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隧道工程课程设计 (1)

隧道工程课程设计题目:隧道工程课程设计姓名:班级:学号:指导老师:2016年11月19日目录隧道工程课程设计任务书............................. 错误!未定义书签。

隧道工程课程设计计算书............................. 错误!未定义书签。

一、基本条件..................................... 错误!未定义书签。

二、确定隧道明暗交界、明洞洞门位置,确定洞门类型和隧道长度错误!未定义书签。

明暗交界....................................... 错误!未定义书签。

洞门位置....................................... 错误!未定义书签。

洞门类型....................................... 错误!未定义书签。

隧道长度确定................................... 错误!未定义书签。

三、绘制隧道平面图,包括隧道平面位置、进出口洞门位置、边仰坡开挖线、人行和车行横洞位置 ....................... 错误!未定义书签。

隧道平面位置................................... 错误!未定义书签。

进出口洞门位置................................. 错误!未定义书签。

边仰坡开挖线................................... 错误!未定义书签。

人行和车行横洞.................................. 错误!未定义书签。

四、绘制隧道纵断面图,标示人行和车行横洞位置,填写围岩类型、支护结构类型、施工方法等信息 .....................错误!未定义书签。

五、绘制衬砌结构设计图及施工方法示意图............错误!未定义书签。

隧道衬砌结构设计图.............................. 错误!未定义书签。

施工方法示意图.................................. 错误!未定义书签。

六、设计体会.....................................错误!未定义书签。

七、附图.........................................错误!未定义书签。

隧道工程课程设计任务书1. 设计题目山岭公路隧道主体结构及施工方法设计2. 设计资料(1)设计标准山岭重丘区高速公路分离式隧道,设计时速80km/h。

以其中一个隧道为例进行设计:单号同学为长坞岭隧道左线,双号同学为长坞岭隧道右线;单号同学按单洞两车道,双号同学按单洞三车道。

(2)地质及水文条件详见地质平面图、地质纵断面图,不考虑特殊复杂地质和水文条件。

(为了避免设计成果相同,每位同学按学号尾数将路线设计标高提高X米进行设计。

如学号尾数为3的同学,将路线设计标高太高3m,抬高以后洞门的合理位置将发生变化)(3)施工条件具有一般钻爆法施工的机械设备,交通方便,主要原材料供应正常,工期按1年考虑。

3. 主要设计依据(1)公路工程技术标准,JTG B01-2014.(2)公路隧道设计规范,JTG D70-2004.(3)公路隧道设计细则,JTG/T D70-2010.(4)公路隧道施工技术规范,JTG F60-2009(5)公路隧道施工技术细则,JTG/T F60-2009.4. 设计任务及要求(1)确定隧道进出口洞门位置,包括明暗交界、明洞洞门位置,确定洞门类型和隧道长度;(2)确定隧道洞身不同里程的支护结构类型与支护参数,确定人行、车行横洞位置;(3)选择不同围岩级别的隧道施工方法;(4)绘制隧道平面图,包括隧道平面位置、进出口洞门位置、边仰坡开挖线、人行和车行横洞位置。

(5)绘制隧道纵断面图,标示人行和车行横洞位置,填写围岩类型、支护结构类型、施工方法等信息。

(6)绘制衬砌结构设计图,单号同学为四级围岩,双号同学为五级围岩,同时绘制相应围岩级别的施工方法示意图。

5. 设计成果要求(1)设计说明书详细而精炼地说明设计过程、依据和结果。

主要包括设计任务及要求、基本条件、隧道建筑限界和内轮廓线的限定、洞门位置的确定与洞门选型、洞身支护衬砌类型与参数设计、施工方法的选择。

(2)设计图纸隧道平面设计图1张(修改补充)、纵断面设计图1张(修改补充)、衬砌结构设计图1张,施工方法示意图1张。

图纸应清晰、整洁、美观,标示清楚,并进行必要的附注说明。

(3)成果提交要求封面、任务书和设计说明书用A4纸张打印,图纸用A3打印,折叠为A4大小。

上述资料一并装订成册提交。

隧道工程课程设计计算书一、基本条件山岭重丘区高速公路分离式隧道,设计时速80km/h;设计隧道左线,按单洞两车道进行设计;本人学号,故将原设计高程提高7m,作为新的设计高程;绘制衬砌结构设计图时为四级围岩。

二、确定隧道明暗交界、明洞洞门位置,确定洞门类型和隧道长度明暗交界明暗交界的位置需满足上覆层厚度2m,首先在纵断面图上将线路设计线上提7m得到修改够的线路设计线标高,再上提(为隧道拱部最高点高程与路面设计线高程差,详见),再上提2m得到的标高线与地面线的交点处即明暗交界的线路里程,然后在平面图上标出明暗交界的位置,进洞明暗交界里程为ZK8+,出洞明暗交界里程ZK9+,详见平面图;根据上述方法确定的明暗交界位置还需满足整个衬砌结构外轮廓覆土厚度均大于2-3m,现画出进洞明暗交界处ZK8+横断面如下:由上图可知进洞明暗交界处符合上覆土厚度要求。

同理出洞明暗交界处亦符合上覆土厚度要求,不再赘述。

洞门位置为了保证施工及运营的安全,《隧规》提出了“在一般情况下,隧道宜早进洞,晚出洞”的原则。

即尽量避免开挖深路堑,以确保洞口边、仰坡稳定。

线路设计线与地面高程线的交点处为明洞洞口处,即洞门的位置,但洞口处若按上述确定明洞洞口位置,那么在隧道出口底面左半部分会悬空,在地形上不满足要求,为了使明洞洞口具有良好的持力层,故将明洞进一步缩短。

故进洞明洞洞口里程为ZK9+,出洞明洞洞口里程为ZK8+,详见平面图;洞门类型进洞处由于线路和等高线几乎垂直,故洞门主要承受来自仰坡的土压力,并且由于是四级围岩,地质条件较差,仰坡有下滑的可能性,故采用柱式洞门;出洞处由于线路与等高线斜交,边坡刷坡导致线路侧向有下滑的可能,故设置翼墙式洞门,翼墙和端墙共同作用,以抵抗山体纵向推力,增加洞门的抗滑动和抗倾覆的能力。

隧道长度确定根据隧道出口、进口里程可知:出口里程:ZK9+;进口里程ZK8+;因此,隧道长度为:L= 。

三、绘制隧道平面图,包括隧道平面位置、进出口洞门位置、边仰坡开挖线、人行和车行横洞位置隧道平面位置根据隧道衬砌横断面图可确定隧道的平面尺寸,以线路中心线为基准,隧道平面左半部分宽,右半部分宽。

根据以上几何尺寸在隧道平面图中标示出隧道的平面位置,详见平面图。

进出口洞门位置为了保证施工及运营的安全,《隧规》提出了“在一般情况下,隧道宜早进洞,晚出洞”的原则。

即尽量避免开挖深路堑,以确保洞口边、仰坡稳定。

线路设计线与地面高程线的交点处为明洞洞口处,即洞门的位置,但洞口处若按上述确定明洞洞口位置,那么在隧道出口底面左半部分会悬空,在地形上不满足要求,为了使明洞洞口具有良好的持力层,故将明洞进一步缩短。

故进洞明洞洞口里程为ZK9+,出洞明洞洞口里程为ZK8+,详见平面图;边仰坡开挖线边、仰坡开挖线是指洞口地段边、仰坡面与地表面的交线。

为了布置洞顶排水设施和洞口附近其它建筑物,需要确定洞口边、仰坡开挖范围,在洞口地形图上绘制边、仰坡开挖线。

《公路隧道设计规范》给出了隧道洞口边仰坡的允许开挖高度及坡率:表1隧道洞口边仰坡的允许开挖高度及坡率隧道出口处边、仰坡开挖计算(1)边坡开挖线(出口处H=202.20m)路基确定边坡坡脚标高H=202.20m ,边坡坡率为1:,即可计算出各不同标高位置的边坡坡顶至边坡坡脚的水平投影距离为:12C =(204-202.20)=1.35m C =(206-202.20)=2.85m n n ⨯⨯;;34C =(208-202.20)=4.35m C =(210-202.20)=5.85m n n ⨯⨯;;56C =(212-202.20)=7.35m C =(214-202.20)=8.85m n n ⨯⨯; ; 其中:此时n=;作与坡脚平行且相距为1C 的平行线交204m 等高线与①点,按照相同的方法作与坡脚平行且相距为2C 、3C 、4C 、5C 、6C 的平行线交相应等高线于②、③、④、⑤、⑥点,连接①、②、③、④、⑤、⑥等各点,即可得到边坡开挖线。

(2)仰坡开挖线该隧道出口仰坡坡脚标高H =H +7.77=209.97m 仰路基,仰坡坡率为1:,可计算各等高线距仰坡坡脚水平投影的距离:210m 等高线,1d =210-209.97m=0.0225m ⨯()212m 等高线,2d =212-209.97m=1.5225m ⨯()214m 等高线,3d =214-209.97m=3.0225m ⨯()216m 等高线,4d =216-209.97m=4.5225m ⨯()218m 等高线,5d =218-209.97m=6.0225m ⨯()其中:此时m=;在洞门地形图上,作出与洞门墙平行且相距为12345d d d d d 、、、、 的平行线,分别交218、216、214、212m 、210m 等高线与1、2、3、4、5点,连接1、2、3、4、5点,即为仰坡开挖线。

(3)绘制边坡与仰坡交角处开挖线以端墙底部为起坡点,则起坡点标高为:H =H =202.20m 起路基 ,由边坡坡率n=,坡率没有变化。

则端墙与边坡交线 的各标高点高程为:214m 等高线,1r =214-202.20m=8.85m ⨯()216m 等高线,2r =216-202.20m=2.85m ⨯() φ然后以起坡点为圆心,上述距离为半径,坡率都为,用前述方法作出仰坡与边坡坡脚处的开挖线。

隧道入口处边、仰坡开挖计算隧道入口处由于等高线与洞门基本正交,故无刷坡的必要。

人行和车行横洞无需设置行车横洞;1#人行横洞(ZK8+800);2#人行横洞(ZK9+100)详见隧道平面图。

四、绘制隧道纵断面图,标示人行和车行横洞位置,填写围岩类型、支护结构类型、施工方法等信息。

根据《公路隧道设计规范》,长度小于800m ,行车方向分离的双洞公路隧道,可不设置行车横洞;当长度大于400m 时,宜设置行人横洞,以供巡查、维修、救援等用。

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