隧道工程设计

1、石家庄铁路铁道学院（四方分院）隧道工程课程设计任务书学 生姓 名戴侃学 号20105434班级地下一班指导教师姓 名付迎春职 称讲师系部土木工程课程设计题目车公庙站竹子林站地铁区间隧道DK12+804断面荷载计算班级地下1班分组7组选取断面DK12+804一、设计内容本设计以深圳地铁一期工程车公庙站竹子林站区间隧道工程为工程背景，地质情况见纵断面图。隧道曲线段：圆曲线半径R=1040m，缓和曲线长lc=64m，曲线全长L=254m，设计最高行车速度为Vmax=84km/h，地面超载按pc=20 kPa计算。主要进行以下内容：1.根据线路的平面、地质剖面图进行隧道横断面结构设计（隧道净宽度5.0

2、m，净高度5.2m）。2.根据隧道纵断面图及工程地质条件，进行隧道荷载计算（竖向压力、侧向压力和主动土压力），并绘制结构荷载图。3.试计算隧道加宽值W，中线偏移值d，并绘图说明隧道断面的变化位置、线路中线与隧道中线的关系。二、基本要求1.会看图纸，能够设计隧道横断面结构图。2.熟悉地铁区间隧道荷载的计算过程。三、主要技术指标表1 地层物性指标序号土层名称内摩擦角(°)内聚力(kPa)天然容重(kN/)1素填土5.22317.42粘土142918.93粘质粉土81320.74砾砂4.2019.95砂质粘性土6.83019.06砾质粘性土5.82217.97全风化花岗岩7.22219.1

3、指导教师签名：付迎春2013年 12月 30 日车公庙站竹子林站地铁区间DK12+804断面隧道荷载计算一、隧道横断面结构设计本断面设计采用预支护：拱部超前注浆小导管预支护。在开挖前，沿坑道周边，向前方围岩钻孔并安装带孔小导管，并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液，待浆液硬化后，坑道周围岩体就形成了有一定厚度的加固圈。在此加固圈保护下即可安全进行开挖等作业。初期支护：采用钢筋网喷射混凝土和格栅钢支撑联合支护。在开挖后的断面及时的挂钢筋网，并用喷射混凝土及时加固。然后采用格栅钢架进行支护，尽早使开挖断面封闭。防水层：采用无钉铺设。由于地下水较发育，所以采用无钉铺设。先在喷射混凝土基面上用明钉铺

4、设法固定缓冲层，然后将防水板热或粘合在缓冲层垫圈上，使防水板无穿透钉孔。二次初砌：模注钢筋混凝土整体式初砌。初砌施工先抑拱、后墙拱，即由下到上的顺序连续灌注。在隧道纵向，则需分段进行，分段长度一般为912米。横断面图见图1。二、荷载计算根据隧道纵断面图及工程地质条件得出下表：表2 DK12+804断面所在地质条件土层名称深度（m）内摩擦角(°)内聚力(kPa)天然容重(kN/)素填土3.55.22317.4砾砂3.64.2019.9砾质粘性土5.25.82217.9砂质粘性土7.06.83019.0全风化花岗岩6.37.22219.1加权平均值6.121.218.71.地铁隧道竖向土

5、压力式中，围岩容重；隧道上覆土层厚度；断面宽度；围岩内摩擦角；围岩内聚力；断面高度；=则。地铁隧道竖向土压力为： 2.地铁隧道侧向土压力 3.地铁隧道水浮力4.地铁隧道主动土压力隧道顶部所受侧向主动土压力为：隧道底部所受侧向主动土压力为：结构荷载图见图2。3、 曲线段加宽计算1、 加宽原因（1） 车辆通过曲线时，转向架中心点沿线路运行，而车辆本身却 能随线路弯曲，仍 保持其矩形形状，故其两端向曲线外侧偏移，中间向曲线内侧偏移。（2） 由于曲线外轨超高，车辆向曲线内侧倾斜，使车辆限界上的控制点在水平方向 上向内移动了一个距离。2、 加宽值的计算车辆中间部分向曲线内侧的偏移d内1：车辆两端向曲线外侧偏移d外;外轨超高使车体向曲线内侧倾移d内2：隧道内侧加宽值W1： 隧道外侧加宽值W2： W2=d外=4.27