【正文】 畢業(yè)設(shè)計 題 目 趙家隧道設(shè)計 學(xué)院 土木建筑學(xué)院 專業(yè)、年級 2009級土木工程 學(xué)生姓名 陳攀 學(xué) 號 09011304 指導(dǎo)教師 王成 教研室主任 王 成 院 領(lǐng) 導(dǎo) 吳 國 雄 論文評閱人 前　言 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段，是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程，是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。我國公路隧道隨著交通建設(shè)的高速發(fā)展而不斷增加，目前國家更是將建設(shè)重點向我國西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，高速公路網(wǎng)的建設(shè)必須面臨大量的隧道工程。正因為如此，才有了本次畢業(yè)設(shè)計。本次畢業(yè)設(shè)計題目為《趙家隧道設(shè)計》。在畢業(yè)設(shè)計前期，由于準(zhǔn)備研究生復(fù)試，我事先復(fù)習(xí)了《材料力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》、《土力學(xué)》等課程，并事先溫習(xí)了《隧道工程》、《隧道電算》等知識，并查閱了《公路隧道設(shè)計規(guī)范規(guī)范》、《公路隧道通風(fēng)與照明設(shè)計規(guī)范》、《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范。在畢業(yè)設(shè)計中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計后期，主要進(jìn)行設(shè)計手稿的電子排版整理，并得到老師的審批和指正，使我圓滿地完成了設(shè)計任務(wù)，在此我表示衷心的感謝。本畢業(yè)設(shè)計通過對趙家隧道的平縱面設(shè)計，橫斷面設(shè)計，洞門設(shè)計，襯砌設(shè)計，防排水設(shè)計，通風(fēng)設(shè)計，照明設(shè)計，路面與裝飾設(shè)計，施工方法與施工組織等設(shè)計，較完整全面地表述了本次設(shè)計，設(shè)計的過程中也出現(xiàn)過許多問題，但在指導(dǎo)老師的幫助下都成功地解決了問題。畢業(yè)設(shè)計的兩個月里，在王老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算、論文撰寫，文獻(xiàn)綜述以及外文的翻譯，使我加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識，提高了綜合分析、解決問題的能力。在繪圖時熟練掌握了各種制圖軟件，以及多種計算軟件。以上所有這些從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求。由于自己水平有限，難免有不妥和疏漏之處，敬請各位老師批評指正。目錄摘 要 IABSTRACT.................................................................................................................................Ⅱ第1章 緒 論 1 1 1....................................................................................................1........................................................................................2 3第2章 設(shè)計原則及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 4 設(shè)計原則 4 4 5第3章 工程概況 6 地理位置、地形地貌 水文 6 6 7 7 7 8 8第4章 隧道總體設(shè)計..............................................................................................................9 9 ................................................................................................................9 9 隧道內(nèi)凈空斷面設(shè)計 10 建筑限界 10 11 12第5章 隧道洞門設(shè)計及強(qiáng)度、穩(wěn)定性檢算 14 洞門設(shè)計原則 14 14 14 15 洞門構(gòu)造要求 16 驗算滿足條件 16 翼墻式洞門結(jié)構(gòu)計算 17 17 17 18 18 19 20 21 21第6章隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算 22 隧道洞身結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 22 22 中隔墻厚度設(shè)計 24 24 25 隧道洞身襯砌驗算 31 Ⅳ級圍巖二襯施工過程模擬 31 Ⅴ級圍巖二襯施工過程模擬 41 Ⅳ級圍巖初級支護(hù)建模分析 54 Ⅴ級圍巖初期支護(hù)建模分析.................................................................................54第7章 隧道防排水設(shè)計 56 56 56第8章 隧道照明與通風(fēng)設(shè)計 57 隧道設(shè)計原則 57 光源選擇 57 總述 57 照明區(qū)段取值及各區(qū)段照明亮度計算取值 57 照明系統(tǒng)設(shè)置 58 59 應(yīng)急照明 59 59 59 隧道通風(fēng)方式選擇 59 計算基本信息參數(shù) 61第9章 路面及裝修設(shè)計 62 隧道路面設(shè)計 62 路面各部分設(shè)計要求 62 隧道面設(shè)計 62 隧道內(nèi)裝飾設(shè)計 62第10章 施工組織設(shè)計 63 編制原則 63 安全第一的原則 63 優(yōu)質(zhì)高效的原則 64 方案優(yōu)化的原則 64 合理布局的原則 64 64 施工進(jìn)度計劃 64 施工方案 65 輔助設(shè)施施工工藝與方法 6保障措施 69 69 69 施工量測 70 70 70 71 71 71 72 施工注意事項 72 73結(jié) 論 73致 謝 74參考文獻(xiàn) 76 3二O一三屆土木工程（巖土與地下結(jié)構(gòu)工程方向）畢業(yè)設(shè)計摘 要公路隧道向著大、長、深、群的方向發(fā)展。隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代隧道無論是從結(jié)構(gòu)計算，還是從施工方法方面與以前相比，都有了很大的進(jìn)步。本設(shè)計課題為趙家隧道設(shè)計，屬于山嶺重丘高速公路連拱隧道。隧道進(jìn)口樁號：L9+225，隧道出口樁號：K9+485，%。本設(shè)計結(jié)合隧道所在之處的實際地理、地質(zhì)環(huán)境敘述了在各設(shè)計階段進(jìn)行的方案比選。本設(shè)計著重介紹了連拱隧道的結(jié)構(gòu)設(shè)計，重點分析了襯砌及中隔墻結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)型。設(shè)計過程充分考慮圍巖應(yīng)力特征、結(jié)構(gòu)受力、隧道斷面形式、中隔墻厚度、通風(fēng)等設(shè)計因素，使其達(dá)到優(yōu)化結(jié)構(gòu)、保障運(yùn)營安全和延長使用壽命的目的。最后，重視工程環(huán)保、工程綠化和環(huán)境后評價。結(jié)構(gòu)驗算采用同濟(jì)曙光公路隧道設(shè)計與分析程序?qū)σr砌結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和安全性進(jìn)行計算分析，并進(jìn)行襯砌強(qiáng)度驗算，驗算結(jié)果滿足規(guī)范要求。關(guān)鍵詞：連拱隧道，方案比選，中隔墻設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，隧道襯砌二O一三屆土木工程（巖土與地下工程工程方向）畢業(yè)設(shè)計ABSTRACT Development Trend of tunnels is wider、longer、deeper and group. With the continuous developing of science and technology, not only structural calculation, but also construction methods show significant development modern in tunnel construction. This Study Design of ZhaoJia Tunnel, is mountainous highway arch Tunnel. Tunnel entrance Stake: K9 +225, tunnel exit Stake: K9 +485, route design longitudinal %. This design narrated the parison and selection in different design phases, with thought about the geographic environment and geological environment. It emphatically introduced the structural design of the arch tunnel and analyzed the security of lining and Partition Wall. During the course of design, the lining were full considerate the characteristics of stress in the rock、structure stress、inner section、durability、safety and calamity、ventilation and so on, in order to make structure optimized, ensure operation security and prolong the service life. Finally, pay attain to environmental benefits、greening patterns and environmental post assessment. Tongji Dawn was used in the structure calculation. Analyzed the horizontal displacement of lining and lining strength check, the results of check meet the regulatory requirements.Keywords: arch tunnel, parison and selection, Middle wall design, structural design, tunnel liningП 二O一三屆土木工程（巖土與地下結(jié)構(gòu)工程方向）畢業(yè)設(shè)計第1章 緒 論 隧道通常指作用地下通道的工程建筑物。一般可分為兩大類：一類是修建在巖層中的，稱為巖石隧道；一類是修建在土層中的，稱為軟土隧道，埋深較淺的隧道，一般采用明挖法施工，埋置較深的隧道則多采用暗挖法施工。隧道按其所處的位置不同可分為山嶺隧道、水下隧道(河底和海底)以及城市隧道等。隧道按其橫斷面形狀分為圓形、橢圓形、馬蹄形、眼鏡形(孿生形)等。隧道按其用途可分為交通隧道(包括公路隧道、鐵路隧道、城市地鐵、人行隧道等)和運(yùn)輸隧道(包括輸水隧道、輸氣隧道、輸液隧道等)。公路隧道按其長度的不同又分為四類,見表11所示： 公路隧道分類隧道分類特長隧道長隧道中隧道短隧道隧道長度(m)L30003000≥L10001000≥L500L≤500隧道長度，是指進(jìn)出口洞門端墻之間的水平距離，即兩端端墻面與路面的交線同路線中線交點間的距離，并以此作為計量支付的依據(jù)。盡管隧道有各種用途、不同長度及橫斷面形狀，但其構(gòu)造組成大體相同，均由主體建筑物和附屬建筑物兩大部分組成。隧道在山嶺地區(qū)可用做克服地形或高程障礙，改善線形，提高車速，縮短里程，節(jié)約燃料，節(jié)省時間，減少對植被的破壞，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；還可用做克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害。在城市可減少用地，構(gòu)成立體交叉，解決交叉路口的擁擠阻塞，疏導(dǎo)交通，保護(hù)環(huán)境，提高社會綜合效益。在江河、海峽、港灣地區(qū)，可不影響水路通航。修建隧道既能保證路線平順、行車安全、提高舒適性和節(jié)約運(yùn)費(fèi)，又能增加隱蔽性、提高防護(hù)能力和不受氣候影響。 目前隧道的現(xiàn)狀和特點包括以下幾個方面：（1）隧道越修越長 隨著道路等級標(biāo)準(zhǔn)的逐漸提高和隧道設(shè)計理論和施工技術(shù)的不斷改進(jìn)，公路隧道的修筑長度從上世紀(jì)初的二、三公里已發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)十公里，長大公路隧道的成功修建，除了道路等級標(biāo)準(zhǔn)要求的提高，人們寧繞勿穿觀念的改變外，新的施工工藝，現(xiàn)代通風(fēng)監(jiān)控技術(shù)和許多成功的經(jīng)驗起著決定性的作用。 （2）雙洞取代單洞由于單洞雙向交通不能充分利用汽車交通風(fēng)，并且要求通風(fēng)設(shè)備裝機(jī)容量增加，特別是單洞雙向交通的事故率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于雙洞單向交通。故而近十多年來，雙洞單向交通隧道逐漸取代單洞雙向交通隧道。國外目前正在將早期100多座單洞雙向交通隧道，改變?yōu)殡p洞單向隧道。這對降低通風(fēng)難度，節(jié)約能量，減少事故很有幫助，而且還可以提高交通量，滿足防災(zāi)救災(zāi)和備戰(zhàn)的要求。 （3）跨海隧道成為共識 繼英法海底隧道成功地穿越了英吉利海峽后，隧道方案已成為跨海交通的主要形式。因為海底隧道不但避免了橋梁方案所帶來的海浪、臺風(fēng)一系列結(jié)構(gòu)力學(xué)問題，而且絲毫不影響海面航道交通和自然景觀，香港的海底隧道就是顯著的例子。海峽隧道、國內(nèi)的瓊州海峽隧道、勃 海灣隧道等。對于較長的海底隧道，毫無疑問利用鐵路的擺度方案明顯地優(yōu)于公路直通方案。 （4）新的結(jié)構(gòu)形式不斷出現(xiàn)近年來，隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，新的隧道結(jié)構(gòu)型式和相應(yīng)的施工方法不斷涌現(xiàn)，連拱隧道即是其中之一。連拱隧道由于占地面積少，隧道外形美觀，在隧道位置受地形限制時常被選用。隧道技術(shù)的發(fā)展表明：今后