隧道工程课程设计任务书及指导书

《隧道工程课程设计》任务书

1 课程目的

通过课程设计，使学生掌握公路隧道支护结构的基本计算方法，熟悉矿山法在公路隧道施工中的工艺，掌握公路隧道施工设计的基本方法。

2 题目

《公路隧道结构设计与计算》

题目一：某高速公路隧道通过III 类围岩(即IV级围岩)，埋深H=30m，隧道围岩天然容重γ=23 KN/m3，计算摩擦角ф=35o ,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工。

题目二：某高速公路隧道通过II 类围岩(即V级围岩)，埋深H=50m，隧道围岩天然容重γ=20 KN/m3，计算摩擦角ф=25o , 变形模量E=1.5GPa，采用矿山法施工。

题目三：某一级公路隧道通过III 类围岩(即IV级围岩)，埋深H=30m，隧道围岩天然容重γ=23 KN/m3，计算摩擦角ф=35o ,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工。

题目四：某一级公路隧道通过II 类围岩(即V级围岩)，埋深H=50m，隧道围岩天然容重γ=20 KN/m3，计算摩擦角ф=25o , 变形模量E=1.5GPa采用矿山法施工。

题目五：某高速公路隧道通过IV类围岩(即III级围岩)，埋深H=20m，隧道围岩天然容重γ=25 KN/m3，计算摩擦角ф=50o , 变形模量E=10GPa，采用矿山法施工。

题目六：某一级公路隧道通过IV类围岩(即III级围岩)，埋深H=20m，隧道围岩天然容重γ=25 KN/m3，计算摩擦角ф=50o, 变形模量E=10GPa，采用矿山法施工。

(以上六题共用条件：衬砌材料采用C25喷射混凝土，材料容重γh=22 KN/m3，变形模量 E h=25GPa)

3 隧道洞身设计内容

(1) 按相应公路等级的行车速度确定公路隧道建筑限界

(2) 按公路隧道要求对隧道衬砌进行结构设计（拟定结构尺寸）；

(3) 按规范确定该隧道的竖向均布压力和侧向分布压力；

(4) 计算衬砌结构的内力（画出弯矩图和轴力图）；

(5) 对衬砌结构进行配筋验算。

(6)按所给定的地质资料选定适当的施工方法，并绘制施工方案示意图。

4 要求上交的课程设计成果

计算书部分：

确定公路建筑界限；

根据公路等级及围岩类别用工程类比法确定支护方法及衬砌材料，

拟定隧道结构的截面尺寸(包括轮廓线半径及厚度等)

隧道围岩压力计算（包括竖向压力及水平压力）

隧道结构内力计算，并画出弯矩图和轴力图

图纸部分：

一、插图

隧道内轮廓限界图；

结构抗力图；

内力图（弯矩图和轴力图）。

二、图纸（A3）

1）衬砌结构图；(比例 1:100)

2）隧道开挖方案图；(比例1:100)

3）爆破设计图（选做）

(注：比例可以根据实际情况调整为1:50或1：200)

5 设计要求

了解《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）和《公路隧道施工技术规范》以及其他相关规范的基本内容，明确隧道衬砌内轮廓线的确定方法，掌握隧道深浅埋的确定界限，并且根据不同的围岩特性进行提供不同的支护方案。

具体要求：

1）根据隧道设计规范对不同公路的要求进行隧道的横断面设计（比例1：50）；

2）根据隧道不同埋深及地质条件 ,计算隧道永久荷载，由工程类比法确定支护方式和衬砌尺寸。要求进行衬砌验算；

3）画出各类围岩的衬砌结构图（1:50）；

4）双洞道的施工设计，确定隧道开挖断面尺寸,做施工方案比选。根据所选定的施工方案，画开挖方案图（必做）及爆破设计图（选做）。

（注：所有图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标）

6 参考资料

1）中华人民共和国行业标准《公路隧道设计规范》JTG D70-2004,人民交通出版社，2004年9月；

2）中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004,人民交通出版社，2004年；

3）《隧道结构力学计算》，夏永旭编著，人民交通出版社，2004年；

4）本课程教材《隧道工程》，王毅才主编，人民交通出版社，2000年；

5）有关隧道设计图纸及算例；

6）公路隧道、世界隧道、岩石力学与工程学报等期刊；

7）《隧道工程设计要点集》，关宝树，人民交通出版社。

《隧道工程课程设计》指导书

1）根据题目要求，按照隧道设计章节的做法拟定隧道结构的截面尺寸，包括轮廓线半径和厚度等；

2）按照比例（例如1：100）绘制横断面图；

3）按照04年发布的《公路隧道设计规范》JTG D70-2004确定隧道围岩竖向压力和水平压力；

4）隧道结构内力计算（可按参考资料（3）中的计算步骤进行），要求写出计算过程，并画出弯矩图和轴力图；

隧道结构配筋验算和强度验算；

古希腊哲学大师亚里士多德说：人有两种，一种即“吃饭是为了活着”,一种是“活着是为了吃饭”.一个人之所以伟大，首先是因为他有超于常人的心。“志当存高远”,“风物长宜放眼量”,这些古语皆鼓舞人们要树立雄无数个自己，万千种模样，万千愫情怀。有的和你心手相牵，有的和你对抗，有的给你雪中送炭，有的给你烦忧……

与其说人的一生是同命运抗争，与性格妥协，不如说是与自己抗争，与自己妥协。

人最终要寻找的，就是最爱的那个自己。只是这个自己，有人终其一生也未找到；有人只揭开了冰山的一角，有人有幸会晤一次，却已用尽一生。人生最难抵达的其实就是自己。

我不敢恭维我所有的自己都是美好的，因为总有个对抗的声音：“你还没有这样的底气。”

很惭愧，坦白说，自己就是这个样子：卑微过，像一棵草，像一只蚁，甚至像一粒土块，但拒绝猥琐！懦弱过，像掉落下来的果实，被人掸掉的灰尘，但拒绝屈膝，宁可以卵击石，以渺小决战强大。

自私过，比如遇到喜欢的人或物，也想不择手段，据为己有。

贪婪过，比如面对名利、金钱、豪宅名车，风花雪月，也会心旌摇摇，浮想联翩。

倔强过，比如面对误解、轻蔑，有泪也待到无人处再流，有委屈也不诉说，不申辩，直到做好，给自己证明，给自己看！

温柔过，当爱如春风袭来，当情如花朵芳醇，黄昏月下，你侬我侬。

强大过，内刚外柔，和风雨搏击，和坎坷宣战，不失初心，不忘梦想，虽败犹荣。

这样的自己一个个站到镜中来，千面万孔。有的隐着，有的浮着，有的张扬，有的压抑，有的狂狷，有的沉寂，有的暴躁，有的温良……

庸俗的自己，逐流的自己，又兼点若仙的自己，美的自己，丑的自己，千篇一律的自己，独一无二的自己。

我们总想寻一座庙宇，来安放尘世的疲惫，寻一种宗教，来稀释灵魂里的荒凉。到头来，却发现，苦苦向往的湖光山色，原来一直在自己的心里，我就是自己的庙宇，我就是自己的信仰。

渺小如己，伟大如己！

王是自己，囚是自己。庙堂是自己，陋室是自己。上帝是自己，庶民是自己。

别人身上或多或少都投射着一个自己，易被影响又不为所动的自己。万物的折痕里都会逢到一个缩小版的自己，恍如隔世相逢，因此，会痴爱某一物，也会痛恨某一物的自己。万事的细节里都会找到自己的影子，或喜或忧的自己。

自己，无处不在。它和大海一样广阔，和天空一样无垠。有时似尘埃泛滥拥挤，有时又似山谷空洞留白。但它却从不曾逃出拳拳之心，忠诚于心的自己。