【文章內(nèi)容簡介】 ...................偏心距 η.........................................................................................利用系數(shù) Φ.............................................................................................光通量 M.........................................................................................養(yǎng)護系數(shù) N.................................................................................燈具布置系數(shù) S.........................................................................................燈具間距 avE ...............................................................................路面平均照度 avL .....................................................................................平均亮度 1 緒論 1 緒論 題目背景和意義 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通工程已經(jīng)成為經(jīng)濟發(fā)展的強力驅(qū)動與支撐。隨著高速公路建設(shè)的推進， 而修建水平滿足不了發(fā)展的需要，造成各種交通設(shè)施超負荷運轉(zhuǎn)，交通事故、交通阻塞和交通公害等成為一個社會問題，阻礙了國家和地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。因此 ，針對交通需求的高漲，解決好路面交通的規(guī)劃和修建，是急需研究的課題之一。隧道工程已經(jīng)成為公路系統(tǒng)中的重要組成部分。它對優(yōu)化道路線形、縮短公路里程由重大影響；同時對促進周邊地區(qū)環(huán)境保護、景觀美化、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展及國防建設(shè)也具有深遠影響。 虎嶺公路隧道位于陜西省華縣境內(nèi)，屬連霍高速公路陜西線西安至潼關(guān)段，是我國建設(shè)的最長的橫向快速陸上交通通道。此題目來源于工程實際，通過對此題目的完成要求對隧道設(shè)計的初步階段有完整的掌握，為今后工作實際問題的解決做實戰(zhàn)準備。 國內(nèi)外研究情況 由于我國是一個多山的國家，特別是西部山區(qū)，山大溝深，隨著高速公路的發(fā)展，不可避免的面臨著復(fù)雜的地貌問題，為了克服地形和各種障礙，改善線性，必然采用公路隧道的方式。隨著工程的發(fā)展，在給公路交通創(chuàng)造有利條件的同時，也給隧道監(jiān)控系統(tǒng)的研究、建設(shè)提出了新的要求。 隧道修建技術(shù)的進步為長大隧道工程和開發(fā)利用地下空間奠定了基礎(chǔ)，同時，大規(guī)模的地下工程的建設(shè)也必將對隧道建設(shè)技術(shù)提出新的更高要求。為了適應(yīng)今后隧道工程大規(guī)模發(fā)展的需要，展望隧道施工的發(fā)展方向，隧道施工應(yīng)開展以下方面的研究： （ 1）隧 道施工階段中的地質(zhì)勘探工作 （ 2）加強隧道機械化施工 （ 3）發(fā)展隧道治水和融冰的技術(shù) （ 4）加強隧道的防火效果 （ 5）加強應(yīng)用施工新技術(shù)的研究 （ 6）發(fā)展高性能混凝土施工技術(shù)，完善施工工藝，改善施工環(huán)境，提高支護質(zhì)量、速度和效果。 （ 7）加強對預(yù)制拼裝式襯砌的研究應(yīng)用 （ 8）加強隧道施工現(xiàn)代化管理 1 緒論 采用現(xiàn)代化管理方式可最大限度的發(fā)揮機械效率，確保工程質(zhì)量和進度。 主要內(nèi)容： （ 1）隧道設(shè)計調(diào)查及圍巖分級包括資料收集，地形與地質(zhì)調(diào)查，氣象調(diào)查，工程環(huán)境調(diào)查 ,圍巖分級。 （ 2）總體設(shè) 計 ① 線路的方案比選 ② 隧道的幾個設(shè)計 ③ 隧道防、排水設(shè)計 ④ 隧道襯砌結(jié)構(gòu)計算 ⑤ 隧道運營通風(fēng)設(shè)計及計算 ⑥ 隧道運營照明設(shè)計及計算 ⑦ 隧道結(jié)構(gòu)計算 2 工程概況 2 工程概況 虎嶺公路隧道位于陜西省華縣境內(nèi)，屬連霍高速公路陜西線西安至潼關(guān)段，是我國建設(shè)的最長的橫向快速陸上交通通道。此題目來源于工程實際，通過對此題目的完成要求對隧道設(shè)計的初步階段有完整的掌握，為今后工作實際問題的解決做實戰(zhàn)準備。 （ 1） 公路等級：雙車道 高速公路 ，隧洞為雙車道單向行 車標(biāo)準，隧道設(shè)計采用主要技術(shù)標(biāo)準為： 隧道設(shè)計限界： 。 路面類型 :洞外 36cm 水泥混凝土面層 +25cm 級配碎石底基層 ,洞內(nèi) 32cm 水泥混凝土面層 +15cm 基層混凝土 。 設(shè)計行車速度 :80km/h。 路面寬度 。 一般平曲線最小半徑 65m。 極限最小平曲線半徑 30m （ 2） 設(shè)計依據(jù) ① 《公路工程技術(shù)標(biāo)準》（ JTJ00197） ② 《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（ JTJD702021） ③ 《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》（ ） ④ 《公路路基設(shè)計規(guī)范》（ JTJ01386） ⑤ 《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》（ JTJ01284） ⑥ 《公路路線設(shè)計規(guī)范》（ JTJ01194） ⑦ 《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（ JTJ00489） ⑧ 《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（ JTGF602021） 圖紙： 1： 2021 地形圖 圍巖等級 ： Ⅳ 類圍巖 K66+610～ K67+170 2 工程概況 Ⅱ 類圍巖 K67+170～ K67+675 Ⅴ 類圍巖 K67+675～ K68+60 地質(zhì)條件良好 隧道建筑限界 （ 1） 限界基本寬度 行車道： 左側(cè)側(cè)向?qū)挾龋? 右側(cè)側(cè)向?qū)挾龋? 檢 修道： 緊急停車帶： （ 2） 限界凈高： 檢修道凈高： 設(shè)計的基本要求 (1) 設(shè)計說明書部分：設(shè)計總說明書、Ⅳ級圍巖襯砌計算書、運營通風(fēng)計算書、運營照明計算書。 (2) 圖紙 部分（ AutoCAD 制圖）：線路平面圖、縱斷面設(shè)計圖、建筑限界及內(nèi)輪廓圖、洞門及明洞設(shè)計圖、橫通道設(shè)計圖、積極停車帶設(shè)計圖及分布圖、各級圍巖襯砌設(shè)計圖、防排水設(shè)計圖、通風(fēng)機布置圖、照明燈具布置圖等。 3 設(shè)計總說明說 3 設(shè)計總說明書 平面設(shè)計 隧道選址： 綜合分析本隧道的地形地質(zhì)圖，根據(jù)以下原則對隧道進行選址： （ 1）隧道位置應(yīng)盡可能選擇在地質(zhì)構(gòu)造簡單、節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖性較好，穩(wěn)定的地層中通過。應(yīng)注意避免巖層軟弱結(jié)構(gòu)面、斷層，必須通過時，應(yīng)使隧道的通過長度最小。 （ 2）隧道穿越 兩種巖性迥然不同的巖層接觸帶時，應(yīng)避免平行和接近平行，應(yīng)盡可能垂直或接近垂直方向穿越接觸帶。 （ 3）當(dāng)隧道通過單斜構(gòu)造時，隧道中線以垂直巖層走向穿越最為有利。當(dāng)隧道中線與非水平巖層走向一致或斜交角很小時，應(yīng)力求將隧道置于巖性較好、強度較高的層內(nèi)。如巖層傾角較大，又有粘著力較差的軟弱夾層時，應(yīng)注意有產(chǎn)生順層滑動的可能。 （ 4）當(dāng)隧道用過褶曲構(gòu)造時，隧道位置選擇在褶曲構(gòu)造一翼或背斜褶皺中軸處通過較為有利。不宜將隧道置于向斜軸部通過。 （ 5）越嶺隧道首先可以從地形角度選擇可能穿越的埡口，擬定該埡口處越嶺標(biāo)高及兩側(cè) 相應(yīng)的展線方案。綜合考慮工期、經(jīng)濟效益、技術(shù)難度等，選擇適合的臨界標(biāo)高。 （ 6)選擇隧道的臨界標(biāo)高時，應(yīng)注意下列因素：要盡可能把隧道埋置于較好的地層中；應(yīng)使洞口位置處于較好的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的地方，便于施工場地布置；隧道長度應(yīng)考慮施工期限和施工技術(shù)條件。 根據(jù)以上原則，綜合本地段的地形地質(zhì)情況，虎嶺公路隧道的選址歸結(jié)為以下幾個方面：選擇合適的標(biāo)高，在保證隧道埋深的前提下盡量減少隧道的長度；洞口段中線盡量選擇與地形等高線垂直；地質(zhì)條件良好，所有地質(zhì)不良現(xiàn)象忽略；具體問題再具體分析。本隧道設(shè)計有兩個線路方案可 供選擇： 方案Ⅰ線路為一直線隧道。隧道起點位于虎嶺南麓李家溝口處，終點位于虎嶺北麓韭菜溝口處。進口里程樁號為 K66+610，地面高程 米。出口里程樁號為 K68+60，地面高程 米。隧道總長度 L為 1780m。線路的圍巖類別大部分為Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖。 方案Ⅱ線路為一條斜曲線形隧道。起始點位于虎嶺南麓深相溝口處，終點位于虎嶺北麓韭菜溝口處，全長 1610m, 進口里程樁號為 K66+810，地面高程 米。出口里程樁號為 K68+100，地面高程 米。線路的圍巖類別大部分為Ⅱ、Ⅳ、 Ⅴ級圍巖。 3 設(shè)計總說明說 結(jié)論： 方案Ⅱ線路隧道為曲線，雖然隧道長度短，但當(dāng)隧道線性為曲線時，須設(shè)置超高和加寬，這將使施工變得復(fù)雜，斷面不統(tǒng)一以及它們的相互過渡都會給施工增加難度，而且不利用隧道通風(fēng)排水和。而隧道設(shè)計一般應(yīng)設(shè)為直線，有利于通風(fēng)和排水 。方案Ⅰ線路為直線隧道，線路的圍巖類別依次是Ⅱ、Ⅴ、Ⅳ，符合隧道選擇的基本條件，同時考慮工程施工的難易程度和經(jīng)濟問題，兩線相比選擇方案Ⅰ線路比較好 。 本隧道的基本坡道形式設(shè)為單向坡。坡道形式的選擇依據(jù)和縱坡坡度的主要控制因素為通風(fēng)問題和對汽車行駛的厲害。隧道的 縱坡以不妨礙排水的緩坡為宜，坡度過大，對汽車行駛、隧道施工和養(yǎng)護管理都不理。單向通行的隧道設(shè)計成單向坡是非常有利的，因為汽車都是單坡行駛，發(fā)動機產(chǎn)生的有害氣體少，對通風(fēng)也很有利?；X公路隧道位于陜西省華縣境內(nèi)，屬連霍高速公路陜西線西安至潼關(guān)段，地處山區(qū)，埋深較大，設(shè)置豎井通風(fēng)施工難度大，；虎嶺公路隧道由于線路需要，進出口段存在一定的高程差；鑒于遇上原因，該隧道決定采用單向坡，坡度設(shè)計如下：進口處（ K66+610）至出口處（ K68+60）為 1%的上坡。 建筑界限 虎嶺公路隧道的建 筑界限按 80km/h 時速進行設(shè)計，建筑界限取值確定如下： 5007575375507510025025375 圖 隧道建筑界限（單位： cm） 建筑界限橫斷面寬度如下表： 3 設(shè)計總說明說 表 21 建筑界限設(shè)置（單位： cm） 設(shè)計速度 車道寬度 側(cè)向?qū)挾? 檢修道 J 頂角寬度 (km/h) W 左側(cè) 右側(cè) 左側(cè) 右側(cè) 左側(cè) 右側(cè) 80 2 375 50 75 75 75 50 75 緊急停車帶 虎嶺隧道為長隧道，所以在行車方向的右側(cè)設(shè)置緊急停車帶，緊急停車帶的路面橫坡取為水平。緊急停 車帶的寬度和長度見圖 。 7587537535040005003000500525緊急停車帶道 路 中 心 線 圖 緊急停車帶建筑界限（單位： cm） 內(nèi)輪廓設(shè)計 根據(jù)建筑界限，利用三心圓，得出各斷面內(nèi)輪廓如見下圖： 3 設(shè)計總說明說 13176。15176。O41 2 .5路面中心線隧道中心線1 %O3O 2O2O1R4=1500R3= 1 00R2 = 7 93R 2=7 93R1 =5431 8176。5 9176。起拱線 圖 隧道標(biāo)準斷面內(nèi)輪廓（單位： cm） 507550010012525025O1O2O2O31 %O4正常隧道中線路面中線緊急停車帶隧道中線R3=150O1R2 =793R1=543O5R 5=737R5 =737R1=543R 2=793R4=18001375750 350 75 7545176。45176。796.6120176。圖 緊急停車帶斷面內(nèi)輪廓（單位： cm） 3 設(shè)計總說明說 、洞門及明洞設(shè)計 結(jié)合隧道進出口地形、地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條 件，并考慮到施工開挖邊坡的穩(wěn)定性，本著“早進晚出”、“少開挖”的原則，確定隧道進出口位置、明洞形式，洞門形式的選擇力求結(jié)構(gòu)簡單，并與洞口地形、地貌協(xié)調(diào)一致。 洞口、洞門設(shè)計 隧道進口及洞身通過地段覆蓋層、風(fēng)化層較薄，洞門設(shè)明洞，明洞形式采用拱形明洞，明洞凈空滿足隧道建筑限界要求。 （ 1）洞門宜與隧道軸線正交，洞門構(gòu)造及基礎(chǔ)設(shè)置應(yīng)遵循下列規(guī)矩： ① 洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離不宜小于 ，洞門端墻與仰坡之間水溝的溝底至襯砌拱頂外緣的高度不小于 ，洞門墻頂高出仰坡不小于 。 ② 洞門墻應(yīng)根 據(jù)實際需要設(shè)置伸縮縫、沉降縫和泄水孔；洞門墻的厚度可按計算或結(jié)合其它工程類比確定。 ③ 洞門墻基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固地基上，應(yīng)視地形及地質(zhì)條件，埋置足夠的深度，保證洞門的穩(wěn)定?；茁袢胪临|(zhì)地基的深度不應(yīng)小于 ，嵌入巖石地基的深度不應(yīng)小于 ；基底標(biāo)高應(yīng)在最大凍結(jié)線以下不小