地下工程课程设计分解.docx

设计题目 某单线铁路隧道，地形图如图所示，隧道轴线位置已在图中标出，具体设计要求如下： （1）Ⅲ级围岩，进口采用端墙式洞门，出口采用翼墙式洞门（注：进口或出口选其一）。 （2）隧道净空加宽值为学号最后三位数（单位：mm），绘制洞门图（A3图）。 （3）确定洞门位置及开挖线的位置（A3图）。 （4）撰写设计说明书。 一.设计说明 1、任务来源 根据铁道部建设函[2000]103号文下达的标准设计任务进行编制。 2、设计依据 本设计图依据的主要标准和规范有： （1）《铁路工程结构可靠度设计统一标准》（GB50216-94） （2）《铁路隧道设计规范》（TB10003-99） （3）《铁路隧道施工规范》（TBJ204-96） （4）《标准轨距铁路建筑限界》（GB1462-83） （5）《洞门标准图统一设计原则》 （6）《铁路隧道防水技术规范》 3、设计范围及内容 （1）按一般地区洞口及线路中线与地形等高线近与正交的条件而设计。 （2）本设计隧道门按仰坡分类，配合衬砌类型设计，根据设计要求选为端墙式、仰坡为1：0.5隧道门。设计中考虑尽量减少边、仰坡开挖高度，早今晚出，并根据当地地形、地质条件选用。 4、设计原则 （1）本设计应用可靠度理论和概率极限状态法进行隧道门结构设计和检算。隧道门端墙和翼墙均按挡土墙设计。除应检算墙身截面强度、基底应力及稳定性外，还应控制截面和基底的偏心距。计算公式和设计参数和详见《铁路隧道设计规范》（TB10003-99）（以下简称《隧范》） （2）洞门墙身应检算墙身的抗压承载力和抗裂能力。有关分项系数和设计参数可详见《铁路隧道设计规范》表10.4.3。 （3）按《隧范》中有关洞门设计的要求，基础设计控制压力应小于地基实际承载力，如果围岩较差，地基承载力较低时，应按照地基实际承载力设计。 5、结构要求 （1）为防止冲刷，确保边、仰坡稳定，保证运营安全，凡易受雨水冲刷之处均加以铺砌或防护。且必须做好洞口及边、仰坡周围的排水，截水设施。 （2）隧道门端墙的基础埋置深度根据当地工程地质、水文地质与气候条件予以变动。隧道门范围内衬砌的基础底面应加深至与端墙基底面同一高程。 （3）隧道门端墙和翼墙的基础必须设置在稳固底层上，基底的虚楂杂物及风化层和积水应请除干净。 （4）洞口土质路基面应以厚度25cm的浆砌片石铺砌，铺砌范围自洞口至翼墙端以外1.0m处。 （5）为保证隧道门稳固和施工方便，衬砌边墙外侧的隧道门端墙基础宽度不得小于50cm。 6建筑材料 （1）端墙采用C20混凝土。 （2）翼墙采用M7.5水泥砂浆砌片石。 （3）顶帽用C20混凝土。 （4）端墙顶水沟采用M5水泥砂浆砌片石，并用M10水泥砂浆勾平缝。翼墙顶水沟采用C20混凝土整体灌注。 （5）隧道门范围内的衬砌材料与洞门环节衬砌相同。 （6）洞口土质路基面采用C10水泥砂浆砌片石铺砌。边、仰坡、洞外侧沟和洞顶截水沟等其他各部铺砌均采用M5水泥砂浆砌片石。 （7）侧沟沟身用C20混凝土，侧沟盖板用C20混凝土。 本图册基本符号说明 符号 意义 说明 b 衬砌净宽 H 隧道门端墙总高度 h 衬砌净高 从内轨顶面算起 h1 衬砌内轨顶至顶帽顶面的高度 h2 内轨面至路基面的高度 h2=80-60cm与轨道类型有关 h3 隧道门基础埋置深度 B 衬砌宽度 两侧边墙外缘间的（最大）水平距离 bm 隧道门端墙总宽度之半 b1 隧道门端墙两侧的宽度 b2 b3 隧道门端墙基底的宽度 W 衬砌断面加宽 D 隧道中线偏移线路中线距离 hy 隧道门翼墙的高度 ly 隧道门翼墙长度 沿线路方向 1:m 仰（边）坡坡度 二、基本计算 （一） 加宽值计算 1单线隧道加宽值的计算 车辆中间部分曲线内侧的偏移d内1为 d内1=l2/8r 式中 l 车辆转向架中心距 取l=18m R为曲线半径（M） d内1=4050/r 车辆两端向曲线外侧的偏移距d外 d外=L2-l28r 式中 L 标准车辆长度，我国为26m 故 d外 =4400r （cm） 外轨超高使车体曲线内侧倾移d内2为 d内2=H150E （cm） 式中 H 隧道界限控制点自轨面起的高度 E 曲线外轨超高值，其最大值不超过15cm，且 E=0.76v2R 其中V 铁路远期行车速度，km/h 在我国铁路设计标准中，d内2系将相应的隧道建筑界限绕内侧轨顶中心转动tan-1E150角求的，可近似取d内2=2.7E （cm） 内侧加宽w1=d内1+d内2=4050R+2.7E 外侧加宽w2=d外 =4400R （cm） 总加宽w=w1+w2=d内1+d内2+d外=8405R+2.7E （cm） 2根据要求 w=75.6cm V=200km/h