中南大学隧道工程课程设计(1).docx

铁路山岭隧道课程设计指示书

(注：可供公路隧道设计者参考，基本方法一样。)

一、原始资料

(一)地质及水文地质条件

沙口坳隧道穿越地段岩层为石灰岩，地下水不发育。其地貌为一丘陵区，海拔约为150米。(详细地质资料示于隧道地质纵断面图中)。

(二)线路条件

本隧道系I级干线改造工程，单线电力(或非电力)牵引，远期最高行车速度为160公里/小时，外轨最大超高值为15厘米，线路上部构造为次重型，碎石道床，内轨顶面标高与路基面标高之间的高差为△=70厘米，线路坡度及平、纵面见附图，洞门外路堑底宽度约为11米，洞口附近内轨顶面标高：

进口：52.00米出口：50.00米

(三)施工条件

具有一般常用的施工机具及设备，交通方便，原材料供应正常，工期不受控制。附：(1)1:500的洞口附近地形平面图二张；

(2)隧道地质纵断面图(附有纵断面总布置图)一张。

二、设计任务及要求

(一)确定隧道进、出口洞门位置，定出隧道长度；

(二)在1:500的地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线；

(三)确定洞身支护结构类型及相应长度，并绘制IV类围岩地段复合式衬砌横断面图一张(比例1:50);

(四)布置避车洞位置；

(五)按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法，并绘制施工方案横断面

分块图及纵断面工序展开图；

(六)将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中，并写出设计说明书一份。

三、应完成的设计文件

所有的图纸均应按工程制图要求绘制，应有图框和图标。最后交出设计文件及图纸如下：

(一)标明了洞门位置及边、仰坡开挖线的1:500洞口附近地形平面图两张，图名为“沙口坳隧道进口洞门位置布置图”和“沙口坳隧道出口洞门位置布置图”;

(二)参照标准图绘制的1:50衬砌横断面图一张，图名为“IV类围岩衬砌结构图”;

(三)隧道纵断面总布置图一张，图名为“沙口坳隧道纵断面布置图”;

(四)设计说明书一份，主要内容有：1.原始资料

①地质及水文地质条件；

②线路条件；

③施工条件等。

2.设计任务及要求3.设计步骤

①确定洞口位置及绘制边仰坡开挖线的过程

应列出有关参数如b、c、d等值的计算，详细表述清楚各开挖面的开挖过程；

②洞门及洞身支护结构的选择，标明各分段里程、不同加宽的里程；

③大小避车洞的布置；

④施工方案比选：

包括施工方法的横断面分块图及纵断面工序展开图。

四、设计步骤

(一)隧道洞门位置的确定

洞门位置的确定与洞门结构形式、边仰坡开挖方式、洞口附近地形、地质及水文地质条件有关。通常采用先在1:500的洞口地形平面图上用作图法初步确定洞门位置，然后在实地加以核对和修正。

为了保证施工及运营的安全，《隧规》提出了“在一般情况下，隧道宜早进洞，

晚出洞”的原则。即尽量避免开挖深路堑，以确保洞口边、仰坡稳定。为此《隧道设计手册》在《铁路工程技术规范》的基础上，列出了各种不同地质条件下洞口边、仰坡的允许开挖高度及坡率(见表1)供设计时使用。

表1隧道洞口边仰坡的允许开挖高度及坡率

围岩分类

边仰坡坡率

边仰坡开挖最大高度(m)

说明

VI

≤0.3

20

1.边仰坡的最大开挖高度，指洞口的垂直等高线的控制断面

2。.软岩坡面宜加设防护

3.本表未考虑地下水对坡面稳定的影响因素

4.本表不包括其它特种土类.

V

硬岩

1:0.3～1:0.5

18～20

软岩

1:0.5～1:0.75

16～18

IV

硬岩

1:0.5～1:0.75

16

软岩

1:0.75～1:1

14～16

Ⅲ

硬岩

1:0.75～1:1

12～14

软岩

1:1～1:1.25

12

土质

1:1～1:1.25

10～12

IⅡ

1:1.25～1:1.5

10

I

1:1.5

10

注：①最大设计开挖高度系从路基面算起；

②本表仍按“围岩分类”,当采用“围岩分级”时，应注意将表中类别数字颠倒过来。

最常见的洞门结构形式有端墙式和翼墙式两大类。在开挖方式上，由于边坡与仰坡的连接方式不同，翼墙式有甲、乙两种边、仰坡开挖方式，而端墙式只有乙式开挖一种(参见图1、图2,详见专隧0011标准图)。

作图之前，先根据围岩类别在表1中选择适当的边仰坡坡率和最大设计开挖高度，并在有关标准图中根据围岩类别、牵引类型选择适当的洞门结构型式及开挖方式，以洞口附近的路基标高加上最大设计开挖高度在地形平面图上找出控制等高线(即边仰坡刷坡不宜逾越的高度),然后根据洞门结构的几何尺寸按几何关系作图，定出洞门位置。

为了说明具体作法，下面将甲、乙两种方式确定洞门位置的方法分别加以叙述。

控制等高线

控制等高线

BmBm

d)

进(出)口xxX

路朝底宽oc)

图

Ⅱ

Ⅱ

I、甲