公路隧道总体设计
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翠峰山隧道总体设计2.1翠峰山隧道工程概述翠峰山公路隧道属于沐河小区位于黑河至北安之间,是一级公路隧道属于分离式公路隧道,上行线的入口桩号K256+200,出口桩号为K258+270,长度2070m,下行线的入口桩号K258+254,出口桩号K256+212,长2042m,隧道坡度分别为1.75%和1%。
2.2翠峰山隧道水文地质概况2.2.1地形地貌翠峰山隧道地处低山地貌,场地内地形起伏大,地面高程396~555m,山坡上多为蕨类植物及经济作物,植被一般发育,表层主要为灌木丛,沿线地表植被不发育,主要为农作物,及零星分布些灌木。
2.2.2工程地质1、区域稳定分析评价本地区属东北区域,地震基本烈度为Ⅵ度,隧道区内无区域深活动断裂,史上也无大的地震灾害记录,地壳基本稳定,按规范规定不设防。
隧道洞身段顶板上覆岩体主要为奥陶系爱辉组(P2d)地层,岩性以强风化下带~弱风化玄武岩为主、夹火山熔岩集块岩,属硬质岩,整体强度较高,结构面互相牵制,岩体基本稳定。
岩石柱状节理很发育,只具有少量贯穿性较好的节理裂隙,裂隙结构面间距0.7~1.5m,一般2~3组,有少量分离体。
围岩自稳能力较差。
有充填铁锰质、泥质,岩体破碎多呈块状、碎石状,断层、断面破裂带、片理、层理及层间结构面较发育,裂隙结构面间距0.25~0.5m,一般在3组以后,由许多分离体形成,岩体较破碎~破碎,碎裂状结构或裂隙块状结构。
岩质较硬~硬,围岩自稳能力较差。
围岩级别为Ⅱ~Ⅳ级。
洞身围岩主要由玄武岩组成,岩石柱状节理裂隙发育,节理面、裂隙面等结构面的组合切割易形成不稳定的“锲形体”,于洞顶易产生坍塌或冒顶,在侧壁围岩易沿结构面或结构面组合形成的不利结构发生“追踪型”破坏,施工时应采取适当措施防护并及时做好衬砌。
2、隧道开挖、支护、衬砌鉴于上述隧道进出口段的工程地质条件,建议设计遵循“早进洞、晚出洞”的设计原则,在进出口段设明洞,以保持出口端坡体稳定;洞口过渡地段围岩易产生掉块、崩塌,可采用超前多层锚杆支护或管棚支护,局部节理裂隙相对发育地段应采取超前小导管注浆,以固定洞壁和洞顶易松动的围岩。
公路工程隧道设计规范要求公路工程隧道设计规范是在建设隧道项目时,为保障隧道安全、顺利通行而制定的一系列规定和要求。
公路隧道具有特殊的地理、地质和工程特征,因此其设计和建设必须按照规范要求进行,以确保隧道在使用过程中的安全性和可靠性。
本文将介绍公路工程隧道设计规范需要考虑的主要要求。
一、隧道尺寸设计要求隧道尺寸设计是指根据交通流量、车速、通行方式等因素,确定隧道的净宽、净高、路面标高和交叉断面形式等。
根据规范要求,隧道的净宽应根据设计车速和交通流量确定,并考虑应急情况下的车辆疏散。
而隧道的净高则应考虑车辆限高要求、通风和照明设备的设置等。
二、地质勘察和隧道地质要求地质勘察是隧道设计的基础,通过对地质情况的详细调查和分析,可以确定隧道的施工方法和支护结构等。
地质勘察应包括地下水位、岩层厚度、岩性、构造、断裂带、岩石的物理力学性质等参数的测定。
隧道的地质要求包括隧道的遇水和遇灾情况下的水平排水和抗冲刷能力、地下水突涌的抗冲击措施、断裂带和薄弱岩层的支护等。
三、隧道结构与支护要求隧道结构设计要考虑隧道的长大比、覆土深度、支护方式、支护结构材料及施工工艺等因素。
隧道结构包括隧道开挖方法、初始支护和永久性支护。
规范要求初始支护要采用避免开挖面发生破坏或塌方的支护结构,如锚杆、锚索、钢筋网等。
永久支护则应选用防水、防渗、防火等功能性材料,确保隧道使用寿命。
四、通风、照明与反射要求隧道通风系统的设计要求考虑隧道内的新风供应、废气排放、烟雾排除和温湿度控制等因素。
通风系统要设计合理、运行可靠,确保隧道内空气的清洁和乘车人员的舒适。
隧道照明系统的设计要根据隧道的净宽、净高和曲线要素,合理安排照明设备的布置,确保隧道内的照明充足。
此外,反射设施也是隧道设计中的重要要素,以提高车辆驶入和驶出隧道时的能见度和安全性。
五、安全出口与疏散通道要求在设计隧道时,必须充分考虑紧急情况下的乘车人员疏散。
规范要求隧道应设置足够的安全出口和疏散通道。
4隧道总体设计4.1隧道选址大青山公路隧道一号线位置的选择满足《公路隧道设计规范》的要求。
隧道里程为K16+215~K18+030段,全长1815m,地貌属中低山区。
该隧道为一级公路标准的长隧道。
在确定线路时,要在多个路线方案中,根据地形图和各种资料进行技术、经济的比较之后,最后确定一条路线,线形对隧道很重要,一般隧道的平面线形以采用直线或大半径曲线为好。
隧道位置选择在稳定的地层中,尽量避免穿越工程地质和水文地质极为复杂以及严重不良地段,当必须通过时,要有切实可靠的工程措施。
该隧道范围内主要发育坝底山间沟谷。
拟建隧道横穿坝顶山。
4.2隧道纵断面设计隧道内的纵坡形式,根据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004),可设置单面坡和人字坡两种。
两种坡型适用于不同的隧道。
对位于紧坡地段,要争取高程的区段上的隧道、位于越岭隧道两端展线上的隧道、地下水不大的隧道,可以采用单面坡型。
对于长达隧道、越岭隧道、地下水丰富而抽水设备不足的隧道,宜采用人字坡型。
纵坡坡度以不妨碍排水的缓坡为宜。
在变坡点应放入足够的竖曲线。
隧道纵坡过大,不论是在汽车的行驶还是在施工及养护管理上都不利,公路隧道控制坡度的主要因素是通风问题,汽车排出的有害物质随着坡度的增大而急剧增多,一般把纵坡保持在2%以下比较好,超过2%时有害物质的排出量迅速增加;纵坡大于3%是不可取的。
从施工中和竣工后的排水需要考虑,在隧道内不应采用平坡。
在施工时,为了使隧道涌水和施工用水能在坑道内的施工排水侧沟中流出,需要0.3%的坡度。
如果预计涌水量相当大,则需采用0.5%的坡度。
竣工后的排水,包括涌水、漏水、清洗隧道用水、消防用水等,如果能满足施工排水的需要,其最小坡度不应小于0.2%。
陡坡隧道且涌水量又大时,应考虑减缓坡度。
综合以上所述,该段地形起伏大,山势险峻,海拔高程在1339~1790m,相对高差大于450m,需要争取高程,并且该区域地下水水量小,水质优良,所以选择单面坡型。
1隧道概况1.1工程概况1.1.1隧道工程位置浏阳河隧道位于长沙市东部,捞刀河以南,止于黎托乡平阳村。
线路从星沙镇至彭家港的潇湘路附近起,隧道下穿星沙镇物流场、京珠高速公路、长永高速、星沙镇市区、长沙市远大路、人民东路、浏阳河、机场高速公路,于黎托乡平阳村出地面。
自北向南依次穿过长沙市开福区捞刀河镇、芙蓉区东岸乡、雨花区黎托乡等。
1.1.2隧道建设规模浏阳河隧道工程范围10115m,暗洞段长9935m,全隧道共设置三座竖井及一座斜井,隧道建设规模见下表1-1表1-1 浏阳河隧道建设规模表类别里程长度(m)备注起始里程终止里程隧道建筑长度DIIK1560+785 DIIK1570+900 10115 隧道长度DIIK1560+785 DIIK1570+720 9935分段情况进口明挖暗埋段DIIK1560+785 DIIK1560+914 129洞身暗挖段DIIK1560+914 DIIK1561+500 586洞身明挖暗埋段DIIK1561+500 DIIK1562+860 1360洞身暗挖段DIIK1562+860 DIIK1569+650 6790DIIK1568+666-DIIK1569+028段下穿浏阳河出口明挖暗埋段DIIK1569+650 DIIK1570+148 498 下穿机场高速出口暗挖段DIIK1570+148 DIIK1570+200 52出口明挖暗埋段DIIK1570+200 DIIK1570+720 520出口引道敞开段DIIK1570+720 DIIK1570+900 1801.2自然地理概况1.2.1交通浏阳河隧道从长沙市东侧穿越长沙盆地浏阳河地区,经过星沙镇和黎托乡,区内交通发达,京珠高速公路、机场高速公路、城区公路等纵横交错。
表1-2 浏阳河隧道地貌分区序号1 2 3 4 5 6里程范围DIIK1560+785~DIIK1562+330DIIK1562+330~DIIK1563+080DIIK1563+080~DIIK1564+550DIIK1564+550~DIIK1565+270DIIK1565+270~DIIK1567+170DIIK1567+170~DIIK1570+900地貌单元剥蚀低丘区(II b)垄岗间谷地区(I c-1)岗地化高阶地(I c)垄岗间谷地区(I c-1)岗地化高阶地(I c)浏阳河一级阶地及河漫滩区(I2)高程范围59.17~66.78m43.15~59.62m44.51~59.72m38.60~41.83m42.37~62.65m25.92~46.52m平均66.78m 52.88m 50.71m 40.62m 52.83m 33.89m1.2.2区域气候特征属亚热带季风湿润气候,气候温暖潮湿。
公路隧道设计报告书一.设计参数1.隧道建筑限界公路分类:未选择地形特征:未选择是否设检修道或人行道:设检修道或不设人行道行车道宽度W(m):0.000路缘带宽度S(m):0.000侧向余宽C(m):0.000人行道宽度R(m):0.000检修道宽度J(m):0.000隧道建筑限界净宽(m):0.000隧道衬砌类型:未选择是否设置仰拱:未选择衬砌横断面厚度是否等厚:未选择地面到拱顶的距离(埋深:m):0.0002.材料参数围岩类别:Ⅱ类围岩压缩状态地层法向弹性抗力系数:22400.000压缩状态地层切向弹性抗力系数:22400.000拉伸状态地层法向弹性抗力系数:10000.000拉伸状态地层切向弹性抗力系数:10000.000混凝土参数:混凝土标号弹性模量E(kN/m2,Mpa) 惯性模量I(m4/m) 截面积A(m2/m)30号混凝土30000000.000 0.043 0.8003.分布荷载分布荷载类型:常数py1 = 195.106kN/mpy2 = 195.106kN/mpy3 = 195.106kN/mpy4 = 195.106kN/mpx1 = 58.531kN/mpx2 = 58.531kN/mpx3 = 58.531kN/mpx4 = 58.531kN/m4.有限元控制参数地层弹簧作用模式:全周弹簧作用模式增量加载总数:1增量输入控制参数:0迭代控制参数:无迭代运算二.计算结果1.衬砌尺寸2.内力和位移结点编号及坐标轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN.M) 总位移(m) x位移y位移1( -0.027730, -0.000243) 469.137 -472.397 -396.636 0.000567 -0.000501 0.0002662( 0.703895, -0.246821) 414.168 -368.512 -31.917 0.000978 -0.000292 0.0009343( 1.451409, -0.439951) 372.851 -263.318 252.596 0.001640 -0.000125 0.0016354( 2.210912, -0.578625) 345.303 -157.889 455.893 0.002237 -0.000027 0.0022375( 2.978444, -0.662120) 331.535 -52.599 577.793 0.0026390.000006 0.0026396( 3.750000, -0.690000) 331.535 52.598 618.402 0.002780 -0.000000 0.0027807( 4.521556, -0.662120) 345.303 157.887 577.794 0.002639 -0.000006 0.0026398( 5.289088, -0.578625) 372.852 263.317 455.895 0.0022370.000027 0.0022379( 6.048591, -0.439951) 414.169 368.510 252.599 0.0016400.000125 0.00163510( 6.796105, -0.246821) 469.138 472.395 -31.912 0.0009780.000292 0.00093411( 7.527730, -0.000243) 730.902 -29.352 -396.629 0.0005670.000501 0.00026612( 7.705475, 0.520684) 744.841 -34.170 -380.473 0.0008890.000881 0.00011813( 7.845134, 1.052825) 754.844 -38.078 -361.674 0.0011830.001183 0.00002114( 7.946238, 1.593618) 760.899 -41.455 -340.725 0.0014080.001408 -0.00003815( 8.008265, 2.140272) 762.996 -44.374 -317.918 0.0015570.001556 -0.00007216( 8.030895, 2.689969) 761.153 -46.826 -293.505 0.0016330.001631 -0.00009317( 8.014012, 3.239872) 755.429 -48.730 -267.743 0.0016410.001638 -0.00011018( 7.957702, 3.787145) 745.934 -49.942 -240.934 0.001589 0.001583 -0.00013319( 7.862256, 4.328964) 732.836 -50.268 -213.458 0.001484 0.001474 -0.00017020( 7.728166, 4.862536) 716.365 -49.476 -185.802 0.001338 0.001319 -0.00022621( 7.556124, 5.385106) 678.603 -79.486 -158.582 0.001167 0.001126 -0.00030722( 7.107602, 6.264731) 609.380 -130.733 -80.100 0.000908 0.000729 -0.00054023( 6.459979, 7.009737) 517.571 -141.114 48.952 0.000965 0.000358 -0.00089724( 5.651360, 7.575938) 438.243 -106.510 188.252 0.001302 0.000103 -0.00129825( 4.729784, 7.929698) 392.559 -39.435 293.392 0.001619 -0.000001 -0.00161926( 3.750000, 8.050000) 392.560 39.444 332.320 0.001742 0.000000 -0.00174227( 2.770216, 7.929698) 438.247 106.519 293.383 0.001619 0.000001 -0.00161928( 1.848640, 7.575938) 517.577 141.122 188.234 0.001302 -0.000103 -0.00129829( 1.040021, 7.009737) 609.388 130.738 48.927 0.000965 -0.000358 -0.00089730( 0.392398, 6.264731) 678.608 79.265 -80.130 0.000908 -0.000729 -0.00054131( -0.055755, 5.385182) 716.311 49.884 -158.376 0.001167 -0.001126 -0.00030732( -0.228171, 4.862520) 732.843 50.264 -185.830 0.001338 -0.001319 -0.00022633( -0.362263, 4.328932) 745.941 49.938 -213.485 0.001484 -0.001474 -0.00017034( -0.457709, 3.787096) 755.435 48.725 -240.959 0.001589 -0.001583 -0.00013335( -0.514016, 3.239807) 761.158 46.821 -267.767 0.001641 -0.001638 -0.00011036( -0.530895, 2.689887) 763.000 44.369 -293.527 0.001633 -0.001631 -0.00009337( -0.508258, 2.140174) 760.902 41.450 -317.938 0.001557 -0.001556 -0.00007238( -0.446221, 1.593504) 754.845 38.073 -340.742 0.001408 -0.001408 -0.00003839( -0.345106, 1.052698) 744.840 34.165 -361.689 0.001183 -0.001183 0.00002140( -0.205433, 0.520544) 730.902 29.348 -380.486 0.000889 -0.000881 0.0001183.配筋和配筋率结点编号及坐标受拉钢筋截面积计算值(mm2) 计算配筋率1(-0.028,-0.000) 1354.752 0.1692( 0.704,-0.247) 750.000 0.0943( 1.451,-0.440) 750.000 0.0944( 2.211,-0.579) 2168.250 0.2715( 2.978,-0.662) 3082.345 0.3856( 3.750,-0.690) 3372.412 0.4227( 4.522,-0.662) 3038.965 0.3808( 5.289,-0.579) 2081.449 0.2609( 6.049,-0.440) 750.000 0.09410( 6.796,-0.247) 750.000 0.09411( 7.528,-0.000) 750.000 0.09412( 7.705, 0.521) 750.000 0.09413( 7.845, 1.053) 750.000 0.09414( 7.946, 1.594) 750.000 0.09415( 8.008, 2.140) 750.000 0.09416( 8.031, 2.690) 750.000 0.09417( 8.014, 3.240) 750.000 0.09418( 7.958, 3.787) 750.000 0.09419( 7.862, 4.329) 750.000 0.09420( 7.728, 4.863) 750.000 0.09421( 7.556, 5.385) 750.000 0.09422( 7.108, 6.265) 750.000 0.09423( 6.460, 7.010) 750.000 0.09424( 5.651, 7.576) 750.000 0.09425( 4.730, 7.930) 858.611 0.10726( 3.750, 8.050) 1136.665 0.14227( 2.770, 7.930) 750.000 0.09428( 1.849, 7.576) 750.000 0.09429( 1.040, 7.010) 750.000 0.09430( 0.392, 6.265) 750.000 0.09431(-0.056, 5.385) 750.000 0.09432(-0.228, 4.863) 750.000 0.09433(-0.362, 4.329) 750.000 0.09434(-0.458, 3.787) 750.000 0.09435(-0.514, 3.240) 750.000 0.09436(-0.531, 2.690) 750.000 0.09437(-0.508, 2.140) 750.000 0.09438(-0.446, 1.594) 750.000 0.09439(-0.345, 1.053) 750.000 0.09440(-0.205, 0.521) 750.000 0.094。
高速公路隧道工程设计随着交通网络的发展和城市化进程的加快,高速公路的建设已成为现代交通建设的重要组成部分。
而在高速公路建设中,隧道工程设计是一项重要而复杂的任务。
本文将就高速公路隧道工程设计的几个关键点进行论述,包括隧道的布置、结构设计、施工技术以及安全措施。
一、隧道的布置在高速公路的设计中,隧道的布置要考虑多个因素,如地质条件、交通需求和环境保护等。
首先,需要对地质条件进行详细的勘察和分析,确定隧道的稳定性和施工难度。
其次,根据交通需求确定隧道的通行能力和布局方式,包括单洞或双洞、甬道或通道等。
此外,还要考虑隧道对环境的影响和保护,如生态环境和景观的保护。
二、结构设计隧道的结构设计要满足承载能力、安全性和经济性的要求。
首先,需要选取合适的隧道结构类型,如明挖隧道、暗挖隧道或盾构隧道等,根据地质条件和项目要求进行选择。
其次,要合理设计隧道的几何形状,包括横断面形状、洞室尺寸和坡度等。
同时,还要考虑隧道的防水、排水和通风系统,确保隧道的正常使用和安全运营。
三、施工技术高速公路隧道的施工需要考虑地质条件、施工机械和工艺流程等多个因素。
首先,需要根据地质勘察结果选择合适的掘进方法,如顺层法、逆层法或分区掘进法等。
其次,要选取适当的施工机械和设备,如掘进机、切削机和拱顶摊铺机等,以提高施工效率和质量。
同时,还要制定科学的施工计划、合理分工和严格控制施工工艺,确保隧道的顺利建设。
四、安全措施隧道的建设和运营过程中,安全是首要考虑的因素。
首先,要重视施工安全,建立科学的施工组织和管理体系,确保施工人员的安全。
其次,要建立完善的隧道安全设施,包括照明、防火、通风和应急救援设备等,以应对突发事故和紧急情况。
此外,还应加强对隧道的巡视和维护,及时发现和处理安全隐患,确保隧道的安全运营。
总结起来,高速公路隧道工程设计是一项复杂而关键的任务,涉及隧道的布置、结构设计、施工技术和安全措施等多个方面。
只有在每个环节都进行科学合理的设计和管理,才能保证高速公路隧道工程的安全、高效完成。