machine direction, with 2 series of 4 air-blowers which diameter are 1120mm. Atrium lightings are for tunnel lighting, and they are controlled with five classes. The excavating methods of tunnel are the one digging, the two steps digging and double cliffs leading, e.g.
Key words:New Austrian Tunneling Method；structure checking calculation；ventilation；
drainage；pipe shed construction
目录
1绪论 (1)
1.1 设计依据与技术标准 (1)
1.1.1 设计依据 (1)
1.1.2 技术标准 (1)
1.2 隧道工程地质与水文地质概况 (1)
1.2.1 气候条件 (1)
1.2.2 工程地质概况 (2)
1.2.3 地质构造 (2)
1.2.4 地层岩性 (2)
1.2.5 水文地质 (2)
1.2.6 不良地质现象 (3)
1.2.7 地震 (3)
2 隧道总体设计 (5)
2.1 隧道选址的原则 (5)
2.2 隧道平面设计 (5)
2.3 隧道纵断面设计 (6)
2.4 隧道横断面设计 (6)
2.4.1 隧道建筑限界的确定 (6)
2.4.2 隧道衬砌内轮廓线确定 (6)
3 隧道洞门设计 (8)
3.1 洞门设计 (9)
3.2 洞门验算 (10)
3.2.1 参数拟定 (10)
3.2.2 压力的计算 (10)
3.3 洞门的验算 (12)
3.3.1 倾覆稳定性验算 (12)
3.3.3 基底合力的偏心距及压应力的验算： (12)
3.3.4 墙身截面强度验算 (13)
4 隧道衬砌设计 (15)
4.1 衬砌设计参数拟定 (15)
4.2 Ⅴ级围岩衬砌设计 (16)
4.2.1 隧道深浅埋分界线确定 (16)
4.2.2衬砌设计参数 (17)
4.2.3 衬砌验算 (18)
4.3 IV级围岩衬砌设计 (19)
4.3.1 隧道深浅埋分界线确定 (19)
4.3.2 衬砌设计参数 (20)
4.3.3 衬砌验算 (20)
4.4 III级围岩衬砌设计 (23)
4.4.1 隧道深浅埋分界线确定 (23)
4.4.2 衬砌设计参数 (23)
4.4.3 衬砌验算 (24)
5 隧道防排水设计 (26)
5.1 隧道洞口防排水设计 (26)
5.2 隧道内防排水设计 (27)
5.2.1 隧道内防水 (27)
5.2.2 隧道内排水 (29)
5.3 隧道衬砌防排水 (31)
6 隧道路面设计 (33)
7 隧道机电设计 (35)
7.1 隧道通风设计 (35)
7.1.1 通风方式的确定 (35)
7.1.2 隧道需风量计算 (36)
7.1.3 射流风机纵向通风设计计算 (41)
7.2 隧道照明设计 (45)
7.2.2 洞内照明 (45)
7.2.3 灯具的布置方式 (47)
7.2.4 隧道照明计算 (48)
7.2.5 照明控制系统设计 (51)
7.3 消防设计 (52)
8 隧道施工设计 (54)
8.1 辅助施工设计 (54)
8.1.1 洞口段地表加固 (55)
8.1.2 超前锚杆施工 (55)
8.1.3 超前小导管施工 (56)
8.1.4 管棚施工 (57)
8.2 明洞施工 (58)
8.3 施工方案设计 (58)
8.3.1 钻爆设计 (58)
8.3.2 出渣与运输 (60)
8.3.3 洞口施工 (60)
8.3.4 V级围岩地段 (61)
8.3.5 IV级围岩地段 (61)
8.3.6 Ⅲ级围岩地段 (62)
8.4 初期支护 (63)
8.5 二次衬砌 (65)
8.5.1 拱墙衬砌混凝土施工 (65)
8.5.2 注浆回填 (66)
8.5.3 仰拱(填充、底板)施工 (66)
8.5.4 沉降缝和施工缝处理 (66)
8.5.5 洞内防水板、土工布施工 (66)
8.6 监控量测 (67)
8.6.1 监控量测的目的 (67)
8.6.2 监控量测的内容 (67)
8.6.4 量测频率 (69)
9 洞口大管棚施工作业指导（专题） (70)
9.1工程概述 (70)
9.2 套拱施工 (72)
9.4 大管棚施工 (72)
9.4.1 大管棚设计参数 (72)
9.4.2 施工工艺 (73)
9.5 施工注意事项 (77)
9.6 安全保证措施 (78)
9.7 质量保证措施 (79)
9.8 环境保护措施 (79)
9.9 职业健康安全保障措施 (80)
9.9.1 组织管理措施 (80)
9.9.2 保障措施 (80)
9.10 管棚、钢架验收要求 (80)
参考文献 (82)
致谢 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。
1绪论
1.1 设计依据与技术标准
1.1.1 设计依据
《公路隧道设计规范》JTG D70-2004
《公路隧道设计细则》JTGTD70-2010
《公路隧道施工技术细则》JTGTF60-2009
《爆破安全规程》GB6722-2003
《公路隧道通风照明设计规范》JTJ 026.1-1999
《公路工程技术标准》JTG B01-2003
《公路隧道施工技术规范》JTJ F60-2009
《公路工程抗震设计规范》JTJ 004-89
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50026-2001
《地下工程防水技术规范》GB50108-2001
《工程建设标准强制性条文》JTJ 026.1-1999
1.1.2 技术标准
设计时速：80km/h；
设计交通量：4000辆/小时；
CO允许浓度：正常运行时δco≤250ppm；
发生事故时δco≤300ppm (15分钟内)；
烟雾允许浓度：交通正常时K≤0.0065 m-1；
发生事故时K≤0.009 m-1 （20分钟内）。
1.2 隧道工程地质与水文地质概况
1.2.1 气候条件
工程区属温亚热带，气候温和湿润，雨量充沛，降雨集中，强度高。4～8月为雨季，历年平均降水量1300～1500mm，历年平均蒸发量1379.02～1390.03mm。极端最低气温-8.5℃，7～8月份气温最高，平均27.6～27.8℃，极端最高气温39.9℃。12月至翌年3月为雪期，全年有霜期80～90天。
工程区地表水系属沅水水系一级支流酉水水系，隧道选址区无常年地表水体。
1.2.2 工程地质概况
隧道场地处于武陵山脉所构成的西部隆起地带，区内形成一系列北东向平行相间排列的雁行式华夏向山地。地貌特征为剥蚀重丘地貌，由志留系泥质页岩组成，岩层产状平缓，山顶较平，上缓下陡，山坡自然坡度约为15～35°，山坡植被较发育，局部基岩出露，隧道穿越段地面标高在430～600m之间。隧道区位于G209国道南侧，交通便利。
1.2.3 地质构造
根据现场地质调绘结合区域地质资料，隧道区大地构造主要为北偏东向构造和北西向构造。区域内发育的地质构造有大农车-大干溪-老寨沟平移断裂，断裂带走向北偏西约330°，倾角约50～60°，断裂带宽度约15m，断裂构造角砾岩，多呈暗紫红色，钙、铁质胶结，胶结紧密，岩石坚硬、完整，该断裂已处于稳定状态该断裂在此处切割的地层为志留系泥质页岩。隧道区受地质构造影响不大，近期无活动痕迹，场地稳定，适宜于隧道建设。
根据钻探结果和地表调查，隧道选址区无断裂贯穿，大农车-大干溪-老寨沟平移断裂位于隧道选址轴线以北50～100m处。隧道选址区岩层受地质构造影响，呈现一定变化，岩层产状为110～130°∠5～20°。
隧道选址区主要发育两组节理：L1，240°～260°∠62°；L2，290°∠44°，均为剪节组，裂面一般闭合。
1.2.4 地层岩性
根据野外调查及钻探、物探资料，隧道区出露地层主要有第四系坡积碎石土（Q4dl）和志留系泥质页岩（S）。地层成因以及岩性特征见表1－1。
表1-1 地层岩性特征表
1.2.5 水文地质
隧道区内地表水系不发育，无常年性地表水体，地表水主要为大气降水形成的地表面流，水量受季节性影响变化较大，排泄畅通；隧道进、出口位于山体南偏东、北偏西两侧斜坡位置，分布位置相对较高，地表水对隧道施工影响较小；但应注意暴雨期间地表面流对洞口的冲刷破坏作用，宜采取截流、疏排措施。
地下水类型及特征：场地属于泥质页岩区，地下水类型主要为基岩裂隙水及断裂裂隙水。泥质页岩为相对隔水层，地下水位埋藏较深。附近发育断裂，赋存少量断裂裂隙水，但水量小，补给来源为大气降水补给，隧道场地地势高，排泄条件好，施工时可顺边沟直接排放。
补径排条件及动态特征：区内地下水主要接受大气降水垂直入渗补给，基岩裂隙水径流主要受地形地貌控制，总体顺坡向径流。地下水受降水及地形控制，分布不均匀，随地形起伏而变化，水位变幅较大。
地下水水质：据相邻相同地层钻孔水样分析结果：PH值7.80，侵蚀性CO2为2.20 mg/L，总硬度58.65mg/L，矿化度145.81mg/L。参照《公路工程地质勘察规范（JTJ064-98）》结合区域水文地质资料综合判断，隧道选址区地下水对混凝土无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。
地下水影响：隧道区水量贫乏，接受大气降水入渗补给；隧道水文地质条件属于简单类型，地下水对隧道施工影响较小。
1.2.6 不良地质现象
隧道区主要不良地质现象为岩堆，由于山坡较陡，岩石在长期风化、重力、雨水作用下，上部岩石崩落剥蚀堆积于缓坡上，在拟建隧道进口、出口两端缓坡上积有厚度不等的碎石土（岩堆），其结构松散，粘聚力弱，渗透性好，隧道拱顶处易产生垮塌现象，雨水季节易引起滑坡，甚至形成小型泥石流等地质灾害。
在隧道设计和施工过程中，建议对进出口岩堆分布段采用明洞方案，加强洞口仰坡及两侧表层碎石土（岩堆）层边坡的支撑防护。
1.2.7 地震
地震基本烈度及抗震设防：根据国家技术监督局颁布发的《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》，隧道选址区地震活动微弱，历史上无中强地震记载，地震动峰值加速度为<0.05g、地震动反应谱的特征周期为0.35s。考虑拟建隧道的重要性，建议按Ⅶ级设防。
区域稳定性评价：根据《永顺幅1:20万区域地质报告》及区域地质图，本区主要
发育北东向及北北东向构造，两者均属于华夏构造体系，北东向构造形成于白垩纪之前，北北东向构造形成于白垩系之后，在此之前，已形成了北西向突出的弧形构造带，隧道区主要受北西向弧形构造带影响较大。
隧道所在地区近代无中强震记录，属相对稳定地块。下伏基岩属于不可溶岩类，区域稳定性较好，适宜隧道建设。
2 隧道总体设计
2.1 隧道选址的原则
综合分析本隧道的地形地质图，根据以下原则对隧道进行选址：
（1）隧道位置尽可能选择在地质构造简单，节理裂隙不发育，岩性较好，稳定的地层中通过。应注意避免岩层软弱结构面、断层，必须通过时，使隧道的通过长度最小。
（2）隧道穿越两种岩性迥然不同的岩层接触带时，避免平行和接近平行，尽可能垂直或接近垂直方向穿越接触带。
（3）当隧道通过单斜构造时，隧道中线以垂直岩层走向穿越最为有利。当隧道中线与非水平的岩层走向一致或斜交角度很小时，力求将隧道置于岩性较好、强度较高的层内。如岩层倾角较大，又有粘着力较差的软弱夹层时，就有产生顺层滑动的可能。
（4）当隧道通过褶曲构造时，隧道位置选择在褶曲构造一翼或背斜褶皱中轴处通过较为有利。不宜将隧道置于向斜轴部通过。
（5）越岭隧道首先可以从地形角度选择可能穿越的垭口，拟定该垭口处越岭标高及两侧相应的展线方案。综合考虑工期、经济效益、技术难度等，选择合适的临界标高。
（6）选择隧道的临界标高时，注意下列因素：要尽可能把隧道埋置于较好的地层中；使洞口位置处于较好的工程地质、水文地质的地方，便于施工场地布置；隧道长度应考虑施工期限和施工技术条件。
2.2 隧道平面设计
本隧道为高速公路两车道隧道，设计时速为80km/h。根据提供的路线勘测设计方案以及隧道平面图，隧道服从线路走向，采用直线隧道。根据洞门选择的“早进晚出”原则，确定洞门的位置如下：
左线进口桩号为ZK55+110，出口桩号为ZK55+650，长度540m。进洞口围岩级别为Ⅴ级，出洞口围岩级别为Ⅳ级。
右线进口桩号为YK55+100，出口桩号为YK55+600，长度500m。进洞口围岩级别为Ⅴ级，出洞口围岩级别为Ⅳ级。
隧道左、右线进洞口均设计有明洞，岩层为中风化页岩，部分强风化，岩石较完整，地表水不甚发育。
根据左、右线长度，不设行人横洞、行车横洞、紧急停车带。
2.3 隧道纵断面设计
隧道纵断面是隧道中心线展开后在垂直面上的投影。隧道内纵面线形考虑行车安全性、营运通风规模、施工作业效率和排水要求，隧道纵坡不小于0.3%，一般情况不大于3%；受地形等条件限制时，高速公路，一级公路的中、短隧道可适当加大，但不宜大于4%：短于100m 的隧道纵坡可与该公路隧道外路线的指标相同。当采用较大纵坡时，必须对行车安全性、通风设备和营运费用、施工效率的影响等作充分的技术经济综合论证。本隧道内的纵坡形式，采用单向坡。
隧道左洞进口设计高程：433.9m；出口设计高程：423.0m。隧道采用单向坡，坡度为-2.0 %。
隧道右洞进口设计高程：432.4m；出口设计高程：421.5m。隧道采用单向坡，坡度为-2.2%。
2.4 隧道横断面设计
2.4.1 隧道建筑限界的确定
大干溪隧道的建筑限界按80km/h时速进行设计，建筑限界取值确定如下图2.1所示：
图2.1 隧道建筑限界（单位：cm）
建筑限界横断面宽度如下表2-1所示：
表2-1 建筑限界设置（单位：m）
2.4.2 隧道衬砌内轮廓线确定
根据公路隧道设计规范，隧道的内轮廓设计按规范上推荐的标准内轮廓中的两车道隧道内轮廓断面的方法来设计。内轮廓线采用三心圆设计，并行优化后，确定三心圆的半径分别为5.68m ，5.05m ，6.07m ，每段弧的角度分别为 108°、36°
、15°。 根据建筑限界，利用三心圆画法，可得内轮廓如下图2.2所示：
图2.2 隧道断面内轮廓图（单位：cm ）
大干溪隧道为高速公路两车道隧道，交通流量比较大，为了保证足够的通风面积， 顶部拱圈最高点至建筑限界顶部的距离为 2.00m ，左检修道高度为
34cm ，右检修道高度为50cm 。隧道内轮廓面积为79.3606 m 2，周长为32.398m 。(分别写出有仰拱和与无仰拱的面积及周长)
3 隧道洞门设计
洞门是隧道两端的外露部分，也是联系洞内衬砌于洞口外路堑的支护结构，应保证洞口附近的边坡和仰坡的稳定。为了保护岩土体的稳定性和车辆不受崩塌、落石等威胁，确保行车安全，根据实际情况，选择恰当合理的洞门形式，同时还应适当进行洞门的美化，并注意环保要求。洞门可以拦截、汇集地表水，并沿排水起到渠道排离洞门进入道路两侧的排水沟，防止地表水沿洞门漫流。
洞门构造及基础设置遵循以下规定：
（1）洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1.5m，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于1.0m，洞门墙顶高出仰坡坡脚不小于0.5m。
（2）洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔；洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比确定。
（3）洞门墙基础必须置于稳固地基上，应视地形及地质条件，埋置足够的深度，保证洞门的稳定。
（4）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；基底标高应在最大冻结线以下不小于0.25m；地基为冻胀土层时，应进行防冻胀处理。基底埋置深度应大于墙边各种沟、槽基底的埋置深度。
（5）松软地基上的基础，可采取加固基础措施。
（6）洞门结构应满足抗震要求。
洞门建筑材料及施工要求如下表3-1所示
表3 -1 洞门建筑材料及施工要求
注：①护坡材料可采用C20喷射混凝土；
②最冷月份平均气温低于－15℃的地区，表中水泥沙浆的强度等级提高一级。
3.1 洞门设计
本设计只进行隧道左线进口洞门设计，其余洞门参照左线进口洞门进行设计。由于隧道左线进口端围岩等级为V级围岩，围岩条件比较差，所以洞门采用端墙式洞门进行设计，设计参数如下：
洞门墙厚1.5m，设计坡率为1：0.1，洞门墙基础嵌入地基深度为1.0m，洞门墙与仰坡之间的水沟深0.6m，宽0.6m,洞门墙顶高出仰坡坡脚2.13m，水沟底下采用填土夯实，仰坡坡率设为1：1.25，仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为1.9m。坡面防护为锚网喷结构，采用Φ22普通砂浆锚杆，锚杆长3.0m，间距为1.5×1.5m。
洞门图如下图3.1、图3.2所示：
图3.1 端墙式洞门立面图（单位：cm）
图3.2 端墙式洞门侧视图（单位：cm ）
3.2 洞门验算
3.2.1 参数拟定
由规范可得地基土容重γ=18kN/m 3，基底摩擦系数f=0.4，基底控制应力［ζ］=300 kN/m 2，计算摩擦角?=45°（tan ?=1），地面倾角α=5.7° (tan α= 0.1)，墙面坡角ε =39°（tanε =0.8），墙身材料浆砌片石232kN/m 3，墙身材料抗压允许应力6100 kN/m 2，抗拉允许应力360 kN/m 2，抗剪允许应力700 kN/m 2。墙身厚1.5m ，坡率为1：0.1，基底埋深1m 。扩大基础宽2.5m ，如图3.3。
3.2.2 压力的计算
（1）、土压力系数(λ )的计算：
)tan tan 1(tan )tan 1(tan )
tan tan 1)(tan )(tan tan )(tan tan 1(tan tan tan tan 222εα??εεαα?ε??εα?ω--+-+-+-+=
653
.0)39tan 7.5tan 1(45tan )45tan 1(39tan )
39tan 7.5tan 1)(7.5tan 45)(tan 39tan 45)(tan 45tan 1(39tan 7.5tan 45tan 222=??-?-?+???-?+??-??+-??+?=
H
图3.3 洞门土压力计算图
所以ω=33.15°（ω为墙背土体破裂角）
则，可以得到侧压力系数：
)
tan
tan
1)(
tan(
)
tan
tan
1)(
tan
(tan
ε
ω
?
ω
ε
α
α
ω
λ
-
+
-
-
=
224
.0
)
39
tan
15
.
33
tan
1)(
45
15
.
33
tan(
)
39
tan
7.5
tan
1)(
7.5
tan
15
.
33
(tan
=
?
?
-
?
+?
?
?
-
?
-?
=
（2）、土压力的计算
由以上计算及规范知：
λ = 0.224H=11.12m
H′=13.45m γ′= 23kN/m3
γ=18kN/m3 a =1.9m
tan 1.90.8
1.652
1tan tan10.80.1
a
h m
ε
εα
?
===
--?
'
1.9
3.436
tan tan0.6530.1
a
h m
ωα
===
--
b=1m ξ = 0.6B=2.5m
m
H12
.
10
1
=m
B5.1
1
=
γ —地层重度(kN/m3 ) ξ —土压力计算模式不确定系数
γ ′ —混凝土重度(kN/m3 ) b —洞门计算条带宽度（m）
B—洞门厚度（m）H—墙背有填土部分洞门高度加上基底埋深（m）H′ —洞门高度（m）a—墙背到仰坡角距离（m）
1H — 墙背有填土部分洞门高度不加基底埋深 B —基底宽度
()[]ξγλb h h h H E 0'02121-+=
()[]m
KN /445.1276
.01652.1436.3652.112.10224.0185.02=??-?+???=
m KN Hb G /14.4415.21235.112.1123'=??+??==γ 3.3 洞门的验算
3.3.1 倾覆稳定性验算
∑?+?=Zy
Ey ZG G M y
m KN ?=????+++????=549.9565
.25.02.2123)175.005.012.11(5.112.11236.1025.2396
.472549.956396.4723
12.11445.127000>===?=?
=?=∑∑∑M M K m KN Zx Ex M y
验算合格，满足抗倾覆稳定性要求
3.3.2 滑动稳定性验算
根据《公路隧道设计规范》JTG D70-2004里面提供的检验计算公式：
X P c E E f N K ∑+?=
因为基地摩擦系数为f=0.4,P E =0,∑N =G,
所以基地摩擦力F=∑N f = 441.14×0.4=176.456KN/m
又因为X E = E =127.445KN/m
3.1385.1445
.127456.176>==+?=∑X P c E E f N K 验算合格，满足抗滑稳定性要求
3.3.3 基底合力的偏心距及压应力的验算：
偏心距：
m B m C B e m N M M C y 5.05
152.0098.125.22098.1140.441396.472549.9560=<=-=-==-=-=
∑∑∑ 验算合格，满足基底偏心距要求
基底压应力验算
[][]KPa KPa B e B N KPa KPa B e B N B e B N B e 300085.1125.2152.0615.2140.44161300827.2405.2152.0615.2140.4416161,5
min max min max,=<=??
? ???-?=??? ??-==<=??
? ???+?=??? ??+=??? ??±=<∑∑∑σσσσσ 验算合格，满足基底压应力的要求
3.3.4 墙身截面强度验算
（1）、合力偏心距验算
()m B m C B e m N M M C m KN H E M m KN Z G M KN
B H G N KN H E b x G x 45.03.0298.0452.025.12452.0140
.349520.538481.696481.6963
12.10467.2063520.53875.005.012.1014.349140.3495.112.1023467.20612.10224.0185.02
11101011'221=<=-=-==-=-=?=?=?
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γγλ
满足墙身截面偏心要求
（2）、截面两端边缘的法向应力验算 [][]K P a K P a B e B N K P a K P a B e B N B e B N 360690.445.1298.0615.1140.349616100210.5105.1298.0615.1140.3496161min max min max,=<-=??
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隧道工程课程设计姓名： 专业班级： 学号： 指导老师：
目录 第一章工程概况 (1) 1.1 隧道概况 (1) 1.2 工程地质及水文地质 (1) 1.2.1工程地质 (1) 1.2.2 水文地质 (1) 第二章隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 (2) 2.1 深浅埋隧道的判定原则 (2) 2.2 围岩压力的计算方法 (2) 2.3 Ⅳ级围岩计算 (3) 2.3.1 Ⅳ级围岩深浅埋的判定 (3) 2.3.2 Ⅳ级围岩压力的计算 (4) 2.4 Ⅴ级围岩的计算 (4) 2.4.1 Ⅴ级围岩深浅埋判定 (4) 2.4.2 Ⅴ级围岩压力的计算 (4) 第三章衬砌内力计算与检算 (5) 3.1 Ansys的加载求解过程 (5) 3.2 衬砌结构强度检算原理 (5) 3.3 IV级围岩衬砌内力计算与强度检算 (6) 3.4 V级围岩衬砌内力计算与强度检算 (9) 第四章衬砌截面配筋计算 (19) 4.1 截面配筋原理 (19) 4.2 IV级围岩配筋计算 (19) 4.3 V级围岩配筋计算 (20) 4.3.1 断面1的配筋计算 (20) 4.3.2 断面2的配筋计算 (21)
第一章 工程概况 1.1 隧道概况 太中银铁路为客货共线的双线铁路。线路上一共建有22座隧道，其中王家庄2号隧道位于王家庄东侧，隧道进口地势较陡，此处岩石裸露，进口前方为一冲沟，冲沟内有水，地势狭窄。出口坡度陡，为黄土覆盖，并有大量植被，出口前方为一冲沟，沟内地势平缓，沟内经过开采，原有地形已改变。隧道进口里程DK194+082，出口里程DK194+450，全长368m 。隧道位于半径为5000m 曲线上，隧道内坡度为7.5‰的下坡，最大埋深61.08m 。隧道进出线间距4.49m ，DK194+340至出口线间距为4.40m 。 1.2 工程地质及水文地质 1.2.1工程地质 (1) 隧道洞身通过的地层为第四系中更新统洪积层老黄土，奥陶系下统灰白色石灰岩。 地层描述如下： 老黄土：稍湿、坚硬状态，具垂直节理; 奥陶系下统灰白色石灰岩：强风化～弱风化，节理发育，岩层产状195°∠15°。 (3) 土壤最大冻结深度：1.04m 。 (4) 地震动峰值加速度0.05g ，地震基本烈度VI 度。 1.2.2 水文地质 隧道洞体内土石界面有地下水。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 施工组织设计 第1章概述 1.1 编制范围 本施工组织设计方案的范围为《野鸡山隧道渗漏水处理工程方案设计》施工图设计中所有施工内容。 1.2 编制依据 1.2.1《野鸡山隧道渗漏水处理工程方案设计》； 1.2.2 公司拥有的施工设备、管理水平、技术力量和以往隧道工程建设的施工经验； 1.2.3 国家、交通部现行的技术标准、施工规范和工程质量检验评定标准； 《公路工程技术标准》（JTG B）；
《公路工程国内招标文件范本》（2003年版）； 《公路工程质量检验评定标准》（JTG F） 《公路隧道设计规范》（JTG D） 《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94） 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB） 《钢筋混凝土设计规范》（GBJ10-89） 《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D） 《地下工程防水技术规范》（GB） 《混凝土结构设计规范》（GB） 1.2.4 国家、交通部、河北省政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例； 1.2.5 现场调查、勘测资料。 1.3 编制原则 1.3.1 安全第一的原则
施工组织设计的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方法。在安全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。 1.3.2 优质高效的原则 加强领导，强化管理，优质高效。根据我们在施工组织设计中明确的质量目标，贯彻执行ISO9002质量体系，积极推广、使用“四新”技术，确保创优规划和质量目标的实现。施工中加强标准化管理，控制成本，降低工程造价。 1.3.3 方案优化的原则 科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工组织设计编制中，对隧道破除、防排水、防护、衬砌等关键工序进行多种施工方案的综合比选，在技术可行的前提下，择优选用最佳方案。 1.3.4 确保工期的原则
,. 三河隧道设计说明一、概况 （一）设计依据及总体设计原则 1、设计依据 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 《公路隧道设计规范》JTG D70-2004 《公路工程地质勘察规范》JTJ064—98 《公路抗震设计规范》JTJ 004-89 《公路水泥混凝土路面设计规范》JTJ D40-2002 《公路排水设计规范》JTJ 018-97 《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009 《公路隧道施工技术细则》JTG/T F60-2009 《地下工程防水技术规范》GB 50086-2001 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50108-2001 《工程建设标准强制性条文》（2002年） 《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（2007年） 《公路隧道通风照明设计规范》JTJ 026.1-1999 2、技术标准 公路等级：高速公路隧道设计速度：100km/h 设计交通量：48604辆/日 隧道建筑限界：净宽10.75m＝0.75+0.5+2×3.75+1.0+1.0，净高5.0m 隧道防水等级：一级，二次衬砌混凝土抗渗等级不小于S8 3、隧道总体设计原则 根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）以及初步设计审查意见进行设计，并遵循了以下原则： （1）充分考虑了隧道自身的结构特征以及施工方案，综合分析了隧址区地形、地貌、地物、地质、水文、气象、环境等因素。 （2）遵循“早进晚出”的原则，注重环境保护与洞口景观设计，坚持环保优先，使洞门与自然景观融为一体。 （3）隧道设计遵循“全寿命周期成本”理念，将动态跟踪设计引入本项目隧道工程设计中。（4）隧道按“安全、经济、合理、环保、美观”的原则，按新奥法原理，结合隧道实际情况进行设计，并考虑隧道的营运管理，力求总体安全、经济。 （二）对初步设计审查意见及执行情况 1、施工图设计时，应根据《初步设计评审意见》的要求，进一步结合隧道详勘资料，做好隧道结构设计，避免因地质勘察深度不足而造成工程设计变更、安全事故和工程浪费等。根据沿线地形、地质、路线走向、通风照明等情况优化隧道平纵面线形，合理确定洞口位置和隧道轴线，优化洞门设计。施工时应建立超前监测、完善预报及应急方案，以保证隧道施工、营运的安全。
隧道工程课程设计 一、工程概况 某地区一暗挖双线马蹄形隧道，埋深h=125m，围岩等级为v级，地层平均容重16.0 kN/m3。宽度B=13.08m，隧道采用复合式衬砌形式，衬砌厚度为0.42m，配筋采用Ф22@200mm，钢材采用HRB335，钢筋保护层厚度50mm。 二、计算 1、衬砌结构的计算模型 隧道工程建筑物是埋置于地层中的结构物，它的受力和变形与围岩密切相关，支护结构与围岩作为一个统一的受力体系相互约束，共同工作。这种共同作用正是地下结构与地面结构的主要区别。根据本工程浅埋及松散地层的特点，使用阶段结构安全性检算采用“荷载—结构”模式，即将支护和围岩分开考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承。支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支承对支护结构施加约束来实现的。 计算模型中，二衬结构采用弹性平面梁单元模拟，弹性抗力以及隧底地基均采用弹簧单元模拟。组合荷载根据不同作用方向分别转换成等效节点力施加在相应的单元结点上。具
体计算模型见图1。 2、荷载计算 围岩压力计算参照课本中有关我国铁路隧道推荐的方法进行确定（双线隧道）或参照《铁路隧道设计规范》，深浅埋分别计算。 按破坏阶段设计计算垂直压力公式： q=r x h q = 0.45 x 2^(s-1) x r x w 式中：h q——等效荷载高度值 S——围岩级别 r——围岩的容重 w——宽度影响系数，其值为w=1+i（B-5） 计算得，q=0.45x2^(5-1)x16000x1.805=2.082816e6N/m 水平均布松动压力系数取0.3，则e=0.3q=0.0634e6N/m 3、ANSYS操作命令流 !荷载——结构方法计算(马蹄形断面） finish !退出当前处理程序 /clear !清除以前数据,重新开始一个新的分析 /COM,Structural !定义分析类型,结构分析(热分析、流体分析等) /prep7 !进入前处理器 *AFUN,deg !定义角度单位为度（缺省为弧度，RAD） ! 定义建模及材料参数的一些变量值 *set,Py,2.082816e5 !定义垂直围岩压力大小（若有地表荷载加地表荷载值） *set,px1,0.0634e6 *set,px2,0.0634e6 *set,cylxsh,0.3 !定义侧压力系数
第五篇隧道工程 第一章隧道工程可行性研究报告文件编制深度 说明：对于非独立立项的隧道，总体或道路工程已论证的内容可以略去。 1概述 简要介绍工程建设项目的背景、项目编制依据、项目研究的范围及主要内容，以及研究的过程；简述建设的必要性、实施的可行性，项目建议书或预可行性研究批复意见及执行情况，主要研究结论。 1.1 建设背景 1.2 编制依据 1.2.1 工程建设主管部门批准的项目建议书（预可行性研究）及有关文件。 1.2.2 工程项目的委托合同书。 1.2.3 城市总体规划及相关的专业系统（如城市路网、轨道线网、航道、风景区、重要管线等）规划文件。 1.2.4 相关专题的研究（对大型和特大型隧道应作补充）。 1.3 研究范围和主要研究内容 1.4 研究过程 1.5 项目建议书（预可行性研究）批复意见及执行情况 1.6 主要研究结论（项目在技术、经济、社会效益等方面的总体评价及推荐方案概况） 2 现状评价、规划及建设必要性分析 2.1 研究区域概况 2.2 研究区域社会经济发展状况 2.3 研究区域交通现状评价与发展规划 2.4 沿线用地和其他重大设施规划（包括路网、轨道交通、水运、重大市政管线等基础设施） 2.5 交通量预测分析 2.6 项目建设必要性 3 工程建设条件 3.1 自然条件（包括地形、地貌，周围景观环境，气象和水文等） 3.2 建设条件 3.2.1 工程沿线环境（沿线建、构筑物情况，管线及地下障碍物，江河湖海和文物保护等）。 3.2.2 工程地质和水文地质。 3.2.3 地震。 3.2.4 河段水文和河势演变。
3.2.5 航道、航运、水工和岸线建筑。 3.2.6 防洪现状及规划。 3.2.7 其他（与工程相关的路网、轨道交通等其他设施）。 3.2.8 建筑材料及运输条件。 3.3 工程各专题的研究结论（如环境影响评价，场地地震安全性评价，场地地质灾害危险性评估和矿产资源评估等专题） 4 建设规模和主要技术标准 4.1 项目功能定位 4.2 建设规模 4.3 主要技术标准（包括道路等级，设计车速，隧道线形指标、隧道建筑限界，荷载，建筑防火、防水和抗震设防等）。 5 工程总体方案 5.1 线位方案比选 5.2 隧道实施方案比选（结合工程建设条件，对隧道实施的工法作必要的分析比较） 5.3 路线交叉和疏解（根据项目实际情况的需要） 5.4 交通组织和评价 6 隧道工程 6.1 隧道线路 6.2 隧道建筑与景观 6.3 隧道结构设计及施工方法 6.4 工程建设风险管理 6.5 结构防水与耐久性 6.6 隧道通风 6.7 隧道给排水、消防 6.8 隧道供配电和照明 6.9 隧道监控 7 接线道路工程 主要包括隧道两端的接线道路和地面道路工程所涉及的道路、桥梁和管线等工程内容。 8 附属工程 主要包括隧道的养护与管理设施，隧道交通安全与管理设施等。 9 防灾救援 9.1 防灾救援标准及组织体系。 9.2 火灾工况下防灾措施与救援方案。 9.3 水灾工况下防灾措施与救援方案。
高整公路工程两阶段施工图设计（№A合同段）第五篇隧道 SⅤ-1 A省交通规划勘察设计研究院 1 说明1 设计依据以及总体原则 1.1 设计依据和技术标准 1.1.1 设计依据: 1）勘察设计合同及相关批复文件 《高整公路公路工程勘察设计合同文件》（第三合同）； A省交通厅桂交基建函[2010]564号文《关于高整公路公路初步设计的批复》的要求； A省环境保护文件《关于高整公路公路工程环境影响报告书的批复》桂环管字(2009)268号。 1.1.2 执行的交通部颁布的有关技术标准、规范、规程等： ⑴《公路工程技术指标》（JTG B01—2003）； ⑵《公路路线设计规范》（JTG D20—2006）； ⑶《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）； ⑷《公路隧道交通工程设计规范》 (JTG/T D71－2004)； ⑸《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ 026.1—1999）； ⑹《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086—2001）； ⑺《地下工程防水技术规范》（GB 50108—2008）； ⑻《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）；
⑼《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60—2009）； ⑽《工程岩体分级标准》（GB 50218—94）； ⑾《公路勘测规范》（JTG C10—2007）； ⑿《公路工程地质勘察规范》（JTJ 064—98）； ⒀《爆破安全规程》(GB 6722-2003)； ⒁《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004—89）； ⒂《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62－2004)； ⒃《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ D63—2007）； ⒄《公路沥青路面设计规范》TJG D50-2006； ⒅《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2001)； ⒆《公路项目安全性评价指南》 (JTG/T B05-2004）； ⒇《公路建设项目环境影响评价规范》 (JTG B03-2006)。1.1.3 技术标准 ⑴ 隧道设计行车速度100公里/小时；路基宽度26m； ⑵ 隧道设计为高速公路双洞单向交通行车两车道分离式隧道； ⑶ 隧道长度超过100米，设置照明；若L·N≥2×106设置机械通风，否则自然通风； ⑷ 隧道设计交通量：2033年交通量32562辆/日（小车）； ⑸ 隧道建筑限界净宽：10.75m 净高5m ⑹ CO设计浓度 正常行驶时δco=250ppm 交通堵塞时 δco=300ppm(20min) ⑺ 烟雾设计浓度正常行驶时K=0.0065m-1
铁路山岭隧道课程设计指示书 . 隧道教研室. (注：可供公路隧道设计者参考，基本方法一样。) 一、原始资料 (一) 地质及水文地质条件 沙口坳隧道穿越地段岩层为石灰岩，地下水不发育。其地貌为一丘陵区，海拔约为150米。(详细地质资料示于隧道地质纵断面图中)。 (二) 线路条件 本隧道系Ⅰ级干线改造工程，单线电力（或非电力）牵引，远期最高行车速度为160公里/小时,外轨最大超高值为15厘米,线路上部构造为次重型，碎石道床,内轨顶面标高与路基面标高之间的高差为Δ=70厘米，线路坡度及平、纵面见附图，洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近内轨顶面标高： 进口：52.00米出口:50.00米 (三) 施工条件 具有一般常用的施工机具及设备, 交通方便, 原材料供应正常, 工期不受控制。附：(1) 1:500的洞口附近地形平面图二张； (2) 隧道地质纵断面图(附有纵断面总布置图)一张。 二、设计任务及要求 (一) 确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度； (二) 在1:500的地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线； (三) 确定洞身支护结构类型及相应长度，并绘制Ⅳ类围岩地段复合式衬砌横断面图一张(比例1:50)； (四) 布置避车洞位置； (五) 按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法，并绘制施工方案横断面
分块图及纵断面工序展开图； (六) 将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中，并写出设计说明书一份。 三、应完成的设计文件 所有的图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。最后交出设计文件及图纸如下： (一) 标明了洞门位置及边、仰坡开挖线的1:500洞口附近地形平面图两张，图名为“沙口坳隧道进口洞门位置布置图”和“沙口坳隧道出口洞门位置布置图”； (二) 参照标准图绘制的1:50衬砌横断面图一张，图名为“Ⅳ类围岩衬砌结构图”； (三) 隧道纵断面总布置图一张，图名为“沙口坳隧道纵断面布置图”； (四) 设计说明书一份，主要内容有： 1.原始资料 ①地质及水文地质条件； ②线路条件； ③施工条件等。 2．设计任务及要求 3.设计步骤 ①确定洞口位置及绘制边仰坡开挖线的过程 应列出有关参数如b、c、d等值的计算，详细表述清楚各开挖面的开挖过程； ②洞门及洞身支护结构的选择，标明各分段里程、不同加宽的里程； ③大小避车洞的布置； ④施工方案比选： 包括施工方法的横断面分块图及纵断面工序展开图。 四、设计步骤 (一) 隧道洞门位置的确定 洞门位置的确定与洞门结构形式、边仰坡开挖方式、洞口附近地形、地质及水文地质条件有关。通常采用先在1:500的洞口地形平面图上用作图法初步确定洞门位置, 然后在实地加以核对和修正。 为了保证施工及运营的安全, 《隧规》提出了“在一般情况下，隧道宜早进洞，
1、工程概况： 安徽省铜汤高速公路要穿越黄山的焦家山，在该山建一隧道。隧道址区属构造剥蚀低山区，海拔105.2m —231.1m ，相对高差125.9m 。山脊走向35度左右，隧道轴线与山脊走向基本垂直。 2、地形地质等条件 工作区属亚热带湿润季风气候区，梅雨区40天左右，年平均气温为15.2—17.3度，最高日平均气温为42度，最低日平均气温为－20度。七、八月气温最高，一月气温最低。区内雨量充沛，多年平均年降雨量为1673.5mm ，最大为2525.7mm ，最小为627.9mm ，多锋面雨及地形雨，山区冬季风速较大，一般为4～5级。 地层岩性主要为志留系畈村组粉砂岩（fn S 2）和第四系全新统崩坡积成因碎石土（1 4 d e Q +）。 3、设计标准 设计等级：高速公路双向四车道； 地震设防烈度：7级 4、计算断面资料： 桩号：K151+900.00； 地面高程：205.76m ； 设计高程：138.673m ； 围岩类别：Ⅲ类； 复合式衬砌类型：Ⅲ类； 工程地质条件及评价：该段隧道通过微风化粉砂岩地段，节理裂隙不发育，埋置较深，围岩稳定性较好。 5、设计计算内容 （1）确定隧道开挖方式及隧道断面布置图； （2）围岩压力计算； （3）隧道支护设计图； （4）隧道衬砌设计图。 6、设计依据 （1）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）； （2）《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）； （3）《隧道工程》王毅才 主编 人民交通出版社； （4）《地下结构静力计算》 天津大学建筑工程系地下建筑工程教研室 编 中国建筑工业出版社。 二、隧道断面布置 本公路设计等级为高速公路双向四车道，由《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）4.3.2有：高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。对于Ⅲ类围岩，分离式独立双洞间的最小净距为2.0B ，B 为隧道开挖断面的宽度。 本隧道入口处桩号为：K151+818,出口处桩号为：K151+986，全长168米，为短隧道，不需设紧急停车带。 因围岩条件较好，选隧道断面形式为直墙式。 公路隧道建筑限界： 本高速公路位于皖南山区，取设计时速为h km V k /100=，则建筑限界高度H ＝
通风计算 1基本资料 1.公路等级：一级公路 2.车道数、交通条件：2车道、单向 =80km/h 3.设计行车速度：u r 4.隧道长度：1340m；隧道纵坡：1.5% 5.平均海拔高度：1240m；隧道气压：101.325－10×1.24=88.925 6.通风断面面积：62.982 m,周长为30.9m 7.洞内平均温度：12℃，285K 2通风方式 根据设计任务书中的交通量预测，近期（2013 年）年平均日交通量为7465辆/每日，远期（2030年）10963辆/每日，隧道为单洞单向交通，设计小时交通量按年平均日交通量的10％计算，故近期设计高峰小时交通量为747辆/h，远期为1096辆/h。 根据设计任务书所给的车辆组成和汽柴比，将其换算成实际交通量，小客车：20%,大客车：27.2%，小货车：7.8%，中货车：20.6%，大货车：20.1%，拖挂车：4.3%，汽柴比：小客车、小货车全为汽油车；中货 0.39：0.61；大客 0.37：0.63；大货、拖挂全为柴油车，结果如表6.1所示 表6.1车辆组成及汽柴比 可按下列方法初步判定是否设置机械通风。 由于本隧道为单向交通隧道，则可用公式（6.1） L*N≤2×105式（1） 式中：L——隧道长度（m）；
N ——设计交通量（辆/h ）。 其中L 、N 为设计资料给定，取值远期为N=1096辆/h ，L=1340m 由上式，得 1340×1096=1.46×106 >2×105 以上只是隧道是否需要机械通风的经验公式，只能作为初步判定，是否设置风机还应考虑公路等级、隧道断面、长度、纵坡、交通条件及自然条件进行综合分析，由初步设计可知知本设计需要机械通风。 3 需风量计算 CO 设计浓度可按《公路隧道通风照明设计规范》查表按中插值法的再加上50ppm 。设计隧道长度为1340m ，查表知ppm =ppm δ（）292。交通阻滞时取 =300ppm δ。烟雾设计应按规范查表，设计车速为80km/h ，k （m 2）=0.0070m -1 。同时，根据规范规定，在确定需风量时，应对计算行车速度以下各工况车速按20km/h 为一档分别进行计算，并考虑交通阻滞时的状态（平均车速为10 km/h ），鹊起较大者为设计需风量。 CO ： n m m m-1f =?∑ （N ）219×1.0+110×7+85×2.5+88×5+188+138+220+48=2235.5 烟雾：n m m m-1 f =?∑ （N ）188×1.5+138×1.0+220×1.5+48×1.5=822 3.1 CO 排放量计算 CO 排放量应按式（6.2）计算 61 1()3.610n CO co a d h iv m m m Q q f f f f L N f ==????????∑ 式（2） 式中：CO Q ——隧道全长CO 排放量（m 3/s ）； co q ——CO 基准排放量（m 3/辆·km ），可取为0.01 m 3/辆·km ； a f ——考虑CO 车况系数查表取1.0； d f ——车密度系数，查表取0.75； h f ——考虑CO 的海拔高度系数，海拔高度取1240m 查表取1.52； m f ——考虑CO 的车型系数，查表； iv f ——考虑CO 的纵坡—车速系数，查表取1.0； n ——车型类别数； m N ——相应车型的设计交通量（辆/h ）查表。 稀释CO 的需风量应按式（6.3）计算
石家庄铁道大学20XX-20XX学年201X级《隧道工程课程设计》 专业：土木工程学院 方向：地下工程 班级： 姓名： 学号： 任课老师： 201X年12月30日
1工程概况 1.1 隧道概况 中苛隧道进口里程DK135+080，出口里程DK135+580，全长500m 。隧道位于R ＝7000的曲线上，隧道内坡度为4‰下坡 隧道所处地形为圆形沙丘，丘顶局部石灰岩裸露，大部被土覆盖，植被较发育，山丘山坡较平缓，四周较平坦，地表多辟为耕地。 1.2 工程地质及水文地质 （一）工程地质 表覆第四系上更新统坡洪积新黄土及第四系中更新统坡洪积,下伏奥陶系中统上马家沟三段组，石灰岩、白云岩、白云质灰岩。 新黄土：黄褐色，硬塑～坚硬，含少量姜石，具大孔隙，垂直节理发育，厚5.0-20.0m 。 老黄土：棕红色、硬塑～坚硬，含大量姜石，厚大于40m 。 石灰岩、白云岩、白云质灰岩：深灰色，灰色，薄层-厚层状，弱风化-微风化，节理发育，块状砌体结构，具弱溶蚀现象。 (二)水文地质条件： 隧道处地下水类型主要为第四系孔隙潜水，主要受大气降水补给，地下水较发育，隧道内含少量地下水，雨季水量丰富，渗透系数K=1.6m/d 。 2 隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 2.1 深浅埋隧道的判定原则 深、浅埋隧道分界深度至少应大于坍方的平均高度且有一定余量。根据经验，这个深度通常为2~2.5倍的坍方平均高度值，即： ()q p h H 5.2~2= 式中，p H —深浅埋隧道分界的深度； q h —等效荷载高度值 系数2~2.5在松软的围岩中取高限，在较坚硬围岩中取低限。 当隧道覆盖层厚度q h h ≤时为超浅埋，p q H h h <<时为浅埋，p H h ≥时为深埋。 2.2 围岩压力的计算方法 (1) 当隧道埋深h 小于或等于等效荷载高度h q （即q h h ≤）时，为超浅埋隧道，
(整理)隧道工程课程设计轮廓优化断面设 计
实例一 2.2 隧道横断面优化设计 2.2.1概述 公路隧道横断面设计，除满足隧道建筑限界的要求外，还应考虑洞内路面、排水、检修道、通风、照明，消防、内装、监控等设施所需要的空间，还要考虑仰拱曲率的影响，并根据施工方法确定出安全、经济、合理的断面形式和尺寸。 10多年来，我国公路隧道建设规模扩大，各地在设计隧道横断面时标准不统一，隧道轮廓有采用单心圆的，有三心圆的，既有尖拱又有坦拱，曲率不一。甚至，同一公路上出现几种内轮廓的断面，这既影响洞内设施的布置，又不利于施工时衬砌模版的制作。而在国外和我国的铁路隧道中，已推动了断面的标准化。 经过多年的工程实践和内力分析，我们认为，应该采用拱部为单心圆，侧墙为大半径圆弧，仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。对于同一隧道，应该采用相同的内轮廓形式。 根据隧道断面应具有适应应力流和变形的合理形状，同时要适应围岩条件、净空要求。本隧道的围岩级别为Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级，按规范要求，需要设置仰拱，同时要求设计为两车道，所以采用三心圆断面设计。 2.2.2 影响隧道衬砌结构内轮廓线的因素 这里所指的隧道横断面是隧道衬砌和基底围岩或仰拱所包围部分的大小和形状。公路隧道不仅要提供汽车行使的空间，还要满足舒适行使、交通安全、防灾等服务的空间。因此，隧道的断面不仅要满足要求的道路宽度及建筑限界，还要有设置通风、照明、内装、排水、标志等的设置空间，也要确保维修检查的监视员通道的设置空间。 所考虑的因素有[3]： 1. 须符合前述的隧道建筑限界要求，结构的任何部位都不应侵入限界以内，应考虑通风、照明、安全、监控等内部装修设施所必需的富余量； 2.施工方法，确定断面形式及尺寸有利于隧道的稳定；
隧道窑课程设计说明 书最终版
《无机非金属材料》 课程设计 学生姓名： 学号： 181000435 专业班级：材料10级（4）班 指导教师： 二○一三年九月四日
目录 一、前言..................................................... - 1 - 二、设计任务和原始数据........................................ - 2 - 2.1设计任务................................................ - 2 - 2.2课程设计原始数据........................................ - 2 - 三、窑体主要尺寸的确定........................................ - 3 - 3.1隧道窑容积的计算........................................ - 3 - 3.2隧道窑内高、内宽、长度及各带长度计算.................... - 3 - 四、工作系统的安排............................................ - 5 - 4.1预热带工作系统.......................................... - 5 - 4.2烧成带工作系统.......................................... - 5 - 4.3冷却带工作系统.......................................... - 6 - 五、窑体材料以及厚度的确定.................................... - 7 - 六、燃料燃烧计算.............................................. - 8 - 6.1燃烧所需空气量计算...................................... - 8 - 6.2燃烧产生烟气量计算...................................... - 8 - 6.3燃烧温度计算............................................ - 8 - 七、预热带和烧成带热平衡计算................................. - 10 - 7.1热平衡计算基准及范围................................... - 10 - 7.2预热、烧成带热收入项目：............................... - 10 - 7.3预热、烧成带热支出项目: ................................ - 13 - 7.4预热、烧成带平衡热计算................................. - 14 - 7.5预热、烧成带热平衡表................................... - 14 - 八、冷却带热平衡计算......................................... - 15 - 8.1冷却带热收入项目：..................................... - 15 - 8.2冷却带热支出项目：..................................... - 15 - 8.4冷却带热平衡表......................................... - 17 - 九、选用烧嘴及燃烧室计算..................................... - 17 - 十、排烟系统的计算及排烟机的选型 ............................. - 18 - 10.1排烟系统的设计........................................ - 18 - 10.2 阻力计算............................................. - 19 - 10.3 风机选型............................................. - 21 - 十一、结束语................................................. - 23 - 十二、参考文献............................................... - 23 -
隧道工程课程设计说明书The structural design of the Tunnel 作者姓名：黄浩刘彦强 专业、班级：道桥1002班道桥1003班 学号： 311007020711 311007020815 指导教师：陈峰宾 设计时间： 2014/1/9 河南理工大学 Henan Polytechnic University
目录 目录 (2) 隧道工程课程设计 0 一．课程设计题目 0 二．隧道的建筑限界 0 三．隧道的衬砌断面 0 四．荷载确定 (1) 4.1围岩压力计算 (1) 4.2围岩水平压力 (2) 4.3浅埋隧道荷载计算 (2) (1)作用在支护结构上的垂直压力 (2) 五．结构设计计算 (3) 5.1计算基本假定 (3) 5.2内力计算结果 (4) 5.3 V级围岩配筋计算 (5) 5.4偏心受压对称配筋 (6) 5.5受弯构件配筋 (7) 5.6箍筋配筋计算 (7) 5.7强度验算 (7) 5.8最小配筋率验算： (9) 取 50 s a mm = ，有 ()() 942 0.02092% 100050050 s s A b h a ρ===> ?-?- 满足规范要求. (9) 六．辅助施工措施设计 (9) 6.1双侧壁导坑施工方法 (9) 6.2开挖方法 (9) 6.3施工工序 (10)
隧道工程课程设计 一．课程设计题目 某单车道时速350Km/h高速铁路隧道Ⅴ级围岩段结构及施工方法设计 二．隧道的建筑限界 根据《铁路隧道设计规范》有关条文规定，隧道的建筑限界高度H取6.55m，宽度取8.5m，如图所示。 三．隧道的衬砌断面 拟定隧道的衬砌，衬砌材料为C25混凝土，弹性模量Ec=2.95*107kPa，重度γh=23kN/m3，衬砌厚度取50cm，如图所示。
目录 题目：隧道工程课程设计............................................................................................................. - 3 - 一、设计依据................................................................................................................................. - 3 - 二、设计资料................................................................................................................................. - 3 - 三、隧道方案比选说明................................................................................................................. - 3 - 1.平面位置的确定................................................................................................................... - 3 - 2.纵断面设计........................................................................................................................... - 4 - 3.横断面设计........................................................................................................................... - 4 - 四、二次衬砌结构计算................................................................................................................. - 4 - 1.基本参数............................................................................................................................... - 4 - 2.荷载确定............................................................................................................................... - 5 - 3.计算衬砌几何要素............................................................................................................... - 5 - 4.载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移................................................................... - 7 - 5.外荷载在基本结构中产生的内力....................................................................................... - 8 - 6.主动荷载位移..................................................................................................................... - 10 - 7.载位移—单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移..................................................... - 11 - 四、墙底（弹性地基梁上的刚性梁）位移............................................................................... - 14 - 五、解力法方程........................................................................................................................... - 15 - 六、计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力............................................................... - 16 - 七、最大抗力值的求解............................................................................................................... - 17 - 八、计算衬砌总内力................................................................................................................... - 18 - 1.相对转角的校核................................................................................................................. - 19 - 2.相对水平位移的校核按下式计算..................................................................................... - 19 - 九、衬砌截面强度检算............................................................................................................... - 20 - 1.拱顶..................................................................................................................................... - 20 - 2.墙底偏心检查..................................................................................................................... - 20 - 十、内力图- 21 - (21) - 1 -
金竹湾隧道施工图设计说明 1 工程概况 同茂大道悦来段为服务性主干道，起于滨江大道北段，向东与会展大道北段平交后、以隧道(即金竹湾隧道)方式下穿会展中心东侧山体后接金山大道连接线。 金竹湾隧道是同茂大道悦来段的重要组成部分，隧道为双向六车道，设计行车速度为50km/h，隧道由1#和2#隧道两段组成。1#隧道西洞口两洞间距约11m，2#隧道东洞口两洞间距约31m，其余位置间距约18m，根据《公路隧道设计规范》的规定，属于小净距隧道，隧道按小净距隧道设计。 1#隧道左线起点里程桩号ZK0+130，止于ZK0+809，长679m；右线起点里程桩号YK0+125，止于YK0+805，长680m。2#隧道左线起点里程桩号ZK0+895，止于ZK1+416，长521m；右线起点里程桩号YK0+917，止于YK1+420，长503m。 隧道左线在ZK0+436.211处下穿规划4号路，在ZK0+666.924下穿规划2号路，在ZK0+984.721处下规划穿金山大道；隧道右线在YK0+434.460处下穿规划4号路，在YK0+654.150下穿规划2号路，在YK0+975.742处下穿规划金山大道。 由于在1#隧道西洞口附近规划有杨柳变电站，2#隧道东洞口附近规划有悦来变电站，需敷设电力走廊以满足供电需求。因此，1#隧道左线隧道在ZK0+130～ZK0+809段拟与电力隧道共建。 本次施工图共分五册，本册为第五册《同茂大道悦来段工程》中的第二分册《隧道土建工程》。主要包含1#和2#隧道土建设计及电力隧道土建设计。电力隧道设计范围为与1号隧道共建段及1号隧道出洞口至金山大道电力隧道单独建设段。 2 设计依据、执行规范、设计标准及原则，初设审查意见及执行情况 2.1 设计依据 1) 建设单位与我公司签订的设计合同 【工程编号09168D】 2)《重庆市城乡总体规划（2007-2020）》 【重庆市规划设计研究院2007.5】3)《重庆市主城区大竹林礼嘉组团C、D标准分区控制性详细规划》 【重庆规划展览馆规划研究中心】4) 金竹湾隧道工程地质勘察报告 【重庆市勘测院 2010.11】5)工程可行性研究文件 【林同棪国际工程咨询（中国）有限公司】6)方案设计文件 【林同棪国际工程咨询（中国）有限公司】7) 《重庆市规划局关于渝北区悦来新城道路工程方案研究会议纪要》 【重庆市规划局业务会议纪要市政字[2010]165号】8) 初步设计文件 【林同棪国际工程咨询（中国）有限公司】9）重庆市城乡建设委员会关于渝北区悦来新城同茂大道悦来段道路工程初步设计的批复； 10）重庆电力设计院关于渝北区悦来新城路网工程——同茂大道悦来段金竹湾隧道工程的复函； 11) 业主提供的其他相关资料 2.2 执行规范 ①《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）； ②《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）； ③《公路工程抗震设计规范》(JTJ004－89) ； ④《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006）； ⑤《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）； ⑥《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）； ⑦《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）； ⑧《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）； ⑨《建筑设计防火规范》（GB50016--2006）； ⑩《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）； ?《爆破安全规程》（GB6722-2003）。 2.3设计标准 ①道路等级：城市主干道I级； ②设计行车速度：50km/h； ③设计纵坡：隧道最大纵坡2.5%，最小纵坡-0.5%； ④设计抗震标准：基本烈度Ⅵ度，采取Ⅶ构造措施；