大学隧道毕业设计模板.doc
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1、湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计(论文)摘 要本设计围绕会何家寨隧道右线而进行,本隧道为高速公路隧道中隧道,隧道长646m,设计为单向双车道,设计车速为80km/h,建筑限界净宽为10.25m。衬砌采用三心圆曲墙式结构,支护结构和围岩共同承载,并充发挥出围岩的自承能力。新奥法作为隧道结构设计的核心,合同段隧道围岩条件较复杂,有III、IV、V级三种级别的围岩,在IV、V围岩段均采用有初支、防水层、二衬组成的复合式衬砌。初期支护为喷锚支护,采用锚杆、喷射混凝土、钢筋网、钢拱架共同作用,二次衬砌采用模筑砼。洞门设计严格按照公路隧道设计规范(GTJ-2004)中的相关规定进行相关验算,采用翼墙式洞
2、门;初支根据公路隧道设计规范(GTJ-2004)、隧道工程和相关工程实例进行设计;二次衬砌利用理正岩土6.0版软件算出相关数据,并进行配筋计算;同时,根据相关参考资料和工程实例进行了隧道施工组织设计、防排水设计和监控量测的设计,绘制了相应的图纸。关键词:复合式衬砌;翼墙式洞门;中隧道;新奥法;曲墙ABSTRACTThis design will around the hejiazai tunnel right line,This is a medium length of highway tunnel,Tunnel length of 646m,This design is Unidi- re
3、ctional double lane,A design speed of 80 km/h.Construction boundary clear width is 10.25m. Lining use Three heart garden Curved wall,support structures and Rock Shared Load.and Make full use of Rock Load bearing.New Austrian Tunnelling Method is Tunnel structure design core,Tunnel has a complicated
4、surrounding rock condition,have III、IV、V country rock,Initial support、water barrier and secondary lining form Compound lining of the III、IV country roc.Initial support for bolt support Shotcrete,The two lining is Building concrete.tunnel porta is wing wall tunnel portal.In strict accordance with the
5、 portal design atCode for highway tunnel design(GTJ-2004),Initial support according toCode for highway tunnel design(GTJ-2004)design.two lining utilization of LiZheng rock and soil6.0 design.At the same time,According to the relevant information and engineering examples Construction organization des
6、ign and waterproof drainage and Monitoring measurement.Key words:composite lining;wing wall tunnel portal;Middle tunnel;NATM;Curved wall目 录第一章 隧道工程概况11.1 工程概况11.2 工程地质1第二章 隧道总体设计32.1 一般规定与设计原则32.1.1 一般规定32.1.2 设计原则32.2 主要技术标准及执行规范32.2.1 技术标准32.2.2 执行规范42.3 设计依据42.4 隧道平面及纵断面设计42.5 隧道横断面设计52.5.1 隧道建筑限
7、界52.5.2 隧道衬砌内轮廓线设计62.6 支护形式的选择62.6.1 洞门衬砌设计62.6.2 洞身衬砌设计6第三章 洞门设计与计算83.1 洞口地质条件83.1.1 怀仁端洞口83.1.2 赤水段洞口83.2 洞门类型的选择83.3 洞门各部的尺寸拟定83.4 计算参数93.5 建筑材料的容许应力与容重93.6 洞门稳定性验算93.6.1 计算洞门前一延米的平均高度93.6.2 土压力计算103.6.3 翼墙稳定性验算123.6.4 主洞端墙验算143.6.5 主洞与翼墙共同作用的15第四章 隧道初期支护设计与计算164.1 概述164.2 初期支护的设计164.3 V级围岩初期支护机构
8、计算164.3.1 喷混凝土提供的支护抗力P1值174.3.2 钢支撑提供的支护抗力P2值184.3.3 锚杆提供的支护抗力P3值194.3.4 围岩本身提供的支护抗力P4值204.3.5 最小支护抗力值Pmin22第五章 隧道二次衬砌设计255.1 概述255.2 隧道深浅埋确定255.2.1 计算断面参数确定255.2.2 深浅埋判定计算255.3 隧道围岩压力确定265.3.1 级围岩压力计算265.3.2 级围岩压力计算285.3.3 级围岩压力计算285.4 V级围岩二次衬砌理正岩土软件验算(电算)295.4.1 级围岩二衬计算条件305.4.2 级围岩二衬内力配筋结果315.4.3
9、 级围岩二衬内力配筋计算325.4.4 V级围岩二衬裂缝计算355.5 IV级围岩二衬衬砌理正岩土软件验算(电算)405.5.1 级围岩二衬计算条件425.5.2 IV级围岩配筋结果435.5.3 V级围岩二衬内力配筋计算445.5.4 V级围岩二衬裂缝计算475.6 二衬配筋计算525.6.1 V级围岩配筋525.6.2 IV级围岩配筋525.6.3 III级围岩配筋52第六章 隧道防排水设计536.1 一般规定与设计原则536.1.1 一般规定536.1.2 设计原则536.2 隧道防水设计536.3 隧道排水设计536.4 洞口段排水设计54第七章 施工组织设计557.1 概述557.2
10、 施工部署557.3 施工准备567.3.1 技术准备567.3.2 施工机具、材料准备567.3.3 施工人员准备567.4 隧道总体施工方案577.4.1 洞口施工577.4.2 洞身开挖577.4.3 初期支护607.4.4 二次衬砌617.5 施工通风627.6 施工注意事项62第八章 隧道施工监控量测648.1 概述648.2 监控量测648.2.1 监控量测的目的648.2.2 监控量测的具体内容和量测技术648.2.3 量测手段658.2.4 监控量测的主要方法、步骤及范围66第九章 结论68参考文献69致 谢70第一章 隧道工程概况1.1 工程概况何家寨隧道为分离式隧道,隧道走
11、向呈北西西走向,稍呈弧线形展布。其中:右洞起讫桩号YK69+864YK70+510,总长646m,属中隧道。隧道净空10.255.0m,左右线进出洞门型式均为端墙式;采用电光照明,机械通风。右线平面设计为209.115m直线接160.095m A=410m的圆曲线接276.789m R=1050m的圆曲线,纵面设坡率为1.3%的单向坡。1.2 工程地质何家寨隧道洞口怀仁端隧道围岩等级为级,围岩主要为第四系填筑土,残坡积碎石土、角砾土;松散;下伏强风化灰岩、泥岩,裂隙发育,质软,散体碎裂结构,围岩自稳性差,侧壁不稳定,成洞条件差。地下水为土层孔隙水,基岩裂隙水,水量小,雨季点滴状或线状出水。赤水
12、断隧道围岩等级为级,围岩上覆松散填筑土,残坡积碎石土,角砾土。下伏中风化灰质泥岩,裂隙发育,岩体破碎较破碎,碎裂碎裂镶嵌状结构。围岩自稳性差,侧壁不稳定,成洞条件差。地下水以点滴状或线状出水;隧道YK69+900YK69+970段围岩级别为级,岩性为强中风化灰岩、泥岩互层,裂隙较发育,岩质软硬不均,岩体较破碎,碎裂碎裂镶嵌层状结构。自稳性较差,拱顶围岩无支护时,易产生掉块、局部小规模小坍塌侧壁较不稳定。YK69+970YK70+405段围岩等级为级,围岩主要为中风化灰岩泥岩互层,碎裂镶嵌层状、块状结构。裂隙稍发育,岩质软硬,岩石完整性较好,层间结合好。自稳性一般,侧壁稳定性一般,成洞条件较好。
13、洞身YK69+970YK70+405段穿过洼地侧下方,洼地垂直发育高度可能已达到洞身地带,洼地周围岩体风化强烈,据钻探揭露,强风化体距洞顶板的中风化层厚度约20m,施工时应加强支护及防排水措施,避免发生坍塌、突水事故;隧道最大埋深约71m,围岩主要为龙马溪组灰岩、泥岩互层,部分为石牛栏组泥质灰岩,灰岩细晶结构,薄层中薄层层状结构。 围岩级别VIVIII备注重度(kN/m3)172020232325弹性抗力系数K (MPa/m)1002002005005001200弹性模量E (GPa)121.36620泊松比0.350.450.300.350.250.30内摩擦角()202727393950粘
14、聚力C (MPa) 0.050.20.20.70.71.5容许承载力(kPa) 4007001200180020003000摩擦系数f(圬工与围岩)0.40.450.5(表面不光滑)表1.1 各类围岩物理力学指标 第二章 隧道总体设计2.1 一般规定与设计原则2.1.1 一般规定 隧道设计应满足公路交通规划的要求,设计根据现行有关规范,规程和技术标准,借鉴参考相关类似工程,结合本隧道实际情况,其建筑限界、断面净空、隧道主体机构以及营运通风、照明等设施,应按照公路工程技术标准(JTG B01)规定的预计交通量设计,当近期交通量不大时,可采取一次设计,分期修建。2.1.2 设计原则 1.在地形、地
15、段、地质、气象、社会人文和环境等问题调查的基础上,综合比选隧道轴线方案的走向、平纵线型。洞口位置等,提出推荐方案。 2.地质条件很差时,特长隧道的位置应控制线路走向,以避开不良地质地段;长隧道的位置也应该尽可能的避开不良地质地段,并与路线走向综合考虑;中、短隧道可服从路线走向。 3.根据公路等级和设计速度确定车道数和建筑限界。在满足隧道功能和结构受力良好的前提下,确定经济合理的断面轮廓。 4.隧道内外平、纵断面线型应协调,以满足行车的安全,舒适要求。 5.根据隧道长度,交通量及其构成、交通方向以及环保要求等,选择合理的通风方式,确定通风、照明、交通监控等机电设施的设置规模。必要时特长隧道应作防
16、灾专项设计。 6.应结合公路等级、隧道长度、施工方法、工期和营运要求,对隧道内外防排水系统、消防给水系统,辅助通道、弃渣处理、管理设施、交通工程设施、环境保护等作综合考虑。 7.当隧道与相邻建筑物互有影响时,应在设计与施工中采取必要措施。2.2 主要技术标准及执行规范2.2.1 技术标准 1.公路等级:高速公路 2.设计速度:80km/h 3.隧道建筑限界: 建筑限界:0.75+0.5+23.75+0.75+0.75=10.25m 限界净高:5.0m 4.汽车荷载等级: 公路级2.2.2 执行规范 1.公路工程技术标准(JTG B01-2003) 2.公路隧道设计规范(JTG D70-2004
17、) 3.公路工程地质勘查规范(JTJ 064-98) 4.公路隧道勘察规程(JTJ 064-98) 5.锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB 50086-2001) 6.地下工程防水技术规范(GB 50108-2008) 7.公路隧道施工技术规范(JTGF60-2009)2.3 设计依据1.贵州省赤水至望谟高速公路(怀仁至赤水段)工程可行性研究报告2009 年5月2. 关于怀仁至赤水高速公路可行性研究报告的批复黔发改交通(2009) 293 号3.贵州省赤水至望谟高速公路(怀仁至赤水段)第二合同段勘查设计合同4.初测外业验收咨询报告2009年9月205.初测外业验收会议纪要高路办议20098号6.
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