铁路隧道毕业设计-

课题名称

系名称 建筑工程系 专业名称 土木工程

学生姓名 指导教师

一、课题的来源及意义

21世纪是大力开发地下空间的世纪，对于城市建设来说，利用地下空间 立体式交叉建设，解决地面紧张、交叉路口的拥挤阻塞，疏导交通，保护环境， 提高社会综合效益，并最终建成能满足城市可持续发展的现代化城市主体交通体

系，使城市成为人和自然相和谐、具备可持续发展能力的绿色城市。隧道在山岭

地区可利用隧道工程克服地形或高程障碍，改善线形，提高车速，缩短里程，节

约燃料，节省时间，减少对植被的破坏，保护生态环境；还可克服落石、坍方、 雪崩、雪堆等危害，既能保证路线平顺、行车安全、提高舒适性和节约运费，又 能增加隐蔽性、提高防护能力和不受气候影响。

我国内地有许多地势起伏、山峦纵横的山区。铁路穿越这些地区时，往往遇

到高程障碍。而铁路限坡平缓，无法拔起需要的高度，同时，限于地势无法绕 避，这时开挖隧道直接穿山最为合理，他既可以使线路顺直，避免许多无谓的展 线缩短线路，又可以减小坡度，使运营条件得以改善，从而提高牵引定数，多拉 快跑。所以在铁路线上尤其是在山区铁路上，隧道的方案常为人们所选用，修建 的数量也越来越多。我国铁路采用隧道克服山区地形的范例很多的，例如，川黔 线的凉风垭隧道，使跨越分水岭时，拔起高度小、展线短、线路顺直、造价低； 越岭高度降低96M、线路缩短了 14.7 km，占线路总延长的37.75%。而正在建 设的宜万铁路，隧道所占比率达60%。由此可见，隧道在山区铁路线上的作用。 二、国内外发展状况

国内外隧道施工多用新奥法施工，新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文

是New Austrian Tunnelling Method简称NATM ,新奥法概念是奥地利学者拉 布西维兹(L. V. RABCEW ICZ)教授于50年代提出的，它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的

一种施工方法，经过一些国家的许多实践和理论研究，于60年代取得专利权并正

式命名。之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅 速发展，已成为现代隧道工程新技术标志之一。六十年代NATM被介绍到我国, 七十年代末八十年代初得到迅速发展。至今，可以说在所有重点难点的地下工程中 都离不开NATM。新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方 法。新奥法理论要点

新奥法与传统施工方法的区别：传统方法认为巷道围岩是一种荷载，应用厚 壁混凝土加以支护松动围岩。而新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁、柔 性、与围岩紧贴的支护结构（以喷射混凝土、锚杆为主要手段）并使围岩与支护 结构共同形成支撑环，来承受压力，并最大限度地保持围岩稳定，而不致松动破 坏。

新奥法将围岩视为巷道承载构件的一部分，因此，施工时应尽可能全断面掘进，

以减少巷道周边围岩应力的扰动，并采用光面爆破、微差爆破等措施。减少对围 岩的震动，以保全其整体性。同时注意巷道表面尽可能平滑，避免局部应力集中。 新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合，形成比较薄的衬砌层，即用锚杆和喷 射混凝土来支护围岩，使喷射层与围岩紧密结合，形成围岩-支护系统，保持两者 的共同变形，故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力

15、新奥法的缺点主要有：

①实施不仅要求有良好的施工组织和管理，也要求技术人员和量测人员 都十分熟练，没有这一点就易于发生错误；作业质量都与每一个人的仔细操作有 关。

②开挖暴露出的地质会立即改变其状态，因此要求施工地质人员要亲临 现场，以便发现问题；

③用能控制的施工量测，往往给施工带来不便；

④干喷射带来的灰尘以及由于易受化学药品的损害必须加强防护，尤其 是对眼睛的防护，湿喷虽然可以避免此缺点，但在同样条件下，不如干喷那样有 效的支护岩体

新奥法施工是从实际经验中总结出来的，又在不断实践经验中得以丰富其内 容和进一步发展，新澳法施工在我国推广以来，经过几十年的发展，通过科研、 设计、施工三结合，在修建下坑、西坪、大瑶山、军都山等铁路隧道以及中梁山、 二郎山、西山坪等多座公路隧道中，应用新奥法远离及其相应的技术，取得了较 大的成就。不可否认，新奥法也存在不少缺点，不过经过工程技术人员和科技工 作者的共同努力一定可以把新奥法不断完善，在我国的现代化建设进程中发挥更 加重要的作用

三、本课题的研究目标、研究内容、研究方法

设计目标：1）通过外文文献翻译和查阅资料能够清楚掌握国内外关于铁 路隧道设计及施工的研究现状；

（2）独立计算完成铁路隧道的设计任务和施工组织设计；

（3）设计依据选用合理，计算过程完整准确，计算中所有设计参数要求标 明出处，施工图绘制要求符合绘图标准的具体规定。

设计内容：结合实际工程，确定铁路隧道施工方法、结构设计方法及主要设计 内容，完成构件内力计算、截面设计等主要任务。给出施工组织设计和施工图。

设计方法：依据新奥法施工原理

四、进度安排

xx.1.11-xx.3.12完成与课题内容相关的外文翻译（英译中），不少于5000字， 通过学习铁路隧道相关的文献，完成毕业论文（设计）的开题报告。

xx.3.13-xx.3.31利用查阅资料，掌握铁路隧道设计计算内容、计算方法。完 成独立进行科研工作的起步训练。

xx.4.1-xx.4.30在全面了解铁路隧道的设计计算内容和方法的基础上，独立 进行隧道的设计。根据工程场地、工程地质和水文条件，选择计算参数，对选定 的施工断面，按照设计计算要求和内容进行设计计算，形成完整计算书。

xx.5.1-xx.5.15完成广昆铁路秀宁隧道工程施工图纸。要求独立完成，不 少于7张；

xx.5.16-xx.5.31完成广昆铁路秀宁隧道工程施工组织设计。

xx.6.1-xx.6.15整理并完成毕业论文，准备答辩

五、参考文献

《隧道工程》中南大学出版社，彭晓敏，刘晓宾

1、贺少辉.地下工程.北京：清华大学出版社.2006

2、李志业，曾艳华.地下结构设计原理与方法.成都：西南交通大学出版社.2003

4、龚维明，童小东.地下结构工程.南京：东南大学出版社.2004

5、王树理.地下建筑结构设计.北京：清华大学出版社.2007 6、徐干成，白洪才，郑颖人，刘朝.地下工程支护结构.北京：中国水利水电出

版社.2002

7、孙钧，侯学渊.地下结构.北京：科学出版社.1987

8、孙钧.地下工程设计理论与实践.上海：上海科学技术出版社.1996

9、王毅才.隧道工程.北京：人民交通出版社，2000

10、夏永旭，王永东.隧道结构力学计算.北京：人民交通出版社，2004

11、周爱国.隧道工程现场施工技术.北京：人民交通出版社，2004

12、关宝树.隧道工程设计要点集.北京：人民交通出版社，2003

13、张庆贺，朱合华.土木工程专业毕业设计指南隧道及地下工程分册.北京: 中国水利水电出版社，1999.

14、《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函【2005】285号)

15、《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)

16、《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)

17、《标准轨距铁路建筑限界》(GB146.2-83)

18、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设【2005】157号)

19、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002)

20、《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)

21、《铁路隧道防排水技术规范》(TB10119-2000)

22、《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)

23、《铁路隧道运营通风设计规范》(TB10068-2000)

24、《铁路隧道辅助坑道技术规范》(TB10109-95)

25、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)

26、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设【2005】160号)

27、《铁路隧道设计施工有关标准补充规定》(铁建设【2007】88号)

28、《铁路工程制图标准》(TB/T10058-98)

选题是否合适：是口否口

课题能否实现：能口 不能口

指导教师（签字）

年 月 日

选题是否合适：是口否口

课题能否实现：能口 不能口 审题小组组长（签字）

年 月 日