公路隧道课程设计-慈母山公路隧道设计精选.doc

目 录 第一章 设计任务及原始资料 3 第二章 隧道平面设计、纵断面设计 3 2．1平面设计的一般要求 3 2．2隧道纵断面设计 3 2.2.1隧道纵坡形式 3 2.2.2 慈母山公路隧道纵坡 4 第三章 隧道结构横断面 4 3．1 隧道断面形状设计时需考虑的因素 4 3．2 主要设计步骤 5 3．3 隧道建筑限界 5 3．4 隧道洞身结构内力分析及检算 2 3．4．1荷载的一般规定 2 3．4．2永久荷载 2 3．4．3可变荷载 2 3．4．4偶然荷载 3 3．4．5 隧道深浅埋划分的计算 3 3．4．6各级围岩垂直压力及水平压力的计算 3 3．4．7结构内力分析与检算输出结果 5 第四章 洞口及洞门设计 24 4．1一般规定 24 4．2隧道洞口两端路线的平纵横技术指标应符合以下规定 24 4．3洞口工程 24 4．4 洞门工程 25 4．4．1 一般要求 25 4．4．2 洞门形式及方案比选 25 4．4．3 构造要求 26 4．5 洞口与明洞防水与排水 27 4．5．1 一般规定 27 4．5．2 慈母山公路隧道洞口及明洞防排水措施 27 4．6洞门尺寸拟定 28 4．6．1根据《设计规范》构造要求，初步拟定设计参数如下： 28 4．6．2计算要求 28 4．7洞门计算 28 4．7．1计算要求 28 4．7．2洞门厚度设计 28 4．7．3极限状态发计算洞门的承载力 31 第五章 施工组织设计 33 5．1 概述 33 5．2 施工方案比选 34 5．2．1 施工方案选择所需要考虑的因素 34 5．2．2 新奥法施工方法比选 34 5．2．3 明洞施工方法比选 35 5．3施工布置 36 5．3．1 生产房屋和生产设施的布置 36 5．3．2 生活房屋布置 37 5．5 总体施工方案 37 5．6 辅助施工措施设计 37 5．6．1 一般规定 37 5．6．2 慈母山公路隧道采用的辅助施工措施 38 慈母山公路隧道设计 第一章 设计任务及原始资料 第二章 隧道平面设计、纵断面设计 2．1平面设计的一般要求 首先满足整个线路的各种技术指标,很明显，线路是越直越好。线路顺直，则距离短，行车速度快；相比之下，曲线隧道的建筑界限需要加宽开尺寸相对加大，不但加大了开挖土石方数量。也增加了衬砌的圬工量。曲线上，隧道断面是变化的，不同断面上的支护和衬砌尺寸不一致，因而施工时技术上较直线复杂。因为洞身弯曲，洞壁对汽车的阻力大，使通风条件变差。曲线使得洞内施工测量操作变的复杂，精确度降低。曲线隧道的维修养护工作条件不如直线隧道，而反向曲线隧道的条件比曲线隧道的更差。 隧道线路的选择必须结合地形、地质条件对诸多因素综合研究，全面分析，以选定既节省工程量又利于隧道运营的方案。隧道对应的公路等级为一级，原则上应服从线路的基本走向，路、隧、桥综合考虑。 2．2隧道纵断面设计 隧道内纵断面线形应考虑行车安全性，运营通风规模，施工作业效率和排水要求，《公路隧道设计规范》（JTG D70 —2004）得隧道纵坡不小于一般情况不应大于3%；受地形等条件限制时，高速公路、一级公路的中短隧道可适当加大，但不宜大于4%；短于100m的隧道纵坡可该公路隧道外路线的指标相同。当采用较大纵坡时，必须对行车安全、通风设备和运营费用、施工效率的影响等作充分的技术经济综合论证。 2.2.1隧道纵坡形式 隧道纵断面是隧道中心线展直后在垂直面上的投影。隧道内线路坡度可设置为单面坡或人字坡两种。（如图2.1） 图2-1 隧道纵坡形式 单坡多于线路紧坡地段或是展线的地区，因为单坡可以争取高程，当隧道处于单坡上时，两洞口的高差较大，由此产生的气压差和热位差就能促进进洞的自然通风，在施工过程中，低位洞口有利挖掘废渣的运出，运输动力消费低，产生的废气少，水也自然的顺坡道排出；而高位洞口不利，因其是向下坡方向掘进，出渣、排水不便车辆排除废气多。 隧道内的纵坡变换不益过大、过频，以保证行车安全视距和舒适性。纵坡变更的凸形竖曲线和凹形竖曲线的最小半径和最小长度应符合《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004），见表2.1设计时速为120km/h隧道内竖曲线最小半径和最小长度。 表2.1竖曲线最小半径和最小长度（m） 凸形竖曲线半径 凹形竖曲线半径 竖曲线长度 一般值 极限值 一般值 极限值 17000 11000 6000 4000 100 2.2.2 慈母山公路隧道纵坡 根据隧道所在公路的总体高程要求及地质条件等综合情况，慈母山公路隧道采用单坡隧道，采用纵坡为1.3%。隧道的设计高程见隧道的纵断面图2-2。 图2-2隧道的纵断面图 第三章 隧道结构横断面 3．1 隧道断面形状设计时需考虑的因素 (1) 隧道的内轮廓必须符合隧道建筑限界，结构的任何部位都不