隧道工程课程设计计算书优秀等级
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。
隧道计算书 毕业设计
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。
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。
隧道工程计算书
隧道工程课程设计计算书课程名称：隧道工程题目：隧道选线及结构计算学院：土木工程学院课题组：交通土建专业：土木工程专业交通土建方向班级：土木工程（9）班学号：姓名：日期：指导教师：目录1、设计依据-----------------------------------------------22、计原始资料---------------------------------------------23、设计步骤及过程-----------------------------------------2 3.1平面位置确定-----------------------------------------2 3.2纵断面设计-------------------------------------------23.3横断面设计-------------------------------------------34、二次衬砌结构计算---------------------------------------34.1基本参数---------------------------------------------3 4.2荷载确定---------------------------------------------34.3计算位移---------------------------------------------45、解力法方程---------------------------------------------126、最大抗力值的推求---------------------------------------13 6.1最大抗力方向内的位移---------------------------------136.2计算衬砌总内力---------------------------------------147、内力图--------------------------------------------------168、参考资料------------------------------------------------171、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。
建筑隧道工程课程设计计算书
建筑隧道工程课程设计计算书1. 引言本文档是针对建筑隧道工程课程设计所进行的计算书，旨在对隧道相关工程进行计算和设计。
本文档将主要包括隧道设计的几个关键方面，包括设计参数、计算方法和结果等。
2. 设计参数2.1 隧道尺寸根据实际情况和需求，我们确定了以下隧道尺寸参数：- 隧道长度：1000米- 隧道宽度：10米- 隧道高度：5米2.2 地质参数在进行隧道设计时，地质情况是非常重要的考虑因素。
根据我们的勘探和分析，我们得出以下地质参数：- 岩石密度：2.6g/cm^3- 岩石强度：20MPa- 地表水位：10米3. 计算方法3.1 隧道稳定性计算为确保隧道的稳定性，我们将进行以下计算：1. 地应力计算：根据均布荷载的原理，我们可以计算出地应力分布情况。
2. 开挖承载力计算：通过土力学原理，我们计算开挖过程中土体的承载力，并评估隧道的稳定性。
3.2 地下水渗流计算地下水渗流对隧道工程有重要影响，我们将进行以下计算：1. 渗流方程求解：根据达西定律和渗流方程，我们可以计算地下水渗流的强度和方向。
2. 渗流线计算：通过计算渗流线的分布，我们可以评估地下水流向和影响范围。
4. 计算结果4.1 隧道稳定性计算结果根据隧道稳定性计算，我们得出以下结果：- 地应力分布图将地应力分布图绘制在图表中，以展示隧道的稳定性情况。
- 开挖承载力计算结果通过计算开挖过程中土体的承载力，我们可以评估隧道的稳定性和可行性。
4.2 地下水渗流计算结果根据地下水渗流计算，我们得出以下结果：- 渗流强度分布图将地下水渗流强度分布图绘制在图表中，以展示地下水的渗流情况。
- 渗流线分布图通过计算渗流线的分布，我们可以评估地下水流向和影响范围。
5. 结论通过本次建筑隧道工程课程设计的计算和设计过程，我们得出了隧道稳定性和地下水渗流的相关计算结果。
这些结果将为隧道工程的设计和施工提供重要的参考依据。
在实际工程中，需要根据具体情况进行进一步的优化和调整，以确保隧道的稳定性和安全性。
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
一设计依据 (2)1设计原始资料 (2)二隧道二次衬砌结构计算 (2)1基本参数 (2)2荷载确定 (2)2.1围岩垂直均布压力 (2)2.2围岩水平均布压力 (3)3计算位移 (3)3.1单位位移 (3)3.2载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移 (5)3.3载位移—单位弹性抗力图及相应的摩擦力引起的位移 (8)3.4墙底（弹性地基上的刚性梁）位移 (12)4 解力法方程 (12)5计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力 (13)6最大抗力值的推求 (15)7计算衬砌总内力 (16)8衬砌截面强度检算 (17)8.1拱顶（截面0） (17)8.2墙底（截面8）偏心检查 (18)9内力图 (18)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》（JTJ D70—2004）进行设计和计算。
1设计原始资料（1） 公路等级：高速公路； （2） 设计时速；100km/h ； （3） 隧道平纵曲线半径和纵坡。
平纵曲线设计满足规范要求，洞口内外各有不小于3s 行车速度行程长度范围内的平纵、线性保持一致。
（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。
（5）1:10000地形图二 隧道二次衬砌结构计算1基本参数围岩级别：Ⅴ级围岩容重：γs =18.53/m kN围岩弹性抗力系数：K=1.5×1053/m kN衬砌材料为C25混凝土，弹性模量E h =2.85×107kPa ,容重γh =233/m kN .2荷载确定2.1围岩垂直均布压力按矿山法施工的隧道围岩荷载为： q s =0.45×21-s γω=0.45×21-sγ[1+i(B-5)]=0.45×24×18.5×[1+0.1×(12.29-5)]=224.078(2kN)/m考虑到初期支护承担大部分围岩压力，而对二次衬砌一般作为安全储备，故对围岩压力进行折减，对本隧道按40%折减，取为1302kN ./m2.2 围岩水平均布压力e=0.4q=0.4×130=52 2kN/m3计算位移3.1单位位移所有尺寸见下图1：半拱轴线长度s=11.48(m)将半拱轴线长度等分为8段，则∆s=s/8=1.435(m) ∆s/ E h =0.5035×107- （1-⋅kPa m ） 计算衬砌的几何要素，详见下表1.单位位移计算表 表1注：1.I —截面惯性矩，I=3bd /12,b 取单位长度。
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。
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。
隧道工程设计任务书
《隧道工程构造设计》课程设计任务书一、课程设计的目的1、通过课程设计，使学生所获得的专业理论知识加以系统化，整体化，以便于巩固和扩大所学的专业知识；2、培养学生独立分析，解决实际问题的能力；3、提高设计技巧和编写说明书及绘图能力；4、为适应工作需要打好基础。
考虑美观以及便于施工等要求，根据可能和合理方案进行技术经济比较选定合理的布局、材料和施工方法等。
二、设计题目：隧道的设计三、设计依据１、《铁路隧道设计规范》２、《隧道工程》教材及相关参考书３、《隧道工程设计要点集》，关宝树编著，人民交通出版社，２００３年１２月五、设计成果1.设计说明书格式统一采用A4大小的纸张手写。
2.内容必须充实，说明书页数不少于20；字体工整，大方。
3.图纸采用A3大小六、设计时间安排隧道工程课程设计时间为一周，要求学生集中时间完成全部内容，时间安排如下：1.基础资料收集1d2.设计提纲、方案的确定2d3.隧道的相关平面图、剖面图绘制2d七、设计纪律要求１.设计中要自主完成，杜绝抄袭现象，发现类同者，设计成绩按零分计。
２.正常上课期间所有设计学生必须到教室进行设计，不得迟到和早退。
３.设计期间指导教师实行不定期点名制度，两次无故不到者设计成绩降级。
四次无故不到者设计成绩为不及格。
八、成绩评定学生的课程设计成绩由指导老师根据学生在设计期间的设计图纸、设计计算说明书、出勤等情况综合评定。
成绩分：优、良、中、及格、不及格五个等级。
成绩评定标准如下：优：能认真完成设计指导书中的要求，设计过程中，严格要求自己，独立完成设计任务，图纸整洁、绘制标注规范，设计方案合理，思路清晰，设计说明书内容充实工整。
设计期间出满勤。
良：能较好的完成设计指导书中的要求，能独立完成设计任务，设计思路较清晰，平面布置合理、图纸绘制标注规范、整洁，设计认真，设计期间出满勤。
中：能完成设计指导书中的要求，平面布置基本合理、图纸绘制规范、字体和数字标注较整洁，设计较认真，设计期间出满勤。
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。
隧道工程课程设计新编完整版
隧道工程课程设计新编HEN system office room [HEN 16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688]隧道工程课程设计说明书班 桥 道益级号炯讪姓班教时 者必 导计 作梦学指设目录隧道工程课程设计一.课程设计题某高速铁路隧道V级圉岩段衬砌结构设讣(设讣时速350Km/h,隧道埋深127m,单洞双线)二.隧道的建筑限界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，行车道宽度取x2,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=X107kPa,重度Yh二23kN/m3,衬砌厚度取50cm,如图所示。
四.荷载确定围岩压力计算计算围岩竖向均布压力：9 = °・45><2_1沟式中：s——围岩类别，此处s二5；7——围岩容重，此处z=22KN/m3：少一一跨度影响系数毛洞跨度3 = &5以二B>5mJ = OA ,此处e=l + i(B-5) = l+0.1x(&5-5) = 1.35所以有：/? = 0.45x24x 1.35 = 9.727?/ 因是松软围岩，故H p = 2.5h = 24.3m < 127 w 所以此隧道为深埋隧道。
围岩竖向均布压力9 = °・45乂2$一1沟二％25-* X22X二(2-4)(2-5)(2-6)围岩水平压力用岩水平均布压力：e =(0.30 ~ 0.50>/ = (64.15 ~ 106.92)KN/ m 取其平均值 d.q = 85.54KN/m 深埋隧道荷载计算(1)作用在支护结构上的垂直压力由于\<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0角的斜直 线，如图所示。
EFGH 岩土体下沉，带动两侧三棱体(图中FDB 和ECA)下沉，整个岩土体 ABDC 下沉时，乂要受到未扰动岩土体的阻力；斜直线AC 或BD 是假定的破裂面，分析时考 虑内聚力c,并采用了计算摩擦角很；另一滑面FH 或EG 则并非破裂面，因此，滑面阻力要 小于破裂面的阻力。
隧道工程课程设计要求及参数最新
格式要求1. 页面设置：页边距：上:2.0cm ，下：2.0cm ，左：2.5cm ，右：2.0cm ，页眉：2.2cm ，页脚1.5cm ；2.行间距： 1.5倍行距3. 字体、字号车公庙站～竹子林站地铁区间DK12+500断面隧道荷载计算（大标题：黑体、三号；段前30磅，段后12磅）一、一级标题（黑体、小三号；段前12磅，段后12磅，顶格） 1 二级标题（黑体、四号；段前6磅，段后6磅，顶格）正文（首行缩进2字符）：宋体、小四号；文中出现的数字和英文字符全部用Times New Roman 字体。
图表要有题目，统一编号，如图1 XXXXX 、图2 XXXXXX ，表.1 XXXXXX 、表2 XXXXXX ，注意把图名标注在图的下方，表名标注在表的上方。
图题和表题为宋体、五号。
与课程设计相关的公式与参数地铁隧道竖向土压力计算公式为：3121131121()(1)()(1)v h h D h K K h K D h D D K K D K h D γσγγ≤⎧⎪=+--<≤⎨⎪+--≥⎩式中，γ——围岩容重；h ——隧道上覆土层厚度；D ——断面宽度；ϕ——围岩内摩擦角；c ——围岩内聚力； t H ——断面高度；211tan tan (45)22K a ϕϕ︒-=21[12tan tan(45)]2c K a ϕϕγ-︒-=； 123121K D K K D K D K +=--；12tan(45)2t a D H ϕ=+︒-；2131112K K K D K --=地层侧向压力水的浮力 w w P γh w =地下1班每组每个人圆曲线半径R 依次减少10m ，设计最高行车速度为依次减少1mkm/h ，缓和曲线长lc 依次减少1m ，曲线全长L 依次减少1m 。
地下2班每组每个人圆曲线半径R 依次减少8m ，设计最高行车速度为依次减少0.8mkm/h ，缓和曲线长lc 依次减少0.8m ，曲线全长L 依次减少0.8m 。
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隧道工程课程设计计算书（优秀等级）一、原始资料（一）地质及水文条件长坞岭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450米。
详细地质资料示于隧道地质纵断面图中。
（二）路线条件隧道系一级公路隧道，设计行车速度为80公里/小时,洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近路面标高：进口，190.00～210.00米；出口，190.00～200.00米。
线路坡度及平、纵面见附图。
（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CAD电子图：1. 洞口附近地形平面图；2. 隧道地质纵断面图。
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Ⅲ级围岩地段复合式衬砌横断面图一张；（四）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；（五）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。
二、设计步骤（一）确定隧道内轮廓与建筑限界2.1.1 确定内轮廓线隧道系一级公路隧道，设计行车速度为80公里/小时,根据《公路隧道设计规范》4.4.3，选用v=80km/h的标准断面。
该标准断面拱部为单心半圆，侧墙为大半径圆弧，仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。
几何尺寸如下表：公路等级设计时速R1R2R3R4H1H2H’2一级公路80km/h5437931001800162.3200159.1V=80km/h标准断面示意图：2.1.2 确定建筑限界参考公路隧道设计规范（JTG D70-2004）4.4.1有以下规定（1）建筑限界高度，高速公路、一级公路、二级公路取 5 .0m，故这里取H=5.0m；（2）当设置检修道或人行道时，不设余宽；（3）隧道路面横坡，当隧道为单向交通时，应取单面坡，这里取横坡为1.5%；（4）当路面采用单面破时，建筑限界底边线与路面重合。
按要求画出建筑限界示意图如下所示：图1 建筑限界示意图（单位：cm）（二）选择洞门结构类型2.2.1 地形条件根据长坞岭隧道地形平面图，可见隧道出口处地形对称无偏压（偏压不明显），故选择洞门结构时无需考虑偏压。
2.2.2 工程地质条件由长坞岭隧道工程地质纵断面设计图中可知，隧道出口附近30m左右，围岩稳定性较差，围岩级别为V级，具体工程地质条件及评价如下：全风化千枚岩，黄褐至浅灰色，岩芯呈砂状，碎石状，湿，密实，岩体结构，构造已破裂，呈砂，碎石状结构，整体性差，Vp=500~900m/s，Vm=200~300m/s，围岩稳定性差。
V级围岩。
综上，选择翼墙式洞门。
翼墙式洞门示意图如下：（三）确定洞口位置2.3.1 出口里程及设计高程本设计只要求设计长坞岭隧道出口，根据长坞岭隧道工程地质纵断面设计图可知，出口里程大致为1364.133，设计高程为189.711m，地面高程为201.239m。
2.3.2 边仰坡率及洞门参数根据工程地质条件，V级围岩，取边仰坡坡率为1:1.5，取边仰坡最大开挖高度为10m。
翼墙顶面斜坡坡度，取1:0.75，则C=7.5m。
端墙为直墙，略向后倾斜，坡度取10:1。
洞门位置至仰坡坡脚水平距离不小于1.5m，本设计b取2.5m。
2.3.3 开挖方法及开挖参数计算本设计采用甲式开挖，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。
甲式开挖示意图如下：甲式开挖参数计算如下：C=7.5mBm为墙顶半宽，即Bm=R1=5.43m H路基=189.7m，H设计=10m故：H控制=H路基+H设计=189.7+10=199.7m d=H设计×m=15m作图方法：1．在地形平面图上找出数值为H控制的等高线；2．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；3．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；4．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；具体作图见洞口地形平面图。
2.3.4 确定隧道长度根据隧道长度L=出口里程-入口里程得隧道长度L=1364-599=765m（四）洞口仰坡和边坡开挖线的确定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。
2.4.1 绘制原理绘制原理：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，分别计算仰坡和边坡开挖线：2.4.2 确定仰坡开挖线1、仰坡开挖线隧道进口仰坡坡脚标高为189.7m，仰坡坡率为1：1.5，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196m等高线d1=(196－189.7)×m=6.3×1.5=9.45m对194m等高线d2=(194－189.7)×m=4.3×1.5=6.45m对192m等高线d3=(192－189.7)×m=2.3×1.5=3.45m对190m等高线d4=(190－189.7)×m=0.3×1.5=0.45m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196m等高线于①点，作2－2线与洞门墙相距为d2交194m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。
具体图形见洞口平面图。
2.4.3 确定边坡开挖线2、边坡开挖线其原理同前，隧道纵坡较小（3‰），不考虑纵坡影响，故边坡坡脚标高也为189.7m，边坡坡率1：n＝1：1.5，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：对196m等高线c1=(196－189.7)×m=6.3×1.5=9.45m对194m等高线c2=(194－189.7)×m=4.3×1.5=6.45m对192m等高线c3=(192－189.7)×m=2.3×1.5=3.45m对190m等高线C4=(190－189.7)×m=0.3×1.5=0.45m在地形平面图中按比例作与路基边缘平行且相距为c1的1－1线，交196m 等高线于（1）点，作2－2线与路基边缘相距为c2交194m等高线于（2）点，以此类推，用虚线连接a、（1）、（2）、……各点即为边坡开挖线。
具体图形见洞口地形平面图。
2.4.4 开挖示意图（五）各分段围岩级别及支护类型2.5.1 各分段围岩级别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，本设计统一取5m。
2.5.2 各分段支护结构形式2.5.3 IV级围岩详细支护参数的确定参考规范8.4.2有“复合式衬砌可采用工程类比法进行设计，并通过理论分析进行验算。
初期支护及二次衬砌的支护参数可参照表8.4.2 -1、表8.4.2-2 选用，并应根据现场围岩监控量测信息对设计支护参数进行必要的调整”。
这里工程类比，得到隧道纵断面图的复合式衬砌型式。
确定的IV级围岩衬砌结构支护结构参数如下：初期支护：1.Φ22砂浆锚杆，L=3m；2.15cm厚C20喷射混凝土；3.Φ8钢筋网@25×25；防水层：1.350g/m2无纺土工布；2.防水板；二次衬砌：40cm厚C40钢筋混凝土。
（六）施工方法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。
本隧道采用新奥法施工。
2.6.1 施工方法比选该隧道总体围岩稳定性较差，基本为IV级或V级围岩，属于软弱围岩，故不应采用全断面法；该隧道为山岭隧道，对地表沉降控制的要求不高，故不必采用分部开挖法，因分部开挖法掘进速度较慢，成本较高；根据围岩级别（IV、V），采用短台阶法开挖最为合适。
2.6.2 短台阶法优点短台阶法能缩短支护结构闭合的时间，改善初期支护的受力条件，有利于控制隧道变形收敛速度和变形值，所以可以用于稳定性较差的围岩。
2.6.3 短台阶法施工步骤1、超前地质预报、测量放样、监控量测通过地质雷达、红外探水、超前水平钻探、掌子面地质素描等多种手段探测掌子面前方地层岩性、地质构造，综合分析研究，及时调整和确定施工方法和参数。
通过监控量测数据分析可正常进行下道工序后，测量放线各部分开挖轮廓线、隧道中线、高程。
2、开挖（1）开挖前施作超前支护，开挖台阶形成后施工顺序如下：a、爆破开挖③部，爆破后暂不出渣，用挖机或装载机将炮渣沿上、下台阶处修整平缓坡，并将上台阶开挖台车移至下台阶。
b、爆破开挖①部，出渣。
c、上台阶出渣完毕后将开挖台车移至上台阶，下台阶开始出渣，上台阶同时施作周边的初期支护、既初喷4cm厚混凝土，架立工字钢架（如设计有），钻射系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
d、下台阶出渣完，施作周边的初期支护、既初喷4cm厚混凝土，架立工字钢架（如设计有），钻射系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
e、重复a、b、c、d四步，反复循环。
（2）开挖中各台阶长度、循环进尺、上、下台阶高度应严格控制：开挖上台阶高度约6米，上台阶长度宜为10～12 m, 开挖下台阶高度约3米，下台阶长度宜为20～30 m。
（3）初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70%以上时进行下一部分的开挖。
3、开挖检查（1）每一步支护前，都应进行围岩量测，确定围岩的稳定性并指导下一循环施工。
（2）拱部允许最大超挖值25 cm；拱墙、边墙允许平均超挖值12 cm；仰拱允许最大超挖值25 cm,允许平均超挖值15 cm。
（3）严格控制欠挖，当围岩完整、石质坚硬时允许个别岩石突出侵入衬砌不大于5cm（每1㎡不大于0.1 ㎡），拱脚和墙脚以上1 m内断面严禁欠挖。
4、支护（1）每一分部开挖检查合格后及时初喷3~5cm混凝土封闭岩面，后施做锚杆、钢筋网、安装钢架支撑，复喷至设计厚度，各部工序之间紧密衔接。
（2）初期支护先上后下，分步实施，及时封闭成环。
5、施工工序正面及纵断面示意图。