第2章4 隧道横断面设计
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隧道横断面设计的主要内容隧道的横断面设计是隧道工程中必不可少的一环,其设计涉及到隧道的稳定性、安全性、施工难度、经济性等多方面因素。
隧道横断面的设计需要考虑到交通需求、地质情况、施工条件等多种因素,下面我们就来详细了解一下隧道横断面设计的主要内容。
1.隧道横断面形式设计隧道横断面的形式设计是隧道设计的关键环节之一。
在设计中,需要考虑到隧道的通行能力、安全性、舒适性等因素。
通常情况下,隧道横断面的形式设计有两种:单洞式和双洞式。
单洞式隧道横断面适用于交通量较小的区域,主要用于城市道路和乡村道路的建设。
双洞式隧道横断面适用于交通量较大的区域,主要用于高速公路和铁路等交通工程的建设。
2.隧道横断面的几何尺寸设计隧道横断面的几何尺寸设计是指隧道横断面的宽度、高度、半径等尺寸的设计。
隧道横断面的几何尺寸设计直接影响到隧道的通行能力和安全性。
在设计中,需要考虑到车辆的尺寸、车速等因素,同时还要考虑到隧道内部的照明、通风等设施。
在设计中,需要根据实际情况,合理确定隧道横断面的几何尺寸。
3.隧道横断面的纵向曲率设计隧道横断面的纵向曲率设计是指隧道内部的纵向变化。
在设计中,需要考虑到隧道内部的地质情况、交通需求等因素。
在设计中,需要根据实际情况,合理确定隧道横断面的纵向曲率,以保证隧道内部的安全与稳定。
4.隧道横断面的横向曲率设计隧道横断面的横向曲率设计是指隧道内部的横向变化。
在设计中,需要考虑到隧道内部的地质情况、交通需求等因素。
在设计中,需要根据实际情况,合理确定隧道横断面的横向曲率,以保证隧道内部的安全与稳定。
5.隧道横断面的截面形状设计隧道横断面的截面形状设计是指隧道横断面的形状设计。
在设计中,需要考虑到隧道的通行能力、安全性、舒适性等因素。
通常情况下,隧道横断面的截面形状设计有两种:圆形和方形。
圆形隧道横断面适用于地质条件较好的区域,主要用于城市道路和乡村道路的建设。
方形隧道横断面适用于地质条件较差的区域,主要用于高速公路和铁路等交通工程的建设。
目录第1章设计目的 (1)第2章设计原始资料 (1)第3章隧道洞身设计 (1)3.1隧道横断面设计 (1)3.1.1隧道建筑限界的确定 (1)3.1.2隧道内轮廓线的确定 (2)3.2隧道衬砌设计 (3)3.2.1隧道深浅埋的确定及围岩压力计算 (3)3.2.2隧道衬砌方案的拟定 (4)3.2.3隧道衬砌截面强度验算 (5)3.3隧道洞室防排水设计 (5)3.4隧道开挖及施工方案 (6)3.4.1施工方案: (6)3.4.2施工顺序: (7)第4章隧道洞门设计 (8)4.1洞门的尺寸设计 (8)4.1.1洞门类型的确定 (8)4.1.2 洞门尺寸的确定 (8)4.2洞门检算 (9)4.2.1条带“I”的检算 (9)422条带“U”的检算 (11)423条带“川”的检算 (13)总结 (14)参考文献 (15)隧道工程课程设计第1章设计目的通过课程设计,使学生掌握公路隧道支护结构的基本计算设计方法,熟悉矿山法在公路隧道施工中的工艺,掌握公路隧道施工设计的基本方法,以及掌握隧道暗挖洞门的形式,洞门的结构要求,设计方法和洞门作为重力式挡土墙的各种验算。
第2章设计原始资料原始资料取之于“”。
围岩级别:1级围岩容重:26 KN / m3隧道埋深:18m隧道行车要求:三车道高速公路,时速100km/h隧道衬砌截面强度校核:N=18.588tM=-1.523t m隧道洞门验算:地基土摩擦系数f=0.8 p45地基土容重卢19 KN / m3地基容许承载力-J = 80(kPa第3章隧道洞身设计3.1隧道横断面设计3.1.1隧道建筑限界的确定该隧道横断面设计是针对三车道高速公路I级围岩的隧道。
根据《公路隧道设计规范》选取隧道建筑限界基本值如下:W——行车道宽度,取3.75 X3=11.25C ---- 余宽,本设计设置检修道,故C=0。
R――人行道宽度,R=0。
J――检修道宽度,左侧0.75m,右侧1.00m。
隧道横断面设计的主要内容隧道横断面设计的主要内容隧道是一种长期存在的交通设施,其安全性和舒适性直接影响着人们的生命财产安全和出行体验。
而隧道横断面设计则是隧道工程中至关重要的一环,它不仅关系到车辆行驶的安全和顺畅,还涉及到排水、通风、照明等方面。
本文将从以下几个方面介绍隧道横断面设计的主要内容。
一、基本原则在进行隧道横断面设计时,需要遵循以下基本原则:1.按照规划要求进行设计,保证符合国家标准和技术规范。
2.考虑交通流量、车速等因素,确保车辆能够顺畅通过。
3.注意排水系统的设置,避免水淹。
4.考虑通风系统和照明系统的设置,确保空气流通和照明充足。
5.根据地质条件进行合理选择隧道形式,并考虑地震力等自然因素。
6.根据实际情况进行经济评估,并选择经济合理的设计方案。
二、基本参数在进行隧道横断面设计时,需要确定以下基本参数:1.隧道宽度:隧道宽度应根据车辆流量、车速和车型等因素进行确定。
一般来说,城市内的隧道宽度要比高速公路上的隧道宽度大。
2.净高:净高是指从路面到顶部的距离,也称为洞顶高。
净高应根据车辆类型、行驶方向和地质条件等因素进行确定。
3.路面坡度:路面坡度是指路面横向倾斜的程度。
对于长隧道而言,路面坡度应尽量小,以免对车辆行驶造成影响。
4.侧石块:侧石块是指设置在路肩两侧的石头或混凝土构件。
侧石块的作用是保护路肩,并防止车辆偏离道路。
5.排水系统:排水系统包括排水沟、泵站等设施,其作用是将雨水和地下水排出隧道内部。
6.通风系统:通风系统包括进风口、出风口、风机等设施,其作用是保证空气流通和新鲜空气的供应。
7.照明系统:照明系统包括灯具、电缆等设施,其作用是提供充足的照明,确保车辆行驶的安全。
三、设计要点在进行隧道横断面设计时,需要注意以下要点:1.考虑隧道的使用功能和地理环境,选择合适的隧道形式。
2.根据车辆类型、行驶方向和地质条件等因素确定净高、宽度和路面坡度等基本参数。
3.设置合理的侧石块和路肩,保护车辆和行人。
隧道横断面设计一、铁路隧道横断面设计(一)直线隧道净空隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间,根据隧道建筑限界确定。
隧道建筑限界是为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全,而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。
1.机车车辆限界机车车辆限界指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。
该限界要求所有在线路上行驶的机车车辆停在平坡直线上时,车体所有部分都必须容纳在此限界范围内而不得超越。
“机车车辆限界”能满足各种型号的机车和车辆在横断面尺寸上的最大需要。
2.基本建筑限界基本建筑限界指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线,用以保证机车车辆的安全运行以及建筑物和设备不受损害。
3.隧道建筑限界(1)常速铁路隧道建筑限界。
它是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线,即在“基本建筑限界”的基础上,留出少许空间,用于安装通信信号、照明、电力等设备。
对于速度120 km/h的新建和改建的内燃机车牵引的单线和双线铁路隧道,采用“隧限-1A”和“隧限-1B”,如图2-17所示。
新建和改建的电力机车牵引的单线和双线铁路隧道,采用“隧限-2A”和“隧限-2B”,如图2-18所示。
图2-17 蒸汽及内燃牵引的单线、双线隧道限界(单位:mm)图2-18 电力牵引的单线、双线隧道限界(单位:mm)(2)高速铁路隧道建筑限界。
我国高速铁路隧道建筑限界分为200 km/h客货共线、200 km/h及以上客运专线、200 km/h客货共线双层集装箱运输三种,如图2-19~图2-21所示。
图2-19 200 km/h客货共线电力牵引铁路KH-200桥隧建筑限界(单位:mm)图2-20 200 km/h及以上客运专线铁路建筑接近限界(单位:mm)图2-21 200 km/h客货共线电力牵引铁路双层集装箱运输隧道建筑限界(单位:mm)4.直线隧道净空(1)常速铁路隧道净空。
“直线隧道净空”要比“隧道建筑限界”稍大一些,它除了满足限界要求外,还考虑避让等安全空间、救援通道及技术作业空间,还考虑了在不同的围岩压力作用下,衬砌结构的合理受力形状(拱部采用三心圆,边墙采用直墙式或曲墙式)以及施工方便等因素。
桥梁隧道施工中的横断面设计与施工方法随着城市化进程的加快和交通网络的不断完善,桥梁和隧道的建设变得越来越重要。
在桥梁和隧道的施工过程中,横断面设计和施工方法是至关重要的环节。
本文将探讨桥梁隧道施工中的横断面设计与施工方法,以期为相关领域的从业人员提供一定的参考。
一、设计横断面的目的和原则在桥梁隧道的设计过程中,横断面的设计是十分重要的环节。
设计横断面的主要目的是为了满足工程的使用要求和施工的技术要求。
设计横断面的原则包括:满足使用要求、保证安全可靠、便于施工和维护,以及经济合理等。
设计横断面时还需要考虑交通组织、排水、通风、照明等因素,以保证工程的正常运行和使用。
二、桥梁横断面设计与施工方法桥梁的横断面设计和施工方法是桥梁工程中的重要内容。
在桥梁的设计过程中,需要考虑桥梁的负荷、变形和抗震等因素。
根据实际情况,选择合适的横断面形式,如矩形横断面、T形横断面、Y形横断面等。
在桥梁的施工过程中,需要采取适当的工艺和方法,如预制构件的浇筑、拼装和安装等。
三、隧道横断面设计与施工方法隧道的横断面设计和施工方法也是隧道工程中不可或缺的一环。
在隧道的设计过程中,需要考虑隧道的通行要求、地质条件和光照等因素。
根据实际情况,选择合适的横断面形式,如圆形横断面、矩形横断面、马蹄形横断面等。
在隧道的施工过程中,需要采取适当的工艺和方法,如先进的掘进技术和合理的支护措施。
四、横断面设计中的材料选择在桥梁和隧道的横断面设计中,材料的选择是至关重要的。
对于桥梁来说,需要选择合适的钢材、混凝土等材料,以满足结构的强度和稳定性要求。
对于隧道来说,需要选择合适的岩石、土壤等材料,以满足地质条件的要求。
在材料选择的过程中,还需要考虑材料的耐久性、施工性能和经济性等因素。
五、横断面设计中的施工工艺在桥梁隧道的横断面设计中,施工工艺是十分重要的一环。
不同的施工工艺可以影响工程的质量、进度和安全等方面。
在桥梁的施工过程中,需要采取适当的浇筑、拼装和安装工艺,以确保结构的完整性和稳定性。
公路隧道横断面设计指导书设计步骤及要点(一)、隧道横断面设计1、隧道建筑限界确定根据公路等级进行隧道建筑限界设计,结合隧道设计规范确定各尺寸。
隧道建筑限界根据隧道长度等有四个:、主洞建筑限界、有紧急停车带的建筑限界、行车横洞建筑限界、行人横洞建筑限界。
在绘制建筑限界时各部分尺寸都要标注清楚。
2、隧道衬砌内轮廓线确定根据公路等级进行隧道衬砌内轮廓线设计,结合隧道设计规范确定各尺寸。
隧道衬砌内轮廓线根据隧道长度等有两个:、主洞衬砌内轮廓线、有紧急停车带的衬砌内轮廓线隧道衬砌内轮廓线的确定方法:、按单心圆设计根据确定的建筑限界和隧道设计规范要求富余10cm,确定圆心和半径画出单心圆衬砌内轮廓线。
一般适用地铁、水工隧道或小断面隧道等。
、按三心圆设计三心圆断面受力较好,在设计时常采用,设计时采用工程类比法确定三个圆心及半径画衬砌内轮廓线。
、按五心圆设计五心圆断面受力也较好,但圆弧较多,较复杂。
设计时采用工程类比法确定五个圆心及半径画出衬砌内轮廓线。
3、作图法确定隧道衬砌内轮廓线、圆形断面的作图确定隧道内轮廓线时,以公路建筑限界为基准,并附加上通风所需要的断面。
如果共21页第1页有侧压力则需要设置仰拱,设仰拱时应考虑水压力。
在膨胀性山体和受到大水压时,通常把圆形闭合断面作为基本形状。
圆形断面内轮廓线作图如图1(a),假定公路建筑限界已确定,其控制点为a,b,c,d四个点,分别作,,的垂直平分线,在断面对abacad称轴上得到三个交点O,O,O,取其中最高(至路面)者作为圆心O。
由于施工精1232度上要求a,b,c,d各点至少需要10cm以上的富余量,所以在连线的延长线上取oaaA,0.1m,以为半径划圆即得内轮廓线的基本部分。
oA图1 内轮廓线作图例路面板下剩余的空间,可以用做通风和通路,除了膨胀性岩体及水压很大时需要设置仰拱外,一般可不设置,此时路面板下可用于埋设排水构造物。
排水构造物的敷设深度,除高寒地区设保暖水沟外,一般0.5m是足够的。
横断面设计第二章横断面设计2.1隧道建筑限界的确定2.1.1隧道建筑限界的定义隧道建筑限界是为了保证隧道内各种交通的正常运行于安全,而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间限界。
在设计的时候,应充分研究各种车道与公路之间所处的空间关系,任何部件(包括隧道本身的通风、照明、安全、监控及内部装修等附属设施)均不得侵入隧道限界之内。
隧道建筑限界是决定隧道净空尺寸的依据,对设计、施工、运营来说都很重要,而且隧道是永久性的建筑,一旦建成,就很难改动。
因此,隧道建筑限界的确定,对隧道的设计来说至关重要。
2.1.2隧道建筑限界的共同组成及规范规定[1]公路隧道建筑限界由行车道宽度(w),路缘带(s),侧向宽度(l),人行道(r)或检修道(j)等组成。
当设置人行道时,含余宽(c)。
其中检修道的功能如下:1.便于养护人员、司机处理紧急事故,而不影响交通;2.检修道的路缘石可以制止车辆爬到车道,就是检修人员的安全界限;3.检修道路缘石可以做为驾驶员的高速行驶方向线,比车道边线更能够迎合驾驶员的注意力,有助于行车安全;4.检修道下部空间可以用来安装管线等附属设施。
检修道或人行道的步高按表2-2-1取值:表中2-1步道高度h[1]设计速度(km/h)h(cm)12080~6010060~408040~306030~2540~2025或20注:在设计速度一定的条件下,可按隧道长短等因素取值或或图2-2公路隧道建筑限界示意图[1]其中:h-建筑限界高度;w-行车道高度;ll-左侧向宽度;lr-右侧向宽度;c-余阔;j-检修道;r-人行道宽度;h-检修道或人行道高度;el-建筑限界左顶角宽度,el=ll;er-建筑限界右顶角宽度,当lr≤1m时,er=lr,当lr〈1m时,er=1m在建筑减半界内严禁存有任何部件侵略,隧道建筑限界的基本宽度按下表中2-1值域,并合乎以下规定[1]:1.建筑限界高度,高速公路、一级公路、二级公路取5.0m;三、四级公路取4.5m。