附件三
（隧道工程课程设计）
设计说明书
龙洞隧道洞门设计
龙洞隧道洞身支护设计
起止日期：2012 年12 月17 日至2012 年12 月21 日学生姓名豹哥
班级道桥1001
学号1000000000
成绩
指导教师(签字) 唐老师
包装土木教学部
2012年12月21日
目录
前言 (3)
1.1设计依据以及总体原则 (4)
1.2隧道设计参考规范和资料 (4)
1.2.1执行的标准、规范、规程： (4)
1.2.3隧道建设规模 (4)
1.3隧道工程地质条件 (5)
1.3.1自然地理条件 (5)
1.3.2工程地质条件 (5)
1）第四系更新统（Q p） (5)
2）板溪群五强溪组（P tbnw） (6)
1.4区域地质构造 (6)
1.5地震 (6)
1.6水文地质条件 (7)
1.7不良地质 (7)
1.8地下气体 (7)
1.9工程地质评价 (7)
1.9.1区域地质稳定性评价 (7)
1.9.2隧道工程地质评价 (7)
1.9.3隧道长沙端洞门及边、仰坡稳定性评价 (8)
1.9.4隧道湘潭端洞门及边、仰坡稳定性评价 (8)
1.9.5隧道洞身段围岩稳定性评价 (8)
1.9 .6水文地质评价 (9)
1.10.1结论和建议 (9)
1.10.2隧道平纵面设计 (10)
1.10.3联系道及救援通道 (10)
2隧道洞门设计 (11)
2.1 洞门形式的选择 (11)
2.2 土压力计算 (11)
2.3 洞门稳定性验算 (14)
2.4洞门排水设计图如下： (20)
3洞身支护和二衬设计 (21)
3.1内轮廓的设计 (21)
3.2衬砌的支护设计 (22)
3.2.1初期支护 (22)
3.2.2二次衬砌 (22)
3.3围岩压力的计算 (23)
3.3.1计算断面参数确定 (23)
3.3.2荷载确定 (23)
3.3.3衬砌几何尺寸 (24)
3.4计算位移 (25)
3.4.1单位位移 (25)
3.4.2载位移-主动荷载在基本结构中引起的位移 (26)
3.4.3载位移-单位弹性抗力引起的位移 (28)
3.4.4墙底（弹性地基上的刚性梁）位移 (30)
3.4.5解力法方程 (31)
3.4.6计算主动和被动荷载分别产生的衬砌内力 (32)
3.4.7最大抗力值的求解 (32)
3.4.8计算衬砌总内力 (33)
3.4.9衬砌截面强度验算 (33)
3.4.10内力图 (34)
3.4.11配筋计算 (34)
附录课程设计任务书 (37)
致谢词 (39)
前言
隧道是一种修建在地下，两端有出口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。随着科学技术和经济的发展，人们越来越强调人与自然的和谐，逐渐摒弃了以往那种大开挖的场面，隧道工程取而代之。
本设计是对拟建龙洞隧道结构进行设计。设计主要以《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）规范为依据。
通过本次设计，我系统地巩固了所学的专业知识，并对隧道工程进行了前所未有的探索。通过本次设计，掌握了直墙拱隧道的设计步骤和构造原理，以及计算理论和计算方法，对该直墙拱隧道各个方面知识有了比较全面、系统、深入的了解，锻炼了查阅相光资料和独立思考的能力。
本设计主要对本隧道进行了初期支护设计、二次衬砌设计、洞门设计，并对初期支护设计和二次衬砌设计做了较详细的阐述和较深的探讨。
在设计过程中，感谢唐文彪老师、祝老师给予了我精心指导和热心的帮助，班上同学也给予了我莫大的帮助和支持，使我的设计得以顺利完成，在此，我谨向各位老师和同学表示衷心的谢谢。
由于本人水平有限，设计中难免有不足和错误之处，敬请各位老师和同学批评指正，本人将虚心接受并加以更正。
1.1设计依据以及总体原则
该隧道设计说明书及隧道纵剖面图。采用高速公路建设标准，设计速度120km/h，全线按4车道设计，路基宽度34.5m。隧道横通道为隧道洞内发生紧急事故时避难设施，含车行横通道和人行横通道。
a、隧道路面横坡：单向坡-2%(直线段)。
b、隧道内最大纵坡：±3%；最小纵坡：±0.3%。
c、设计荷载：公路－I级。
d、隧道防水等级：一级；二次衬砌砼抗渗等级不小于S6。
1.2隧道设计参考规范和资料
1.2.1执行的标准、规范、规程：
《公路工程技术标准》(JTGBO1-2003)
《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)
《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)
《公路隧道通风照明技术规范》(JTJ026.1-1999)
《公路水泥混凝士路面设计规范》(JTG D40－2002)
《公路工程抗震设计规范》(JTJ004－89)
《公路隧道施工技术规范》(JTJ042－94)
《地下工程防水技术规范》(GB 50108－2001)
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086－2001)
《公路隧道设计细则》TB 10003-2001
《隧道》铁路工程技术手册
《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》TB 10108-2002
1.2.3隧道建设规模
隧道长度、桩号一览表表
1.2.4本隧道采用的新技术、新工艺、新材料主要有：
（1）、采用清浊分流的防排水措施：路面下设中央排水管，用于排除围岩集水；边水沟用于排除营运清洗污水、消防污水和其它废水，以便污水在洞外处理后再予以排放，实行清水和污水的分开排放，减轻排水系统的压力。
（2）、采用连续配筋水泥砼面层，路面纵横向均设置钢筋，延长路面的使用寿命。（3）、防水卷材，采用热风双焊缝无钉铺设工艺，保证了防水层的完整性又便于施工。（4）、采用双组份聚硫密封膏处理沉降缝的防水问题，解决沉降缝的渗漏水问题。
1.3隧道工程地质条件
1.3.1自然地理条件
地理位置：拟建龙洞隧道位于长沙市岳麓区莲花乡，长沙端进口洞门位于华宝村龙洞组栈龙坝东侧通村公路边，交通条件较好，湘潭端出口洞门位于汗冲组西北侧，距机耕路约150m，交通条件较差。
气象：场地区属中亚热带季风性湿润气候区，四季分明，春末夏初多雨，年均气温16.8-17.3℃，年降水量1358mm，无霜期260-276天。
地形地貌：隧道区属剥蚀丘陵地貌，山体形态不规则，其山脉走向大致呈东西向，洞身横穿山体鞍部，山坡植被茂密，坡面沟谷呈鸡爪状四面延伸，地形切割强烈，起伏变化较大，地面高程变化在95-235m之间，高差50～130m。最大埋深位于K144+580处，埋深116.9m。
隧道长沙端位于山坡坡脚，洞轴线与等高线大角度相交，洞门地形条件较好，山坡自然坡度35～40°，地面高程变化在104～110m；湘潭端位于山坡坡脚冲沟部位，洞轴线与等高线交角约40°，左线洞门右侧有偏压，山坡自然坡度约30～35°，地面高程变化在120～125m。
1.3.2工程地质条件
据地质调查以及勘探成果，隧道区出露的地层有第四系粉质黏土，板溪群五强溪组变质砂岩等，现由新至老分述如下：
）
1）第四系更新统（Q
p
①粉质黏土：黄色，褐黄色，稍湿，硬塑，含粒径2-4cm碎石10－20％，成分为强风化砂岩，表层约40cm植物根系发育，层厚1～2m，零星分布于隧道
区山坡坡脚及沟谷部位。
②碎石土：褐黄色，密实，稍湿，粒径2-8cm，含量60-70%，棱角状，成分为变质砂岩，粉质黏土充填，层厚0.5～1.0m，零星分布于隧道区山坡部位。
）
2）板溪群五强溪组（P
tbnw
①变质砂岩：中厚层状，变余砂质结构，广泛分布于隧道区。
其中：全风化，紫红色，原岩结构基本破坏，岩芯呈硬塑－坚硬土柱状，层厚约4m，主要分布于简家坳端山坡。
强风化，紫红色、灰黄色夹灰白色，变余砂质结构，局部夹微薄层凝灰质砂岩，节理裂隙发育，岩芯呈碎石状、碎块状，少量短柱状，从上至下岩石逐渐变硬， RQD值为0-10%，厚约11.2m，主要分布于简家坳端山坡。
中风化，紫红色夹灰白色，节理裂隙发育，岩芯呈短柱状、碎块状, RQD值为25-30%。
微风化，紫红色夹灰绿色，变余砂质结构，块状构造，节理裂隙较发育，主要有两组，一组倾角约65°，一组倾角近垂直，微张开－闭合状，有褐黄色铁质侵染，岩芯呈短柱状、长柱状、碎块状，RQD值70-76%，岩体较完整。
1.4区域地质构造
据外业地质调查和勘探成果及1:20万长沙幅区域地质资料，拟建路段位于“洞庭凹陷”南缘外侧，属华夏系构造体系，构造线NNE向，形成于印支期。
龙洞次级背斜：主要由板溪群五强溪组变质砂岩组成，轴线走向北东向，核部与路线大致相交于K144+500-K144+600附近，交角约60°，两翼岩层倾角较陡，隧道长沙端洞门附近岩层产状312-333∠32-57°，湘潭端岩层产状
185-190∠37-44°。两翼较为紧闭，核部多被第四系所覆盖，主要为碎石土、含碎石粉质黏土，厚度1.5-2.5m。
隧道区节理较发育，主要有258∠50°、205∠45°、70∠78°、312∠64°四组，以第二组最发育，多呈微张开-闭合状。隧道区断裂构造不发育，未见活动性断裂构造活动，拟建隧道区区域地质构造稳定。
1.5地震
据国家质量技术监督局于2001年2月2日发布的1:400万《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2001），隧道区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反
应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度为Ⅵ度，设计地震分组为第一组。
1.6水文地质条件
地表水：隧道横穿分水岭，地表水贫乏，在隧道两端山坡坡脚冲沟中，雨季有暂时性水流，旱季常干涸。
地下水：隧道区地下水按含水层特征及埋藏条件可划分为两类：
⑴孔隙水：主要赋存于山坡及沟谷地带碎石类土中，其地下水一般与地表水贯通、互补，水位、水量受季节影响明显，孔隙水以潜流及下降泉的形式排于溪沟及洼地中。
⑵基岩裂隙水：主要赋存于基岩风化节理裂隙、层面裂隙及构造裂隙中，以风化裂隙含水为主，含水岩组主要包括板溪群五强溪组变质砂岩等。隧道区位于分水岭部位，覆盖层较薄，无经常性水源，基岩裂隙水一般无稳定地下水位，水量随季节变化较大，水量一般不大，勘察期测得钻孔中水位埋深30.2-36.4m。基岩裂隙水补给以大气降水直接补给为主。由于以风化裂隙含水为主，地下水迳流多随地形变化，地下分水岭与地表分水岭基本一致，地下水流向为垂直或斜交附近冲沟，多以下降泉形式于冲沟或坡脚处排泄。地下水动态随季节变化较大，一般仅雨季有水，且水量不大，旱季常干涸。根据地质调查结合其它工程水文地质试验类比，隧道区基岩节理较发育、微张开状，渗透系数取
K=0.0211-0.0442m/d，为弱透水。
1.7不良地质
隧道区内出露基岩为板溪群五强溪组变质砂岩，不良地质不发育。
1.8地下气体
拟建隧道穿过板溪群五强溪组变质砂岩地层中，隧道中存在有害气体的可能性不大。
1.9工程地质评价
1.9.1区域地质稳定性评价
根据地质调查和勘探成果，拟建龙洞隧道与次级背斜大角度相交通过，岩石出露稳定，断裂构造不发育，未见活动性断裂构造活动痕迹，拟建隧道区区域地质构造稳定。
1.9.2隧道工程地质评价
1.9.3隧道长沙端洞门及边、仰坡稳定性评价
长沙端位于山坡坡脚，洞轴线与等高线大角度相交，洞门地形条件较好，山坡自然坡度35～40°。围岩上部为含碎石粉质黏土厚0.5-1.5m，下部为板溪群五强溪组变质砂岩，全风化岩石呈硬塑土状，厚约4m；强风化岩芯呈碎石状、碎块状、短柱状，厚11-12m，为软岩；薄层状结构，岩体破碎；主要结构面为层面及节理裂隙面，结构面的不利组合对围岩有影响；地下水以基岩裂隙水为主，围岩为弱透水，可产生点滴状出水，局部可产生线状出水；围岩稳定性差。
隧道洞门附近岩层产状333∠32°，走向与路线较大角度相交，仰坡为顺向坡，调查未见不利的软弱结构面，隧道洞门边坡、仰坡较稳定，但上部松散粉质黏土及全－强风化变质砂岩，雨水冲刷易产生滑塌。根据上述特征，建议边坡及仰坡坡比采用1：1.0-1.25，坡面采用混凝土框格内植草结合浆砌片石护面，边坡及仰坡坡顶设置截排水沟。
1.9.4隧道湘潭端洞门及边、仰坡稳定性评价
湘潭端位于山坡坡脚冲沟部位，洞轴线与等高线交角约40°，左线洞门右侧有偏压，山坡自然坡度约30～35°。围岩上部为碎石土厚0.5-1.5m，下部为板溪群五强溪组变质砂岩，强－中风化，为软岩；薄层状结构，岩体破碎；主要结构面为层面及节理裂隙面，结构面的不利组合对围岩有影响；地下水以基岩裂隙水为主，围岩为弱透水，可产生点滴状出水，局部可产生线状出水；围岩稳定性差。其中左洞zK144+820-zK144+915段右侧山体薄弱，右侧有偏压。
湘潭端岩层产状185-190∠37-44°，走向与路线大角度相交，倾向坡外，仰坡为顺向坡，调查未见不利的软弱结构面，上部覆盖层厚度很薄，隧道洞门边坡、仰坡较稳定。根据上述特征，建议边坡及仰坡坡比采用1：0.75-1.0，坡面采用混凝土框格内浆砌片石护面，边坡及仰坡坡顶设置截排水沟。
1.9.5隧道洞身段围岩稳定性评价
拟建龙洞隧道围岩为板溪群五强溪组变质砂岩，与次级背斜大角度相交通过，断裂构造不发育，结构面主要为节理、裂隙及层面，岩层走向与洞轴线大角度相交；节理主要有258∠50°、205∠45°、70∠78°、312∠64°四组，以第2组最发育，节理多呈微张开－闭合状，沿节理裂隙有少量泥质钙质物充填。第2、4组节理走向与洞轴线大角度相交，第1、3组节理走向与洞轴线小角度相交，
第1、3组节理与层理的不利组合，将形成不稳定的“楔形体”块体，产生局部坍塌掉块，对隧道围岩稳定有一定影响。
1.9 .6水文地质评价
隧道横穿分水岭，坡脚冲沟中在雨季有暂时性水流，隧道区地表水贫乏。
隧道区分布的两种类型的地下水，在隧道的不同部位产生的影响各不同:松散覆盖层中的孔隙水在隧道进出口部位，因覆盖层（持水层）厚度较薄，水量不大，对隧道影响较小，但在丰水季节地下水较丰富，其迳流、排泄较快，其作用降低了岩、土体力学强度，容易造成边、仰坡松散土层滑塌等现象，施工设计中应特别注意防护。
基岩裂隙水主要分布在洞身强-中风化地层中，与岩石节理、裂隙发育情况，层面与构造面的组合情况密切相关，隧道区主要为板溪群五强溪组变质砂岩等，均属弱含水层，岩石透水性差，一般无稳定地下水位，水量随季节变化较大，地下水迳流多随地形变化，而隧道区基岩裂隙较发育地段，主要分布于洞身分水岭部位，裂隙水不易富集，故该类型地下水水量贫乏。
根据《铁路工程水文地质勘察规程》（TB 10049—2004）预测隧道涌水量如下：
采用降水入渗法预测隧道正常涌水量
＝2.74α·W·A
Q
s
隧道区为灰岩，岩溶弱发育，查表8.5.2选择的降水入渗系数α值为0.10～0.18，隧道集水面积A为0.51km2，年降水量W为1358mm，计算隧道正常涌水量为190～340m3/d。
根据地质调查及简家坳端坡脚泉水中，所取水样分析结果，拟建隧道区地表水和地下水对混凝土结构无腐蚀性。
1.10.1结论和建议
1、隧道区岩层主要为板溪群五强溪组变质砂岩，岩层出露稳定，场地区未发现断裂构造通过，未见活动性断裂构造痕迹，区域地质构造稳定。
2、隧道区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，建筑抗震设防烈度为Ⅵ度。
3、根据洞身围岩性质和特征，隧道洞身段围岩定为Ⅴ级－Ⅲ级，详见工程
地质纵断面图。
4、隧道区地下水主要为孔隙水、基岩裂隙水，水量较小。隧道区未见污染源，据地质调查和取水样分析成果，地下水对砼无腐蚀性。
5、隧道长沙端第四系覆盖层薄，全－强风化层厚度较大，岩层倾向坡外。
6、隧道湘潭端第四系覆盖层很薄，岩层倾向坡外，建议边坡及仰坡坡比采用1：0.75-1.0，坡面采用混凝土框格内浆砌片石护面，边、仰坡坡顶设置截排水沟。
7、隧道岩体开挖后，围岩应力平衡条件将遭到破坏，在开挖过程中可能会引发局部坍塌，建议根据两端山坡工程地质条件及偏压大小等确定洞门型式，根据围岩级别确定洞身的衬砌方式和支护方式，随挖随支。
8、隧道建设对环境的影响主要是弃渣的处治、两端洞门边坡的开挖、进场道路的修建等，在设计与施工时，采取合理的防护措施，避免对地质环境的破坏。
9、隧道内存在有害气体的可能性不大，建议隧道开挖后，在隧道内采空气样进行化验，根据测试结果，采取相应防护措施。
10、隧道区变质砂岩风化层起伏变化较大，有背斜通过，建议详勘中应加大勘探工作量，进一步查明风化层起伏变化情况，查明有无软弱夹层分布，为隧道设计提供更加详细和可靠的依据。
1.10.2隧道平纵面设计
隧道平纵面设计遵循路线的总体走向进行设计，隧道平面上位于大半径圆曲线上，纵断面均为上坡段。平纵指标见表3.2。
为了方便隧道检修和救援，在地形和位置允许的情况下，在隧道洞口布置联系道，以便左右线车辆在紧急情况下换道行驶。
按照《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）的要求,在隧道中部布置了一处人行横通道，以方便左右隧道洞内的联系和发生事故时的救援和逃生，当隧道发生火灾等事故时，左右洞互为救援和逃生通道。
2隧道洞门设计
2.1 洞门形式的选择
由已知条件可知，洞为Ⅴ级围岩，围岩容重18.5KN/M3，围岩弹性抗力系数K=150MKPa，出口端地质条件较差，需要设置10m长的明洞。端墙式洞门适用于岩层稳定的Ⅰ—Ⅲ级围岩地区，其作用在于支护洞口仰坡，保持其稳定，并将水流汇集排出。环框式洞门适用于洞口岩层坚硬而稳定的Ⅰ级围岩，地形陡峻而又无排水要求。翼墙式洞门适用于洞口地质较差，山体水平推力较大的Ⅳ级及以下的围岩。综合围岩级别和各种洞门适用的条件，本隧道端洞门采用端墙式洞门，
2.2 土压力计算
洞门墙可视为墙背承受土石主动压力的挡土墙结构，墙背土石主动压力Ea采用库仑公
式计算，并假定挡土墙无论直立或仰力，墙背土石主动压力作用方向均按水平计算。由《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）中洞口及洞门的规定可知:洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1.5m ，取1.5m 。(洞门墙端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),洞门墙顶高出仰坡脚不小于0.5m ，取1.0m 。基底埋入土质的深度不小于1.0m ，嵌入岩石地基的深度不小于0.5m ，取埋入深度h=0.9m ，截面宽度暂设m b 5.10=，洞门墙埋入段截面宽度取m 8.1b 2.1b 01==。
查《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）表7.2.1可知：
本隧道设计取仰坡坡率为1：0.5，高度取10m 。
由于隧道衬砌净高7.80H m =，拱顶截面厚度0D =0.5m ，端墙高出隧道拱顶3.0m,则洞门高
m D H H 2.130.30.19.05.08.70.30.1h 01=++++=++++=。
则洞门挡土墙计算高度为：m H H 2.120.110=-=。
挡土墙采用M7.5水泥砂浆砌片石，混凝土采用C20，石材强度等级采用MU80，（查规范
p30-34）则有：3
22KN
m γ=墙，1140KPa σ=墙，350KPa τ=墙。
由所给条件可知隧道围岩级别为Ⅴ级围岩，其基本物理力学指标为：重度18.5KN/M 3
，计算摩擦角??=50~40?，取计算摩擦角?=45?，查《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）表9.4.2可知基底摩擦系数f=0.4，基底控制压应力a 27.0MP =σ.由于仰坡坡率为1：0.75，墙面坡率为1：0.1，则有：1tan 435.632tan ,711.51.0tan =?==?==?εεαα 。其计算简图见图8所示：
图8 洞门土压力计算图
α)b/(b+H)2=0.037
?
=
?
=
-
+
+
=
-
+
+
=
21.21
0.388
)
0.037
1
)(
1
1(
1-
)
tan
/
0.037
1
)(
tan
1(
tan
-
tan
2
2
ω
?
?
?
ω
则主动土压力系数：
690
.0
)
711
.5
214
.
21
tan(
037
.0
388
.0
)
tan(
)
(tan
1=
?
+
?
-
=
+
-
=
α
ω
ω
λ
A
567
.0
)
711
.5
214
.
21
tan(
1.0
388
.0
)
tan(
)
tan
(tan
2=
?
+
?
-
=
+
-
=
α
ω
α
ω
λ
m
h167
.1
5.1
1.0
-
388
.0
2
388
.0
-1
a
tan
tan
tan
tan
-1
=
?
=
-
=
α
ω
ε
ω
取一延米计算，则b=1.0m，
墙后主动土压力E计算：
KPa
h
g
893
.
14
690
.0
167
.1
5.
18
1=
?
?
=
=λ
γ
σ
KPa b
H
H138.461
567
.0
)0.1
12.2
(
5.
18
2
)
(=
?
+
?
=
+
=λ
γ
σ
KN
H b E s 1112.0872)12.21(690.05.182
1
2
)(121
=+???=+=λγ 式中：E －土压力（kN ）;
s γ－地层重度（3/m kN ）； λ－侧压力系数；
ω－墙背土体破裂角（0
）； b －洞门墙计算条带宽度（m ）；
ξ－土压力计算模式不确定性系数，可取ξ=0.6
2.3 洞门稳定性验算
查《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）规范表9.4.1洞门墙主要验算规定
表9.4.1洞门墙主要验算规定
洞门墙可视为墙背承受土石主动土压力的挡土墙结构，见图9所示。因此，只需要分别验算下图中所示的A 、B 、C 、D 、E 各部分的稳定性和强度，就可以确定结构的尺寸和厚度。为了使计算简化和施工方便，可只验算结构最大受力部分A ，以此来确定整个洞门墙的厚度。
1：0.5
1：
0.5
D C B A
E
图9 端墙式洞门计算图
抗倾覆验算：
计算简图见图10所示，挡土墙在荷载作用下应不致绕墙底脚O 点产生倾覆时应满足下式：
6.10
y 0≥=
∑∑M
M K
式中： 0K －倾覆稳定系数，6.10≥K ；
∑y
M
－全部垂直力对墙趾的稳定力矩；
∑0
M
－全部水平力对墙趾的倾覆力矩。
/2
图10 抗倾覆计算简图
墙体A 部分自重为：KN h H W 5.9400.13.125.1220.1)(b 101=???=?-= γ 墙体B 部分自重为：KN h W 64.350.19.08.1220.1b 12=???=?=墙γ 墙体自重为：KN W W W 1.544464.355.94021=+=+= 墙体A 部分重心至墙趾O 的水平距离：m b b h H 155.12)
(tan )(b c 01101=-+-+=
α
墙体B 部分重心至墙趾O 的水平距离：m b 9.02
c 1
2==
墙后岩体与墙背的摩擦角角可取：?=??==3567.4233.21)3
231(δ?δ，取～～。 则主动土压力水平向分力为：KN E E X 969.921)cos(=-=αδ 主动土压力竖直向分力为：KN E E y 544.050)sin(=-=αδ
主动土压力水平向分力作用点至墙趾O 的力臂为：m H x 067.43
b 0
==
主动土压力竖直向分力作用点至墙趾
O
的力臂为：
m b h H y 97.115.0tan )3
(
b 00
=++-=α 则有：
∑=?+?+?=++=m
KN b E W M
y y y
.1718.79397.1544.0509.064.35155.15.940c W c 2211。
∑=?==m KN b E M
X X .3944.669067.4969.9210
6.1302.21718.739
3499.669
>==
=
∑∑M
M K y （满足）。
抗滑移验算：
对于水平基底，按如下公式计算：
3.1f ≥?=
∑∑E
N K C
式中： C K －滑动稳定系数；
∑N －作用于基底上的垂直力之和； ∑E －墙后水平方向力之和；
f －基底摩擦系数。
则有：
3.16.3969.921
4
.0)544.05064.355.940()(f y 21≥=?++=
?++=
?=
∑∑X
C E f
E W W E
N K （满
足）。
基底合力偏心矩验算 对于水平基底：
N Z b e -=
2
1
式中：e －水平基底偏心矩；
1b －水平基底宽度；
m N
M M
Z y
N 846.07697
.4894096
.328757.7420
=-=
-=
∑∑∑
则有：m b m Z b e N 3.06
054.0846.028.1211=<=-=-=
（满足） 基底压应力验算：
KPa
KPa b e b N 80012
.22307.321)8
.1054.061(8
.17697.489)61(1
1
max
min =<=?±?=±=
∑σσ（满
足）。 墙身
2
H 截面处偏心及强度验算： 墙身
2
H 截面处墙后主动土压力E ＇的计算： KN
b h h h H E s 389.246.00.1)]75.360469.4(75.343.12[090069.02221)]'(4[21
20020=??-?+???=-+=ξ
λγ＇ 墙
身
2
0H 截面处以上墙体自重为：
KN W 95.2350.115.75.1220.1)0.12
H (
b 0
0=???=?+=墙＇γ 墙身20H 截面处以上墙体重心至其墙前的水平距离：m H b 1075.1tan 2
.122c 0
0=++=α＇
则墙身
2
0H 截面处墙后主动土压力水平向分力为：KN E E x 271.21)cos('
=-=αδ＇
墙身
2
0H 截面处墙后主动土压力竖直向分力为： KN E E y 9315.11)sin('
=-=αδ＇ 墙身
2
H 截面处墙后主动土压力水平向分力作用点至墙前的力臂为：m H x
05.26b 0==＇ 墙身
2
H 截面处墙后主动土压力竖直向分力作用点至墙前的力臂为：
m b H y 705.1tan 6
b 00
=+=
α＇ 则有：
m N M M Z y
N 96.09315.1195.23505.2271.21705.19315.111075.195.2350
=+?-?+?=-=
∑∑∑＇
＇＇＇
m b m Z b e N 25.06
21.096.025
.120=<=-=-=
＇＇０（满足） 墙身
2
H 截面处压应力验算： KPa KPa b e b N 11400
25.165)5
.125.061(5
.18815.247)61(max min =<=?±?=±=
∑
σσ（满
足）。 墙身
2
H 截面处剪应力验算： a 3502.145
.1271.210
KP KPa b T =<===∑墙
＇τ
τ（满足）
隧道爆破设计计算书 学校：************ 系别：土木工程系 班级：土木工程（*）班 姓名：*** 学号：******** 时间：2014年*月
隧道爆破设计工程概况 某铁路隧道的服务隧道处于花岗岩地层，硬质岩，受地质构造影响严重，接力发育，有层状软弱面（或夹层），但其产状及组合关系不止产生滑动，无地下水，属Ⅲ级围岩，隧道为直墙式隧道断面。截面几何参数如下，月掘进计划为180m每月施工28天，采用三班三循环作业，炮眼利用率为0.9，采用2号岩石铵梯炸药，药卷直径Φ32mm。 - --------------- 面域---------------- 面积: 520222.4284 周长: 2661.9716 边界框: X: -400.0487 -- 400.0488 Y: -345.3801 -- 419.6199
计算书 1.炮眼直径的确定 按一般情况，炮眼直径在32mm~50mm 之间，药卷与眼壁之间的间隙为炮眼直径的10%~15%。 若按15%计算则有炮眼直径=32×（1+15%）=36.8mm 所以取炮眼直径为36mm 。 2.炮眼数量的计算 有公式αγ qS N = 查表可知q=1.3kg/m 3、α=0.50、γ=0.78,即 33.17378 .050.052 3.1=??= N 取173（个） 。 有上述计算可知计炮眼为173个。 3.计算炮眼的深度和长度 每一循环炮眼的深度：38.29 .0328180 =??=l ； 实施施工中取2.50m ； 每一循环进尺为：2.5×0.9=2.25m ； 2号岩石铵梯炸药每米质量值 4.装药量的计算 根据炸药供应及围岩情况，使用2号岩石铵梯炸药，其药卷直径
某省道兴化至泰州段建设工程设计 摘要：本设计为某省道兴化至泰州段建设工程设计，包括方案、路线、路基路面、排水系统以及沿线主要配套设施的设计。本工程设计速度为80km/h，本次设计包括道路平面设计, 道路纵断面设计, 道路横断面设计,路基设计，沥青路面设计，路基路面排水设计，桥涵及附属构造物设计等。 本设计的路线，纵断面设计共设3个边坡点，最大坡度为0.818％，最小坡度为0.33％。竖曲线半径分别有25000m，15000m，20000m（自己改）。路基宽度为26m，行车道宽度为3.75m，土路肩0.75m，硬路肩3m，中央分隔带3.5m。路面结构中，面层采用沥青混凝土（13cm），其中表面层采用细粒式密级配沥青混土（厚度3cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度4cm），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度6cm）；基层采用石灰土（厚度为45cm）；底基层采用碎石灰土（厚度为25cm）。本路段设计桥涵2座桥，结合桥头地质情况综合考虑灌溉、排涝及地方出行的要求进行桥跨布置。 关键词:工程设计纵断面横断面路基设计沥青路面设计桥涵及附属构造物设计
Abstract:The design, construction and engineering design, including the design of programs, routes, subgrade and pavement, drainage systems, as well as along the main supporting facilities of the province Road Xinghua, Taizhou segment. This engineering design speed of 80km / h, this design includes the road graphic design, road vertical alignment design, road cross-sectional design, the design of embankment, asphalt pavement design, subgrade and pavement drainage design, bridge and subsidiary structures design. This design, too, Profile Design, 3 slope, the maximum gradient of 0.818%, the minimum slope of 0.33%. V ertical curve radius of 25000m, 15000m, 20000m (change). Roadbed width of 26m, the carriageway width of 3.75m, 0.75m soil shoulder hard shoulder 3m, the central median of 3.5m. Pavement structure, the surface layer of asphalt concrete (13cm), the surface layer is fine-grained type dense-graded asphalt mix soil (thickness 3cm) in the surface layer in grain-type dense-graded asphalt concrete (thickness 4cm), the following layer of coarse grain type dense-graded asphalt concrete (thickness 6cm); primary calcareous soil (thickness 45cm); sub-base gravel dust (thickness 25cm). The design of the sections of bridges and culverts 2 bridge, combined with the the bridgehead geological conditions considering the travel requirements of irrigation, drainage and local bridge span arrangement. Keywords:engineering design longitudinal cross-sectional roadbed design asphalt pavement design bridges and culverts and ancillary structures design
隧道爆破设计方案 （台阶法） 一、工程概述 本合同段有四座隧道。隧道区域处于构造剥蚀丘陵—低山地貌区，主要出第四系全新统残坡积碎石土、中元古武当山群片岩和上元古界震旦系上统灯组片岩。本段内短隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩，中长隧道为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，其中Ⅳ级围岩采用台阶法爆破开挖（Ⅴ级围岩主要采取人工配合机械开挖，不需要爆破）、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。爆破方法采用光面爆破。 二、光面爆破的特点 光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显着，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，我标段的四座隧道中的Ⅲ、Ⅳ级围岩决定采用光面爆破施 工。 三、光面爆破方案的确定 目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开挖法。 根据施工现场的实际条件及围岩情况，本段隧道采用全断面一次性开挖法。 四、台阶法（Ⅳ级围岩）光面爆破设计方案（结合前文内容） 1.光面爆破不偶合系数、装药直径 公式： /k i D d d == 式中 D 一不偶合系数； dk —炮眼直径，mm; di —炸药直径，mm; a —爆生气体分子余容系数； P —爆生气体初始压力；
c —岩石的三轴抗压强度； r —绝热指数，； 在实际操作过程中，对于周边眼的药卷，我们采取将标准φ32mm 的2号岩石乳化炸药沿轴线 对半切（相当于φ20mm ）。这个数值与理论计算值相近，则实际周边眼不偶合系数 D=dk/di =42/20=2.1，符合规范中软岩装药不耦合系数D=2.0-2.5的要求。 式中： dk 炸药—炸药直径； di 炮眼—炮眼直径。 2．确定周边眼间距（E ）、最小抵抗线（W ）和相对距系数（K ） 最小抵抗线与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，最小抵抗线可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，最小抵抗线可以小些，最小抵抗线与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石最小抵抗线可小些，松软破碎的岩石最小抵抗线可大些。我标段四座隧道岩质主要为软岩，故确定最小抵抗线（V ）为0.40～0.60。 相对距系数是周边眼间距（E ）与最小抵抗线（V ）的比值，是影响爆破效果的重要因素。 K= E/V 式中, E 为周边炮眼间距，cm ；V 为最小抵抗线，cm ； K 值总是小于1,当d=38～46mm ，E=30～50cm ， V=40～60cm 时，K=0.5～0.8。 考虑到权爆区岩石节理较发育，并参照规范周边眼间距取值范围30cm-50cm, 对周边眼间距 取45cm,最小抵抗线值取60cm ，K=E/V=0.75。 3、炮眼装药系数 周边眼的装药集中度采用规范取值范围0.07～0.15kg.m-1，取0.14kg/m,其它炮眼的填充系 数选用见下表： 4、循环 进尺 综合考虑各项 因素，取L=1.5m
**隧道端洞门设计 一,技术标准及执行规范 1、技术标准 设计行车速度:40km/h 隧道主洞建筑限界净宽:1、50+0、25+2×3、5+0、25+1、50=10、50m 隧道建筑限界净高:5、0m 路基宽:8、5m 2、遵循规范 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 《公路隧道设计规范》JTG D70-2004 《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026、1-1999 《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001 《地下工程防水技术规范》GB50108-2001 二、工程概况 根据隧道需风量分析确定,本隧道采用自然通风。 隧道内的供电照明负荷与应急照明按一级负荷考虑。 1、地形、地貌 隧道区地貌属于丘陵低山地貌。隧道地处山体的左侧山坡地段,地形起伏较大,山高坡陡,山体走向近SN向,隧道走向与其基本平行。在隧道的进出口地段发育路线走向呈小角度相交的小冲沟,呈“U”字型沟谷。隧道轴线通过路段地面标高222～310m,相对高差约88m,隧道顶板上覆围岩最大厚度约87、0m。地形坡度25～55°左右。山坡植被稀少,主要为灌木丛,坡面多
出露基岩。隧道通城端洞口段地处冲沟附近的G106底下,地形较平缓,覆盖层较厚,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。黄泥界端洞口段地处SN向冲沟内的G106底下,地形较缓,基岩裸露,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。 2.围岩分级 根据野外地质调查结合岩块室内岩石试验成果可知,该隧道片岩与花岗岩均为强风化,饱与抗压极限强度Rb小于30Mpa,为软质岩,岩石抗风化能力弱。 根据计算结果,强风化片岩与花岗岩围岩分级均为Ⅴ级。 3、水文地质 根据调查,隧道区的山体上未发现地表水体,亦未发现地下水出露点。根据钻孔内抽水试验可知:其地下水量<0、20t/d,但雨季受降雨影响,地表水将沿陡裂隙下渗,富集在F断层内,严重影响洞室的稳定,施工时应特别注意。 根据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)附录D,隧道区地下水及地表水对混凝土结构均无腐蚀性。详细分析结果见工程地质报告。 三、洞门设计步骤 《公路隧道设计规范》关于洞口的一般规定: 1、洞口位置应根据地形、地质条件,同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、营运要求,通过经济、技术比较确定。 2、隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则,不得大挖大刷,确保边坡及仰坡的稳定。 3、洞口边坡、仰坡顶面及其周围,应根据情况设置排水沟及截水沟,并与路基排水系统综合考虑布置。 4、洞门设计应与自然环境相协调。
6.6 爆破参数与爆破图表 6.6.1 爆破参数 （1）单位炸药消耗量 3，对应断面面积S＝＝0.7～2.5kg/m按照新奥法爆破施工设计经验，单位耗药量K22，硬质砂岩，岩石完整性?=3～64m，以及“电子三所”振动的特殊要求，拟定～20m3，因小导洞开挖后凌空面较大，kg/m＝1.8进尺1.5米左右。为了确 保掏槽效果小导硐取K3kg/m＝K1.1同理次导硐和光面爆破扩至设计面单位炸药消耗量取。（2）每循环爆破总药量的确定 依据Q＝K×L×S (43) 式中：Q：每循环爆破总装药量（kg）； 3）；K：炸药单耗量（kg/m L：爆破掘进进尺（m）；2）。：开挖断面面积（m S小导硐： 32，，导洞开挖面积S=7.5m，L＝8K＝1.kg/m1.5m Q＝K×L×S＝1.8×1.5×7.5＝20.25kg 次导硐： 32，.467m，L＝1.5m，导洞开挖面积S=K＝1.1 kg/m Q＝K×L×S＝1.1×1.5×46.7＝77.1kg 扩挖至设计界面： 32，m 34.21 kg/m，导洞开挖面积，L＝1.5mS=1.K＝Q＝K×L×S＝1.1×1.5×34.2＝56.4kg （3）单段最大装药量计算 3/α3来确定单段药量初始值。）V/KQ=R采用目前国内常用的经验公式：（R-爆 破振动的安全距离， V-保护对象所在地质点振动安全允许速度， K、α-与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数 因岩层处于硬质砂岩地段根据经验取K＝120，α＝2.0，以最近点居民房（危房）的振速要求为条件，考虑到电子三所的爆破振动影响，按文物要求V＝0.5cm/s，R取25米计算。 Q＝4.2kg 周边施打减震孔可以减震30％～50％，取30％，即单段最大爆破药量为4.2×1.3＝5.46kg，小导硐按此药量进行钻爆设计。 次导洞、隧道扩挖至设计断面爆破时临空面较大，减振效果较好，主要由单段最大药量控制，与总药量无关，按减振50％考虑，即单段最大爆破药量为5.46×1.5＝8.2 kg，按此药量设计。 6.6.2 爆破图表 小导硐爆破设计、次导硐爆破设计、最后光面爆破设计见下:图27~29和表2~4。
公路工程毕业设计计算书 第一章路线设计 路线设计就是根据道路的性质，任务，等级和标准，结合地形，地质及其沿线条件来进行线性设计。其设计内容主要包括道路平面设计，纵断面设计以及横断面设计。 1.1 道路等级确定 公路设计等级为高速公路，设计行车速度为120km/h；设计使用年限为15年。公路竣工后日交通量约为25350标准轴载（BZZ-100），交通量年增长率为8%，15年内累积交通量约为2.799×107标准轴载。 1.2 选线 1.2.1 高速公路几何指标的汇总 汇总见表1-1。 1.2.2 地形综述 地形条件：本路段有农田分布，渠道纵横交错，丘陵区地势较低。天然建筑材料基本为零，需要全部外运。 地质条件：该地区地势平坦，地下水埋深平均约-3.5m，地下水位以下土体饱和度大于90%。 气候条件：该地区属中纬度北亚热带气候、气候湿润、光照充足、雨量充沛，按公路自然区划，属东南湿热区。沿线水网密布、地质复杂、有软土分布的路段较长达92KM。年平均降雨量约为1013.4mm,降雨以梅雨、秋雨为主，全年平均气温（七日平均气温）约为26.4℃，最高月平均地表温度T≥35℃。春夏季为东南季风，不利季节时阴雨连绵。 1.2.3 选线原则 平原区地势平坦，选线以两点之内的直线为主导方向，既要力争路线顺直，又要节省工程投资，合理解决对障碍物的穿越或绕避。 1.正确处理道路与农业的关系
(1)新建道路要占用一些农田，不可避免，但要尽量做到少占农田和不占高产田。布线从路线对国民经济的作用、支农运输的效果、地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全面分析比较，既不能片面求直占用大片良田，也不能片面强调不占某块田而使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。 表1-1 高速公路几何指标汇总表 (2)路线应与农田水利建设相结合，有利于农田灌溉，尽可能少与灌溉渠道相
**隧道端洞门设计 一，技术标准及执行规范 1.技术标准 设计行车速度：40km/h 隧道主洞建筑限界净宽：1.50+0.25+2×3.5+0.25+1.50=10.50m 隧道建筑限界净高：5.0m 路基宽：8.5m 2.遵循规范 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 《公路隧道设计规范》JTG D70-2004 《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999 《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001 《地下工程防水技术规范》GB50108-2001 二、工程概况 根据隧道需风量分析确定，本隧道采用自然通风。 隧道内的供电照明负荷和应急照明按一级负荷考虑。 1、地形、地貌 隧道区地貌属于丘陵低山地貌。隧道地处山体的左侧山坡地段，地形起伏较大，山高坡陡，山体走向近SN向，隧道走向与其基本平行。在隧道的进出口地段发育路线走向呈小角度相交的小冲沟，呈“U”字型沟谷。隧道轴线通过路段地面标高222～310m，相对高差约88m，隧道顶板上覆围岩最大厚度约87.0m。地形坡度25～55°左右。山坡植被稀少，主要为灌木丛，坡
面多出露基岩。隧道通城端洞口段地处冲沟附近的G106底下，地形较平缓，覆盖层较厚，洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。黄泥界端洞口段地处SN向冲沟内的G106底下，地形较缓，基岩裸露，洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。 2.围岩分级 根据野外地质调查结合岩块室内岩石试验成果可知，该隧道片岩和花岗岩均为强风化，饱和抗压极限强度Rb小于30Mpa，为软质岩，岩石抗风化能力弱。 根据计算结果，强风化片岩和花岗岩围岩分级均为Ⅴ级。 3.水文地质 根据调查，隧道区的山体上未发现地表水体，亦未发现地下水出露点。根据钻孔内抽水试验可知：其地下水量<0.20t/d，但雨季受降雨影响，地表水将沿陡裂隙下渗，富集在F断层内，严重影响洞室的稳定，施工时应特别注意。 根据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)附录D，隧道区地下水及地表水对混凝土结构均无腐蚀性。详细分析结果见工程地质报告。 三、洞门设计步骤 《公路隧道设计规范》关于洞口的一般规定： 1、洞口位置应根据地形、地质条件，同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、营运要求，通过经济、技术比较确定。 2、隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，不得大挖大刷，确保边坡及仰坡的稳定。 3、洞口边坡、仰坡顶面及其周围，应根据情况设置排水沟及截水沟，并和路基排水系统综合考虑布置。 4、洞门设计应与自然环境相协调。
1绪论 1.1地理位置图 （略，详细情况见路线设计图） 1.2路线及工程概况 本路线是山岭重丘区的一条三级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为7.5 米，双向车道，无中央分隔带，土路肩为 2 0.5 米，行车道为 2 3.250 米。设计速度为 30Km/h ，路线总长1981.451 米,起点桩号K0+000.00，终点桩号为K1+1981.451。设计路线共设置了 6 个平曲线，半径分别为 350m 210m 250m 337m 75m 58.460m，弯道处均设置缓和曲线，本次纵断面设计设置了8 个变坡点，5 个凸形竖曲线，3 个凹形竖曲线，半径依次为 1800、 4700、 18000、2500、2500 3000、1400、1000 米。 1.3线自然地理特征 安州区隶属四川省绵阳市，位于绵阳市西南部，四川盆地西北部，龙门山脉中段，介于北纬31°23～′31° 47，′东经 104° 05～′104° 38之′间，东与江油市，东南与本市的涪城区接壤；南与德阳市的罗江县，西南与绵竹市相连；北与本市的北川羌族自治县，西北与阿坝藏族羌族自治州的茂县毗邻 1.4研究主要内容 本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成吉林白河—露水河三级公路的设 计工作，具体内容包括整理分析、平面设计、纵断面设计、横断面设计、公路排水规 划设计及设计文件的编制和图纸绘制。 1.4.1资料整理与分析 设计资料是设计的客观依据，必须认真客观地分析。首先要对设计任务书提供的 各种资料加以理解和必要的记忆，明确对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条 件、材料供应情况和施工条件等，构成一幅明晰的画面；其次要对资料进行分析、概 括和系统地整理，从中抽取、确定有关设计数据。 1.4.2路线平面、纵断面及横断面设计 1.4.3排水设计 1.4.4设计文件 毕业设计文件包括设计说明书和计算书。说明书交代设计内容、设计意图。计算 书交代设计中的具体计算方法和过程。 1.4.5设计图纸 一般要求绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面设 计图、路基排水设计图等主要图纸，编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基
4.3 Ⅳ级围岩爆破设计 工程概况 大瑶山隧道位于广东省乐昌市的庆云镇至两江镇的九峰河，隧道全长10331m，隧道以碳 酸盐岩和碎屑岩为主，隧道内考虑到断裂带、部分浅埋段岩体风化、破碎等，隧道围岩多为Ⅳ 2 级。隧道穿越地区有断裂构造，围岩较为破碎，裂缝较发育，断裂带附近易富水，岩溶水赋水性为中等，碎屑岩及浅变质岩属含水丰富的基岩裂隙水含水层，所以地下水较发育。隧道断面设计为马蹄型，跨度B=14.22m，高为H=11.93m。 爆破方案选择 为了保证隧道的开挖质量，又能加快施工速度，缩短工期，故IV级围岩实施爆破区段采用上、中、下三台阶开挖的光面爆破方案，由于围岩较为破碎，所以采用段台阶法，实现及早支护封闭。由于采用三台阶的开挖方法，所以每循坏进尺的爆破工作都要分成三部分完成的。对于一个开挖断面，先对上台阶进行爆破开挖、出渣，当上台阶向前开挖推进一定距离后，再对中、下进行爆破作业，应尽量减少相邻两个工作面之间施工相互干扰。每月施工28天，采用2班循环掘进平行作业，月掘进计划进尺为120m。 爆破参数选择 (一)上台阶参数计算 (1)炮眼数N 断面炮眼数是受多个因素限制，它和爆破作业面积、围岩等级等因素有关。炮眼数目N可根据式（4-1）计算得出： (4-1) 式中，q—炸药消耗量，一般取1.2~2.4 实际根据表4-1选取: ,,,。 S—爆破作业的面积，由开挖断面图可知，IV级围岩开挖断面，上台阶断面积为，中台阶断面积，下台阶断面积 ；仰拱断面积。 ??—系数，根据表4-3取值，选取时要综合考虑各类炮眼,上台阶取???0.43；
??—药卷的炸药质量，2号岩石铵梯炸药的每米质量见表4-2；本工程中取???0.78 ； 根据上式计算得出，上台阶炮眼数为N1?109个，中台阶炮眼数为N2?102个，下台阶炮 眼数为N3?94个，仰拱炮眼数为N4?25个。 表4-1 隧道爆破单位耗药量（） 表4—2 2号岩石铵梯炸药每米质量值 表4—3装药系数值 (2)每循环炮眼深度 本隧道工程初步拟定月掘进循坏进尺为85m，每掘进循环的计划进尺数l?120?28?2?2.1m，工程中炮眼利用率实取?0.91，由式（4-2）计算炮眼深度得炮眼深度为2.35m。 (4-2)
重庆大学网络教育学院 毕业设计（论文） 题目某新建二级公路设计 学生所在校外学习中心重庆学习中心 批次层次专业201302批次、专科起点本科、土木工程（道路与桥梁方向） 学号W12114232 学生周峰 指导教师 起止日期
摘要 该路段所在地区处属于东部温润季冻区，气候寒冷，主要的病害有冻胀、翻浆、水毁和积雪等。冬季气温很低，路面结冰会严重影响行车安全。 本设计是某新建二级公路路基路面综合设计K0+000～K1+932.615段，全长1.932km，双向二车道，路基宽17m，行车道宽6m，人行道宽2.5m，设计行车速度为40km/h。 本设计进行了线路设计、平纵横立体设计、路基设计、路基路面排水设施设计。路线设计中，从经济实用，安全美观的角度，对沿溪线和山腰线进行了了比较，最终选择了山腰线。 关键词：二级公路路基路面山腰线路线选择
目录 1.引言 (4) 1.1项目建设的必要性及重要意义 (4) 1.2沿线地形地质及自然环境 (4) 1.2.1地形地貌及水文地质 (4) 1.2.2 交通量资料 (5) 2.公路等级及其主要技术标准 (6) 2.1 主要技术标准 (6) 2.2 设计规范 (6) 2.3 设计车辆 (6) 2.4 确定道路等级 (7) 2.5 设计速度 (7) 3.平面设计 (7) 3.1 方案比选 (7) 3.2 平曲线要素，逐桩坐标计算 (9) 4.纵断面设计 (9) 4.1纵坡设计的方法和步骤 (9) 4.2竖曲线设计要求： (11) 4.4 竖曲线要素计算 (12) 5.横断面设计 (14) 5.1各项技术指标的确定 (14) 5.1.1 路基宽度 (14) 5.1.2 路拱坡度 (14) 5.1.3 路基边坡坡度 (15) 5.1.4边沟设计 (15) 5.2 横断面设计步骤 (15) 5.3 超高设计 (15) 5.4 土石方调配计算 (16) 5.4.1调配要求 (16) 5.5 横断面高程计算 (18) 结论 (19)
隧道端洞门设计
**隧道端洞门设计 一，技术标准及执行规范 1.技术标准 设计行车速度：40km/h 隧道主洞建筑限界净宽：1.50+0.25+2×3.5+0.25+1.50=10.50m 隧道建筑限界净高：5.0m 路基宽：8.5m 2.遵循规范 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 《公路隧道设计规范》JTG D70-2004 《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999 《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001 《地下工程防水技术规范》GB50108-2001 二、工程概况 根据隧道需风量分析确定，本隧道采用自然通风。 隧道内的供电照明负荷和应急照明按一级负荷考虑。 1、地形、地貌 隧道区地貌属于丘陵低山地貌。隧道地处山体的左侧山坡地段，地形起伏较大，山高坡陡，山体走向近SN向，隧道走向与其基本平行。在隧道的进出口地段发育路线走向呈小角度相交的小冲沟，呈“U”字型沟谷。隧道轴线通过路段地面标高222～310m，相对高差约88m，隧道顶板上覆围岩最大厚度约87.0m。地形坡度25～55°左右。山坡植被稀少，主要为灌木
丛，坡面多出露基岩。隧道通城端洞口段地处冲沟附近的G106底下，地形较平缓，覆盖层较厚，洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。黄泥界端洞口段地处SN向冲沟内的G106底下，地形较缓，基岩裸露，洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。 2.围岩分级 根据野外地质调查结合岩块室内岩石试验成果可知，该隧道片岩和花岗岩均为强风化，饱和抗压极限强度Rb小于30Mpa，为软质岩，岩石抗风化能力弱。 根据计算结果，强风化片岩和花岗岩围岩分级均为Ⅴ级。 3.水文地质 根据调查，隧道区的山体上未发现地表水体，亦未发现地下水出露点。根据钻孔内抽水试验可知：其地下水量<0.20t/d，但雨季受降雨影响，地表水将沿陡裂隙下渗，富集在F断层内，严重影响洞室的稳定，施工时应特别注意。 根据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)附录D，隧道区地下水及地表水对混凝土结构均无腐蚀性。详细分析结果见工程地质报告。 三、洞门设计步骤 《公路隧道设计规范》关于洞口的一般规定： 1、洞口位置应根据地形、地质条件，同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、营运要求，通过经济、技术比较确定。 2、隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，不得大挖大刷，确保边坡及仰坡的稳定。 3、洞口边坡、仰坡顶面及其周围，应根据情况设置排水沟及截水沟，并和路基排水系统综合考虑布置。 4、洞门设计应与自然环境相协调。
Ⅳ级围岩爆破设计 工程概况 大瑶山隧道位于广东省乐昌市的庆云镇至两江镇的九峰河，隧道全长 10331m，隧道以碳酸盐岩和碎屑岩为主，隧道内考虑到断裂带、部分浅埋段岩体 2风化、破碎等，隧道围岩多为Ⅳ级。隧道穿越地区有断裂构造，围岩较为破碎， 裂缝较发育，断裂带附近易富水，岩溶水赋水性为中等，碎屑岩及浅变质岩属含 水丰富的基岩裂隙水含水层，所以地下水较发育。隧道断面设计为马蹄型，跨度 B=，高为H=。 爆破方案选择 为了保证隧道的开挖质量，又能加快施工速度，缩短工期，故IV级围岩实 施爆破区段采用上、中、下三台阶开挖的光面爆破方案，由于围岩较为破碎，所 以采用段台阶法，实现及早支护封闭。由于采用三台阶的开挖方法，所以每循坏 进尺的爆破工作都要分成三部分完成的。对于一个开挖断面，先对上台阶进行爆 破开挖、出渣，当上台阶向前开挖推进一定距离后，再对中、下进行爆破作业，应尽量减少相邻两个工作面之间施工相互干扰。每月施工28天，采用2班循环 掘进平行作业，月掘进计划进尺为120m。 爆破参数选择 (一)上台阶参数计算 (1)炮眼数N 断面炮眼数是受多个因素限制，它和爆破作业面积、围岩等级等因素有关。炮眼 数目N可根据式（4-1）计算得出： (4-1) 式中，q—炸药消耗量，一般取~ 实际根据表4-1选取:
,,,。 S—爆破作业的面积，由开挖断面图可知，IV 级围岩开挖断面 ， 上台阶断面积为，中台阶断面积，下台阶断面积；仰拱断面积。 —系数，根据表4-3取值，选取时要综合考虑各类炮眼,上台阶取； —药卷的炸药质量，2号岩石铵梯炸药的每米质量见表4-2；本工程中取； 根据上式计算得出，上台阶炮眼数为N1109个，中台阶炮眼数为N2102个，下台阶炮眼数为N394个，仰拱炮眼数为N425个。 表4-1 隧道爆破单位耗药量（） 开挖部位和掘进断面积/围岩类别 ⅣⅤⅢⅣⅡⅢI 单自由面 4—6 7—9 10—12 13—15 16—20 40—43 多自由面扩大挖底 表4—2 2号岩石铵梯炸药每米质量值 药卷直径32353840444550 (kg/m)
4、3 Ⅳ级围岩爆破设计 4、3、1、1工程概况 大瑶山隧道位于广东省乐昌市的庆云镇至两江镇的九峰河,隧道全长10331m, 隧道以碳酸盐岩与碎屑岩为主,隧道内考虑到断裂带、部分浅埋段岩体风化、破 2碎等,隧道围岩多为Ⅳ级。隧道穿越地区有断裂构造,围岩较为破碎,裂缝较发育, 断裂带附近易富水,岩溶水赋水性为中等,碎屑岩及浅变质岩属含水丰富的基岩 裂隙水含水层,所以地下水较发育。隧道断面设计为马蹄型,跨度B=14、22m,高 为H=11、93m。 4、3、1、2爆破方案选择 为了保证隧道的开挖质量,又能加快施工速度,缩短工期,故IV级围岩实施 爆破区段采用上、中、下三台阶开挖的光面爆破方案,由于围岩较为破碎,所以采 用段台阶法,实现及早支护封闭。由于采用三台阶的开挖方法,所以每循坏进尺的 爆破工作都要分成三部分完成的。对于一个开挖断面,先对上台阶进行爆破开挖、出渣,当上台阶向前开挖推进一定距离后,再对中、下进行爆破作业,应尽量减少 相邻两个工作面之间施工相互干扰。每月施工28天,采用2班循环掘进平行作业,月掘进计划进尺为120m。 4、3、1、3爆破参数选择 (一)上台阶参数计算 (1)炮眼数N 断面炮眼数就是受多个因素限制,它与爆破作业面积、围岩等级等因素有关。炮眼 数目N可根据式(4-1)计算得出: (4-1) 式中,q—炸药消耗量,一般取1、2~2、4 实际根据表4-1
选取: ,,,。 S—爆破作业的面积,由开挖断面图可知,IV 级围岩开挖断面 , 上台阶断面积为,中台阶断面积,下台阶断面积;仰拱断面积。 τ —系数,根据表4-3取值,选取时要综合考虑各类炮眼,上台阶取τ =0、43; γ —药卷的炸药质量,2号岩石铵梯炸药的每米质量见表4-2;本工程中取γ =0、78 ; 根据上式计算得出,上台阶炮眼数为N1=109个,中台阶炮眼数为N2=102个,下台阶炮眼数为N3=94个,仰拱炮眼数为N4=25个。 表4-1 隧道爆破单位耗药量() 开挖部位与掘进断面积/围岩类别 ⅣⅤⅢⅣⅡⅢI 单自由面4—6 7—9 10—12 13—15 16—20 40—43 1、5 1、3 1、2 1、2 1、2 1、8 1、6 1、5 1、4 1、3 2、3 2、0 1、8 1、7 1、6 1、1 2、9 2、5 2、25 2、1 2、0 1、4 多自由面扩大挖底0、6 0、52 0、74 0、62 0、95 0、79 1、2 1、0 表4—2 2号岩石铵梯炸药每米质量值 药卷直径32353840 44 45 50 (kg/m) 0、7 8 0、 96 1、 10 1、 25 1、 52 1、 59 1、 90
一、单位耗药量 单位耗药量(一) 按岩石坚固系数选定单位耗药量 岩石名称岩体特征坚固系 数f K值（kg/m3） 抛掷松动 各种土较松软 坚实的 ＜1 1～2 1～1.1 1.1～ 1.2 0.3～ 0.4 0.4～ 0.5 土夹石密实的1～4 1.2～ 1.4 0.4～ 0.6 页岩、千枚岩风化、破碎 完整的 2～6 4～6 1～1.2 1.2～ 1.4 0.4～ 0.5 0.5～ 0.6 板岩、泥灰岩较破碎面层、面层张开、泥质、薄层 较完整、层面闭合 3～5 5～8 1.1～ 1.3 1.2～ 1.4 0.4～ 0.6 0.5～ 0.7 砂岩 泥质胶结、中薄层、风化、破碎 钙质胶结、中厚层、中细粒结构、缝隙不甚发育 硅质胶结、石英质砂岩、厚层、缝隙不发育 4～6 7～8 9～14 1.1～ 1.2 1.3～ 1.4 1.4～ 1.7 0.4～ 0.5 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7 砾岩 胶结较差、以砂为主 胶结较好、以砾石为主 5～8 9～12 1.2～ 1.4 1.4～ 1.6 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7 白云岩、大理岩较破碎、裂隙频率＞4条/ m 完整、原岩 5～8 9～12 1.2～ 1.4 1.4～ 1.6 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7 石灰岩中薄层、含泥质、裂隙较发育厚层 完整、含硅质、致密状 6～8 9～15 1.2～ 1.4 1.4～ 1.6 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7
花岗岩风化严重、节理裂隙很发育多组交割、裂隙频率＞5条/ m 风化较轻、节理不甚发育、伟晶结构 未风化、完整、细粒结构、致密岩体 4～6 7～12 12～20 1.1～ 1.3 1.3～ 1.6 1.6～ 1.8 0.4～ 0.6 0.6～ 0.7 0.7～ 0.8 流纹岩、粗面岩、蛇纹岩较破碎的 完整的 6～8 9～12 1.2～ 1.4 1.5～ 1.7 0.5～ 0.7 0.7～ 0.8 片麻岩片理或节理裂隙结构发育的 完整、坚硬、密致 5～8 9～14 1.2～ 1.4 1.4～ 1.7 0.5～ 0.7 0.7～ 0.8 正长岩、闪长岩 较风化、整体性较差的 未风化、完整致密的 风化、裂隙频率＞5条/ m 8～12 12～18 5～7 1.3～ 1.5 1.5～ 1.8 1.1～ 1.3 0.5～ 0.7 0.7～ 0.8 0.5～ 0.6 石英岩石风化破碎、裂隙频率＞5条/ m 中等坚硬、较完整的 很坚硬、完整致密的 5～7 8～14 5～7 1.1～ 1.3 1.4～ 1.6 1.7～ 2.0 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7 0.7～ 0.8 安山岩、玄武岩裂隙、节理较发育 完整、致密的 7～12 12～20 1.3～ 1.5 1.6～ 2.0 0.6～ 0.7 0.7～ 0.8 辉长岩、辉绿岩、橄榄岩 裂隙、节理较发育 完整、致密的 8～14 14～25 1.4～ 1.7 1.8～ 2.1 0.6～ 0.7 0.8～ 0.9 单位耗药量(二) 按岩石密度选定单位耗药量（kg /m3） 岩石名称 岩石密度 （kg /m3） K值（kg/m3） 拋掷松动
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 单位代码：006 分类号：TU 西安创新学 院 本科毕业论文设计
题目：西安市外国语学校计算机实验中心 建筑给水排水设计 系部名称：建筑工程系 专业名称：给水排水工程 学生姓名：高逍蕊 指导教师：杨轶珣 毕业时间：二〇一三年六月
西安市外国语学校计算机实验中心建筑给水排水设计 摘要：本设计是西安市外国语学校计算机实验中心建筑给水排水设计，主要包括给水系统、排水系统以及消防给水系统。给水系统设计包括给水方式的选择、给水管材、管径的选择和相应水力计算。排水系统包括排水管材、管径的选择布置和相应的水力计算，排水系统出水直接排入市政污水管网，底层单独排水，排水立管设伸顶通气。消防系统包括消火栓的布置和相应的水力计算，室内消火栓系统火灾初期10min消防用水量由屋顶消防水箱供给，消防水箱由生活给水系统供给。 关键词：给水系统；排水系统；消防给水系统
Design of water supply and drainage experiment center computer Foreign Language School of Xi'an city building Abstract: This design is the design of water supply and drainage experiment center computer Foreign Language School of Xi'an city buildings, including water supply system, drainage system and fire water supply system. Water system design including the calculation of water supply mode selection, water supply pipe, pipe diameter selection and the corresponding of drainage system comprises a drainage pipe, pipe diameter selection and layout of the corresponding water, drainage water directly into the municipal sewage pipe network, the separate drainage, drainage tube set stack ventilation. Fire of the arrangement and the corresponding early fire 10min fire water supply from the roof fire water tank, fire water tank is supplied by the living water supply system. Keywords: water supply system; drainage system; fire water supply system
第四章洞门设计 4.1洞门设计步骤 《规范》关于洞口的一般规定 1.洞口位置应根据地形、地质条件，同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、营运要求，通过经济、技术比较确定。 2.隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，不得大挖大刷，确保边坡及仰坡的稳定。 3.洞口边坡、仰坡顶面及其周围，应根据情况设置排水沟及截水沟，并和路基排水系统综合考虑布置。 4.洞门设计应与自然环境相协调。 4.1.1确定洞门位置洞口位置的确定应符合下列要求 1.洞口的边坡及仰坡必须保证稳定。 2.洞口位置应设于山坡稳定、地质条件较好处。 3.位于悬崖陡壁下的洞口，不宜切削原山坡；应避免在不稳定的悬崖陡壁下进洞。 4.跨沟或沿沟进洞时，应考虑水文情况，结合防排水工程，充分比选后确定。 5.漫坡地段的洞口位置，应结合洞外路堑地质、弃渣、排水及施工等因素综合分析确定。 6.洞口设计应考虑与附近的地面建筑及地下埋设物的相互影响，必要时采取防范措施。 7.洞门宜与隧道轴线正交；地质条件较好；做好防护；设置明洞。 洞口地质条件 洞口入口端位于山体斜坡下部，斜坡自然坡度约45°左右，隧道轴线与地形等高线在右洞为大角度相交，位置较好，围岩上部为覆盖层为碎石质，厚度为0.6m-1.7m，下部为砂质板岩，全风化岩石厚为0-2.0m强风化岩厚为0-6.4m,砂质板岩与变质砂岩中风化厚度为8.1-15.8m;为软岩,薄层状结构,岩体破碎,软 岩互层,主要结构面为层面及节理裂隙面,结构面的不利组合对围岩有影响;地下水以基岩裂隙水为主,围岩为弱透水,可产生点滴状出水,局部可产生线状出水;围岩稳定性差。 4.1.2确定洞门类型 洞门类型及适用条件 洞门的形式很多，从构造形式、建筑材料以及相对位置等可以划分许多类型。目前，我国公路隧道的洞门形式有: 端墙式洞门翼墙式洞门环框式洞门台阶
1引言........................................................................... 1…2概述........................................................................... 2.. 2.1编制依据................................................................... 2.. 2.2交通量资料................................................................ 2.. 2.3工程技术标准 (3) 3■路线设计 ..................................................................... 4.. 3.1选线原则................................................................... 4.. 3.2方案比选................................................................... 5. 3.2.1方案比选的一般原则和要求.............................................. 5. 3.2.2方案比选意见.......................................................... 5. 3.3平面设计................................................................... 5.. 3.3.1平面设计要求.......................................................... 5. 3.3.2 圆曲线设计 ........................................................... 6. 3.3.3缓和曲线设计........................................................... 7. 3.3.4组合曲线类型及设计.................................................... 9. 4. 纵断面设计 (12) 4.1纵断面设计要求............................................................ 1.2 4.2纵坡设计.................................................................. .12 4.2.1最大纵坡 (12) 4.2.2最小纵坡 (13) 4.3坡长的要求 (13) 4.3.1最短坡长限制.......................................................... 1.3 4.3.2最大坡长限制.......................................................... 1.3 4.4竖曲线设计 (14) 4.4.1曲线最小半径和最小长度 (14) 4.4.2竖曲线各要素计算公式 (16) 4.5平纵组合设计 (16) 4.6路基、桥涵、对路线纵断面的要求............................................ 1.7 5. 横断面设计 (19) 5.1横断面设计方法............................................................ 1.9 5.1.1道路建筑界限及用地 (19) 5.2横断面组成 (19)