中南大学隧道工程课程设计
隧道工程课程设计-zm
隧道工程课程设计指导书土木工程学院2016年12月目录1设计目的 (3)2设计资料 (3)2.1工程概况 (3)2.2程地质条件 (3)2.3地形地貌 (3)2.4地质构造 (3)2.5地层岩性 (3)2.6岩石强度.................................................... .4 2.7岩体的完整性................................................ .4 2.8隧道围岩级别划分............................................ .42.8.1进、出口稳定性评价....................................... .42.8.2隧道洞身................................................. .4 2.9气象及水文地质条件 (5)2.9.1气象 (5)2.9.2地表水................................................... .62.9.3地下水................................................... .6 2.10抗震设计参数及地震效应.. (6)2.11区域稳定性评价.............................................. .6 2.12不良地质现象................................................ .6 2.13设计标准.................................................... .6 2.14.计算断面资料............................... 错误！未定义书签。
隧道工程课程设计.(DOC)
《隧道工程》课程设计一目的和任务课程设计是专业课教学计划中的重要环节。
通过该教学环节使学生对所学的理论知识有更深的认识与提高，并应用于实际工程设计，巩固本课程所学知识，提高学生分析问题和解决问题的能力。
二设计要求①必须按照设计任务书的要求完成全部规定内容，严格遵守国家颁布的有关技术规范和规程。
②设计图件采用计算机或铅笔绘制，要求线条清晰，整洁美观，符合有关建筑制图规范。
③说明书一律用碳素墨水抄写公正，文句通顺，简明扼要，文中计量单位一律采用国家标准。
三设计资料船溪隧道进口位于新晃县杉木塘村，出口位于新晃县兴隆乡龙马田村。
本隧道所处路段为双向四车道高速公路，隧道建筑限界按80km/h行车速度确定。
为分离式单向行车双线隧道。
隧道左线起汽桩号为2K69+840~2K71+770，全长1930m，右线汽桩号为YK69+870~YK71+835，全长1965m，按隧道分类左、右线均属长隧道；左线隧道位于R=3000m的圆曲线内，右线隧道位于R=35000m的圆曲线内。
左右线均不设置超高。
左线位于1.1%的上坡与0.66%的下坡，竖曲线半径R=3500m 竖曲线上，右线位于1.1%的上坡与0.66%的下坡，竖曲线半径R=35000m的竖曲线上。
隧址位于湖南省新晃县波洲镇与兴隆乡境内，属于低山区地貌，地形起伏较大，隧道穿越二道冲沟，隧道最大埋深约188m，隧道进口及出口山体坡度较大，约40°~50°，隧道进口及洞身上坡上遍布杉树、灌木，出口山坡植被较少。
根据国家质量技术监督局于2001年2月2日发布的《中国地震动参数区划图》查得：隧道区地震动反应谱特征周期为0.35s；地震动峰值加速度小于0.05g，参照其附录D。
地震基本烈度小于Ⅵ度，由于勘察场地地形起伏较大，应考虑地形对地震动参数的放大作用。
该勘察区属亚热带季风气候区，气候温和湿润，雨量充沛。
12月至翌年1月为枯水期，降水量最小，从2月份起见增。
中南大学隧道工程隧道养护与维修PPT学习教案
和衬砌侵蚀。最常见为水害，素来有“十隧九漏” 之说。
第3页/共68页
第13章 隧道养护与维修
13.1 隧道运营阶段的养护工作 13.1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害
3.衬砌裂损的描述
（1）裂损部位
将衬砌划分为左右拱圈、 左右边墙及仰拱五个部分， 再将每个部分依其内缘周长 划分四个等分，即把衬砌断 面分为二十个部位。
第4页/共68页
第13章 隧道养护与维修
13.1 隧道运营阶段的养护工作 13.1.2 检查以便及时发现隧道结构出现的病害
3.衬砌裂损的描述
（2）裂缝宽度δ δ值是在缝口处沿垂直裂面方向量取的。按裂缝宽 度的大小可分为四个等级，即：δ≤0.3mm为毛裂缝 ；0.3＜δ≤2.0mm为小裂缝；2.0＜δ≤20mm为中裂 缝；δ＞20mm为大裂缝。
质量。
第33页/共68页
第13章 隧道养护与维修
13.3 隧道水害及整治措施
13.3.2 水害产生的原因
5.验收 工程竣工后，从衬砌表面往往看不出什么问题，管 理单位缺乏检验手段，有时又接近运营期限，往往 对交验前的渗水情况，缺乏进一步查验，只好按竣 工报告及施工总结，勉强验收，导致运营后渗漏水 逐渐严重。 6.匹配 防水技术的匹配就是指防水设计、防水材料和防水 施工工艺与防水工程相适应的问题。
中南大学隧道工程隧道养护与维修
会计学
1
第13章 隧道养护与维修
13.1 隧道运营阶段的养护工作 13.1.1 运营状态监视
铁路隧道: 机械通风管理和火灾防灾方面。 公路隧道 : 一是严格按照交通法规进行管理，减小在隧道 内发生灾害的机会。 二是附属设施的管理。
中南大学隧道工程课件--隧道工程课程教学大纲
隧道工程课程教学大纲-B型课程编号：12020022课程名称：隧道工程学分：2总学时：32先修课程要求：工程力学(理、材、结)、RC结构、工程地质、土力学适应专业：土木工程(桥梁工程、道路工程、铁道工程、建筑工程方向)教材：彭立敏、刘小兵主编. 交通隧道工程. 中南大学出版社.2003一、课程在培养方案中的地位、目的和任务本课程讲授隧道设计与施工的理论、方法与相关知识，学生经过本课程的学习之后应具备从事与隧道工程有关的技术工作的基本能力。
二、课程的基本要求1.掌握隧道勘测设计的原理和技能；2.学习判断围岩稳定性的分析方法，掌握围岩分级，了解围岩压力的特性及计算方法；3.掌握衬砌结构计算的基本方法，具备隧道结构设计的基本能力；4.学习现代新奥法理论及其设计与施工的特点，了解隧道施工的各种工艺；5.熟悉隧道各种施工方法的特点，具备施工管理的基本知识。
三、课程的基本内容以及重点难点基本内容：绪论：讲述隧道工程的基本概念；介绍隧道工程的特点与历史发展；对本课程的学习特点与课程主要内容作概括性的简介。
第1章隧道工程勘测设计：讲述隧道工程地质调查的方法与内容；对隧道位置与线路的关系及选择方法、洞口位置合理选定以及隧道线路设计的内容作全面的介绍。
第2章隧道主体建筑结构：讲述隧道限界与净空的关系；讲述隧道衬砌断面设计、隧道洞身支护结构、洞门结构及明洞结构等结构方面的内容。
第3章隧道附属建筑：介绍铁路隧道与公路隧道的各种附属建筑物；介绍隧道防排水设施的类型与设置。
第4章隧道围岩分级与围岩压力：讲述隧道围岩的概念、围岩的工程性质及围岩的稳定性；讲述围岩分级的工程目的及分级方法；讲述围岩压力与隧道结构的关系及围岩压力的确定方法。
第5章隧道衬砌结构计算：讲述隧道结构体系的计算模型，讨论结构力学方法与岩体力学方法的适用性及处理特点；讲述隧道洞门结构计算、隧道抗震计算。
第6章隧道施工方法：讲述属于矿山法范畴的施工方法，如新奥法施工方法、传统矿山法、洞口段施工方法、明洞施工方法、辅助施工措施及特殊地质地段隧道施工。
隧道工程课程设计任务书
课程设计任务书课程名称____隧道工程_________学生姓名_____________________指导教师_____________________学院_____________________专业班级_____________________本科生院制中南大学《隧道工程》课程设计任务书一、原始资料（1）设计标准：高速公路分离式隧道，双向四车道，设计时速100km/h。
（2）地形条件：区域海拔高度50~160米，具体见地形图（3）地质条件：隧址区要紧散布页岩、大理岩、闪长岩及第四系地层，地下水发育水平一样，地质条件较为复杂，具体见地质纵断面图。
（4）线形条件：本线路受工程整体操纵，线路平、纵线形已经确信，具体见地质平面图和纵断面图。
二、设计任务及要求（1）参考《公路隧道设计标准》，依照任务书给定的技术标准，确信隧道建筑限界，设计隧道内轮廓线。
（2）确信隧道四个洞口的位置，绘制在隧道地质平面图上，并进行其中一个隧道洞门的结构设计。
（3）确信隧道内各级支护衬砌结构类型和长度，并填入隧道纵断面图中，绘制隧道Ⅴ级或Ⅳ级围岩复合式衬砌横断面设计图。
（4）*采纳ANSYS软件及给定命令流，计算衬砌结构内力，验算衬砌结构的平安系数。
（选作）（5）依照需要在平面图中布设人行或车行横洞。
3、提交的功效（1）设计说明书1份；（2）隧道地质平面图1张（修改完善）；（3）隧道纵断面图1张（修改完善）；（4）隧道建筑限界和内轮廓线设计图1张；（5）隧道复合式衬砌设计图1张。
（6）隧道衬砌结构计算书1套。
4、时刻进度安排课程设计时刻为1周。
五、参考资料[1] JTG B01-2003. 公路工程技术标准[S].[2] JTG D70-2004. 公路隧道设计标准[S].[3] JTG-T D71-2004. 公路隧道交通工程设计标准[S].[4] GB 50086-2001. 锚杆喷射混凝土支护技术标准[S].[5] 王毅才. 隧道工程（上、下册）[M]. 北京:人民交通出版社，1987.[6] 彭立敏，刘小兵. 交通隧道工程[M]. 长沙:中南大学出版社，2020.。
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。
中南大学隧道工程PPT课件
.
1
12.1 施工准备
12.1.1技术准备
技术准备包括以下内容
➢ 审核设计文件 ➢ 控制桩的复核和复测 ➢ 施工调查 ➢ 确定施工方案 ➢ 培训专业人员 ➢ 编制实施性施工组织设计
.
2
12.1 施工准备
12.1.2 物资准备
物资准备包括以下内容
对隧道施工中的各种材料、机械（具）需要量及其供 应计划、来源、采购、运输等都要做到件件落实。
.
22
12.4 施工进度计划
12.4.2 工程数量计算
工序列好以后，即可根据施工图纸及有关工程数量 的计算规则，按照施工顺序的排列，计算工程数量。
.
23
12.4 施工进度计划
12.4.3 计算各工序的劳动量或机械台班数量
劳动量：工程量与相应的时间定额的乘积。 劳动量可以是劳动力数量与生产周期的乘积，也可以 是机械台数与生产周期的乘积。 人工操作时叫劳动量，机械操作时叫作业量。
指导性施工组织设计包括以下内容
施工图组织设计
➢ 隧道进出口、斜井、竖井、横洞、平行导坑洞口施工 场地布置
➢ 隧道各口施工通风设计
➢ 各口施工通风风道及机械安装设计
➢ 施工排水设计
➢ 施工动力及照明线路布置
➢ 隧道防尘及其它必要措施设计
.
8
12.2 施工组织设计
实施性施工组织设计内容
➢ 工程概况 ➢ 施工准备工作的安排 ➢ 工程数量 ➢ 材料数量 ➢ 机械（具）配备 ➢ 劳动力组织 ➢ 平面布置图 ➢ 施工组织进度图 ➢ 质量及安全措施
.
24
12.4 施工进度计划
劳动量可按下式计算：
劳动量的计量单位，对于人工为“工日”，对于机械则为“台
中南大学《隧道工程》第十章引大入秦引水隧道工程案例
5.TBM施工费用浅析
⑴ TBM主机配套设施及估算价格
TBM要发挥快速、高效的性能，必须配套使用。“引大工程” 所采用的直径5.53 m的双护盾 TBM主机600万美元，按当时 （1990年）汇率折合人民币2700万元，后配套设备1000万元， 辅助配套设施3500万元，合计约7200万元。
一台国外名牌TBM主机对中硬岩一般寿命可掘进40-50公里。而 往往有些工程施工洞长只有10多或20多公里，工程竣工经过计算折 旧后，其剩余价值尚很大，这剩余价值应计入成本。投标时，考虑 了此剩余价值就能编写出合理的竞争报价。但投标商必须有一定的 经济实力，能支付TBM的初期费用，还能承担剩余价值可能积压的 风险。
《隧 道 工 程》
引大入秦引水隧道 工程案例
中南大学隧道与地下工程系
1
引大入秦引水隧道工程案例
主要内容： ➢工程概况 ➢隧洞工程结构设计 ➢工程建设管理 ➢TBM在工程中取得的成效与影响 ➢TBM施工费用浅析
2
1.工程概况
引大入秦工程是将大通河水引入兰州北面秦王 川的一项大型跨流域调水灌溉工程，总干渠全长 86.9 km，其中隧洞33座，共长75.11km。
5.TBM施工费用浅析
⑵TBM与钻爆法的费用比较
③对比结果分析 上述结果初看有点出人意外，实际却在情理之中。从“引大工程” 和某工程实例中可看出，钻爆法在短隧道（5000m以下施工中，若 使用机械多且配套，属正规施工队伍，工期又有限制，则隧道造价 高，反之则低。 长隧道若用钻爆法施工，由于受到工期制约，势必要增开l条或几 条支洞以增加工作面，风、水、电、路、通讯等临建工程也随之增 加，机械．设备、人员等不可避免地增多，其结果就是加大了投入， 抬高了工程费用。
5.TBM施工费用浅析
中南大学隧道工程课程设计
铁路山岭隧道课程设计指示书. 隧道教研室.（注：可供公路隧道设计者参考，基本方法一样。
）一、原始资料（一）地质及水文地质条件沙口坳隧道穿越地段岩层为石灰岩，地下水不发育。
其地貌为一丘陵区，海拔约为150米。
（详细地质资料示于隧道地质纵断面图中）。
（二）线路条件本隧道系I级干线改造工程，单线电力（或非电力）牵引，远期最高行车速度为160 公里/小时,外轨最大超高值为15厘米,线路上部构造为次重型，碎石道床,内轨顶面标高与路基面标高之间的高差为△ =70厘米，线路坡度及平、纵面见附图，洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近内轨顶面标高：进口：52.00米出口:50.00米（三）施工条件具有一般常用的施工机具及设备, 交通方便, 原材料供应正常, 工期不受控制。
附：（1） 1:500的洞口附近地形平面图二张；（2）隧道地质纵断面图（附有纵断面总布置图）一张。
二、设计任务及要求（一）确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度；（二）在1:500的地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线；（三）确定洞身支护结构类型及相应长度，并绘制W类围岩地段复合式衬砌横断面图一张（比例1 :50）；（四）布置避车洞位置；（五）按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法，并绘制施工方案横断面分块图及纵断面工序展开图；（六）将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中，并写出设计说明书一份。
三、应完成的设计文件所有的图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。
最后交出设计文件及图纸如下：（一）标明了洞门位置及边、仰坡开挖线的1:500洞口附近地形平面图两张，图名为“沙口坳隧道进口洞门位置布置图”和“沙口坳隧道出口洞门位置布置图”；（二）参照标准图绘制的1:50衬砌横断面图一张，图名为“W类围岩衬砌结构图”；（三）隧道纵断面总布置图一张，图名为“沙口坳隧道纵断面布置图”；（四）设计说明书一份，主要内容有：1. 原始资料①地质及水文地质条件；②线路条件；③施工条件等。
隧道工程课程设计指导书
隧道工程课程设计指导书一、课程设计的目的（1）、在学完隧道工程等相关课程和进行的生产实习的基础上，全面检查学生掌握这些课程的基本原理、方法、设计、施工和施工组织等有关知识的情况。
（2）、通过此次课程设计，训练学生灵活运用所学知识解决工程实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。
（3）、进行隧道工程设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范进行计算机辅助设计和绘图的训练。
二、课程设计的基本要求（1）、通过课程设计，要求学生掌握隧道设计的基本要领，并能对各类围岩做出相应的复合衬砌设计计算；（2）、掌握隧道工程的施工方法、进行施工总体布置的要点，了解有关隧道工程的新技术、新方法；（3）、写出设计说明书，说明书中要施工方案的比选分析及施工注意事项；（4）、所有图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。
三、课程设计的内容1、隧道横断面设计，包括隧道建筑限界、隧道净空、汽车横洞、行人横洞、有紧急停车带的横断面等。
2、隧道衬砌设计，确定复合式衬砌的尺寸及每延米工程量。
3、辅助施工方法设计4、隧道的施工方案设计，根据给定的地质资料选定适当的施工方法，绘制施工方案横断面图及爆破方案设计图。
5、撰写设计说明书。
四、设计步骤及要点（一）、隧道横断面设计1、隧道建筑限界确定根据公路等级进行隧道建筑限界设计，结合隧道设计规范确定各尺寸。
隧道建筑限界根据隧道长度等有四个：①、主洞建筑限界②、有紧急停车带的建筑限界③、行车横洞建筑限界④、行人横洞建筑限界。
在绘制建筑限界时各部分尺寸都要标注清楚。
2、隧道衬砌内轮廓线确定根据公路等级进行隧道衬砌内轮廓线设计，结合隧道设计规范确定各尺寸。
隧道衬砌内轮廓线根据隧道长度等有两个：①、主洞衬砌内轮廓线②、有紧急停车带的衬砌内轮廓线隧道衬砌内轮廓线的确定方法：①、按单心圆设计根据确定的建筑限界和隧道设计规范要求富余10cm，确定圆心和半径画出单心圆衬砌内轮廓线。
中南大学隧道工程课后习题和参考答案及解析
第1章隧道工程勘测设计1.隧道选址与线路选线有什么关系？2.确定洞口位置的原则是什么？请解释其工程含义。
3.在按地质条件选择隧道位置时，所需要的地质资料有哪些？如何考虑地形条件对隧道位置的影响？第2章隧道主体建筑结构1.某新建铁路非电化曲线隧道，已知圆曲线半径R＝1200m，缓和曲线长l=50m,远期行车速度V=160km/h，隧道里程为：进口DK150+310；出口DK150+810；ZH点DK150+320；YH点DK151+000。
试求：各段加宽值与隧道中线偏移值。
要求按教材P32图2-7所示，表示清楚，并注明不同加宽的分段里程。
( 注：超高值以0.5cm取整，最大采用15cm；加宽值取为10cm 的整数倍；偏移值取至小数点后2位）2. 为什么说台阶式洞门能降低边仰坡开挖高度？第3章隧道附属建筑1.什么是避车洞？避车洞的设置间距是多少？在布置避车洞时应该避开哪些地方？2.营运隧道的通风方式有哪些？什么是风流中性点？它与通风方式的关系怎样？3.为什么公路隧道要设置不同的照明亮度段？它们各自的作用是什么？第4章隧道围岩分类与围岩压力1.影响围岩稳定性的主要因素有哪些？围岩分级主要考虑什么因素？围岩分级的基本要素是哪几种？我国铁路隧道围岩分级主要考虑哪些因素？已知某隧道所处围岩节理发育，Rb＝26MPa，试问这是属于哪一级围岩？2. 某隧道内空净宽6.4m，净高8m，Ⅳ级围岩。
已知：围岩容重γ＝20KN/m3，围岩似摩擦角φ＝530，摩擦角θ＝300，试求埋深为3m、7m，15m处的围岩压力。
第5章隧道衬砌结构计算1.已知作用在衬砌基底面上的轴力N=870KN，弯矩M=43.5KN.m,墙底厚度h=0.6m，围岩抗力系数为150MPa/m。
试求墙底中心的下沉量及墙底发生的转角。
2. 什么情况下将围岩抗力弹簧径向设置？试推导径向设置的围岩抗力单元刚度矩阵。
(注：抗力方向以挤压围岩为正)3.一对称等厚平拱，衬砌厚度为50 cm，已知内力如图示，墙底抗力系数Kd=350 MPa/m,请求出墙底中心水平位移、垂直位移以及墙底截面转角(注：图中1、2、3为截面编号)。
隧道工程课程设计任务书及指导书
《隧道工程课程设计》任务书1 课程目的通过课程设计，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。
2 题目《公路隧道结构设计与计算》题目一：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。
题目二：某高速公路隧道通过II 类围岩(即V级围岩)，埋深H=50m，隧道围岩天然容重γ=20 KN/m3，计算摩擦角ф=25o , 变形模量E=1.5GPa，采用矿山法施工。
题目三：某一级公路隧道通过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。
题目四：某一级公路隧道通过II 类围岩(即V级围岩)，埋深H=50m，隧道围岩天然容重γ=20 KN/m3，计算摩擦角ф=25o , 变形模量E=1.5GPa采用矿山法施工。
题目五：某高速公路隧道通过IV类围岩(即III级围岩)，埋深H=20m，隧道围岩天然容重γ=25 KN/m3，计算摩擦角ф=50o , 变形模量E=10GPa，采用矿山法施工。
题目六：某一级公路隧道通过IV类围岩(即III级围岩)，埋深H=20m，隧道围岩天然容重γ=25 KN/m3，计算摩擦角ф=50o, 变形模量E=10GPa，采用矿山法施工。
(以上六题共用条件：衬砌材料采用C25喷射混凝土，材料容重γh=22 KN/m3，变形模量 E h=25GPa)3 隧道洞身设计内容(1) 按相应公路等级的行车速度确定公路隧道建筑限界(2) 按公路隧道要求对隧道衬砌进行结构设计（拟定结构尺寸）；(3) 按规范确定该隧道的竖向均布压力和侧向分布压力；(4) 计算衬砌结构的内力（画出弯矩图和轴力图）；(5) 对衬砌结构进行配筋验算。
中南大学《隧道工程》英吉利海峡铁路隧道工程案例
英吉利海峡铁路隧道 工程案例
中南大学隧道与地下工程系
1
英吉利海峡铁路隧道
主要内容： ➢工程概况 ➢隧道线路选择 ➢工程施工 ➢管片衬砌
2
1.工程概况
英吉利海峡隧道(The Channel Tunnel)又称英法海底 隧道或欧洲隧道(Eurotunnel)，是一条把英国英伦三岛连接 往欧洲法国的铁路隧道，于1994年5月6日开通。它由三条 长51km的平行隧洞组成，总长度153km，其中海底段的隧 洞长度为3×38km，是目前世界上最长的海底隧道。
隧道掘进机上的各班组日夜轮班不停，每一工作面有 5个班组。其中3组每8h轮换，第4组在休息，第5组在休 假。在隧道工作与进出的同步，留有机械的维修时间
3.工程施工
最大的一台掘进机直径8.78m，全长约250m，重达 1200t，价值超过1000万英镑。它能完成掘进、钢筋 砼衬砌块的安装、灌浆以及施工轨道敷设等一连串工序。
两条铁路隧道，中间的服务隧道(横向)联络隧道
2. 隧道线路选择
隧道线路穿越蓝色白垩纪层，此种岩层坚实但不太硬， 又不透水，是掘进理想地层。由古代沉积地层组成的英 吉利海峡的地质状况十分稳定，无断层、无地震活动迹 象、无褶皱、又无使地质情况复杂化的大断层。
英吉利海峡两岸的地层也不对称。英国一侧海岸，地 层褶皱平缓，白垩较完整。法国一侧海岸，山垩层常有 裂隙，加大了地层的透水性，有碰到不稳定地层的危险 性
法国一侧由5块管片及一块拱顶键石组成， 英国一侧由6个管片加一拱顶键石组成。 法国一侧的管片有氯丁橡胶接缝以确保在10t水压下 的防渗。管片由掘进机上的机械就位后即以螺栓固定以 使接缝间压紧。
TBM的安装
(a)和（b)切割头由吊 车吊起成垂直位置
隧道工程课设
《隧道工程》课程设计一、课程设计任务书（一）设计题目《成都至泸州高速公路二峨山隧道工程衬砌结构计算》（二）提供资料1、《成都至泸州高速公路二峨山隧道工程地质勘察报告》2、成都至泸州高速公路二峨山隧道平面布置图3、成都至泸州高速公路二峨山隧道剖面（三）设计内容⑴隧道围岩地质分级⑵确定围岩物理力学参数⑶确定隧道建筑限界尺寸⑷确定隧道内轮廓尺寸⑸计算隧道围岩压力⑹衬砌结构的设计⑺计算衬砌结构的内力⑻衬砌结构的配筋计算（四）设计要求⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。
⑵制图要求所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。
⑶成果内容①详细的计算过程；②必要的计算说明；③计算成果图表（围岩分级表、围岩参数表、建筑限界尺寸图、隧道内轮廓尺寸图、隧道围岩压力计算成果示意图、复合衬砌支护参数图、衬砌结构计算成果图、配筋计算成果表）（四）个人任务学号洞段车道设计时速5个洞段分别是K37+350～K37+460；K37+350～K37+460；K38+820～K38+990；K38+990～K39+580；K39+580～K39+710；4种车道：两车道；两车道带紧急停车带；三车道；三车道带紧急停车带；2种设计时速：高速公路120公路/小时；高速公路100公路/小时；一级公路80公路/小时；一级公路60公路/小时；二、课程设计指导书（一）隧道围岩地质分级划分隧道围岩级别划分依据《公路隧道设计规范》（JTG D70－2004）中的3.6节《围岩分级》中各项规定进行划分。
结合《隧道地质勘察报告》中的地层岩性的描述、岩石物理力学性质、结构面特征、洞室埋藏深度、水文地质条件、不良地质现象、施工方法等因素综合分析确定。
工作步骤隧道围岩分级的综合评判方法采用两步分级，按以下顺序进行：⑴根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级。
中南大学《隧道工程》铁路山岭隧道课程设计
1.课程设计任务与要求
1.2 课程设计任务 根据提供的一座铁路隧道工程的原始地质资料，
完成以下基本的设计工作： 1.确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度 2.绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线 3.确定洞身支护结构类型及相应长度 4.布置避车洞位置 5.选择适当的施工方法，并绘制施工方案图
4
1.课程设计任务与要求
20
2.3 甲式开挖方法
21
2.3 甲式开挖方法
3.基本方法 （1）根据选定的洞门结构型式查得洞门墙顶半 宽Bm及翼墙端点至洞门里程的距离C值； （2）计算
H路基＝H轨顶－Δ H控制＝H路基＋H设计 d＝H设计×m （3）在1：500地形平面图上找出数值为H控制的等 高线；
22
2.3 甲式开挖方法
12
2.1 隧道洞口位置选定的基本要求
3.隧道洞口边仰坡的允许开挖高度及坡率
见下表
围岩分级
Ⅰ
Ⅱ
硬岩
软岩
Ⅲ
硬岩 软岩
硬岩
Ⅳ
软岩
土质
Ⅴ
Ⅵ
边仰坡坡率
≤0.3 1:0.3～1:0.5 1:0.5～1:0.75 1:0.5～1:0.75 1:0.75～1:1 1:0.75～1:1 1:1～1:1.25 1:1～1:1.25 1:1.25～1:1.5
a K
附图二 乙式开挖
27
2.4 乙式开挖方法
28
2.4 乙式开挖方法
3.基本方法 （1）根据选定的洞门结构型式找出洞门墙顶半宽度Bm， 仰坡脚至洞门起点的水平距离b 以及仰坡脚至路基面的 垂直距离h顶沟（见图2）； （2）计算
H路基=H轨顶－Δ H控制＝H路基＋H设计 d＝(H设计－h顶沟)×m （3）在1：500地形平面图上找出数据为H控制的等高线；
隧道工程课程设计
本科生课程设计课程名称隧道工程学部理工农学部目录第一部分隧道主体结构设计任务书 (1)一．课程设计题目 (1)二．适用专业、班级、时间 (1)三．课程设计目的及任务 (1)四．设计方法与步骤 (5)五．时间及进度安排 (5)六．建议参考资料 (5)第二部分隧道主体结构计算书 (6)2.1 建筑限界 (6)2.1.1 一般规定 (6)2.1.2 隧道总体设计原则 (6)2.1.3 隧道设计技术标准 (6)2.1.4 隧道建筑限界图 (7)2.2 内轮廓图确定 (8)2.3 隧道洞口的设计 (9)2.3.1 洞门形式的选择 (9)2.3.2 洞门构造要求 (9)2.3.3 验算满足条件 (10)2.3.4 洞门结构设计计算 (10)2.4 初期支护设计 (14)2.4.1 支护形式的选择及参数确定 (14)2.4.2 Ⅲ级围岩的初期支护设计 (15)2.4.3 初期支护设计及验算 (17)2.5 二次衬砌的计算 (25)2.6施工组织设计 (26)2.6.1编制说明 (26)2.6.2工程概况 (26)2.6.3工程特点、难点及施工措施 (27)2.6.4施工总体部署 (27)2.6.5 施工组织机构 (28)2.6.6 施工组织流程 (29)附图 (30)1、建筑限界图、内轮廓图 (30)2、洞口立面图 (30)3、洞口侧面图 (30)4、复合式衬砌断面布置图 (30)第一部分隧道主体结构设计任务书一．课程设计题目隧道主体结构设计二．适用专业、班级、时间张家界学院学院建筑工程专业三．课程设计目的及任务（一）设计目的：通过本设计掌握：①建筑限界和内轮廓图；②隧道洞口的设计；③隧道洞身的设计及二次衬砌的验算；④施工组织设计。
（二）设计任务：1.设计资料（1）隧道总体概况已知隧道为山岭两车道公路隧道，示意简图如图1.1所示。
整个隧道原本分为左右线，并且左右线都为相向施工，但本次课程设计只要求设计单洞单向施工到达贯通位置的情况，只要求设计主洞的一般断面，不要求设计紧急停车带与横洞等附属洞室。
- 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)。
铁路山岭隧道课程设计指示书. 隧道教研室.(注：可供公路隧道设计者参考，基本方法一样。
)一、原始资料(一) 地质及水文地质条件沙口坳隧道穿越地段岩层为石灰岩，地下水不发育。
其地貌为一丘陵区，海拔约为150米。
(详细地质资料示于隧道地质纵断面图中)。
(二) 线路条件本隧道系Ⅰ级干线改造工程，单线电力（或非电力）牵引，远期最高行车速度为160公里/小时,外轨最大超高值为15厘米,线路上部构造为次重型，碎石道床,内轨顶面标高与路基面标高之间的高差为Δ=70厘米，线路坡度及平、纵面见附图，洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近内轨顶面标高：进口：52.00米出口:50.00米(三) 施工条件具有一般常用的施工机具及设备, 交通方便, 原材料供应正常, 工期不受控制。
附：(1) 1:500的洞口附近地形平面图二张；(2) 隧道地质纵断面图(附有纵断面总布置图)一张。
二、设计任务及要求(一) 确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度；(二) 在1:500的地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线；(三) 确定洞身支护结构类型及相应长度，并绘制Ⅳ类围岩地段复合式衬砌横断面图一张(比例1:50)；(四) 布置避车洞位置；(五) 按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法，并绘制施工方案横断面分块图及纵断面工序展开图；(六) 将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中，并写出设计说明书一份。
三、应完成的设计文件所有的图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。
最后交出设计文件及图纸如下：(一) 标明了洞门位置及边、仰坡开挖线的1:500洞口附近地形平面图两张，图名为“沙口坳隧道进口洞门位置布置图”和“沙口坳隧道出口洞门位置布置图”；(二) 参照标准图绘制的1:50衬砌横断面图一张，图名为“Ⅳ类围岩衬砌结构图”；(三) 隧道纵断面总布置图一张，图名为“沙口坳隧道纵断面布置图”；(四) 设计说明书一份，主要内容有：1.原始资料①地质及水文地质条件；②线路条件；③施工条件等。
2．设计任务及要求3.设计步骤①确定洞口位置及绘制边仰坡开挖线的过程应列出有关参数如b、c、d等值的计算，详细表述清楚各开挖面的开挖过程；②洞门及洞身支护结构的选择，标明各分段里程、不同加宽的里程；③大小避车洞的布置；④施工方案比选：包括施工方法的横断面分块图及纵断面工序展开图。
四、设计步骤(一) 隧道洞门位置的确定洞门位置的确定与洞门结构形式、边仰坡开挖方式、洞口附近地形、地质及水文地质条件有关。
通常采用先在1:500的洞口地形平面图上用作图法初步确定洞门位置, 然后在实地加以核对和修正。
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。
为此《隧道设计手册》在《铁路工程技术规范》的基础上，列出了各种不同地质条件下洞口边、仰坡的允许开挖高度及坡率（见表1）供设计时使用。
②本表仍按“围岩分类”，当采用“围岩分级”时，应注意将表中类别数字颠倒过来。
最常见的洞门结构形式有端墙式和翼墙式两大类。
在开挖方式上，由于边坡与仰坡的连接方式不同，翼墙式有甲、乙两种边、仰坡开挖方式，而端墙式只有乙式开挖一种(参见图1、图2，详见专隧0011标准图)。
作图之前，先根据围岩类别在表1中选择适当的边仰坡坡率和最大设计开挖高度，并在有关标准图中根据围岩类别、牵引类型选择适当的洞门结构型式及开挖方式，以洞口附近的路基标高加上最大设计开挖高度在地形平面图上找出控制等高线（即边仰坡刷坡不宜逾越的高度），然后根据洞门结构的几何尺寸按几何关系作图，定出洞门位置。
为了说明具体作法，下面将甲、乙两种方式确定洞门位置的方法分别加以叙述。
甲式开挖后的边、仰坡范围由六个面组成：即一个仰坡面，两个边坡面，两个边仰坡的弧形联接面和一个路基面构成。
在确定洞门位置时，可以近似将洞口路基面视为一个水平基准面。
其具体步骤如下：1．根据选定的洞门结构型式查得洞门墙顶半宽B m及翼墙端点至洞门里程的距离C 值（见图1）；2．计算H路基＝H轨顶－Δ注：在标准图中Δ是用h2表示。
H控制＝H路基＋H设计d＝H设计×m——路基面设计标高；式中：H路基H轨顶——内轨顶面标高；H设计——最大设计开挖高度；H控制——控制等高线标高;Δ——由轨顶面至路基面的垂直距离；1：m——边、仰坡坡率；d ——边坡坡脚至等高线上控制点a的水平距离；b ——洞门位置至仰坡坡脚水平距离(可由标准图中查得)；3．在1：500地形平面图上找出数值为H控制的等高线；4．沿线路中心线两侧作宽度为路堑底宽度之半的两根平行线Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ；5．以d为半径，沿Ⅰ－Ⅰ（或Ⅱ－Ⅱ）线移动，找出与控制等高线相切的点a后，在Ⅰ－Ⅰ线（或Ⅱ－Ⅱ线）上标出圆心O点；6．从O点向洞内方向移动C的距离得一点P，过P点作线路中心线的垂线PP′，则PP′即为甲式开挖时的洞门位置；7．按比例在1：500地形平面图上绘出洞门结构平面示意图。
Ⅱ、乙式开挖（参见图2）乙式开挖范围比较复杂，由10个面组成，即一个仰坡面、二个弧形联接面、两个洞门墙顶的边坡面、两个不同路基宽度联接面、二个边坡面和一个路基面，其具体步骤如下：1．根据选定的洞门结构型式找出洞门墙顶半宽度B m，仰坡脚至洞门起点的水平距离b 以及仰坡脚至路基面的垂直距离h（见图2）；顶沟2．计算H路基=H轨顶－ΔH控制＝H路基＋H设计d＝(H设计－h顶沟)×m式中：d—仰坡脚至控制等高线上的控制点a的水平距离，其他符号意义同上；3．在1：500地形平面图上找出数据为H控制的等高线；4．沿线路中心线两侧作宽为洞门墙顶宽度之半（即B m)的两根平行线Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ；5．以d为半径沿Ⅰ—Ⅰ线（或Ⅱ—Ⅱ线），找出与控制等高线相切的点a，并在Ⅰ—Ⅰ（或Ⅱ—Ⅱ）线上标出圆心O点；6．从O点向路堑方向移动b的距离，得一点P，过P 点作线路中心线的垂线PP′，则PP′即为乙式开挖时洞门位置；7．按比例在1：500地形平面图上绘出洞门结构平面示意图，并标出洞门里程及其轨顶面标高。
当进出口洞门位置确定以后，隧道起、终点里程之差即为隧道长度。
注意隧道起、终点的里程系按隧道洞门墙外表面与线路内轨顶面的交点计算。
(二) 绘制隧道洞口边、仰坡开挖线所谓边仰坡开挖线是指洞口地段边仰坡面与地表面的交线（参见图3、图4）。
原理：地形平面图是用来表示所测范围内地形、地物各处的标高和地表自然坡度的情况的。
同理，洞口边仰坡面的平面位置和陡坡也可用等高线的形式在平面图上表示。
作边仰坡开挖线就是要在地形平面图找出规则图（边坡、仰坡面等）与不规则图（地表面）的交线。
下面举例加以说明。
1．仰坡开挖线（见图3）设某隧道进口仰坡坡脚标高为55.1m，仰坡坡率为1：0.75，为了求得仰坡与地表面的交线，先计算仰坡的等高线距仰坡坡脚的水平距离d1、d2、d3……等。
对于60m等高线d1=(60－55.1)×m=4.9×0.75=3.67m对于58m等高线d2=(58－55.1)×m=2.9×0.75=2.17m然后在图中按比例作与洞门墙平行且相距为d1的1－1线，交60m等高线于①点，作2－2 线与洞门墙相距为d2交58m 等高线于②点，以此类推，用虚线连接 a 、①、②、……各点即为仰坡开挖线。
2．绘制边坡开挖线的方法( 参见图 3 )其原理同前，若边坡坡脚标高为46m，边坡坡率1：n＝1：0.5，则不同标高位置的边坡顶点至边坡坡脚的水平投影距离为：C 1＝(48－46)×n＝1.0mC 2＝(50－46)×n＝2.0m3．绘制仰坡与边坡交角处开挖线的方法。
其原理同前，但是应注意当洞门开挖方法不同时，其刷坡起算点不同，即采用甲式开挖时，起坡点为翼墙端点G，而采用乙式开挖时，起坡点为仰坡坡脚K(参见图4)。
当仰坡坡率与边坡坡率不同时，采用坡率逐渐变化的方法进行过渡。
如若边坡坡率1：n＝1：0.75，仰坡坡率1：m＝1：1，则可以起坡点为圆心，每隔18°作一射线，则放射线的坡率相应为1：0.8，1：0.85，1：0.90，1：0.95，1：1，然后用前述方法作出交角处的开挖线。
(三) 确定洞身衬砌结构类型及长度并绘制1:50的衬砌横断面图1．确定洞身衬砌结构类型及长度隧道通过地段的地质情况常有变化，应按其不同围岩类别选用不同类型的衬砌。
在两类衬砌连接处，围岩较差地段的衬砌断面应向围岩较好地段作适当的延伸，一般延伸长度为5～10m。
隧道洞口地段由于覆盖层较薄，地质条件差，衬砌结构设计应慎重从事，通常都予以加强，一般隧道应在洞口位置设置不小于5m长的加强衬砌，衬砌加强地段的衬砌断面视地形地质实际情况，可选用低一级甚至两级围岩类别的衬砌断面。
对于曲线地段的衬砌断面都要加宽，加宽计算详见教材。
应注意的是，计算后的数值应取为10的整倍数，以方便现场制模。
各类围岩相应的衬砌断面，可查阅相应的标准图，并将选用的衬砌断面的标准图号、加宽值、长度，分别逐段填入总布置图中，各段长度一般应取米的整数。
2．绘制复合式衬砌断面图绘制Ⅳ类围岩地段复合式衬砌横断面图一张，比例1：50。
(四) 避车洞平面位置的布置隧道避车洞的大小和尺寸，及其衬砌结构均有标准图可查用，设计时不必详细列出。
但设计总布置图中应明确表示其所在位置。
表示如下：隧道中线说明：小避车洞仅用其中线（图中短线）表示，大避车洞用小矩形表示。
避车洞布置的原则：隧道长度小于300m时，可不设大避车洞；隧道长度300～400m时，可在隧道中间设一个大避车洞，。
路堑两侧沟外无平台时，应与隧道一起考虑布置大避车洞。
洞内铺设碎石道床时，大避车洞的一侧间距为300m，并必须在两侧边墙上交错布置。
在大避车洞之间，还必须设置小避车洞，其一侧间距为60m，也必须在两侧边墙上交错布置。
避车洞位置应避开不同衬砌的交接处，不同加宽断面接头处以及不同围岩分界处，一般应离开3～5m。
(五) 施工方法的选择本隧道要求采用新奥法施工。
隧道施工方法是否恰当，直接影响施工安全、进度、质量和造价等，应根据隧道所处的地形、工程地质及水文地质、工期、断面大小、施工技术设备和水平加以综合考虑。
本课程设计要求同学们按所给工程条件，经过适当的施工方案比选，选择合理的施工方法，在说明书中绘出其横断面分块图和纵断面工序展开图，分析其优缺点及注明施工注意事项，并将施工方法标注在隧道纵断面总布置图中。
参考文献和图纸1．隧道教材；2．铁道部第二勘测设计院，铁路工程设计技术手册——隧道分册，中国铁道出版社；3．有关标准图：⑴专隧(01)0013, 单线电化铁路隧道门；⑵专隧(01)0014, 单线电化铁路隧道复合式衬砌。