三车道高速公路隧道工程课程设计

-PAGE13-三车道高速公路隧道工程课程设计目录第1章设计目的………1第2章设计原始资料…………………1第3章隧道洞身设计…………………13.1隧道横断面设计……………………1隧道建筑限界的确定…………1隧道内轮廓线的确定…………23.2隧道衬砌设计………33.2.1隧道深浅埋的确定及围岩压力计算……………33.2.2隧道衬砌方案的拟定…………43.2.3隧道衬砌截面强度验算………53.3隧道洞室防排水设计………………53.4隧道开挖及施工方案………………63.4.1施工方案：……………………63.4.2施工顺序：……………………7第4章隧道洞门设计……………………84.1洞门的尺寸设计……………………8份4.1.踪1缴洞门类型的确弃定虚………………显………………辉……………锻…秃8迟4.1.牧2弹洞门尺寸的确胆定较………………矿………………洁………………贞…扑8耻4.仆2够洞门检算田………………衡………………修………………吉…………蛙…叶9溜4.2.就1蝇条矩带壶“Ⅰ穗”贝的检算嫌………………域………………棕……………阿…森9吵4.2.坊2神条千带末“Ⅱ君”秀的检算激………………胆………………狸……………锄…赢11海4.2.她3眯条宵带淘“Ⅲ患”增的检算婚………………缸………………帜……………答…阀13他总闸宫湾结也………………女………………昌………………竿………………豆…胀…质14衡参考文献线………………蛮………………壤………………翼………………看…警15他第休1浓章号两赶设计目的股通过课程设计炸，使学生掌握骤公路隧道支护蛇结构的基本计赔算设计方法，王熟悉矿山法在顿公路隧道施工过中的工艺，掌磨握公路隧道施圆工设计的基本判方法，以及掌步握隧道暗挖洞叮门的形式，洞批门的结构要求窃，设计方法和街洞门作为重力保式挡土墙的各陶种验算。堤第蠢2和章得执跃设计原始资料而原始资料取之授于责“辞”醋。严围岩级别窗：捎Ⅰ膛级幕围岩容重腊：光26倦隧道埋深映：防18m蒸隧道行车要求贸：三车道高速服公路，时智速延100km/树h跃隧道衬砌截面莫强度校核含：爱N=锁18.588郑t俭陆佳冈M=尊-1.523梅t·m油隧道洞门验算资：地基土摩擦岁系勇数趁f=0若.8破丹p45僻男趁斗辉地基土容缘重澡蜂钓γ怀=19钢地基容许承载激力聚眉缠隧道洞身设计怒3.宝1基隧道横断面设旧计寻3.1.及1路隧道建筑限界兵的确定械该隧道横断面完设计是针对三辞车道高速公吸路咐Ⅰ疫级围岩的隧道搂。捏根据《公路隧汉道设计规范》惜选取隧道建筑悦限界基本值如啊下：膊W海—确—话行车道宽度，料取膜3.75×3中=11.25帅C帐—什—尖余宽，本设计夕设置检修道，顶故柳C=左0桂。研R宁—危—床人行道宽度洒，受R=顿0师。仇J帆—哀—松检修道宽度，采左极侧告0.75m呼,姻右趴侧朵1.00畜m矩。斩H收—青—考建筑限界高度驾，聪取峰5.0提m耀。购—示—歪左侧向宽度，笑取手0.50谢m上。米—脾—槐右侧向宽度，灾取损1.00m银—区—茫建筑限界左顶咱角宽度，早取膊0.5m半—美—锄建筑限界右顶胳角宽度，丘取红1.00m缘h株—葱—童步道高度，虫取水0.4m封—抬—病设计行车速度尘，皂取辈100km/匀h坡隧道净宽浴：爪11.25+鹅0.50+1雾.00+0.讲75+1.0源0=14.5慢0m巩检修道净空高徐度扔：鹊2.5m切路面横向坡度筐：拴采用单面坡设翼计，参照规范索横向坡度通常医选表1.5莲%精～担2好%偶，在本设计中讯，取横向坡民度注i=2.0郑%段。付具体建筑限界之设计请参考年图盆1.逼1颗。绵图循1.1抗亡公路隧道建筑筋限界图旧3.1.齐2惹隧道内轮廓线睛的确定暴根据《公路隧档道设计规范》鸣及设计经验，盾并结合实际情久况，由于单心型圆法确定的内弦轮廓线与建筑竹限界空余空间堵太多，增加了部工作量，影响革了施工进度，失不经济，所以浪采取三心圆进红行设计。启由于裙为晕Ⅰ惩级围岩，不需弃设置仰拱。纹具体尺寸可参哗考薪图矛1.冶2漂。滤图愈1.2外顿隧道内轮廓图伏3.挪2封隧道衬砌设计滩3.2.豪1瓦隧道深浅埋的还确定及围岩压闸力计算送结合后面衬砌余尺寸的初步拟真定，初支厚度乏为死8c钳m掠，二衬厚度四为遇35c时m响，预留变形量区为伤0c干m慢，总队计材43c猎m狱，则需由内轮尘廓线向外古取帖43c塔m尚厚度，确定开企挖高度以及宽蹲度：朵开挖宽谱度陷:Bt=钳15.00酷+肯（颗0.08+0奇.35+稼0奋）绞×2=15.蠢86m桑开挖高度询：亩Ht=9.漠65+槽毛（帜0.08+0档.35+薯0善）乏×2=10.需51m足对播于挡Ⅰ伍级围岩：又有裁S托—蒜—初围岩级别获B本—惰—俭隧道宽度长i跟—本—宫围岩压力增减味率，娇当史B=15.8配6m>5轨m躲，博取舟i=0.1则∴脊故隧道为深埋勤隧道。又，可用公式窃由设计资料可掏知怒，则冤∵劣该隧道衔为翁Ⅰ抹级围岩射∴头围岩水平匀布默压滩力赌e=0陵3.2.众2孩隧道衬砌方案惕的拟定嫁参考《公路隧蚕道设计规范》生（夸JTGD7末0-200船4筋），本设计为呢高速公路，采溪用复合式衬砌畏，复合式衬砌答是由初期支护铸和二次衬砌及吵中间夹放水层膨组合而成的衬田砌形式。张复合式衬砌设害计应复合下列昏规定：研（罚1伪）初期支护宜瞧采用锚喷支护毅，即由喷射混侮凝土、锚杆、型钢筋网和钢架轮等支护形式单运独或组合使用问，锚杆支护宜严采用全长粘结挂锚杆。踏（旅2远）二次衬砌宜兽采用模筑混凝湿土或模筑钢筋缺混凝土结构，幻衬砌截面宜采最用连接圆顺的盲等厚衬砌断面使，仰拱厚度宜铸与拱墙厚度相销同。德由笨表去8.4.析1笛可知预留变形测量归为蠢0筛。妖由规范中税表脂暖2看，对于三车蜜道皮Ⅰ某级围岩，有：严初期支护：拱给部边墙的喷射蛮混凝土厚度棒为谦8c裁m勒，局部布置长斑度伶为酿2.5贤m跟的锚杆，局部竟设置钢筋网，看不需设置钢架缎；吧二次衬砌厚度颜：拱、墙混凝固土厚度非为底35c芹m样。揪最终确定衬砌印尺寸及规格如递下：竭深埋隧道外层报初期支护：根泰据《规范》规支定，采用锚喷喜支护，锚杆采储用普通水泥砂叮浆锚杆，规咸格且HRB33叠5偷Φ新20×2.5逆m跌，局部布设，贯采用梅花形布嗽置；喷射混凝碧土厚度细为萝8c畅m促；灵防水板：采用戴塑料防水板及注无纺布，且无肆纺布密度为葵，采范用盐1.5m络m搬厚写EV凉A窜板防水虑层或(茫满库铺贵)位，味搭接长度简为躲100mm死。慌二次衬砌：根睛据《规范》，叫厚度把为阵35c室m妥，熄抗渗等级吸为理S狭6谁。罩初步拟定初期诉支护采忙用欧C2乔0指喷射混凝土，料二次衬砌采北用锁C2临0咏混凝土。姿3.2.贿3餐隧道衬砌截面余强度验算预根据设计资料佩，抗N=18.5割88橡t牌，梨M=-1.5吨23·毒m男，室所以得到截面发的偏心距为劣因为誓。凡由规范有：脑对混凝土矩形佳截面构件，当民偏心病距财>0.20河h而时，混凝土矩秃形截面偏心受搭压构件系由抗仔拉强度承载能重力进行控制，肝并用下式进行揪计算谜：例≤闹式线中串:施—鼠—斗混凝土的抗拉使极限强度，按辨《规范》绩表证5.2.惜9若采用色；怖P34辽K匙俩—地—锻安全系数，按反《规范》经表吓福1浇采用；淘缘N够奉—统—鸡轴向力辽（决k响N姓）；符采b京乳—倒—位截面宽度抚（慢m身）；买必h追唤—搞—柜截面厚度谦（醒m贪）；抢—显—榨构件纵向弯曲逃系数，贴壁式按隧道衬砌、明正洞拱圈及背烈列培刻暑捐紧密回填的边适墙，可未取碌Φ恭=筐1拐；窄—堡—矮截面的偏心距械；镰查表可得殃=1.0,顷，歼=1700炒KP容a永，由后面设计药的衬砌尺寸可锁知脉b=1.0拌m同，格h=0.35划m押，棒K=3.添6洁，则有：=而,前故销≤锅，满足截面强凳度设计要求。刘3.稀3块隧道洞室防排拔水设计躁规范要求压隧道防排水应厚遵见循伸“典防、排、截、财堵结合，因地袜制宜，综合治盗理且”先的原则，保证夺隧道结构物和斑营运设备的正歌常使用和行车法安全。隧道防胀排水设计应对却地表水、地下毯水妥善处理，久洞内外应形成偶一个完整通畅浙的防排水系统挑。筋本隧道采用复恭合式衬砌，在薄初期支护与二狱次衬砌之间应跳铺粗设锋1.5m位m蒙厚益EV兆A顿板防水层和幼的无纺布；路拳面结构下莲设丧φ蔽30既0的纵向中心水沟汪，侧边设礼宽愁50m膀m纤、挥深凶30m转m汤的纵向凹槽；丑在衬砌两侧边兆墙背后底部除设此φ形10蔽0驴的纵向排水盲坏管，纵向排水畏盲管贴由私φ盒10劳0躁的侮A钻类横向导水管俩和毕φ箭15脉0怠的承B寸类横向导水管摊与中央排水沟久连接。具体设赛计请参照虚图芒3.雅1拼。游图附3.1输麻隧道排水设计雁图极二次衬砌施工漆缝、伸缩缝、朵沉降缝等是防铃渗漏水的薄弱所环节。为此，喇规范纳提障出餐“秧应采取可靠的喇防水措谁施皱”灰。可靠的防水捆措施是指除按蛇施工规范要求轰处理外，还应慧进行精心的设遥计，采用合适笑的防水材料和球构造形式。二穷次衬砌施工缝营、沉降缝的主蔑要构造形式如价图和3.2钓所示。呆图胆3.2娃抽施工缝、沉降世缝的主要构造肯形式哪3.违4嘴隧道开挖及施归工方案跟3.4.滩1买施工方案：扛本设计要求采镰用新奥法，由吊于围岩等级撑为游Ⅰ漏级，故采用全全断面开挖。具饲体方法请参照概图侦3.旷3潮。盐图类3.3刻煤隧道开挖方法弹开挖步骤为淹：姥①臂全断面开挖②喷锚支护③模筑衬砌神3.4.择2孔施工顺序：炊院粥施工准造备驼→拨确定施工方蝇法沫→盲钻爆开魔挖大→抄现场监控量亮测隶→末初期支滴护乐→崇防水层铺逐设并→屈二次衬仿砌重→砍路面施窜工忽→载竣工。嘱钻爆设计：采呈用直线形布孔徒，孔眼深度锹为宾3.0婚m着；掏槽眼采用枕柱状掏槽，由显于设计的孔眼吸深度研为歪3.0喘m泻，所以采用单育临空孔型；周艘边眼的最小抵闻抗线弱为指75cm晨,娃间距眨为铺60c袭m唐。具体布图形焦式如曲图咸3.裹4抛。绪图嫩3.4俱劳爆破示意图库第珠4厌章针纤隧道洞门设计反4.倾1购洞门的尺寸设译计脖4.1.姥1改洞门类型的确容定靠采用端墙式洞矮门贪4.1.剩2云洞门尺寸的确膜定衔根据规范原表深7.2.告1仪可知：统边、仰坡坡率卡为敏1传：股0.3恶又由规老范庆7.3.泥3容知：柳洞口仰坡坡脚逃至洞门墙背的瑞水平距离不宜更小该于竭1环．扇5片m精，洞门端墙与约仰坡之间水沟型的沟底至衬砌绣拱顶外缘的高驾度不小洒于句1伪．闻0屡m谷，洞门墙顶高崖出仰坡脚不小拣于摘0待．兄5势m饼。忆可取下列值为怀：泰洞口仰坡坡脚筋至洞门墙背的风水平距离赤取杰0.8+1=剃1.8m瓣洞门端墙与仰坟坡之间水沟的泛沟底至衬砌拱次顶外缘的高度宵取串1.5m抖洞门墙高出坡问脚的高度灶取暮1+0.拔3+0.2=盒1.5m恶洞门厚度由工员程类比法泼取预1.0m鹊洞门向土体倾仓覆的坡度蒸取河涂1瑞：谨0.1锋基底埋置石质桐地基的深度闸取祥1.2m丧4.滤2胃洞门检算搞翼墙式洞门是尸承受土石主动在压力的挡土墙谎，它与端墙式浴洞门不同之处定在于洞门与翼贵墙共同承受土寺石主动压力，竹亦即考虑结构坑的整体作用。渗1毕.椒压力的计算辟图溜4.3瓣耳计算样图贯（蕉1锅）各项物理学蜂指标沿由设计参数和剂计算得下列数制据：忙病像（急2赔）最危险破裂好面与垂直面之眯间的夹角话代入已知条件男后可得：犬（刊3换）土压力计算侧压力系数：毙2壤.奸稳定性及强度市的验算跌（滋1煮）倾覆稳定的痛验算：停∴徐满足倾覆要求俗（弱2减）滑动稳定的迟验算恳∴疑满足滑动稳定验要求隐（搬3殿）合力的偏心槽距验算坝∴搂满足基底合力银的偏心距欣（围4旱）基底压应力肆的验算：∵∴坛因为锯出现负值，故晚尚因检算不考蛙虑圬工承受拉潜力时受压区应书力重力分布的危最大压应力。得通过应力重分洋布，受压区的调最大压应力：洒∴朗满足基底合力托的偏心距可滔鞠综上所述，设棕计洞门复合要眠求。总结皇这次课程设计疾历时两个星期剖多左右，通过蔬这两个星期的速学习，我发现潮了自己的很多厉不足，首先是秧自己的知识还窝有很多漏洞，奸其次是实践经线验还比较缺乏伞，理论联系实伴际的能力还急质需提高扁。赔杜萝吹这次的课程设汁计也让我看到穷了团队的力量警，我们的工作趟需要我萍们完口发扬团结协作傅的精神，大家爱互相讨论，互淡相指出错误，臣共同进步。在停这个过程中，仁我也曾经因为冤实践经验的缺污乏失落过，也摩曾经因为成功面而热情高涨。疼生活就是这样威，汗水预示着尼结果也见证着舅收获。劳动是艰人类生存生活资永恒不变的话幼题。虽然这只坛是一次局部的赢隧道设计，可掘是平心而论，达也耗费了我们炒不少的心血，