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1、湖南科技大学本科生毕业设计（论文）摘 要随着我国主要铁路干线列车运行速度不断提高，高速铁路建设即将全面展开，高铁隧道的建设是其重要课题。沪昆客运铁专线作为国家中长期铁路网规划的干线铁路，成为上海省到云南省之间理程最长、标准最高、覆盖区县最多、投资规模最大的铁路项目。本设计依托沪昆客运铁路专线新庄隧道工程，首先对隧道的工程地质概况进行详细地分析，据此对隧道进行总体设计，并依据相关规范和有关文献资料对隧道进行初步拟定。隧道设计的主要内容首先为洞门的设计，洞门的设计包括洞门选型及受力验算；其次为初期支护设计，初期支护首先确定支护形式再分不同级别围岩分别进行抗力计算；再利用理正软件对隧道的二衬进行内力
2、计算和验算以及配筋计算；最后为施工组织设计，包括隧道不同级别围岩的开挖方式和爆破方式的设计，以及超前支护、初期支护和二衬的施工组织设计；设计还对隧道的防排水以及通风和监控量测进行设计，以保证施工的安全级结构的长期稳定性。关键词：高铁隧道；洞门；初期支护；防排水ABSTRACTWith the speed of the main railway lines increasing in our country, the high-speed railway construction is in full swing.The construction of the high-speed rail t
3、unnel is the important subject.Yungui high-speed iron as medium and long-term railway network planning main railway lines has become the longest mileage, the highest standards, districts and counties, covering up the largest investment in railway projects.The design relies on Yunnan Liulang tunnel e
4、ngineering.Firstly,the design analysed based on the engineering geology of the tunnel in detail.According to the overall design of the tunnel, the related standards and the relevant literature,the tunnel was set tentatively.The first of the main design contents of the tunnel is portals design.Portal
5、 design includes checking and stress of portal selection; followed by the initial support design, initial support first determine the support form into different surrounding rock grade were calculated resistance; reuse of software of the tunnel lining internal force calculation and two checking and
6、reinforcement calculation; finally design for construction organization design, including different levels of surrounding rock tunnel excavation and blasting methods, as well as forepoling, initial support and two lining construction organization design; design of drainage tunnel and ventilation and
7、 monitoring design, to ensure the long-term stability of the safety level of construction.Keywords: high-speed railway tunnel; portal ;initial support; drainage目 录前 言- 1 -第一章 隧道工程概况- 2 -1.1 工程简介- 2 -1.2 工程地质及工程条件评价- 2 -1.2.1 地层岩性- 2 -1.2.2 地质构造- 3 -1.2.3 水文地质特征- 3 -1.2.4 隧道涌水量- 3 -1.2.5 隧道围岩分级- 3 -1
8、.3 不良地质及特殊岩土问题- 4 -1.4 地震烈度及气象资料- 4 -1.4.1 地震烈度- 4 -1.4.2 气象资料- 4 -1.5 隧址场地工程适宜性评价- 4 -第二章 隧道总体设计- 6 -2.1 一般规定- 6 -2.2 隧道的线形设计- 6 -2.3主要技术标准- 6 -2.4 设计规范和要求- 6 -2.5 隧道建筑限界及衬砌内轮廓设计- 7 -2.5.1 隧道建筑限界的确定- 7 -2.5.2 隧道衬砌内轮廓的设计- 8 -第三章 洞门设计- 9 -3.1 洞门概述- 9 -3.2 洞口地质条件- 9 -3.3 洞门的设计方案- 9 -3.3.1 洞门形式- 9 -3.3
9、.2 洞门构造要求- 9 -3.3.3 洞门尺寸拟定- 10 -3.3.4 洞门计算- 10 -3.3.5 计算参数- 10 -3.3.6 建筑材料的容重和容许应力- 12 -3.4 洞门验算- 12 -3.4.1 洞门土压力计算- 12 -3.4.2 洞门结构验算- 13 -第四章 支护计算与设计- 16 -4.1 概述- 16 -4.2 初期支护设计- 16 -4.2.1 级围岩初期支护计算- 16 -4.2.2 喷射混凝土提供的支护抗力P1值- 17 -4.2.3 钢支撑提供的支护抗力P2值- 19 -4.2.4 锚杆提供的支护抗力P3值- 20 -4.2.5 围岩本身提供的支护抗力值-
10、 21 -4.2.6 最小支护抗力值- 23 -第五章 二次衬砌计算- 26 -5.1 绪论- 26 -5.2 计算条件- 26 -5.3 隧道深浅埋类型的确定- 26 -5.4 级围岩围二次衬砌计算- 27 -5.4.1 围岩压力的确定：- 27 -5.4.2 级围岩二衬理正验算- 28 -5.4.3 级围岩二衬计算条件- 29 -5.4.4 级围岩二衬内力配筋结果- 31 -5.4.5 级围岩二衬内力配筋计算- 31 -5.4.6 级围岩二衬裂缝计算- 33 -5.5 IV级围岩围二次衬砌计算- 37 -5.5.1 设计要求- 38 -5.5.2 隧道深浅埋类型定- 38 -5.5.3 围
11、岩压力的确定- 38 -5.5.4 IV级围岩围二次衬砌计算- 39 -5.5.5 IV级围岩围二次衬砌计算条件- 39 -5.5.6 内力配筋结果- 41 -5.5.7 内力配筋计算- 42 -5.5.8 裂缝计算- 43 -第六章 施工组织设计- 47 -6.1 概论- 47 -6.2 施工总体方案- 47 -6.3 开挖设计- 48 -6.3.1 明挖法- 48 -6.3.2 全断面开挖- 49 -6.3.3 台阶法施工- 49 -6.3.4 带临时仰拱的台阶法- 51 -6.4 爆破设计- 52 -6.4.1 、级围岩段爆破设计- 52 -6.4.2 级围岩段爆破设计- 53 -6.4
12、.3 V级围岩段爆破设计- 54 -6.4.4 爆破施工- 55 -6.5 地质超前预报- 57 -6.6 超前支护- 57 -6.6.1 超前小导管设计参数- 57 -6.6.2 超前小导管施工- 57 -6.7 初期支护- 57 -6.7.1 喷射混凝土- 58 -6.7.2 锚杆- 58 -6.7.3 钢筋网- 61 -6.7.4 格栅钢架- 61 -6.8 二次衬砌- 62 -6.8.1 概述- 62 -6.8.2 二次衬砌施工准备工作- 63 -6.8.3 混凝土的灌注、养护与拆模- 63 -第七章 防排水及通风设计- 64 -7.1 防排水设计- 64 -7.1.1 施工缝、变形缝
13、防水- 64 -7.1.2 隧道洞口防排水- 65 -7.1.3 洞顶截水天沟设计- 65 -7.1.4 洞内外排水衔接- 65 -7.1.5 治水过程中的环境问题- 65 -7.2 隧道通风- 66 -7.2.1 隧道通风类型- 66 -7.2.2 隧道通风设计- 66 -第八章 监控量测- 67 -8.1 量测目的- 67 -8.2 监控量测项目- 67 -8.3 监控量测的主要设备- 67 -8.4 监控量测流程- 68 -8.5 监控量测测点布置、测量断面- 68 -8.5.1 地表沉降监测- 68 -8.5.2 洞内监控量测- 69 -8.5.3 围岩压力和两层衬砌间压力量测- 69
14、 -8.5.4 数据分析与反馈- 70 -第九章 结论- 71 -参 考 文 献- 72 -致 谢- 73 -iv前 言随着我国经的高速发展，现有的交通远远不能满足城市交通的发展需求，我国的各重要城市常常出现交通拥挤的现象，同时过长的通行时间严重阻碍经济达地区之间的交流和经济发展，因此发展高级交通网一个解决交通问题的重要手段，而高速铁路隧道在其中发挥了突出作用，它不但可以承受具大的交通还可以缩短各城市的距离大大提高运行效率，为用户提供了安全、方便、快、经济的交通运输条件，全面促进城市的经济繁。所谓要致富先修路，解决路的问题就解决了经济发展的部分问题。而我国的云南地区基本上是山区，在修铁路和高速公路的时候必须穿越许多的山地，因此必须修建量的隧道。在这种形势下，对隧道工程的需求将会越来越大，隧道程的数量将大幅度增加，隧道的长度也将明显长。本次设计通过结合工程实际进行业设计，有助于我们更加真实的了解隧道的设计过程及各项参数，明白各种数据的来源和具体含义等。本道的设计内容要包括隧道面、纵断面、横断面的设计；洞门的设计；隧道砌结设计和计算；隧道通风的计算；确定适的施工工艺等。第一章 隧道工程概况1.1 工程简介新庄道位于兴新庄西北部，行政区划江县隆昌乡及波乡管辖。进口程DK62+516,出口里程DK62
