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1、兰州资源环境职业技术学院课程设计* * *隧道综合设计级 别*级专 业地下工程与隧道系（部）* * * * *姓 名 * * *指导教师 * * * 年 * 月 * * *隧道综合设计内容摘要：本设计按照“新奥法”施工的要求，对*隧道进行了综合设计。主要 内容包括：路线方案的拟定比选、隧道横纵断面设计、隧道衬砌结构设计 路基路面防排水及管线沟槽设计以及施工组织设计，并进行了隧道二次衬 砌的结构计算，同时还完成了隧道通风、照明的计算及设计。隧道 新奥法 防排水 衬砌结构通风 照明 监控测量 结构计算目录1、概况41.1 工程概况 41.2 隧道设计依据 41.3 设计标准 41.4 地形地貌、地
2、质、地震情况 41.5 水文、气象 51.6 交通情况 51.7 水 51.8 供电 51.9 通信 51.10 技术标准 52、总体设计 62.1 隧道位置选择 62.2 隧道线形设计 62.3 隧道横断面设计 62.4 洞口设计 72.5 建筑材料 73、衬砌设计 83.1 衬砌类型 83.2 衬砌基本尺寸拟定 83.3 衬砌设计 84、隧道运营设施及其设计 94.1 通风设计 94.2照明设计104.3消防105、隧道施工组织 105.1隧道概况及施工部署105.2施工方案115.3隧道施工前的准备工作 126、隧道施工测量与监控测量126.1隧道施工测量126.2施工监控量测127、隧
3、道开挖施工137.1洞门137.2明洞施工方案147.3爆破设计157.4道路施工的除渣运输 168、隧道衬砌施工 178.1隧道衬砌一般规定17& 2衬砌类型17& 3超前支护17& 4初期支护17& 5二次衬砌199、隧道施工防排水 229.1洞内施工排水 -229.2结构防排水 -229.3防排水施工 -2310、隧道施工期间的通风2311、洞内路面及其它附属2511.1路面基层施工2511.2附属工程2512、设备、人员、材料、工期计划2613、安全、保障措施2913.1安全保证措施2913.2质量保证措施3014、环境保护措施3515、致谢 3616、参考文献381、概况1.1、工程
4、概况六盘山隧道为高速公路隧道，为绕城高速的重点工程。工程所在地为 中深切割中高山地貌区，相互交错地带，山势较高，沟壑纵横，高山河谷 交错分布。在本设计中洞门采用了削竹式洞门，以达到美观的要求。隧道 衬砌结构设计主要采用“新奥法”复合式衬砌，洞口段采用明洞开挖，并 进行超前支护及整体衬砌。隧道通风采用射流式纵向通风，并配置 10组 20台直径1120的风机，照明采用钠光灯照明。施工方面，采用全断面一 次光面爆破，并进行科学施工管理。该隧道拟设计为单洞双向隧道，入口 桩号ZK116+15+ZK116+505；隧道全长：490m，纵坡类型：单向坡；坡率： 2.2%；无超高；洞门形式：削竹式洞门；隧道
5、行车道宽度按照设计行车速 度100km/h考虑。1.2、隧道设计依据公路隧道设计规范(JTGD70 2004)公路工程技术规范(JTJ001 88)锚喷混凝土支护技术规范(GBJ86 85)公路隧道通风照明设计规范1.3、隧道设计标准全线按公路工程技术标准(JTGB01 2003)中规定标准建设，按设 计车速100km/h。1.4地形地貌、地质、地震情况本工程地势西北高，东南低。区内高山、深谷、丘陵、盆地依次分布 错落相间，海拔高程8003600米。项目所在地为中深切割中高山地貌区， 相互交错地带，山势较高，沟壑纵横，高山河谷交错分布。1.5水文、气象项目所在区多年平均气温为11.214.5C
6、，极端最高气温35.540C, 极端最低气温-8.1-16.7C,降雨量487.2620.0毫米，降雨多集中在79 月，无霜期207228天。项目地表河流多年平均流量为5.98m3/s，多年平均最小流量0.5 ms/s, 多年平均最大流量270 m3/s。1.6交通情况 本段所在区域公路交通网很发达，现有交通均可用于筑路材料等运输 但部分道路建设标准较低，作为施工运输道路尚须与有关部门协商。1.7水沿线山溪、小型水库、池塘等分布较多，可就近取水。大潮及旱季砼 工程施工用水需检验合格方可使用。附近基本有自来水设备，可供应生活 用水。1.8供电 沿线村庄密集，电力线、网分布齐全，施工时与有关部门协
7、商后可就 近利用。同时配备大型发电设备，以满足电力短缺时施工需要。1.9通信沿线村庄可引接通信线路。1.10技术标准1.10.1、隧道按规定的远景交通量设计，采用单洞双向隧道1.10.2、远景设计交通量：5000辆/h1.10.3、隧道设计车速：100km/h1.10.4、隧道建筑限界根据公路工程技术标准(JTGB01 2003)规定确定:行车道：W2X3.0m路缘带：S2 X 0.5m检修道：J 1.00m限界净高：5.00m隧道净高：6.92m2、总体设计2.1隧道位置选择本工程地势西北高，东南低。区内高山、深谷、丘陵、盆地依次分布， 错落相间，海拔高程8003600米。隧道位置选择在中高
8、山地貌区，相互交 错地带。2.2隧道线形设计本隧道线形以直线为主。2.3隧道横断面设计隧道横断面设计主要是对隧道净空的设计。隧道净空是指隧道衬砌的 内轮廓线所包围的空间。隧道净空是根据“建筑限界”确定的。“限界”是 一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证车辆安全运行所必需的。 是建筑物不得侵入的一种限界。公路隧道建筑限界包括车道、路肩、路缘 带等的宽度及车道的净高。公路隧道横断面设计，除满足隧道建筑限界的要求外，还应考虑洞内 路面排水检修、通风照明、消防、内装监控等设施的所需空间，还要考虑 仰坡曲率的影响，并根据施工方法确定出安全经济合理的断面形式和尺寸。根据公路工程技术标准的规定，按双
9、向双车道隧道设计，其行车 道宽度3.0*2米,隧道的有效净宽9.00米,有效净高5.0米。在满足上述净 空限界标准的前提下，根据电缆槽和检修道的设置对空间的需求及照明、 衬砌结构受力的合理性和开挖面积最小等条件，经过对各种衬砌内轮廓形 式和参数的优化，最后选择了净宽9.64米,有效净宽9.00米,净高6.92米, 有效净高5.0米的单心圆拱形式。横断面采用复合式衬砌。路面采用人字 坡，坡度2.2%，路面两侧设纵向排水沟，路基中心设中心排水沟。隧道右 侧检修道沟槽设电力电缆槽，左侧设通讯信号电缆槽。2.4洞口设计根据地形条件，结合防排水要求，以“早进洞，晚出洞”为原则确定 洞口位置，由于三车道隧
10、道跨度大，净空高，一般情况下成洞面处边坡及 仰坡高度接近20m,为了保证边仰坡的稳定，尽量恢复洞口自然景观，洞 口段均设一段明洞。该隧道采用明洞出洞，洞门上部无回填土石，荷载较小，且对洞门下 部地基进行了土石置换，灰土回填夯实处理加固，地基承载力较好，故明 洞洞门按照构造要求设计，不需进行洞门计算及验算。2.5建筑材料 根据公路隧道设计规范，所选取的建筑材料项目为：（1）明洞衬砌，钢筋混凝土二次衬砌及洞内沟管采用混凝土，素混凝 土二次衬砌采用混凝土，初期支护采用喷射混凝土，仰拱回填采用混凝土。 混凝土标号根据公路隧道设计规范选用。(2) 直径d12mm的钢筋，直径d$12mm的钢筋及锚杆；钢拱
11、架；注浆 钢管及长管棚。上述四种钢材根据公路隧道设计规范选用。(3) 防水层选用$400g/m2无纺布与1.2mm厚改性LDPE防水板复合而 成。3、衬砌设计3.1衬砌类型 衬砌类型采用复合式衬砌。复合式衬砌是指外层锚喷作初期支护，内 层用模筑混凝土作二次衬砌的永久结构，两层间可根据需要设置防水层。 复合式衬砌可用于各种围岩。3.2衬砌基本尺寸拟定 隧道衬砌内轮廓的形状及尺寸的确定，应根据隧道建筑限界、结构受 力条件、施工、营运等方面的要求全面考虑，力求经济合理。3.3衬砌设计 隧道的衬砌设计采用工程类比设计、理论计算以及现场监控量测三种 途径相结合的办法进行具体操作。在工程类比法中介绍比较相
12、似隧道的衬 砌类型和方案；预支护指预先设于隧道轮廓线以外一定范围内的支护或与开挖面后方 的支护的共同组成的支护系统，是有效的辅助施工措施。可以在隧道开挖 后至洞顶支护结构产生支护作用前的时段内，支承临空的岩体，从而维持 开挖面的围岩稳定。超前锚杆设计超前锚杆又称斜锚杆，是沿隧道纵向在拱上轮廓线外一定范围内向前 上方斜插角，或者沿隧道横向在拱脚附近以下方倾斜一定外插角的密排沙 浆锚杆。前者为拱部超前锚杆，后者称为边墙超前锚杆。拱部超前锚杆用 支托拱上部临空面的围岩，起插板作用。边墙超前锚杆在我们采用的先拱 后墙法开挖边墙的过程中，将起拱线附近岩体所承受的较大拱部荷载传递 至深部围岩，从而提高了施工中的围岩稳定性。超前锚杆设计锚杆参数按经验选取(1) 锚杆直径：III级围岩为1822mm,W级围岩为2024mm。(2) 锚杆长度：一般为35m,与钻孔机具的钻眼能力和开挖工序循环进尺相配合，拱部超前锚杆纵向两排之间应重叠1m以上的水平搭接段。(3) 锚杆间距：III级围岩为4060cm,W级围岩为3050mm。(4) 锚杆外插角:拱部
