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1、重庆交通大学2009届隧道与城市轨道专业毕业设计前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结，毕业设计包括文献综述，外文文献翻译，设计计算书编写以及CAD制图和手绘图等几个方面。 本毕业设计题目为重庆黄泥垭隧道设计。在毕业设计前期，我温习了爆破工程、混泥土结构设计原理、隧道工程等知识，完成了文献综述的写作及外文文献的翻译，并查阅了公路隧道规范、混凝土规范、公路隧道通风照明设计规范等规范。在毕业设计中期，通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行隧道选线，轮廓图及建筑限界的取定，隧道衬砌计算（二次
2、衬砌），通风计算以及绘制图纸等工作。在毕业设计后期，主要进行设计书的电子排版整理。在设计的各个阶段都得到了指导老师细心的审批和指正，使我圆满地完成了设计任务，在此我表示衷心的感谢！ 毕业设计的两个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、计算书撰写以及外文的翻译，使我加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图及计算时熟练掌握了CAD制图软件，以及多种结构设计软件。以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。由于自己水平有限，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正！摘要随着科技的发展、社会的不断进步，高速公路的重要性越来越
3、显著，而作为公路的一部分隧道，对于施工和设计的要求也越来越高。本设计课题为高速公路隧道，重点研究新奥法施工。重庆黄泥垭隧道为双向行驶两车道二级公路隧道，全长3530m，围岩的基本情况为；级围岩长1929.16m；级围岩长819.28m；级围岩长781.56m。隧道洞门设计成翼墙式洞门；隧道采用新奥法施工，隧道衬砌采用复合式衬砌；隧道开挖级围岩使用全断面开挖法，级围岩使用台阶分部开挖法，采用钻爆法开挖；隧道的辅助施工方法有超前小导管注浆和超前锚杆；隧道通风方式为射流式纵向通风。隧道经过多次计算和验算后，洞门、衬砌、和通风合格，可以正常施工。 关键词：隧道； 新奥法； 围岩； 复合式衬砌ABSTR
4、ACTWith the development of science and technology, social progress, the importance of highway becoming more and more obvious, and as part of the road - the tunnel, for construction and design requirements have become more sophisticated. The design issues for highway tunnels, focuses on the construct
5、ion of New Austrian Tunneling Method（NATM）.Chongqing Nanchuan tunnel two-way two lane two highwaytunnel, a total length 3530m, The basic situation of the surrounding rock： grade rock long1929.46m; grade rock long 819.28m;grade rock long 781.56m.Portal designed wing of the tunnel wall Portal; Tunnel
6、NATM construction, tunnel lining using cmposite lining; tunnel excavation , -class surrounding the use of full-face excavation method, , grade level divisions surrounding the use of open digging method, using drill and blast excavation method; tunnel construction methods of supporting small catheter
7、 advanced and ahead of grouting bolt; tunnel ventilation for jet ventilation.After several rounds of the tunnel after the calculation and checking, portal, lining, and ventilation qualified to normal construction.Key words: tunnel; New Austrian Tunneling Method; rock; cmposite lining目录第1章 设计资料11.1 采
8、用的技术标准及设计标准规范11.1.2 主要设计标准规范11.2 工程概况11.3工程地质概况2第2章 总体设计32.1选址的考虑32.2洞口选择及线形考虑42.3 纵断面设计52.4 横断面设计52.4.1建筑限界52.4.2 紧急停车带及避难通道62.4.3 内轮廓设计6第 3 章 洞门设计及强度与稳定性验算73.1 洞门设计73.1.1 洞门类型选择73.1.2 洞门设计7第4章 衬砌设计104.1 初期支护124.2 二次衬砌124.3 围岩压力的计算154.3.1断面参数确定154.3.2计算垂直均布压力：164.3.3 浅埋和深埋隧道的分界：174.3.4围岩压力计算18第5章 防
9、排水设计515.1 防排水要求515.2防排水的原则525.3本隧道的防排水措施525.3.1 防水措施525.3.2 排水措施525.3.3 衬砌的排水措施：535.3.4 洞口排水设计：54第6章 通风照明设计556.1 通风556.1.1通风计的标准：556.1.2 需风量计算：566.3 确定通风方式606.4 需风量计算60第7章 施工设计677.1 施工准备677.2 辅助施工方法677.2.1 超前锚杆687.2.2 超前小导管注浆687.3施工设计707.3.1 总体方案和部署707.3.2 洞口施工707.3.3 隧道内施工717.4 现场监控量测827.4.1施工的监控量测
10、827.4.2监控量测的任务827.4.3监控量测的内容和方法827.4.4营运阶段的监控量测84第8章 结论87参考文献88致谢89第1章 设计资料1.1 采用的技术标准及设计标准规范1.1.1采用的技术标准（1）隧道按规定的远期的交通量设计，采用单洞双向行驶两车道隧道。（2）隧道设计车速，隧道几何线形与净空按80km/h设计，隧道照明设计速度按照80km/h设计。 1.1.2 主要设计标准规范 （1） 公路隧道设计规范JTG D70-2004； （2） 公路隧道通风照明设计规范 JTJ026.1-1999； （3） 公路工程技术标准 JTG-2003； （4） 公路工程抗震设计规范 JTJ
11、004-89； （5） 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2001； （6） 地下工程防水技术规范GB50108-2008； （7） 隧道围岩级别按公路隧道设计规范JTG D70-2004。1.2 工程概况拟建黄泥垭隧道隧道进口位于重庆市南川区三镇长沟，出口位于重庆市南川区小河镇松河湾。其为双向两车道二级公路，设计时速80/h，净宽10.56m，净高5m，隧道起止里程、设计路面标高、长度、纵坡详见表1.1。表1.1 黄泥垭隧道隧道设计方案线路进口桩号进口路面标高(m)出口桩号出口路面标高(m)隧道长度(m)设计纵坡主洞AK1+9901011.53AK5+5201063.983530-
12、0.60%、+2.328%、-1.00%避难通道ABNK0+0601012.36ABNK3+6301071.0583570+0.528%、+2.332%、-1.00%、+0.576%1.3工程地质概况（1）隧道所穿越的山体稳定，构造简单，新构造运动以间歇性抬升为主要特征地震活动微弱，地震基本烈度小于度，隧道位于龙骨溪背斜两翼，岩倾角小。隧道区山体稳定，适宜黄泥垭隧道建设。（）隧道区地自重应力场主，不存在高地应力，在隧道进行开挖中不会产生岩爆及软岩变形。（）隧道进、出洞口段分布的残坡积体建议采取清除或支挡措施。对形成的边坡应采取及时支挡及坡面防护措施，对隧道进口建议采取早进洞、出口晚出洞，尽量避
13、免大开挖，以保证自然斜坡的稳定，保证施工、营运安全。（）黄泥垭隧道隧道围岩级别为、级。隧道级围岩占22.8%，隧道级围岩占20.7%，级围岩占53.6%。（）隧道出口段具有106.40m长的浅埋隧道，围岩等级为级，地质条件较差，需要设置明洞。（）隧道区内地下水主要为松散岩类孔隙水和岩溶裂水，由于裂隙发育的不均匀性，从而会导致地下水的分布与富集亦不均匀，隧道区可能将出现涌突水现象。 隧道区隧址区属亚热带湿润季风气候区，为微弱透水层，根据公路工程地质勘察规范JTJC20-2011附录K判定，隧道区场地环境类别为类，地表水及地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀性等级为微。（7）隧道的建设对
14、区内环境将产生较大的改变，新形成的边坡，改变了斜坡现状的稳定性，为预防发生次生地质灾害，对形成的人工挖填方边坡应采取支挡或放坡的处理措施；隧道的建设将改变地下水的径流排泄模式，地下水位的下降，将产生地表水体和地表井泉的干涸，造成人畜的饮水困难，局部地段森林死亡。表1-2 各类围岩主要物理力学指标表围岩级别力学指标备 注密度(103kg/m3)2.302.502.502.602.602.80弹性抗力系数K(MPa/m)40050040050010001200弹性模量(静态) E(Gpa)6.08.08.010.015.020.0泊松比0.250.300.250.200.200.15计算内摩擦角()465050545560容许承载力。(kPa)100015001500200026003000饱和抗压强度Rb (Mpa)12.019.012.020.035.060.0摩擦系数 f(圬工与围岩)0.400.450.55级围岩为表面不光滑时详细地质情况参见隧道纵断面设计图。第2
