隧道工程课程设计计算书

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 (1)

3.1隧道横断面设计 (1)

3.1.1隧道建筑限界的确定 (1)

3.1.2隧道内轮廓线的确定 (2)

3.2隧道衬砌设计 (3)

3.2.1隧道深浅埋的确定及围岩压力计算 (3)

3.2.2隧道衬砌方案的拟定 (4)

3.2.3隧道衬砌截面强度验算 (5)

3.3隧道洞室防排水设计 (5)

3.4隧道开挖及施工方案 (6)

3.4.1施工方案： (6)

3.4.2施工顺序： (7)

第4章隧道洞门设计 (8)

4.1洞门的尺寸设计 (8)

4.1.1洞门类型的确定 (8)

4.1.2 洞门尺寸的确定 (8)

4.2洞门检算 (9)

4.2.1条带“I”的检算 (9)

422条带“U”的检算 (11)

423条带“川”的检算 (13)

总结 (14)

参考文献 (15)

隧道工程课程设计

第1章设计目的

通过课程设计，使学生掌握公路隧道支护结构的基本计算设计方法，熟悉矿山法在公路隧道施工中的工艺，掌握公路隧道施工设计的基本方法，以及掌握隧道暗挖洞门的形式，洞门的结构要求，设计方法和洞门作为重力式挡土墙的各种验算。

第2章设计原始资料

原始资料取之于“”。

围岩级别：1级

围岩容重：26 KN / m3

隧道埋深：18m

隧道行车要求：三车道高速公路，时速100km/h

隧道衬砌截面强度校核：N=18.588t

M=-1.523t m

隧道洞门验算：地基土摩擦系数f=0.8 p45

地基土容重卢19 KN / m3

地基容许承载力-J = 80(kPa

第3章隧道洞身设计

3.1隧道横断面设计

3.1.1隧道建筑限界的确定

该隧道横断面设计是针对三车道高速公路I级围岩的隧道。

根据《公路隧道设计规范》选取隧道建筑限界基本值如下：

W——行车道宽度，取3.75 X3=11.25

C ---- 余宽，本设计设置检修道，故C=0。

R――人行道宽度，R=0。

J――检修道宽度，左侧0.75m,右侧1.00m。

H――建筑限界高度，取5.0m。

L L――左侧向宽度，取0.50m。

L R——右侧向宽度，取1.00m

E L――建筑限界左顶角宽度，取0.5m

E R――建筑限界右顶角宽度，取1.00m

h ---- 步道高度，取0.4m

V k ――设计行车速度，取100km/h

隧道净宽：11.25+0.50+1.00+0.75+1.00=14.50m

检修道净空高度：2.5m

路面横向坡度：采用单面坡设计，参照规范横向坡度通常选 1.5%〜2%，在本设计中，取横向坡度i=2.0%。

具体建筑限界设计请参考图1.1。

C

CJ

图1.1公路隧道建筑限界图

3.1.2隧道内轮廓线的确定

根据《公路隧道设计规范》及设计经验，并结合实际情况，由于单心圆法确定的内轮廓线与建筑限界空余空间太多，增加了工作量，影响了施工进度，不经济，所以采取三心圆进行设计。

由于为I级围岩，不需设置仰拱。

具体尺寸可参考图1.2。

—

—

图1.2隧道内轮廓图

3.2隧道衬砌设计

3.2.1隧道深浅埋的确定及围岩压力计算

结合后面衬砌尺寸的初步拟定，初支厚度为8cm，二衬厚度为35cm，预留变形量为0cm，总计43cm，则需由内轮廓线向外取43cm厚度，确定开挖高度以及宽度：

开挖宽度：Bt=15.00+ (0.08+0.35+0 )X2=15.86m

开挖高度：Ht=9.65+ (0.08+0.35+0 ) X2=10.51m

对于I级围岩：H p =2h q

又有

h q =0.45 2S‘ 1 i(B -5) 1

S――围岩级别

B――隧道宽度

B t 10.51

15.86 = 0.66：：： 1.7，可用公式q 二

h

i——围岩压力增减率，当B=15.86m>5m，取i=0.1

则h q =0.45 21J 1 0.1 (15.86-5)1- 0.9387m

•••Hp =2h q=2 0.9386 =1.8772 I： H =18m

故隧道为深埋隧道

由设计资料可知咐=26kN /m3，则

q 二h q =26 0.9387 二24.41kN /m3

•••该隧道为I级围岩

•围岩水平匀布压力e=0

3.2.2隧道衬砌方案的拟定

参考《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004 )，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夹放水层组合而成的衬砌形式。

复合式衬砌设计应复合下列规定：

(1)初期支护宜采用锚喷支护，即由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式单独或组合使用，锚杆支护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，衬砌截面宜采用连接圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。

由表8.4.1可知预留变形量为0。

由规范中表8.4.2-2，对于三车道I级围岩，有：

初期支护：拱部边墙的喷射混凝土厚度为8cm，局部布置长度为2.5m的锚

杆，局部设置钢筋网，不需设置钢架；

二次衬砌厚度：拱、墙混凝土厚度为35cm。

最终确定衬砌尺寸及规格如下：