隧道工程本科毕业设计共60页文档

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊静宁隧道综合设计专业：姓名：指导老师：摘要：随着科技的不断进步，现代隧道无论是从结构计算，还是从施工方法都较以前有了较大的飞跃，本设计课题为公路隧道，注重的是结构计算，重点研究新奥法施工。

本设计按照“新奥法”施工的要求，根据设计任务书的要求和参考公路隧道设计规范及其他各规范，对某山岭高速公路上的静宁隧道进行了综合设计。

主要内容包括：工程地质的概况理解，并根据地质条件、水文条件等多方面的因素进行洞门设计、隧道横纵断面设计、隧道衬砌结构设计、路基路面防排水及管线沟槽设计以及施工组织设计，并进行了初期支护结构计算与隧道二次衬砌的结构计算，同时还完成了隧道通风、照明的计算及设计。

最终达到内实外美、合理节约的原则完成本次静宁隧道的设计任务。

关键词：公路隧道, 新奥法, 防排水, 初期支护,衬砌结构, 通风照明, 监控量测, 结构计算ABSTRACTAs science and technology progresses,the modern tunnel either from the structure calculation ,or from the construction methods have a greater than before,the design for tunnel project, focusing on the structure calculation , focus on New Austrian Tunneling Method.According to the construction requirements of NATM ,according to the design requirement of the mission statement,Reference highway code for design of road tunnel and other desig n and construction specifications，the comprehensive design is made for JingNing Tunnel which is included in a highway of the mountainous area .This design paper includes the following several aspects : an overview of engineer geology to undeersrtand,according to geological conditions、according to geological conditions, hydrological conditions,and many other factors、portal design、tunnel cross-longthudinal┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊design、structural design of tunnel lining、PavementDrainage and pipeline design and construction design and construction deshign groove and initial support for the tunnel structure calculation with the calculation of the secondary structure of the lining, the paper and also completed the calculation and design of ventilation and lighting system.Ultimately the reality outside the united states、a reasonable principle of saving to complete the JingNing tunnel design of this task .Key Words:Highway Tunnel , NATM , Water proof and drainage system , Lining structure , Ventilation and lighting ，Monitoring survey , Structural calculation;┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录绪论 (1)第一章设计背景资料 (2)1.1采用的技术标准及设计标准规范 (2)1.1.1 主要技术标准 (2)1.1.2 主要设计标准规范 (2)1.2工程概况 (2)1.3工程地质概况 (2)第二章总体设计 (4)2.1选址考虑 (4)2.2洞口选址及线型考虑 (4)2.3纵断面设计 (5)2.4横断面设计 (5)2.4.1 建筑限界 (5)2.4.2 紧急停车带及横向通道 (5)2.4.3 内轮廓设计 (6)第三章洞口设计 (7)3.1洞口段地质评价 (7)3.2洞口设计 (7)3.2.1 洞门类型选择 (7)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3.2.2 洞口设计 (7)第四章支护及衬砌设计计算 .................................... 错误！未定义书签。

目录1隧道根本情况说明................................................................................. . (1)设计标准标准................................................................................. .. (1)技术标准................................................................................ .. (1)工程概论................................................................................ .. (1)隧道概述............................................................................... . (1)工程地质条件............................................................................... .. (1)区构造............................................................................... .. (2)水文地质条件域地质............................................................................... .. (3)2初步预设计.................................................................................. (3)围岩分类................................................................................ .. (3)隧道洞口位置及形式................................................................................ (4)洞门位置........................................................................... (4)洞门形式...............................................................................5............................洞门确定........................................................................... (5)隧道横断面设计................................................................................ .. (6)隧道净空与限界........................................................................... (6)隧道衬砌内轮廓线......................................................................... (7)3隧道洞门设计及强度、稳定性验算 (9)洞门设计................................................................................ .. (9)洞门强度及稳定性验算............................................................................... (9)翼墙......................................................................... (10)主墙与翼墙共同作用的B局部................................................. (12)主墙B局部......................................................................... (12)主墙C局部......................................................................... (13)出口段洞门设计............................................................................... . (13)4衬砌内力及配筋计算............................................................................... (14)Ⅴ级围岩衬砌设计............................................................................... (14)衬砌内力计算......................................................................... (15)配筋计算......................................................................... (33)衬砌平安性评价......................................................................... (36)Ⅳ级围岩段衬砌设计〔直墙拱形〕 (37)支护参数......................................................................... (37)衬砌内力计算......................................................................... (37)Ⅱ、Ⅲ级围岩段衬砌设计............................................................................... (46)支护参数......................................................................... (46)配筋计算......................................................................... (46)5辅助工程设计................................................................................ .. (47)偏压处理方法............................................................................... .. (47)6施工组织设计................................................................................ .. (50)概述......................................................................... (50)隧道工程概述......................................................................... (50)资料依据......................................................................... (51)施工准备工作......................................................................... (51)施工方法............................................................................... . (51)施工方法选择的原那么........................................................................ (51)开挖方法......................................................................... (52)普通水泥砂浆锚杆与喷射混凝土施工 (56)普通混凝土砂浆锚杆施工........................................................................ (56)喷射混凝土施工......................................................................... (58)爆破设计............................................................................... . (59)炸药品种选择............................................................................... (59)掘进进尺L.......................................................................... (59)炮眼布置......................................................................... (60)装药结构......................................................................... (60)出渣运输............................................................................... . (63)装渣方式......................................................................... (63)装渣机械......................................................................... (63)运输.......................................................................... (63)监控量测............................................................................... . (64)地表监测......................................................................... (68)洞内监测......................................................................... (68)监控量测成果分析......................................................................... (68)洞内监测......................................................................... (71)洞内仪器施工方法及说明........................................................................ (71)照明设计............................................................................... . (73)74通风设计....................................................................................................................平安管理............................................................................... (75)总结..................................................................................... . (78)致谢..................................................................................... . (79)参考文献........................................................................ (80)附录................................................................................... .. (81)附录A施工图................................................................................... (85)附录B数值计算.................................................................................. (81)隧道根本情况说明设计标准标准1〕?公路隧道设计标准?〔JTGD70-2004〕。

3 洞口与洞门3.1 洞口工程理想的洞口位置应选在地质条件好，地势开阔，施工方便，技术、经济合理之处。

选择隧道洞口位置时一般应注意以下几个原则：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；洞口应避开不良地质地段，如断层、滑坡、岩堆、岩溶、流沙、泥石流、多年冻土等，以及避开地表水汇集处；不破坏或少破坏地表坡面；减少洞口路堑段长度，延长隧道提前进洞；洞口线路宜与等高线正交；当线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度，以防洪水灌入隧道；为了确保洞口的稳定和安全，边坡及仰坡均不宜开挖过高；当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时，可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞，排泄水流；当洞口地势开阔，有利于施工场地布置时，可利用弃渣有计划、有目的地改造洞口场地，以便布置运输便道，材料堆放场，生产设施及生活用房等。

合理地选择洞口位置，是保护环境和保证顺利施工、安全营运及节省工程造价的重要条件，隧道洞口位置的选择，应根据地形地质条件，考虑边坡、仰坡的稳定，结合洞外有关工程及施工难易程度，本着“早进晚出”的指导思想，全面综合地分析确定。

该隧道洞口位置受地形或气象的影响，隧道轴线基本近似与坡面正交，施工前采取清刷、支挡等措施消除洞口山坡局部土石失稳及危石存在的隐患，保证了施工安全。

由于成洞面处边坡及仰坡高度接近15m，洞口段设了一段明洞，保证了边仰坡的稳定，降低了坡面高度和施工难度，对洞口自然景观也有一定的美化作用，减少土方开刷量和堆渣场的用地，保护环境。

通过设置管棚超前支护和型钢支架强行掘进，待进入稳定土层后，改用锚喷支护，形成隧道挖掘后的承力体系，保证开挖隧道的安全。

在进行洞口段的施工前，应先做好山坡上截水沟，明洞段的边坡防护工程及仰坡防护工程应边开挖边喷锚。

3.2 洞门工程隧道洞门形式的选择与隧道大跨度地形、地质条件以及隧道照明需要有关。

洞门是隧道的咽喉，也是外露部分，要适当进行洞门和洞口环境的美化和协调。

1工程概况1.1 隧道概况该隧道位于福建省某市某镇某山，进口纵坡1%，出口纵坡为-0.5%，进口高程9.44m，出口高程6.62m，进出口桩号分别为K2+884、K3+883，长999m，属于中隧道。

根据某市某县至某县公路初步设计审查意见及业主的批复意见，某山隧道采用初步设计优化方案，隧道设计要求为任务书规定的隧道，其建筑限界及通风照明设计与设计车速一致。

本设计要求在隧道内壁不用瓷砖的范围喷刷防火涂料，其耐火要求不小于4小时，并对隧道进行内装饰设计。

1.2 隧道区地形地貌本隧道所处的某山最高海拔224.4m，属沿海低丘地貌(山岭重丘区)，山顶较浑圆。

隧道轴线穿越地带最高为194m，坡度15～20°，进口处坡度约为15～20°，相对较平缓。

第四系覆土较薄，植被较发育。

1.3隧道区工程地质与水文地质条件本区第四系覆土不发育，多呈零星分布，厚度小，主要地层为下白垩统石帽山群上、下段，岩性主要为安山岩、玻屑凝灰岩、凝灰岩等。

除弱风化岩石及沉凝灰岩属软质岩外，其他微风化岩石主要属硬质岩，基岩垂直风化带发育，全风化层较薄，强风化和弱风化层相对较厚，岩石较破碎。

受地域地质构造影响，本地质构造主要表现为节理裂隙密集带，主要分布5条，对隧道有影响的主要有2条（L1和L5）。

围岩级别以Ⅱ～Ⅳ级为主。

隧道附近无大地表水，零星分布季节性水沟，流量小，地下水主要受大气降水补给，径流区短，部分以泉水形式排泄于水沟，部分径流排泄于大海，泉流量小，为0.01～0.21 L/S，地下水主要为风化裂隙水和基岩裂隙水，补给源有限，岩石含水性富水性较弱，水量贫乏。

1.4地震根据国家地震烈度区划图(1990)福建省区划一览表,并对隧道工程场地地震基本烈度复核，本隧道场址区基本烈度为Ⅵ度。

1.5技术经济条件⑪建筑材料：水泥：保证供应；砂石：保证供应；钢材：保证供应；木材：可适当供应，数量有限。

⑫工程用水：工地附近有水源，能保证施工需要，水质对混凝土无侵蚀性。

第一章隧道工程概况1.1 工程简介本隧道位于建阳市将口镇将口村至将口芹口村，设计长度为左洞1167米，为中长隧道，左洞桩号ZK23+046~ZK24+213，最大埋深148米，其中桩号ZK23+046~ZK23+561为A1标段。

右洞桩号YK23+026~YK24+217，最大埋深140米，其中YK23+026~YK23+570为A1标段。

进出口采用端墙式门洞，隧道单幅宽度10.25米，隧道段基石为变粒岩、石英片岩。

1.2 工程地质、水文、气象1.2.1 地形地貌本隧道场址区洞身段属剥蚀丘陵地貌，进、出口处属山间冲洪积洼地与剥蚀丘陵交汇处，进、出口两侧分布有窄长冲洪积洼地，总体地形起伏大，进洞口自然山坡度约15度~30度，出洞口自然山坡坡度约20度~35度，自然山坡较稳定，洞身最高点海波348.1米，沟堑较发育。

洞身段地表植被发育；进口处植被较稀疏，主要为园林，种植桂花等；出口处植被发育较稀疏，主要为农田，种植水稻，局部农田荒废。

1.2.2 地质构造隧道洞身段表层为少量的坡积层（Qdi），下伏基岩为上元古界麻源群变粒岩（PT3MY),局部地段见有少量混合花岗岩，进洞口路面标高位于冲洪积层内，下伏基岩为上元古界麻源群变粒岩（PT3MY),出洞口路面标高高于冲洪积层，出洞口段表层为少量的坡积层（QDI),下伏基岩为上元古界麻源群变粒岩（PT3MY),岩层产状较不稳定。

1.2.3水文地质本隧道属于崇阳溪水系，场区附近地表发育一般，进口两侧沟谷各发育1条小溪沟，勘察期间水面宽度约0.2米，深约0.1~0.2米，流量约530吨/天，主要接受地下水或雨季雨水的补给，常年性流水水源，旱季时水量较少，隧址区未发现明显的泉点，民井分布。

①风化带孔隙裂隙水：赋存于第四系残坡积层底部及基岩风化带，为潜水，富水性不均、富水性弱。

主要接受大气降水及地下水侧向补给，受季节影响变化大。

向下游地下水排泄②基岩裂隙水：福存于隧道区内的基岩裂隙中，富水性、导水性较差，且不均匀，主要接受大气降水及地下水侧向补给，向下游地下水排泄。

隧道工程毕业设计(地铁)本文将介绍一份隧道工程毕业设计，其主题是地铁。

该毕业设计旨在解决在城市交通网络中地铁所面临的问题，并提出一套有针对性的设计解决方案。

设计背景在如今城市化进程加速、人口日渐增长的社会环境下，城市交通愈发受到人们的关注和重视。

城市交通系统的完善与发展是加速城市化和城市现代化进程的重要举措之一。

然而，地铁的建设涉及技术、资金、环保等问题，其前景不仅仅受到经济和政治尤其是政治因素的影响，还有其他更加重要的因素，例如地铁站的选址、车站设计等问题。

设计目的本毕业设计旨在解决城市地铁建设中的一些问题，并为地铁线路和车站提供有针对性的解决方案。

具体而言，本毕业设计的目的包括：1. 分析城市地铁建设中常见的问题，例如选址、车站设计等方面的问题;2. 提出一套系统化、有针对性的解决方案，帮助城市地铁建设更加顺畅和高效;3. 尝试着从环保和节能的角度思考地铁建设。

设计内容本毕业设计包含以下四个部分：1. 研究背景与意义：通过对城市地铁建设的背景、意义和目的进行深入剖析，展示地铁建设对城市发展的重要作用;2. 基础理论研究：对选址、车站设计方面的基础理论进行研究，为后续的解决方案提供基础分析;3. 设计解决方案：通过分析基础理论，并探讨实际案例，展示解决方案的地址、车站设计、环保等方面的优势;4. 结论：总结本毕业设计，通过对前文研究和分析的综合总结，展示本毕业设计的应用前景和意义。

设计步骤1. 研究背景与意义：首先，通过大量的文献查阅和实地走访等方式，对城市地铁建设的背景、意义和目的进行剖析。

具体而言，应该关注地铁建设背后的比较深层次的经济、政治、文化等因素，以及地铁建设目的是为了缓解城市交通拥堵的现象等。

2. 基础理论研究：对于对选址、车站设计等方面的基础理论的研究可以采用历史资料、文献查找、采访等多种方法。

具体而言，应该收集大量的案例，了解不同地铁线路的选址和设计优劣，通过对优质案例的深入分析，为后续设计解决方案打下基础。

隧道工程毕业设计隧道工程毕业设计隧道工程是土木工程领域中的重要分支，它涉及到地下空间的开发和利用。

随着城市化进程的加快和交通运输需求的增长，隧道工程在现代社会中扮演着至关重要的角色。

作为一名隧道工程专业的毕业生，我的毕业设计将聚焦于隧道工程的设计和施工。

一、隧道工程的背景与意义隧道工程起源于古代，但在现代社会中，它的意义更为重要。

隧道工程不仅可以缓解城市交通压力，还能够改善人们的出行体验。

此外，隧道工程还可以用于水利工程、地下交通枢纽和地下城市等领域的建设。

因此，隧道工程的设计与施工对于城市发展和社会进步具有重要的意义。

二、隧道工程设计的要点1. 地质勘察与地质条件评价：在进行隧道工程设计之前，地质勘察是必不可少的。

通过对地质情况的详细了解，可以为隧道工程的设计提供重要的参考依据。

地质条件评价则是根据地质勘察结果，对地质条件进行评估，以确定隧道工程的设计方案。

2. 隧道工程的布置与线路选择：隧道工程的布置与线路选择是隧道工程设计的重要环节。

在进行布置与线路选择时，需要考虑到地质条件、交通需求、环境保护等因素，以确保隧道工程的安全性和可行性。

3. 隧道工程的结构设计：隧道工程的结构设计是确保隧道工程安全运行的关键。

在进行结构设计时，需要考虑到隧道的净高、净宽、强度等参数，并结合地质条件和交通需求，制定合理的设计方案。

4. 隧道工程的排水设计：隧道工程的排水设计是确保隧道内部干燥和安全的关键。

在进行排水设计时，需要考虑到地下水位、地质条件、降雨情况等因素，以制定合理的排水方案。

5. 隧道工程的通风设计：隧道工程的通风设计是确保隧道内空气质量和人员安全的关键。

在进行通风设计时，需要考虑到隧道的长度、交通流量、污染物排放等因素，以制定合理的通风方案。

三、隧道工程施工的挑战与解决方案1. 地下空间的复杂性：隧道工程施工需要面对地下空间的复杂性，包括地质条件的不确定性、地下水的渗漏等问题。

为了解决这些问题，可以采用先进的地质勘察技术和地下水控制技术，以确保施工的顺利进行。

2014 级本科课程设计隧道工程（高速铁路）姓名：李艳学号：20140460111班级：1 班指导老师：郭成超目录1绪论 (4)1.1隧道简介 (4)1.1.1隧道及其分类 (4)1.1.2隧道的作用及其优点 (4)1.1.3隧道工程及其发展 (4)1.1.4新奥法施工 (5)1.2目的和意义 (5)2设计资料 (6)2.1工程概况 (6)2.2工程地质条件 (6)2.2.1地层特性 (6)2.2.2地质构造 (6)2.2.3岩石分级指标 (7)2.3气象及水文地质条件 (8)2.4抗震设计参数及地震效应 (8)2.5区域稳定性评价 (8)2.6不良地质现象 (8)2.7设计标准 (9)2.8计算断面资料 (9)3初步设计 (10)3.1围岩分类 (10)3.2隧道平面设计要点 (10)3.3隧道纵断面设计要点 (10)3.3.1坡道形式 (10)3.3.2坡度大小 (11)3.3.3坡段长度 (12)3.3.4坡段连接 (13)3.4横断面设计要点 (13)3.4.1 净空 (13)3.4.2曲线隧道净空加宽 (13)3.4.3横断面构造 (13)3.5隧道衬砌标准内轮廓设计 (14)4洞门设计 (15)4.1洞门设计要求 (15)4.2洞门类型的确定 (15)5防排水和通风设计 (16)5.1防排水 (16)5.2运营通风 (16)6隧道衬砌设计 (17)6.1围岩压力计算（曲墙式） (17)6.1.1隧道的宽度B与高度Ht的确定 (18)6.1.2判断隧道深、浅埋 (18)6.1.3浅埋隧道围岩压力的确定 (19)6.2衬砌结构计算 (20)6.2.1基本设计参数 (20)6.2.2衬砌几何尺寸 (20)6.2.3半拱轴线长度 (21)6.2.4各分块接缝（截面）中心几何要素 (21)6.3计算位移 (22)6.3.1单位位移 (22)6.3.2载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移 (23)6.3.3载位移—单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移 (26)6.3.4墙底位移 (28)6.4解力法方程 (28)6.5计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力 (29)6.6最大抗力值的求解 (30)6.7计算衬砌总内力 (31)6.8衬砌截面强度验算 (32)7隧道施工设计 (34)7.1主题动身施工 (34)7.2洞口施工方法 (35)7.3辅助施工设计 (35)7.3.1超前锚杆 (35)7.3.2超前注浆小导管 (36)1 绪论1.1 隧道简介1.1.1隧道及其分类隧道通常指作用地下通道的工程建筑物。

山东科技大学本科毕业设计（论文）题目青岛地铁3号线汇泉广场站3号出入口结构设计学院名称土木工程与建筑学院专业班级城市地下空间工程1摘要城市地下轨道交通已成为城市交通的重要模式，城市地铁在城市交通运输中也起到了越来越重要的作用.自1863年伦敦建成世界上第一条地下铁道,迄今地铁建设已积累了130余年的经验与理论成果，在地铁隧道设计与施工方面的技术水平越来越成熟。

我国地铁建设事业起步较晚。

改革开放以来,随着国民经济的不断发展,我国的城市化进程也在逐步加快。

经济的发展,人们生活水平的提高,城市规模的扩大,城市人口的急剧增加，城市交通面临着严峻的局势,就在这时，地铁建设才越来越多的进入到人们的视野里。

本设计为青岛市地铁3号线汇泉广场站3号出入口结构设计，运用荷载—结构法进行隧道衬砌结构力学计算，利用规范规定、工程类比、理论推导等多种方法结合进行结构设计，如对于隧道断面形状尺寸的设计采用工程类比法借鉴青岛市其他地铁隧道工程经验,利用规范规定方法进行材料系数选取、隧道深浅埋判断荷载计算、衬砌结构配筋等，利用理论推导及数值近似方法进行隧道衬砌内力、弹性抗力计算。

关键词：隧道出入口结构结构-荷载法新奥法初期支护2AbstractUrban underground rail transportation has become the important mode of urban transportation， and urban subway plays an increasingly importantrole in urban transportation。

Since 1863 London built the world’s first underground railway, subway construction has accumulated more than 130 years of experience and theoretical results so far, the design ofand construction of metro tunnel technology became more and more mature. China's subway construction began late。

xxxx施工组织设计一编制依据及原则1.1 编制依据①新建铁路贵阳至广州线初步设计招标用图；施工招标文件、设计文件及图纸、答疑书等。

②现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及环境等调查资料。

③现行的国家有关方针政策及国家和铁道部有关标准、规范、验标及施工指南等。

④国家、铁道部和地方政府的有关政策法规和条例规定；⑤国家、铁道部颁布的现行相关设计规范，施工技术规范，各种试验(检验) 检测标准(规程)；⑥《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》；⑦《铁路工程施工安全技术规程》；⑧现行铁路施工、材料、机具设备定⑨我单位所拥有的技术力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多年积累的类似工程施工经验。

1.2 编制原则本施组的编制将以满足招标文件的各项要求为目标，在仔细研究、深刻理解xxxx 的设计意图和项目本身所特有的工程特点、重点和难点的基础上，遵循下列原则进行xxxx实施性施工组织设计的编制：1.2.1 质量保证原则执行ISO9001标准，进行施工全过程的质量控制和管理。

建立健全质量管理机构和管理体制，建立“横向到边，纵向到底，控制有序”的质量保证体系，明确工程质量方针、目标，结合本工程的特征与实际情况采取切实可行、行之有效的工程质量保证措施，精心组织、精心施工，确保工程质量达到部优、力争国优。

1.2.2 工期保障原则根据业主对本工程的工期要求，运用网络计划技术，采取动态管理，科学组织施工，合理配置资源，实现均衡生产，使各项分部工程施工衔接有序，使本项目的资源利用充分，以确保总体施工计划和各阶段施工计划的实现，从而确保总工期目标的实现。

1.2.3 技术可靠性原则根据客运专线隧道工程的特点，吸收国内、外同类工程施工和管理的成熟技术，结合以往施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工，确保工程安全优质快速地建成。

1.2.4 经济合理性原则针对本工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则，采用国内外先进装备，合理配备资源，制定适合本项目工程的施工方案，施工过程实施动态管理，从而使工程施工达到既经济又优质的目标。

石家庄铁道大学毕业设计风化蚀变围岩隧道设计与施工Design and Construction of Tunnel in Weathering Alteration Surrounding Rock2013 届土木工程学院专业土木工程学号20090009学生姓名刘奎指导教师朱永全完成日期2013年6 月3日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要新建贵阳至广州铁路天平山隧道研究段（DK372+800～DK374+165），全长1365m，为双线单洞隧道，设计时速250km，预留进一步提速条件。

本隧设置0#、1#、2#、3#、4#斜井，12个工作面，是贵广铁路的控制性工程之一。

该隧道地下水发育，工程地质复杂。

本隧道段的主要工程地质问题是高地应力下炭质页岩等软岩变形。

首先，根据隧道的工程概况拟定相关参数对隧道各级各段进行深浅埋判断，在此基础上进行围岩压力计算，通过ANSYS软件建模对各围岩段衬砌强度进行结构检算，再对衬砌配筋进行计算，之后进行检算。

其次，根据该隧道研究段的两种围岩等级进行施工方案的选择和设计，提出施工方案。

施工方法的选择：Ⅳ级围岩采用三台阶法，Ⅴ级围岩同样采用三台阶法。

然后对小导管、锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土的施工要点及注意事项进行详细阐述。

再对初期支护和二次衬砌进行施工方法设计。

最后再对该天平山隧道的防排水工艺以及监控量测进行设计。

从设计、开挖到支护完成的整个过程，充分体现了“新奥法”的精髓，以保证隧道本身的稳定性。

关键词：天平山隧道软岩变形结构计算隧道施工监控量测AbstractThe test section of Tian Pingshan Tunnel in the newly built Guiyang-Guangzhou Railway is 1365m long, which is a tunnel has two lanes with one tube. And the projected speed is 250km，in which the condition of speeding up has been reserved. The tunnel sets up inclined shafts included 0#，1#，2#，3# and 4# and twelve working faces，which is one of the dominant engineering in Guiyang-Guangzhou Railway. The groundwater under the tunnel is developed and the engineering geology is complex. Main engineering geological problem of this tunnel section is the deformation of soft rock includes macker.Firstly，I will formulate parameters according to the project profiles to judge the buried depth of all levels. And on this base I will make calculations of surrounding rock pressure and make structure checking of each section of surrounding rock’s lining strength through ANSYS modeling. Then I will make calculations about lining reinforcement and check again. Secondly，I will select and design a construction scheme from the two levels of the surrounding rock in tunnel’s test section then present the construction scheme. Selections of construction methods: the Ⅳlevel uses three-step-method and the Ⅴlevel also uses three-step-method. Then I will describe the key points of construction and precautions of small pipe，rock bolt，steel fabric，steel frame and sprayed concrete. Finally，I will design the waterproofing and drainage system and monitoring measurement of Tian Pingshan Tunnel. Through the whole process of designation，excavation and supporting to complete，it fully embodies the essence of “new Austrian tunneling method”to guarantee the stability of the tunnel itself.Key words: Tian Pingshan tunnels Soft rock deformationStructural calculation Tunneling construction Monitoring measuring目录第1章绪论 (1)1.1研究背景及国内外现状 (1)1.2主要设计内容 (2)第2章工程概况 (3)2.1工程概况 (3)2.2地质概况 (3)2.2.1地质岩性 (3)2.2.2地质构造和水文特征 (4)2.2.3地应力 (4)2.2.4工程面临的问题 (5)2.2.5施工方法 (6)2.2.6不良地质特点分析 (6)第3章结构设计 (8)3.1主要设计依据及技术标准 (8)3.1.1设计依据 (8)3.1.2设计标准 (8)3.2结构计算原理 (8)3.3衬砌内力计算 (11)3.4二次衬砌强度检算及配筋 (16)3.4.1强度检算公式 (16)3.4.2强度检算及配筋 (18)3.4.3最大裂缝宽度检算 (19)3.5隧道的结构形式以及支护参数 (20)第4章隧道施工方案 (22)4.1总体方案 (22)4.2开挖方法和工序 (22)4.3不同围岩段的开挖方法 (24)4.3.1Ⅳ级围岩段开挖方法 (25)4.3.2Ⅴ级围岩段开挖方法 (26)4.4大变形分级控制 (26)4.5爆破设计 (27)4.5.1Ⅳ级围岩爆破设计 (27)4.5.3Ⅴ级围岩爆破设计 (31)4.5.4钻爆施工 (35)4.6装渣与运输 (37)第5章隧道施工工艺 (38)5.1超前地质预报 (38)5.2小导管注浆施工工艺 (38)5.3大管棚注浆施工工艺 (40)5.4初期支护 (41)5.4.1喷射混凝土 (41)5.4.2锚杆 (43)5.4.3钢筋网 (46)5.4.4格栅钢架 (47)5.5二次衬砌 (48)5.5.1二次衬砌施工概述 (48)5.5.2二次衬砌施工准备工作 (49)5.5.3二次衬砌混凝土 (49)5.5.4二次衬砌模板台车 (50)5.5.5二次衬砌施工要点 (51)5.6防排水工程施工工艺 (53)5.6.1隧道衬砌排水 (53)5.6.2采用防水混凝土 (53)5.6.3施工缝和变形缝防水 (53)5.6.4初期支护和二次衬砌之间防水 (54)5.6.5洞内排沟施工 (55)第6章隧道施工现场监控量测 (56)6.1监测目的 (56)6.2量测项目及测点布置 (56)6.3监控量测流程 (58)6.4量测方法 (58)6.5量测频率 (59)6.6监控量测数据分析与反馈 (59)6.7监控量测的主要设备 (59)6.8监控量测工作各单位职责 (60)第7章结论与展望 (61)7.1结论 (61)7.2展望 (62)参考文献 (63)致谢 (64)附录A外文资料翻译 (65)A.1英文 (65)A.2译文 (76)附录B图纸 (82)第1章绪论1.1 研究背景及国内外现状软岩是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。

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地下结构与隧道工程毕业设计一、设计资料1.1.工程概况选取汝城至郴州高速公路塔背口隧道，该隧道为连拱式隧道，起于K11+814，终于K12+230,隧道设计高程为388.60～392.90m，隧道洞高约10.00m，全长416m。

1.2地形地貌该隧道所处地貌属于构造剥蚀作用形成的中低山地貌，隧道沿线地形起伏较大，山高坡陡，地面高程在364.40～474.60m之间，相对高差约100m，隧道进口端接子2号高架桥，山顶覆盖较厚的坡洪积亚粘土及碎石，斜坡上局部基岩裸露，沿线植被极发育，主要为松木、杉木林及竹林。

隧道进口端洞门处边坡坡角22°～49°，隧道轴线与等高线右交角约1°，洞口轴线与地形的关系属坡面斜交型，左侧有轻微偏压。

K11＋814～K11＋850段为洞口段，埋深约0～24.00m。

隧道出口端洞门处边坡坡角30°～58°，隧道左洞轴线与等高线石交角近垂直相交，洞口轴线与地形的关系属坡面近正交型，偏压不明显。

K12＋196～K12＋230m段为洞口段，埋深约0.50～24.00m。

隧道段内仅有简易乡村碎石路勉强通车，交通较不方便。

本区具有亚热带温带过度型气候特征，四季分明，三平均气温17.1℃，日极端最高气温38.8℃，板端最低气温11.9℃；年平均风力0.6～2级，偶受沿海地区风边缘影响，短时间最大风力（东南风和南风）可达9～10级；年平均降雨量1619mm，其中汝城为全省降雨中心，降水集中在4～6月。

1.3.地层岩性根据本次工程地质调绘和钻孔揭露，勘察区内的地层由上而下为第四系全新统、寒武系中统和燕山早期侵入花岗岩等，现由新到老分述如下:1.3.1第四系全新统（Qh）（1）亚粘土:褐黄色，硬塑状态，含碎石10％左右，碎石成分为变质砂岩，粒径一般2-4cm，属坡洪积成因，层厚约1.00m，分布于隧道进口段山坡表层，洞身中难以遇见。

（2）碎石:灰黄色，灰色，紫红等色，成分为变质砂岩、板岩，粒径2～4cm，呈棱角状一次棱角状，混粘性土20％左右，稍湿，松散状态，厚2.00～7.10m.分布于山坡表层.K11＋814～K11＋821段，K12＋216～K12＋230段洞顶需穿过该层。

目录1 隧道基本情况说明 (1)1.1 设计标准规范 (1)1.2 技术标准 (1)1.3 工程概论 (1)1.3.1 隧道概述 (1)1.3.2 工程地质条件 (1)1.3.3 区构造 (2)1.3.4 水文地质条件域地质 (3)2 初步预设计 (3)2.1 围岩分类 (3)2.2 隧道洞口位置及形式 (4)2.2.1洞门位置 (4)2.2.2 洞门形式 (5)2.2.3 洞门确定 (5)2.3 隧道横断面设计 (6)2.3.1 隧道净空与限界 (6)2.3.2 隧道衬砌内轮廓线 (7)3 隧道洞门设计及强度、稳定性验算 (9)3.1 洞门设计 (9)3.2 洞门强度及稳定性验算 (9)3.2.1 翼墙 (10)3.2.2 主墙与翼墙共同作用的B部分 (12)3.2.3 主墙B部分 (12)3.2.4 主墙C部分 (13)3.3 出口段洞门设计 (13)4 衬砌内力及配筋计算 (14)4.1 Ⅴ级围岩衬砌设计 (14)4.1.1 支护参数 (14)4.1.2 衬砌内力计算 (15)4.1.3配筋计算 (33)4.1.4 衬砌安全性评价 (36)4.2 Ⅳ级围岩段衬砌设计（直墙拱形） (37)4.2.1 支护参数 (37)4.2.2衬砌内力计算 (37)4.3 Ⅱ、Ⅲ级围岩段衬砌设计 (46)4.3.1 支护参数 (46)4.3.2配筋计算 (46)5 辅助工程设计 (47)5.1 偏压处理方法 (47)5.2 超前支护设计 (47)6 施工组织设计 (50)6.1 概述 (50)6.1.1 隧道工程概述 (50)6.1.2资料依据 (51)6.1.3 施工准备工作 (51)6.2 施工方法 (51)6.2.1 施工方法选择的原则 (51)6.2.2 开挖方法 (52)6.3 普通水泥砂浆锚杆与喷射混凝土施工 (55)6.3.1普通混凝土砂浆锚杆施工 (55)6.3.2喷射混凝土施工 (57)6.4 爆破设计 (58)6.4.1炸药品种选择 (58)6.4.2掘进进尺L (58)6.4.3 炮眼直径D (58)6.4.4炮眼布置 (59)6.4.5 装药结构 (59)6.5 出渣运输 (62)6.5.1 装渣方式 (62)6.5.2 装渣机械 (62)6.5.3 运输 (62)6.6 监控量测 (63)6.6.1 地表监测 (67)6.6.2 洞内监测 (67)6.6.3 监控量测成果分析 (67)6.6.4 洞内监测 (70)6.6.5 洞内仪器施工方法及说明 (70)6.7 照明设计 (72)6.8 通风设计 (73)6.9 安全管理 (74)总结 (77)致谢 (78)参考文献 (79)附录 (80)附录A施工图 (84)附录B数值计算 (80)1 隧道基本情况说明1.1设计标准规范（1）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）。

隧道工程施工组织毕业设计一、项目概况隧道工程，是指在地下挖掘的，用于交通、供水、排水、通信等设施的地下空间，隧道工程一般是由通道、过洞、隧道门和洞口区域等组成。

本项目是一条长700米、宽8米的隧道工程，建设地点为某县城区，该隧道主要用于城市道路交通，项目估算总投资为5000万元。

二、工程特点本工程为盾构法隧道，采用两台盾构机进行开挖，工作面宽度为10m，盾构机最大推力为3000kN，设计中的管片为钢筋混凝土预制管片，掌握了先进的 PIN 连接技术，该技术具有质量稳定、工期短等优点。

本工程特点如下：1. 隧道级别：二级公路2. 隧道长度：700 米3. 车道数：双向四车道4. 设计时速：80km/h5. 隧道门洞：2个三、工程组织机构本工程按照项目组织方式进行，如下：1. 项目经理：负责工程的总体管理和监督，协调各工种间的沟通，并完成工程的监督、检验和验收工作。

2. 安全负责人：负责工程现场的周边环境安全、人员安全、设备安全等工作，确保在施工过程中安全无事故。

3. 施工队长：负责施工队伍的管理和调配，确保工作人员安全、劳动条件良好，协调工地物资储备、使用，确保工期进度。

4. 质量负责人：负责工程质量的控制和管理，对工程施工过程中每个环节进行严格把关，对完成的工程进行验收和质量控制工作，确保工程质量可控。

四、施工计划1. 隧道洞口区域的准备工作：在隧道施工前，需要对隧道洞口区域进行清理和平整，以便进行施工作业，预计需要5个工作日完成。

2. 进行基坑周边围护工作：根据基础底板的要求进行挡土墙施工，同时铺设防渗胶板，以防止地下水渗透到工程现场。

经初步统计，该工程需进行15个工作日的围护施工。

3. 向地下挖掘:根据施工图纸的要求进行挖掘，并利用盾构机进行开挖。

根据工程内容需要预计该作业共计40天。

4. 安装预制钢筋混凝土管片：该作业包括隧道施工工程下拱顶预制、“∩”形曲线管片预制、圆管水平管片预制、机批隧道尾部预制管片等工作内容。