【正文】 表 支護(hù)參數(shù)表 （ 2）隧道幾何尺寸及圍巖計(jì)算參數(shù) 表 隧道幾何尺寸及圍巖計(jì)算參數(shù) 注： ① 表中初始應(yīng)力 Hp ??0 ② 表中隧道當(dāng)量半徑 a 為將隧道視為圓形式圓的半徑。明洞防排水采用在墻腳外側(cè)設(shè)置砂礫盲溝，盲溝底部設(shè)置縱向排水管，沿襯砌外側(cè)全斷面設(shè)置防水層，并在明洞頂及仰坡外側(cè)設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，使地表水能順利排出洞口進(jìn)入邊溝。施工時(shí)根據(jù)實(shí)際地形合理布置，且應(yīng)設(shè)置在原狀土上。 防排水原則 隧道防排水應(yīng)根據(jù) “防、排、截、堵結(jié)合，綜合治理 ”的原則，采取切實(shí)可靠的設(shè)計(jì)、施工措施，達(dá)到防水可靠、排水暢通、經(jīng)濟(jì)合理、不留后患的目的。 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 7 第 4 章 隧道防排水 防排水要求 水對(duì)隧道的危害是多方面的，漏水的長(zhǎng)期作用可能造成隧道的侵蝕破壞，危害隧道的結(jié)構(gòu)耐久性；寒冷地區(qū)，尤其是嚴(yán)寒地區(qū)，隧道襯砌滲水反復(fù)的凍融循環(huán)在襯砌的內(nèi)部造成襯砌混凝土凍脹開裂破壞；隧道漏水還將使隧道拱部和側(cè)墻產(chǎn)生冰凌侵入凈空；隧道滴水將使路面結(jié)冰，降低輪胎與路面的附著力，惡化隧道的營(yíng)運(yùn)條件，危及行車安全；隧道滲漏水還將極大地降低隧道內(nèi)各種設(shè)施的使用功能和壽命。 洞口設(shè)計(jì) 在洞口工程設(shè)計(jì)中，將洞口工程作為一項(xiàng)重要的景觀設(shè)計(jì)，同時(shí)滿足安全功能與景觀功能，從而實(shí)現(xiàn)隧道景觀與自然景觀的有機(jī)結(jié)合。 圖 隧道內(nèi)輪廓及建筑限界設(shè)計(jì)圖 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 6 第 3 章 洞口設(shè)計(jì) 洞口段地質(zhì)評(píng)價(jià) 根據(jù)工程地質(zhì)調(diào) 查 及鉆探資料得知： 隧道 上行線進(jìn)口洞口位于黃土斜坡上，洞口前緣及兩側(cè)發(fā)育有黃土沖溝，黃土斜坡地表多為田坎，坡形較完整，坡度約 54～ 63176。 人行橫洞斷面按單心圓直墻式襯砌設(shè)計(jì)，建筑限界凈寬 ，凈高 。單向通行的隧道設(shè)計(jì)成單坡對(duì)通風(fēng)是非常有利的，因汽車都是單坡行駛，發(fā) 動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的有害氣體少 ，對(duì)通風(fēng)有利。 隧址區(qū)地表覆蓋層以上由風(fēng)積黃土、飽和黃土、一般新黃土、下伏老黃土和泥巖為主。 洞口選址及線型考慮 （ 1）隧道洞口位置應(yīng)根據(jù)地形、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，著重考慮隧道仰坡、邊坡的穩(wěn)定，保證施工及運(yùn)營(yíng)的安全，并結(jié)合洞口有關(guān)工程及施工條件，綜合研究比選確定。地質(zhì)條件很差時(shí)，特長(zhǎng)隧道的位置應(yīng)控制路線走向，以避開不良地質(zhì)地段；長(zhǎng)隧道位置亦應(yīng)盡可能避開不良地質(zhì)地段，并與路線走向綜合考慮；中、短隧道可 服從路線走向。 （ 2）隧道設(shè)計(jì)車速為 100km/h。 設(shè)計(jì)全過程將充分考慮安全、經(jīng)濟(jì)、適用三要素，隧道設(shè)計(jì)注意與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，功能區(qū)組合合理。蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） I 后坡隧道綜合設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代隧道無 論是從結(jié)構(gòu)計(jì)算，還是從施工方法都較以前有了較大的飛躍 。按學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)條例及教研室實(shí)施細(xì)則整理畢業(yè)設(shè)計(jì)成果，做好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備工作。 二零一三年六月 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 2 第 1 章 設(shè)計(jì)背景資料 采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) （ 1）隧道采用分離式單向行駛兩車道隧道（上、下行分離）。 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 3 第 2 章 總體設(shè)計(jì) 選址考慮 隧道總體設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則： （ 1）在地形、地貌、地質(zhì)、氣象、社會(huì)人文和環(huán)境等調(diào)查基礎(chǔ)上，綜合必選隧道各軸線方案的走向、平縱線形、洞口位置等，提出推薦方案。后坡隧道位置選擇包括洞身位置和洞口位置的選擇兩項(xiàng)，主要以地形、地質(zhì)為主等進(jìn)行綜合考慮，宜首先排除顯著不良地質(zhì)地段，按地形條件擬定隧道及接線方案，在進(jìn)行深入的地址調(diào)查，綜合各方面因素，選定隧道位置。兩側(cè)洞口段均未發(fā)現(xiàn)滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，土體現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)，但是必須切實(shí)解決好防排水及邊仰坡防護(hù)問題，洞口應(yīng)避免大量開挖，防止造成較大面積的土體失穩(wěn)。隧道的縱坡以不防礙排水的緩坡為宜，坡度過大，對(duì)汽車行駛、隧道施工和養(yǎng)護(hù)管理都不利。行車橫洞斷面按單心圓直墻式襯砌設(shè)計(jì)，建筑限界凈寬 ，凈高 。404014176。 洞口設(shè)計(jì) 洞門類型選擇 根據(jù)地質(zhì)評(píng)價(jià)本隧道進(jìn)口端圍巖較松軟，應(yīng)避免大挖大刷，故采用削竹式洞門；出口端圍巖地質(zhì)較穩(wěn)定，故洞口擬采用端墻式洞門。在隧道進(jìn)出口上下行線間設(shè)了回車匝道 ,以確保隧道運(yùn)營(yíng)管理 安全、方便。 排水要求：隧道洞內(nèi)宜按地下 水和運(yùn)營(yíng)清洗污水、消防污水分離排放的原則設(shè)置縱向排水系統(tǒng)，應(yīng)能保證排水暢通，避免洞內(nèi)積水。排水構(gòu)造物縱坡大于10％時(shí)，每隔 4m 設(shè)一道底寬 1m 的防滑坎。裂隙水發(fā)育段每 5m 設(shè)一道環(huán)向透水盲溝，其余地段襯砌每 20m 設(shè)一道環(huán)向透水盲溝，環(huán)向透水盲溝均與墻腳盲溝連通，縱、環(huán)向排水管以及縱、橫向排水管均采用三通連接。 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 9 第 5 章 初期支護(hù)計(jì)算 后坡公路隧道，圍巖級(jí)別為 Ⅵ 級(jí)，采用復(fù)合式襯砌，下面用收斂 —約束法對(duì)其初期支護(hù)進(jìn)行驗(yàn)算。 P0隧道圍巖的自重應(yīng)力， kN/m2?？捎孟率接?jì)算 )(2/)()2 2( 22 ggg LFLFLBR ??????? ???? 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 12 表 wp 和 wu 計(jì)算表 注： ① 表中 L 表示錨桿的實(shí)際長(zhǎng)度； ② 表中 i 表示錨桿縱橫向平均間距； ③ 表中 gL 表示錨桿的計(jì)算長(zhǎng)度； （ 3） 初期支護(hù)提供的總支護(hù)阻力 wp 和允許隧道洞壁產(chǎn)生的總徑向位移 wu 的計(jì)算 )()(cmuuuM P apppgnswgnsw ????? ????? 初期支護(hù)總阻力和位移的校核 由以上計(jì)算可知， )( M Papw ? ， )( MPapi ? ，顯然， iw pp ? ；同時(shí)，,7 0 ,8 7 cmucmu iw ?? 顯然， iw uu ? 。111??????????????????rS ????????????????????????????????????9 8 1 0 36 9 4 8 7 6 9 4 1 8 02 8 7 1 8 06 3 901 8 06 3 7 2 27839。16 ????? ? marx 9 2 6 8 7 i i n 739。16 ??????? ? mrry o o s 739。/I 積分 系數(shù) 0 1 1 4 2 2 3 4 4 2 5 4 6 2 7 4 8 1 ∑ 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 19 主動(dòng)荷載在基本結(jié)構(gòu)中引起的位移 1)每一楔塊上的作用力 豎向力： ii qbQ? 式中：ib襯砌外緣相鄰兩截面之間的水平投影長(zhǎng)度，由圖 量得 )(2 0 8 0 4 7 0 9 8 2 8 5 7654321校核，mBmbmbmbmbmbmbmbmbti ??????????? 水平壓力： ii ehE? 式中：ih為襯砌外緣相鄰兩截面之間的豎直投影長(zhǎng)度，由圖 量得 )(87654321校核，mHmhmhmhmhmhmhmhmhmhi ???????????? 自重力： hiii SddG ?????? ? 21 式中：id— 接縫的襯砌截面厚度。 計(jì)算結(jié)果見表 、 。 （ 3)抗力集中力與摩擦力的合力 iR 按下式計(jì)算： 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 24 21 ???? ii RR 式中： ? 為圍巖于襯砌間的摩擦系數(shù)，此處 ?? 則： iii RRR ????? 0 1 2 其作用方向與抗力集中力 iR? 的夾角 ???? 309 r c t a na r c t a n ?? 。18 ??????? ? 主動(dòng)荷載作用下的襯砌壓力計(jì)算 單位位移 用辛普生法近似計(jì)算，單位位移計(jì)算列如表 單位位移 值計(jì)算如下： 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 17 ?? ????????? 57011 IE Sds hS IEM h? ?? ?????????? 5702112 7 3 4 2 IyE Sds hS IE MM h?? ?? ????????? 572022 IyE Sds hS IEM h? 計(jì)算精度校核為： 5522211211 0 410)( ?? ?????????? ???? ? ?? ????????? 572 49 42 I yE ShSS? 閉合差： 0?? 。12 ??????? ? ? ? ? ? mry 4 8 0 0 2 o o s1 339。12 ????? ? mrx 9 2 7 0 2 in 339。14176。 計(jì)算初期 支護(hù)能提供的總支護(hù)阻力 wp 和允許隧道洞壁產(chǎn)生的總徑向位移 wu （ 1）噴射混凝土層的支護(hù)阻力 sp 和允許洞壁產(chǎn)生的徑向位移 su 的計(jì)算 施工中，噴層單層厚度擬按 56cm 施作，需噴 5 層，每層 5cm。其余同前。隧道路緣邊溝每隔 100m 設(shè)一 處路緣沉沙井，以便清理洞內(nèi)邊溝淤泥。 洞內(nèi)防排水 洞內(nèi)防排水設(shè)施主要有：隧道暗埋段完成一次襯砌或初期支護(hù)后，模注襯砌外全斷面鋪設(shè) 1mm 厚 EVA 復(fù)合防水板， Ⅳ 級(jí)圍巖襯砌施工縫處設(shè)遇水膨脹止水條， Ⅴ 、 Ⅵ 級(jí)圍巖襯砌施工縫處設(shè)橡膠止水帶。各級(jí)碎落臺(tái)均設(shè) 10cm 厚 C15 混凝土壓頂，明洞回填頂面設(shè)置 1m 厚粘土隔水蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 8 層，下設(shè)一層 JFM1 加筋復(fù)合土工膜。 當(dāng)隧道內(nèi)滲水引起地表水減少，影響居民生產(chǎn)、生活用水時(shí)，應(yīng)對(duì)圍巖采取堵水措施，減少地下水的滲漏，同時(shí)應(yīng)注意保護(hù)自然環(huán)境。隧道洞口工程設(shè)計(jì)始終堅(jiān)持 “保護(hù)生態(tài)、保護(hù)環(huán)境 ”的設(shè)計(jì)理念，隧道洞口開挖避免了大挖大刷，較好地控制了隧道仰坡高度，隧道邊坡及仰坡主要采用菱形框架內(nèi)種草的綠色護(hù)面?！?8176。主洞內(nèi)路面寬度為，拱頂高 。 緊急停車帶拱頂部采用 R=747cm 圓弧，拱下部采用 R=543cm 圓弧，側(cè)墻采用R=820cm 大半徑圓弧，仰拱半徑為 1800cm，仰拱與側(cè)墻間采用 R=150cm 小半徑圓弧連接。該地區(qū)地下水資源匱乏且地下水對(duì)混凝土無腐蝕性。～ 63176。隧道內(nèi)外、縱線形應(yīng)協(xié)調(diào)，以滿足行車的安全、舒適要求。隧址區(qū)節(jié) 理裂隙較發(fā)育，線密度較疏，組合后尚不至于形成不良結(jié)構(gòu)面，故對(duì)洞室穩(wěn)定性影響有限。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容將按照規(guī)范在 說明書和 設(shè)計(jì)圖中詳細(xì)體現(xiàn)。主要 內(nèi)容包括：根據(jù)地質(zhì)條件、水文條件等多方面的因素進(jìn)行洞門設(shè)計(jì)、隧道橫 、 縱斷面設(shè)計(jì)、隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 防排水及管線溝槽設(shè)計(jì)以及施工組織設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了初期支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算與隧道二次襯砌的結(jié)構(gòu)計(jì)算，同時(shí)還完成了隧道通風(fēng)、照明的計(jì)算及設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 公路隧道，畢業(yè)設(shè)計(jì)，襯砌結(jié)構(gòu)，通風(fēng)照明 蘭 州 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） II ABSTRACT With the progress of science and technology, modern tunnel either from the structure calculation or from the construction method is used to have a greater leap forward. This graduation design for highway tunnel, attention is focused on the design and calculation of structure. According to the design requirements of the task and the reference code for design of road tunnel and other specifi