【正文】 隧道中線與線路中線偏移距離d為：d=()=()= (cm) d取7cm。在本隧道設(shè)計(jì)中：R=2000m，=120km/h，可得： =8450/2000+=19cm 取20cm。錨桿，錨桿的桿體易用20MnSi，也可采用Q235鋼筋，縫管式錨桿宜采用16MnSi鋼管，亦可采用Q235鋼管，錨桿直徑宜為18～22mm。石料和混凝土預(yù)制塊，用強(qiáng)度等級(jí)不低于M10的水泥砂漿砌筑襯砌。鋼筋混凝土材料主要用在洞門、明洞襯砌級(jí)地震區(qū)、偏壓、通過(guò)斷層破碎帶或淤泥、流沙等不良地質(zhì)地段的隧道襯砌中，其強(qiáng)度等級(jí)對(duì)于襯砌段不應(yīng)低于C20，對(duì)于洞門不應(yīng)低于C15。此外，還應(yīng)滿足就地取材、降低造價(jià)、施工方便及易于機(jī)械化施工等要求?？傊?，復(fù)合式襯砌是一種較為合理的結(jié)構(gòu)形式，適用于多種圍巖地質(zhì)條件，有其廣闊的發(fā)展前途。二次襯砌完成后，襯砌內(nèi)表面光滑平整，可以防止外層風(fēng)化，裝修內(nèi)壁，增強(qiáng)安全感。它既能容許圍巖有一定的變形，又能限制圍巖產(chǎn)生有害變形。復(fù)合式襯砌是先在開挖好的洞壁表面噴射一層早強(qiáng)的混凝土（有時(shí)也同時(shí)施作錨桿、鋼筋網(wǎng)或局部鋼筋網(wǎng)），凝固后形成薄層柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)（初期支護(hù)）。按內(nèi)外襯的組合情況可以分為：①噴錨支護(hù)與混凝土襯砌；②噴錨支護(hù)和噴射混凝土襯砌；③可縮性鋼拱架（或隔柵鋼構(gòu)拱架）噴射混凝土與混凝土襯砌；④裝配式襯砌與混凝土襯砌。復(fù)合式襯砌復(fù)合式襯砌不同于單層厚壁的模筑混凝土襯砌，它把襯砌分成兩層或兩層以上，可以是同一種形式、方法、和材料施工的，也可以是不同形式、方法、時(shí)間和材料制作的。因此，噴錨支護(hù)就難于阻止圍巖的迅速變形和通過(guò)噴錨支護(hù)形成可靠、穩(wěn)定的承載圈。堆積層、破碎帶等不良地質(zhì)，往往有水，施工時(shí)缺乏足夠的自穩(wěn)能力和一定的穩(wěn)定時(shí)間。地下水發(fā)育或大面積淋水地段，噴射混凝土很難成形，且即使成形，其強(qiáng)度與圍巖的粘結(jié)力無(wú)法保證，錨桿與圍巖的粘結(jié)或錨固力也極難保證，難于發(fā)揮噴錨支護(hù)所應(yīng)有的作用。噴錨支護(hù)是目前常用的一種圍巖支護(hù)手段，適用于各種圍巖地質(zhì)條件，但是若作為永久襯砌，一般考慮在Ⅰ、Ⅱ級(jí)圍巖良好、完整、穩(wěn)定、的地段中采用。另外，噴錨支護(hù)有效地利用了洞內(nèi)凈空，提高了作業(yè)的安全性和作業(yè)效率，并能適應(yīng)軟弱和膨脹性地層中的隧道開挖，還能用于整治塌方和隧道襯砌的裂損。當(dāng)巖壁不夠穩(wěn)定時(shí)，可加設(shè)錨桿、金屬網(wǎng)和鋼架，這樣構(gòu)成的一種支護(hù)形式，簡(jiǎn)稱為“噴錨支護(hù)”。目前多在使用盾構(gòu)法施工的城市地下鐵道中采用。模筑襯砌的特點(diǎn)是：對(duì)地質(zhì)條件的適用性較強(qiáng)，易于按需要成形，整體性好，抗?jié)B性強(qiáng)，并適用于多種施工條件，如可用木模板、鋼模板或襯砌模板臺(tái)車等。從襯砌施工工藝方面將隧道襯砌的形式分為以下4類：整體式模筑混凝土襯砌它是指就地灌筑混凝土襯砌，也稱模筑混凝土襯砌。因此，除了巖體完整而又不易分化的穩(wěn)定巖層中，可以只開成毛洞以外，其他在所有的地層中的隧道，都需要修建支護(hù)結(jié)構(gòu)，即襯砌。據(jù)計(jì)算，（也可從圖中量取）。＝，＝（取由此可得：?；啄Σ料禂?shù)：f=基底控制壓應(yīng)力：[] = MPa頂帽采用C20混凝土容重：=23 kN/端、翼墻水泥砂漿片石容重：=22 kN/M10號(hào)水泥砂漿砌片石容許壓應(yīng)力：[] = MPaM10號(hào)水泥砂漿砌片石容許拉應(yīng)力：[] = MPa翼墻檢算①、翼墻墻身截面檢算I、翼墻墻背主動(dòng)土壓力E，（）。二、洞門強(qiáng)度及穩(wěn)定性檢算洞門強(qiáng)度檢算的設(shè)計(jì)參數(shù)安康端和襄樊端洞口附近圍巖級(jí)別均為V級(jí)，可從規(guī)范中查得檢算數(shù)據(jù)如下所示：邊、仰坡坡度：1：，配合V級(jí)圍巖曲墻襯砌。具體邊仰坡坡開挖線見附圖。同理，作與路塹坡腳線平行且相距，交等高線于各點(diǎn)并連接即得邊坡開挖線。繪制隧道洞口邊、仰坡開挖線洞口里程確定以后，對(duì)安康端洞口：仰坡坡腳標(biāo)高：=+h=+=208m邊坡坡腳標(biāo)高：=198m邊坡：=(210208)= =(209208)=仰坡：=(199198)==(200198)==(201198)==(202198)==(203198)==(204198)==(205198)==(206198)==(207198)=洞門地形圖上，作與洞門墻平行相距為的11線交210m等高線于①點(diǎn)，作與洞門墻相距為的22線交209m等高線于②點(diǎn)，……，以此類推。 洞口里程的確定示意圖在實(shí)際設(shè)計(jì)中，若有幾個(gè)控制點(diǎn)時(shí)，可根據(jù)“早進(jìn)晚出”的原則，綜合考慮洞口附近的地形、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，經(jīng)詳細(xì)比較，才能最后確定洞口位置的最佳方案。從標(biāo)準(zhǔn)圖中可計(jì)算出：h=.安康端洞口：d=(H－h(huán))m =()=.襄樊端洞口：d=(H－h(huán))m =()=.④、過(guò)o點(diǎn)作線路中心線的垂線。③、以仰坡坡腳至開挖高度控制點(diǎn)的水平距離d 為半徑，用分規(guī)沿11(或22）線移動(dòng)，找出與控制等高線相切于a點(diǎn)(即控制點(diǎn))的圓心o。同樣取整數(shù)：=213m，可見H=〈15m范圍之內(nèi)?？梢姌O限開挖高度H=〈15m的范圍之內(nèi)。根據(jù)表11選定仰坡的極限開挖高度H=13m，在隧道縱斷面圖上粗略地?cái)M定安康端洞口里程為ZDK74+605處，定出進(jìn)洞的路基標(biāo)高：=55‰+198．81=198．84m，則：=+H=+13=?？傊?，隧道洞口位置的選擇，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件，考慮邊坡、仰坡的穩(wěn)定，結(jié)合洞外有關(guān)工程及施工難易程度，本著“早進(jìn)晚出”的知道思想，全面綜合地分析確定。，有利于施工場(chǎng)地布置時(shí)，可利用棄碴有計(jì)劃、有目的地改造洞口場(chǎng)地，以便布置運(yùn)輸便道，材料堆放場(chǎng)，生產(chǎn)設(shè)備用地及生產(chǎn)、生活用房等。，可設(shè)置拉槽開溝的橋梁或涵洞，排泄水流。這不但增加了投資，還對(duì)施工和運(yùn)營(yíng)造成后患，教訓(xùn)十分深刻。此時(shí)，往往隧道定得偏短，明塹挖得過(guò)深，邊仰坡很高。過(guò)去，從單純的經(jīng)濟(jì)條件出發(fā)，把隧道洞口位置選定在所謂的隧道與明洞的等價(jià)點(diǎn)上。，隧道洞口標(biāo)高應(yīng)高出洪水位加波浪高度，以防洪水灌入隧道。）。使隧道正面進(jìn)入山體，洞口結(jié)構(gòu)物不致受到偏側(cè)壓力。如工期允許，可根據(jù)“土方調(diào)配”來(lái)確定隧道洞口位置。對(duì)處于漫坡地形的隧道，其洞門位置變動(dòng)范圍較大。此時(shí)，洞口位置應(yīng)根據(jù)具體情況，采取貼壁進(jìn)洞或設(shè)置一段明洞（當(dāng)山坡上有落石、掉塊而難以清除時(shí)）；或修建特殊結(jié)構(gòu)洞門，如懸臂式洞門；鋼筋混凝土錨桿洞門；洞門橋臺(tái)聯(lián)合結(jié)構(gòu)；懸臂式托盤基礎(chǔ)洞門；長(zhǎng)腿式洞門等。所以，洞口最好選在溝谷一測(cè)，讓出溝心作為泄水的通道。因?yàn)椋谝话闱闆r下，埡口溝谷在地質(zhì)構(gòu)造上是最薄弱的環(huán)節(jié)，常會(huì)遇到斷層帶、古坍方、沖積土等不良地質(zhì)。但在實(shí)際工程中難以完全滿足這些要求。當(dāng)然，并不是進(jìn)洞越早越好，而應(yīng)從安全等多方面比較確定。所以在隧道線路設(shè)計(jì)中，洞口位置的選擇是一項(xiàng)很重要的工作。洞口是隧道進(jìn)出的咽喉，又是隧道施工中的主要通道。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有： 確定洞門位置，隧道長(zhǎng)度，洞門類型，洞口開挖范圍；洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及檢算；繪制進(jìn)出口洞門圖和縱斷面圖；襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及檢算；繪制襯砌結(jié)構(gòu)橫斷面圖；施工方案的選擇，組織機(jī)構(gòu)設(shè)置和施工隊(duì)伍的分工；臨時(shí)工程和總體工程進(jìn)度安排，監(jiān)控量測(cè)和施工控制測(cè)量；安全、質(zhì)量、工期和環(huán)境保證等措施。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)這一專業(yè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和相應(yīng)技能，解決具體的綜合能力和創(chuàng)新能力。它對(duì)培養(yǎng)我們這些土木工程專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都起著非常重要的作用。所以，在鐵路線上，尤其是在山區(qū)鐵路線上，隧道的方案常為人們所選用，修建的數(shù)目也越來(lái)越多。而鐵路限坡平緩，無(wú)法拔起所需要的高度，同時(shí)，限于地形又無(wú)法繞避，這時(shí)，開挖隧道直接穿山而過(guò)最為合理。然后通過(guò)施工組織設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，有步驟的進(jìn)行施工，并在施工的過(guò)程中，隨時(shí)進(jìn)行各種測(cè)量，不斷有針對(duì)性的修正支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案，使之更趨于合理。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要涉及交通隧道中鐵路隧道的設(shè)計(jì)和施工方法。隧道包括的范圍很大，且種類繁多，從不同角度來(lái)區(qū)分就有不同的分類方法。XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)目 錄緒 論 1第一章 洞口位置、形式選擇及檢算 2第一節(jié) 洞口位置的確定 2一、選擇洞口位置的原則 2二、用作圖法確定進(jìn)洞里程和洞口邊、仰坡開挖線 3第二節(jié) 洞門的選擇及其穩(wěn)定性檢算 6一、洞門的選擇 6二、洞門強(qiáng)度及穩(wěn)定性檢算 6第二章 隧道襯砌設(shè)計(jì)及強(qiáng)度檢算 17第一節(jié) 隧道襯砌的類型及建筑材料 17一、隧道襯砌的形式 17二、隧道襯砌的建筑材料及要求 19第二節(jié) 隧道襯砌的一般構(gòu)造要求 19一、曲線隧道凈空加寬 19二、隧道縱斷面設(shè)計(jì) 21三、元和觀一號(hào)隧道防排水措施 22四、隧道襯砌的其他構(gòu)造要求 23第三節(jié) 隧道襯砌檢算 24一、襯砌檢算模型 24二、襯砌結(jié)構(gòu)的選擇 24三、圍巖壓力計(jì)算 24四、襯砌內(nèi)力計(jì)算： 25第三章 施工組織設(shè)計(jì) 38第一節(jié) 概述 38一、隧道概況 38二、施工原則 38第二節(jié) 工程量計(jì)算 39一、開挖土方量 39二、洞門部分工程量 39三、襯砌部分工程量 40第三節(jié) 施工進(jìn)度、工期和布置 40一、工期進(jìn)度安排 40二、施工任務(wù)劃分 41三、施工場(chǎng)地布置 42第四節(jié) 主要工程項(xiàng)目施工 44一、控制測(cè)量 44二、洞口工程 44三、 洞內(nèi)施工 46第五節(jié) 施工要求及保證措施 48一、質(zhì)量目標(biāo) 48二、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 48三、質(zhì)量保證措施 51結(jié)束語(yǔ) 55致謝 56參考文獻(xiàn) 57附錄I：襯砌內(nèi)力計(jì)算程序附錄II：外文文獻(xiàn)及翻譯附錄III：隧道進(jìn)洞里程圖附錄IV：襄樊端洞口開挖線附錄V：安康端洞口開挖線附錄VI：元和觀一號(hào)隧道縱斷面圖附錄VII：進(jìn)出口洞門圖附錄VIII：V級(jí)圍巖曲墻式襯砌圖1緒 論為達(dá)到各種不同的使用目的，在山體內(nèi)或地面下修建的建筑物，統(tǒng)稱為“地下工程”。在地下工程中，用以保持地下空間作為運(yùn)輸孔道的，稱之為“隧道”。從隧道所處地質(zhì)條件可將隧道分為土質(zhì)隧道和石質(zhì)隧道；從埋置的深度來(lái)分，可以分為深埋隧道和淺埋隧道；從隧道所在的位置來(lái)分，可將隧道分為山嶺隧道、水底隧道和城市隧道；從隧道使用功能即用途的不同可分為交通隧道、水工隧道、市政隧道、和礦山隧道等。隧道工程修建時(shí)，首先要把施工地區(qū)的地質(zhì)和水文情況勘察清楚，將勘察到的資料結(jié)合工程使用的要求，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方法的抉擇。我國(guó)內(nèi)地大多是山區(qū)，地勢(shì)起伏、山巒縱橫，鐵路穿越這些地區(qū)時(shí)，往往會(huì)遇到高程障礙。它既可使線路順直，避免許多無(wú)謂的展線，使線路縮短，又可以減小坡度，使運(yùn)營(yíng)條件得以改善，從而提高牽引定數(shù)，多拉快跑。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我們?cè)诋厴I(yè)前最后的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，是對(duì)大學(xué)本科學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)。因此，我們要對(duì)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)給予充分重視。本設(shè)計(jì)為元和觀一號(hào)隧道，全長(zhǎng)101米，坡度為5‰，V級(jí)圍巖。第一章 洞口位置、形式選擇及檢算第一節(jié) 洞口位置的確定一、選擇洞口位置的原則隧道位置選定以后，隧道長(zhǎng)度由它的兩端洞口位置確定（即隧道長(zhǎng)度為其進(jìn)出口洞門墻外表面與線路內(nèi)軌頂面標(biāo)高線交點(diǎn)之間的距離）。洞口位置選擇是否合理，將對(duì)隧道的施工工期、造價(jià)、運(yùn)營(yíng)安全等有重大的影響。根據(jù)我國(guó)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出“早進(jìn)晚出”的原則，即在決定隧道洞口位置時(shí)，為了確保施工、運(yùn)營(yíng)的安全，寧可早一點(diǎn)進(jìn)洞，晚一點(diǎn)出洞，這樣雖然隧道修長(zhǎng)了一些，卻較安全可靠。理想的洞口位置應(yīng)該選擇地質(zhì)條件良好，地勢(shì)開闊，施工方便，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理之處。為此，在選擇隧道洞口位置時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)原則：，不要與水爭(zhēng)路。此外，地表流水都匯集在溝底，再加上洞口路塹開挖，破壞了山體原有的平衡，更容易引起坍方，甚至不能進(jìn)洞。，如斷層、滑坡、巖堆、巖溶、流砂、泥石流、鹽巖、多年凍土、雪崩、冰川等，以及避開地表水匯集處。當(dāng)隧道線路通過(guò)巖壁陡立，基巖裸露處時(shí)，最好不刷動(dòng)或少刷動(dòng)原生地表，以保護(hù)山體的天然平衡。，延長(zhǎng)隧道提前進(jìn)洞。一般應(yīng)采取延長(zhǎng)隧道的方法，以解決路塹棄及排水的困難。對(duì)于傍山隧道因限于地形，有時(shí)無(wú)法與等高線正交，只能斜交進(jìn)洞時(shí)，其交角不應(yīng)太小（不小于45176。并根據(jù)具體情況，采取斜交進(jìn)洞、臺(tái)階式正交洞門或者修建一段明洞。，邊坡及仰坡均不宜開挖過(guò)高。即開挖每米明塹的造價(jià)和每延米隧道的施工與運(yùn)營(yíng)換算造價(jià)相等時(shí)的隧道“經(jīng)濟(jì)洞口”位置上。這樣，不僅施工時(shí)容易發(fā)生坍方，行車后邊坡也常常滾石掉塊，危機(jī)行車安全，最后不得不再修建明洞接長(zhǎng)隧道。所以，應(yīng)根據(jù)開挖控制高度及坡度來(lái)決定洞口位置。如水量較大，上述方法不能滿足要求時(shí)，應(yīng)修建明洞接長(zhǎng)隧道把水引到洞頂水溝中排走。另外，在橋梁相連時(shí)，應(yīng)注意防止因棄碴亂堆造成堵塞橋孔或推壞橋墩臺(tái)建筑物。二、用作圖法確定進(jìn)洞里程和洞口邊、仰坡開挖線進(jìn)洞里程的確定在洞口地形平面圖上用作圖法確定進(jìn)洞里程的具體步驟為：①、在洞口地形平面圖上找出控制等高線。為了在平面圖上查找方便，取整數(shù)=211m。表11 洞口邊仰坡控制圍巖級(jí)別Ⅰ～ⅡⅢⅣⅤ～Ⅵ坡 率貼壁1：1：1：1：1：1：11：1：1：高度m＜15＜2025左右＜2025左右＜15＜1820左右＜15＜18 同理，假設(shè)襄樊端洞口取在里程為ZDK74+520處，則襄樊端洞口數(shù)據(jù)（極限開挖高度取15m）為：=，控制等高線標(biāo)高：=+H=+15=。②、在預(yù)先選定的洞口附近，以洞門墻寬度B=，作對(duì)稱于線路中心線的平行線11和22。其中：d＝(H－h(huán))m, h為路基面至仰坡坡腳的高度，H是仰坡的極限開挖高度。⑤、以洞口里程至仰坡坡腳的水平距離b=（由洞門圖計(jì)算得到）為間距，作線的平行線,則線為安康端洞口里程位置()。綜上，可以得到進(jìn)口里程ZDK74+526，出口里程ZDK74+627，故隧道全長(zhǎng)101m。連接a, ①,②,…,即為仰坡開挖線。 繪制邊仰坡開挖線示意圖襄樊端洞口計(jì)