隧道工程课程设计报告.
安建大隧道工程课程设计
安建大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、分类及在交通建设中的重要性。
2. 掌握安建大隧道工程的设计原则、施工技术及安全措施。
3. 理解隧道工程中涉及的材料、结构和设备等方面的知识。
技能目标:1. 能够运用所学知识,分析隧道工程地质条件,进行初步的隧道设计。
2. 培养学生运用CAD等软件绘制隧道施工图的能力。
3. 提高学生在隧道工程中分析问题、解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱基础设施建设,增强对隧道工程职业的兴趣和责任感。
2. 培养学生在团队合作中尊重他人、积极沟通、共同解决问题的能力。
3. 提高学生安全意识,树立隧道工程中的安全观念。
课程性质:本课程为实践性较强的专业课,结合安建大隧道工程实例,让学生在实际工程中学习理论知识,提高实际操作能力。
学生特点:学生为大学本科土木工程专业三年级学生,具备一定的土木工程基础知识,对隧道工程有一定了解,但缺乏实际操作经验。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,充分调动学生积极性,提高学生在实际工程中的分析、解决问题能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为今后从事隧道工程设计、施工和管理等工作奠定基础。
二、教学内容1. 隧道工程概述- 隧道定义、分类及用途- 隧道工程在交通建设中的应用2. 隧道工程设计原则- 设计流程与基本要求- 隧道地质条件分析- 隧道结构设计3. 隧道工程施工技术- 施工方法及工艺流程- 施工组织与管理- 施工安全及质量控制4. 隧道工程案例分析- 安建大隧道工程概况- 工程设计、施工及管理要点- 隧道工程中的技术创新5. 隧道工程相关软件应用- CAD软件绘制隧道施工图- 隧道工程BIM技术应用6. 隧道工程安全与环保- 施工安全措施及应急预案- 环境保护与生态恢复教学内容安排与进度:第1周:隧道工程概述第2-3周:隧道工程设计原则第4-5周:隧道工程施工技术第6周:隧道工程案例分析第7周:隧道工程相关软件应用第8周:隧道工程安全与环保教材章节关联:《隧道工程》第1章 隧道工程概述《隧道工程》第2章 隧道工程设计原则《隧道工程》第3章 隧道工程施工技术《隧道工程》第4章 隧道工程案例分析《隧道工程》第5章 隧道工程相关软件应用《隧道工程》第6章 隧道工程安全与环保三、教学方法为实现课程目标,提高学生对隧道工程知识的掌握和实践能力,本课程将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:教师通过系统讲解隧道工程的基本概念、设计原则、施工技术等内容,使学生掌握必要的理论知识。
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。
100km隧道课程设计
100km隧道课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解100km隧道工程的基本概念,掌握隧道设计的主要参数和施工技术。
2. 学生能够了解隧道工程对地理环境的影响,以及隧道建设中涉及的岩土工程知识。
3. 学生掌握隧道工程中的安全防护措施,了解隧道施工中的常见问题及其解决方法。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析100km隧道工程的设计方案,并提出改进意见。
2. 学生能够运用图表、数据分析等方法,评估隧道工程对周边环境的影响。
3. 学生能够通过小组合作,设计出符合实际需求的隧道施工方案。
情感态度价值观目标:1. 学生对隧道工程产生兴趣,增强对工程建设的责任感和使命感。
2. 学生能够认识到隧道工程在国民经济中的重要作用,树立为国家和人民服务的意识。
3. 学生在合作学习过程中,培养团队精神,提高沟通与协作能力。
本课程针对初高中年级学生,结合地理、物理、数学等学科知识,以实际隧道工程为背景,提高学生的综合运用能力。
课程注重理论与实践相结合,培养学生的创新思维和问题解决能力。
通过本课程的学习,学生能够对隧道工程有更深入的了解,为未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 隧道工程基本概念:介绍隧道的定义、分类及功能,使学生了解隧道工程的基本知识。
2. 隧道设计参数:学习隧道的设计原理,掌握隧道的主要设计参数,如隧道断面、长度、曲率等。
3. 隧道施工技术:学习隧道施工方法,包括钻爆法、盾构法、沉管法等,了解各自的优缺点及适用条件。
4. 岩土工程知识:介绍隧道工程中涉及的岩土工程知识,如地质勘探、围岩分类、支护结构等。
5. 隧道工程对地理环境的影响:分析隧道工程对周边地形、水文、生态等方面的影响,提高学生的环保意识。
6. 隧道施工安全防护措施:学习隧道施工中的安全防护知识,包括通风、排水、供电、通信等。
7. 隧道施工常见问题及解决方法:分析隧道施工过程中可能出现的问题,如塌方、涌水、岩爆等,并探讨解决方法。
隧道工程课程设计公路80
隧道工程课程设计公路80一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握隧道工程的基本概念、分类及构造,理解公路80隧道工程的特点。
2. 使学生了解隧道工程的施工方法、技术要点及安全管理措施。
3. 引导学生掌握隧道工程中的关键参数计算方法,如隧道断面尺寸、支护结构设计等。
技能目标:1. 培养学生运用隧道工程知识解决实际问题的能力,如分析公路80隧道工程案例。
2. 提高学生进行隧道工程图纸识读、施工方案制定及施工组织设计的能力。
3. 培养学生运用专业软件或工具进行隧道工程相关计算和分析的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱工程专业,增强对隧道工程建设的责任感和使命感。
2. 培养学生团结协作、勇于创新的精神,提高面对工程挑战的自信心。
3. 引导学生关注隧道工程对环境的影响,树立绿色环保意识。
课程性质:本课程为专业实践课程,以实际工程案例为载体,结合理论知识,培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点:高二年级学生,具备一定的物理、数学基础,对工程专业有浓厚兴趣,具备一定的自主学习能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强调实际操作能力的培养,提高学生的专业知识水平和实践技能。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 隧道工程基本概念:包括隧道的定义、分类、功能及构造,重点讲解公路80隧道的特点及设计要求。
教材章节:第一章 隧道工程概述2. 隧道施工技术:介绍隧道施工方法、工艺流程、施工组织设计及安全管理措施。
教材章节:第二章 隧道施工技术3. 隧道支护结构设计:讲解隧道支护结构类型、设计原理及计算方法,分析公路80隧道支护结构设计案例。
教材章节:第三章 隧道支护结构设计4. 隧道工程关键参数计算:包括隧道断面尺寸、围岩稳定性分析、施工监控量测等,结合公路80隧道工程进行案例分析。
教材章节:第四章 隧道工程计算5. 隧道工程案例分析:选取典型隧道工程案例,分析其设计、施工及管理过程中的成功经验和教训。
隧道工程课程设计报告计算书
目录一基本资料 (1)二荷载确定 (1)三衬砌几何要素 (3)3.1衬砌几何尺寸 (3)3.2半拱轴线长度S及分段轴长△S (4)3.3割分块接缝重心几何要素 (4)四计算位移 (5)4.1单位位移 (5)4.2载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移 (7)4.3载位移——单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移 (10)4.4墙低(弹性地基上的刚性梁)位移 (12)五解力法方程 (13)σ=)分别产生的衬砌内力 (13)六计算主动荷载和被动荷载(1h七最大抗力值的求解 (15)八计算衬砌总内力 (16)九衬砌截面强度检算(检算几个控制截面) (17)9.1拱顶(截面0) (17)9.2截面(7) (17)9.3墙低(截面8)偏心检查 (17)十内力图 (17)一 基本资料一级公路隧道,设计时速60km/h ,结构断面如图1所示,围岩级别为V 级,容重3s 18m KN =γ,围岩的弹性抗力系数KN K 5105.1⨯=/3m ,衬砌材料C25混凝土,弹性模量∂⨯=kP E 7h 1085.2,容重3/23m KN h =γ。
图1 衬砌结构断面二 荷载确定2.1 深埋隧道围岩压力确定竖向均布压力: 10.452s q ωγ-=⨯ 式中:s ——围岩级别,此处s=5;s γ——围岩容重,此处s γ=18kN/㎡;ω——跨度影响系数,ω=1+i(B m -5),毛洞跨度B m =12.00m ,B m =5~15时,i=0.1,此处: ω=1+0.1×(12.00-5)=1.7所以:32.2207.11820.45q 1-5=⨯⨯⨯= kPa考虑到初期之处承担大部分围岩压力,而二次衬砌一般作为安全储备,故对围压力进行折减,对于本隧道按照40%折减,即q=(1-40%)×220.32=132.19 kPa 围岩水平均布力:e =0.4×q=0.4×132.19=52.88kPa2.2浅埋隧道围岩压力确定荷载等效高度sq qγ=h =m 35.71819.132=, 分界深度==q P H 5h .2 2.5×7.35=18.38m(1)埋深(H )小于或等于等效荷载高度(q h )时竖向均布压力:在隧道埋深7m 处()6.7540%-100.718q =⨯⨯=∙=H s γ kPa围岩水平均布力:0.46kPa5 )236-(457.6)tan 21(718 )2-(45)tan H 21(H e 2g 2t =⨯+⨯=+=ϕγs(2)埋深(H )大于q h 、小于或等于p H 时竖向均布压力:)tan 1(q θλγttB HH B Q -==浅浅 []θϕθϕββϕβλtan tan )tan -(tan tan 1tan tan -tan g g ++=g()θϕϕϕϕβtan -tan tan 1tantan tan 2g gg g ++=式中:浅q ——作用在支护结构上的均布荷载;γ——围岩的天然容重;H ——隧道埋深; λ——侧压力系数;θ——破裂面摩擦角,此处取0.5gϕ因此:()39.218tan -36tan 36tan 136tan 36tan tan -tan tan 1tantan tan 22=++=++=)(θϕϕϕϕβg gg g[]θϕθϕββϕβλtan tan )tan -(tan tan 1tan tan -tan g g ++=g()[]32.018tan 36tan 18tan -36tan 39.2139.236tan -39.2=⨯++=kPaB H H B Q t t 16.27818tan 0.321238.18-138.1818)tan 1(q =⨯⨯⨯=-==)(浅浅 θλγ 89kPa .16640%-116.278q =⨯=)(浅围岩水平均布力:kPah kPa H 65.14932.098.2518e 88.10532.038.1818e 21=⨯⨯===⨯⨯==λγλγ127.77kPa 149.65)(105.8821)(2121=+=+=e e e 三 衬砌几何要素3.1衬砌几何尺寸内轮廓半径 r 1=5.4m ,r 2=7.9m ;内径r 1 、r 2所画圆曲线的终点截面与竖直轴的夹角1ϕ=90°,2ϕ=105°; 二次衬砌厚度d=0.45m 。
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 (10)第四章衬砌截面配筋计算 (22)4.1 截面配筋原理 (22)4.2 IV级围岩配筋计算 (23)4。
3 V级围岩配筋计算 (24)4.3.1 断面1的配筋计算 (24)4.3.2 断面2的配筋计算 (25)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°。
隧道设计实训报告
一、实训背景随着我国经济的快速发展,基础设施建设日益完善,隧道工程作为交通运输和城市地下空间开发的重要手段,其设计质量直接影响到工程的安全、经济和环保。
为了提高我们的专业素养和实际操作能力,学校组织了隧道设计实训,让我们在实践中掌握隧道设计的基本原理和方法。
二、实训目的1. 理解隧道工程的基本概念和设计原则;2. 掌握隧道设计的基本步骤和计算方法;3. 熟悉隧道工程常用软件的操作;4. 培养团队协作和沟通能力。
三、实训内容1. 隧道工程概况(1)隧道类型:根据地质条件、地形地貌、交通要求等因素,隧道工程可分为山岭隧道、平原隧道、水下隧道等。
(2)隧道结构:隧道结构主要包括洞身、洞门、衬砌等部分。
(3)隧道施工方法:隧道施工方法主要有钻爆法、盾构法、明挖法等。
2. 隧道设计基本步骤(1)现场调查与资料收集:了解隧道工程的地质、水文、气象等自然条件,收集相关资料。
(2)隧道选线:根据地形地貌、地质条件、交通要求等因素,确定隧道线路。
(3)隧道断面设计:根据隧道等级、地质条件、交通要求等因素,确定隧道断面尺寸。
(4)隧道结构设计:根据隧道断面、地质条件、施工方法等因素,设计隧道结构。
(5)隧道施工方案设计:根据隧道结构、地质条件、施工方法等因素,设计隧道施工方案。
3. 隧道工程设计计算(1)地质参数计算:根据地质勘察报告,计算岩土体的物理力学参数。
(2)隧道结构计算:根据隧道结构设计,计算隧道结构的内力、变形等。
(3)施工安全计算:根据施工方法,计算施工过程中的安全系数。
4. 隧道工程设计软件应用(1)AutoCAD:用于隧道工程图纸绘制。
(2)GeoStudio:用于隧道工程地质分析。
(3)TunnelBIM:用于隧道工程设计、施工和运维。
四、实训过程1. 小组讨论:根据实训内容,小组成员分工合作,共同完成实训任务。
2. 资料收集:查阅相关书籍、文献,了解隧道工程设计的基本原理和方法。
3. 设计计算:运用所学知识,进行隧道工程设计计算。
隧道工程课程设计报告.
《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容,严格遵守颁布的有关技术规和规程。
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。
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,右线隧道位于R=35000m 的圆曲线。
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。
隧址位于省新晃县波洲镇与兴隆乡境,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。
地震基本烈度小于切度,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。
隧道工程课程设计报告(完整)
隧道工程课程设计一、工程概况某地区一暗挖双线马蹄形隧道,埋深h=125m,围岩等级为v级,地层平均容重16.0 kN/m3。
宽度B=13.08m,隧道采用复合式衬砌形式,衬砌厚度为0.42m,配筋采用Ф22@200mm,钢材采用HRB335,钢筋保护层厚度50mm。
二、计算1、衬砌结构的计算模型隧道工程建筑物是埋置于地层中的结构物,它的受力和变形与围岩密切相关,支护结构与围岩作为一个统一的受力体系相互约束,共同工作。
这种共同作用正是地下结构与地面结构的主要区别。
根据本工程浅埋及松散地层的特点,使用阶段结构安全性检算采用“荷载—结构”模式,即将支护和围岩分开考虑,支护结构是承载主体,围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承。
支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支承对支护结构施加约束来实现的。
计算模型中,二衬结构采用弹性平面梁单元模拟,弹性抗力以及隧底地基均采用弹簧单元模拟。
组合荷载根据不同作用方向分别转换成等效节点力施加在相应的单元结点上。
具体计算模型见图1。
图1 计算模型2、荷载计算围岩压力计算参照课本中有关我国铁路隧道推荐的方法进行确定(双线隧道)或参照《铁路隧道设计规范》,深浅埋分别计算。
按破坏阶段设计计算垂直压力公式:q=r x h q = 0.45 x 2^(s-1) x r x w式中:h q——等效荷载高度值S——围岩级别r——围岩的容重w——宽度影响系数,其值为w=1+i(B-5)计算得,q=0.45x2^(5-1)x16000x1.805=2.082816e6N/m水平均布松动压力系数取0.3,则e=0.3q=0.0634e6N/m3、ANSYS操作命令流!荷载——结构方法计算(马蹄形断面)finish !退出当前处理程序/clear !清除以前数据,重新开始一个新的分析/COM,Structural !定义分析类型,结构分析(热分析、流体分析等)/prep7 !进入前处理器*AFUN,deg !定义角度单位为度(缺省为弧度,RAD)! 定义建模及材料参数的一些变量值*set,Py,2.082816e5 !定义垂直围岩压力大小(若有地表荷载加地表荷载值)*set,px1,0.0634e6*set,px2,0.0634e6*set,cylxsh,0.3 !定义侧压力系数*set,cyl,Py*cylxsh !水平侧压力*set,CQHD,0.47 !定义初支或二衬厚度*set,CQDYCD,0.17 !定义梁单元长度参数及弹簧单元面积(梁单元长度与弹簧单元面积相等)*set,CQETXML,31e9 !定义衬砌(初支或二衬)的弹性模量*set,CQUBSB,0.2 !定义衬砌的泊松比*set,WYTXKL,100e6 !定义围岩的弹性抗力系数*set,WYMD,1600 !定义围岩的密度*set,CQMD,2500 !定义衬砌的密度!定义单元类型及材料属性及单元实常数et,1,beam3 !定义1号单元为梁单元mp,ex,1,CQETXML !定义1号材料的弹性模量mp,prxy,1,CQUBSB !定义1号材料的泊松比mp,dens,1,CQMD !定义1号材料的密度R,1,CQHD,1/12*CQHD*CQHD*CQHD,CQHD !1-实常数号;第一个参数为梁截面的面积;第二个参数为梁单元的转动惯量;第三个参数为梁高。
隧道工程课程设计总结
隧道工程课程设计总结隧道工程课程设计总结一、实验目的本次隧道工程课程设计的主要目的是利用计算机软件绘制出隧道工程的平面布置图,从而更好地理解隧道工程设计中的平面布置的要素,并分析其造价、安全及工期等技术经济指标的计算。
二、实验内容1、概要设计根据隧道工程的设计要求,对隧道的整体和局部布置进行概要设计,包括隧道的断面布置、支护方案、排水方案、跨度方案等。
2、软件绘制平面布置图根据隧道工程的概要设计,使用 AutoCAD 软件绘制出隧道工程的平面布置图,包括隧道的断面布置,支护结构,排水系统等。
3、造价统计根据隧道工程的平面布置图,计算出隧道工程的造价,并对造价中的各项投资进行统计。
4、安全计算根据隧道工程的平面布置图,计算出隧道工程的安全系数,以及各个断面的安全系数。
5、工期分析根据隧道工程的平面布置图,计算出隧道工程的实施工期,同时,对工期中的工序进行分析,以及确定各个工序的完成时间。
三、实验结果1、概要设计根据隧道工程的设计要求,本次隧道工程的概要设计如下:(1)隧道断面:采用 1 米 1 米的直角坐标系,隧道断面尺寸为4.5 米宽,2.5 米高。
(2)支护方案:采用布置土撑支护,再搭设索力撑支护,隧道周围混凝土砌筑保护墙支护。
(3)排水方案:采用水泥排水管道、排水沟和排水槽等主要排水设施,以及隧道的屋顶上设置防水面等辅助排水设施。
(4)跨度方案:跨度设计采用第三代隧道钢拱的结构形式,其中跨度线为 420 米,拱高为 0.48 米,拱度为 4.2,拱台宽度为 0.6 米。
2、软件绘制平面布置图根据隧道工程的概要设计,使用 AutoCAD 软件绘制出隧道工程的平面布置图,其界面如下:图 1 隧道工程平面布置图界面3、造价统计根据隧道工程的平面布置图,计算出隧道工程的造价为人民币785 万元,其中,隧道本体构造物的造价为 590 万元,支护构造物、排水构造物和装备设施的造价分别为 95 万元、100 万元和 0 万元。
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。
隧道工程施工课程设计报告.
《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容,严格遵守颁布的有关技术规和规程。
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。
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,右线隧道位于R=35000m 的圆曲线。
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。
隧址位于省新晃县波洲镇与兴隆乡境,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。
4~8月为雨水期,降水量最大,大气降水是本地区地下水及地表水主要补给来源。
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。
隧道工程课程设计报告书
隧道工程课程设计报告书至高速公路二峨山隧道工程衬砌结构计算一、基本资料⑴至高速公路二峨山隧道工程地质勘察报告⑵至高速公路二峨山隧道平面布置图⑶至高速公路二峨山隧道剖面二、工程概况隧道进口段:里程桩号K37+350~K37+460,长度110m,洞顶板埋深 3.20m~38.10m,属浅埋段,进洞口位于斜坡的中部,里程桩号K37+350,地面标高为555.73m,设计路面标高545.71m,洞口中心开挖深度约10.00m,地形上陡下缓,耕地分布,第四系土厚1.00m 左右,斜坡上方地形较陡,地面坡度23°~35°,基岩出露。
进口段出露地层为侏罗系上沙溪庙组地层,岩性以泥岩、砂岩为主,岩层走向与洞轴线近于垂直,进洞口段无断裂构造,无不良地质现象,稳定性较好,适宜进洞,但略具偏压。
三、设计容(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》(JTG D70-2004)中的3.6节《围岩分级》中各项规定划分。
结合《隧道地质勘查报告》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。
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。
⑵对围岩进行详细定级时,应在岩体基本质量分级的基础上考虑修正因素的影响,修正岩体基本质量指标值。
⑶按修正后的岩体基本质量指标[BQ],结合岩体的定性特征综合评判,按JTG D70-2004表3.6.5确定围岩的详细分级。
围岩分级中岩石坚硬程度、岩体完整程度两个基本因素的定性划分和定量指标及其对应关系应符合下列规定:⑴岩石坚硬程度可按JTG D70-2004表3.6.2-1定性划分。
由岩土勘察报告可知,进口段表层为含块石粘土,下伏基岩,岩性为泥岩、砂岩,岩体裂隙发育,属极软~较软岩。
隧道工程课程设计
隧道工程课程设计
隧道工程是一门重要的工程学科,它主要涉及隧道的设计、建设和运行的相关知识,并且与其它工程学科的知识有机地结合。
隧道工程课程设计应该综合考虑涉及的科学、技术、节能环保等方面,以满足不同的社会发展需求。
首先,隧道工程课程设计应该注重培养合理的施工原则,以更好地推动隧道工程施工的顺利进行。
因此,在课程设计中,要重视现代隧道施工方法、设备选择与最新技术的融合,把大量重点设在系统规划、施工管理、安全、节能、环保等方面的实施方案的论述和分析上。
其次,要重视隧道工程的经济性设计,以确保工程的经济性,实现施工的有效投资回报。
针对这一方面,课程设计应当充分考虑隧道建设的经济性,并建立适当的评价体系,以指导实际的施工过程。
此外,隧道工程课程设计也应当注重节能环保,以减少施工过程中的污染,保护环境,同时还减少施工过程中的能耗,减少施工成本。
在设计课程时,应该把大量重视的精力放在节能环保技术的研究、应用及实施方案的论述和分析上,以确保施工安全、高效。
最后,要充分考虑隧道工程的系统综合性设计,以确保工程的稳定性和可持续性。
在课程设计中,要重点讨论各项工序的管理、分析和系统设计的技术与实施方案,以保证工程的稳定性和可持续性,也可以大大地促进工程的顺利完成。
总之,隧道工程课程设计应该综合考虑施工工艺、经济性、节能环保和系统综合性等多方面的要求,以确保项目的有效实施。
只有这
样,才能使整个施工过程更加顺利,能够达到预期的施工效果,进而更好地为社会发展做出贡献。
隧道工程课程设计报告书
隧道工程课程设计说明书The structural design of the Tunnel作者姓名:专业、班级:道桥班学号:指导教师:设计时间:目录一.课程设计题目 (1)二.隧道的建筑限界 (1)三.隧道的衬砌断面 (2)四.荷载确定 (2)4.1围岩压力计算 (2)4.2围岩水平压力 (3)4.3深埋隧道荷载计算 (3)五.结构设计计算 (5)5.1计算基本假定 (5)5.2内力计算结果 (5)5.3 V级围岩配筋计算 (7)5.4偏心受压对称配筋 (8)5.5受弯构件配筋 (9)5.6箍筋配筋计算 (9)5.7强度验算 (9)5.8最小配筋率验算: (11)六.辅助施工措施设计 (11)6.1双侧壁导坑施工方法 (11)6.2开挖方法 (11)6.3施工工序 (12)隧道工程课程设计一.课程设计题目某高速铁路隧道V级围岩段衬砌结构设计(设计时速350Km/h,隧道埋深127m,单洞双线) 二.隧道的建筑限界2.1 隧道的建筑限界根据《铁路隧道设计规范》TB10003-2005有关条文规定,隧道的建筑限界高度H取6.55m,行车道宽度取4.252m,如图所示三.隧道的衬砌断面拟定隧道的衬砌,衬砌材料为C25混凝土,弹性模量Ec=2.95×107kPa,重度γh=23kN/m3,衬砌厚度取50cm,如图所示。
四.荷载确定4.1围岩压力计算计算围岩竖向均布压力:10.452sqγω-=⨯式中:s——围岩类别,此处s=5;γ——围岩容重,此处γ=22KN/m3;ω——跨度影响系数1(5)i Bω=+-毛洞跨度8.5B m =B =8.5m5,0.1B m i >=,此处1(5)10.1(8.55) 1.35i B ω=+-=+⨯-=所以有:40.452 1.359.72h m =⨯⨯= 因是松软围岩,故m H 127m 3.24h 5.2p <== 所以此隧道为深埋隧道。
围岩竖向均布压力10.452s q γω-=⨯=0.45×1-52×22×1.35=213.84KN 4.2围岩水平压力围岩水平均布压力:()m 106.92)KN/~(64.1550.0~30.0e ==q 取其平均值 m KN q e /54.85=⋅=λ 4.3深埋隧道荷载计算 (1)作用在支护结构上的垂直压力由于q ph H H <<,为便于计算,假定岩土体中形成的破裂面是一条与水平成β角的斜直线,如图所示。
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《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容,严格遵守颁布的有关技术规和规程。
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。
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,右线隧道位于R=35000m 的圆曲线。
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。
隧址位于省新晃县波洲镇与兴隆乡境,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。
4~8月为雨水期,降水量最大,大气降水是本地区地下水及地表水主要补给来源。
根据当地水文工程经验,本区地表水及地下水对砼无侵蚀性,防护等级为常规。
综上所述,隧道去水文地质条件较简单。
四设计任务①根据资材要求设计80km/h行车速度的公路隧道的建筑限界和设置紧急停车带的建筑限界并画出有关图。
②试设计80km/h行车速度的标准断面并画出有关图。
③当隧道开挖通过的是Ⅲ级围岩时,试设计计算喷射混凝土的厚度和锚杆的布置并画出一个断面的有关图。
④隧道出口洞门是端墙式洞门,端墙高出隧道拱顶2m,试设计该洞门并进行相关验算,并画出有关图。
五参考资料①《公路隧道设计规》JTGD70-2004②《公路隧道通风照明设计规》JTJ026.1-1999③《公路工程技术标准》JTJ001-97④《公路工程抗震设计规》JTJ004-89⑤《锚喷混凝土支护技术规》GBJ86-85⑥《地下工程放水技术规》GB50108-2001⑦覃仁辉,《隧道工程》,2008,大学出版社。
⑧彭立敏,《交通隧道工程》,2003,中南大学出版社。
⑨秋南,《隧道工程》,2007,机械工业出版社。
六计算设计Ⅰ建筑限界隧道建筑限界是为了保证隧道各种交通正常运行与安全而规定在一定宽度和高度围不得有任何障碍物的空间限界。
隧道建筑限界由行车道宽度W,侧向宽度L,人行道R或检修道等组成。
如图所示。
图中W:行车道宽度,按《公路工程技术标准》有关条文规定。
S:行车道两侧路缘带宽度C:余宽。
当计算行车速度大于或等于100km/h时为0.5m,计算行车速度小于100km/h,为0.25mH:净高。
汽车专用公路,一般二级公路为5m,三、四级公路为4.5mE:建筑限界顶角宽度。
当L≤1m时,E=L;当L>1m时,E=1m;L:侧向宽度J:检修路宽度h:检修路高度其中检修道功能如下:①便于养护人员、司机处理紧急事故,而不影响交通。
②检修道的路缘石可以阻挡车辆爬车道是检修人员的安全限界。
③检修道路缘石可以作为驾驶员的行驶方向,比车道边线更能吸引驾员的注意力,有利于行车安全。
④检修道下部空间可以用来安装管线等附属设施。
检修道高度h按表3-1取值。
设计速度<km/h> 120 100 80 60 40-20 h<cm> 80-60 60-40 40-30 30-25 25或20注:在设计速度一定的条件下,可按隧道长短取值。
在建筑限界不得有任何部件入侵,隧道建筑限界的基本宽度应按有关规定取值,并符合以下规定。
①当设置检修道或人行道时,不设余宽。
当不设置人行道或检修道时,应设置不少于25cm的余宽②隧道路面横坡,当隧道为单向交通时,应取单向坡面;当隧道为双向交通时,应取双面坡,坡度一般可取1.5%~2.0%③隧道纵坡设计的主要因素是通风问题,一般采用“人字坡”。
一般把纵坡中控制在2%以下为好。
本隧道设计纵坡值为1.1%~0.66%,均在2%之下,符合规要求。
高速公路及一级公路隧道应设检修道。
汽车专用公路隧道只在左侧设检修道。
检修道或人行道的高度可按20~80cm取值,并综合考虑以下因素:1.检修人员步行时的安全2.紧急情况时,驾车人员拿取消防设备方便3.满足其下放置电缆,给水管等的空间尺寸要求Ⅱ隧道的建筑限界的确定本设计中隧道设计要求为80km/h高速公路,根据原始资料,本隧道为山隧道,高速公路标准单向两车道,设计车速为80km/h,根据《公路隧道设计规》,确定的建筑限界取值如下。
行车道宽度:W:W=2×3.75=7.5m路缘带宽度:S:S=0.5m余宽:C=0m侧向宽度L:L=S+C=0.5m检修道宽度J:J=0.75m检修道高度h:h=0.3m顶角宽度E:E=L=0.5m隧道建筑限界高度H:H=5.0m隧道建筑限界净宽:9.75m+0.25m=10.00m隧道建筑限界示意图如下,隧道横向采用单向坡坡度为1.6%。
紧急停车带由于该隧道为长隧道,因此在隧道中应设紧急停车带,由《公路隧道设计规》(JTGD70-2004)规定,紧急停车带的间距不宜大于750m,包含右侧向宽度在紧急停车带宽为3.5m,有效长为30m,过渡段长度为5m。
隧道衬砌标准轮廓设计根据《公路隧道设计规》(JTGD70-2004)规定,隧道的轮廓线标准拱部为单心半圆1R =550cm ,侧墙为大半径弧2R =780cm 。
仰拱圆弧半径4R =1600cm ,仰拱与侧墙同用一个半径圆弧连接3R =105cm ,两车道80km/h 的标准断面图如下: 隧道中线路面中线Ⅲ砼厚度与锚杆布置的设计设计原始资料要求:当隧道开挖通过的是Ⅲ级围岩时,设计喷射混凝土的厚度和锚杆的布置,所以根据《公路隧道设计规》(JTG-2004)查得Ⅲ级围岩隧道的宽度与高度H的确定可按下式进行计算。
B=2r+2d+2e=2×5.5+2×0.45+2×0.04=11.98mH=H1+r+d+e=1.61+5.5+0.45+0.04=7.60m式:r1——拱部圆弧半径d——衬砌厚度值为0.45e——预留变形取0.04H1——路面至起拱线的高度①判断隧道深、浅埋Ⅲ级围岩深埋和浅埋的分界,按荷载等效高度值,并结合地质条件,施工方法等因素综合判断,按等效荷载高度计算公路如下:H P=(2-2.5)Kg式中H p:隧道深浅埋的边界高度Hg:等效荷载高度:hg=g/hq:垂直均布压力:KN/m3在矿山法施工条件下,Ⅳ—Ⅵ级围岩取H p=2hg,Ⅰ—Ⅲ级围岩取H p=2.5hg,所以本隧道取H p=2.5hg。
又因为q=0.45×2s-1*r*w式中:S:围岩级别S=3r:围岩重度。
r=24KN/m3w:宽度影响系数。
W=1+i(B-5)B:隧道宽度,前面已算出B=11.98mi以B=5m为基础,B每增加1m时,围岩压力增减率,当B<5m时,取i=0.2,当B>5m时,取i=0.1,因为B为11.98m,所以i取0.1将数据代入式q=0.45*25*r*w得q=0.45×23-1×24×[1+0.1(11.98-5)]=0.0733KN/m2hq=q/r=73.3/24=3.056mH p=2.5hq=2.5×3.=7.64m原始设计中提到本隧道最大埋深为188m,远大于H p所以本隧道中既有浅埋又有深埋段。
②设计参数的确定由上节可知,Ⅲ级围岩压力p=q 梁=0.0733MPa ,考虑到在初期支护时会遇到各种偶然因素,如地震的影响,温度的变化,雨季时地下水的影响,取p=2.0MPa并根据《公路隧道设计规》(JTGD70-2004)表A0.4-1得41.0,45, 1.210,0.28c MPa E MPa u φ===⨯=o设计时为了简化计算,将隧道看成圆形洞室。
如下图:根据隧道轮廓和建筑限界,设01() 5.99, 5.5,8.792c B H r m r m r m +====,锚杆的间距i=1.2,e=1.2,锚杆的直径采用HRB335级20Φ钢筋。
A s =3.142×10-4㎡,弹性模量E a =2.1×105MPa ,抗拉强度p σ=268MPa ,抗剪强度τa =335MPa ,安全系数K=0.6,喷层混凝土采用C 20,u=0.2,弹性模量E c =2.8×104MPa ,无锚杆时的围岩位移u 0=0.002,有锚杆时的围岩位移U 0a =0.5u=0.0001③ 计算 根据以上设定的计算参数和前面已算出的数据已知: ϕ=ϕ1=45° C 1=Ct TwAsei=1.0+335×3.124×10-4/(1.2×1.2)=1. 由公式得ρ44/2(1)M M G E u =+=3210000⨯[2sin 45+188cos 45]⨯︒︒=0.39×10-3MPa 剪切刚度:G c =()ac E 21u +K c = 02r c G =()22012201r r [12u ]r r --+=387.04169MPa 又因查规得公式'Q =k(2a 0004aMR V u G -)0a s c E A V r -(02200211c c c v r v r r r ρρρ--++--) P a ='iQ e P i = 0222010*******2()()[]4a a c r G r r M R r u k u r r r Gr +=--1100010tan (1sin )1sin []2sin 2sin [tan ()](1sin )1sin a a c i a a ccp Gc R r r r p p Gc p r r ϕϕϕϕϕϕϕϕ+--=++-+-通过计算得0a R =3.7809,将0a R 代入i p 、a p 、'Q 的计算公式中求得:i p =0.17539MPa, a p =0.000266MPa, 'Q =0.000383MPa所以洞壁位移12300()0.3910 3.78090.000234 5.99a ak M R U m Gr -⨯⨯===① 锚杆的设计与计算为了锚杆充分发挥作用,应使锚杆应力尽量接近锚杆的抗拉强度,并有一定的长度p sk QK A σσ⋅⋅== 锚杆的抗拉安全系数K ,应在1-1.5之间1 1.4p sA k Qσ==按本方法计算,锚杆有一个最佳长度,这一段长度将使喷层受力最小,为了防止锚杆和围岩一起坍落,锚杆的长度必须大于松动区的厚度,而且有一定的安全度,即要求a c r R >111101111(tan )(1sin )1sin {}[(tan )(1sin )]2sin a i a P C R r p p C ϕϕϕϕϕϕ+--=+++Q代入数据得a R =5.014mc r =8.79>a R =5.014 满足要求锚杆间距应满足下列要求012c e r r ≤- 012c i r r ≤- 0 1.20.430.58.79 5.99c e r r ==--< 0i 1.20.430.58.79 5.99c r r ==--< 满足要求 所以用长度为5.014m 的锚杆间距i ,e 都为1.2m 的这一锚杆设计方案符合设计要求。