目录题目:隧道工程课程设计.............................................................................................................. - 2 -一、设计依据.................................................................................................................................. - 2 -二、设计资料.................................................................................................................................. - 2 -三、隧道方案比选说明.................................................................................................................. - 2 -1.平面位置的确定................................................................................................................... - 2 -2.纵断面设计........................................................................................................................... - 3 -3.横断面设计........................................................................................................................... - 3 -四、二次衬砌结构计算.................................................................................................................. - 3 -1.基本参数............................................................................................................................... - 3 -2.荷载确定............................................................................................................................... - 3 -3.计算衬砌几何要素............................................................................................................... - 4 -4.载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移................................................................... - 6 -5.外荷载在基本结构中产生的内力....................................................................................... - 7 -6.主动荷载位移....................................................................................................................... - 8 -7.载位移—单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移..................................................... - 10 -四、墙底(弹性地基梁上的刚性梁)位移................................................................................ - 13 -五、解力法方程............................................................................................................................ - 13 -六、计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力................................................................ - 14 -七、最大抗力值的求解................................................................................................................ - 16 -八、计算衬砌总内力.................................................................................................................... - 17 -1.相对转角的校核................................................................................................................. - 17 -2.相对水平位移的校核按下式计算..................................................................................... - 18 -九、衬砌截面强度检算................................................................................................................ - 18 -1.拱顶..................................................................................................................................... - 18 -2.墙底偏心检查..................................................................................................................... - 19 -十、内力图.................................................................................................................................... - 20 --21-隧道工程课程设计一、设计依据本设计根据《公路工程技术标准》(JTG B01-2003),《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)进行设计和计算。
二、设计资料1.设计等级:高速公路;2.设计车速:80km/h;3.围岩级别:Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级;4.折减系数:50%;5.使用功能:双向二车道;6.隧道平纵曲线半径和纵坡:平纵曲线设计满足规范要求,洞口内外各有不小于3s行车速度行程长度范围内的平纵线形保持一致;7.隧道结构设计标准(1).设计使用期:100年;(2).设计安全等级:一级;(3).结构防水等级:二级;8. 1:10000地形图见《隧道平设计图》(图S1-1)。
三、隧道方案比选说明1.平面位置的确定任务所给定的地形图为陕西省西安市蓝田县灞源乡地形图,灞源乡距蓝田县22公里,位于秦岭北麓,关中平原东南部,在北纬33°50’-34°19’、东经109°07’-109°49’之间,是蓝田县乡镇之一。
乡境东连洛南、华县,西接灞桥、长安,南毗柞水、商县,北邻临潼、渭南。
全县总面积969平方公里,地形大致为南山北岭中河川,总体上为秦岭北麓丘陵区。
该隧道平纵设计既要服从路线的总体走向,又要综合考虑隧道位置的地形、地质、地物、水文、气象、地震情况和施工条件等因素,尽可能使隧址位于地质条件良好、不良地质影响最小的地层中,隧道平面线形以直线为主,有利于通风和施工,采用不设超高的平曲线。
隧道纵坡设置要充分考虑通风、排水、施工方案和两端接线的要求。
面图,见《隧道平面设计图》(图S1-1)所示。
由于路线起点距隧道进口不是很远,故隧道进口位置受其影响选择的余地不是很大,只能在小范围内微调,经反复比选,将推荐线与比选线的进口位置选择在中心河以北200米处,出洞口选择在燕子台以西250米处,该方案成洞条件好,总体走向与等高线垂直。
经综合比选(方案必选见附件),推荐3线方案,做出推荐线路的平面图,见《隧道平面设计图》(图S1-1)。
2. 纵断面设计做出推荐线路的纵断面图,见《隧道线路的纵断面图》(图S1-2)所示;每20m 一桩读取地面高程,标在米格纸上,用平滑曲线连接,绘出纵断面。
3. 横断面设计隧道内轮廓以建筑限界为基础,充分考虑衬砌结构受力特性、工程造价、装饰厚度及富裕空间、运营设施的安装及空间等因素。
洞身结构根据隧道所处的工程地质条件,按新奥法原理进行设计,采用复合式衬砌,其支护衬砌按工程类比,结合隧道结构力学原理计算确定。
1.根据任务要求,做出隧道建筑限界及内轮廓设计图见图S1-3、图S1-5所示。
2.做出围岩衬砌结构图见图S1-4、图S1-6所示。
四、二次衬砌结构计算选取Ⅴ级围岩复合式衬砌的二次衬砌作为典型衬砌,做结构计算。