《隧道工程》教学大纲名师优质资料

隧道工程课程设计

设计题目： 公路隧道结构设计与计算

1 课程设计任务书

1.1 目的和要求

1、课程设计是《隧道工程》课程教学的重要实践性环节，是使学生熟练掌握隧道设计

计算原理和计算方法的重要内容。要求每个学生高度重视，必须认真按时完成。

1.2 时间安排

根据高等学校土木工程专业 《隧道工程》 课程教学大纲要求： 本课程安排 一周的课程

设计，采取集中 进行的方式。 按照本学期本课程教学的实际教学情况， 对课程设计工作做

如下安排：

1、 根据教学进度，将课程设计任务布置给学生；

2、 学生在学期的第二周 内完成课程设计内容；

3、 课程设计计算书完成后， 在第三周交任课老师

1.3 课程设计题目及资料

1、 课程设计题目：公路隧道结构设计与计算

某 高速公路 隧道 （双向四车道，隧道长： 250m）通过Ⅲ 级围岩，埋深 H=20m，隧

道围岩天然容重γ =24KN/m3，计算摩擦角ф =45 , 采用钻爆法施工。

要求按高速公路设计速度 100km/h 考虑公路隧道建筑限界的横断面：

1) 按公路隧道要求对隧道衬砌进行结构设计（拟定结构尺寸） ；

2) 按规范确定该隧道的竖向均布压力和侧向分布压力；

3) 计算衬砌结构的内力（画出弯矩图和轴力图）；

4) 对衬砌结构进行配筋验算。

2、 参考资料：

（ 1） 中华人民共和国行业标准 《公路隧道设计规范》 JTG D70-2004, 人民交通出版社，

2004 年 9 月；

（ 2） 中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG

D62-2004, 人民交通出版社， 2004 年；

（ 3） 夏永旭 编著《隧道结构力学计算》 ，人民交通出版社， 2004 年；

（ 4） 有关 《隧道工程》 教材；

（ 5） 有关隧道设计图纸；

（ 6） 公路隧道、世界隧道、岩石力学与工程学报等期刊。

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 .................................................................. 0

4.1围岩压力计算 ........................................................... 0

4.2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

隧道工程课程设计

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

1初始条件

某高速公路隧道通过III 类围岩(即IV级围岩)，埋深H=30m，隧道围岩天然容重γ=23

KN/m3，计算摩擦角ф=35o ,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工；衬砌材料采用C25喷射混凝土，材料容重322/hKNm，变形模量25hEGPa。

2隧道洞身设计

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高速公路IV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×2m

C—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×2m

H—建筑限界高度；取为LL—左侧向宽度；取为

RL—右侧向宽度；取为

LE—建筑限界左顶角宽度；取

RE—建筑限界右顶角宽度；取

h—检修道高度；取为

隧道净宽为++++=12m

设计行车速度为120km/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

根据规范要求，隧道衬砌结构厚度为50cm（一次衬砌为15cm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:11.2mR5.6mR9.47mR321，，

3隧道衬砌结构设计

支护方法及衬砌材料

根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），本设计为高速公路，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。

《隧道》铁路工程设计技术手册

一、隧道工程概述

隧道工程是一项复杂的铁路工程技术，涉及到地质、设计、施工、通风、照明、防水排水等多个方面。隧道是铁路工程中的重要组成部分，它的建设需要考虑地质条件、线路布局、运营需求等多种因素。本手册将详细介绍隧道工程的相关技术和方法。

二、隧道地质勘察

隧道地质勘察是隧道工程的前期工作，其目的是了解隧道所在地区的地质条件和地形地貌，为隧道设计和施工提供基础数据。地质勘察包括地质调查、钻探、物探等方法，需要综合考虑地质条件、施工难度和经济效益等因素。

三、隧道设计

隧道设计是隧道工程的关键环节，其目的是根据地质勘察结果和工程需求，设计出合理的隧道方案。隧道设计包括确定隧道位置、断面尺寸、施工方法、支护结构等内容。在设计过程中，需要考虑多种因素，如地质条件、施工难度、工程造价等。

四、隧道施工

隧道施工是隧道工程的核心环节，其目的是按照设计要求建设出高质量的隧道。隧道施工包括开挖、支护、衬砌、防水排水等工序。在施工过程中，需要采取合理的施工方法和工艺，保证施工质量和安全。

五、隧道通风与照明

隧道通风与照明是隧道工程中的重要环节，其目的是保证隧道的空气流通和照明需求。隧道通风包括机械通风和自然通风两种方式，需要根据实际情况选择合适的方式。隧道照明包括基本照明和应急照明两种方式，需要满足运营需求和安全要求。

六、隧道防水与排水

隧道防水与排水是隧道工程中的重要环节，其目的是防止隧道渗漏水和保护隧道结构。隧道防水包括地表防水和地下防水两种方式，需要根据实际情况选择合适的方式。

七、隧道结构计算 隧道结构计算是隧道工程设计的重要环节，其目的是通过对隧道结构的分析计算，确保隧道在设计使用期限内的安全性。结构计算需要考虑多种因素，如荷载分布、材料性能、施工过程等，同时需要采用合适的计算方法和理论进行建模和分析。

八、隧道工程质量检测与验收

隧道工程质量检测与验收是保证隧道工程建设质量的重要环节。在施工过程中和施工结束后，需要对隧道工程进行质量检测和验收，主要包括对材料质量、施工工艺、结构尺寸、防水排水设施等进行检查和测试，以确保满足设计要求和使用安全。