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1、word本科生课程设计课程名称 隧道工程 学 部 理工农学部 目 录第一局部 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1三课程设计目的与任务1四设计方法与步骤5五时间与进度安排5六建议参考资料5第二局部 隧道主体结构计算书62.1 建筑限界62.1.1 一般规定62.1.2 隧道总体设计原如此62. 隧道设计技术标准62.1.4 隧道建筑限界图72.2 轮廓图确定82.3 隧道洞口的设计92.3.1 洞门形式的选择92. 洞门构造要求92.3.3 验算满足条件102. 洞门结构设计计算102.4 初期支护设计14 支护形式的选择与参数确定14级围岩的初期支护设计152.4
2、.3 初期支护设计与验算1725262.6.1编制说明262.6.2工程概况262.6.3工程特点、难点与施工措施27施工总体部署272.6.5 施工组织机构282.6.6 施工组织流程29附图301、 建筑限界图、轮廓图302、 洞口立面图303、 洞口侧面图304、 复合式衬砌断面布置图30 / 第一局部 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 学院学院建筑工程专业三课程设计目的与任务一设计目的：通过本设计掌握：建筑限界和轮廓图；隧道洞口的设计；隧道洞身的设计与二次衬砌的验算；施工组织设计。二设计任务：资料1隧道总体概况 隧道为山岭两车道公路隧道，示意简
3、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穿位置的情况，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。隧道采用新奥法理念施工，隧道采用复合式衬砌，设计使用年限为100年。图1.1 隧道示意图表1.1 不同的围岩级别文中简写表示意义围岩情况描述级级围岩砂岩，岩体较完整，块状结构级级围岩页岩，岩体局部破碎，层状结构级级围岩砾岩，岩体破碎，泥质胶结表 围岩计算参数围岩级别重度kN/m3弹性抗力系数MPa/m变形模量GPa泊松比摩擦角粘聚力MPa级围岩2512002050级围岩23500639级围岩20200227表1
4、.3 不同的设计行车速度文中简写表示意义速A设计行车速度为100km/h速B设计行车速度为80km/h速C设计行车速度为60km/h表1.4 不同的隧道设计长度文中简写表示意义长A表示隧道设计长度1500m长B表示隧道设计长度2500m长C表示隧道设计长度3500m注：洞口段可选为40m长(2)隧道洞口段 依据规设计洞门并对洞门挡土墙进展验算。洞门挡土墙的倾斜度与嵌入基底深度根据规选定。图1.2 埋深示意图表1.5 不同的洞口段埋深文中简写洞口段埋深m)洞口A洞口B洞口C(3)隧道洞身段根据围岩级别与隧道洞身段埋深计算围岩压力，根据公路隧道设计规185页的荷载分担比例表，确定初期支护与二次衬砌
5、的荷载分担比例。根据规选定初期支护与二次衬砌的设计参数。表1.6 不同的洞身段埋深文中简写隧道洞身段埋深开挖轮廓线拱顶至地表的距离洞身A15m洞身B30m洞身C50m洞身D70m洞身E90m洞身F120m(4)验算二次衬砌的强度 目前数值模拟软件已经广泛应用于隧道设计中，确定二次衬砌的设计参数后，最好用某一种数值模拟软件计算二次衬砌的力，进一步验算二次衬砌所有截面的强度。由于本次课程设计时间短，没有足够的时间学习数值模拟软件，因此下面假定已经计算出了二次衬砌的力二次衬砌的设计参数与荷载不同，计算出来的力也不同，同学们按照图中指定的截面，验算二次衬砌在这一截面的强度，目的是掌握计算原理与思路。图
6、1.3 二次衬砌验算指定截面(注：你设计的二次衬砌可能有仰拱也可能无仰拱，但不影响这里的验算)表1.7 不同截面的二次衬砌力 文中简称轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kNm)截面A-2506-64-43截面B-208614526截面C-2823-5110(5)施工组织设计施工组织设计包括施工方法、各工序施作时机、人员配备、主要材料、机械设备、进度计划等。每个人的隧道围岩级别、隧道埋深与隧道长度等不同，因此制定的隧道施工组织设计也应不同。工作与要求每个人针对的工程情况均有不同之处详见下表，自己只做自己对应的工况，不要抄袭别人的设计。表设计分组情况一览表学号设计工况1，16，31，46级速C长A洞口
7、A洞身A截面A2，17，32，47级速B长C洞口B洞身B截面B3，18，33，48级速A长C洞口C洞身C截面A4，19，34，49级速C长A洞口A洞身D截面C5，20，35，50级速B长B洞口C洞身E截面B6，21，36，51级速C长C洞口B洞身F截面C7，22，37，52级速A长B洞口B洞身B截面A8，23，38，53级速A长A洞口A洞身C截面A9，24，39，54级速B长A洞口C洞身D截面B10，25，40，55级速C长C洞口B洞身E截面C11，26，41，56级速A长B洞口C洞身F截面A12，27，42，57级速C长A洞口A洞身A截面C13，28，43，58级速B长B洞口C洞身C截面B1
8、4，29，44，59级速C长C洞口A洞身A截面C15，30，45，60级速B长B洞口B洞身B截面B每位同学均应根据上表的分组与对应设计时速完本钱设计，应完成的设计工作包括： 1根据隧道概况，选择隧道限界，确定隧道轮廓尺寸，绘制隧道建筑限界图与轮廓图。2设计隧道洞门如采用端墙式洞门、翼墙式洞门等，并验算洞门挡土墙，绘制隧道洞门立面图与侧面图。3计算隧道洞身段的围岩压力，根据公路隧道设计规185页的荷载分担比例表，确定洞身段初期支护与二次衬砌的荷载分担比例。根据规选定洞身段初期支护与二次衬砌的设计参数，绘制洞身段复合式衬砌横断面布置图。 4验算指定截面的二次衬砌强度，如果强度不合格，指出应采取的措
9、施。 5编制施工组织设计，容既包括进洞方法与超前支护措施，也包括洞身段的施工方法、各工序施作时机、人员配备、主要材料、机械设备、进度计划等。 采用3号图纸，比例自行确定。4.应提交的设计成果应提交给指导教师的设计成果包括： 1设计说明书一份，包括前述应完成设计工作的各项容，容详细充实，能表现出设计的具体过程，写明设计参数的选择依据，特别要详细写明洞门挡土墙验算、围岩压力计算、二次衬砌截面强度验算等计算过程。 2设计图纸一套，包括前述应完成设计工作的各项图纸，要求线条清晰、整洁美观，符合有关制图规与比例要求。图纸首先采用计算机CAD绘制，然后一律采用A3图纸打印出来上交。四设计方法与步骤1根据隧
10、道概况，选择隧道限界，确定隧道轮廓尺寸，绘制隧道建筑限界图与轮廓图。2设计隧道洞门如采用端墙式洞门、翼墙式洞门等，并验算洞门挡土墙，绘制隧道洞门立面图与侧面图。3计算隧道洞身段的围岩压力，根据公路隧道设计规185页的荷载分担比例表，确定洞身段初期支护与二次衬砌的荷载分担比例。根据规选定洞身段初期支护与二次衬砌的设计参数，绘制洞身段复合式衬砌横断面布置图。 4验算指定截面的二次衬砌强度，如果强度不合格，指出应采取的措施。5编制施工组织设计，容既包括进洞方法与超前支护措施，也包括洞身段的施工方法、各工序施作时机、人员配备、主要材料、机械设备、进度计划等。五时间与进度安排1.布置设计容与准备相关参考
11、书、设计规： 0.5天 2.建筑限界和轮廓图： 0.5天 3.洞口设计： 1天 4.洞身设计： 1天 5.二次衬砌验算与施工组织设计： 1与相关图纸六建议参考资料1.隧道工程，秋南. ：机械工业，2014.2. 公路隧道设计细如此JTG/T D70-2010，中华人民国交通运输部，：人民交通，2010.3. 公路隧道设计规JTG D70-2004，中华人民国交通部，：人民交通，2004.4.公路隧道施工技术规JTG F60-2009，中华人民国交通运输部，：人民交通，2009.5.铁路工程设计技术手册-隧道，：中国铁道，1995.6交通隧道工程，立敏. ：中南大学，2003.第二局部 隧道主体
12、结构计算书2.1 建筑限界2.1.1 一般规定隧道设计应满足公路交通规划的要求，其建筑限界、断面净空、隧道主体结构以与通风、照明等设施，应按公路工程技术标准进展设计。当近期交通量不大时，可采取一次设计分期修建。2.1.2 隧道总体设计原如此1隧道设计遵循充分发挥隧道功能，安全、经济建设隧道的根本原如此。设计中有完整的勘测、调查资料，综合考虑地形、地质、水文、气象和交通量与其构成，以与营运和施工条件，进展多方案的技术、经济、环保比拟，使隧道设计符合安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。2隧道主体结构按永久性建筑设计，具有规定的强度、稳定性和耐久性；加强隧道支护衬砌、防排水、路面等主体结构
13、设计与通风、照明、供配电、消防、交通监控等营运设施设计之间的协调，形成合理的综合设计。对有关的技术问题开展专项设计和研究。3隧道土建设计表现动态设计与信息化施工的思想，制定地质观察和监控量测的总体方案。4隧道设计贯彻国家有关技术经济政策，积极慎重地采用新技术、新材料、新设备。5隧道设计必须符合国家有关国土管理、环境保护、水土保持等法规的要求。注意节约用地，保护农田与水利设施，尽量保护原有植被，妥善处理弃渣和污水。2. 隧道设计技术标准1公路等级：一级公路。2隧道设计速度：60km/h。3隧道建筑限界标准见表2.1。4隧道纵坡不应小于0.3%，一般情况不应大于3%，对于受地形限制的中、短隧道可适当加大，不宜大于4%。本隧道为短隧道。7设计荷载：公路I级。2.1.4 隧道建筑限界图可确定限界参数如表2.1所示：设计速度km/h车道宽度W侧向宽度L检修道J左侧右侧左侧右侧602表2.1建筑限界设置(单位：m)隧道建筑限界净宽：9.75m，净高：m。因为本隧道为
