隧道工程设计书word版
隧道工程施工设计方案

隧道工程施工设计方案一、项目概况本工程为XX隧道工程,位于XX市区,隧道起点位于XX处,终点位于XX处,隧道全长约XX米,属于XX地质条件,为XX型隧道。
本工程主要包括XX段隧道的施工设计,施工任务包括XX段隧道的洞身开挖、支护、衬砌、通风、排水等施工工作,设计总工期为XX年。
本施工设计方案是保证工程质量、安全和进度的基本依据。
设计方案应符合国家相关规范,以确保施工质量和工程安全。
二、设计标准1.国家相关规范:本隧道工程的设计应符合《公路隧道设计规范》(GB 50235-97)、《公路隧道施工及质量检验验收规范》(JTG F10-01-2001)等国家相关规范要求。
2.地质条件:根据勘察报告,结合实际情况,确定隧道所处地质环境,采取相应的支护和治理措施。
3.施工工艺:根据具体隧道的特点和地质条件,确定合适的施工工艺,以保障施工质量和工程安全。
4.环保要求:根据国家环保法规,采取相应的环保措施,减少对周围环境的影响。
5.安全生产:施工过程中,应严格遵守相关安全规定,保障施工人员的安全。
6.质量控制:严格按照设计要求和施工规范进行施工,确保施工质量。
三、施工工艺1.开挖工艺:采用先进的掘进设备,配合合理的地质勘察和支护措施,确保隧道开挖的安全、快速、高效。
2.支护工艺:根据地质条件,采用合适的支护方式,如喷锚、钢架支护等,保障隧道周围岩体的稳定。
3.衬砌工艺:采用适用的隧道衬砌方式,确保隧道的结构安全和稳定。
4.通风和排水工艺:合理设置通风和排水设施,保障隧道内空气质量,防止水灾事故的发生。
5.环保工艺:采取相应的环保措施,减少对周围环境的影响,确保工程施工过程中的环保要求。
6.安全生产工艺:严格遵守国家安全生产规定,加强安全教育和培训,确保施工过程中的安全生产。
四、技术措施1.隧道开挖控制:根据地质勘察报告,选择合适的开挖机械设备和技术,监控隧道开挖的进度和质量。
2.支护措施:根据地质条件,选择合适的支护方式和材料,保障隧道开挖和施工的安全。
(完整word版)隧道设计书

2014级本科课程设计隧道工程(高速铁路)姓名:李艳学号:20140460111班级:1班指导老师:郭成超目录1 绪论 (5)1.1隧道简介 (5)1.1.1隧道及其分类 (5)1.1.2隧道的作用及其优点 (5)1.1.3隧道工程及其发展 (6)1.1.4新奥法施工 (6)1.2目的和意义 (7)2 设计资料 (8)2.1工程概况 (8)2.2 工程地质条件 (8)2.2.1地层特性 (8)2.2.2地质构造 (9)2.2.3 岩石分级指标 (10)2.3 气象及水文地质条件 (10)2.4 抗震设计参数及地震效应 (11)2.5 区域稳定性评价 (11)2.6 不良地质现象 (11)2.7设计标准 (12)2.8计算断面资料 (12)3 初步设计 (13)3.1 围岩分类 (13)3.2隧道平面设计要点 (13)3.3隧道纵断面设计要点 (14)3.3.1 坡道形式 (14)3.3.2坡度大小 (14)3.3.3 坡段长度 (15)3.3.4 坡段连接 (16)3.4 横断面设计要点 (17)3.4.1 净空 (17)3.4.2 曲线隧道净空加宽 (17)3.4.3横断面构造 (18)3.5隧道衬砌标准内轮廓设计 (18)4 洞门设计 (20)4.1洞门设计要求 (20)4.2洞门类型的确定 (20)5 防排水和通风设计 (22)5.1 防排水 (22)5.2运营通风 (23)6 隧道衬砌设计 (24)6.1围岩压力计算(曲墙式) (24)6.1.1 隧道的宽度与高度的确定 (25)6.1.2 判断隧道深、浅埋 (25)6.1.3浅埋隧道围岩压力的确定 (26)6.2 衬砌结构计算 (28)6.2.1 基本设计参数 (28)6.2.2 衬砌几何尺寸 (28)6.2.3半拱轴线长度 (29)6.2.4各分块接缝(截面)中心几何要素 (29)6.3 计算位移 (30)6.3.1 单位位移 (30)6.3.2 载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移 (31)6.3.3 载位移—单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移 (35)6.3.4 墙底位移 (39)6.4 解力法方程 (39)6.5 计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力 (40)6.6 最大抗力值的求解 (41)6.7 计算衬砌总内力 (42)6.8 衬砌截面强度验算 (43)7 隧道施工设计 (45)7.1主题动身施工 (45)7.2 洞口施工方法 (46)7.3 辅助施工设计 (46)7.3.1 超前锚杆 (47)7.3.2 超前注浆小导管 (47)1 绪论1.1隧道简介1.1.1隧道及其分类隧道通常指作用地下通道的工程建筑物。
(完整word版)隧道二衬施工方案.doc

乐昌至广州高速公路坪石至樟市段隧道二衬施工方案编制:审核:批准:中铁隧道集团乐昌至广州高速公路T10第合同段项目经理部二○一○年十月目录一、编制依据及原则 (1)1.1 编制依据 (1)1.2 编制原则 (1)二、工程概况 (2)2.1 设计概况 (2)2.2 水文地质概要 (4)2.3 人员组织概况 (4)三、总体施工方案 (4)3.1 总体施工安排 (5)3.2 二衬施工顺序 (5)3.2 施工进度及计划 (5)3.2.1 工期安排原则 (5)3.2.2 总体工期安排 (6)3.3 主要施工进度指标 (6)四、施工工艺、方法、技术措施 (7)4.1 施工工艺流程 (7)4.2 施工方法及技术措施 (8)4.2.1 隧道初支断面净空测量 (8)4.2.2 清底和基面处理 (8)4.2.3 仰拱及仰拱填充施工方案 (9)4.2.4 拱墙施工 (11)4.2.5 防排水施工 (16)4.2.6 钢筋施工 (27)4.2.7 砼施工技术措施 (32)五、质量保证措施 (34)5.1 技术保证措施 (34)5.2 制度保证措施 (36)5.3 回填注浆施工 (37)六、工器具、设备投入 (38)七、施工安全保证措施 (39)八、环境保护、水土保持保证体系 (41)8.1 环境保护措施 (42)8.2 水土保持措施 (43)九、文明施工保证体系及保证措施 (43)9.1 文明施工目标 (43)9.2 文明施工保证体系 (43)9.3 文明施工保证措施 (44)一、编制依据及原则1.1 编制依据1、乐广高速公路T10 标施工招标文件及招标补遗文件。
2、《乐广高速公路T10 标标招标设计图纸》。
3、长基岭隧道施工设计图纸。
A、设计标准、规范:(1)ISO9001 标准及 GB/T19000《质量管理与质量保证》;(2)《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002;(3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)(4)《公路隧道施工技术规范》(JTJ F60-2009)B、施工、验收标准及规范:(1)ISO9001 标准及我公司质量保证体系文件;(2)《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002;(3)相关国家、部颁发的其它规范和标准。
隧道施工工程组织设计范本

隧道施工工程组织设计范本1. 引言本文档为隧道施工工程组织设计范本,旨在提供一套简洁而有效的组织设计方案,以确保隧道施工工程的顺利进行。
2. 项目概述本项目为隧道施工工程,施工内容包括隧道的开挖、支护与衬砌、排水与通风等工作。
项目地点为XXX地区,计划工期为XX 个月。
3. 组织架构为有效组织工程施工,建议采用以下组织架构:3.1 项目经理项目经理负责整个施工工程的统筹管理,包括计划制定、资源调配、进度控制等工作。
项目经理应具备相关施工管理经验和技术知识。
3.2 隧道工程师隧道工程师是核心技术团队的一员,负责隧道施工的技术指导和质量控制。
隧道工程师需有一定的隧道施工经验和专业知识。
3.3 安全主管安全主管负责监督施工现场的安全工作,确保施工过程中的安全措施得到有效执行。
安全主管需具备相关的安全管理经验和教育培训背景。
3.4 施工队伍施工队伍由熟悉隧道施工工艺和操作的技术工人组成,根据施工计划和要求进行相关工作操作。
4. 工程施工流程4.1 前期准备在正式施工前,需进行详细的前期准备工作,包括地质勘察、工程设计、资源准备等。
4.2 隧道开挖隧道开挖是工程的核心环节,包括爆破、掘进、土石方运输等。
在开挖过程中,需严格遵守安全操作规程和环境保护要求。
4.3 支护与衬砌隧道开挖后,需要进行支护与衬砌工作,保证隧道结构的稳定和安全。
支护与衬砌工作应根据实际情况选择适当的技术和材料。
4.4 排水与通风为确保隧道内部的排水和通风畅通,需进行相应的排水与通风系统的安装和调试工作。
排水与通风设计应满足工程要求和相关标准。
5. 风险管理在施工过程中,可能存在各种风险和安全隐患。
为有效管理风险,建议制定相应的风险管理计划,并进行定期的风险评估和控制。
6. 其他事项除了以上内容,还应考虑其他相关事项,如合同管理、质量控制、环境保护等,以确保整个施工过程的顺利进行。
以上为隧道施工工程组织设计范本的简要示例,具体情况可根据实际工程需求进行调整和完善。
隧道工程施工组织毕业设计

Fujian College of Water Conservancy and Electric Power 课题名称:《隧道工程施工组织毕业设计》编制:曾永平班级:姓名:学号:福建水利电力职业技术学院工民建教研室二0一四年十二月一、概述(一)编制依据1、新建铁路温福线(福建段)站前工程《招标文件》。
2、新建铁路温福线(福建段)站前工程招标补遗书。
3、中铁十九局集团、中铁二十四局集团联合体(以下简称联合体)与业主签订的施工合同协议书。
4、铁道第四勘察设计院提供的施工设计图纸、设计文件、设计资料。
5、国家和铁道部现行施工技术规范、规程及标准。
6、《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全管理条例》及温福线施工安全管理的有关规章制度规定。
7、现场调查报告、施工能力、秦沈客运专线、温福铁路试验段及近年来铁路、高速公路等类似工程施工经验、施工工法、科技成果;国内外相关高速铁路的施工工艺及科研成果。
8、中铁十九局集团、中铁二十四局集团各自经质量体系认证中心认定的ISO9001:2000《质量手册》和《程序文件》。
9、我联合体为完成本标段工程拟投入的专业技术人员、机械设备等资源。
(二)编制原则1、遵循《新建铁路温福线(福建段)站前工程招标文件》的原则。
严格按施工合同要求的工期、质量、安全、试验等目标编制施工组织设计,使建设单位的各项要求均得到有效保证。
2、遵循设计文件的原则。
在编制施组时,认真阅读核对所获得的施工设计文件资料,了解设计意图,掌握现场情况,严格按设计资料和设计原则编制施组,满足设计标准和要求。
3、遵循“安全第一、预防为主”的原则。
严格按照铁路施工安全操作规程,从制度、管理、方案、资源方面制定切实可行的措施,确保施工安全,服从建设单位指令,服从监理工程师的监督检查,严肃安全纪律,严格按规程办事。
4、遵循“科技是第一生产力”的原则。
采用高速铁路建设的成功经验和新技术,充分应用“四新”成果,配备精干高效的技术骨干力量和专业化的施工作业队伍,充分发挥科技在施工生产中的先导保障作用。
隧道设计模板(毕业设计)

目录1隧道根本情况说明................................................................................. . (1)设计标准标准................................................................................. .. (1)技术标准................................................................................ .. (1)工程概论................................................................................ .. (1)隧道概述............................................................................... . (1)工程地质条件............................................................................... .. (1)区构造............................................................................... .. (2)水文地质条件域地质............................................................................... .. (3)2初步预设计.................................................................................. (3)围岩分类................................................................................ .. (3)隧道洞口位置及形式................................................................................ (4)洞门位置........................................................................... (4)洞门形式...............................................................................5............................洞门确定........................................................................... (5)隧道横断面设计................................................................................ .. (6)隧道净空与限界........................................................................... (6)隧道衬砌内轮廓线......................................................................... (7)3隧道洞门设计及强度、稳定性验算 (9)洞门设计................................................................................ .. (9)洞门强度及稳定性验算............................................................................... (9)翼墙......................................................................... (10)主墙与翼墙共同作用的B局部................................................. (12)主墙B局部......................................................................... (12)主墙C局部......................................................................... (13)出口段洞门设计............................................................................... . (13)4衬砌内力及配筋计算............................................................................... (14)Ⅴ级围岩衬砌设计............................................................................... (14)衬砌内力计算......................................................................... (15)配筋计算......................................................................... (33)衬砌平安性评价......................................................................... (36)Ⅳ级围岩段衬砌设计〔直墙拱形〕 (37)支护参数......................................................................... (37)衬砌内力计算......................................................................... (37)Ⅱ、Ⅲ级围岩段衬砌设计............................................................................... (46)支护参数......................................................................... (46)配筋计算......................................................................... (46)5辅助工程设计................................................................................ .. (47)偏压处理方法............................................................................... .. (47)6施工组织设计................................................................................ .. (50)概述......................................................................... (50)隧道工程概述......................................................................... (50)资料依据......................................................................... (51)施工准备工作......................................................................... (51)施工方法............................................................................... . (51)施工方法选择的原那么........................................................................ (51)开挖方法......................................................................... (52)普通水泥砂浆锚杆与喷射混凝土施工 (56)普通混凝土砂浆锚杆施工........................................................................ (56)喷射混凝土施工......................................................................... (58)爆破设计............................................................................... . (59)炸药品种选择............................................................................... (59)掘进进尺L.......................................................................... (59)炮眼布置......................................................................... (60)装药结构......................................................................... (60)出渣运输............................................................................... . (63)装渣方式......................................................................... (63)装渣机械......................................................................... (63)运输.......................................................................... (63)监控量测............................................................................... . (64)地表监测......................................................................... (68)洞内监测......................................................................... (68)监控量测成果分析......................................................................... (68)洞内监测......................................................................... (71)洞内仪器施工方法及说明........................................................................ (71)照明设计............................................................................... . (73)74通风设计....................................................................................................................平安管理............................................................................... (75)总结..................................................................................... . (78)致谢..................................................................................... . (79)参考文献........................................................................ (80)附录................................................................................... .. (81)附录A施工图................................................................................... (85)附录B数值计算.................................................................................. (81)隧道根本情况说明设计标准标准1〕?公路隧道设计标准?〔JTGD70-2004〕。
隧道综合项目工程专业课程设计范文

成全部至泸州高速公路二峨山隧道工程衬砌结构计算一、基础资料⑴成全部至泸州高速公路二峨山隧道工程地质勘察汇报⑵成全部至泸州高速公路二峨山隧道平面部署图⑶成全部至泸州高速公路二峨山隧道剖面二、工程概况隧道进口段:里程桩号K37+350~K37+460,长度110m,洞顶板埋深 3.20m~38.10m,属浅埋段,进洞口在斜坡中部,里程桩号K37+350,地面标高为555.73m,设计路面标高545.71m,洞口中心开挖深度约10.00m,地形上陡下缓,耕地分布,第四系土厚1.00m左右,斜坡上方地形较陡,地面坡度23°~ 35°,基岩出露。
进口段出露地层为侏罗系上沙溪庙组地层,岩性以泥岩、砂岩为主,岩层走向和洞轴线近于垂直,进洞口段无断裂结构,无不良地质现象,稳定性很好,适宜进洞,但略具偏压。
三、设计内容(一)隧道围岩地质分级划分隧道围岩等级划分依据《公路隧道设计规范》(JTG D70-)中3.6节《围岩分级》中各项要求划分。
结合《隧道地质勘查汇报》中地层岩性描述、岩石物理力学性质、结构面特征、洞室埋藏深度、水文地质条件、不良地质现象、施工方法等原因综合分析确定。
隧道围岩分级综合评判方法采取两步分级,按以下次序进行:⑴依据岩石坚硬程度和岩体完整程度两个基础原因定性特征和定量岩体基础质量指标BQ,综合进行初步分级。
⑵对围岩进行具体定级时,应在岩体基础质量分级基础上考虑修正原因影响,修正岩体基础质量指标值。
⑶按修正后岩体基础质量指标[BQ],结合岩体定性特征综合评判,按JTG D70-表3.6.5确定围岩具体分级。
围岩分级中岩石坚硬程度、岩体完整程度两个基础原因定性划分和定量指标及其对应关系应符合下列要求:⑴岩石坚硬程度可按JTG D70-表3.6.2-1定性划分。
由岩土勘察汇报可知,进口段表层为含块石粘土,下伏基岩,岩性为泥岩、砂岩,岩体裂隙发育,属极软~较软岩。
⑵岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压强度Rc表示。
某隧道工程施工组织设计方案的设计书

XX隧道施工组织设计的设计方案1编制说明1.1编制依据1.1.1XX至xx第二线工程xx标合同文件。
1.1.2国家及铁道部颁布的相关法律、法规、施工规、验标等各种技术标准。
1.1.3铁道第二勘察设计的设计图纸、文件等设计资料。
1.1.4我单位现场踏勘、调查所获得的有关资料。
1.1.5我单位拥有的科技工法成果和企业管理水平,长期施工积累施工经验。
1.2编制原则1.2.1把确保既有线行车安全放在首位的原则;1.2.2严格遵守合同文件规定,依照施工规和验收标准等技术标准的原则;1.2.3坚持文明施工,注重环保和水土保持的原则;1.2.4力求施工方案的合理性、适用性相结合的原则;1.3编制围费家沟隧道,进口里程ZDK541+070,出口里程ZDK541+168。
2工程概况2.1工程地点及规模费家沟隧道为单线隧道,起讫里程为ZDK541+070~ZDK541+168,全长98m;位于既有铁路左侧。
2.2地貌特征隧道区位于低山丘陵地貌,隧道最大埋深为29m。
2.3工程地质及水文地质本随上覆第四系坡残积粉质黏土,厚0~2m下伏基岩为侏罗系下统泥岩夹砂岩,为紫红、灰白色,中~厚层状夹薄层,细粒结构,泥质胶结,块状构造。
质软,抗风化能力弱。
强风化带厚度为2~4米。
节理裂隙发育,一般发育2组,多呈闭合状。
地表水主要为沟水,受大气降水补给;地下水以第四系覆盖层的孔隙水、下伏基岩中的裂隙水为主,水量均甚微;地表水及地下水对砼均无侵蚀性。
2.4施工条件2.4.1交通运输情况本随道邻近210国道,施工便道由国道下道,拓宽原乡村泥结碎石道路可直接引入隧道进出口,路况较好,施工运输方便。
2.4.2水电情况施工用水:隧道附近水源较丰富,且水质较好,工区修建蓄水池能满足施工用水。
施工用电:隧道出口处设有500KVA变压器一台,工程用电可直接引入。
2.5主要施工项目及工程数量隧道洞身工程数量表3、施工场地平面布置根据本工程项目所处的地理位置和交通条件,结合其工程量的情况、规模及我公司以往的隧道施工经验,施工场地布置在遵循满足施工需要的前提下,主要符合如下原则:①招标文件和《铁路施工组织设计手册》对施工场地布置的有关要求;②现场考察情况和我公司以往对类似工程场地的布置经验,针对本工程的特点来进行布置;③ 临时设施统一规划、生产及生活设施以满足施工生产为中心,合理布置,并尽量利用当地资源、减少临时占地;④ 临建项目布置采用集中与分散相结合的布置形式,尽量做到施工方便,办公和生活用房集中,布置,风、水、电采用分片分类多点供应,尽量接近负荷中心,一些仓库尽量接近服务对象;⑤ 各类料场、库房合理布置,不同材料分类标识、分别堆放,灰粉状材料进行遮盖,场经常进行清理,保持整洁; ⑥ 最大限度保护当地自然景观不受破坏,符合招标文件对环保的有关要求;⑦ 在施工营地建立完善的排水系统,生活污水经必要的处理后方能排泄,同时营地进行必要的绿化。
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1、工程概况:安徽省铜汤高速公路要穿越黄山的焦家山,在该山建一隧道。
隧道址区属构造剥蚀低山区,海拔105.2m —231.1m ,相对高差125.9m 。
山脊走向35度左右,隧道轴线与山脊走向基本垂直。
2、地形地质等条件工作区属亚热带湿润季风气候区,梅雨区40天左右,年平均气温为15.2—17.3度,最高日平均气温为42度,最低日平均气温为-20度。
七、八月气温最高,一月气温最低。
区内雨量充沛,多年平均年降雨量为1673.5mm ,最大为2525.7mm ,最小为627.9mm ,多锋面雨及地形雨,山区冬季风速较大,一般为4~5级。
地层岩性主要为志留系畈村组粉砂岩(fn S 2)和第四系全新统崩坡积成因碎石土(14d e Q +)。
3、设计标准设计等级:高速公路双向四车道; 地震设防烈度:7级 4、计算断面资料:桩号:K151+900.00; 地面高程:205.76m ; 设计高程:138.673m ; 围岩类别:Ⅲ类;复合式衬砌类型:Ⅲ类;工程地质条件及评价:该段隧道通过微风化粉砂岩地段,节理裂隙不发育,埋置较深,围岩稳定性较好。
5、设计计算内容(1)确定隧道开挖方式及隧道断面布置图; (2)围岩压力计算; (3)隧道支护设计图; (4)隧道衬砌设计图。
6、设计依据 (1)《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004); (2)《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94); (3)《隧道工程》王毅才 主编 人民交通出版社; (4)《地下结构静力计算》 天津大学建筑工程系地下建筑工程教研室 编 中国建筑工业出版社。
二、隧道断面布置本公路设计等级为高速公路双向四车道,由《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)4.3.2有:高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。
对于Ⅲ类围岩,分离式独立双洞间的最小净距为2.0B ,B 为隧道开挖断面的宽度。
本隧道入口处桩号为:K151+818,出口处桩号为:K151+986,全长168米,为短隧道,不需设紧急停车带。
因围岩条件较好,选隧道断面形式为直墙式。
公路隧道建筑限界:本高速公路位于皖南山区,取设计时速为h km V k /100=,则建筑限界高度H =5.0m 。
且当h km V k /100=时,检修道J 的宽度不宜小于1.00m ,取m 00.1==右左J J ,检修道高度h =0.5m 。
设检修道时,不设余宽,即:C=0。
取行车道宽度W=3.75m ×2=7.5m ,侧向宽度为:m L L R L 00.1==,建筑限界顶角宽度为:m E E R L 00.1==,隧道纵坡不应小于0.3%,不应大于3%,本处取2%。
具体建筑限界见图一所示。
图一 公路隧道建筑限界(单位:cm ) 由《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)4.4.6有:上、下行分离式独立双洞的公路隧道之间应设置横向通道。
本隧道长168m ,设置一处人行横道即可,人行横通道的断面建筑限界如下图二所示。
图二 人行横通道的断面建筑限界(单位:mm )故:隧道限界净宽为:11.5m ;其中:行车道宽度:W=3.75m ×2=7.5m ;侧向宽度为:m L L R L 00.1==; 检修道宽度:m 00.1==右左J J ; 隧道限界净高:5m ;内轮廓形式:单心圆R=6.8m ;净高:7m ;净宽:11.7m ;向外取衬砌厚度0.4m ,则:隧道开挖宽度m B t 5.12=;隧道开挖高度:m H t 4.7=; 取两分离式洞口之间左右间距为40m ;该段隧道的埋深H =67.087m 。
洞口的开挖方式见施工组织设计。
三、围岩压力计算7.1592.05.124.7<==t t B H 隧道支护结构的垂直均布压力:h q γ=ω1s 245.0-⨯=h其中:s=3, 为安全起见,取 35.2m t=γ ,B>5m,取i =0.1,75.155.121.01)5(1)=(-⨯+=-+=B i ω,21s 875.775.15.2445.0245.0m th q =⨯⨯⨯=⨯==-γωγ,荷载等效高度:m qh q 15.35.2875.7===γ; 深、浅埋隧道分界深度:m H m h H q p 087.67875.715.35.25.2=<<⨯===, 故为深埋隧道。
水平均布围岩压力:q e 15.0<,取2279.07875.0875.710.0m tmte ≈⨯==。
三、隧道初支查看《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004),则:由8.1.1有:公路隧道应作衬砌,根据隧道围岩地质条件、施工条件和使用要求可分别采用喷锚衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌。
高速公路应采用复合式衬砌。
8.4.1有:复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间夹放水层组合而成的衬砌形式。
复合式衬砌设计应复合下列规定:1、初期支护宜采用锚喷支护,即由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式单独或组合使用,锚杆支护宜采用全长粘结锚杆。
2、二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构,衬砌截面宜采用连接圆顺的等厚衬砌断面,仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。
由8.4.2有:复合式衬砌可采用工程类比法进行设计,并通过理论分析进行验算。
初期支护及二次衬砌的支护参数可参照表8.4.2-1选用。
由表8.4.2-1,对于Ⅲ级围岩,有:初期支护:拱部、边墙的喷射混凝土厚度为8~12cm ,拱、墙锚杆长度为2.0~3.0m ,间距1.0~1.5m ;钢筋网:局部@25×25;二次衬砌厚度:拱、墙混凝土厚度为35cm 。
本隧道大部分地段为深埋隧道。
深埋隧道外层支护,根据《规范》规定,采用锚喷支护,锚杆采用水泥砂浆全长粘结锚杆,规格Φ22×2500mm ,间距1.0~1.5m ,锚喷混凝土厚度120mm ;钢筋网:局部@25×25。
四、隧道衬砌设计与计算因围岩稳定性较好,二衬作为安全储备,按构造要求设计,采用直墙式衬砌,拱顶采用单心圆。
取衬砌中线为计算线,则:隧道计算宽度为12.3m ,计算高度为7.2m 。
1、 已知资料:顶拱和边墙的厚度均为0.4m ,宽度为1.0m ,跨度l =12.3m ,拱的矢高f =3.7m ,垂直均布压力2875.7mtq =,侧向均布压力279.0m te =,衬砌选用C30混凝土,其弹性模量E=31GPa ,围岩弹性抗力系数3310200m tK ⨯=。
图三 隧道衬砌计算模型(单位:m )2、拱顶的计算 (1)几何尺寸R=6.8m ,'5362on Q =,sin n Q =0.8902,cos n Q =0.4556, 536101653.0124.010⨯⨯==EJ ,边墙的弹性标值:319.1101653.0410244554=⨯⨯⨯==EJ K α 75.262.45.3319.1>⨯==h α(边墙属于长梁)。
(2)计算各项特征数值(计算过程参考《地下结构静力计算》一书)(a )拱的单位变位由式(3-18)与附表53,得:5511104692.900996.1101653.08.62-=⨯⨯⨯⨯=δ, 5522112107049.1162086.0101653.08.62-==⨯⨯⨯⨯=δδ, 352252 6.80.0696264.7848100.165310δ⨯=⨯⨯⨯-=; (b )拱的载变位由式(3-19)与附表54,得:050531102012.6611738.0101653.08.62q q p-⨯-=⨯⨯⨯-=∆, 050542101209.14460559.0101653.08.62q q p-⨯-=⨯⨯⨯-=∆; (c )拱的弹性抗力变位由式(4-8)与附表57,得:n n σσσ5531103261.50014.0101653.08.62-⨯-=⨯⨯⨯-=∆, n n pσσ5541101088.180007.0101653.08.62-⨯-=⨯⨯⨯-=∆; (d )墙顶(拱脚)的单位变位边墙属于长梁,按式(4-15)计算墙顶的单位变位。
5531105895.4102319.14-=⨯⨯⨯=β, 55221107398.1102319.12-==⨯⨯⨯=βμ,55210319.1102319.12-=⨯⨯⨯=μ; 因为边墙属于长梁,且不承受水平荷载,故:033====ne ne μβμβ。
(e )左半拱上的荷载引起墙顶处的竖向力、水平力和力矩 由于竖向均布荷载0q :200000npnp06.056.05018.30132npq V q Q M q ==-=-;;=,由于弹性抗力σ:按式(4-7a )与附表57,得:n n 06011.08.60884.0σσσ=⨯⨯=n V ,n n 0n 9234.08.61358.0σσσ-⨯-==Q , n n 20n 7953.08.60172.0σσσ-⨯-==M ;以上各项力的正负见下图所示。
将以上算出的各项数值代入式(4-4)中,则得:()5511106482.99105895.424692.90--=⨯⨯⨯+=A ,()[]552112101468.154105895.47.37398.127049.116--=⨯⨯⨯+⨯+==A A ,()25522264.78482 1.3194 3.7 1.73982 3.7 4.598510418.832410A +⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯--==()()510n 0n n 50n 661.2012q 5.3261218.3013q 0.795320.9234 1.739810829.1889q 14.473410P A σσσσ--=--+⨯---⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦--⨯=()()()520n 0n n 50n n 50n 1446.1209q 18.1088218.3013q 0.7953 1.739820.9234 1.319102 3.718.3013q 0.7953 4.58952 3.70.9234 1.7398102131.3563q 62.263610P A σσσσσσ-----+⨯--⨯-⨯⨯⨯+⎡⎤⎣⎦⨯⨯--⨯-⨯⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦--⨯==(3)求解多余力21x x 和将以上算出得各A 值代入式(4-3),得:12099.6482154.1468829.188914.47340n x x q σ+--=, 120154.1468418.83242131.356362.62360n x x q σ+--=,解出:101.04310.1998n x q σ=-, 204.70490.2237n x q σ=+;下面求弹性抗力n σ。