岩土工程毕业设计计算书(一)

本科毕业设计（论论文）题目：冲垭口隧隧隧道初步步设计计院（系）：建筑工程程学学院专业：土木工程班级：学生：学号：指导教师师：：2013年666月②不产生偏压及及及膨胀的一一般般围岩已知：围岩类别别别S=44,岩体重度，B=111186ccm，取i=0..1，则：宽度影响系数垂直均布荷载水平均均均布荷载5.3绘制分分分块图因结构对称，荷荷荷载对称称，故故取半跨跨计算算，如图5.2图5.2半跨结结结构计算图图示示5.4计算半拱拱拱轴线长长度5.4.1求水水水平线以以下边边墙的轴轴线半半径，其与与水水平线的的夹角角假定水平线以下下下轴线轴轴线为为一圆弧弧，则则其半径径由如如图5.3所示图5.3边墙墙轴轴线计算由图上量得：，，==38.1555cm故：==°5.4.2计算算算半拱长长度及及分块轴轴线长长度（1）半拱轴线线长长度:（2）分块长度度：：5.5计算各分分分段截面面中心心的几何何要素素5.5.1求各各各截面与与竖轴轴的夹角角校核角度：角度闭合差。5.5.2求各各各截面的的中心心坐标求个截面的中心心心坐标（单单位位：m）坐标校核：5.6计算基本本本结构的的单位位位移计算过程见表555.2校核：说明变位计算结结结果正确确。表5.2曲墙墙墙拱结构几几何何要素及及δik计算过过程程表（一一）截面00.000000000.000000001.000000000.000000000.000000000.50000000114.855222320.256377780.966577771.456222250.189844440.50000000229.710444640.495611170.868544412.815100060.746688870.50000000344.565666960.701722270.712444463.985800071.633300050.50000000459.420999280.860922280.508722274.890077702.790433310.50000000574.276111600.962577790.271000015.467444494.140711140.50000000689.131333920.999888850.015155595.679344475.593899940.50000000797.454888390.99154447-0.129777455.589922237.062655510.615177798105.3722264330.96422222-0.265000965.298722258.505044481.59202226表5.2曲墙墙墙拱结构几几何何要素及及δik计算过过程程表（二二）截面积分系数00.0104111796.000000000.000000000.0000000096.00000000110.0104111796.0000000018.225000603.45992225543.640001799420.0104111796.0000000071.6819995653.52399988585.775558000230.0104111796.00000000156.797772766256.0977776992662.766692885440.0104111796.00000000267.881113500747.5044434992758.533340996250.0104111796.00000000397.5088858331645.96669511310147.9994677122460.0104111796.00000000537.0133383443003.9999851198348.055523774270.0198222250.44811112356.2977741332516.40004322113117.7778900344480.167711115.9626222650.71244417431.311115366538.6988899661Σ2031.7555507735519.18880022325729.000913357738799.22206447665.7计算主动动动荷载在在基本本结构中中产生生的位移移和5.7.1衬砌砌砌每一块块上的的作用力力(1)竖向力：：：式中：——衬砌砌砌外缘相相邻两两截面之之间的的水平投投影长长度，由由图量得：(2)侧向水平平平力：式中：——衬砌砌砌外缘相相邻两两截面之之间的的竖直投投影长长度，由由图量得：(3)自重力：：：式中：——接缝缝缝i的衬砌截截面面厚度（计计算算时，应使使第8个衬砌面面积积乘以）。作用在各衬砌上上上的力列列入附附表，各集中中力力均通过过相应应图形的的形心心。5.7.2主动动动荷载在在基本本结构上上产生生的内力力分块上各集中力力力对下一一分点点的截面面形心心的力臂臂由CAD图量取，并并并分别记记为、、图5.4内力计计计算图弯矩：（）轴力：（）式中、——相邻邻邻两截面面中心心点的坐坐标增增量按下下式计计算：、的计算过程如如如下表（5.3）所示:表5.3计算算算过程表（一一）截面集中力力臂00.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.000000001212.23777749916.935666946.917222200.696066650.721955510.34074444-147.733312669-12.226667411-2.357000012198.05000399916.9356669420.289222660.585444410.661366690.50781111-115.944468223-11.200007433-10.3033311333170.62444007716.9356669432.305000560.435688830.556577760.64093332-74.337779799-9.42600001-20.7055534444131.79222090016.9356669442.161333960.256800000.414577780.73120009-33.844442099-7.02111166-30.828887922584.1501110616.9356669449.199333350.060755510.244866660.77260007-5.11222203-4.14699976-38.011117511630.8831118716.9356669452.94844489-0.139333590.058788870.762366604.30385550-0.99555599-40.36555810070.0950666818.9612221952.94522209-0.33933395-0.071333950.714022240.032266661.35373336-37.80444150080.0000000031.0960000048.786777800.00000000-0.170555240.698944470.000000005.30261114-34.099993744表5.3计算算算过程表（二二）截面00.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.0000000010.000000000.000000001.456222250.189844440.000000000.00000000-162.3111501102229.1733344226.917222201.358888810.55684443-311.411194336-3.85188805-615.0333693313444206444861.170700010.88661118-519.977780111-24.121117600-1263.66606002554631.71999234459.511555420.904266631.15712226-571.244403330-68.862223522-1975.44402887445780.447770177101.6722293880.577377791.35028884-450.611137118-137.288873441-2610.55574886446881.532228177150.8722227330.211899981.45318880-186.799950441-219.244445770-3053.66672003447929.351116977203.820007633-0.089444241.4687555783.10633346-299.366631772-3306.33347000778948.407779855256.765559722-0.291111981.44239997276.174445088-370.355584667-3429.3332777255表5.3计算算算过程表（一一）截面00.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.0000000010.256377780.96657777229.173334422-6.9172222058.75500029-6.6860002552.0690000320.495611170.86854441444.159995344-27.206664866220.133330166-23.629999488196.50333067730.701722270.71244446631.719992344-59.511115422443.294444433-42.398887600400.89555683340.860922280.50872227780.447770177-101.677729338671.908886900-51.723337699620962577790.27100001881.532228177-150.877722773848.544449777-40.886665377807.65888440060.999888850.01515559929.351116977-203.822207663929.244448222-3.0897771992699154447-0.12977745948.407779855-256.766659772940.39111092233.31411101973.70555193380.96422222-0.26500096979.5033398448-305.55552755177944.45999291181.000888121025.466601003校核：=-157...83779002计算误差：在误差范围内。5.7.3主主主动荷载载位移移计算过程见表555.4。表5.4和的计计计算过程表表截面积分系数00.0000000096.000000000.000000001.000000000.000000000.000000000.0000000011-162.31115011096.0000000018.225000601.18984444-15582...24110005-2958.2220077855-18540...4355966642-615.03336933196.0000000071.681999561.74668887-59043...54553442-44087...05002226-10313000.5993008323-1263.666060025596.00000000156.7977727662.63330005-12130666.17784430-19812999.98829921-31943666.1666119144-1975.444028874496.00000000267.8811135003.79043331-18963888.67759944-52917333.58880028-71881222.3116009525-2610.555748864496.00000000397.5088858335.14071114-25061555.18869912-103772225.991337933-128834440.99999972246-3053.666720034496.00000000537.0133383446.59389994-29315222.51152220-163986664.112663244-193301116.66111194427-3306.333470007750.44811112356.2977741338.06265551-16679888.96635525-117804442.888553033-134484441.88300068848-3429.33327772555.9626222650.712444179.50504448-20447...79777998-17390999.49987709-19435777.299955631∑-332132227.555002999-1426755586..95590772-1758899914..06690996经校核，故计算算算正确。5.7.4墙墙墙底位移移计算算单位弯矩作用下下下墙底截截面产产生的转转角：：主动荷载作用下下下墙底截截面产产生的转转角：：5.8解主主主动荷载载作用用下的力力法方方程式中：其f—拱失高，取取==8.500050448解：（KN/m）（KN）5.9求主动动动荷载作作用下下各截面面的内内力求主动动动荷载作作用下下各截面面的内内力，并并校核核计算精精度。（kN/m）（kN）表5.5、计计计算过程表表截面积分系数00495.12222740495.12222740047531.77783004010384.555550777384.5555507771-162.311150110495.122227473.19544462114406.00333192238976.33306447399.433324880452.06900003334371.7011197553423.77000978862-615.033369331495.1222274288.6355566771168.72111476616197.2226177412094.22285445552196.5033306775334.0011185664530.50444923393-1263.6660600255495.1222274632.9955562996-135.488876556-13006...8144955-21244...095537754400.8955568332273.9744484555674.87000528874-1975.4440288744495.12222741084.233360225-396.044441009-38020...2344488-10609222.833044632620.1844492112195.6333354449815.81888466615-2610.5557488644495.12222741613.033363118-502.411158006-48231...9177377-19971444.599499064807.6588844003104.2144480449911.87333245526-3053.6667200344495.12222742184.722237442-373.822255551-35887...2522922-20074999.499244782926829655583889931.98444761137-3306.3334700077495.12222742765.411169-45.807773677-2310.8889511755-16321...046637794973.7055519331-49.893339788044923.8111121558-3429.3332777255495.12222743338.699997114404.4944472992411.85550688420512.999054478811025.466601003-101.94443922077923.5166618227∑-16377000.1002-148850004.338665.10求单位位位弹性反反力及及相应摩摩擦力力作用下下，基基本结构构中产产生的变变位和和5.10.1各各各接缝处处的抗抗力强度度最大弹性反反力力零点假定定定在截面3，即，最大弹性反反力力值假定在在在截面5，即。最大抗力值值以以上各截面面面抗力强强度按按下式计计算：：（kPa）查表4.22算得边墙任意截截面面外缘的弹弹弹性反力力强度度：（kPa）式中：———所所考察截面面面外缘点点到h点的垂直直距距离；——墙脚外缘点点到到h点的垂直直距距离；由附图上量量得得：，，则，，按比例将所求得得得的抗力力绘与与附图5.2上。5.10.2各各各衬砌上上的抗抗力集中中力按下式计算：式中——衬砌iii外缘长度度，可可通过量量取教教教，用用弧长长公式求求得，的方方向垂直于于衬砌外缘缘，并通过过衬砌上抗抗力图形的的形心。，5.10.3抗抗抗力集中中力与与摩擦力力的合合力按下式计算：式中：——围岩岩岩与衬砌砌间的的摩擦系系数，此此处取=00..2。则其作用方向与抗抗抗力集中中力的的夹角。由由于于摩擦阻阻力的的方向与与衬砌砌位移的的方向向相反，其其方方向向上上。的的作用点点即为为与衬砌外外缘缘的交点点。将的方向线延长长长，使之较较于于竖直轴轴，量量取夹角角，将将分解为水水平平与竖直直两个个分力：：以上计算列入表表表截面3000000000040.5730333560.286511181.536700040.440299930.4490111266.055888350.913944410.405844460.410377710786511181.536700041.208644451.2325888078.992777920.981600030.190933321.209900050.2353444060.882822260.941411131.536700041.446677731.4753222292.820666560.99878888-0.049222101.47353335-0.0726660070.531322290.707077781.517044461.072666691.09391112101.2844416440.98066669-0.195666751.07276665-0.21400051800.265666651.397899940.371377710.37872225101.3099990.98058881-0.196111160.37137771-0.07422274表5.6弹性性性抗力及摩摩擦擦力计算算表5.10.4计计计算单位位抗力力及相应应的摩摩擦力在在基本本结构中中产生生的内力力弯矩：轴力：式中：——力至至至接缝中中心点点的力臂，由由由附图量量得计算见表5.777表5.7的计计算算过程表（一一）截面0.449011121.232588801.475322221.093911120.3787222540.50667773-0.22755502-0.2275550251.9750888-0.886888350.69591111-0.85777765998-1.7446660163.3892-1.521777912.16281115-2.66588842551330.79748884-1.17655546-5.3641118074.69526665-2.108222303.58747778-4.42188853663332.26886662-3.347333020.80442228-0.87999973-10.75777359985.89534447-2.647000824.94773337-6.09844481667113.72383338-5.493888602.27591119-2.489666550.99837777-0.3781111033299-17.107771899表5.7的计算算算过程表（二二）截面344.565666960.701722270.7124444600000459.420999280.860922280.508722270.1822222995540.156888870.410377709770.20876667-0.0518887999355574.27611160.962577790.271000010.417566695880.401944441.6202777573320.43909996-0.0371115255822689.131333920.999888850.015155590.3449666919950.344933303.0938111049910.046900010.298022289669797.454888390.99154447-0.129777450.1309111793310.129811114.166577754332-0.540555910.6704000236648105.3722264330.96422222-0.265000960.0566444401160.054611174.537944461002-1.202999901.2576000768865.10.5计计计算作用理理产产生的荷荷载位位计算结果见表555.8。经校核，，故计计计算正确确。表5.8、计算算算过程表（一一）截面积分系数4-0.2275550296267.88111349963.79043331-21.840002166688-60.943336111677-82.78333834435525-1.7446660196397.50888582265.14071114-167.48881655777-693.49993711222-860.9777530026646-5.3641118096537.01333833396.59389994-514.96661244866-2880.6663866922-3395.555998887727-10.75777359950.44811111882356.2977741338.06265551-542.68888477122-3832.8881933355-4375.555077745548-17.1077718995.96262225744950.712444173319.50504448-102.00003766433-867.54446899644-969.5555067761∑-4016.2228722111-24855...9633699-28872...25003115.11单位弹弹弹性反力力作用用下的力力法方方程（rad）式中其中f—拱拱失失高，取===8.50550048解得代入原方程检验验验，计算算正确确。单位弹性反力图图图及摩擦擦力作作用下截截面的的内力，并并校校核计算算精度度（kN·m）（kN）计算过程见表444.9。表5.9、计计计算过程表表截面积分系数00-2.930.00000000-2.93000000-281.2888010.000000002.0652.0650000010-2.930.39202229-2.53799971-243.64445255133-46.25444680016640.000000001.9959888087751.9959888120-2.931.54190009-1.38800091-133.25556766088-99.50111096654420.000000001.7935333719931.7935333730-2.933.372777750.4427777542.5063337522969.425888736640.000000001.471200016331.471200024-0.22755502-2.935.762233392.60473337250.0544477003697.76000513392-0.051888801.0505222122240.998644415-1.74466601-2.938.550577753.87597775372.09333565531540.7333318854-0.037111530.5596111703350.522466646-5.36411180-2.9311.551333913.25721112312.69222318851749.16667711720.298022290.0313000434440.329333337-10.757773599-2.9314.584333750.8970111545.25277719007319.604441666740.67040002-0.26799922777880.402488808-17.107771899-2.9317.56299924-2.47422265-14.753331166011-125.4777595576611.25760008-0.54744422774660.71018885∑1427.77777177312103.444124495.12最大大大弹性反反力值值的计算算按下式计算：先求位移和（rad）（rad）(m)(m)式中（为为为i点到最大大弹弹性反力力截面面h的垂直距距离离）墙脚中心到最大大大弹性反反力截截面的垂垂直距距离。计算过程见下表表表表5.10计算算算过程表截面积分系数596.000000000.00000000-502.4111580063.875977750.000000000.000000004696.000000001.45622225-373.8222555513.25721112-52259...91448777455.3500037112750.448111122.84578886-45.8077736770.89701115-6576.3331311377128.779995544485.962622264494447299-2.474222649968810021.9993666188-61.3033346111∑-12080333.1445772321.7555983395.13计算算算初砌截截面总总的内力力5.13.1初砌各截截面面内力（kN·m）（Kn）计算过程见下表表表：表5.11计算算算结果截面积分系数0495.1222274-445.4444204449.680777384.555550777313.9377782698.4922289774769.344472011406.0033319117-385.8444271112220.16044480551423.7700097886303.4444498004727.2155595991935.400061229367.425559644542168.7211147664-211.02228733788-42.307772611377530.5044492339272.6677787224803.1722279663-4061.4449700922-3032.6666722523-135.4888765557767.31411158557-68.173334977177674.8700052887223.6633384114898.5344437001-6544.6665577299-10689...418866644-396.04444100911395.9922298556-0.0511112355688815.8188846661151.821114388967.639999044-4.9078886255688-13.695550500525-502.411158006589.256666722486.84088866338911.873332455279.42922225887991.3022247118336.72223177334519.99989771046-373.82225555122495.1877737229121.3611182116931.984447611350.06788884995982.052226466211650.7773488865172.9997711416966.000914427-45.807773677055136.371114144790.5640004766923.81111215561.18811166339984.99999381144568.78885232267.7773588813001.7778499648404.4944472886-376.1555755545528.3371117411923.5166618227107.96777996611031.488841779168.9633396441437.044465999702.09444100091∑53292.0000611351553...2077886641.444167735.13.2校核计算算精精度其中=88..50500048=4.15522289误差均均均在允许许范围围内，故故计算算正确。5.14绘制制制内力图图计算结果按一定定定比例绘绘制如如图5.5示：弯矩（）轴力（）图5.5结构内内内力图5.15衬砌截截截面强度度验算算（1）墙底截面面验验算由计算可知，，按承载载能能力极限限状态态验算：：式中：——轴力标准值值，由由计算得得到，这这里取取；——混凝土初砌砌构构件抗压验验验算时作作用效效应分项项系数数，取；——混凝土初砌砌构构件抗压验验验算时抗抗力分分项系数数，取取；——构件纵向弯弯曲曲系数，这这这里为隧隧道初初砌，故故取；；——混凝土轴心心抗抗压强度标标标准值，按按规规范取；——截面宽度，取取取；——第8点截面面高度，取取；；——轴向力偏心心影影响系数，取取；可见等式的左边边边小于等等式右右边，故故轴力力最大处处的边边墙底通通过检检验。（2）截面6验验算算由于于于第6截面处弯弯矩矩最大，故故对对第6截面进行行抗抗拉强度度的验验算。又有有有故按按按破损阶阶段进进行截面面强度度验算，验验算算公式如如下：：式中：——轴力标准值值，由由计算得得到，这这里取取；——安全强度系系数数值，取；；；——偏心距，；；——截面厚度，d==0.55m；——结构纵向计计算算宽度，取取取；——轴向力偏心心影影响系数，；——构件纵向弯弯曲曲系数，对对对于洞室室衬砌砌、明洞洞拱圈圈及抢呗呗回填填密实的的边墙均取——混凝土的极极限限抗拉强度度度2.0×Kpa。则：等号左边小于等等等号右边边，故故弯矩最最大处处的第6截面通过过强强度检验验。6隧道通风设计及计算6隧道通风风风设计及及计算算在隧道道道运营期期间，隧隧道内保保持良良好的空空气和和行车安安全的的必要条条件。为为了有效效降低低隧道内内有害害气体与与烟雾雾的浓度度，保保证司乘乘人员员及洞内内工作作人员的的身体体健康，提提高高行车的的安全全性和舒舒适性性，公路路隧道道应做好好通风风设计保保证隧隧道良好好通风风。6.1基本资料料料公路等级：高速速速公路车道数、交通条条条件：单单向双双车道行车速度：8000Km//h隧道长度：288820mm隧道纵坡：1...8%空气密度：平均海拔：155550..1mm隧道断面面积：：：62.9988，周长为30.99mm洞内平均气温：：：20℃交通量量量：年平均日日交交通量近期（2010年）9358辆/每日（小小车车）远期（222030年）112774辆/每日（小小车车）车辆组组组成：小客大客小货中货大货拖挂199.3%%0..1%7..8%117..3%222..6%2..9%%汽柴柴柴比:小货、小小客客全为汽汽油车车中货货货00..68::0..32大客客客00..71：0.299大货货货、拖挂挂全为为柴油车6.2通风方式式式的确定定根据设计基本本本资料的交交通通量预测测，近期（2010年）年平平均均日交通通量9358辆/每日，远远期期（2030年）112774辆/每日，隧隧道道为单洞洞单向向交通，设设计计小时交交通量量按年平平均交交通量的10%计算，故故近近期设计计高峰峰小时交交通量量为936辆/h,远期为1128辆/h。根据任务务务书所给给的车车辆组成成和汽汽柴比，将将其其换算成成实际际交通量量，结结果如下下表所所示表6.1车辆组组组成及汽柴柴比比近期远期汽油比柴油比汽油比柴油比小客车18102180大客车2008224199小货车730880中货车1105213362大货车02120255拖挂车027033由于本隧道为单单单向交通通隧道道，则可可用公公式式中：L—隧道道道长度（m）；NNN—设计交通通量量（辆/h）其中L、N为设设计资料给定定定，取值远远期期为N=111228辆/h,LL==28220mm有上式，得288820××11128==3..1811×>>2×以上只是隧道是是是否需要要机械械通风的的经验验公式；；只能能作为初初步判判定，是是否设设置风机机还应应考虑公公路等等级、隧隧道断断面、长长度、纵纵坡、交交通条条件及自自然条条件进行行综合合分析，由由初初步设计计可知知本隧道道需要要机械通通风。6.3需风量的的的计算由于该隧道采用用用纵向式式通风风，CO设计浓度度可可按《公公路隧隧道通风风照明明设计规规范》查查表按中中直法法的再加加上50pppm。设计隧隧道道长度为28200m，计算可可得δ（ppm）=2544..5pppm。交通阻阻滞滞时取δ（ppm）=3000pppm。烟雾设设设计应该该按规规范查表表，设设计车速速为80kmm//h，K=0.000070。同同时时，根据据规范范规定，在在确确定需风风量时时，应对对计算算行车速速度一一下各工工况车车速按20kmm//h为一档分分别别进行计计算，并并考虑交交通阻阻滞时的的状态态（平均均车速速为10kmm//h）,取较大者者为为设计需需风量量。6.3.1稀稀稀释CO浓度的需需风风量计算算CO排放量应按按下下式计算式中：-隧道全全全长CO排放量（）；-CO基准排放放放量（），可可取0.01；-考虑CO车况况系数；对于于于高速公路路取取1.0；-车密度系数；；；-考虑CO的海海拔高度系数数数，海拔高高度度取15500..1m，查表取1.63；-考虑CO的车车型系数，查查查表5.1；-考虑CO的纵纵坡-车速系数，查查查表取1.2；-车型类别数；；；-相应车型的设设设计交通量量（辆/h）L—隧道长度，28820m。根据CO排放量量，稀释释CO到容许浓浓度度的的需需风量量按下式式计算算：式中——隧隧道道全长稀释释释CO的需风量(m³/ss))——CO设计浓浓度（正正常路路段为254..55ppm，阻塞路路段段为300ppppm）；——标准大气压压（kN/mm²）,取101..3325kNN/m²；——隧道设计气气压压（kN/mm²）无实测测值值时按公公式计计算，其中ggg为重力加加速速度9.8mm//，h隧道平均均海海拔高度度，R空气气体常数数，287JJ//kgh计算可得P=844..5799kNN/m²；——标准气温，取取取273K；——隧址夏季的的设设计气温（K），换算算为为绝对温温度T=22273++200=2993KK；计算过程如下：：：表6.2考虑CCCO的车型系系数数车型各种柴油车汽油车小客车旅行车、轻型轿轿轿车中型货车大型客车、拖挂挂挂车1.01.02.55.07.0CO：=2188×1..0++2411×77.0++999×1..0++88××2..5+11333×5..0++62×1..0++2555×11.0++333×1..0==32339表6.3稀释释CO浓度需风风量量计算表表参数80km/h60km/h40km/h20km/h10km/h0.010.010.010.010.01111110.7511.5361.631.631.631.631.631110.80.8323932393239323932390.031011170.041355570.062033350.099255560.07039994（阻塞）0.04003337156.703331322208.937775099313.406662644501.450000222503.969992988根据表可知知知，由于于及哦哦啊同组组织中中台下的的需风风量大于于正常常运营时时需风风量所以以满足足该隧道道运行行，CO需风量为为5003.996992988。6.3.2稀稀稀释烟雾雾浓度度的需风风量计计算根据《公路隧道道道通风照照明设设计规范范》（JTG0026..1--19999）中关于于隧隧道内的的烟雾雾排放量量及需需风量的的计算算公式，行行车车速度分分别按按80kmm//h、60kmm//h、40kmm//h、20kmm//h以及交通通阻阻塞（阻阻塞路路段车速10kmm//h计算长度度按1km计算，其其余余路段按40Kmm//h计算）时时的的工况计计算。隧道内的烟雾排排排放量按按下式式计算：：式中：-隧道全全全长烟雾雾排放放量，；-烟雾基准排放放放量（）可可取2.5；-考虑烟雾的车车车况系数，按按高速公路取取1.0；-考虑烟雾的海海海拔高度系系数数，查表表取1.34；-考虑烟雾的纵纵纵坡-车速系数数；；-考虑烟雾的车车车型系数，查查表；-柴油车车型类类类别数。稀释烟雾的需风风风量应按按下式式计算：：式中：—隧道全全全长稀释释烟雾雾浓度的的需风风量（）；；—烟雾设计浓度度度（）见下下表表。表6.4烟雾设设设计浓度δ计算行车速度100km/sss80km/s60km/s40km/sK（）0.00650.00700.00750.0090计算过程如下：：：表6.5考虑烟烟烟雾的车型型系系数柴油车轻型货车中型货车重型货车、大型型型客车、拖拖挂挂车集装箱车0.41.01.53~4烟雾：=99×××1.5++662×11.00+2555××1.55+333×11.55=6442..5表6.6稀释释烟烟雾浓度需需需风量计计算表表参数80km/h60km/h40km/h20km/h10km/h2.52.5111112.62.051.380.8240.8240.7511.5361.341.341.341.341.34642.5642.5642.5642.5642.53.287755533.456355563.490077764.167855592.95592228(阻塞)2.25246660469.6788897332460.8477740228387.7866622992463.0955543889578.7099977886.3.3稀稀稀释空气气异味味的需风风量计计算隧道空间间间不间断断换气气频率，不不宜宜低于每每小时时5次：采用用纵纵向式通通风的的隧道，隧隧道道内换气气风速速不应低低于2.5mm//s。m/s>2.555m/s，取3.922mm/s。=3.92×6663.559==2499.227288/ss综上所述，需风风风量由v=100kkm/h稀释烟雾雾需需风量决决定==578..770977788/s。6.4通风计算算算6.4.1计算算算条件隧道长度：隧道断面面积：：：隧道断面周长：：：隧道当量直径：：：设计交通量（远远远期）：：需风量：隧道设计风速：：：隧址空气密度：：：6.4.2隧道道道内所需需升压压力计算算（1）自然风阻阻力力：式中———自然风阻阻力力（N/m²）；——隧道入口损损失失系数，可可可按规范范取值值，取0.6；——自然风作用用引引起的洞内内内风速，取取2～3m//s，取2.5mm//s；——空气密度，取取取1.2kkgg/m³³——隧道长度——隧道壁面摩摩阻阻损失系数数数，可按按规范范取值，取取0.02；——隧道断面当当量量直径；——隧道净空断断面面积（m²），故：=）××=31.7666（2）通风阻抗抗力力：式中——隧道设计风风速速（m/s），故：=）××=420.82224（3）交通通风风力力：式中——交通通风力力；；——隧道内与同同向向的车辆数数数，；——与同向的各各工况况车速（m/s）——汽车等效阻阻抗抗面积（m²）——小型车正面面投投影面积（m²），可取2.133m²；——小型车空气气阻阻力系数，可可取0.5；——大型车正面面投投影面积（m²），可取5.377m²；——大型车空气气阻阻力系数，可可取1.0；——大型车比例例，为0.555667。各工况车速下交交交通风阻阻力计计算过程程见表表参数22.24m///s16.68m///s11.12m///s5.56m/sss2.78m/sss3.463.463.463.463.4663.5963.5963.5963.5963.51.21.2n39.7302221588352.973666211179.46044431665158.9200086333317.8411172669.19.1223.949995422299.3657772288810.5850003211965.01688855889414.4600092551表6.7交通风风风阻力计算算表表根据该该该隧道通通风方方式以及及隧道道长度选选取射射流风机机通风风方式，则则隧隧道内压压力平平衡因满满足式式：射流风机群总升升升压力。计计算算过程见见下表表：表6.8隧道内内内所需升压压力力计算结结果表表参数类别取值80km/h31.76420.8239.73223.95228.63444441.9988860km/h31.76420.8252.9799.37353.2188840km/h31.76420.8279.4610.58441.9988820km/h31.76420.82158.9265.02387.5677710km/h31.76420.82317.84414.4638.1236.5通风机台台台数的计计算在满足隧道设计计计风速的条条件件下，射射流风风机台数数可按按下式计计算：：式中————所需射流流风风机的台台数（台台）；——每台射流风风机机升压力（）。每台射流风机升升升压力按按式（5.5..2）计算：：式中————射流风机机的的出口风风速（）；——射流风机的的出出口面积（）；——射流风机位位置置摩阻损失失失折减系系数，按按规范取取值。（1）选择90000型射流风风机机所需台台数900型射流风风风机每台台的升升压力的计计算算：取，，则有：代入得：（）故采用900型型型射流风风机所所需的风风机台台数(2)选择111120型射流风风机机所需台台数1120型射流流流风机每每台的的升压力力的计计算：取，，代入得：（）故采用112000型射流风风机机所需的的风机机台数，取44台。(2)选择122250型射流风风机机所需台台数1250型射流流流风机每每台的的升压力力的计计算：取，，代入得：（）故采用125000型射流风风机机所需的的风机机台数，取24台。6.6风机的布布布置经过综合考虑，本本隧道选用1250型射流风机机，通风机在在距洞口200m开始布置，选选择两侧对称称布置，间距距220米。射流机机设置于建筑筑限界以外20cm处，风机轴轴线与隧道轴轴线平行采用用固定式设置置，支承风机机的结构应保保证在实际静静荷载的15倍以上，风风机安装前应应做支承结构构的荷载实验验。在通风机机的使用中，可可根据实际情情况做出合理理调整，做到到最优化的布布置及使用。7照明设计及计算7照明设计计计及计算算7.1隧道照明明明区段的的划分分及亮度度根据《99隧道道道通风照照明设设计规范范》大大于100m隧道应设设置置照明。本本隧隧道照明明分别别设置入入口段段、过渡渡段、中中间段和和出口口段，照照明计计算以照照明灯灯具的资资料为为基础数数据，并并考虑了了隧道道内采用用水泥泥路面为为计算算条件。7.1.1洞外外外接近段段在照明设计中，车车速与洞外亮亮度是两个主主要的基准值值，本隧道设设计车速为80km//h，洞外亮度度参照规范取取值为4000ccd/m²。接近段长度取洞洞洞外一个个照明明停车视视距Ds,对于纵坡坡为1%，设计时时速速为80kmm//h，取Ds=9988m。因此接接近近段取98m，接近段段位位于隧道道洞外外，其亮亮度来来自洞外外的自自然条件件，无无需人工工照明明。7.1.2洞内内内照明（1）入口段照照明明入口段照明亮度度度计算：式中————入口段亮亮度度（cd/mm²）；——入口段亮度度折折减系数，可可按规范取值值，0.035；——洞外亮度（cdd/m²），本隧隧道道设计为40000ccd/mm²。将数据代入式(((6-11)得：入口段长度计算算算：式中————入口段长长度度（m）；——照明停车视视距距（m）,参考规范范按按线性内内插法法求得V=800kkm/hh隧道纵坡坡为1.8%时=95..66m；——洞口内净空空高高度（m），本隧隧道道设计为5m。将数据代入(666-2)得：（2）过渡段在隧道照明中，介介于入口段与与中间段之间间的照明区段段称为过渡段段。其任务是是解决从入口口段高亮度到到中间段低亮亮度的剧烈变变化给司机造造成的不适应应现象，使之之能有充分的的适应时间。过过渡段由、、三个照明段段组成。各段段照明要求和和设计如下：：①过渡段亮度计计计算：过渡段长度根据据据规范取取②过渡段亮度计计计算：过渡段长度根据据据规范取取③过渡段亮度计计计算：过渡段长度根据据据规范取取（3）出口段本隧道为单向交交交通隧道道，设设置出口口段照照明，出出口段段长度取60m，亮度可可取取中间段段的5倍，取13.1155cd//m²²。（4）中间段中间段的照明基基基本任务务是保保证停车车视距距，中间间段照照明水平平与空空气透过过率、行行车速度度以及及交通量量等因因素有关关。根据《公路隧道道道通风照照明设设计规范范》，中中间段照照明亮亮度取2.633ccd/mm²（内插取取值值），中中间段段长度：28200--90..444-722-889-11333-600=223755.556m（4）紧急停车车带带紧急停车带宜采采采用荧光光灯光光源，其其照明明亮度应应大于于7cd//mm²，长度40m。表7.1区段划划划分及亮度度设设计区段亮度设计（cddd/m²）长度（m）入口段14090.44过渡段过渡段14272过渡段21489过渡段34.9133中间段2.632375.5666出口段13.1560紧急停车带7407.2照明布置置置本隧道的设计行行行车速度度，隧隧道为单单向双双车道汽汽车专专用高速速公路路，交通通量为为1128辆/h。根据《公公公路隧道道通风风照明设设计规规范》，利利用用系数法法计算算路面平平均水水平照度度。式中————灯具的利利用用系数，取取0.4；——光通量；——灯具养护系系数数，取0.6；——灯具的布置置系系数，对称称称布置时时；——路面宽度；；——灯具间距。根据《公路隧道道道通风照照明设设计规范范》可可知，对对于水水泥砼路路面，平平均亮度度水平平和平均均照度度之间的的关系系可按式式计算算：则灯具间距7.2.1中间间间段照明明计算算表7.2中间段段段照明计算算表表光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率100W路面宽度8.75m灯具利用系数0.4灯具布置系数2灯具光通量9200lm灯具养护系数0.6故=若满足中间段的的的平均亮亮度取取100W高压钠灯灯间间距为14.55m。7.2.2入口口口段照明明计算算本段照照照明由基基本照照明和加加强照照明组成成，基基本照明明的照照度和亮亮度与与中间段段相同同，即灯灯具布布置也相相同，加加强段用用功率率较大的的灯具具加强照照明，且且加强段段照明明从洞口口以内内10m处开始布布置置基本段的平均水水水平照度度：基本段路面亮度度度为：则加强段亮度：：：表7.3入入口加加强段段段照明计计算表表光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率400W路面宽度8.75m灯具利用系数0.4灯具布置系数2灯具光通量45000lmmm灯具养护系数0.6=若满足入口段的的的平均亮亮度则则加强段段取400W高压钠灯灯间间距为1m。7.2.3过渡渡渡段照明明计算算（1）段照明计计算：：表7.4段照明明明计算表光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率250W路面宽度8.75m灯具利用系数0.4灯具布置系数2灯具光通量28000lmmm灯具养护系数0.6故=若满足段的平均均均亮度取250W高压钠灯灯间间距为2.5m。（2）段照明计计算：：表7.5段照明明明计算表光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率250W路面宽度8.75m灯具利用系数0.4灯具布置系数2灯具光通量28000lmmm灯具养护系数0.6故=若满足段的平均均均亮度取250W高压钠灯灯间间距为8m。（3）段照明计计算：：表7.6段照明明明计算表光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率100W路面宽度8.75m灯具利用系数0.4灯具布置系数2灯具光通量92000lmmm灯具养护系数0.6故=若满足段的平均均均亮度取100W高压钠灯灯间间距为7.5m。7.2.4出口口口段照明明计算算表7.7出口段段段照明计算算表表光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率400W路面宽度8.75m灯具利用系数0.4灯具布置系数2灯具光通量45000lmmm灯具养护系数0.6故=若满足中间段的的的平均亮亮度取取