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1、隧道工程课程设计题目三车道公路隧道规划设计学院专业班级学生XX学号 12 月 12 日至 12月 16 日共 1 周指导教师(签字) 院长(主任)(签字) 2021 年 12 月 16 日目录第1章设计原始资料 1.1 技术标准及设计标准标准 1.2 工程概况 1.3 隧道工程地质概况第2章隧道总体设计 2.1 纵断面设计 2.2 横断面设计 2.3 隧道设置形式设计第3章隧道主体构造构造设计 3.1 洞门设计 3.2 衬砌设计第4章隧道通风设计4.1 通风方式确实定4.2 需风量计算 4.2.1 CO排放量计算 4.2.2稀释CO的需风量 4.2.3烟雾排放量计算 4.2.4稀释烟雾的需风量
2、 4.2.5稀释空气内异味的需风量 4.2.6考虑火灾时排烟的需风量4.3 通风计算 4.3.1 计算条件 4.3.2 隧道内所需升压力 4.3.3 通风机所需台数 4.3.4 风机布置第5章隧道照明设计 5.1 洞外接近段照明5.2 洞内照明5.3 照明计算 5.3.1 中间段照明计算 5.3.2 入口段照明计算 5.3.3 过渡段照明计算 5.3.4 出口段照明计算参考文献图纸局部第1章设计原始资料1.1 技术标准及设计标准标准1.1.1 主要技术标准1隧道按规定的远期交通量设计，采用别离式单向行驶三车道隧道。2隧道设计车速，隧道几何线形与净空按 100km/h 设计，隧道照明设计速度按
3、100km/h 设计。1.1.2 主要设计标准标准1公路隧道设计标准JTJ026-90；2公路隧道通风照明设计标准JTJ026.1-1999；3公路工程技术标准JTJ001-97；4公路工程抗震设计标准JTJ004-89；5锚杆喷射混凝土支护技术标准GB50086-2001；6地下工程防水技术标准GB50108-2001；7隧道围岩级别按公路隧道设计标准JTJ026-90。1.2 工程概况隧道位于鄂西南褶皱山区，为别离式单向行驶三车道隧道上下行别离。隧道左洞桩号：ZK253+182 ZK255+350，长2168m。右洞桩号：YK253+162 YK255+375，长2213m。设计标高为：进
4、洞口为1120m，出洞口为：1185m。该隧道采用新奥法施工。设计速度：100km/h设计交通量为：2800辆/h。交通量组成为：汽油车：小型客车：31%，小型货车：20%，中型货车：15%柴油车：中型客车： 9%，大型客车：18%，大型货车： 7%1.3 隧道工程地质概况隧道地处鄂西南褶皱山区。总体上地势陡峻，冲沟发育，为构造剥蚀、溶蚀低XX地貌景观。构造剥蚀碎屑岩区属峰丛峡谷低XX地貌，地面标高高程10301570m，相对高程100-500m，地形起伏大，冲沟发育，地形陡峻，山顶呈浑圆状，自然坡度多在2560左右，山脉沿北东走向延伸，山上植被发育较好；山坡较缓，局部陡峻，坡角一般1540，
5、冲沟不甚发育，洼地宽阔平缓。隧道处于白果背斜的北西翼、金子山复向斜南东翼，呈现单斜构造特征，依次出露志留系至三迭系地层，地层倾向310330，进口段倾角为3040，出口段倾角变缓，约810。断裂构造不发育。碎屑岩中主要发育两组节理裂隙，走向分别为300340及220250，呈闭合状。左洞桩号及地质情况：里程桩号围岩级别长度m工程地质条件水文地质ZK253+182ZK253+20018龙马溪组S1l强弱风化页岩夹泥质粉砂岩、粉砂质页岩；裂隙发育，岩石破碎。Vp=0.81.8Km/s，轻度渗水ZK253+200 ZK253+500300龙马溪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育，
6、Vp=2.02.5Km/s。轻度渗水ZK253+500ZK254+000500龙马溪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=3.23.8Km/s。硐室枯燥ZK254+000ZK254+270270龙马溪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育， Vp=3.23.8Km/s。轻度渗水ZK254+270ZK254+560290罗惹坪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=2.84.0Km/s。硐室枯燥ZK254+560ZK254+730170罗惹坪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙发育，Vp=3.23.8
7、Km/s。轻度渗水ZK254+730ZK255+160430志留系纱帽组页岩、粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=3.44.0Km/s。硐室枯燥ZK255+160ZK255+350190大冶组第三段T1d3薄层夹中厚层细晶微晶灰岩。轻度渗水右洞桩号及地质情况：里程桩号围岩级别长度m工程地质条件水文地质YK253+162YK253+19028龙马溪组S1l强弱风化页岩夹泥质粉砂岩、粉砂质页岩；裂隙发育，岩石破碎。Vp=0.81.8Km/s，轻度渗水或滴水YK253+190YK253+450260龙马溪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育， Vp=2.02.5Km/s。轻度渗水YK2
8、53+450YK253+950500龙马溪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=3.23.8Km/s。硐室枯燥YK253+950YK254+250300龙马溪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育， Vp=3.23.8Km/s。轻度渗水YK254+250YK254+510260罗惹坪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=2.84.0Km/s。硐室枯燥YK254+510YK254+880370罗惹坪组S1l灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙发育，Vp=3.23.8Km/s。轻度渗水或滴水YK254+880
9、YK255+300420志留系纱帽组页岩、粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=3.44.0Km/s。硐室枯燥YK255+300YK255+37575大冶组第三段T1d3薄层夹中厚层细晶微晶灰岩。Vp=2.22.8km/s轻度渗水第2章 隧道总体设计2.1 纵断面设计隧道内纵断线形应考虑行车平安、运营通风规模、施工作业效率和排水要求，综合确定。最小坡度：0.3%，以隧道建成后洞内水能自然排泄为原那么，又考虑到隧道施工误差。最大坡度：一般要求，3%。施工中出渣或材料运输的作业效率；运营期间车辆行驶的平安性和舒适性；运营通风的要求。纵坡形式：一般宜采用单向坡；地下水发育的长隧道、特长隧道可采用双向坡。
10、从行车舒适性和运营通风效率来看，采用单向坡较好，但是施工会出现逆坡排水问题。该隧道的根本坡道形式设为单坡。坡道形式的选择依据和纵坡坡度的主要控制因素为通风问题和对汽车行驶的利害。隧道的纵坡以不防碍排水的缓坡为宜，坡度过大，对汽车行驶、隧道施工和养护管理都不利。单向通行的隧道设计成单坡对通风是非常有利的，因汽车都是单坡行驶，发动机产生的有害气体少，对通风也很有利。该隧道位于鄂西南褶皱山区，总体上地势陡峻，冲沟发育，为构造剥蚀、溶蚀低XX地貌景观。车流量很大，且隧道埋深较大，围岩很差，设置竖井通风施工难度较大；隧道围岩地下水主要以裂隙水为主，水量贫乏，对施工无太大影响；该隧道由于路线需要，进出口段
11、高程相差很大，设置人字坡将会使隧道长度增加；鉴于以上原因，该隧道决定采用有变坡点的单坡。坡度计算为，所以该隧道采用的坡度为3%。2.2 横断面设计该隧道的建筑限界隧道的建筑限界按100km/h时速进展设计，建筑限界取值确定如下：设计速km/h车道宽度W 建筑限界高度H检修道高度h侧向宽度 L检修道J 顶角宽度E 左侧右侧左侧右侧左侧右侧10033.7550.30.51.01.01.00.51.0详见图纸局部：隧道建筑限界图。2.3 隧道设置形式设计在地质条件一样的情况下，别离式隧道造价最低，施工速度较快且比较平安，一般用于长隧道。该隧道2213m，属于长隧道，因此采用别离式隧道。第3章 隧道主
12、体构造构造设计3.1 洞门设计该隧道左、右洞进口处均处在裂隙发育，岩石破碎的地质区域内，围岩级别均为级，围岩极差，水文地质情况为轻度渗水或滴水。所以采用翼墙式洞门，翼墙式洞门由端墙和翼墙组成，翼墙是为了增加端墙的稳定性而设置的，同时对路堑边坡也起支撑作用。隧道左、右洞的出口处也处在裂隙发育，岩石破碎的地质区域内，围岩级别均为级，围岩极差，水文地质情况为轻度渗水。同样也采用翼墙式洞门。3.2 衬砌设计3.2.1 初期支护初期支护采用喷锚支护，由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式组合使用，根据不同围岩级别区别组合。锚杆支护采用全长粘结锚杆。由工程类比法，结合公路隧道设计标准，初期支护喷射混凝
13、土材料采用 C20 级混凝土，支护参数取值如下表：围岩级别喷射砼厚度(cm) 锚杆(m)钢筋网钢拱架拱墙仰拱位置长度间距杆体材料15-拱墙3.01.220MnSi 钢筋拱、墙25x25-20-拱墙4.01.020MnSi 钢筋拱、墙20x20-30-拱墙5.00.820MnSi 钢筋拱、墙(双层) 20x20-级浅埋30-拱墙5.0 0.820MnSi 钢筋拱、墙(双层) 20x20拱、墙、仰拱3.2.2 二次衬砌二次衬砌采用现浇模筑混凝土，利用荷载构造法进展衬砌内力计算和验算。二次衬砌厚度设置如下表：围岩级别拱墙混凝土cm 仰拱混凝土(cm ) 砼级别钢筋种类钢筋直径mm钢筋面积(mm2 ) 4545C20-50，钢筋混凝土50C25HRB33525147360，钢筋混凝土60，钢筋混凝土C25HRB335251946级浅埋60，钢筋混凝土60，钢筋混凝土C25HRB335252945级超浅埋60，钢筋混凝土60，钢筋混凝土C25HRB335252454注：钢筋面积为纵向每 m 断面的钢筋面积。第4章隧道通风设计在隧道运营期间，隧道内保持良好的空气是行车平安的必要条件。为了有效降低隧道内有害气体与烟雾的浓度，保证司乘人员及洞内工作人员的身体安康，提高行车
