赵家隧道设计说明书_毕业设计(编辑修改稿)

赵家隧道设计说明书_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

计可靠合理、使用安全等方面。 重视隧道设计前的水文地质调查、勘测的预设计（初步设计）工作，必须进行施工中的地质超前预提及变位量测工作，处理好隧道支护结构形式和支护时间、通风方式的选择与方案的设计，及时进行信息化反馈施工设计。 这种动态设计、动态施工、动态管理是符合地下工程不确定性客观规律的，是克服施工中不确定性因素的重 要手段，是确保安全、可靠、适用、优质建成工程的关键。 隧道修建完成后，运营监控、防灾救灾的优化设计也是未来主要研讨课题。 二 O一三届土木工程（岩土 与 地下 结构 工程方向）毕业设计 3 新奥法是本世纪四十年代开始发展起来的，它是以喷射混凝土和锚杆为主要支护手段的一种方法。 这种方法把隧道的衬砌支护与围岩看作是相互作用的整体，既发挥围岩的自承能力，又使支护起到加固围岩的作用。 在确保隧道稳定的基础上，使设计更加经济、合理。 目前这种方法还处于经验设计阶段，需在实施过程中根据现场量测数据加以修正。 新奥法与传统的矿山法相比，更能结合实际地质条件。 随着理论上的日益完善，将会在地下工程中 得到更加广泛的应用。 立题的目的： 通过本课题的毕业设计，使我们了解隧道工程有关设计和施工规范，并能较为系统地掌握隧道工程的基本理论和设计方法。 熟悉隧道设计的全过程，掌握隧道设计的基本原则，基本方法，基本程序和基本技术，获得隧道设计的基本训练。 培养综合运用理论知识和专业知识的基本技能，提高分析与解决实际问题的能力，为毕业后尽快适应社会工作奠定基础。 立题的意义：毕业设计是大学四年以来最重要的一项学习内容，是对四年所学知识的总结和运用。 通过大学四年的学习，在课程设计的基础上，运用学过的基础理论和专业知识，结合工 程实际，参考国家有关规范、标准、工程设计图集及其他参考资料，独立地完成所要求的设计任务。 同时系统地掌握设计计算步骤、方法，培养我们分析、解决问题的能力，为以后的走上工作岗位，从事有关设计、施工等具体实践工作奠定基础。 本隧道设计 本设计之 赵家 隧道位于 国家高速公路成渝环线重庆江津至四川合江段 ， 赵家 隧道起止桩号为 K9+225～ K9+485，全长 260m。 通过对隧道区内工程地质、水文地质及当地自然地貌与气象的考虑并结合安全、经济等方面的因素所设计的 赵家 隧道，将体现出公路隧道便捷、节能、经济、环保等优点。 陈攀 ： 赵家 隧道设计 4 第 2 章 设计原则及技术标准 设计原则 隧道设计应能满足规划、运营、施工、防排水等要求；其结构应具有足够的强度和耐久性，以满足使用的需要 ， 隧道结构安全等级为一级。 隧道横断面内净空尺寸根据建筑限界、地质条件及结构受力条件进行设计，并考虑了洞内装饰、运营设施的安装以及因沉降及变形等所需的空间。 隧道洞口应贯彻“早进洞，晚出洞”原则，避免大刷大挖，以保持原有山体的稳定及周边环境。 避免设于地质不良、排水困难地段。 当地形等高线与路线斜交或其它因素引起的边仰坡过高时，考虑设置明洞或其它 支挡建筑物。 洞门型式应结合地形及地质条件，并考虑与周边环境相协调，力求经济、美观、民俗性。 特别应适应驾驶人员视觉条件过渡的需求。 隧道衬砌的结构设计，根据隧道地形及工程地质条件、两端路线的布设条件、施工方法及工期要求等进行。 暗挖隧道采用喷锚构筑法进行设计和施工，采用复合衬砌形式。 围岩 较 差的衬砌向围岩 较 好的延伸， II类围岩延伸 10m， III、 IV 类围岩延伸5m；偏压衬砌向非偏压衬砌延伸 5m 以上。 隧道支护衬砌参数根据数值分析计算，并结合工程类比确定。 隧道按信息化设计和施工。 施工时根据监测反馈信息，必要时 对设计参数和施工方法进行调整，以保证隧道结构安全、经济。 对于地质条件较差、浅埋及偏压地段，衬砌结构应予加强，并采取适当的辅助施工措施保证施工安全。 隧道内采用 水泥沥青 混凝土路面。 隧道洞口边仰坡应严格控制开挖高度，同时作好必要的坡面防护和地表排水。 坡面防护尽量以绿化和恢复原有的自然生态环境为主要手段。 隧道弃碴应尽量作为路基填方使用；余碴应集中堆放，并作好防护措施。 严禁弃于河流、水库及沟内，施工中产生的有害废水，必须经过处理后方可排放。 设计依据 （ 1）《城市道路设计规范》（ CJJ3790） （ 2）《公路工程技术标准》（ JTG B012020） （ 3）《公路隧道设计规范》（ JTG D702020） （ 4）《公路隧道通风照明设计规范》（ ） 二 O一三届土木工程（岩土 与 地下 结构 工程方向）毕业设计 5 （ 5）《公路隧道施工技术规范》（ JTG F602020） （ 6）《地下工程防水技术规范》（ GB501082020） （ 7）《公路路线设计规范》（ JTJ01194） （ 8）《公路工程抗震设计规范》（ JTJ00489） （ 9）《公路水泥混凝土路面设计规 范》（ JTG D402020） （ 10）《铁路隧道设计手册》中国铁路出版社 1995 年版 （ 11）《中华人民共和国工程建设标准强制性条文（公路工程部分）》 （ 12）交通部《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（ 1996 年 1 月 1 日） 主要技术标准 隧道按高速公路 双向四车道连拱 隧道设计。 采用的主要技术标准如下： （ 1） 行车速度：隧道设计车速为 80Km/h。 （ 2） 隧道建筑限界： 隧道单洞建筑 限界净宽： ；行车道宽度： ；限界净高： 5m （ 3） 设计交 通量： 近期 16700 辆 /日、中期 28500 辆 /日、远期 38700 辆 /日。 （ 4） 行驶方向：单向行驶 （ 5） 设计荷载： 高速 公路 （ 6） 隧道 内路面横 坡度： 2% （ 7） 隧道内路面纵坡： % （ 8） 隧道内卫生标准： CO 允许浓度：正常行使时为 150ppm 交通阻塞时为 250ppm（ 15 分钟内） 烟雾允许浓度：正常时， K≤ 交通阻塞时， K≤（ 20 分钟内） 陈攀 ： 赵家 隧道设计 6 第 3 章 工程概况 地理位置、地形地貌 赵家 隧道位于 国家高速公路成渝环线重庆江津至合川段 ， 赵家 隧道起止桩号为K9+225～ K9+485，全长 260m。 隧道穿越区的地形主要是 石龙峡附近 的山岭、坡地、台地和沟谷，由于岩石成份的不同和地质构造作用，岩体呈现有块状、碎块状、整体状和破碎状，在地面形成陡崖、 陡坡，石球、石蛋等异常发育，形状各异。 山岭植被茂密，以相思树等高大乔木为主。 赵家 隧址区属构造剥蚀区，地貌形态属丘陵山地。 山脊走向北西～南东向，最高峰海拨。 拟建隧道洞身从山体北翼由北东～南西向穿过，洞身最大埋深约。 进、出洞口地 形下缓上陡、坡度 12～ 30度。 山体植被茂盛，灌木丛生，石蛋、石球等地质体较发育，部分基岩裸露。 东侧为丘陵山地，西、北、南三面地形较低，有沟谷或山前斜地等环绕。 气象、水文 重庆市 属亚热带季风气候，气候温和湿润。 多年平均气温 18℃ ，极端最高气温℃ ，极端最低气温 ℃ ；降雨量充沛，多年平均降雨量 ，历年最大降雨量 1707mm，最小降雨量 ，（ 3～ 9）月为雨季， 10 月至翌年 2 月最少，一年平均降雨天数 120 天， 6 月份降雨量最多，平均 ， 12 月份最少，平均。 隧道规模 赵家 隧道为 连拱 隧道，隧道 全 长 260m，起讫桩号： K9+225～ K9+485， 属 短 隧道。 二 O一三届土木工程（岩土 与 地下 结构 工程方向）毕业设计 7 工程地质情况 地质构造 隧道位于石龙峡附近，石龙峡背斜西翼，单斜构造，岩层为侏罗系中统上沙庙组紫红色、暗紫红色泥岩、泥质砂岩、粉砂岩与黄灰色、暗紫色长石石英砂岩互层，砂岩层厚，呈镜透体或具有分叉、交错层等特征，层理明显，节理不甚发育，属硬质岩，坚硬致密，完整性好，页岩性软，易风化剥落，隧道开挖后拱部无支护可产生掉块，侧壁稳定，地下水不丰富，隧道开挖不会遇到突发性灾害涵水，局部有 股状滴水或湿润，对隧道影响甚微。 隧道所处位置为侏罗系中统上沙溪庙组，主要成分为泥岩，是 一种由泥巴及 黏土固化而成的沉积岩，其成分与构造和页岩相似但较不易碎。 粒度 （即 4μ m）主要由 粘土矿物 组成。 含粉砂泥岩，粉砂质泥岩，钙质泥岩、硅质泥岩、铁质泥岩、炭质泥岩、锰质泥岩， 黄色 泥岩、灰色泥岩、红色泥岩、黑色泥岩、褐色泥岩， 高岭石粘土 岩、伊利石粘土岩、高岭石 伊利石粘土岩。 水文地质条件 （ 1）地下水 隧址区内地下水主要赋存和运移于强风化带及构造破碎带的裂隙中。 地下水类型为潜水，主要接受大气降水的下渗及相邻含水层的侧向渗透补给，受地形、地貌影响变化较大，勘察期 间测得各钻孔混合水位标高为 ～。 ，根据区域水文地质资料，预计地下水位年变化幅度约（ 5～ 8） m。 由于隧道洞身主要受力区位于微、弱风化花岗岩中，故洞内地下水主要来自与隧道相交的构造裂隙破碎带，受构造控制明显。 本隧道以压扭性断层为主，构造裂隙多呈闭合状，间隙小，透水、储水性能较差，因此地下水量总体不大，但也不排除局部断裂带较宽、富水性相对较好的可能性。 根据地区工作经验，洞内弱风化花岗岩一般呈淋湿状态，有渗透水、滴水现象，断裂带偶有成股水流涌出，局部水量较大。 据水质分析 ，水中 PH 值为 ～ ， Mg2+为 ～ ， HCO3为 ～， SO42为 ～ ， Cl为 ～ ，侵蚀性 CO2为 ～。 按 Ⅱ 类环境，弱透水土层考虑，依行标《公路工程地质勘察规范》（ JTJ06498）有关标准评价，地下水对砼无腐蚀性。 (2) 地表水 陈攀 ： 赵家 隧道设计 8 区内地表水系不发育，多为短小干沟呈放射状延向周边低洼处，流域面积小，流程短，坡降大，因此枯、丰期流量悬殊。 隧道主要工程地质问 题评价 ◆ 进口 赵家 隧道进洞口 地形平缓，隧道轴线与 地形等高线正交，进口围岩为 Ⅴ 级围岩。 ◆ 出 口 据地面调查及地面物探资料显示， 出 洞口 地形横坡陡峭，隧道轴线与地形等高线斜交，进口围岩为 Ⅴ 级围岩。 地震 根据历史记载：在该地区及附近地区未发生 6 度以上（含 6 度）破坏性地震。 根据国家地震局《中国地震烈度区划图（ 1990）》及《中国地震动参数区划图》（ GB183062020）附件《中国地震动峰值加速度区划图 (1:40 万 )，路段区设计毒针基本加速度值为 ，抗震设防烈度为 6 度，地震动反应谱特征周期 为。 根据隧址区出露的地层岩性特征，按《公路隧道勘测规范》的有关规定，将隧道洞身段围岩类别定为 Ⅵ 、 Ⅴ 级。 二 O一三届土木工程（岩土 与 地下 结构 工程方向）毕业设计 9 第 4 章 隧道总体设计 隧道选址 赵家 隧道位置的选择满足《公路隧道设计规范》的要求。 本隧道按分类属于 短隧道，根据地形图和各种资料进行技术、经济的比较之后，最后确定一条路线，线形对隧道很重要，一般隧道的平面线形以采用直线或大半径曲线为好。 隧道位置选择在稳定的地层中，尽量避免穿越工程地质和水文地质极为复杂以及严重不良地段，当必须通过时，要有切实可靠的工程措 施。 在本隧道中，考虑到洞口处地形不太复杂，同时为保证隧道会车视距与停车视距满足要求，综合考虑，隧道采用直线形。 隧道平面设计 隧道平面线形总体上受两端主线连接限制。 通过实地调查，充分研究了隧道所处地域的环境、地质情况，与两端主线连接条件，施工和投资等综合因素，考虑隧道采用 直线 形式，按照《公路路线设计规范》的有关规定设置超高。 如图 所示 表 隧道平面设计表 隧道名称 起讫桩号 隧道长度（ m） 平面线形 赵家 隧道 K9+225~K9+485 260 进口和出口位于直线上，洞身位于直线上 纵断面设计 依据《公路隧道设计规范》（ JTG D70— 2020），结合线路总体高程、隧道工程所处位置、工程地质和水文地质条件，以及运营过程中的通风、排水问题等综合因素。 考虑隧道内线路坡度设置为单面坡，坡度： %， 如图 所示 表 隧道纵段面设计表 隧道名称 进口桩号 设计标高（ m） 出口桩号 设计标高（ m） 纵坡 /坡长（ %） /（ m） 赵家 隧道 K9+225 K9+485 陈攀 ： 赵家 隧道设计 10 隧道内净空断面设计 建筑限界 （ 1） 隧道横断面。