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開巫路云陽農(nóng)壩付家滴隧道設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文說明書-文庫吧資料

2025-07-04 18:20本頁面
  

【正文】 式中: K0——傾覆穩(wěn)定系數(shù),;——全部垂直力對(duì)墻趾O點(diǎn)的穩(wěn)定力矩;——全部水平力對(duì)墻趾O點(diǎn)的穩(wěn)定力矩; 墻身計(jì)算簡圖:墻身重量:對(duì)墻趾的力臂:對(duì)墻趾的力臂:對(duì)墻趾的力臂:代入上式得: ==故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求(5)抗滑動(dòng)驗(yàn)算對(duì)于水平基底,按如下公式驗(yàn)算滑動(dòng)穩(wěn)定性: 式中: ——滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù) ——作用于基底上的垂直力之和; ——墻后主動(dòng)土壓力之和,取=; ——基底摩擦系數(shù),取=:故抗滑穩(wěn)定性滿足要求(6)基底合力偏心矩驗(yàn)算設(shè)作用于基底的合力法向分力為,其對(duì)墻趾的力臂為,合力偏心矩為,則: (7)基底應(yīng)力驗(yàn)算 計(jì)算結(jié)果滿足要求計(jì)算結(jié)果滿足要求。式中: ——圍巖計(jì)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(jì)規(guī)范》(JTG—2004) = ==根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG—2004),土壓力為: = =式中: ——土壓力(kN)。(3)洞門土壓力計(jì)算根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D702004),洞門土壓力計(jì)算圖示具體見圖102。驗(yàn)算符合下列標(biāo)準(zhǔn):墻身截面荷載效應(yīng) 結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值(按極限狀態(tài)計(jì)算)墻身截面偏心距截面寬度基底偏心距 巖石地基 ,土質(zhì)地基(為墻底厚度)基底應(yīng)力 地基允許承載力滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)傾覆穩(wěn)定系數(shù)③、 ④、土壓力計(jì)算數(shù)據(jù)墻厚,墻背傾角,仰坡坡角,圍巖計(jì)算摩擦角,基底摩擦系數(shù), , , 。, 隧道進(jìn)口立面圖 隧道進(jìn)口平面圖 隧道進(jìn)口剖面圖 隧道洞門結(jié)構(gòu)計(jì)算(1)計(jì)算參數(shù)確定①、地質(zhì)特征:級(jí)圍巖,端墻背后采用粗顆粒土回填。隧道出口縱坡相對(duì)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,洞門采用臺(tái)階式洞門;洞口段采用級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌進(jìn)行加強(qiáng)。隧道位置及洞門選擇,本著結(jié)構(gòu)安全、工程經(jīng)濟(jì)、早進(jìn)晚出和盡量少刷邊仰坡,并適當(dāng)考慮美觀的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。洞門還是隧道唯一的外露部分,對(duì)它進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕ㄖ囆g(shù)處理,可起到美化環(huán)境的作用。 洞門墻的主要檢算規(guī)定表墻身截面荷載效應(yīng)值結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值(按極限狀態(tài)計(jì)算)墻身截面荷載效應(yīng)值結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值(按極限狀態(tài)計(jì)算)墻身截面偏心距滑動(dòng)穩(wěn)定安全數(shù)基底應(yīng)力地基容許承載傾覆穩(wěn)定安全數(shù)基底偏心距巖石地基;土質(zhì)地基(為墻底厚度) 仰坡坡度計(jì)算摩擦角容重基底摩擦系數(shù)控制壓應(yīng)力1:70251:60241:15020~1:43~4518~1:38~4017~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。按擋土墻結(jié)構(gòu)計(jì)算洞門墻時(shí),設(shè)計(jì)是按極限狀態(tài)驗(yàn)算其強(qiáng)度,并驗(yàn)算繞墻趾傾覆及沿基底滑動(dòng)的穩(wěn)定性。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。 本端墻式洞門按計(jì)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(qiáng)度,以此決定端墻的厚度和尺寸。選用臺(tái)階式洞門時(shí),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(jì)比較。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。臺(tái)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(tái)階式洞門。由于翼墻與端墻很大一部分面積相接觸,設(shè)計(jì)時(shí)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。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。柱式洞門運(yùn)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(shí),其仰坡開挖坡度為l:~l:。柱式柱式洞門是從端墻式洞門發(fā)展而來的。這種洞門具有結(jié)構(gòu)簡單、工程量小、施工簡便的優(yōu)點(diǎn),在巖層較好時(shí)使用最為經(jīng)濟(jì)。 (10)洞門設(shè)計(jì)應(yīng)與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。 (9),;;地基為凍脹土?xí)r,應(yīng)進(jìn)行防凍脹處理。 (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。根據(jù)洞口地形、地質(zhì)條件,經(jīng)多方案比選,確定進(jìn)出口為端墻式洞門。(4)松軟地基上的基礎(chǔ),可采取加固基礎(chǔ)措施。(2)洞門墻應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置仲縮縫、沉降縫和泄水孔;洞門墻的厚度可按計(jì)算或結(jié)合其它工程類比確定。 襯砌內(nèi)輪廓圖第5章 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 隧道洞門設(shè)計(jì)、隧道洞門的類型及適用條件隧道洞門的形式很多,從構(gòu)造形式上大致可分為:端墻式、翼墻式、臺(tái)階式、柱式、削竹式、喇叭口式等。根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定并結(jié)合本線情況,襯砌內(nèi)凈空采用三心圓曲墻式,內(nèi)凈空與建筑限界之間的凈空還滿足設(shè)備安裝、通風(fēng)、裝飾及隧道施工誤差要求。 隧道平面設(shè)計(jì)表隧道名稱起訖樁號(hào)隧道長度()平面線形付家滴隧道 344進(jìn)口和出口位于直線上,洞身位于三段直線和緩和曲線上 依據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D70—2004),結(jié)合線路總體高程、隧道工程所處位置、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,以及運(yùn)營過程中的通風(fēng)、排水問題等綜合因素。 通過比較,充分研究隧道所處地域的地形,地質(zhì)情況,隧道施工及兩端聯(lián)接既有公路的條件和投資等因素,方案一為最優(yōu)方案 隧道平面線形總體上受兩端主線連接限制。起訖樁號(hào):;隧道長254,起訖樁號(hào):。方案一的優(yōu)點(diǎn)是近乎直線線性,進(jìn)出口位于曲線上,采用小半徑曲線較少,并且與原公路線型結(jié)合較好,圍巖穩(wěn)定,機(jī)械通風(fēng)較好,維修養(yǎng)護(hù)較方便,投資較省,缺點(diǎn)是隧道較長,開挖時(shí)間較長。第4章 隧道總體設(shè)計(jì)方案類別比較項(xiàng)目第一方案第二方案隧道長度()344256施工方法難易程度較易較易工期較短較短養(yǎng)護(hù)維修工作量少少優(yōu)點(diǎn)隧道線形較好進(jìn)出洞口線形較好缺點(diǎn)洞口施工難度稍大隧道穿越地質(zhì)狀況復(fù)雜地帶;工期較長 方案一:隧道長344。(4)隧址區(qū)及其附近砂巖廣泛出露,巖質(zhì)性碎,可采碎石、條石。富水性較差,地下水貧乏。(2)隧道進(jìn)出洞口開挖后邊坡可能產(chǎn)生掉塊落石等,應(yīng)加強(qiáng)預(yù)防護(hù)。構(gòu)造裂隙較發(fā)育。構(gòu)造裂隙較發(fā)育。構(gòu)成級(jí)圍巖由于洞頂巖層厚度較薄,受風(fēng)化程度的影響,此類圍巖較破碎,成碎塊狀,拱部無支護(hù)時(shí)可產(chǎn)生較大的坍塌,側(cè)壁有時(shí)失去穩(wěn)定。構(gòu)成級(jí)圍巖的地層巖性為砂巖,層間結(jié)合一般,地下水貧乏,拱部無支護(hù)時(shí)可產(chǎn)生小坍塌,側(cè)壁基本穩(wěn)定。 巖石名稱圍巖彈性波速圍巖類別VV2. 圍巖分類及分布在巖石強(qiáng)度及完整性系數(shù)的基礎(chǔ)上,考慮圍巖特征、環(huán)境等因素進(jìn)行圍巖分類。 地層代號(hào)巖石名稱飽和抗壓強(qiáng)度巖石等級(jí)砂巖~硬質(zhì)巖泥巖~軟質(zhì)巖:圍巖彈性波速劃分隧道圍巖分類 本次工作中對(duì)洞身斷鉆孔進(jìn)行了聲波測(cè)井已獲得不同巖性,不同埋藏條件下的彈性波速特征。:巖石等級(jí)劃分 根據(jù)隧址區(qū)巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)資料,按巖石飽和抗壓強(qiáng)度將隧道圍巖確定為軟巖石()。1. 隧道圍巖劃分依據(jù)隧道圍巖分類標(biāo)準(zhǔn)按照《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》中附錄隧道圍巖分類執(zhí)行?!舳瓷矶? 付家滴隧道為巖質(zhì)隧道,隧道圍巖體地層為侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組()砂巖、泥巖,層理較發(fā)育,層間結(jié)合較差,弱分化帶言芯成短柱狀、柱狀,巖石強(qiáng)度較高,巖質(zhì)硬?!舫龆纯诙? 出洞口位于斜坡的中部,樁號(hào)為,洞軸線與地形線斜交?!?進(jìn)洞口段付家滴隧道進(jìn)洞口位于原開巫路內(nèi)側(cè),樁號(hào),洞頂自然坡度40,進(jìn)洞口軸線與巖層走向斜交,洞軸線與地形線基本正交。c 地下水腐蝕性分析據(jù)水質(zhì)分析,~,Mg2+~,~,~,~,~。根據(jù)地區(qū)工作經(jīng)驗(yàn),洞內(nèi)弱風(fēng)化花崗巖一般呈淋濕狀態(tài),有滲透水、滴水現(xiàn)象,斷裂帶偶有成股水流涌出,局部水量較大。由于隧道洞身主要受力區(qū)位于微、弱風(fēng)化花崗巖中,故洞內(nèi)地下水主要來自與隧道相交的構(gòu)造裂隙破碎帶,受構(gòu)造控制明顯。地下水類型為潛水,主要接受大氣降水的下滲及相鄰含水層的側(cè)向滲透補(bǔ)給,受地形、地貌影響變化較大,勘察期間測(cè)得各鉆孔混合水位標(biāo)高為。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘查規(guī)范》附錄環(huán)境水對(duì)砼腐蝕評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判定:地下水及地表水對(duì)混凝土無腐蝕性。本次勘察對(duì)鉆孔進(jìn)行了抽水檢查試驗(yàn),計(jì)算分析確定鉆孔滲透系數(shù)為。 基巖裂隙孔隙水主要賦存與砂巖裂隙中,富水性受地形地貌、裂隙發(fā)育程度影響明顯。 (1)地下水型及富水性 隧址區(qū)地下水類型主要有松散巖類孔隙水和基巖裂隙孔隙水兩種類型。隧址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單,無斷層通過,區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定。含少量砂質(zhì)。主要礦物成分為巖屑石英等。(3)第四系沖洪積層()漂石土:主要成分為砂巖或灰?guī)r,次棱角狀,分選性差,粒徑3~60,局部含極少量亞粘土和灰土,分布于西牛河中及漫灘上,厚度1~2。其特征由老到新分述如下:(1) 第四系全新統(tǒng)填筑土層()人工填筑土:密實(shí),主要成分為灰?guī)r碎片,次棱角狀,粒徑1~6,含量35%~90%,其余成分為亞粘土,黃褐色,可塑,干強(qiáng)度中等,韌性中等,無搖振反應(yīng),主要分布于原有公路位置隧道進(jìn)口一帶,厚度3左右,回填時(shí)間45年。 隧址區(qū)為構(gòu)造剝蝕侵蝕低山地貌。付家滴隧道位于云陽縣向陽鄉(xiāng)道班灣,起止樁號(hào)為,全長344m。平地有路陽壩、高陽壩、漁塘壩、洞溪壩、木古壩等河谷低壩和山間平壩,%。無霜期304天?!妗3跸挠炅砍渑?,盛夏炎熱多伏旱,秋多綿雨,冬少日照。隧道進(jìn)出口位于曲線上,% 隧道區(qū)的地層主要為:第四系全新統(tǒng)填筑土層() 、殘坡積層() 、殘坡積層()、沖洪積層() 和中生界侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組() 。(4) 行駛方向:雙向行駛(5) 設(shè)計(jì)荷載:公路級(jí)(6) 隧道縱坡度: %(7) 隧道內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn): CO允許濃度:正常行使時(shí)為150發(fā)生事故時(shí),短時(shí)間(20)以內(nèi),為300煙霧允許濃度: ,采用交通管制 (8)隧道縱向風(fēng)速小于7 第3章 工程概況 地理位置、地形地貌付家滴隧道位于云陽縣向陽鄉(xiāng)道班灣,起止樁號(hào)為,全長344m。采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下: (1) 行車速度:隧道設(shè)計(jì)車速為40。第2章 設(shè)計(jì)原則及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)原則 隧道設(shè)計(jì)遵循安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則,在遵守交通部頒發(fā)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(—2004)的同時(shí),借鑒、參考國外公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范及國內(nèi)外若干條件隧道的實(shí)例,按新奧法理論,結(jié)合隧道的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。意義:畢業(yè)設(shè)計(jì)是土木工程教學(xué)中的重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是對(duì)四年來所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和實(shí)踐,是提升專業(yè)學(xué)術(shù)水平、實(shí)踐能力和學(xué)以致用的重要手段,是培養(yǎng)應(yīng)用型人才目標(biāo)的具體體現(xiàn)。 目的:學(xué)生通過本階段對(duì)隧道平、縱斷面計(jì)、隧道橫斷面和洞門的確定、隧道防排水設(shè)計(jì)以及隧道施工方法和施工組織甚至包括通風(fēng)、照明環(huán)保等各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),掌握隧道設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、基本原理、設(shè)計(jì)方法、主要技術(shù),結(jié)構(gòu)計(jì)算分析、強(qiáng)度檢算、施工組織與管理、計(jì)算機(jī)繪圖等各知識(shí)環(huán)節(jié)的知識(shí)。 本設(shè)計(jì)之付家滴隧道位于云陽縣向陽鄉(xiāng)道班灣,付家滴隧道起止樁號(hào)為K6+996~K7+340,全長344m。這種動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工、動(dòng)態(tài)管理是符合地下工程不確定性客觀規(guī)律的,是克服施工中不確定性因素的重要手段,是確保安全、可靠、適用、優(yōu)質(zhì)建成工程的關(guān)鍵。隧道技術(shù)的發(fā)展表明:今后隧道技術(shù)的研究方向?yàn)榉潜频臋C(jī)械化施工、合理規(guī)劃與環(huán)境保護(hù)、設(shè)計(jì)可靠合理、使用安全等方面。 (6)單功能向多功能轉(zhuǎn)變 旅游觀光是現(xiàn)代長大公路隧道的另一顯明特點(diǎn),突出的例子有英吉利海峽隧道、東京灣隧道、香港灣隧道、上海延安東路隧等。海峽隧道、國內(nèi)的瓊州海峽隧道、勃 海灣隧道等。 (5)跨海
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