1/1畢業(yè)設(shè)計_高速公路隧道畢業(yè)設(shè)計(終稿)設(shè)計

Abstract

Heshantunnelastheexpresswayone.Whichisthekeyprojectofexpresswaycoilingthecity.Thedesignofcavepassageadoptswhittlesthebamboostyleholedoor,styleinordertolookprettygood.Astoliningcutting,compositestyleismychoicelightlyexcavateismywayforthebeginningofcavepassageaswellasentireliningcutting.Entilationinthetunnelisadoptedintheeffluxstylemachinedirectionway.Inaddition,10seriessof20air-blowerswhichdimeterare1120mm.Natriumlightingisforlighting.Whenbuildingit,itwillbeexplodedall-aroundwayandsomoothsurfacewillbeleftafterexploding.Inthecourseofpractisingthescitntificmanagementwillbeanecessarystep.

Keywords:Compositestyleliningcutting、Ventilation、Lighting、Explodinginall-aroundway.

目錄

3.3襯砌內(nèi)力計算(10)

3.4襯砌設(shè)計(19)

4隧道運(yùn)營設(shè)施及其設(shè)計(30)

4.1通風(fēng)設(shè)計(30)

4.2照明設(shè)計(42)

4.3緊急停車帶(46)

4.4人行、車行連通通道(47)

4.5消防(48)

5隧道施工組織(51)

5.1場地布置(51)

5.2施工方案比較(51)

5.3施工方案選擇(52)

5.4隧道施工前的準(zhǔn)備工作(52)

6隧道施工測量與監(jiān)控測量(54)

6.1隧道施工測量(54)

6.2施工監(jiān)控量測(56)

7隧道開挖施工(62)

7.1洞門(62)

7.2明洞施工方案(62)

7.3爆破設(shè)計(63)

7.4道路施工的除渣運(yùn)輸(71)

8隧道襯砌施工(72)

8.1隧道襯砌一般規(guī)定(72)

8.2襯砌類型(72)

8.3超前支護(hù)(73)

8.4初期支護(hù)(74)

8.5仰拱及二次襯砌(80)

9隧道施工防排水(83)

9.1洞內(nèi)施工排水(83)

9.2結(jié)構(gòu)防排水(83)

9.3防排水施工(84)

9.4變截面地段防水處理(86)

9.5富水地段防水處理(87)

10隧道施工期間的通風(fēng)(88)

11洞內(nèi)路面及其它附屬(91)

11.1路面基層施工(91)

11.2附屬工程(91)

12設(shè)備、人員、材料、工期計劃(93)

13安全、保障措施(97)

13.1安全保證措施(97)

13.2質(zhì)量保證措施(98)

14環(huán)境保護(hù)措施(100)

15致謝(102)

第一章概況

1.1工程概況

1.2設(shè)計依據(jù)

本設(shè)計依據(jù)JTGD70－2004《公路隧道設(shè)計規(guī)范》，JTJ001－88《公路工程技術(shù)規(guī)范》，GBJ86－85《錨噴混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》，《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》等進(jìn)行設(shè)計計算。

1.3設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

全線按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01－2003）中規(guī)定段雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，按設(shè)計車速100km/h。

1.4地形地貌、地質(zhì)、地震情況

地質(zhì)、地貌、地震情況見隧道設(shè)計資料。

1.5交通情況

本段所在區(qū)域公路交通網(wǎng)很發(fā)達(dá)，現(xiàn)有交通均可用于筑路材料等運(yùn)輸，但部分道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，作為施工運(yùn)輸?shù)缆飞许毰c有關(guān)部門協(xié)商。

1.6水

沿線山溪、小型水庫、池塘等分布較多，可就近取水。大潮及旱季砼工程施工用水需檢驗合格方可使用。附近基本有自來水設(shè)備，可供應(yīng)生活用水。

1.7電

沿線村莊密集，電力線、網(wǎng)分布齊全，施工時與有關(guān)部門協(xié)商后可就近利用。同時配備大型發(fā)電設(shè)備，以滿足電力短缺時施工需要。

1.8通訊

沿線村莊可引接通信線路。

1.9技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

起訖樁號：左洞：ZK116+15+ZK116+505

右洞：ZK116+45+ZK116+535；

隧道全長：490m;

凈高：5.0m；

凈寬：14.25m；

洞門形式：削竹式洞門；

縱坡類型：單向坡坡率：2.2%；無超高；

設(shè)計車速：100km/h；

設(shè)計交通量：5000輛/h。

2總體設(shè)計

2.1隧道選址：

鶴山隧道位置的選擇滿足《公路隧道設(shè)計規(guī)范》的要求。本隧道按分類屬于短隧道，通常在確定線路時，要在多個路線方案中，根據(jù)地形圖和各種資料進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的比較之后，最后確定一條路線，線形對隧道很重要，一般隧道的平面線形以采用直線或大半徑曲線為好。隧道位置選擇在穩(wěn)定的地層中，盡量避免穿越工程地質(zhì)和水文地質(zhì)極為復(fù)雜以及嚴(yán)重不良地段，當(dāng)必須通過時，要有切實

可靠的工程措施。在本隧道中，考慮到洞口出地形有些復(fù)雜，但隧道為短隧道，當(dāng)設(shè)置平曲線時，隧道會車視距與停車視距很難滿足要求，綜合考慮，隧道采用直線形。

2.2隧道縱斷面設(shè)計：

隧道內(nèi)的縱坡形式，根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》，可設(shè)置單面坡和人字坡兩種。隧道內(nèi)縱面線應(yīng)考慮行車安全性，營運(yùn)通風(fēng)規(guī)模、施工作業(yè)效率和排水要求。隧道縱坡不應(yīng)小于0。3%，一般情況下不應(yīng)大于3%，當(dāng)受地形等條件限制時，高速公路、一級公路的中、短隧道可適當(dāng)加大，但不宜大于4%。當(dāng)采用較大縱坡時，必須對行車安全性、通風(fēng)設(shè)備和營運(yùn)費(fèi)用、施工效率的影響等做充分的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合論證。

綜合以上所述，本隧道屬于短隧道，所以選擇單向坡對運(yùn)行通風(fēng)、排水有利。但在施工中，由于水量較不均勻，在施工中充分考慮設(shè)計要求，以求達(dá)到更好的施工效率，設(shè)計隧道縱坡為2.2%。

2.3隧道橫斷面設(shè)計

2.3.1建筑限界

（1）隧道橫斷面設(shè)計主要是對隧道凈空的設(shè)計。隧道凈空是指隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間。隧道凈空是根據(jù)“建筑限界”確定的。“限界”是一種規(guī)定的輪廓線，這種輪廓線以內(nèi)的空間是保證車輛安全運(yùn)行所必需的。是建筑物不得侵入的一種限界。

（2）公路隧道建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度及車道、人行道的凈高。鶴山隧道建筑限界如圖[2-1]所示。

圖2-1公路隧道建筑限界（單位：mm）

圖[2-1]公路隧道建筑限界

圖中：H——建筑限界高度，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，高速公路、一般公路中取5.0m;

W——行車道寬度，取3×3.75m；

L——左側(cè)向?qū)挾龋?.50m;

L

L——右側(cè)向?qū)挾龋?.0m;

R

J——檢修道寬度，0.75m;

h——檢修道高度，0.25m;

E——建筑限界左頂角寬度，0.50m;

L

E——建筑限界右頂角寬度，1.0m;

R

i——隧道路面橫坡，為單面坡，且為2%.

（3）公路隧道橫斷面設(shè)計，除滿足隧道建筑限界的要求外，還應(yīng)考慮洞內(nèi)路面排水檢修、通風(fēng)照明、消防、內(nèi)裝監(jiān)控等設(shè)施的所需空間，還要考慮仰坡曲率的影響，并根據(jù)施工方法確定出安全經(jīng)濟(jì)合理的斷面形式和尺寸。鶴山隧道斷面布置可見大圖：圖I

隧道為短隧道，故不設(shè)緊急停車帶。

2.4洞口、洞門

2.4.1洞口

根據(jù)地形條件，結(jié)合防排水要求，以“早進(jìn)洞，晚出洞”為原則確定洞口位置，由于三車道隧道跨度大，凈空高，一般情況下成洞面處邊坡及仰坡高度接近20m，為了保證邊仰坡的穩(wěn)定，盡量恢復(fù)洞口自然景觀，洞口段均設(shè)一段明洞。

2.4.2洞門

（1）機(jī)場段洞口地形較緩，地質(zhì)條件差，經(jīng)綜合分析采用削竹式洞門，邊仰坡1：1.5，用正六邊形制混凝土空心塊鋪設(shè)，空心植草，明洞段邊、仰坡采用土錨噴混凝土防護(hù)。洞門形式見圖[2-3]

圖[2-3]削竹式洞門

（2）鶴山隧道采用明洞出洞，洞門上部無回填土石，荷載較小，且對洞門下部地基進(jìn)行了土石置換，灰土回填夯實處理加固，地基承載力較好，故明洞洞門按照構(gòu)造要求設(shè)計，不需進(jìn)行洞門計算及驗算。

2.5建筑材料

根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》，所選取的建筑材料如下：

（1）明洞襯砌，鋼筋混凝土二次襯砌及洞內(nèi)溝管采用C25混凝土，素混凝土二次襯砌采用C20混凝土，初期支護(hù)采用C20噴射混凝土，仰拱回填采用C10

混凝土。

（1）直徑d5m時，取i=0.1.則[])525.14(1.01245.014-?+??=-ph=6.93

在礦山法施工條件下，IV類圍巖取2.5pqHh=，即2.5pqHh==17.325m

根據(jù)鶴山隧道工程地質(zhì)橫斷面圖，按式[3-5]、式[3-6]判斷Ⅳ類圍巖區(qū)的隧道最大埋深高度hMAX和最小埋深高度hMIN，

hMAX=h地面高程-h設(shè)計高程-h隧道凈空高式[3-5]

hMIN=h地面高程-h設(shè)計高程-h隧道凈空高式[3-6]

然后，選取兩者的平均值h來加以判斷，即2MINMAXhhh+==2

)45.8638.2420.59()45.860.2467.28(--+--=10.866m則有：qphhH〈〈，該隧道在Ⅳ類圍巖分布區(qū)段內(nèi)為淺埋。

B、圍巖壓力計算

依照《公路隧道設(shè)計規(guī)范》推薦的淺埋隧道荷載計算方法，隧道圍巖壓力采用式[3-7]進(jìn)行計算，

(1tan)tt

QHqHBBγλθ==-淺淺式[3-7]式中：γ——隧道上覆圍巖重度，23γ=3kNm；

H——隧道埋深，坑頂至地面的距離，m；

tB——坑道寬度，m；

θ——滑動面的摩擦角，度，Ⅳ類圍巖中(0.7~0.9)Cθ?=；

Q淺——作用在隧道頂部的總垂直壓力；

q淺——作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的均布荷載，MPa；

λ——側(cè)壓力系數(shù),由式[3-8]計算；

[]

tantantan1tan(tantan)tantanCCCβ?λββ?θ?θ-=+-+式[3-8]

其中tanβ按式[3-9]計算，

tantanCβ?=式[3-9]其中：β——破裂面與水平面的夾角，度；

C?——圍巖計算摩擦角，度，查表得60C?=；

作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的水平側(cè)壓力分別按式[3-10]、式[3-11]計算，

1eHγλ=式[3-10]2ehγλ=式[3-11]側(cè)壓力視為均布壓力時按式[3-12]計算，1211()()22

eeeHhγλ=+=+式[3-12]其中23γ=3kNm,H=2.436m,tB=15.85m,60C?=,0.848Cθ?==。

（2）II類圍巖、III類圍巖

鶴山隧道II、III類圍巖根據(jù)規(guī)范規(guī)定，按構(gòu)造要求設(shè)計。

2內(nèi)力計算

（1）IV類圍巖

A、建立近似結(jié)構(gòu)模型