毕业设计(论文)任务书课题名称青花坪公路隧道综合设计学院(部)专业公路隧道与岩土工程长安大学毕业设计(论文)开题报告表注:1、课题来源分为:国家重点、省部级重点、学校科研、校外协作、实验室建设和自选项目;课题类型分为:工程设计、专题研究、文献综述、综合实验。
2、此表由学生填写,交指导教师签署意见后方可开题。
摘要我国经济的高速发展,使得人们对交通设施建设的标准也越来越来高,在道路的修建中也越来越来重视行车的舒适性和环保,同时也要求提高其抵抗灾害的能力。
因此,为了顺应地形减少对环境的破坏满足线形要求,保证行车的安全经济,本设计根据陕西省蓝田县灞源乡地区的地质地貌情况,选定隧道方案。
隧道全长1800.00m。
在设计中,主要进行了隧道的结构、通风、照明、防排水及施工组织设计。
首先,选定隧道路线,确定洞口位置,然后进行合理的隧道几何设计和结构设计计算,并且通过计算分析说明其支护结构的合理性;通风照明方面,是在满足交通量和运营状况的条件下,通过计算结合施工的便利与否加以调整设计;施工组织设计中主要安排了监控量测、施工进度安排防排水等,并介绍了具体施工方法及其详细的施作过程。
关键词:隧道工程,设计,结构,通风,照明,防排水,施工组织ABSTRACTThe rapid development of China's economy, makes transport facilities construction standards and more to high, built of the road is more and more to pay attention to in the comfort and environmental protection, but also requires improving its ability to resist disasters. Therefore, in order to follow the terrain to reduce environmental damage meet alignment requirements, ensuring safe economic, this design according to the Shang Luo County in Shaanxi Province village area of geological and geomorphological conditions, selected the bored tunnel approach. 1800.00m tunnel length.In the design of the tunnel structure, ventilation, lighting, drainage and construction organization design. First of all, the selected routes, determine the entrance location, and then make reasonable tunnel geometry design and structure design, analysis and its support structure of rationality; ventilation and lighting, is to meet traffic and operation conditions, by calculating the combined construction of convenience or not adapted design; coordinate major arranged supervision, construction schedule and drainage, and so on, and describes specific construction methods and detailed procedures for the application.KEY WORDS: Tunnel engineering, design, structure, ventilation, lighting, drainage, construction organization目录第一章设计总说明 (9)1.1设计原则概述 (9)1.3隧道建设地区工程地质条件 (10)1.3.1区域地形、地貌 (10)1.3.2水文与气象 (10)1.3.3地质条件 (11)1.4横断面设计 (12)1.4.1建筑限界 (12)1.4.2隧道内轮廓 (12)1.5隧道衬砌结构 (13)1.5.1围岩划分 (13)1.7通风设计 (14)1.8照明设计 (15)1.9洞门设计 (15)1.9.1洞口位置选择 (15)1.9.2洞门选择 (15)1.10施工方案 (16)1.10.1 施工方案设计 (16)1.10.2施工中存在问题及解决方案 (17)1.10.3弃渣方案 (17)1.10.4施工中注意事项 (17)1.11环境保护 (18)第二章路线方案比选 (19)第三章二次衬砌内力计算 (20)3.1基本资料 (20)3.2荷载确定 (20)3.3衬砌几何要素 (21)3.3.1衬砌几何尺寸 (21)3.3.2半拱轴线长度S及分段轴长△S (21)3.3.3各分块接缝(截面)中心几何要素 (22)3.4计算位移 (23)3.4.1单位位移 (23)3.4.2载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移 (24)3.4.3载位移 (28)3.4.4墙底位移 (30)3.5解力法方程 (31)3.6计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力 (31)3.8计算衬砌总内力 (33)3.9衬砌截面强度验算 (34)3.10内力图 (35)第四章通风计算 (36)4.1隧道需风量计算 (36)4.1.1CO排放量 (36)4.1.2稀释CO的需风量 (38)4.1.3烟雾排放量 (38)4.1.4稀释烟雾的需风量 (40)4.1.5稀释空气内异味的需风量 (40)4.1.6考虑火灾时排烟的需风量 (40)4.1.7结论 (40)4.2单向交通隧道射流风机纵向通风计算 (41)4.2.1计算条件 (41)4.2.2内所需升压力 (42)第五章照明计算 (45)5.1基本资料(近期) (45)5.2基本参数(近期) (45)5.3灯具布置(近期) (46)5.4基本资料(远期) (47)5.5基本参数(远期) (47)5.6灯具布置(远期) (49)5.7结论 (50)5.8调光 (50)第六章施工组织设计 (51)6.1概述 (51)6.1.1工程内容 (51)6.1.2施工安排 (51)6.1.3施工顺序 (52)6.2施工方法及工艺 (52)6.2.1工程特点及主要技术措施 (52)6.2.2进洞施工方法 (53)6.2.3明洞施工 (53)6.2.4主要工序的施工 (56)6.2.5施工通风 (62)6.2.6施工用风、水、电 (63)第七章总结 (64)第一章设计总说明1.1设计原则概述拟建的高速公路位于陕西省蓝田县灞源乡,是连接将军岔和老庄沟的重要交通道路,该公路能有效解决当地交通问题,加强地区间交流,降低运输成本,节省运输时间,促进经济发展。
青花坪公路隧道位于此高速公路上,起始桩号为K3+000至K4+800.00,总长约为1800m。
隧道分为上、下行线分离式隧道,行车道宽度均按设计行车速度80km/h考虑;隧道衬砌结构设计采用“新奥法”复合式衬砌、高压钠灯光电照明、机械通风;隧道洞门型式主要采用削竹式、端墙式洞门。
隧道围岩岩性以碎粉岩、碎裂岩、碎裂状白云岩为主,围岩级别以Ⅲ、Ⅳ级、Ⅴ级为主。
该隧道对克服地形障碍,改善线形,提高车速,缩短里程,节约燃料,节省时间,减少对植被的破坏以及保护生态环境起到了重要作用。
设计依据及执行规范:《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)《公路隧道设计细则》(JTG/T D70—2010)《公路隧道施工技术规范》(JTG F60—2009)《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1—1999)1.2技术标准公路等级高速公路设计行车速度 80km/h隧道建筑限界隧道净宽 10.25m ( 3.75×2+0.75+0.5+0.75+0.75)隧道净高 5.0m交通量近期19100辆/日,远期32100辆/日,汽柴比为0.45:0.55,上、下行比例1:1,双车道单向行驶隧道内卫生标准:CO允许浓度上行线275ppm,下行线275ppm;VI允许浓度为0.00701m ,隧道内纵向风速小于等于10m/s1.3隧道建设地区工程地质条件1.3.1区域地形、地貌本项目位于陕西省东南部蓝田地区灞源乡,总体地形特征为中间高两边低,地势陡峭,相对高差在350m左右。
河谷呈“人”字形,谷窄沟深,坡体陡峭,项目所在地围岩等级主要是Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级。
1.3.2水文与气象蓝田地区地跨长江、黄河两大流域,属亚热带向暖温带过渡气候带,具有明显的山地型气候特点,冬无严寒,夏无酷暑。
1月平均气温-2.3~1.6℃,7月平均气温23.0~27.9℃,极端最低气温-22.6℃, 极端最高气温40.6℃, 降水量年均710~930毫米, 一般集中在7-10月,年平均风速2.5m/s,瞬时最大风速8m/s,日照1860~2130多小时。
无霜期为210天,最大冻土深度为23cm。
1.3.3地质条件1.3.3.1主要岩土类特征(1)含角砾粘质粉土褐红色,湿,硬塑,稍密。
成分以粘粉粒为主,角砾含量5-10%,砂含量10~15%,砂粒、角砾成分为白云岩,土体较均匀。
(2)含碎石、角砾粘质砂土褐红色,湿,结构疏松。
碎石、角砾含量20-25%,粘粉粒含量20-25%,砂粒含量50-60%,碎石角砾成分主要为白云岩,局部为泥岩、粉砂质泥岩、砂岩等,多为棱角状,分布较均匀,土体较均匀。
(3)细晶白云岩灰白色,细晶,团块状结构,块状构造。
主要矿物白云岩,含量大于90%,方解石2~10%,有机质少量。
白云石部分已重结晶,颗粒较大,一般0.2~0.6mm,重结晶的白云石呈团块状分布,表面较干净,部分未结晶白云石,粒径小于0.05mm,表面浑浊不清。
岩石较坚硬,整体完整性较差,较破碎,分化较严重。
饱和抗压强度27.3~82.6MPa,抗剪强度C=11.4~22.3MPa,Ф=36.2~40.3°,泊松比0.18~0.33,软化系数0.4~0.87。