隧道工程的课程设计
隧道专业课程设计
目录1.概况 .......................................................................................................错误!未定义书签。
1.1课程设计目 ................................................................................错误!未定义书签。
1.2课程设计题目 ............................................................................错误!未定义书签。
1.3 课程设计资料 ...........................................................................错误!未定义书签。
2. 课程设计内容.....................................................................................错误!未定义书签。
2.1隧道纵断面设计 (2)2.2隧道衬砌原则内轮廓设计 (3)2.3 隧道衬砌设计 (4)2.4 衬砌基本尺寸拟定 (4)2.5隧道防排水设计 (4)2.6.隧道施工办法 (8)2.7辅助施工办法 (10)3.个人心得 (12)4.参照文献 (12)1、概况1.1课程设计目通过课程设计是使学生公路隧道支护构造基本设计办法，熟悉公路隧道施工工艺，掌握公路隧道施工设计基本办法。
1.2课程设计题目公路隧道设计1.3课程设计资料两车道高速公路、隧道Ⅴ级围岩、时速120㎞/h2、课程设计内容2.1隧道纵断面设计：隧道内纵坡形式，依照《公路隧道设计规范J TG D70-》，设立单面坡，坡度采用2%,建筑界限底线与路面重叠。
隧道工程课程设计(包含内力图和衬砌及内轮廓设计图)
目录题目：隧道工程课程设计.............................................................................................................. - 3 -一、设计依据.................................................................................................................................. - 3 -二、设计资料.................................................................................................................................. - 3 -三、隧道方案比选说明.................................................................................................................. - 3 -1.平面位置的确定................................................................................................................... - 3 -2.纵断面设计........................................................................................................................... - 4 -3.横断面设计........................................................................................................................... - 4 -四、二次衬砌结构计算.................................................................................................................. - 4 -1.基本参数............................................................................................................................... - 4 -2.荷载确定............................................................................................................................... - 4 -3.计算衬砌几何要素............................................................................................................... - 5 -4.载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移................................................................... - 7 -5.外荷载在基本结构中产生的内力....................................................................................... - 8 -6.主动荷载位移..................................................................................................................... - 10 -7.载位移—单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移..................................................... - 11 -四、墙底（弹性地基梁上的刚性梁）位移................................................................................ - 14 -五、解力法方程............................................................................................................................ - 15 -六、计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力................................................................ - 16 -七、最大抗力值的求解................................................................................................................ - 17 -八、计算衬砌总内力.................................................................................................................... - 18 -1.相对转角的校核................................................................................................................. - 19 -2.相对水平位移的校核按下式计算..................................................................................... - 19 -九、衬砌截面强度检算................................................................................................................ - 20 -1.拱顶..................................................................................................................................... - 20 -2.墙底偏心检查..................................................................................................................... - 20 -十、内力图.................................................................................................................................... - 21 --21-- 1 -- 2 -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。
隧道工程课程设计概述
隧道工程课程设计概述隧道工程是一门重要的工程学科，它涉及到隧道构筑时所需要的各种技术和知识，包括地质勘察、隧道设计、隧道施工等方面。
为了使学生能够全面了解隧道工程的原理和实践，各大高校也纷纷开设了隧道工程课程。
本文将就隧道工程课程设计的概述进行详细的介绍。
一、隧道工程课程设计的意义隧道工程课程设计是隧道工程学科的重要组成部分，它的意义在于帮助学生全面了解隧道工程的技术和应用，培养对隧道工程的兴趣和热爱，提高学生的隧道工程实践能力，使他们在今后的工作中更好地应用所学知识。
二、隧道工程课程设计的内容隧道工程课程设计的内容非常丰富，它通常包括以下方面：1、隧道勘探设计：主要包括隧道建设前的勘察、地质调查、隧道环境分析等内容，以充分了解隧道工程建设的地质条件和环境情况。
2、隧道设计：主要包括隧道布置和断面形状设计、隧道照明与通风设计、隧道排水系统设计等内容，以保证隧道的安全、高效和舒适。
3、隧道施工管理：主要包括隧道施工的质量、安全、进度控制、工期管理等方面的内容，以确保隧道施工的有效进行。
三、隧道工程课程设计的方法隧道工程课程设计的方法主要有以下几种：1、课堂讲授：通过课堂讲授，将隧道工程的理论知识、技术方法和实践经验等内容传授给学生，使他们能够全面理解隧道工程的各个方面。
2、案例分析：通过分析一些隧道工程的典型案例，引导学生掌握隧道工程设计、施工中的技术问题和处理方法，提高他们的实践能力和解决问题的能力。
3、论文写作：通过让学生进行隧道工程相关的实验和调查研究，并要求他们撰写论文，有助于提高学生的学术能力、知识技能和创新能力。
四、隧道工程课程设计的评估方式隧道工程课程设计的评估方式通常包括以下几个方面：1、课堂表现：学生在课堂上的发言、提问和演示等表现，以及对作业和自习的完成情况等。
2、论文评分：对学生的论文进行评分，包括论文的主题、结构、内容、语言表达等方面的评估。
3、实践能力：对学生在实验和调研中的实践能力和独立思考能力进行评估，以及对设计方案和解决方案的评估。
隧道工程课程设计完整版
隧道工程课程设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】1初始条件某高速公路隧道通过III 类围岩(即IV 级围岩)，埋深H=30m ，隧道围岩天然容重γ=23 KN/m3，计算摩擦角ф=35o ,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工；衬砌材料采用C25喷射混凝土，材料容重322/h KN m γ=，变形模量25h E GPa =。
2隧道洞身设计隧道建筑界限及内轮廓图的确定该隧道横断面是根据两车道高速公路IV 级围岩来设计的，根据《公路隧道设计规范》确定隧道的建筑限界如下：W —行车道宽度；取×2mC —余宽；因设置检修道，故余宽取为0m J —检修道宽度；双侧设置，取为×2mH —建筑限界高度；取为L L —左侧向宽度；取为R L —右侧向宽度；取为 L E —建筑限界左顶角宽度；取R E —建筑限界右顶角宽度；取h —检修道高度；取为 隧道净宽为++++=12m设计行车速度为120km/h,建筑限界左右顶角高度均取1m ；隧道轮廓线如下图：图1 隧道内轮廓限界图根据规范要求，隧道衬砌结构厚度为50cm （一次衬砌为15cm 和二次衬砌35cm ）通过作图得到隧道的尺寸如下：图2 隧道内轮廓图 得到如下尺寸:11.2m R 5.6m R 9.47m R 321===，，3隧道衬砌结构设计支护方法及衬砌材料根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），本设计为高速公路，采用复合式衬砌，复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。
复合式衬砌应符合下列规定：1初期支护宜采用锚喷支护，即由喷射混凝土，锚杆，钢筋网和钢筋支架等支护形式单独或组合使用，锚杆宜采用全长粘结锚杆。
2二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连结圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。
IV 级围岩：初期支护：拱部边墙的喷射混凝土厚度为12-15cm ，拱墙的锚杆长度为，锚杆间距为； 二次衬砌厚度：拱墙混凝土厚度为35cm 因此确定衬砌尺寸及规格如下：深埋隧道外层初期支护，根据规范规定，采用锚喷支护，锚杆采用普通水泥砂浆锚杆，规格HRB Φ20×，采用梅花型局部布设，采用C25喷射混凝土。
隧道工程课程设计PPT课件
第一章 设计资料和任务
第一节 设计资料
第二节 设计任务和要求第二章 Nhomakorabea道洞门设计
第一节 隧道建筑限界
第二节 隧道内轮廓确定
第三节 隧道进出口位置确定
第四节隧道洞门结构设计
第三章 隧道总体设计
第四章 隧道支护结构及施工方法设计
第一节 支护结构设计
第二节 施工方法
3
3 设计参考图
建筑限界
4
隧道内轮廓
隧道工程课程设计
1
1 任务、要求及应提交的文件
确定隧道进、出口洞门位置，绘制隧道进、 出口边坡及仰坡开挖线；（隧道洞口平面图）
隧道洞门设计；（洞门立面图和剖面图） 隧道总体设计；（隧道纵断面图） 隧道支护结构和施工方法设计（支护结构图，
开挖方法图） 设计说明书
2
2 设计说明书提纲（建议）
5
隧道洞口平面图
6
隧道洞门立面图
7
隧道洞门平面图
8
隧道纵断面图
9
隧道支护结构设计图
10
隧道开挖方法设计图
11
12
黄瓜山公路隧道课程设计
黄瓜山公路隧道课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解黄瓜山公路隧道工程的基本概念，掌握隧道设计的基本原理和结构特点。
2. 学生能够了解并描述隧道施工过程中的关键技术和安全措施。
3. 学生掌握隧道工程对地理环境的影响及环境保护措施。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析黄瓜山公路隧道的工程图纸，并进行简单的隧道设计。
2. 学生通过小组合作，能够进行隧道施工过程的模拟，提高问题解决能力和团队协作能力。
3. 学生能够运用地理信息系统（GIS）分析隧道工程对周边环境的影响。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对隧道工程及相关科技的兴趣和好奇心，激发学习热情。
2. 学生树立安全意识，认识到隧道工程中安全措施的重要性。
3. 学生了解隧道工程对环境保护的责任，培养绿色发展的观念。
课程性质分析：本课程为地理与科学实践相结合的课程，以黄瓜山公路隧道为案例，结合教材内容，通过实践操作和小组合作，提高学生的知识水平和实践能力。
学生特点分析：针对初中年级学生，具备一定的地理知识和科学素养，对实践活动有较高的兴趣，善于合作与探究。
教学要求：结合学生特点和课程性质，明确课程目标，注重理论与实践相结合，培养学生的实践能力和创新精神，提高学生对隧道工程及其影响的认识。
通过具体的学习成果分解，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 隧道工程基本概念：讲解隧道定义、分类及用途，结合教材第二章内容，理解隧道工程在交通运输中的作用。
- 知识点：隧道定义、分类、用途- 教学时长：1课时2. 隧道设计原理与结构特点：学习隧道设计的基本原理，分析黄瓜山公路隧道的结构特点。
- 知识点：隧道设计原理、结构特点- 教学时长：2课时3. 隧道施工技术与安全措施：探讨隧道施工的关键技术，学习隧道工程中的安全措施。
- 知识点：隧道施工技术、安全措施- 教学时长：2课时4. 隧道工程对地理环境的影响：分析隧道工程对周边环境的影响，探讨环境保护措施。
丰都隧道工程课程设计方案
丰都隧道工程课程设计方案丰都隧道工程是位于中国重庆市丰都县境内的一项重要交通基础设施建设项目。
丰都县位于重庆市东北部，是连接川东北、鄂北、湖北西南、陕北等地区与重庆主城区的重要通道，具有重要的战略地位。
目前，丰都县境内交通条件较为欠缺，交通拥堵、道路狭窄、交通事故频发等问题日益突出，严重制约了地区经济社会发展。
因此，修建丰都隧道是解决丰都县交通问题的重要措施。
二、课程设计目标1. 熟悉隧道工程设计相关的基本理论知识，了解隧道工程设计的主要方面。
2. 掌握隧道工程设计的基本计算方法和工程应用技术，能够运用所学知识进行工程设计计算和应用。
3. 加强隧道工程设计实践操作，提高学生动手能力和实际操作能力。
4. 培养学生的团队合作精神和创新意识，提高应对各种隧道工程设计问题的能力。
三、课程设计内容1. 隧道工程设计基本理论知识- 隧道工程概述- 隧道工程设计原理- 隧道工程设计流程2. 隧道工程设计基本计算方法- 隧道断面设计- 隧道结构设计- 隧道支护设计- 隧道排水设计- 隧道通风设计- 隧道照明设计3. 隧道工程设计应用技术- 隧道施工技术- 隧道监测技术- 隧道安全管理技术4. 隧道工程设计实践操作- 隧道设计软件使用- 隧道工程实地勘察- 隧道设计方案论证与评估5. 团队合作与创新意识培养- 隧道工程设计小组合作- 隧道工程设计方案创新研究四、教学方法1. 理论课程教学采用讲授和互动式教学相结合的教学方法，通过案例分析和课堂讨论，引导学生深入理解隧道工程设计理论知识。
2. 实践操作课程采用实地勘察和设计软件使用等方式进行，加强学生的动手能力和实际操作能力。
3. 团队合作与创新意识培养采用小组讨论、项目合作等方式进行，培养学生的团队协作意识和创新意识。
五、成果评估1. 期中考试：测试学生对隧道工程设计基本理论知识的掌握程度。
2. 课程设计论文：要求学生结合实际项目情况，进行隧道工程设计方案论证和评估，并撰写设计论文。
隧道工程课设设计方案
隧道工程课设设计方案一、项目背景近年来，我国城市交通建设迅速发展，隧道工程在城市交通建设中占据着重要的地位。
隧道工程具有结构牢固、安全高效等优势，对于缓解交通拥堵、提升城市交通运输效率具有重要意义。
本课设设计方案将以一座城市隧道工程为背景，对隧道工程的设计、施工、安全管理等进行综合规划，为学生提供一个全面的、实际运用的案例。
二、课设目标1.了解隧道工程的基本原理和设计流程；2.掌握隧道工程的施工技术和安全管理方法；3.培养学生的团队协作能力、实际操作能力和创新意识；4.通过实际案例分析和解决问题，提升学生的综合应用能力和实践能力。
三、课设内容1.隧道工程的设计（1）隧道工程的基本原理（2）隧道工程的设计流程（3）隧道工程的地质勘察与设计要点（4）隧道工程的结构设计及材料选择（5）隧道工程的施工方法与工艺2.隧道工程的施工（1）隧道工程的开挖方法及工程机械选择（2）隧道工程的支护方法及材料选用（3）隧道工程的开挖技术和安全管理（4）隧道工程的施工进度管理与质量控制3.隧道工程的安全管理（1）隧道工程施工安全管理的重要性（2）隧道工程施工安全规范及操作流程（3）隧道工程施工安全事故的预防及应急处理（4）隧道工程施工安全管理的创新方法四、课设形式1.理论讲解在课程的初期阶段，可以通过教师的讲解，向学生介绍隧道工程的基本原理、设计流程、施工技术和安全管理方法。
同时，可以利用多媒体教学、案例分析等方式，让学生了解实际的隧道工程案例，并分析其中的设计、施工与管理问题。
2.工程实践在课程的中后期阶段，可以组织学生进行实地调研，参观已建成的隧道工程，了解现实工程的设计、施工与管理情况。
同时，可以邀请相关的隧道工程师或从业者，到校进行专题讲座或交流活动，让学生直接了解行业现状和前沿技术。
3.案例分析与解决问题在课程的最后阶段，可以组织学生进行小组合作，选取实际的隧道工程案例进行分析与研究，针对实际问题进行解决方案的提出。
中学隧道工程课程设计
中学隧道工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解隧道工程的基本概念，掌握隧道结构及其功能；2. 学习隧道施工技术及工艺流程，理解隧道工程中的关键参数；3. 掌握隧道工程的安全监测方法，了解隧道运营与维护的基本知识。
技能目标：1. 能够分析隧道工程地质条件，进行隧道选址及规划；2. 学会使用专业软件或工具进行隧道结构设计与计算；3. 能够针对隧道工程问题，运用所学知识提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对隧道工程领域的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在工程实践中的沟通与协作能力；3. 提高学生的安全意识，树立正确的工程伦理观念，关注隧道工程对环境和社会的影响。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为中学隧道工程课程，旨在让学生掌握隧道工程的基本知识和技能。
课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
针对学生的特点，课程设计应充分考虑他们的认知水平和兴趣，以激发学习积极性。
教学要求注重启发式教学，鼓励学生主动参与、积极思考，将理论知识与实际工程相结合。
二、教学内容1. 隧道工程基本概念：包括隧道的定义、分类、功能及在国民经济中的应用。
教材章节：第一章 隧道工程概述2. 隧道地质与选址：学习地质对隧道工程的影响，掌握隧道选址的基本原则。
教材章节：第二章 隧道地质与选址3. 隧道结构设计：介绍隧道主体结构、辅助结构的设计原理及方法。
教材章节：第三章 隧道结构设计4. 隧道施工技术：学习隧道施工的常见方法、工艺流程及施工组织设计。
教材章节：第四章 隧道施工技术5. 隧道安全监测：掌握隧道施工及运营期间的安全监测方法，了解监测数据分析。
教材章节：第五章 隧道安全监测6. 隧道运营与维护：学习隧道运营管理、维护保养的基本知识。
教材章节：第六章 隧道运营与维护教学进度安排：第一周：隧道工程基本概念第二周：隧道地质与选址第三周：隧道结构设计第四周：隧道施工技术第五周：隧道安全监测第六周：隧道运营与维护教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，提高学生对隧道工程知识的掌握和应用能力。
岩土工程施工课程设计隧道
岩土工程施工课程设计——隧道工程隧道工程是岩土工程施工的重要组成部分，随着我国基础设施建设的快速发展，隧道工程在交通运输、城市地下空间利用等领域发挥着越来越重要的作用。
本篇课程设计将从隧道工程的基本概念、施工技术、工程质量控制等方面进行探讨。
一、隧道工程基本概念隧道工程是指在山体、地下或水底等地质环境中，采用一定的施工技术和设备，开挖并建造的一种通道。
隧道工程按照用途可分为交通隧道、水工隧道、输气隧道、输电隧道等。
隧道工程具有施工难度大、技术要求高、投资成本高等特点。
二、隧道工程施工技术1. 隧道开挖技术隧道开挖是隧道工程的关键环节，目前常用的开挖方法有钻爆法、隧道掘进机（TBM）法、钻孔爆破法等。
其中，钻爆法因其设备成本较低、施工灵活性较强而广泛应用于隧道开挖。
在钻爆法施工过程中，要合理设计爆破方案，确保开挖轮廓符合设计要求，同时降低对围岩的破坏。
2. 隧道支护技术隧道支护是为了保证隧道开挖过程中的稳定性和施工安全，对围岩进行加固处理。
常用的支护方法有锚喷支护、钢拱架支护、衬砌结构等。
锚喷支护是通过喷射混凝土和锚杆共同作用，提高围岩的承载能力；钢拱架支护是在隧道开挖过程中，设置钢拱架以增强围岩的稳定性；衬砌结构是在隧道开挖完成后，对围岩进行混凝土衬砌，以提高隧道的整体稳定性。
3. 隧道防排水技术隧道防排水是保证隧道工程使用寿命和运营安全的重要措施。
防排水技术包括地面防排水和隧道内防排水两部分。
地面防排水主要通过设置排水沟、排水井等设施，将地表水引离隧道工程区域；隧道内防排水则通过设置排水沟、排水管、排水泵等设备，将隧道内的积水及时排出。
三、隧道工程质量控制1. 施工过程质量控制在隧道工程施工过程中，要严格按照设计文件和施工规范进行施工，确保施工质量。
施工过程中，要加强施工现场的管理和监督，对施工过程中的各个环节进行质量控制，包括开挖断面、支护结构、防排水设施等。
2. 施工验收质量控制隧道工程验收是确保工程质量的重要环节。
隧道工程课程设计计算书
隧道工程课程设计计算书设计参数：-隧道长度：2000m-隧道净宽：10m-隧道净高：6m-土体密度：18.5kN/m3-土体内摩擦角：30°-地下水位：5m-隧道内地下水位：2m-土体内抗剪强度参数：φ=30°计算步骤：1.计算隧道内各个断面的相对稳定性；2.计算隧道支护结构的尺寸和索力；3.计算隧道开挖的顺序和土体的应力状态；4.计算隧道的变位量和不同支护结构的变形量；5.计算隧道内构筑物的稳定性；6.计算隧道坍塌和局部沉降的可能性。
1.相对稳定性计算：计算隧道内两个断面的相对稳定性，以确定隧道开挖顺序和施工方法。
首先计算土体的自重应力，然后计算水压力和隧道开挖导致的土体应力变化。
根据土体内摩擦角和土体内抗剪强度参数，计算土体的剪应力和相对稳定性。
2.支护结构的尺寸和索力计算：根据隧道净高和净宽，计算隧道内的支护结构的尺寸和索力。
使用经验公式或数值模拟方法计算支护结构的索力。
3.土体的应力状态计算：根据施工顺序和隧道支护结构的施工过程，计算隧道开挖时土体的应力状态。
包括计算土体的剪应力和轴向应力。
4.隧道的变位量和变形计算：根据土体的应力状态和支护结构的尺寸和索力，计算隧道开挖时的变位量。
使用弹塑性模型计算不同支护结构的变形量。
5.隧道内构筑物的稳定性计算：根据土体的应力状态和支护结构的尺寸和索力，计算隧道内构筑物的稳定性。
包括计算构筑物的动力稳定性和长期稳定性。
6.隧道坍塌和局部沉降的可能性计算：根据土体的应力状态和支护结构的尺寸和索力，计算隧道开挖过程中的坍塌和局部沉降的可能性。
通过计算应力集中和土体塑性区域的发展，评估土体失稳的可能性。
以上是隧道工程课程设计计算书的主要内容，涉及隧道设计的各个方面。
通过对土体的力学性质、支护结构的尺寸和索力以及隧道开挖过程中土体应力状态的计算，可以确定隧道的稳定性和施工方法。
隧道工程课程设计铁路单洞双线
隧道工程课程设计姓名：专业班级：学号：指导老师：目录第一章工程概况 01.1 隧道概况 01.2 工程地质及水文地质 01.2.1工程地质 01.2.2 水文地质 0第二章隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 (1)2.1 深浅埋隧道的判定原则 (1)2.2 围岩压力的计算方法 (1)2.3 Ⅳ级围岩计算 (2)2.3.1 Ⅳ级围岩深浅埋的判定 (2)2.3.2 Ⅳ级围岩压力的计算 (3)2.4 Ⅴ级围岩的计算 (3)2.4.1 Ⅴ级围岩深浅埋判定 (3)2.4.2 Ⅴ级围岩压力的计算 (3)第三章衬砌内力计算与检算 (4)3.1 Ansys的加载求解过程 (4)3.2 衬砌结构强度检算原理 (4)3.3 IV级围岩衬砌内力计算与强度检算 (5)3.4 V级围岩衬砌内力计算与强度检算 (8)第四章衬砌截面配筋计算 (17)4.1 截面配筋原理 (18)4.2 IV级围岩配筋计算 (18)4.3 V级围岩配筋计算 (19)4.3.1 断面1的配筋计算 (19)4.3.2 断面2的配筋计算 (20)第一章 工程概况1.1 隧道概况太中银铁路为客货共线的双线铁路。
线路上一共建有22座隧道，其中王家庄2号隧道位于王家庄东侧，隧道进口地势较陡，此处岩石裸露，进口前方为一冲沟，冲沟内有水，地势狭窄。
出口坡度陡，为黄土覆盖，并有大量植被，出口前方为一冲沟，沟内地势平缓，沟内经过开采，原有地形已改变。
隧道进口里程DK194+082，出口里程DK194+450，全长368m 。
隧道位于半径为5000m 曲线上，隧道内坡度为7.5‰的下坡，最大埋深61.08m 。
隧道进出线间距4.49m ，DK194+340至出口线间距为4.40m 。
1.2 工程地质及水文地质1.2.1工程地质(1) 隧道洞身通过的地层为第四系中更新统洪积层老黄土，奥陶系下统灰白色石灰岩。
地层描述如下：老黄土：稍湿、坚硬状态，具垂直节理;奥陶系下统灰白色石灰岩：强风化～弱风化，节理发育，岩层产状195°∠15°。
北京隧道课程设计
北京隧道课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握隧道工程的基本概念，包括隧道的定义、分类及组成部分。
2. 学生能够了解北京地区隧道建设的历史、现状及未来发展趋势。
3. 学生能够掌握隧道工程中的关键参数，如隧道长度、宽度、截面形状等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析隧道工程建设的地理、地质条件及其对隧道施工的影响。
2. 学生能够运用图表、数据等资料，对隧道工程进行简单的设计和分析。
3. 学生能够通过小组合作，进行隧道工程的模拟施工，提高动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对隧道工程建设的兴趣，激发他们探究隧道工程的奥秘。
2. 培养学生关注城市建设，特别是隧道工程对城市交通、环境等方面的影响。
3. 培养学生的团队协作意识，让他们认识到合作在隧道工程中的重要性。
课程性质：本课程为综合实践活动课程，结合地理、历史、数学等学科知识，以提高学生的综合运用能力。
学生特点：五年级学生具备一定的自主学习能力、合作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，鼓励学生主动探究、动手实践，提高解决问题的能力。
通过课程目标的设定，将知识、技能和情感态度价值观的培养有机结合，为学生的全面发展奠定基础。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 隧道基本概念- 隧道的定义与功能- 隧道的分类与结构- 隧道工程的关键技术参数2. 北京地区隧道概述- 北京隧道建设历史- 北京隧道建设现状- 北京隧道未来发展趋势3. 隧道工程设计与施工- 隧道工程的地理、地质条件分析- 隧道工程设计原理与方法- 隧道工程施工技术及设备4. 隧道工程案例分析与模拟实践- 国内外典型隧道工程案例介绍- 案例分析：隧道工程在设计、施工过程中的关键问题- 模拟实践：小组合作进行隧道工程设计与模拟施工教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，确保科学性和系统性。
教学大纲安排如下：第一课时：隧道基本概念第二课时：北京地区隧道概述第三课时：隧道工程设计与施工（上）第四课时：隧道工程设计与施工（下）第五课时：隧道工程案例分析与模拟实践教学内容注重理论与实践相结合，引导学生掌握隧道工程的基本知识，提高分析、设计、实践能力。
地铁隧道工程课程设计
地铁隧道工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解地铁隧道工程的基本概念、原理和施工技术。
2. 掌握地铁隧道工程中涉及的关键参数和设计要求。
3. 熟悉地铁隧道施工过程中的安全管理、环境保护和工程质量控制措施。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际地铁隧道工程问题的能力。
2. 提高学生进行团队合作、沟通交流和项目管理的能力。
3. 培养学生运用现代信息技术工具，如CAD、BIM等，进行地铁隧道工程设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地铁隧道工程的兴趣和热爱，激发学生投身于土木工程建设的热情。
2. 增强学生的社会责任感和职业道德，使其关注地铁隧道工程对环境和社会的影响。
3. 培养学生严谨求实、勇于创新的精神，提高学生的综合素质。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践应用的结合。
在教学过程中，充分考虑学生的认知水平、兴趣和特长，采用项目式教学、案例分析、小组讨论等多种教学方法，以达到以下具体学习成果：1. 学生能够阐述地铁隧道工程的基本原理和施工技术。
2. 学生能够独立分析地铁隧道工程案例，并提出合理的解决方案。
3. 学生能够运用所学知识和技能，完成一项简单的地铁隧道工程设计。
4. 学生在课程学习过程中，表现出良好的团队合作、沟通能力和创新精神。
5. 学生关注地铁隧道工程的社会影响，具备一定的职业道德素养。
二、教学内容1. 地铁隧道工程概述- 了解地铁隧道工程的发展历程、分类及在我国的应用现状。
- 学习地铁隧道工程的功能、优点及挑战。
2. 地铁隧道工程基本原理- 掌握地铁隧道工程的设计原理、施工方法及关键技术。
- 学习隧道工程中的力学原理，如土压力、水压力等。
3. 地铁隧道工程设计- 研究地铁隧道工程的设计流程、设计原则和设计标准。
- 学习地铁隧道工程的平面设计、纵断面设计及相关构造设计。
4. 地铁隧道工程施工技术- 了解地铁隧道工程的施工方法，如明挖法、盾构法、顶管法等。
隧道工程课程设计1
目录第一章课程设计任务书--------------------------------------------------1 第二章拟定隧道的断面尺寸--------------------------------------------3 第一节隧道的建筑限界-----------------------------------------------3 第二节隧道的衬砌断面-----------------------------------------------4 第三章隧道的衬砌结构计算--------------------------------------------5 第一节基本资料--------------------------------------------------------5 第二节荷载确定--------------------------------------------------------5 第三节衬砌几何要素--------------------------------------------------5 第四节计算位移--------------------------------------------------------9 第五节解力法方程----------------------------------------------------16 第六节计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力-------17 第七节最大抗力值的求解-------------------------------------------18 第八节计算衬砌总内力----------------------------------------------18 第九节衬砌截面强度验算-------------------------------------------19 第十节内力图----------------------------------------------------------20第一章课程设计任务书一、目的和要求1、课程设计是《隧道工程》课程教学的重要实践性环节，是使学生熟练掌握隧道设计计算原理和计算方法的重要内容，为进一步的毕业论文和设计打下基础。
北京交大隧道课程设计
北京交大隧道课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握隧道工程的基本概念，包括隧道的定义、分类及其在我国交通建设中的应用。
2. 学生能了解并描述隧道工程的设计原则和施工方法，包括地质调查、隧道断面设计、支护结构等。
3. 学生能掌握隧道工程中的关键参数计算，如隧道净空、坡度、曲率等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析隧道工程的地质条件，选择合适的施工技术。
2. 学生能够设计简单的隧道工程方案，并进行合理的技术经济分析。
3. 学生通过小组合作，能够进行隧道工程的模拟施工，提高实际操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对隧道工程建设的兴趣，激发他们探索土木工程领域的热情。
2. 学生通过了解隧道工程在我国交通建设中的作用，增强对国家基础设施建设成就的自豪感。
3. 培养学生的安全意识和社会责任感，让他们认识到隧道工程质量与人民生命财产安全的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，结合理论教学和实际操作，使学生全面了解隧道工程的设计与施工。
学生特点：学生为北京交通大学土木工程专业高年级本科生，具备一定的专业基础知识，具有较强的学习能力和实践操作欲望。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，提高课程的实用性和针对性。
通过课程学习，使学生达到上述知识、技能和情感态度价值观目标，为将来从事隧道工程及相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 隧道工程概述- 隧道的定义、分类及其在我国交通建设中的应用。
- 教材章节：第一章 隧道工程概述2. 隧道工程设计- 隧道工程地质调查、选线与设计原则。
- 隧道断面设计、支护结构及其稳定性分析。
- 教材章节：第二章 隧道工程设计3. 隧道工程施工技术- 隧道施工方法、工艺流程及施工组织设计。
- 隧道施工中的难点及解决措施。
- 教材章节：第三章 隧道工程施工技术4. 隧道工程管理与监测- 隧道施工安全管理、质量控制与进度控制。
- 隧道施工监测技术及其应用。
工程测量隧道课程设计
工程测量隧道课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握工程测量隧道的基本原理和方法，培养学生运用测量知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解隧道工程测量的基本概念、原理和方法。
（2）熟悉隧道工程测量的常用仪器及其使用方法。
（3）掌握隧道工程测量的数据处理和成果分析。
2.技能目标：（1）能够正确使用测量仪器，进行隧道工程测量。
（2）能够独立完成隧道工程测量数据的采集、处理和分析。
（3）具备隧道工程测量成果的解读和应用能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对隧道工程测量的兴趣，提高学生专业素养。
（2）培养学生团队协作精神，增强学生工程实践能力。
（3）培养学生遵守测量规范，注重测量数据的真实性和可靠性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.隧道工程测量基本概念：测量学基础知识、隧道工程测量概述。
2.测量仪器及使用方法：水准仪、经纬仪、全站仪、激光测距仪等。
3.隧道工程测量方法：地面测量、地下测量、隧道贯通测量、高程控制测量等。
4.数据处理与成果分析：测量数据的采集、处理、平差和成果分析。
5.隧道工程测量案例：典型隧道工程测量案例解析。
三、教学方法为实现课程目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，使学生掌握测量隧道的基本知识。
2.讨论法：分组讨论测量问题，培养学生的思考和沟通能力。
3.案例分析法：分析典型隧道工程测量案例，提高学生解决实际问题的能力。
4.实验法：动手操作测量仪器，培养学生的实践能力和团队协作精神。
四、教学资源为实现课程目标，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的测量学教材及隧道工程测量相关书籍。
2.参考书：提供测量学、隧道工程等相关领域的参考书籍。
3.多媒体资料：制作精美的课件、视频和动画，直观展示测量原理和操作过程。
4.实验设备：配备齐全的测量仪器，如水准仪、经纬仪、全站仪等，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为全面、客观地评估学生的学习成果，将采取以下评估方式：1.平时表现：考察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，占总评的20%。
沉管隧道课程设计
沉管隧道课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解沉管隧道的定义、分类及在我国交通工程中的应用。
2. 学生能够掌握沉管隧道施工的基本原理、工艺流程和关键技术。
3. 学生能够了解沉管隧道建设中的安全问题和环境保护措施。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析沉管隧道工程案例，提出优化建议。
2. 学生能够通过小组合作，设计一个简单的沉管隧道施工方案，并进行展示和阐述。
3. 学生能够运用文献查阅、实地考察等方法，收集、整理和分析沉管隧道相关信息。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对土木工程专业的兴趣，激发他们投身于我国交通建设的热情。
2. 增强学生的团队合作意识和责任感，培养他们在工程项目中严谨、务实的态度。
3. 培养学生关注环境保护，认识到工程建设和自然环境和谐共生的关系。
课程性质：本课程为高中土木工程专业选修课程，旨在让学生了解沉管隧道工程的基本知识，提高他们的实践操作能力和创新能力。
学生特点：高中学生具备一定的物理、数学基础，对实际工程有较高的兴趣，善于合作与探究。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论联系实际，以案例教学、小组合作、实地考察等方式，提高学生的实践能力和综合素质。
通过分解课程目标，为教学设计和评估提供依据，确保课程的有效实施。
二、教学内容1. 沉管隧道的概念与分类- 沉管隧道的定义、发展历程及应用场景- 沉管隧道的分类及特点2. 沉管隧道施工技术- 沉管隧道施工的基本原理- 沉管隧道施工的工艺流程- 沉管隧道的关键技术及其应用3. 沉管隧道工程案例分析- 国内外典型沉管隧道工程案例介绍- 案例分析：施工技术、安全措施、环境保护等4. 沉管隧道施工方案设计- 小组合作，设计简单沉管隧道施工方案- 方案内容包括：施工工艺、关键技术、安全措施等5. 沉管隧道相关调研与实践- 文献查阅、实地考察等方法收集沉管隧道相关信息- 分析沉管隧道建设中的实际问题，提出优化建议教学内容安排与进度：第一课时：沉管隧道的概念与分类第二课时：沉管隧道施工技术第三课时：沉管隧道工程案例分析第四课时：沉管隧道施工方案设计（一）第五课时：沉管隧道施工方案设计（二）第六课时：沉管隧道相关调研与实践教学内容与教材关联性：以上教学内容与教材中关于沉管隧道的相关章节紧密相连，确保学生所学知识的系统性和科学性。
过江隧道施工课程设计
过江隧道施工课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解过江隧道施工的基本原理和工程流程。
2. 学生能够掌握隧道施工中的关键技术和安全措施。
3. 学生能够了解我国过江隧道建设的现状和发展趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析过江隧道施工中可能遇到的问题及解决方案。
2. 学生能够通过小组合作，设计一个简单的过江隧道施工方案，并进行评估和优化。
3. 学生能够运用相关软件或工具，进行过江隧道施工的模拟和分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对隧道工程建设的兴趣，增强对国家基础设施建设的认识。
2. 学生树立安全意识，重视工程质量，关注生态环境保护和可持续发展。
3. 学生在小组合作中培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为工程技术类课程，旨在让学生了解过江隧道施工的整个过程，提高学生的实践操作能力和创新能力。
学生特点：初三学生具备一定的物理和数学基础，好奇心强，喜欢探索新知识，但实践经验不足。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导他们通过小组合作、讨论等方式主动学习，提高综合运用知识解决实际问题的能力。
将目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 过江隧道施工原理与流程- 隧道工程概述- 隧道施工基本原理- 隧道施工主要流程2. 关键技术及安全措施- 隧道掘进技术- 支护与衬砌施工技术- 隧道防水技术- 施工安全措施及应急预案3. 我国过江隧道建设案例及发展趋势- 典型过江隧道工程案例- 我国过江隧道建设现状- 未来发展趋势与挑战4. 实践操作与模拟分析- 小组合作设计隧道施工方案- 方案评估与优化- 相关软件或工具的应用教学大纲安排：第一课时：隧道工程概述，基本原理及施工流程第二课时：隧道掘进技术，支护与衬砌施工技术第三课时：隧道防水技术，施工安全措施及应急预案第四课时：我国过江隧道建设案例及发展趋势第五课时：实践操作与模拟分析，小组合作设计隧道施工方案第六课时：方案评估与优化，总结与反思教学内容与课本关联性：教学内容紧密结合课本中关于隧道工程的知识点，以实际工程案例为载体，使学生更好地掌握隧道施工的基本原理、关键技术和安全措施。
高速隧道课程设计
高速隧道课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握高速隧道的相关知识，包括隧道的起源、分类、结构、设计原理以及施工技术等。
同时，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，并提高他们对高速隧道工程的安全性和环保性的认识。
具体来说，知识目标包括：1.掌握高速隧道的定义、起源和发展历程。
2.了解高速隧道的分类及其特点。
3.理解高速隧道的主要结构部件及其功能。
4.掌握高速隧道的设计原理和施工技术。
5.了解高速隧道工程的安全性和环保要求。
技能目标包括：1.能够运用所学知识分析和解决高速隧道工程实际问题。
2.能够运用现代技术手段，如CAD等，进行高速隧道的设计和施工模拟。
3.具备良好的团队合作能力和沟通能力，能在高速隧道工程中进行有效协调。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对高速隧道工程的安全性和环保性的重视。
2.培养学生对高速隧道工程的热爱和敬业精神。
3.培养学生具备良好的职业道德和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括高速隧道的起源、分类、结构、设计原理、施工技术以及安全环保等方面。
具体安排如下：1.高速隧道的起源和发展历程：介绍高速隧道的起源，分析其在我国的发展历程和现状。
2.高速隧道的分类及其特点：详细讲解高速隧道的分类，分析各类高速隧道的特点和应用场景。
3.高速隧道的结构部件及其功能：讲解高速隧道的主要结构部件，阐述各部件的功能和作用。
4.高速隧道的设计原理：阐述高速隧道的设计原理，包括选线、断面设计、结构设计等。
5.高速隧道的施工技术：介绍高速隧道的施工技术，包括开挖、支护、衬砌、排水等。
6.高速隧道工程的安全性和环保要求：强调高速隧道工程的安全性和环保要求，分析如何在实际工程中落实这些要求。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、案例分析法、讨论法等。
具体安排如下：1.讲授法：用于讲解高速隧道的相关概念、原理和知识点，帮助学生建立系统的高速隧道知识体系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
石家庄铁道大学20XX-20XX学年201X级《隧道工程课程设计》专业：土木工程学院方向：地下工程班级：姓名：学号：任课老师：201X年12月30日1工程概况1.1 隧道概况中苛隧道进口里程DK135+080，出口里程DK135+580，全长500m 。
隧道位于R ＝7000的曲线上，隧道内坡度为4‰下坡隧道所处地形为圆形沙丘，丘顶局部石灰岩裸露，大部被土覆盖，植被较发育，山丘山坡较平缓，四周较平坦，地表多辟为耕地。
1.2 工程地质及水文地质（一）工程地质表覆第四系上更新统坡洪积新黄土及第四系中更新统坡洪积,下伏奥陶系中统上马家沟三段组，石灰岩、白云岩、白云质灰岩。
新黄土：黄褐色，硬塑～坚硬，含少量姜石，具大孔隙，垂直节理发育，厚5.0-20.0m 。
老黄土：棕红色、硬塑～坚硬，含大量姜石，厚大于40m 。
石灰岩、白云岩、白云质灰岩：深灰色，灰色，薄层-厚层状，弱风化-微风化，节理发育，块状砌体结构，具弱溶蚀现象。
(二)水文地质条件：隧道处地下水类型主要为第四系孔隙潜水，主要受大气降水补给，地下水较发育，隧道内含少量地下水，雨季水量丰富，渗透系数K=1.6m/d 。
2 隧道深浅埋判定及围岩压力的计算2.1 深浅埋隧道的判定原则深、浅埋隧道分界深度至少应大于坍方的平均高度且有一定余量。
根据经验，这个深度通常为2~2.5倍的坍方平均高度值，即：()q p h H 5.2~2= 式中，p H —深浅埋隧道分界的深度；q h —等效荷载高度值系数2~2.5在松软的围岩中取高限，在较坚硬围岩中取低限。
当隧道覆盖层厚度q h h ≤时为超浅埋，p q H h h <<时为浅埋，p H h ≥时为深埋。
2.2 围岩压力的计算方法(1) 当隧道埋深h 小于或等于等效荷载高度h q （即q h h ≤）时，为超浅埋隧道，围岩压力按全土柱计算。
围岩垂直均布压力为：rh q =式中，r —围岩容重，见表2-1；h —隧道埋置深度。
围岩水平均布压力e 按朗金公式计算⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛+=245tan 21002φt rH q e表2-1 围岩压力相关计算参数围岩级别 容重r （kN/m 3） 弹性反力系数 K （MPa/m ） 岩体两侧摩擦系角 θ(°) 计算摩擦角φ0(°)IV 20~23 200~500 ( 0.7~0.9 )φ050~60 (2) 当隧道埋深h 大于等效荷载高度h q 且小于深浅埋分界深度（p q H h h <<）时，为一般浅埋隧道，围岩压力按谢家休公式计算：围岩垂直均布压力为：⎪⎭⎫ ⎝⎛-==B h rh B Q q θλtan 1 ()[]θφθφββφβλtan tan tan tan tan 1tan tan tan 000+-+-=()θφφφφβtan tan tan 1tantan tan 00020-++=式中，B —坑道跨度；r —围岩的容度； h —洞顶覆土厚度；θ—岩体两侧摩擦角，见表2-1；λ—侧压力系数；0φ—围岩计算摩擦角，见表2-1；β—产生最大推力时的破裂角； 围岩水平压力按下式计算： 隧道顶部水平压力： λrh e =1 隧道底部水平压力： λrH e =2(3) 当隧道埋深h 大于或等于深浅埋分界深度H p （即p H h ≥）时，为深埋隧道，围岩压力按自然拱内岩体重量计算：单线铁路隧道按概率极限状态设计时的垂直压力为：r rh q s q ⨯⨯==79.141.0单线、双线及多线铁路隧道按破坏阶段设计时垂直压力为：rw rh q s q ⨯⨯==-1245.0式中，h q —等效荷载高度值；s —围岩级别，如级围岩s =3； r —围岩的容重w —宽度影响系数，其值为：()51-+=B i w其中，B —坑道宽度；i —B 每增加1m 时，围岩压力的增减率（以B =5m 为基准），当B <5m 时，取i =0.2，B >5m 时，取i =0.1。
围岩的水平均布压力e 按表2-2计算求得。
表2-2 围岩水平均布压力围岩级别I~II III IV V VI 水平均布压力<0.15q (0.15~0.3)q (0.30~0.5)q (0.5~1.0)q2.3 Ⅳ级围岩计算2.3.1 Ⅳ级围岩深浅埋的判定偏于安全考虑，取隧道开挖最大轮廓尺寸进行围岩压力的计算。
开挖轮廓：B =15.46m ，t H =12.34m等效荷载高度：()[]m w h s q 37.7546.151.01245.0245.031=-⨯+⨯⨯=⨯⨯=- 深浅埋分界深度：()()m 18.425-74.145.22=-=q p h H由于围岩为Ⅳ级，极为软弱破碎且节理发育，故深浅埋分界深度取为m h H q p 425.185.2==。
由隧道纵断面图可知，Ⅳ级围岩中，隧道的最小埋深m H m h p 425.1841.28=>=，故处于Ⅳ级围岩的隧道均为深埋隧道。
2.3.2 Ⅳ级围岩压力的计算根据《铁路隧道设计规范》推荐的方法：垂直均布松动压力：()[]23/14.162546.151.01245.022m kN rh q q =-⨯+⨯⨯⨯== 水平均布松动压力：2/43.2614.1322.02.0m kN q e =⨯==3 衬砌内力计算与检算3.1 Ansys 的加载求解过程在衬砌内力计算中，首先拟定衬砌结构厚度及参数值，然后再Ansys 程序中建立模型并添加约束，进行加载，最后求得各单元内力值。
Ansys 加载求衬砌内力过程：（1） 进入前处理，定义单元类型、材料属性、实常数。
（2） 建模：建立关键点，连接关键点生成二衬轴线 （3） 设置线单元属性，划分单元 （4） 施加水平、竖向弹簧支撑 （5） 施加边界条件（6） 施加围岩压力，与重力加速度 （7） 求解（8） 进入后处理，定义轴力、弯矩单元表，显示轴力、弯矩图3.2 衬砌结构强度检算原理隧道衬砌为双线复合衬砌，参照《铁路隧道设计规范》按破损阶段法及容许应力法检算隧道结构截面。
隧道结构截面抗压强度按下式计算：bh R KN a ϕα≤式中，K —安全系数，见表3-1；N —轴向力（MN ）；R a —混凝土或砌体的抗压极限强度（Mpa ），见表3-2； ϕ—构件纵向弯曲系数，对于隧道衬砌，可取ϕ=1.0 b —截面宽度； h —截面厚度；α—轴向力偏心影响系数，查规范可得，计算公式如下：()()()30200/444.15/569.12/648.0000.1h e h e h e +-+=α 且α≤1.000表3-1 混凝土何砌体结构的强度安全系数K圬工种类 混凝土 砌体荷载组合 主要荷载 主要荷+附加荷载 主要荷载主要荷+附加荷载破坏原因混凝土或砌体达到抗压极限强度 2.4 2.0 2.7 2.3混凝土达到抗拉极限强度3.6 3.0 — —表3-2 混凝土的极限强度（Mpa ）强度种类 符号 混凝土强度等级C15 C20 C25 C30 C40 C50 抗 压R a12.0 15.5 19.0 22.529.5 36.5弯曲抗压 R w 15.0 19.4 24.2 28.1 36.9 45.6 抗 拉R 1 1.4 1.7 2.0 2.2 2.7 3.1注：1 片石混凝土的抗压极限强度可采用表中数据；2 表中弯曲抗压极限强度R w =1.25R a 换算。
从抗裂要求出发，混凝土矩形截面偏心受压构件的抗拉强度按下式计算：1/675.101-≤h e bhR KN ϕ式中，R 1—混凝土的抗拉极限强度；e 0—检算截面偏心距； 其他符号同前。
对混凝土矩形构件，按《铁路隧道设计规范》规定的安全系数及材料强度竖直计算结果表明，当e 0≤0.2h 时，有抗压强度控制承载能力，不必检算抗裂；当e 0＞0.2h 时，由抗拉强度控制承载能力，不必检算抗压。
3.3 IV 级围岩衬砌内力计算与强度检算IV 级围岩中的隧道都为深埋隧道，取如下断面衬砌进行强度的检算。
结构及围岩容重(kN/m 3)弹性抗力系数 弹性模量泊松比(Mpa/m) （Gpa）C25混凝土23 —29.5 0.2 IV级围岩22 350 ——利用ansys求解，得到衬砌的变形图、弯矩图及轴力图如下：围岩轴力图围岩弯矩图围岩变形图节点轴力弯矩偏心距高h轴力偏心影响系数α抗拉抗裂强度检算1-6.37E+05-3.77E+03 5.92E-030.59.91E-011 2-6.37E+05-1.17E+03 1.84E-030.59.97E-011 3-6.37E+05-6.72E+03 1.06E-020.5 1.01E+001 4-6.38E+05-2.01E+04 3.14E-020.59.95E-011 5-6.41E+05-3.82E+04 5.95E-020.59.25E-011 6-6.48E+05-5.83E+049.01E-020.57.99E-013 7-6.62E+05-7.42E+04 1.12E-010.5 6.87E-013 8-6.89E+05-7.43E+04 1.08E-010.57.10E-013 9-7.39E+05-4.11E+04 5.56E-020.59.38E-011 10-8.19E+05-7.96E+039.72E-030.49.77E-011 11-9.13E+05-5.17E+04 5.67E-020.4 6.12E-011 12-1.00E+06-8.50E+048.48E-020.4 1.51E-011 13-1.07E+06-9.67E+049.04E-020.4 3.40E-021 14-1.11E+06-7.42E+04 6.66E-020.4 4.73E-011 15-1.15E+06-3.26E+04 2.84E-020.48.85E-011 16-1.17E+06-3.41E+03 2.93E-030.49.95E-011 17-1.16E+06-2.01E+04 1.72E-020.4 1.00E+001 18-1.16E+06-4.23E+04 3.66E-020.49.66E-011 19-1.15E+06-6.24E+04 5.43E-020.48.95E-011 20-1.15E+06-7.41E+04 6.43E-020.48.43E-011 21-1.17E+06-6.49E+04 5.53E-020.48.90E-011 22-1.23E+06-1.73E+04 1.41E-020.4 1.00E+001 23-1.20E+06-8.74E+047.28E-020.4 3.73E-011 24-1.17E+06-1.50E+05 1.29E-010.4 1.00E+001 25-1.12E+06-1.77E+05 1.58E-010.4 1.00E+001 26-1.08E+06-1.74E+05 1.61E-010.4 1.00E+004 27-1.03E+06-1.47E+05 1.43E-010.4 5.34E-014 28-9.80E+05-1.03E+05 1.05E-010.4 3.08E-014 29-9.33E+05-4.81E+04 5.16E-020.4 6.74E-011 30-8.90E+05-1.02E+04 1.15E-020.4 1.00E+001 31-8.53E+05-6.68E+047.83E-020.47.61E-011 32-8.24E+05-1.16E+05 1.41E-010.4 3.42E-011 33-8.04E+05-1.55E+05 1.93E-010.4 1.22E-014 34-7.94E+05-1.79E+05 2.26E-010.4 1.39E-014 35-7.93E+05-1.88E+05 2.37E-010.4 1.82E-014 36-8.03E+05-1.79E+05 2.23E-010.4 1.32E-014 37-8.23E+05-1.55E+05 1.88E-010.4 1.31E-014 38-8.51E+05-1.16E+05 1.37E-010.4 3.70E-014 39-8.87E+05-6.68E+047.53E-020.47.80E-014 40-9.29E+05-1.02E+04 1.10E-020.4 1.00E+001 41-9.76E+05-4.82E+04 4.93E-020.47.00E-011 42-1.02E+06-1.03E+05 1.00E-010.4 1.92E-011 43-1.07E+06-1.47E+05 1.37E-010.4 1.00E+001 44-1.02E+06-1.74E+05 1.55E-010.4 1.00E+004 45-1.16E+06-1.77E+05 1.53E-010.47.66E-014 46-1.20E+06-1.51E+05 1.26E-010.49.31E-014 47-1.22E+06-8.74E+047.16E-020.4 3.92E-011 48-1.17E+06-1.73E+04 1.48E-020.4 1.01E+001 49-1.15E+06-6.49E+04 5.67E-020.48.83E-011 50-1.14E+06-7.41E+04 6.49E-020.59.06E-011 51-1.15E+06-6.24E+04 5.43E-020.59.42E-011 52-1.16E+06-4.23E+04 3.65E-020.59.86E-011 53-1.16E+06-2.01E+04 1.74E-020.5 1.01E+001 54-1.14E+06-3.37E+03 2.95E-030.59.96E-011 55-1.11E+06-3.25E+04 2.94E-020.59.15E-011 56-1.06E+06-7.41E+04 6.96E-020.5 6.24E-011 57-9.98E+05-9.67E+049.69E-020.5 2.91E-011 58-9.09E+05-8.50E+049.36E-020.5 3.38E-011 59-8.16E+05-5.18E+04 6.35E-020.5 6.83E-011 60-7.37E+05-8.02E+03 1.09E-020.59.80E-011 61-6.87E+05-4.10E+04 5.97E-020.59.24E-011 62-6.61E+05-7.43E+04 1.12E-010.5 6.86E-011 63-6.47E+05-7.42E+04 1.15E-010.5 6.73E-011 64-6.40E+05-5.83E+049.11E-020.57.94E-013 65-6.38E+05-3.81E+04 5.98E-020.59.24E-013 66-6.37E+05-2.00E+04 3.15E-020.59.95E-013 67-6.37E+05-6.71E+03 1.05E-020.5 1.01E+001强度验算： 1—抗压合格 2—抗压不合格 3—抗拉合格 4—抗拉不合格4 衬砌截面配筋计算4.1 截面配筋原理参见《铁路隧道设计规范》中对钢筋混凝土矩形截面强度的计算公式，对检算未通过截面进行对称配筋设计。