地下工程课程设计
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地下工程课程设计地下工程课程设计是一门涉及地下空间利用和地下工程建设的专业课程。
通过该课程的学习,学生可以了解地下工程的设计原理、施工技术以及管理方法,为未来从事地下工程相关工作打下坚实的基础。
地下工程是指在地下空间进行的各类工程建设,包括地下隧道、地下车库、地下管网等。
这些工程通常是为了解决城市发展带来的土地资源有限的问题,利用地下空间进行补充和扩展,以满足城市的需求。
在地下工程课程设计中,学生需要参与到一个实际的地下工程项目中,从立项到设计再到施工,全面了解地下工程的整个过程。
首先,学生需要对项目进行调研和勘察,了解地质条件、地下水位以及其他可能影响工程建设的因素。
然后,根据调研结果,制定地下工程的设计方案,包括结构设计、防水设计、通风与排水设计等。
在设计方案确定后,学生需要进行施工图的绘制,并编制施工组织设计和施工方案,确保地下工程的安全和顺利进行。
在地下工程的施工过程中,学生需要学习和掌握各种地下工程施工技术。
例如,地下隧道的施工需要使用掘进机械和爆破技术,地下车库的施工则需要考虑通风和排水等问题。
同时,学生还需要了解和遵守相关的法律法规,确保地下工程的施工符合规范和标准。
除了技术和管理方面的内容,地下工程课程设计还需要注重培养学生的创新能力和团队合作精神。
学生需要在团队中扮演不同的角色,分工合作,共同完成地下工程项目的设计和施工。
在这个过程中,学生需要学会与他人进行有效的沟通和协调,解决问题和应对挑战。
地下工程课程设计是一门重要的专业课程,通过该课程的学习,学生可以掌握地下工程的设计和施工技术,并培养创新能力和团队合作精神。
这将为他们未来从事地下工程相关工作提供有力的支持和保障。
第1篇一、设计背景随着城市化进程的加快和地下空间利用需求的增加,地下工程施工技术在我国得到了广泛应用。
为了提高学生对地下工程施工技术的理解和掌握,本课程设计旨在让学生通过实际操作和理论分析,深入了解地下工程施工的基本原理、施工方法和施工组织,培养其解决实际工程问题的能力。
二、设计目标1. 理解地下工程的概念、分类和特点;2. 掌握地下工程施工的基本原理、施工方法和施工组织;3. 培养学生分析、解决实际工程问题的能力;4. 提高学生的团队合作精神和沟通能力。
三、设计内容1. 地下工程概况(1)地下工程的分类:按领域用途、空间位置等进行分类;(2)地下工程的特点:如施工环境复杂、安全风险高、施工难度大等;(3)地下工程施工的基本要求:如保证施工质量、安全、环保等。
2. 地下工程施工方法(1)明挖法:放坡开挖、非放坡开挖等;(2)暗挖法:浅埋暗挖法、盾构法、沉管法等;(3)特殊施工方法:如冻结法、顶管法等。
3. 地下工程施工组织(1)施工组织设计:包括施工进度、施工方案、施工资源、施工质量、安全、环保等方面的内容;(2)施工平面布置:包括施工场地、施工道路、临时设施、施工设备等;(3)施工资源配置:包括人力、物力、财力等。
4. 地下工程施工案例分析选择典型地下工程案例,分析其施工过程中的关键技术、施工组织、施工管理等方面的问题,总结经验教训。
四、设计步骤1. 确定设计题目,收集相关资料;2. 分析地下工程概况,确定施工方法;3. 制定施工组织设计,进行施工平面布置;4. 进行施工资源配置,确定施工进度;5. 撰写课程设计报告,进行答辩。
五、设计评价1. 设计报告的完整性、合理性;2. 施工方案的科学性、可行性;3. 施工组织设计的合理性、有效性;4. 案例分析的真实性、深度;5. 团队合作精神和沟通能力。
通过本次地下工程施工课程设计,学生将全面了解地下工程施工技术,提高其解决实际工程问题的能力,为今后从事地下工程相关工作奠定坚实基础。
《地下工程课程设计》目录一、目的 (2)二、设计资料 (2)三、隧道设计 (2)四、管片衬砌结构设计 (7)五、轨道设计 (12)六、参考文献 (13)地铁区间盾构隧道建筑限界的确定与横断面设计一.目的:通过课程设计,使学生掌握地铁区间隧道车辆轮廓线、车辆限界、设备限界和建筑限界的计算过程与影响因素,车辆类型,支护结构类型,轨道类型,受电弓知识,直线与曲线隧道计算超高的办法及其对隧道建筑限界的影响等知识,使学生能够在任一速度和曲线半径下,选择车型和轨道设计,进行隧道衬砌选择和衬砌管片的选择,并且设计出管片的厚度和二次衬砌的厚度(若需要),绘出给定条件下的隧道建筑限界图(车辆轮廓线图、车辆限界图、设备限界图和建筑限界图),并给出具体控制点的坐标值,绘出单(复)线隧道直线和曲线条件下的衬砌内轮廓图,绘出衬砌设计图,绘出管片设计图等。
二.设计资料:取之于“广州地铁某线某区间盾构隧道设计”。
圆形盾构地铁区间隧道,底层参数为:粉粘土,上覆地层高12.0m,容重18.0kN/m3,地面超载20.0kN/m3,侧压力系数0.5,地基抗力系数30.0MPa/m。
设计要求:1)直线隧道,时速80km/h2)曲线段隧道,时速70 km/h,半径750m,车型B1,减震轨枕。
三.隧道设计:本隧道设计选择B1车型中的下部受流型车型,其车辆主要参数如下:1.车辆长度:19000mm2. 车辆宽度:2800mm3. 车辆高度:3800mm4. 车体重量:1) 空车:24000kg(钢车)2)重车:42600kg(钢车)●车辆轮廓线B1型计算车辆轮廓线坐标值(mm)如下表:点号0 1 2 3 4 5 6 27 28X 0 840 950 1129 1229 1299 1318 1332 1387Y 3800 3800 3750 3636 3538 3406 3315 3077 3063点号29 30 7 8 9 —10d 11d 12dX 1413 1358 1400 1400 1400 —1255 1255 1255Y 2621 2605 1860 1100 600 —600 355 160点号13d 14d 15d 16d 17d 20d 21 22 23X 1440 1441 1230 1065 1065 818 818 717.5 717.5Y 160 120 85 85 165 165 0 0 -25点号24 25 26 —12e 13e 14e ——X 676.5 676.5 0 —-1255 -1428 -1428 ——Y -25 80 80 —222 222 190 ——注:表中第0~9、10d点是车体上的控制点;第11d点是车轴上轴箱的控制点;第12d~15d点是转向架构架下受流器的控制点;第16d~20d点为下部受流转向架构架上的控制点;第21、22点为车轮踏面上的控制点;第23、24点为轮缘上的控制点;第25、26为连接在车轴上的齿轮箱最低点;第27~30点为信号灯预留位置。
地下工程监测课程设计一、课程目标通过本课程的学习,学生应该能够:1、了解地下工程监测的基本概念和最新发展;2、掌握各种地下工程监测技术的原理、特点及应用范围;3、学习应用各种监测技术进行地下工程监测、数据处理及成果分析的方法;4、提高学生的实际操作能力,使其具备在国内外地下工程监测项目中进行工作和研究的能力。
二、课程内容1、地下工程监测的基本概念;2、地下工程监测技术分类及其特点;3、地下工程监测设备的组成和使用;4、地下工程监测数据处理和分析方法;5、地下工程监测实例分析。
三、课程安排1、首先介绍地下工程监测的基本概念和应用;2、然后介绍地下工程监测技术的分类、原理和特点;3、接着介绍地下工程监测设备的组成和使用;4、然后教授地下工程监测数据处理和分析方法;5、最后通过实际案例进行分析。
四、教学方法本课程采用讲授、实践和案例分析相结合的教学方法。
注重学生的实际操作能力培养,以案例分析为主要内容,让学生进行分析和解决问题,同时也注重理论知识的讲解和实验室操作的培养。
五、实验设备要求1、地下工程监测设备:包含地下渗透压力计、应变计、位移计、温度计、流量计、水质监测仪等;2、专业软件:包括AutoCAD、DVM、GeoStudio等;3、实验室场地:需要一个有一定空间的实验室场地,方便学生组织实验操作。
六、考核方式本课程的考核方式主要包括平时成绩、实验成绩和论文。
其中平时成绩占40%左右,实验成绩占30%左右,论文占30%左右。
七、参考书目1、地下工程监测导论,张三、李四等编著,科学出版社,2010年;2、地下工程监测技术与应用,王五等编著,化学工业出版社,2014年;3、地下工程监测方法论,赵六等编著,人民交通出版社,2012年。
地下工程课程设计地铁车站主体结构设计(地下矩形框架结构)学院名称:土木工程学院班级:土木2012-7班学生姓名:陈铁卫学生学号: 20120249指导教师:孙克国目录第一章课程设计任务概述 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 设计规范及参考书 (1)1.3 课程设计方案 (1)1.3.1 方案概述 (1)1.3.2 主要材料 (3)1.4 课程设计基本流程 (3)第二章平面结构计算简图及荷载计算 (5)第三章结构内力计算 (8)第四章结构(墙、板、柱)配筋计算 (14)第一章 课程设计任务概述1.1 课程设计目的初步掌握地铁车站主体结构设计的基本流程;通过课程设计学习,熟悉地下工程“荷载—结构”法的有限元计算过程;掌握平面简化模型的计算简图、主动荷载及荷载的组合方式、弹性反力及其如何在计算中体现;通过实际操作,掌握有限元建模、划分单元、施加约束、施加荷载的方法;掌握地下矩形框架结构的内力分布特点,并根据结构内力完成配筋工作。
为毕业设计及今后的实际工作做理论和实践上的准备。
1.2 设计规范及参考书1、《地铁设计规范》2、《建筑结构荷载规范》3、《混凝土结构设计规范》4、《地下铁道》(高波主编,西南交通大学出版社)5、《混凝土结构设计原理》教材6、计算软件基本使用教程相关的参考书(推荐用ANSYS )1.3 课程设计方案1.3.1 方案概述某地铁车站采用明挖法施工,结构为矩形框架结构,结构尺寸参数详见表1-2。
车站埋深3m ,地下水位距地面3m ,中柱截面横向尺寸固定为0.8m (如图1-1横断面方向),纵向柱间距8m 。
为简化计算,围岩为均一土体,土体参数详见表1-1,采用水土分算。
路面荷载为2/20m kN ,钢筋混凝土重度3/25m kN co =γ,中板人群与设备荷载分别取2/4m kN 、2/8m kN 。
荷载组合按表1-3取用,基本组合用于承载能力极限状态设计,标准组合用于正常使用极限状态设计。
地下施工课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握地下施工的基本概念、原理和方法;2. 使学生了解地下施工中涉及到的地质、土木工程等相关知识;3. 帮助学生了解地下施工领域的最新技术和发展趋势。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决地下施工中实际问题的能力;2. 提高学生在地下施工项目中进行分析、设计和计算的能力;3. 培养学生团队协作和沟通表达能力,能在项目中进行有效的技术交流。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱专业,树立正确的职业观念;2. 增强学生的安全意识,使其明白地下施工安全的重要性;3. 培养学生的环保意识,使其在地下施工过程中关注生态环境保护。
课程性质:本课程为专业实践课程,强调理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的地质、土木工程基础知识,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,采用案例分析、实验操作等教学方法,提高学生的实践能力。
同时,注重培养学生的安全意识、环保意识和团队协作精神。
通过本课程的学习,使学生达到预定的学习成果,为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 地下施工基本概念:包括地下工程的分类、功能及施工特点;教材章节:第一章 地下工程施工概述2. 地下施工技术与工艺:涵盖隧道开挖、支护、防水、爆破等技术;教材章节:第二章 地下工程施工技术3. 地下工程施工组织与管理:介绍地下工程施工组织设计、进度计划及安全管理;教材章节:第三章 地下工程施工组织与管理4. 地下工程施工计算:包括围岩稳定性分析、支护结构计算等;教材章节:第四章 地下工程施工计算5. 地下工程施工案例:分析典型地下工程施工项目,总结经验教训;教材章节:第五章 地下工程施工案例6. 地下工程施工新技术与发展趋势:介绍地下工程施工领域的新技术、新方法及其发展趋势;教材章节:第六章 地下工程施工新技术与发展趋势教学进度安排:第一周:地下工程施工概述第二周:地下工程施工技术第三周:地下工程施工组织与管理第四周:地下工程施工计算第五周:地下工程施工案例第六周:地下工程施工新技术与发展趋势教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,培养学生具备扎实的专业知识和技能。
地下施工课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解地下施工的基本概念、方法和应用,掌握相关工程技术和安全风险控制,培养学生的实践能力和创新意识。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解地下施工的分类、特点和适用场景;(2)掌握地下施工的主要技术方法及其原理;(3)熟悉地下施工中的安全风险及其防控手段。
2.技能目标:(1)能够分析地下施工项目的要求,选择合适的施工方法;(2)能够运用所学知识对地下施工过程中的问题进行判断和处理;(3)具备一定的创新意识和实践能力,能够为地下施工领域的发展提出建议。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对地下施工行业的热爱和敬业精神;(2)增强学生对安全生产的认识,提高安全意识;(3)培养学生团队协作、勇于创新的精神风貌。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.地下施工概述:地下施工的定义、分类、特点及应用领域;2.地下施工技术:常用地下施工技术方法及其原理,如钻孔法、隧道法、爆破法等;3.安全风险防控:地下施工中常见的安全风险,以及相应的防控手段和措施;4.案例分析:分析典型地下施工案例,了解施工过程中的关键技术问题和解决方案;5.实践操作:学生进行实地考察或实验,提高学生的实践操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课:1.讲授法:通过讲解地下施工的基本概念、原理和方法,使学生掌握相关知识;2.案例分析法:分析典型地下施工案例,让学生了解实际工程中的问题及其解决方法;3.实验法:学生进行实地考察或实验,培养学生的实践能力和创新意识;4.讨论法:分组讨论地下施工相关问题,提高学生的团队协作能力和沟通能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的地下施工教材,为学生提供系统、全面的知识体系;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备;3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣;4.实验设备:配置相关的实验设备,为学生提供实践操作的机会;5.网络资源:利用网络资源,为学生提供更多的学习资料和实践案例。
《地下建筑施工》课程设计任务书一、课程设计的性质和目的地下建筑施工课程设计是在《地下建筑施工》课程结束后进行的一个实践性教学环节,是对学生进行的一次综合性专业设计训练。
通过课程设计可对《地下建筑施工》及相关课程所学内容进行融会贯通,使所学知识得到进一步巩固和加强,培养学生设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用有关施工标准和规范等基本技能。
同时提高学生独立分析问题和解决问题的能力。
因此,要求学生应独立完成设计。
二、课程设计的基本要求以地下工程施工技术为主,编制铁路、公路或地铁隧道的施工组织设计。
要求学生通过课程设计达到以下基本要求:1.掌握隧道及地下工程施工技术的内容、编制方法。
2.巩固和掌握隧道掘进与支护的基本方法、施工工艺和设备,能够根据工程的具体条件较为正确地选择施工方案、施工方法和施工设备。
3.了解隧道施工辅助工作的内容、常用设备类型,熟悉隧道施工的规范和质量标准。
4.掌握地下工程施工组织设计的主要环节,能够综合运用所学知识,编制隧道施工组织设计。
三、课程设计内容1. 编制说明1.1 编制依据1.2 编制原则1.3 编制范围2. 工程概况1. 1工程环境条件地理位置、通过的地区、洞口的位置与地形地貌、地方材料供应、交通运输条件、气温、气候等。
1.2 工程设计线路起讫点、总长度、线路数目、线路直度与坡度、线路等级等有关总体设计情况。
1.3工程地质与水文地质隧道通过的主要地层名称、埋深与长度;岩石强度及稳定性;断层、含水层等情况。
3. 施工组织机构及任务划分2.1 施工组织机构2.2 施工任务划分贯通方式、工作面挖掘方案(全断面、分断面、导洞法、台阶法)、挖掘手段(掘进机、钻爆法或二者混合)、作业方式、机械化配套方案等。
4. 施工方案及方法4.1 总体施工方案4.2 隧道开挖方法及施工工序4.3 隧道支护(衬砌)施工4.4 特殊条件下的施工措施5. 施工辅助工作地下工程压缩空气供应、通风与防尘、防排水与供水、测量、出渣运输等。
《地下工程》课程设计——新奥法隧道二次衬砌结构设计姓名:班级:》学号:指导老师:&*华中科技大学土木工程与力学学院2015 年 12 月目录1、设计任务书 (3)基本设计资料 (3)设计要求 (4)参考资料 (4)2、计算工况 (5)¥参数 (5)围岩压力 (5)拟定二次衬砌截面尺寸 (5)3、衬砌结构内力 (6)4、衬砌结构配筋 (12)')%'1、设计任务书基本设计资料(1)工程概况某三心圆带仰拱隧道,隧道内净空的高度为 m,内净空宽度为11 m,建筑限界和内净空的横断面形状和尺寸如图2-1所示,地表至隧道内净空顶部H=20 ~ 60 m。
拟采用新奥法复合式支护结构,二次衬砌采用C25钢筋混凝土,混凝土弹= GPa,泊松比μc=,钢筋采用HRB335,钢筋抗拉强度标准值为340MPa。
性模量Ec(2)围岩性质假设隧道所在土体为黏性土,围岩级别为Ⅴ级,平均γ=18~20 kN/m3,平均黏聚力c =30~60kPa,内摩擦角φ=20~30°,泊松比为~,变形模量E为15~30MPa。
,图1-10 衬砌横断面尺寸(单位:cm)设计要求(1)确定具体计算工况,包括选定隧道埋深、土体黏聚力、内摩擦角、变形模量等指标。
(各位同学之间不得雷同)。
(2)根据经验,初步拟定二次衬砌截面尺寸。
(3)确定隧道埋深条件(深埋或浅埋),并计算围岩压力。
深埋隧道采用普氏理论进行计算,浅埋隧道采用岩柱理论或太沙基松动理论进行计算,超浅埋隧道采用土柱理论进行计算。
(4)采用荷载-结构模型(假定抗力计算模型或弹性地基梁计算模式)计算二次衬砌内力,计算中只考虑围岩压力和二次衬砌结构自重,直接按照标准值进行组合,无需考虑荷载组合分项系数。
(5)验算截面承载力,优化截面尺寸,并进行配筋设计。
验算中,只需进行正截面抗拉、抗压、抗弯验算,无需进行正截面和斜截面抗剪验算、裂缝验算、变形验算等。
/(6)编写设计计算书。
设计题目某单线铁路隧道,地形图如图所示,隧道轴线位置已在图中标出,具体设计要求如下:(1)Ⅲ级围岩,进口采用端墙式洞门,出口采用翼墙式洞门(注:进口或出口选其一)。
(2)隧道净空加宽值为学号最后三位数(单位:mm),绘制洞门图(A3图)。
(3)确定洞门位置及开挖线的位置(A3图)。
(4)撰写设计说明书。
一.设计说明1、任务来源根据铁道部建设函[2000]103号文下达的标准设计任务进行编制。
2、设计依据本设计图依据的主要标准和规范有:(1)《铁路工程结构可靠度设计统一标准》(GB50216-94)(2)《铁路隧道设计规范》(TB10003-99)(3)《铁路隧道施工规范》(TBJ204-96)(4)《标准轨距铁路建筑限界》(GB1462-83)(5)《洞门标准图统一设计原则》(6)《铁路隧道防水技术规范》3、设计范围及内容(1)按一般地区洞口及线路中线与地形等高线近与正交的条件而设计。
(2)本设计隧道门按仰坡分类,配合衬砌类型设计,根据设计要求选为端墙式、仰坡为1:0.5隧道门。
设计中考虑尽量减少边、仰坡开挖高度,早今晚出,并根据当地地形、地质条件选用。
4、设计原则(1)本设计应用可靠度理论和概率极限状态法进行隧道门结构设计和检算。
隧道门端墙和翼墙均按挡土墙设计。
除应检算墙身截面强度、基底应力及稳定性外,还应控制截面和基底的偏心距。
计算公式和设计参数和详见《铁路隧道设计规范》(TB10003-99)(以下简称《隧范》)(2)洞门墙身应检算墙身的抗压承载力和抗裂能力。
有关分项系数和设计参数可详见《铁路隧道设计规范》表10.4.3。
(3)按《隧范》中有关洞门设计的要求,基础设计控制压力应小于地基实际承载力,如果围岩较差,地基承载力较低时,应按照地基实际承载力设计。
5、结构要求(1)为防止冲刷,确保边、仰坡稳定,保证运营安全,凡易受雨水冲刷之处均加以铺砌或防护。
且必须做好洞口及边、仰坡周围的排水,截水设施。
(2)隧道门端墙的基础埋置深度根据当地工程地质、水文地质与气候条件予以变动。
隧道门范围内衬砌的基础底面应加深至与端墙基底面同一高程。
(3)隧道门端墙和翼墙的基础必须设置在稳固底层上,基底的虚楂杂物及风化层和积水应请除干净。
(4)洞口土质路基面应以厚度25cm的浆砌片石铺砌,铺砌范围自洞口至翼墙端以外1.0m 处。
(5)为保证隧道门稳固和施工方便,衬砌边墙外侧的隧道门端墙基础宽度不得小于50cm。
6建筑材料(1)端墙采用C20混凝土。
(2)翼墙采用M7.5水泥砂浆砌片石。
(3)顶帽用C20混凝土。
(4)端墙顶水沟采用M5水泥砂浆砌片石,并用M10水泥砂浆勾平缝。
翼墙顶水沟采用C20混凝土整体灌注。
(5)隧道门范围内的衬砌材料与洞门环节衬砌相同。
(6)洞口土质路基面采用C10水泥砂浆砌片石铺砌。
边、仰坡、洞外侧沟和洞顶截水沟等其他各部铺砌均采用M5水泥砂浆砌片石。
(7)侧沟沟身用C20混凝土,侧沟盖板用C20混凝土。
本图册基本符号说明二、基本计算(一)加宽值计算1单线隧道加宽值的计算车辆中间部分曲线内侧的偏移d内1为d内1=l2/8r 式中l 车辆转向架中心距取l=18m R为曲线半径(M)d内1=4050/r车辆两端向曲线外侧的偏移距d外d 外=L2−l28r式中L 标准车辆长度,我国为26m故d外=4400r(cm)外轨超高使车体曲线内侧倾移d内2为d内2=H150E (cm)式中H 隧道界限控制点自轨面起的高度E 曲线外轨超高值,其最大值不超过15cm ,且 E=0.76v 2R其中V 铁路远期行车速度,km/h在我国铁路设计标准中,d 内2系将相应的隧道建筑界限绕内侧轨顶中心转动tan −1E 150角求的,可近似取d 内2=2.7E (cm )内侧加宽w 1=d 内1+d 内2=4050R+2.7E外侧加宽w 2=d 外 =4400R(cm )总加宽w=w 1+w 2=d 内1+d 内2+d 外=8405R+2.7E (cm )2根据要求 w=75.6cm V=200km/h 代入上式的 =8405/R+0.76*200*200*2.7/R解得R=1197m 根据铁路规范,半径为50和10的公倍数,别且800<R<12000m , 则取R=1200m 得w 1=71.755 w 2=3.665cm则d=12(w 1−w 2)=(71.755-3.665)/2=34.01cm 根据规范取值为d=34cm3根据要求及资料确定由于地质条件是Ⅲ级围岩,进口采用端墙式洞门,有规范查的仰坡为1:0.5~1:0.7,高度分别为小于20m 和25m ,所以取仰坡,为1:0.5,仰坡高度为18m ,由于衬砌加宽为80cm ,所以选双侧水沟 4根据要求查表得W=80cm h=681cm h 1=254cm h 2=80cm B=650cm b 2=25−d b 3=25+d5根据隧道规范中要求,当按表计算的b2≤50cm,应取b2= 50cm,此时端墙工程数量需相应增加一个三角形体积,则取相应的值如下表作洞门设计详图如下图正面(二)、隧道洞门位置选择的计算1洞口边仰坡的控制要设计的围岩是III级围岩,因此取仰坡率1:0.5 ,仰坡高为18m2选择隧道洞口位置的原则(1)洞口应尽可能地设在山体稳定、地质条件较好地下水不太丰富的地方,(2)洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处,不要与水争路。
(3)洞口应尽可能地设在线路与地形等高线相垂直的地方,使隧道正面进入山体,洞门结构物不致受到偏侧压力。
(4)当线路位于有可能设在被淹没的河滩上或水库回水范围以内时,隧道口标高应设在洪水位以上,并加上波浪的高度,以防洪水倒灌到隧道中去。
(5)为了保证洞口的安全稳定,边坡及仰坡不宜开挖过高,不使山体扰动太甚,也不使新开出的爆路面太大。
(6)如洞口附近有水沟或水渠横跨线路时,应慎重处理,当线路横购进洞时,设置桥涵净空不宜太小,以免后患。
(7)若洞口前方岩壁俏丽,基岩裸露,此时,最好不刷动原生坡面,不开挖山体。
(8)洞口必须留有生产活动的场所。
3用作图法确定进洞里程和洞口边、仰坡开挖线根据以上原则,隧道洞门的选择位置如下370380390(一)进洞里程的确定在洞门口地形图上用1:200的比例用作图法确定进洞里程(1) 在洞口地形平面图上找出控制等高线。
由题可知三级围岩,选定坡率为1:0.5,查的开挖高度H<20m,选定仰坡的极限开挖高度H=16.00m,根据H值在隧道纵断面图上粗略地拟定进洞位置,并在进口地形平面图中将其大致标出(见附录二中的图BS-02),然后定出进洞的路基标高,则控制等高线标高为:H控=374.00+16.=390.00m,取390m.图2.1 洞口里程的确定(2.)在预先选定的洞口附近,以洞门墙宽度B为距离,作对称于线路中心线的平行线I—I和II—II,由洞门标准图得洞门墙宽度B=6.50m。
(3)以仰坡坡脚至极限开挖高度控制点的水平距离为半径,用分规沿I—I(或dII —II)线移动,找出与控制等高线相切于点(即控制点)的圆心。
其中值可根据洞门构造图及仰坡坡率m(m=0.5)求出,即:d =(H-h)m=(16.00-6.81)×0.5=4.595m 。
其中为路基面至仰坡坡脚的高度,H 为仰坡的极限开挖高度。
(4)过o 点作线路中心线的垂线'oo 。
(5) 以洞口里程至仰坡坡脚的的水平距离b 为间距(由洞门图查得),其中b =2.48m,以仰坡坡脚至极限开挖高度控制点的水平距离d 为半径,沿着Ⅰ-Ⅰ(或Ⅱ-Ⅱ)线移动绘制圆弧,找出与控制等高线相切与a 点(即控制点)的圆心o 点,过o 点做线路中线的垂线oo '。
在以洞门里程点到仰坡的水平距离b 为间距,作'oo 线的平行线'pp 。
(二)绘制隧道洞口边、仰坡开挖线为了布置洞顶排水设施和洞口附近的其它建筑物,需确定洞口边、仰坡开挖范围,在洞口地形平面图上绘制边、仰坡开挖线(即路堑边坡坡面及洞门仰坡坡面与地面的交线)。
(1)绘制仰坡开挖线洞门位置确定后,计算仰坡坡脚标高H 仰=H 路+h=380.81.控制等高线为390m ,根据仰坡坡率为m=0.5,即可计算出各等高线距仰坡坡脚的水平投影距离为:对389m 等高线 d 1=(389-380.81)×0.5=4.095m 对388m 等高线 d 2=(388-380.81)×0.5=3.595m 对387m 等高线 d 3=(387-380.81)×0.5=3.095m 对386m 等高线 d 4=(386-380.81)×0.5=2.595m 对385m 等高线 d 5=(385-380.81)×0.5=2.095m 对384m 等高线 d 6=(384-380.81)×0.5=1.595m 对383m 等高线 d 7=(383-380.81)×0.5=1.095ma o d h对382m 等高线 d 8=(382-380.81)×0.5=0.595m 对381m 等高线 d 9=(381-380.81)×0.5=0.095m在洞门地形图上,作与洞门墙平行且相距为d 1、 d 2、d 3、d 4、d 5、d 6、d 7、 d 8、d 9的平行线分别交389m 、388m 、387m 、386m 、385m 、384m 、383m 、382m 、381m 等高线于1、2、3、4、5、6、7、8、9点,连接a 、1、2、3、4、5、6、7、8、9 点,即为仰坡开挖线。
(2)绘制边坡开挖线确定边坡坡脚标高 H 边=H 路基面 -0.6=373.4m边坡坡率为n=0.5,即可计算出不同标高位置的边坡顶至边坡坡脚的水平投影距离为:C 1=(374-373.4)×0.5=0.3m C 2=(375-373.4)×0.5=0.8m C 3=(376-373.4)×0.5=1.3m C 4=(377-373.4)×0.5=1.8m C 5=(378-373.4)×0.5=2.3m C 6=(379-373.4)×0.5=2.8m C 7=(380-373.4)×0.5=3.3m作与路堑坡脚线平行且相距为1c 的平行线交374m 等高线于1点,同理作与路堑坡脚线相距为2c 、3c 、4c 、C 5、C 6、C 7的平行线交相应的等高线于2、3、4、5、6、7点,连接a 、1、2、3、4、5、6、7各点,即为边坡开挖线。
采取乙式开挖,以翼墙端点为起坡点,则起坡点标高为H 起=H 路=374.0m ,由仰坡坡率m=0.5,边坡坡率n=0.5, K=√n 2sin∝sin∝+m 2cos∝cos∝式中n----边坡坡率 M---仰坡坡率∝---圆角部分等份角度的累积度数 由于仰坡和边坡的坡率一样则K=0.5,可计算不同标高位置的坡顶至起坡点的水平投影距离r 。