高速公路隧道工程课程设计计算书
高速公路隧道计算书
高速公路隧道计算书
1. 引言
本文档为高速公路隧道的计算书，旨在对隧道的相关参数进行
计算，并评估其合理性和安全性。
2. 隧道参数计算
2.1 隧道尺寸
根据设计要求和实际情况，计算隧道的尺寸包括净高度和净宽度。
2.2 隧道线型
根据设计要求和地质勘探结果，计算隧道的线型参数，包括纵
断面和横断面的曲线半径等。
2.3 隧道施工方法
根据施工要求和地质情况，计算隧道的施工方法，包括顺做法、逆做法和转向做法等。
2.4 隧道地质参数
根据地质勘探结果和相关地质资料，计算隧道的地质参数，包
括地层土质、岩性等。
2.5 隧道支护结构计算
根据隧道的地质情况和设计要求，计算隧道的支护结构类型和
尺寸，包括锚杆、拱形支护等。
3. 隧道安全性评估
根据隧道的设计参数和施工方法，评估隧道的安全性，包括地
质灾害、水文条件和交通安全等方面进行综合评估。
4. 结论
本文档根据高速公路隧道的相关参数进行计算，并对其安全性
进行评估。
根据计算结果，可以为隧道的设计和施工提供参考依据，确保隧道的合理性和安全性。
以上为《高速公路隧道计算书》的内容摘要，详细计算和评估
请参阅正文。
高速公路隧道工程课程设计计算书
高速公路隧道工程课程设计计算书目录一基本资料 (1)二荷载确定 (1)2.1围岩竖向均布压力 (1)2.2围岩水平均布力 (2)三衬砌几何要素 (2)3.1衬砌几何尺寸 (2)3.2半拱轴线长度S及分段轴长△S (2)3.3割分块接缝重心几何要素 (3)四计算位移 (3)4.1单位位移 (4)4.2载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移 (4)4.3载位移——单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移 (8)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） (16)9.1拱顶（截面0） (16)9.2截面（7） (18)9.3墙低（截面8）偏心检查 (18)十内力图18一 基本资料高速公路隧道，结构断面如图1所示，围岩级别为V 级，容重318kN /m ϒ=，围岩的弹性抗力系数630.1510kN /K m =⨯，衬砌材料C20混凝土，弹性模量72.9510kPa h E =⨯，容重323kN /m ϒ=。
图1 衬砌结构断面二 荷载确定2.1 围岩竖向均布压力： 10.452s q ωγ-=⨯式中：s ——围岩级别，此处s=5;ϒ——围岩容重，此处ϒ=18kN/㎡；ω——跨度影响系数，ω=1+i(B m -5)，毛洞跨度B m =12.30m ，B m =5~15时，i=0.1，此处: ω=1+0.1×（12.3-5）=1.73所以，有：510.45218 1.73224.208q 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，故对围岩压力进行折减，对于本隧道按照50%折减，即q 50%0.5224.208112.104q kPa =⨯=⨯=2.2 围岩水平均布力：e =0.4×q=0.4×112.104=44.8416kPa三 衬砌几何要素3.1衬砌几何尺寸内轮廓半径 r 1=5.7m ，r 2=8.2m ；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=101.6°； 截面厚度d=0.45m 。
隧道毕业设计计算书
0.60
Ⅱ、Ⅲ级围岩为
表面不光滑时
1.3设计标准及遵循规范
1.3.1 设计标准
（1）隧道按规定的远期的交通量设计，采用分离式单向行驶两车道隧道（上、下行分离）。
（2）隧道设计车速、几何线形与净空按100km/h计，隧道照明设计速度按照100km/h设计。
1.3.2 遵循规范
（1）、《公路隧道设计规范》JTGD70-2004
This highway tunnel for separate one-way road two-lane tunnel, stretches of the left line, the basic situation of 298m surrounding rockⅡlevel for: long 155m; ZhangGuiHuanong 90m surroundingⅣlevel 53m surrounding long.
表1-1 各类围岩主要物理力学指标表
围岩级别
力学指标
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
备注
密度ρ(×103kg/m3)
2.50～2.60
2.60～2.80
2.70～2.90
弹性抗力系数K(MPa/m)
400～500
1000～1200
1400～1600
弹性模量(静态) E(Gpa)
8.0~10.0
15.0~20.0
25.0~30.0
Tunnel after many calculation and checking, DongMen, lining and ventilation, etc, can normal construction requirements.
[Key words]:tunnel; Ventilation; Composite linings; New arcane
高速公路隧道设计计算书
高速公路隧道设计计算书1. 引言此文档旨在提供高速公路隧道设计的计算书。
通过详细说明设计计算的相关参数和步骤，以确保隧道的安全和可靠性。
2. 隧道几何参数计算2.1 隧道断面尺寸计算根据设计要求和道路标准，计算隧道的断面尺寸。
考虑隧道的通行能力和施工限制，确保满足道路交通的需求。
2.2 隧道长度计算根据路线规划和土地使用情况，计算隧道的长度。
考虑隧道的地质条件和环境保护要求，确保隧道的稳定和安全性。
2.3 隧道纵坡计算根据道路纵坡和地形要求，计算隧道的纵坡。
确保隧道内的车辆行驶平稳，避免出现陡坡和坡度过大的情况。
3. 隧道结构设计计算3.1 隧道支护方式选择根据地质勘察结果和工程要求，选择适当的隧道支护方式。
考虑地层的稳定性和隧道使用寿命，确保隧道的结构安全可靠。
3.2 隧道设计荷载计算根据设计车辆的荷载和道路使用要求，计算隧道的设计荷载。
考虑车辆的重量和速度，确保隧道的结构可以承受荷载。
3.3 隧道混凝土衬砌厚度计算根据隧道的尺寸和设计荷载，计算隧道混凝土衬砌的厚度。
考虑混凝土的强度和耐久性，确保隧道的结构稳定和耐久。
4. 隧道排水设计计算4.1 隧道排水量计算根据降雨量和地质条件，计算隧道的排水量。
考虑隧道内的地下水位和地面径流，确保隧道保持干燥和安全。
4.2 隧道排水系统设计根据隧道的结构和排水量要求，设计有效的隧道排水系统。
确保排水系统的畅通和排水能力满足设计要求。
5. 结论通过以上计算，我们可以得出隧道设计的相关参数和结构要求。
这些计算书将为隧道设计工作提供参考，并确保隧道的安全和可靠性。
---以上是高速公路隧道设计计算书的概要内容。
为保证设计的准确性，请根据具体工程要求进行详细计算和结构设计。
毕业设计：福建省高速公路隧道工程设计(含计算书)
1工程概况1.1 隧道概况该隧道位于福建省某市某镇某山，进口纵坡1%，出口纵坡为-0.5%，进口高程9.44m，出口高程6.62m，进出口桩号分别为K2+884、K3+883，长999m，属于中隧道。
根据某市某县至某县公路初步设计审查意见及业主的批复意见，某山隧道采用初步设计优化方案，隧道设计要求为任务书规定的隧道，其建筑限界及通风照明设计与设计车速一致。
本设计要求在隧道内壁不用瓷砖的范围喷刷防火涂料，其耐火要求不小于4小时，并对隧道进行内装饰设计。
1.2 隧道区地形地貌本隧道所处的某山最高海拔224.4m，属沿海低丘地貌(山岭重丘区)，山顶较浑圆。
隧道轴线穿越地带最高为194m，坡度15～20°，进口处坡度约为15～20°，相对较平缓。
第四系覆土较薄，植被较发育。
1.3隧道区工程地质与水文地质条件本区第四系覆土不发育，多呈零星分布，厚度小，主要地层为下白垩统石帽山群上、下段，岩性主要为安山岩、玻屑凝灰岩、凝灰岩等。
除弱风化岩石及沉凝灰岩属软质岩外，其他微风化岩石主要属硬质岩，基岩垂直风化带发育，全风化层较薄，强风化和弱风化层相对较厚，岩石较破碎。
受地域地质构造影响，本地质构造主要表现为节理裂隙密集带，主要分布5条，对隧道有影响的主要有2条（L1和L5）。
围岩级别以Ⅱ～Ⅳ级为主。
隧道附近无大地表水，零星分布季节性水沟，流量小，地下水主要受大气降水补给，径流区短，部分以泉水形式排泄于水沟，部分径流排泄于大海，泉流量小，为0.01～0.21 L/S，地下水主要为风化裂隙水和基岩裂隙水，补给源有限，岩石含水性富水性较弱，水量贫乏。
1.4地震根据国家地震烈度区划图(1990)福建省区划一览表,并对隧道工程场地地震基本烈度复核，本隧道场址区基本烈度为Ⅵ度。
1.5技术经济条件⑪建筑材料：水泥：保证供应；砂石：保证供应；钢材：保证供应；木材：可适当供应，数量有限。
⑫工程用水：工地附近有水源，能保证施工需要，水质对混凝土无侵蚀性。
公路隧道设计课程设计书
公路隧道设计课程设计书一、课程目标知识目标：1. 让学生了解公路隧道设计的基本原理和概念，掌握隧道结构、支护方式和施工技术等基础知识。
2. 使学生了解并掌握隧道工程中的关键参数计算，如隧道断面尺寸、围岩稳定性分析等。
3. 让学生掌握隧道施工过程中的安全措施和质量管理方法。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行隧道设计初步方案制定的能力。
2. 培养学生运用专业软件进行隧道工程计算和模拟的能力。
3. 提高学生分析隧道工程实际问题、提出解决方案的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱土木工程专业，增强对我国隧道工程建设的自豪感和责任感。
2. 培养学生严谨、细致、务实的科学态度，注重团队协作，提高沟通能力。
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。
本课程针对高年级土木工程专业学生，结合学科特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，学生能够掌握公路隧道设计的基本知识和技能，形成对隧道工程的全面认识，为今后从事相关工作奠定坚实基础。
同时，注重培养学生的专业素养和责任感，使其成为具有创新精神和实践能力的土木工程人才。
二、教学内容1. 隧道工程概述- 隧道定义、分类及用途- 隧道工程发展历程及现状2. 隧道设计基本原理- 隧道选址与线路设计- 隧道横断面设计- 隧道纵断面设计3. 隧道结构与支护体系- 隧道主体结构设计- 隧道支护技术- 隧道衬砌结构设计4. 隧道施工技术- 隧道施工方法及工艺流程- 隧道施工安全措施- 隧道施工质量管理5. 隧道工程计算与分析- 隧道围岩稳定性分析- 隧道结构内力与变形计算- 隧道施工监测与数据分析6. 隧道工程案例与讨论- 国内外典型隧道工程案例介绍- 隧道工程问题分析及解决方案讨论本教学内容根据课程目标制定，涵盖隧道工程的基本概念、设计原理、施工技术及工程计算等方面。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与教材章节相对应，确保教学内容科学、系统。
隧道工程课程设计计算书
宜，综合治理”的原则,保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。
隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。
防水措施：在初期支护与二次衬砌之间铺设2.0mm厚的EVA板防水层和密度控制在3002/mg以上的无纺布，注意的是在施作防水板之前，要保证混凝土表面较平顺，无尖点及钢筋露头。
路面结构下设φ300纵向中心水沟，侧边设宽50mm、深30mm的纵向凹槽；在衬砌两侧边墙背后底部设φ100的纵向排水盲管，纵向排水盲管由φ100的A类横向导水管和φ150的B类横向导水管与中央排水沟连接。
具体设计请参照图3.1。
隧道轴线水泥混凝土面板厚素混凝土基层厚混凝土整平层石质路基中央排水沟强电设备沟侧沟强电设备沟 （+消防管道）二次衬砌初期支护纵向排水沟图3.4 隧道防排水设计简图（单位:厘米）对于二次衬砌施工缝、沉降缝等薄弱环节，因此除按施工规范要求处理外，还应进行精心的设计，采用合适的防水材料和构造形式。
可在防水板下面添加一层背贴式止水带，并在施工缝处添加止水条。
隧道二次衬砌混凝土防水等级要大于6S。
二次衬砌施工缝、沉降缝的主要构造形式如图3.2所示。
根据规范，对于硬岩，周边炮眼间距mm E 700~550=，最小抵抗线mm W 850~700=，周边炮眼的密集系数0.1~8.0=VE 。
四、隧道洞门设计1.洞门的尺寸设计1.1 洞门类型的确定根据任务书要求，本设计应采用坡面斜交型翼墙式洞门。
翼墙式洞门主要适用于地质较差的Ⅳ级以下的围岩，以及需要开挖路堑的地方。
翼墙的设置是为了与端墙的共同作用，以抵抗山体水平推向力，增加洞门的抗滑动和抗倾覆的能力，同时也对路堑边坡起到了支撑作用。
1.2洞门尺寸的确定根据设计规范表7.2.1可知：Ⅱ级围岩洞口边、仰坡坡率可取1：0.5。
又由设计规范7.3.3知：洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1．5m ，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于1．0m ，洞门墙顶高出仰坡脚不小于0．5m 。
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。
隧道工程课程设计计算书
隧道工程课程设计计算书一、项目背景及意义随着我国经济的快速发展，基础设施建设在国民经济中的地位日益突出，尤其是在交通运输领域。
隧道作为一种重要的交通工程结构，具有缩短路线、降低地形影响、保护生态环境等优点，在高速公路、铁路、城市轨道交通等方面得到了广泛应用。
因此，开展隧道工程课程设计，提高隧道工程设计水平，对培养隧道工程专业人才具有重要的现实意义。
二、设计任务及目标本次隧道工程课程设计的主要任务是针对某隧道工程，进行隧道主体结构设计、支护设计、排水设计、通风设计等方面的工作。
通过本次设计，使学生掌握隧道工程设计的基本原理和方法，培养实际工程问题的分析和解决能力。
三、设计内容与方法1. 隧道主体结构设计根据隧道工程的特点和地质条件，选择合适的隧道断面形式，进行隧道主体结构的设计。
主要包括隧道净空尺寸、衬砌结构、路面结构等方面的设计。
2. 隧道支护设计针对隧道工程的地质条件、围岩等级、施工方法等因素，进行隧道支护设计。
主要包括锚杆、喷射混凝土、钢架、超前支护等方面的设计。
3. 隧道排水设计根据隧道工程的地质条件、水文地质条件，进行隧道排水设计。
主要包括排水系统、防水系统、降水措施等方面的设计。
4. 隧道通风设计针对隧道工程的长度、交通量、地质条件等因素，进行隧道通风设计。
主要包括通风方式、通风设备、通风控制系统等方面的设计。
5. 隧道附属设施设计根据隧道工程的功能需求，进行隧道附属设施设计。
主要包括隧道照明、标志、监控系统、紧急救援系统等方面的设计。
6. 隧道施工组织设计根据隧道工程的特点、施工方法、施工技术等因素，进行隧道施工组织设计。
主要包括施工进度、施工队伍、施工设备、施工质量控制、施工安全管理等方面的设计。
四、设计成果与分析1. 隧道主体结构设计成果根据设计任务书的要求，完成了隧道主体结构的设计。
设计过程中，充分考虑了隧道工程的地质条件、交通需求、施工技术等因素，确保了设计方案的合理性、安全性和经济性。
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。
高速公路隧道工程课程设计计算书
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2.1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3.75×2mC —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1.0×2mH —建筑限界高度；取为5.0m2L L —左侧向宽度；取为1.0mR L —右侧向宽度；取为1.5m L E —建筑限界左顶角宽度；取1.0m R E —建筑限界右顶角宽度；取1.0mh —检修道高度；取为0.25m隧道净宽为1.0+1.0+7.50+1.50+1.0=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 3.1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。
由规范8.4.2-1，对于两车道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2.5-3m ，锚杆间距为1.0-1.2m ； 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 Φ20×2.5m ，采用梅花型局部布设，采用C25喷射混凝土。
隧道工程课程设计计算书
建设隧道工程的关键要素及其计算方法隧道工程是现代化城市建设中不可或缺的一环。
隧道工程的设计、计算和施工是隧道工程成功的关键要素，本文将从这三个方面进行阐述，帮助读者更好地了解和应用隧道工程的课程设计计算书。
\n 设计是隧道工程成功的起点。
在隧道工程的设计中，需要考虑许多因素，包括地质条件、地下水情况、盾构机性能等。
为了确保隧道设计的安全性和稳定性，需要进行各种计算。
其中最重要的计算是隧道的纵向和横向稳定性计算。
纵向稳定性计算包括隧道开挖后的地表沉降计算，以及确定支护结构的合理性。
横向稳定性计算则包括隧道侧壁的稳定性计算，以及确定隧道衬砌结构和施工方法的合理性。
通过这些计算，可以为隧道的设计提供基础和指导。
\n计算是隧道工程成功的关键步骤。
在隧道工程的计算中，需要使用各种相关的公式和方法。
其中最常用的计算方法包括开挖量计算、土体受力计算、盾构机参数计算等。
这些计算方法可以帮助工程师准确地确定施工的难度和风险，并采取相应的措施来保证施工的顺利进行。
同时，计算还可以提供隧道结构设计的依据和指导，确保隧道工程的可靠性和安全性。
\n施工是隧道工程成功的最终目标。
在隧道工程的施工中，需要考虑各种实际因素，如人力资源、机械设备、施工工艺等。
为了确保施工的质量和进度，需要进行各种施工计算。
最常见的施工计算包括施工安排计算、施工阶段力学计算、施工机具使用计算等。
通过这些计算，可以为施工过程中的决策提供科学的依据和指导，确保隧道工程的顺利完成。
\n综上所述，隧道工程的设计、计算和施工是隧道工程成功的关键要素。
只有通过科学的计算和合理的施工，才能确保隧道工程的安全、可靠和高效。
因此，对于隧道工程课程设计计算书的学习和应用，要重视设计、计算和施工三个方面的内容，培养自己的实践能力和创新精神，为现代化城市建设贡献自己的力量。
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。
隧道工程课程设计计算书
目录一设计依据 (2)二设计原始资料 (2)三隧道平纵面设计及结构计算 (2)3.1 平面位置的确定 (2)3.2 纵断面设计 (2)3.3.横断面设计 (2)3.4.二次衬砌结构计算 (3)3.4.1基本参数 (3)3.4.2 荷载确定 (3)3.4.3计算位移 (3)3.4.4 解力法方程 (12)3.4.5 计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌力 (12)3.4.6 最大抗力值的推求 (13)3.4.7计算衬砌总力 (14)3.4.8 衬砌截面强度检算 (15)3.4.9力图 (16)家坪隧道设计计算书一设计依据（1）中华人民国行业标准《公路隧道设计规》（JTGD70-2004），：人民交通，2004年．（2）《公路隧道施工技术规》（JTG F60-2009）：人民交通，2009年．（3）中华人民国行业标准《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）（4）中华人民国行业标准《公路隧道勘测规程》（JTJ 063—85）进行设计和计算。
二设计原始资料（1）公路等级：高速公路；（2）设计车速：80km/h；（3）隧道平纵曲线半径和纵坡。
平纵曲线设计满足规要求，洞口外各有不小于3s行车速度行程长度围的平纵、线形保持一致。
（4）隧道结构设计标准①设计使用期：100年；②设计安全等级：一级；③结构防水等级：二级；④区域地震基本烈度为Ⅷ度区，按Ⅸ度抗震烈度进行设防。
（6）1:10000的家坪隧道区域地形图三隧道平纵面设计及结构计算3.1平面位置的确定（见家坪地形平面图）。
3.2.纵断面设计做出推荐线路的纵断面图，见纵断面设计图T-1、T-2。
3.3.横断面设计（1）根据课程设计原始资料的要求，做出隧道的建筑界限及轮廓线设计图见T-3。
（2）做出各级围岩衬砌结构图，见Ⅴ级围岩衬砌结构设计图T-4。
3.4.二次衬砌结构计算选取Ⅴ级围岩复合式衬砌的二次衬砌作为典型衬砌，做结构计算。
3.4.1 基本参数 （1）围岩级别：Ⅴ级（2）围岩容重：3/5.18m KN s =γ（3）围岩弹性抗力系数：35/105.1m kN K ⨯=（4）衬砌材料为C25混凝土，弹性模量kPa E h 71085.2⨯=，容重3/23m kN h =γ。
隧道工程课程设计-公路隧道结构设计与计算
学校隧道工程课程设计课程名称：隧道工程课程设计设计题目：公路隧道结构设计与计算专业层次：城市地下空间工程班级：姓名：学号：指导老师：×年×月目录1. 设计说明 (3)1.1 设计题目 (3)1.2 设计内容总览 (3)1.2.1 计算书部分 (3)1.2.2 图纸部分 (3)2. 隧道断面尺寸 (3)2.1 隧道建筑限界 (3)2.2 隧道的衬砌断面 (4)3. 隧道衬砌结构计算 (5)3.1 基本资料 (5)3.2 荷载确定 (5)3.2.1 围岩竖向均布压力 (5)3.2.2 围岩水平均布压力 (5)3.3 衬砌几何要素 (6)3.3.1.衬砌几何尺寸 (6)3.3.2 半拱线长度S及分段轴长△S (6)3.3.3 各分块接缝中心几何要素 (6)3.4 位移计算 (8)3.4.1 单位位移 (8)3.4.2 载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移 (9)3.4.3 载位移—单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移 (13)3.4.4 墙底（弹性地基上的刚性梁）位移 (16)4. 解力法方程 (16)5. 计算主动荷载和被动荷载（σh=1）分别产生的衬砌内力 (17)6. 最大抗力值的求解 (18)7. 计算衬砌总内力 (19)8. 衬砌截面强度验算 (20)9. 内力图 (20)10. 隧道施工方案 (21)10.1 施工方法介绍 (21)10.2 施工方案及施工工艺流程 (22)10.2.1 施工工艺流程 (22)10.2.2 施工方案 (23)10.3 台阶法法注意事项 (23)1. 设计说明1.1 设计题目某一级公路隧道（双向四车道、隧道长700m）通过IV类围岩，埋深H=20m，隧道围岩天然容重γ=26 kN/m3，计算摩擦角ф=35°，变形模量E=10GPa，采用矿山法施工。
要求按高速公路设计速度80km/h。
(衬砌材料采用C25喷射混凝土，材料容重γh=22 kN/m3，变形模量Eh=25GPa)1.2 设计内容总览1.2.1 计算书部分（1）确定公路建筑界限；（2）根据公路等级及围岩类别用工程类比法确定支护方法及衬砌材料；（3）拟定隧道结构的截面尺寸(包括轮廓线半径及厚度等)；（4）隧道围岩压力计算（包括竖向压力及水平压力）；（5）隧道结构内力计算，并画出弯矩图和轴力图。
隧道设计-计算书
贵开高速都溪隧道右线施工图设计摘要：贵阳至开阳都溪隧道是一座上下行分离的双向四车道长隧道，全线位于贵阳市白云区都拉营镇都溪村境内，本隧道是贵阳至开阳的重要交通路线。
严格按照现行公路隧道设计规范和设计任务书的要求，本设计只进行贵阳至开阳都溪隧道右线的施工图设计，公路设计等级为高速公路，设计时速为80km/h,隧道全长1215m。
衬砌结构计算方面，洞身段主要采用复合式衬砌，初次支护采用弹塑性理论（地层结构法），考虑地层与围岩之间的相互作用，进行锚喷支护的设计与计算；二次衬砌运用有限元软件进行结构内力分析并根据分析结果进行配筋和验算。
洞门设计方面，充分考虑洞口位置的地形、地质情况，贵阳端采用端墙式洞门，开阳端采用翼墙式洞门。
隧道通风采用射流式纵向通风；照明采用钠光灯照明。
排水方面，遵照“截、堵、排”相结合的设计原则处理地下水的问题。
施工方面，采用新奥地利隧道施工法，从两端洞门同时进行开挖,根据不同围岩级别分段施工，主要采用全断面法，单向侧壁导坑开挖法和台阶法，以及光面爆破，并进行合理的施工组织设计。
关键词：隧道；复合式衬砌；洞门；新奥地利隧道施工法The construction drawing design of the right line in gui kaihighway du xi tunnelAbstract:The Duxi tunnel from Guiyang to Kaiyang is an ascending-descending separation bidirectional four vehicle traffic lanes priest tunnel, which locates at Duxi village Dulayin town in the Guiyang Baiyun District ,this tunnel is important transportation route from Guiyang to Kaiyang. According to the request of present highway tunnel design standard and the design project description', this design only carries on tunnel right line construction drawing design from Guiyang to Kaiyang, whose highway design rank is the highway, the design speed is 80km/h, and the tunnel span 1215m. In the term of lining work structure computation, the hole figure mainly uses composite lining, the primary supports and protections use the elasto-plasticity theory (stratal configuration law) , conside the nteraction between stratum and country rock, and adopt the design and cayulation of shotcrete-anchorage support; Secondary lining carries on the structure endogenic force analysis using the finite element software and carrIes on the reinforcing bars and the checking calculation based on the analysis results. In the tunnel portal design aspect,having fully considered the terrain of tunnel openning , the geological situation, the end of Guiyang section tunnel uses the end wall type portal, the Kaiyang’s end uses the wing wall type portal. The tunnel ventilation uses longitudinal ventilation of the jet flow type; The illumination uses the sodium lamp illumination. In the draining water aspect, the design deals with the question of the underground water following the principle of the truncation, stops up, the platoon. In the construction aspect, the design uses NATM tunnel technology,excavates from the both sides of portal .carries on partition construction basied on the different adjacent formation rank, the construction function mainly adopts the excavation method of unidirectional sidewall guiding hole, benching tunnelling method, as well as perimeter blasting, and carries on the reasonable construction organization plan.keyword：tunnel；composite lining；tunnel portal；NA TM第一章绪论1.1隧道简介1.1.1隧道及其分类隧道通常指作用地下通道的工程建筑物。
隧道计算书
一、设计资料 1、工程概况：安徽省铜汤高速公路要穿越黄山的焦家山，在该山建一隧道。
隧道址区属构造剥蚀低山区，海拔105.2m —231.1m ，相对高差125.9m 。
山脊走向35度左右，隧道轴线与山脊走向基本垂直。
2、地形地质等条件工作区属亚热带湿润季风气候区，梅雨区40天左右，年平均气温为15.2—17.3度，最高日平均气温为42度，最低日平均气温为－20度。
七、八月气温最高，一月气温最低。
区内雨量充沛，多年平均年降雨量为1673.5mm ，最大为2525.7mm ，最小为627.9mm ，多锋面雨及地形雨，山区冬季风速较大，一般为4～5级。
地层岩性主要为志留系畈村组粉砂岩（fn S 2）和第四系全新统崩坡积成因碎石土（14d e Q ）。
3、设计标准设计等级：高速公路双向四车道； 地震设防烈度：7级 4、计算断面资料：桩号：K151+900.00； 地面高程：205.76m ； 设计高程：138.673m ； 围岩类别：Ⅲ类；复合式衬砌类型：Ⅲ类；工程地质条件及评价：该段隧道通过微风化粉砂岩地段，节理裂隙不发育，埋置较深，围岩稳定性较好。
5、设计计算内容（1）确定隧道开挖方式及隧道断面布置图； （2）围岩压力计算； （3）隧道支护设计图； （4）隧道衬砌设计图。
6、设计依据 （1）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）； （2）《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）； （3）《隧道工程》王毅才 主编 人民交通出版社； （4）《地下结构静力计算》 天津大学建筑工程系地下建筑工程教研室 编 中国建筑工业出版社。
二、隧道断面布置本公路设计等级为高速公路双向四车道，由《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）4.3.2有：高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。
对于Ⅲ类围岩，分离式独立双洞间的最小净距为2.0B ，B 为隧道开挖断面的宽度。
本隧道入口处桩号为：K151+818,出口处桩号为：K151+986，全长168米，为短隧道，不需设紧急停车带。
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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2.1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3.75×2mC —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1.0×2mH —建筑限界高度；取为5.0m2L L —左侧向宽度；取为1.0mR L —右侧向宽度；取为1.5m L E —建筑限界左顶角宽度；取1.0m R E —建筑限界右顶角宽度；取1.0mh —检修道高度；取为0.25m隧道净宽为1.0+1.0+7.50+1.50+1.0=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 3.1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。
由规范8.4.2-1，对于两车道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2.5-3m ，锚杆间距为1.0-1.2m ； 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 Φ20×2.5m ，采用梅花型局部布设，采用C25喷射混凝土。
初次衬砌：采用C25喷射混凝土，厚度为14.8cm 。
防水板：采用塑料防水板及无纱布，且无纺布密度为300g/m2,防水板应采用铺满的EV A 板防水层，厚度为2.0mm ，搭接长度为150mm 。
二次衬砌：根据《公路隧道设计规范》，采用C25号模筑防水混凝土，厚度为35cm 。
整个衬砌厚度为14.8+0.2+35=50cm 。
3.2隧道深浅埋的确定及围岩压力的计算 隧道的内轮廓尺寸为B=12.37m ，H=13.69m因为IV 级围岩需要预留变形量，查《公路隧道设计规范》8.4.1知IV 级围岩需预留变形量为50-80mm ，衬砌厚度为50cm ，又每侧超挖量为10cm ，故隧道的近似开挖尺寸为：14.97m0.080.120.5213.69H 13.65m 0.080.120.5212.37B t t =+⨯+⨯+==+⨯+⨯+=由于是IV 级围岩q p 2.5h H =p H —深浅埋隧道的分界深度ω⨯⨯=1-S q 20.45hq h —等效荷载高度ω—跨度影响系数；)5(1-+=t B i ωi —围岩压力增减率，当15m -5B t =取i=0.1m 714.6)]565.13(1.01[20.4520.45h 1-41-S q =-⨯+⨯⨯=⨯⨯=ω16.785m 6.7142.52.5h H q p =⨯==埋深m 785.16H 30H p =>=故为深埋隧道。
又7.11.113.6514.97B H t t <== 可用公式q h q γ=计算均布垂直压力：2q /154.426.71423h q m kN =⨯==γ因为该隧道围岩级别为IV 围岩水平均不压力为：251.47kN/m -25.74q 31-61e ==）（4衬砌结构内力计算 4.1基本资料公里等级 高速公路 围岩级别 IV 级 围岩容重 r=23KN/m 3 弹性抗力系数 K=0.18×106KN/m 变形模量 6G P a E = 材料容重 3h /22m KN =γ 材料变形模量 25G p a E h = 衬砌厚度 d=0.5m图3 衬砌结构断面图4.2荷载的确定 4.2.1围岩压力的确定隧道的内轮廓尺寸为B=12.37m ，H=13.69m因为IV 级围岩需要预留变形量，查《公路隧道设计规范》8.4.1知IV 级围岩需预留变形量为50-80mm ，衬砌厚度为50cm ，又每侧超挖量为10cm ，故隧道的近似开挖尺寸为：14.97m0.080.120.5213.69H 13.65m 0.080.120.5212.37B t t =+⨯+⨯+==+⨯+⨯+=由于是IV 级围岩q p 2.5h H =p H —深浅埋隧道的分界深度ω⨯⨯=1-S q 20.45hq h —等效荷载高度ω—跨度影响系数；)5(1-+=t B i ωi —围岩压力增减率，当15m -5B t =取i=0.1m 714.6)]565.13(1.01[20.4520.45h 1-41-S q =-⨯+⨯⨯=⨯⨯=ω16.785m 6.7142.52.5h H q p =⨯==埋深m 785.16H 30H p =>=故为深埋隧道。
又7.11.113.6514.97B H t t <== 可用公式q h q γ=计算均布垂直压力：2q /154.426.71423h q m kN =⨯==γ考虑一衬后的围岩释放变形折减系数0.4361.768KN/m 154.420.4q =⨯=4.2.2衬砌自重2h n 0/1122)5.05.0(21d d 21g m KN =⨯+⨯=⨯+⨯=γ）（ （1）全部垂直荷载 q=61.768+11=72.768KN/m 2 （2）围岩水平均布压力 e=0.4×72.768=29.1KN/m 2 4.3衬砌几何要素 4.3.1衬砌的几何尺寸内轮廓线半径： 5.6m r 9.47m r 21==，内径21r r ，所画圆曲线端点截面与竖直轴线的夹角：o 2o 15864==αα，拱顶截面厚度0.5m d 0=，拱底截面厚度0.5m d n = 4.3.2半拱轴线长度S 及分段轴长16.77m )20.55.6(1803.1458)20.59.47(1803.1464S =+⨯⨯++⨯⨯=将半拱轴长度等分为8段，则2.1m 8SS ==∆ 8-6h 108.410252.1E S ⨯=⨯=∆ 4.4计算位移 4.4.1单位位移用辛普生法近似计算，按计算列表进行，单位位移的计算列表见表4-1表4-1单位位移计算表截面αsinαcosα xyd1/Iy/Iy 2/I(1+y)2/I积分系数1/30.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.500 96.000 0.000 0.000 96.0001115.250 0.263 0.965 1.575 0.221 0.500 96.000 21.2164.689143.121 4230.500 0.5080.8622.992 0.8420.500 96.00080.83268.061325.7252注：1 I —-截面的惯性矩，I=bd 3/12,b 取单位长度2不考虑轴力影响 单位位移值计算如下：5-8-h 11106.4512768.000108.4I 1E S ⨯=⨯⨯=⨯∆=∑δ 5-8-h 121029.79543547.072108.4IyE S ⨯=⨯⨯=⨯∆=∑δ 345.750 0.716 0.698 4.202 1.786 0.500 96.000 171.456306.220 745.132 4461.000 0.875 0.485 5.234 3.217 0.500 96.000 308.832993.5131707.177 2576.250 0.971 0.238 6.168 5.610 0.500 96.000 538.5603021.3224194.442 4691.500 1.000 -0.026 6.429 8.176 0.500 96.000 784.8966417.318083.102 27106.75 0.958 -0.288 6.007 10.722 0.500 96.000 1029.31211036.28313190.907 48122.00 0.848 -0.530 4.972 13.020 0.500 96.000 1249.92016273.95818869.798 1∑768.003547.07229568.59337430.7375-8-2h 2210248.376229568.593108.4Iy E S ⨯=⨯⨯=⨯∆=∑δ计算精度校核：-5-522121110314.418210248.3762229.79456.45122⨯=⨯+⨯+=++）（δδδ5-8-2h ss 10314.418237430.737108.4Iy 1E S ⨯=⨯⨯=+⨯∆=∑）（δ闭合差△=04.4.2载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移1）每一块上的作用力(竖向力Q 、水平力E 、自重力G),分别由下面各式求得，Q i =q ×b i E i =e ×h iG i =( d i-1+d i )/2×△S × r h其中：b i ——衬砌外缘相邻两截面间的水平投影长度h i ——衬砌外缘相邻两截面间的竖直投影长度 d i ——接缝i 的衬砌截面厚度均由图3直接量得，其值见表4-2。
各集中力均通过相应图形的形心表4-2载位移M o p计算表截面投影长度集中力S -Qa q-Ga g-Ga g b h Q G E a q a g a e0.000 0.0000.000.000.000 0.0000.0000.000.0000.000.00011.575 0.224114.61023.1007.401 0.7880.7880.1120.112-18.191-0.8292 1.40.6103.23.120.220.712 0.70.30-73.7-16.-6.1824 12 622 00 0 12 6 79 447 731.210 0.95088.04923.10031.3880.6050.6050.475-53.270-13.976-14.90941.020 0.97974.22323.10032.3460.5100.5100.49-37.854-11.781-15.83350.933 2.84567.89323.10093.9990.4670.4671.423-31.672-10.776-133.71360.267 2.56619.42923.10084.7810.1340.1341.283-2.594-3.084-108.77470.417 2.54630.34423.10084.120.2090.2091.273-6.327-4.816-107.08580.785 2.29857.12323.10075.9260.3930.3931.149-22.421-9.067-87.239续表4-2 ∑i-1（Q+G）∑i-1E x y ΔxΔy-Δx∑i-1（Q+G）-Δy∑i-1EM o ip0.0000.000 0.0000.0000.000.0000.000 0.000 0.0000.0000.000 1.5310.1941.5310.1940.000 0.000-18.908137.7107.401 2.9640.7651.4330.571-197.338-4.226-316.885264.43127.621 4.2101.6761.2460.911-329.481-25.163-753.684375.58159.009 5.1882.8690.9781.193-367.318-70.398-1256.869472.90491.356 5.8324.2520.6441.383-304.550-126.345-1863.925563.896185.354 6.1525.7640.321.512-180.447-280.256-2439.079606.425270.135 6.1437.309-0.0091.5455.458-417.359-2969.207659.870354.255 5.8068.817-0.3371.508222.376-534.216-3399.7742）外荷载在基本结构中产生的内力块上各集中力对下一接缝的力臂由图直接量得，分别记以a q、a e、a g。