【導(dǎo)讀】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。在畢業(yè)設(shè)計前期，我溫習(xí)了《隧道工。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)計后期，主要進。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)計通過對付家滴隧道的平縱面設(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，助下都成功地解決了問題。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。

　　

【正文】 礎(chǔ)措 施。 （ 5）洞門結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足抗震要求。 根據(jù)洞口地形、地質(zhì)條件，經(jīng)多方案比選，確定進 出口為端墻式洞門。 ( 6 ) 隧道應(yīng)遵循“早進洞、晚出洞”的原則，不得大挖大刷，確保邊坡及仰坡的穩(wěn)定。 （ 7）洞口邊坡、仰坡頂面及其周圍，應(yīng)根據(jù)情況設(shè)置排水溝及截水溝，并和路基排水系統(tǒng)綜合考慮布置。 （ 8）洞門位置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件，同時結(jié)合環(huán)境保護、洞外有關(guān)工程及施工條件、營運要求，通過經(jīng)濟、技術(shù)比較確定。 （ 9）基底埋入土質(zhì)地基的深度不應(yīng)小于 m ，嵌 入巖石地基的深度不應(yīng)小于 ；基底標高應(yīng)在最大凍結(jié)線以下不小于 ；地基為凍脹土?xí)r，應(yīng)進行防凍脹處理。基底埋入深度應(yīng)大于各種溝槽基底的埋置深度。 （ 10）洞門設(shè)計應(yīng)與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。 呂玉山：付家滴隧道設(shè)計 16 表 常見隧道門形式及適用條件表 基本形式 適用條件及特點 例 圖 端 墻 式 端墻式洞門俗稱一字式洞門，適用于自然山坡陡峻，洞口地形開闊，巖層較為堅硬完整，山體壓力很小，開挖坡度 1:～ 1:。這種洞門具有結(jié)構(gòu)簡單、工程量小、施工簡便的優(yōu)點，在巖層較好時使用最為經(jīng)濟。唯洞門頂排水條件稍差，若橫向山坡一側(cè)較低時，宜開挖溝槽橫向引排。 柱 式 柱式洞門是從端墻式洞門發(fā)展而來的。當巖層有較大主動側(cè)壓力時；如采用端墻式洞門則過于安全、浪費圬工； 為此，區(qū)別受力大小，設(shè)計成橫向不等厚、最厚部位即呈柱形的柱式洞門。柱式洞門運用于洞口地形較陡，有較大側(cè)壓力的地段，或洞口處地位狹窄，設(shè)置翼墻無良好基礎(chǔ) 時，其仰坡開挖坡度為 l:～ l:。此外．在城市、風(fēng)景區(qū)，采用柱式洞門 較為雄偉美觀。 翼 墻 式 翼墻式洞門是在端墻式洞門的兩側(cè)或一側(cè)加設(shè)翼墻 (擋墻 )而成。翼墻起支撐端墻及保持路塹邊坡穩(wěn)定的作用．同時對減少洞口開挖高度和壓縮端墻寬度均為有利。由于翼墻與端墻很大一部分面積相接觸，設(shè)計時考慮其共同作用，可節(jié)省大量圬工，且能增加洞門的抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性。因此，當?shù)刭|(zhì)條件較差，仰、邊坡較緩時，通常均采用翼墻式洞門。 臺 階 式 傍山隧道洞口，地而橫坡較陡，為了適應(yīng)地形，減少開挖，多采用如圖右所示的臺階式洞門。亦稱偏壓隧道門。它在靠山側(cè)通常用設(shè)置擋墻，以降低邊坡開挖高度， 并壓縮端墻寬度。低山坡一側(cè)，如地質(zhì)餃差，地面較高，也可采用矮擋墻。選用臺階式洞門時，通常需要根據(jù)洞口地形地質(zhì)條件，與采用明洞作技術(shù)經(jīng)濟比較。 二 O一三屆土木工程（巖土及地下工程方向）畢業(yè)設(shè)計 17 隧道洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算假設(shè)及相關(guān)規(guī)定 洞門的端墻和翼墻均可視為墻背承受土壓力的擋土墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)擋土墻理論設(shè)計。 本端墻式洞門按計算擋土墻的方法分別核算各不同墻高截面的穩(wěn)定性和強度，以此決定端墻的厚度和尺寸。為簡化洞門墻的計算方法和便于施工，只檢算端墻最大受力部位的穩(wěn)定性和強度，據(jù)此確定整個端墻的厚度和尺寸，這樣雖增加了一些圬工量，但從施工觀 點看．卻是合理的。由于洞門端墻緊靠襯砌，又嵌入邊坡內(nèi)，故其受力條件較擋土墻為好。此有利因素可作為安全儲備．在計算中是不予考慮的。 按擋土墻結(jié)構(gòu)計算洞門墻時，設(shè)計是按極限狀態(tài)驗算其強度，并驗算繞墻趾傾覆及沿基底滑動的穩(wěn)定性。驗算時依據(jù) 表表 、 3的規(guī)定，并應(yīng)符合《公路路基設(shè)計規(guī)范》、《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。 表表 洞洞 門門 墻墻 的的 主主 要要 檢檢 算算 規(guī)規(guī) 定定 表表 墻身截面荷載 效應(yīng)值 dS ? 結(jié)構(gòu) 抗力效應(yīng)值 dR （按極限狀態(tài)計算） 墻身截面荷載 效應(yīng)值 dS ? 結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值 dR （按極限狀態(tài)計算） 墻身截面偏心距e ? 滑動穩(wěn)定安全 數(shù)0K ? 基底應(yīng)力 ? ? 地基容許承載 傾覆穩(wěn)定安全 數(shù)0K ? 基底偏心距 e 巖石地基 ? 2/~5/ BB ；土質(zhì)地基 ? 6/B （ B 為墻底厚度） 表表 仰坡坡度 計算摩擦角 )(?? 容重 ? )/( 3mKN 基底摩擦 系數(shù) f 控制壓應(yīng)力)(MPa 1: 70 25 1: 60 24 1:1 50 20 ～ 1: 43～ 45 18 ～ 呂玉山：付家滴隧道設(shè)計 18 1: 38～ 40 17 ～ 隧道洞門是隧道洞口用圬工砌筑并加以建筑裝飾的支擋結(jié)構(gòu)物。洞門的作用在于支擋洞口正面仰被和路塹邊坡，攔截仰坡上方的小量剝落、掉塊、保持邊仰坡的穩(wěn)定，并將坡面匯水引離隧道，保證洞口路線的安全。洞門還是隧道唯一的外露部分，對它進行適當?shù)慕ㄖ囆g(shù)處理，可起到美化環(huán)境的作用。 隧道洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計 為減少洞口段病害的發(fā)生，同時考慮到環(huán)保、綠化及抗震的要求，在隧道進、出口及淺埋地 段結(jié)合地形、地質(zhì)情況設(shè)置鋼筋混凝土明洞結(jié)構(gòu)及復(fù)合式加強襯砌對該段結(jié)構(gòu)予以加強。 隧道位置及洞門選擇，本著結(jié)構(gòu)安全、工程經(jīng)濟、早進晚出和盡量少刷邊仰坡，并適當考慮美觀的原則進行設(shè)計。 隧道進口縱坡十分陡峭，地面橫坡相對較緩，路線與等高線斜交，洞口位置由仰坡控制，定洞口于 9966?K ，洞門采用端墻式洞門；洞口段采用 IV 級圍巖 復(fù)合 式襯砌。 隧道出口縱坡相對較緩，地面橫坡較陡，路線與等高線斜交，洞口位置主要由邊坡控制，定洞口于 3407?K ，洞門采用臺階式洞門；洞口段采用 IV 級圍巖 復(fù)合 式襯砌進行加強。隧道進、出口邊、仰坡采用錨、網(wǎng)、噴 20C 混凝土防護。 隧道 進口 見圖 ，圖 ，圖 圖 隧道 進口立面圖 r3=1141r1=465R1=510r 2 =65030隧道中線道路中線102085135 135136900129742,4243543545,6353833 500 500 470230372751075,581041,831:1:683,36地面線425100順接路基水溝425100順接路基水溝二 O一三屆土木工程（巖土及地下工程方向）畢業(yè)設(shè)計 19 圖 隧道 進口平面圖 圖 隧道進口剖面圖 隧道洞門結(jié)構(gòu)計算 （ 1）計算參數(shù)確定 ① 、 地質(zhì)特征： IV 級圍巖，端墻背后采用粗顆粒土回填。 地層容重 3/24 mKN?? 地層計算摩擦角 60?? 基底摩擦系數(shù) ?f 基底設(shè)計控制壓應(yīng)力 ? ? ?? ② 、 建筑材料容重： （ 1）墻端的材料為水泥砂漿片石砌體，片 石的強度等級為 100uM ，水泥砂漿的強度等級為 10M （ 2）容許壓應(yīng)力 ? ? MPaa ?? ，重度 3/22 mKNt ?? 。 驗算符合下列標準： 墻身截面荷載效應(yīng) ds ? 結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值 dR (按極限狀態(tài)計算 ) 墻身截面偏心距 3?e 截面寬度 基底偏心距 e 巖石地基 4/B? ，土質(zhì)地基 6/B? （ B 為墻底厚度） 基底應(yīng)力 ?? 地基允許承載力 滑動穩(wěn)定系數(shù) ?cK 傾覆穩(wěn)定系數(shù) ?oK 105650 12050VI 級圍巖整體式 A2 襯砌（ 2700 ）68345241:地面線10:1 10:1呂玉山：付家滴隧道設(shè)計 20 ③ 、洞門計算系數(shù)按比表 取 ④ 、 土壓力計算數(shù)據(jù) 墻厚 ，墻背傾角 ??? ，仰坡坡角 ?53?? ，圍巖計算摩擦角 ?60?? ，基底摩擦系數(shù) ?f , ?? , ?? , ?? 。 （ 2）驗算條帶的選取及計算要點 驗算墻身截面 偏心和強度以及基底偏心、應(yīng)力及沿基底的滑動和繞墻趾傾覆的穩(wěn)定性。 （ 3）洞門土壓力計算 根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（ JTG D702020），洞門土壓力計算圖示具體見圖 102。 圖 洞門土壓力計算簡圖 最危險滑裂面與垂直面之間的夾角： 222ta n ta n ta n ( 1 ta n ta n ta n ) ( ta n ta n ) ( 1 ta n ta n )ta n ta n ta n ) ta n ( 1 ta n ta n )? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ?? ?? ?二 O一三屆土木工程（巖土及地下工程方向）畢業(yè)設(shè)計 21 )()())()()(( a n222???????????????? = 故： ? =176。 式 中 : ? —— 圍 巖計算摩擦角； ? —— 洞門后仰坡坡腳； ? —— 洞門墻面傾角 根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（ JTG— 2020） ( ta n ta n ) (1 ta n ta n )ta n( ) (1 ta n ta n )? ? ? ?? ? ? ? ???? ?? ) n ( ))(( ?? ? ???? = tan tanah ???? ? 1 .539。 = 5 .0 9ta n 2 1 .8 ta n 6h ? ?m ?tan0 ah ? = ? = 根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（ JTG— 2020），土壓力為： 2 001 [ ( ) ]2E H h h h b?? ??? ? ? = ? ? )( 2 ???????? = 式中： E—— 土壓力（ kN） 。 ?—— 地層重度（ kN/m3） ?—— 側(cè)壓力系數(shù)； ?—— 墻背土體破裂角； b—— 洞門墻計算條帶寬度（ m），取 b=1m； ?—— 土壓力計算模式不確定系數(shù)，可取 ? =。 呂玉山：付家滴隧道設(shè)計 22 KNEE x )630c o s ()c o s ( ?????? ???? KNEE y )630s i n ()s i n ( ?????? ???? 式中： ?—— 墻背摩擦角 ? =30? （ 4） 抗傾覆驗算 翼墻計算圖示如圖 所示，擋土墻在荷載作用下應(yīng)繞 O 點產(chǎn)生傾覆時應(yīng)滿足下式： 0 0 Mk M???? 式中： K0—— 傾覆穩(wěn)定系數(shù)， 0 ? ； yM? —— 全部垂直力對墻趾 O 點的穩(wěn)定力矩； 0M? —— 全部水平力對墻趾 O 點的穩(wěn)定力矩； 圖 墻身計算簡圖 由圖 可知： 墻身重量 G ： KNG ????? xE 對墻趾的力臂： mHZ x ??? yE 對墻趾的力臂： mHBZ y a a n ?????? ?? 二 O一三屆土木工程（巖土及地下工程方向）畢業(yè)設(shè)計 23 G 對墻趾的力臂： mHBZ G 6t t an ?????? ?? KNZEGZM yyGy .. ???????? KNZEM xx ????? 代入上式得： ??? 00 MMK y = = ? 故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求 （ 5） 抗滑動驗算 對于水平基底，按如下公式驗算滑動穩(wěn)定性： cNfK E????? 式中： cK —— 滑動穩(wěn)定系數(shù) N? —— 作用于基底上的垂直力之和； E? —— 墻后主動土壓力之和，取 E? = xE ； F—— 基底摩擦系數(shù)，取 f = 由圖 得： )()( ???????? xyc EEGK 故抗滑穩(wěn)定性滿足要求