隧道设计说明模板

电缆隧道工程设计说明一、工程概况：本工程为XXXXXXXXXXXX路电缆隧道工程。

隧道采用B=2.0M、H=2.0M的钢筋砼箱涵，总长为989.5米，二、设计依据：1、《XX市阳光房屋征收与补偿服务有限公司》设计委托书（2013.08.21）。

2、XX市规划设计研究院测量队补测地形图（1:500）；3、XX市规划设计研究院勘测队地质勘测资料。

4、《主城区兰花路片区110kV电力线路改线位臵规划图》（2013.07.12）5、《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007；6、《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)；7、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)；8、《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)；9、《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；10、《地下工程防水技术规范》(GB 50108-2008)；11、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)；12、《电力电缆井设计与安装》(07SD101-8)；13、《05系列建筑标准设计图集》(05D4)、(05D10)；14、《室外给水管道附属构筑物》（07MS101-2）；三、设计标准：1、设计荷载:城-B级；2、环境类别：Ⅰ级；3、设计安全等级：二级；4、防水等级:一级；5、抗震设防标准：设防烈度6度，设计基本地震加速度值为0.05g，抗震设防类型为标准设防类；6、设计基准期：50年；7、耐久性设计：按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第1.0.7条执行；四、主要材料：⑴、钢材：钢筋: 直径d≤8mm为HRB335钢，直径d≥10mm为HRB400钢；吊钩、拉环、板材、预埋件采用Q235B钢；焊条: HRB335钢和HRB400级钢采用E50型。

钢材的各种物理力学指标应符合现行有关标准。

⑵、混凝土隧道:C30防水混凝土，抗渗等级P6,水泥宜采用32.5--42.5（R）普通硅酸盐水泥。

6.4隧道工程结构设计隧道是本工程的主要组成部分，根据道路设计推荐方案，XXX1#隧道为分离式隧道和小净距隧道，XXX2#隧道为小净距隧道。

1#隧道位于里程K0+460～K1+380区段（左右线同），全长920m。

隧道设计纵坡为 2.0%，进口高程285.388m，出口高程294.288m，进出口高差8.9m，2#隧道位于里程K2+410～K3+125区段，全长715m。

隧道设计纵坡为2.2%，进口高程301.185m，出口高程316.478m，进出口高差22.23m，左右线隧道轴线线间距为18.5m~26.2m。

6.4.1隧道工程总体设计6.4.1.1设计原则（1）在借鉴国内外类似工程的实践及成功经验的基础上，结合本工程特点，通过认真分析和深入研究，并充分吸取国内外隧道设计和建设的新理念、新材料、新工艺和先进经验及技术。

（2）隧道线型和结构的布臵形式应充分考虑工程的可行性、课实施性和社会经济效益等因素，因地制宜，结合本工程范围内的地形地物和规划，根据总体设计方案，在使用功能条件下，确保结构安全。

（3）总体方案兼顾城市规划、道路功能、用地、地下空间利用、邻近建（构）物保护、降低施工风险，节省投资等问题。

（4）集成防灾救援立体系统，以提高本项目的服务功能，为后期运营提供可靠保障。

（5）充分重视景观设计，力求造型美观，总体上与周围环境协调。

（6）隧道结构使用年限级别为一级。

具有规定的强度、稳定性和耐久性，且符合美观和环保要求。

（7）隧道设计必须符合国家有关的土地管理、环境保护、水土保持等法规的要求，并应注意节约用地，尽量保护原有植被，妥善处理隧道弃渣。

6.4.1.2隧道功能定位通过对片区规划新增联系通道布臵的理解，本次设计的XXX隧道与滨江路南端隧道（片区新增通道一）共同担任重钢片区与南部区域的联系任务。

同时，XXX 隧道还连接内环高速，加强重钢片区与重庆各区域的联系。

从区域地形来看，重钢片区地势较低，与其他区域的联系必须通过隧道来完成，同时，根据区域远期规划，该片区未来属于高端居住区，滨江路南端隧道并不能完全满足片区内居民出行需求，XXX隧道的新建能够有效的分流交通，不仅能减缓高峰时段的交通拥堵，而且该隧道连接内环高速，使得片区南部前往巴南区等区域的距离大为减少。

隧道设计说明隧道⼯程设计说明⼀、设计依据1、《南安（⾦淘）⾄厦门⾼速公路⼯程可⾏性研究报告》(福建省交通规划设计院)。

2、《厦门市城市总体规划修编（2003～2020）》（厦门市规划设计研究院）。

3、《厦门市同安区道路⽹发展规划》(2005—2020年) 厦门市同安区交通局。

4、《厦门市对外⼲线通道规划》（厦门市交通委员会 2002－2020年）。

5、福建省交通厅与福建省发改委共同⽂件：闽交建【2008】136号《关于南安（⾦淘）⾄厦门⾼速公路⼯程初步设计的批复》。

6、厦门⾄安溪城际快速路勘察设计总体组制定的勘察设计指导⼤纲。

7、部颁有关规范、规程及《⼯程建设标准强制性条⽂》（公路⼯程部分）。

⼆、主要技术标准与采⽤的规范、规程1、主要技术标准道路等级：⾼速公路计算⾏车速度：100Km/h隧道建筑限界净宽：2×（0.75+0.5+2×3.75+1.0+1.0）=2×10.75m隧道建筑限界净⾼：5.0m2、采⽤的设计规范《公路⼯程技术标准》（JTG B01-2003）《公路⼯程基本建设项⽬设计⽂件编制办法》（2007年版）《公路⼯程抗震设计规范》（JTJ 004-89）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）《公路隧道施⼯技术规范》（JTJ F60-2009）《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ 026.1-1999）《公路⽔泥混凝⼟路⾯设计规范》（JTG D40-2002）《公路沥青路⾯设计规范》（JTJ D50-2006）《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》（GBJ 108-87）《公路隧道交通⼯程设计规范》（JTG/T D71-2004）三、⼯程概况本项⽬TB4合同段设置1座分离式隧道—⼩溪⼭隧道，隧道⼤致呈南北向穿越⼩溪⼭，设计⾥程桩号：左线ZK11+250～ZK11+743，长493m，右线YK11+245.5～YK11+735.5长490m。

隧道工程课程设计说明书The structural design of the Tunnel作者姓名：专业、班级：道桥班学号：指导教师：设计时间：目录一．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 04.1围岩压力计算 04.2围岩水平压力 (1)4.3深埋隧道荷载计算 (1)五．结构设计计算 (2)5.1计算基本假定 (2)5.2内力计算结果 (3)5.3 V级围岩配筋计算 (3)5.4偏心受压对称配筋 (3)5.5受弯构件配筋 (4)5.6箍筋配筋计算 (4)5.7强度验算 (5)5.8最小配筋率验算： (6)六．辅助施工措施设计 (6)6.1双侧壁导坑施工方法 (6)6.2开挖方法 (6)6.3施工工序 (6)隧道工程课程设计一．课程设计题目某高速铁路隧道V 级围岩段衬砌结构设计设计时速350Km/h;隧道埋深127m;单洞双线二．隧道的建筑限界2.1 隧道的建筑限界根据铁路隧道设计规范TB10003-2005有关条文规定;隧道的建筑限界高度H 取6.55m;行车道宽度取4.252⨯m;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..四．荷载确定4.1围岩压力计算计算围岩竖向均布压力：10.452s q γω-=⨯式中：s ——围岩类别;此处s=5；γ——围岩容重;此处γ=22KN/m3；ω——跨度影响系数毛洞跨度8.5B m =B =8.5m5,0.1B m i >=;此处1(5)10.1(8.55) 1.35i B ω=+-=+⨯-=所以有：40.452 1.359.72h m =⨯⨯= 因是松软围岩;故m H 127m 3.24h 5.2p <== 所以此隧道为深埋隧道..围岩竖向均布压力10.452s q γω-=⨯=0.45×1-52×22×1.35=213.84KN4.2围岩水平压力围岩水平均布压力：()m 106.92)KN/~(64.1550.0~30.0e ==q 取其平均值 m KN q e /54.85=⋅=λ 4.3深埋隧道荷载计算 1作用在支护结构上的垂直压力由于q ph H H <<;为便于计算;假定岩土体中形成的破裂面是一条与水平成β角的斜直线;如图所示..EFGH 岩土体下沉;带动两侧三棱体图中FDB 和ECA 下沉;整个岩土体ABDC 下沉时;又要受到未扰动岩土体的阻力；斜直线AC 或BD 是假定的破裂面;分析时考虑内聚力c;并采用了计算摩擦角c ϕ；另一滑面FH 或EG 则并非破裂面;因此;滑面阻力要小于破裂面的阻力..该滑面的摩擦系数θ为36.5度..查询铁路隧道设计相关规范;取计算摩擦角040c ϕ=..深埋隧道荷载计算简图如上图所示;隧道上覆岩体EFGH 的重力为W ;两侧三棱岩体FDB 或ECA 的重力为1W ;未扰动岩体整个滑动土体的阻力为F;当EFHG 下沉;两侧受到阻力T 或'T ;作用于HG 面上的垂直压力总值Q 浅为：'22sin Q W T W T =-=-浅2-4其中;三棱体自重为：112tan h W hγβ=2-5式中：h 为坑道底部到地面的距离m ；β为破裂面与水平的交角°..由图据正弦定理可得1sin()sin[90()]T W βϕβϕθ-=︒--+2-6由于GC 、HD 与EG 、EF 相比往往较小;而且衬砌与岩土体之间的摩擦角也不同;当中间土块下滑时;由FH 及EG 面传递;考虑压力稍大些对设计的结构也偏于安全;因此;摩阻力不计隧道部分而只计洞顶部分;在计算中用H 代替h ;有：tan tan c βϕ=+2-7tan tan 0.397tan [1tan (tan tan )tan tan ]cc c βϕββϕθϕθλ-=+-+=2-82(1tan )218.80/ttQ H q H KN mB B γλθ==-=浅浅 2-9埋深为127m 时;土压力值为1384.3KN/m2.. 式中： λ——侧压力系数；tB ——坑道宽度m ；c ϕ——围岩的计算摩擦角°；q 浅——作用在支护结构上的均布荷载kN/m2..(2)作用在支护结构两侧的水平侧压力Ⅴ级围岩荷载分布如下图所示..作用在支护结构上的均布荷载五．结构设计计算5.1计算基本假定因隧道是一个狭长的建筑物;纵向很长;横向相对尺寸较小..隧道计算取每延米作为计算模型;此类问题可以看作平面应变问题来近似处理..考虑围岩与结构的共同作用;采用荷载结构模型..隧道计算采用荷载结构模式按有限杆单元;采用MIDAS/GTS 进行计算分析..基本假定：假定所有衬砌均为小变形弹性梁;把衬砌为离散足够多个等厚度梁单元..用布置于各节点上的弹簧单元来模拟围岩与初期支护、衬砌的相互约束；假定弹簧不承受拉力;即不计围岩与衬砌间的粘结力；弹簧受压时的反力即为围岩对衬砌的弹性抗力..假定初期支护与主体结构之间只传递径向压力..考虑到在非均匀分布的径向荷载作用下;衬砌结构一部分将发生向着围岩方向的变形;而地层具有一定的刚度;会对衬砌结构产生被动的弹性抗力;设计计算时采用弹性地基梁单元模拟..5.2内力计算结果计算荷载基本组合：结构自重＋围岩压力;为了计算保证计算的可靠性;采用MIDAS/GTS 进行计算..Midas/GTS 计算结果如下：MIDAS/GTS 计算弯矩图 MIDAS/GTS 计算轴力图 MIDAS 计算内力表5.1由内力图可知;结构所受弯矩为293.843KN m;对应轴力为-1437.516KN.. 5.3 V 级围岩配筋计算整个断面存在正负相反方向的弯矩;又弯矩较大;按偏心受压对称配筋和受弯构件配筋分别进行计算..5.4偏心受压对称配筋根据Midas 计算结果进行结构配筋计算;取弯矩293.843KN m;对应轴力-1437.516KN 为最不利截面控制内力..衬砌混凝土采用C25;钢筋采用HRB335;由混凝土和钢筋等级查表知系数1 1.0α=;0.8β=;界限受压区高度0.55b ξ=..按双面对称配筋进行计算..有效高度：050050450h mm =-= 偏心距：0293.843*10001437.5204.416M e mm N ===附加偏心距：20a e mm=初始偏心距：0224.4i a e e e mm =+= 修正系数：10.50.510100010.51.739 1.01437.516c f A N ζ⨯⨯⨯⨯===≥;取1 1.0ζ=.. 02.015l h=<; 所以取2 1.0ζ= 偏心距增大系数：01.0057224.4225.6790.3135i e h mm η=⨯=≥=;所以可先按大偏心受压情况计算..0143.70.3190.55450b x h ξξ===<=;故假定按照大偏心受压是正确的.. 钢筋截面面积:()10202550.35c s s y s x Ne f bx h A A mm f h a α⎛⎫-- ⎪⎝⎭'===''- 最小配筋截面面积：2min min 00.0021000450900s A bh mm ρ==⨯⨯=;故按最小配筋率配筋;选取320的Ⅱ级钢筋;实际配筋面积为2942s A mm=实际..5.5受弯构件配筋计算配筋过程10.1570.55ξ==<;满足要求故：选用622的Ⅱ级钢筋;实际配筋面积为22281s A mm =实..5.6箍筋配筋计算对于箍筋;0max max0.07186.971,4.2112a R bh Q KN Q ==>;因此只需按照构造配箍;选用12@200纵方向和10@250横断面..5.7强度验算为了保证衬砌结构强度的安全性;需要在算出结构内力之后进行强度验算..目前我国国内公路隧道设计规范规定;隧道衬砌和明洞按破坏阶段验算构件截面强度..即根据混凝土和石砌材料的极限强度;计算出偏心受压构件的极限承载力;与构件实际内力相比较;计算出截面的抗压或抗拉强度安全系数K..检查是否满足规范所要求的数值;即：式中：jxN ——截面的极限承载能力；N ——截面的实际内力轴向力；gfK ——规范所规定的强度安全系数..当h N M e 2.0≤=时;由抗压强度控制;当h N M e 2.0≥=时;截面由抗拉强度控制;即： 其中：ϕ——构件纵向系数;隧道衬砌取1；a R ——混凝土极限抗压强度；l R ——混凝土极限抗拉强度；α——轴力的偏心影响系数;按以下经验公式确定：b ——截面宽度;取1m ； h ——截面厚度；钢筋混凝土结构的强度安全系数在计算永久荷载加基本可变荷载时取2.0受压或2.4受拉..在计算安全系数时;弯矩和轴力只取大小;即全是正值..表5.2 V 级围岩大变形地段安全系数计算表5.8最小配筋率验算： 取50s a mm=;有()()9420.02092%100050050s s A b h a ρ===>⨯-⨯-满足规范要求.六．辅助施工措施设计双侧壁导坑法采用双侧壁导坑法进行开挖;双侧壁导坑法是将隧道断面分成左右两个侧壁导坑和上下台阶四大部分开挖..6.1双侧壁导坑施工方法双侧壁导坑法又称眼睛工法;在软弱围岩中;当隧道跨度更大或因环境要求;对地表沉陷需严格控制时;可考虑采用双侧壁导坑法..现场实测表明;双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为断台阶法的1|2..导坑尺寸拟定的原则同前;但原则不宜超过断面最大宽度的三分之一..左右侧壁导坑应错开开挖;以避免在同一断面上同时开挖而不利于围岩稳定;错开的距离根据后行导坑引起的围岩应力重分布不影响已成导坑的原则确定;亦可工程类比之;一般去7-10m..6.2开挖方法双侧壁导坑法虽然开挖断面分块多一点;对围岩的扰动次数增加;且初期支护全断面闭合的时间延长;但每个分块都是在开挖之后立即闭合对的;所以在施工期间变形几乎不发展..该施工方法安全;但进度慢;成本高..双侧壁导坑预留核心土法施工工序图 6.3施工工序①开挖一侧导坑;及时将初期围护闭合..②相隔一段距离后开挖另一侧导坑;将初期围护闭合..③开挖上部核心土;施做拱部初期支护;拱脚支承在两侧壁导坑的初期支护上.. ④开挖下台阶;施做底部的初期支护;是初期支护全断面闭合.. ⑤拆除导坑临空部分的初期支护..⑥待隧道周边变形基本稳定后;施做二次模注混凝土衬砌..6.4裂缝宽度验算经验算所有的裂缝宽度均满足公路隧道设计规范JTG D70-2004要求..主要参考文献：[1]JTG D70-2004. 公路隧道设计规范.北京: 人民交通出版社; 2004[2]钱东升.公路隧道施工技术. 北京：人民交通出版社;2003[3]黄成光.公路隧道施工. 北京：人民交通出版社;2001[4]朱汉华;尚岳全.公路隧道设计与施工新法. 北京：人民交通出版社;2002[5]朱永权;宋玉香.隧道工程.北京：中国铁道出版社;2007[6]黄成光.隧道工程.北京：人民交通出版社;2008[7]章元爱.TBM隧道围岩稳定和支护结构受力特性研究.北京:铁道科学研究院;2006[8]戴旭光.新奥法在软弱围岩隧道施工中的应用. 浙江水利科技;2008[9]朱汉华 ;杨建辉 ;尚岳全.隧道新奥法原理与发展.隧道建设;2008[10]张洋.隧道工程软弱围岩大变形控制体系研究.成都：西南交通大学;2006。

说明1 设计依据以及总体原则1.1 设计依据和技术标准设计依据: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省环境爱惜文件《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《公路路途设计规范》（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《爆破平安规程》(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《公路桥涵地基和基础设计规范》（JTJ D63—2007）；⒄《公路沥青路面设计规范》TJG D50-2006；⒅《中国地振动参数区划图》(GB 18306—2001)；⒆《公路项目平安性评价指南》 (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别式隧道；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 5m⑹ 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事故时 K=0.009m-1⑻火灾时，隧道内换气风速为 2.5m/s1.2 总体原则遵守现行的有关规范、规程，借鉴、参考国内外类似工程的成功阅历，依据隧道所处的总体线形、地形、地质条件，结合施工、运营、管理等状况，遵循“平安、经济、合理、环保”的原则进行设计。

1、概况米脂一号隧道为双洞分离式，分左线和右线两座隧道。

左线隧道起点桩号ZK91+603，终点桩号ZK93+225，设计长1622m，按长度划分为长隧道；右线隧道起点桩号YK91+613，终点桩号YK93+270，设计长1657m，按长度划分为长隧道。

隧道最大埋深约122m。

地貌属黄土梁峁沟壑区，地势总体南低北高，垂直隧道轴向两侧低，中部高且起伏较大。

隧址区高程889～1016m，相对高差约127m，隧道进口处左线边坡坡度约19 o，右线边坡坡度约77 o，出口处左线边坡坡度约17 o，右线边坡坡度约40 o。

2、工程地质条件1）地层岩性4-13粉土（Q42al+pl）：浅黄色,土质均匀,手捻稍有砂感,岩芯呈散体状,中密，稍湿。

层厚约1.5m。

4-13粉土（Q42pl）：褐黄色,土质均匀,手捻稍有砂感,岩芯呈散体状,中密，稍湿。

层厚约1.2m。

5-13粉土（Q41al+pl）：褐黄色,土质不匀,手捻稍有砂感,岩芯呈散体状,中密，稍湿。

层厚约1.4m。

6-13黄土（Q3eol）：褐黄色,土质均匀,结构松散，手捻稍有砂感,具大孔隙，针孔、虫孔发育。

岩芯呈散体状,硬塑，稍湿。

层厚约2.0～7.0m。

8-13黄土（Q2eol）：黄褐色,土质均匀,结构致密，手捻稍有砂感,见少量钙质结核。

岩芯呈散体状～柱状,硬塑，稍湿。

层厚约36.5～92.6m。

为隧道洞室进口段主要围岩。

14-22强风化砂岩（T3h）：浅黄色,细粒结构,层状构造,矿物成分主要以长石、石英为主,节理、裂隙很发育，岩芯呈碎片及碎块状,锤击声闷,易碎，层厚5.5～8.0m，为隧道洞室主要围岩。

14-23弱风化砂岩（T3h）：灰绿色,细粒结构,层状构造,局部夹薄层泥岩，矿物成分主要以长石、石英为主,节理、裂隙发育，岩芯呈短柱状～柱状,锤击声脆，未揭穿。

为隧道洞室主要围岩。

2）地质构造隧址区整体上位于鄂尔多斯断块伊陕斜坡区，中、新生代以来，地壳一直处于相对稳定和振荡性升降的状态，区内褶皱、断层不发育，地震活动轻微，地壳属于相对稳定的构造区。

毕业设计——青龙山隧道设计计算说明书目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (3)1.1选题的背景目的及意义 (3)1.2国内外研究状况 (4)1.3设计依据 (5)1.3.1 设计标准 (5)1.3.2 技术标准 (5)1.4建筑材料选用 (5)1.5拟解决的主要问题 (6)1.6本章小结 (6)第2章青龙山隧道总体设计 (7)2.1青龙山隧道工程地质资料 (7)2.1.1 地形地貌 (7)2.1.2 区域稳定性 (7)2.1.3 地层岩性 (7)2.1.4 地质构造 (7)2.1.5 水文地质 (7)2.2围岩等级的确定 (8)2.4青龙山隧道选址 (8)2.4.1 隧道选址原则 (8)2.4.2 青龙山隧道选址 (6)2.5隧道洞口选择及线型设计 (9)2.5.1 洞口选择和线型设计的原则 (9)2.5.2 洞口位置的选择 (9)2.6隧道纵断面设计 (7)2.7隧道横断面设计 (10)2.7.1 建筑限界 (10)2.8本章小结 (15)第3章洞门设计 (16)3.1洞口段地质评价 (16)3.1.1 上行出口端 (16)3.1.2 下行入口段 (16)3.2洞门设计 (16)3.2.1 洞门类型选择 (16)3.2.2 洞门设计 (17)3.2.3 洞门建筑材料 (17)3.3洞门强度及稳定性验算 (18)3.3.1 洞门结构计算 (18)3.3.2 抗滑动稳定性验算 (20)3.3.3 抗倾覆稳定性验算 (20)3.3.4 基底合力偏心距验算 (21)3.3.5 基底压应力验算 (21)3.3.6 墙身截面强度验算 (21)3.4本章小结 (22)第4章明洞设计 (23)4.1明洞长度确定 (23)4.2明洞设置 (23)4.2.1 明洞基本参数设置及配筋 (23)4.2.2 衬砌内力计算 (20)4.2.3 衬砌截面强度检算 (35)4.2.4 明洞衬砌内力图 (41)4.3本章小结 (41)第5章衬砌设计 (42)5.1概述 (42)5.2荷载计算 (43)5.2.1 计算断面参数选择 (43)5.2.2 浅、深埋的判断 (44)5.2.3围压的确定 (59)5.3.1 计算方法 (61)5.3.2 计算图示 (62)5.3.3衬砌几何要素 (63)5.3.4主、被动荷载作用下的衬砌压力的计算 (93)5.3.5最大抗力值的计算 (96)5.3.6衬砌总内力计算(不同围压级别) (104)5.4衬砌验算 (70)5.4.1 超浅埋断面衬砌验算 (70)5.4.2 浅埋断面衬砌验算 (116)5.4.3 深埋断面衬砌验算 (80)5.6隧道衬砌内力图 (126)5.6．1 浅埋、超浅埋界限截面内力图（超浅埋） (126)5.6．2 深埋、浅埋界限截面内力图（浅埋） (127)5.6．3 浅埋、超浅埋界限截面内力图（深埋） (127)5.5本章小结 (128)第6章通风照明设计 (129)6.1通风设计 (129)6.2照明设计 (130)6.2.1 洞外接近段照明 (130)6.2.2 洞内照明 (131)6.2.6 照明计算 (90)6.3本章小结 (139)第7章隧道防排水设计 (139)7.1防水设计 (139)7.1.1 防排水标准 (139)7.1.2 防水措施 (140)7.1.3 复合式衬砌防水系统 (140)7.1.4 二次衬砌防水系统 (140)7.2隧道洞内排水 (141)7.2.1 围岩疏导排水 (141)7.2.2 路侧边沟排水 (141)7.3洞口与明洞防排水 (143)7.3.1 洞口防排水 (143)7.3.2 明洞防排水 (144)7.4本章小结 (144)第8章施工工艺 (100)8.1施工方法 (100)8.2辅助施工 (100)8.3施工注意事项 (100)本章小结 (101)结论 (102)参考文献 (103)致谢 (150)摘要本设计为五海公路青龙山隧道隧道设计。

青藏铁路昆仑山隧道设计说明青藏铁路昆仑山隧道海拔4600～ 4700m，处于高原腹地，具有独特的冰缘干寒气候特征，且随海拔增高而有明显的气候垂直分布带性。

根据西大滩临时观测资料(1978年初测资料)，昆仑山隧道所在地区年平均气温-3.6℃，极端最高气温23.7℃，极端最低气温-27.7℃，年平均降水量220.9mm，年平均蒸发量1469.8mm，相对湿度平均为44.8％。

1 地貌地质概况及多年冻土分布特征本区属昆仑山北麓中、高山区，山岭高耸，山坡陡峻，坡面破碎，多有坡积碎石分布。

区内发育一峡谷一乱石沟(又名惊仙谷)，昆仑河顺沟流淌。

青藏公路沿昆仑河修建。

昆仑山隧道位于乱石沟西侧高山中，隧道顶部山体分布2条冲沟，隧道进口处为一山梁，地表植被较发育，覆盖率40％。

隧道出口处山坡陡峻，分布坡积碎石土，局部基岩出露，坡面无植被，隧道出口下方紧靠青藏公路。

山体为三叠系板岩夹片岩，山坡为坡积角砾土、碎石土，洪积碎石土。

坡积角砾土厚2～3m，分布于隧道进口，灰黄色，角砾成分以板岩为主，片岩次之。

坡积碎石土厚2—20m，分布于山体表层及隧道出口，灰黑色，碎石成分以板岩为主。

洪积碎石土厚4—8 m，分布于山坡冲沟中，灰色，碎石成分以板岩为主，片岩次之。

昆仑山隧道洞身通过板岩夹片岩，以板岩为主，局部夹片岩，浅灰色，灰黑色，变晶结构。

板岩为板状构造，岩体致密，坚硬。

片岩为片状构造，岩体多柔软，破碎。

岩体板理、片理发育，节理、裂隙发育。

强风化层厚1.7～4m，板岩呈碎块状，片岩为碎片状，局部为粉土状，含较多裂隙冰。

洞身主要围岩级别为Ⅳ～V级。

昆仑山隧道属于多年冻土区，隧道进口山坡为阴坡，冻土上限较浅，一般为2.7m，除隧道进口处分布1.8m左右厚的饱冰冻土外，其余为少冰、多冰冻土。

出口山坡为阳坡，冻土上限较深，一般为2.1～3m，为少冰、多冰冻土。

根据隧道物探断面反映，地层含冰量随深度逐渐降低。

在36m以上岩层中局部分布薄层裂隙冰。

1初始条件某一级公路隧道通过IV 类围岩(即III 级围岩)，埋深H=20m ，隧道围岩天然容重γ=25 KN/m3，计算摩擦角ф=50o, 变形模量E=10GPa ，采用矿山法施工。

；衬砌材料采用C25喷射混凝土，材料容重322/h KN m γ=，变形模量25h E GPa =。

2隧道洞身设计2.1隧道建筑界限及内轮廓图的确定该隧道横断面是根据两车道一级公路III 级围岩来设计的，根据《公路隧道设计规范》确定隧道的建筑限界如下： W —行车道宽度；取3.75×2mC —余宽；因设置检修道，故余宽取为0m J —检修道宽度；双侧设置，取为1.0×2m H —建筑限界高度；取为5.0mL L —左侧向宽度；取为1.0m R L —右侧向宽度；取为1.0m L E —建筑限界左顶角宽度；取1.0m R E —建筑限界右顶角宽度；取1.0mh —检修道高度；取为0.25m隧道净宽为1.0+1.0+7.50+1.0+1.0=11.5m设计行车速度为80km/h,建筑限界左右顶角高度均取1m ；隧道轮廓线如下图：图1 隧道内轮廓限界图（单位cm ）根据规范要求，隧道衬砌结构厚度为45cm （一次衬砌为10cm 和二次衬砌35cm ）通过作图得到隧道的尺寸如下：图2 隧道内轮廓图得到如下尺寸:123R 7.00m R 5.98m R 10.6m ===，，3隧道衬砌结构设计3.1支护方法及衬砌材料 根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），本设计为一级公路，采用复合式衬砌，复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。

复合式衬砌应符合下列规定：1初期支护宜采用锚喷支护，即由喷射混凝土，锚杆，钢筋网和钢筋支架等支护形式单独或组合使用，锚杆宜采用全长粘结锚杆。

2二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连结圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。