【正文】 ............................................................. 27 抗力集中力與摩擦力的合力 iR ........................................................ 28 計(jì)算單位抗力及相應(yīng)的摩擦力在基本結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力 ............. 28 計(jì)算 iR 作用理產(chǎn)生的荷載位 ............................................................ 30 單位彈性反力作用下的力法方程 ............................................................... 30 最大彈性反力值的計(jì)算 .............................................................................. 32 計(jì)算初砌截面總的內(nèi)力 .............................................................................. 33 初砌各截面內(nèi)力 ................................................................................ 33 校核計(jì)算精度 .................................................................................... 34 繪制內(nèi)力圖 .................................................................................................. 34 襯砌截面強(qiáng)度驗(yàn)算 ....................................................................................... 35 6 隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)及計(jì)算 .................................................................. 37 基本資料 ......................................................................................................... 37 通風(fēng)方式的確定 ............................................................................................. 37 IV 需風(fēng)量的計(jì)算 ................................................................................................. 38 稀釋 CO 濃度的需風(fēng)量計(jì)算 ............................................................... 38 稀釋煙霧濃度的需風(fēng)量計(jì)算 ............................................................... 40 稀釋空氣異味的需風(fēng)量計(jì) 算 ............................................................... 41 通風(fēng)計(jì)算 ......................................................................................................... 42 計(jì)算條件 ............................................................................................... 42 隧道內(nèi)所需升壓力計(jì)算 ....................................................................... 42 通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算 ......................................................................................... 44 風(fēng)機(jī)的布置 ..................................................................................................... 45 7 照明設(shè)計(jì)及計(jì)算 ............................................................................ 46 隧道照明區(qū)段的劃分及亮度 ......................................................................... 46 洞外接近段 ........................................................................................... 46 洞內(nèi)照明 ............................................................................................... 46 照明布置 ......................................................................................................... 48 中間段照明計(jì)算 ................................................................................... 48 入口段照明計(jì)算 ................................................................................... 48 過(guò)渡段照明計(jì)算 ................................................................................... 49 出口段照明計(jì)算 ................................................................................... 50 緊急停車(chē)帶照明計(jì)算 ........................................................................... 50 8 結(jié) 論 ............................................................................................ 52 參考文獻(xiàn) ........................................................................................... 53 致 謝 .............................................................................................. 54 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 ..................................................... 55 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 ......................................................... 56 附錄 .................................................................................................. 57 1 緒論 1 1 緒論 課題背景及目的 為全面完善自己在大學(xué)所學(xué)知識(shí)并對(duì)其進(jìn)行綜合性訓(xùn)練，特進(jìn)行源于工程實(shí)際的秦嶺地區(qū)新建隧道設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)隧道施工設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行一次全面的、系統(tǒng)的訓(xùn)練，了解隧道施工設(shè)計(jì)所包括的工作內(nèi)容、工作程序等，為今后從事隧道工程設(shè)計(jì)、施工工作打 下良好的基礎(chǔ)。 此題目來(lái)源于工程實(shí)際，通過(guò)對(duì)此題目的完成要 求對(duì)隧道設(shè)計(jì)的初步階段有完整的掌握，為今后工作實(shí)際問(wèn)題的解決做實(shí)戰(zhàn)準(zhǔn)備。其中新奧法是采用最多的方法。但是目前我國(guó)的隧道建設(shè)還存在許多應(yīng)該解決的問(wèn)題，如地下空間的利用與開(kāi)發(fā)還屬于粗放型，配套設(shè)備的國(guó)產(chǎn)能力低，施工效率低，環(huán)境差。但是隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展，這些問(wèn)題將在不久的將來(lái)得到有效的解決。這樣，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載就是圍巖在一定范圍內(nèi)由于松弛并可能坍塌的巖體重力。其核心內(nèi)容是隧道圍巖穩(wěn)定顯然是巖體自身有承載自穩(wěn)能力，不穩(wěn)定圍巖喪失穩(wěn)定是 具有一個(gè)過(guò)程的，如在這個(gè)過(guò)程中提供必要的支護(hù)或限制，則圍巖仍然能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)。 隧道修建技術(shù)的進(jìn)步為長(zhǎng)大隧道工程和開(kāi)發(fā)利用地下空間奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)，大規(guī)模的地下工程的建設(shè)也必將對(duì)隧道建設(shè)技術(shù)提出新的更高要求。 （ 7）加強(qiáng)對(duì)預(yù)制拼裝式襯砌的研究應(yīng)用 （ 8）加強(qiáng)隧道施工現(xiàn)代化管理 采用現(xiàn)代化管理方式可最大限度的發(fā)揮機(jī)械效率，確保工程質(zhì)量和進(jìn)度。本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容有 : ①線路的方案比選（包括至少兩個(gè)方案的比較） ②隧道的幾個(gè)設(shè)計(jì) (包括橫、縱斷面設(shè)計(jì)，洞門(mén)設(shè)計(jì)，明洞設(shè)計(jì)，橫通道，緊急停車(chē)帶 ) ③隧道防 、排水設(shè)計(jì) ④隧道襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算 ⑤隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)設(shè)計(jì)及計(jì)算 ⑥隧道運(yùn)營(yíng)照明設(shè)計(jì)及計(jì)算 ⑦隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算 研究方法 對(duì)于該題目的研究采用將力學(xué)計(jì)算、數(shù)值分析以及經(jīng)驗(yàn)評(píng)估融為一體的方法，在地形、地貌、地質(zhì)、氣象、社會(huì)人文和環(huán)境等調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)公路等級(jí)、隧道長(zhǎng)度、交通量以及環(huán)保要求，對(duì)隧道進(jìn)行初步階段的設(shè)計(jì)。隧道為單向雙車(chē)道隧道，左線起訖樁號(hào) ZK81+110~ZK82+255，全長(zhǎng) 1145m，右 線起訖樁號(hào)YK80+825~YK82+235，全長(zhǎng) 1410m。設(shè)置人行橫洞 2處，車(chē)行橫洞 1 處。隧道區(qū)山巒起伏相連，整體地形較陡，自然坡度角約 3546176。 地震 本路段地處山區(qū)，基本處于地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境所處區(qū)域的地震動(dòng)峰值加速度為 ，地震基本烈度為Ⅳ度。 水文地質(zhì)條件 地表水不發(fā)育，僅于隧道進(jìn)出口外側(cè)沖溝中存在雨源型地表小徑流，預(yù)計(jì)有水，旱季水量小或斷流。區(qū)域內(nèi)總體水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。 3 隧道總體設(shè)計(jì) 5 3 隧道總體設(shè)計(jì) 隧道選址 隧道路線方案 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的規(guī)定以及地形圖和水文地質(zhì)情況了解，參考《公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則》 JTGTD70— 20xx 對(duì)隧道選址，現(xiàn)對(duì)隧道進(jìn)行多方案比選，比選方案羅列如下： 方案 A：左線起訖樁號(hào) ZK81+110（地面高程 ）～ ZK82+255（地面高程為 ），全長(zhǎng) 1145m；右線起訖樁號(hào) YK80+825（地面高程 ）～YK82+235（地面高程 ），全長(zhǎng) 1410m。右線同 A方案。右線同 A 方案。比較要點(diǎn)是：線形適當(dāng)（平面順 適、縱坡均衡、橫面合理），順應(yīng)地形，路線延長(zhǎng)對(duì)鄰近地區(qū)的影響；安全性、用地、建設(shè)投資、養(yǎng)護(hù)費(fèi)、行駛性能、施工的難易、與當(dāng)?shù)丨h(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)等。因?yàn)榇竺娣e方案已大致確定，所以只需要對(duì)標(biāo)高，和施工地段優(yōu)劣情況進(jìn)行選擇。 （ 2）地質(zhì)條件與隧道位置選擇 一般情況下，隧道位置應(yīng)盡可能選擇在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、節(jié)理裂隙不發(fā)育、巖性較好的穩(wěn)固的地層中通過(guò)，盡量避免穿越偏壓大，地下水豐富和排水困難的溝谷低洼處等不良地質(zhì)地段，以及地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，含有有害氣體、高溫等地層。 A、 B、 C 三個(gè)方案均無(wú)不良地質(zhì)情況，但 A 方案中隧道左線入口處處于偏壓狀態(tài)。 （ 3）洞口與隧道位置選擇 隧道洞口地質(zhì)條件較差，巖層多破碎、松散、風(fēng)化嚴(yán)重，當(dāng)開(kāi)挖進(jìn)洞時(shí)破 壞西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 了山體原有的平衡，極易產(chǎn)生坍方、順層滑動(dòng)，古滑坡復(fù)活等現(xiàn)象。盡量根據(jù)地形、地質(zhì)，考慮隧道仰坡和路塹邊坡的穩(wěn)定性，避開(kāi)不良地質(zhì)段。若不能滿足，則要盡量要以大角度斜交進(jìn)洞，保證地形等高線與線路中線斜交角度大于 45176。 A、B、 C 三個(gè)方案洞口地質(zhì)情況良好， A 方案進(jìn)出口皆與等線大角度相交，但 B、 C方案進(jìn)口段與與等高線斜角角度大約為 45176。 B 地質(zhì)情況良好，高程較低，運(yùn)營(yíng)條件較 好，線形適當(dāng)，順應(yīng)地形 線路長(zhǎng)，與公路銜接曲率大，與公路整體設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)適應(yīng)性較差，洞門(mén)中線與地形等高線夾角約為 45176。 綜合各方面因素考慮，最終選擇方案 A。隧道是線路的一個(gè)組成部分，因此，隧道的平面線形除應(yīng)滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定外，還應(yīng)考慮到由于隧道內(nèi)的運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)條件比洞外明線差的特點(diǎn)，應(yīng)適當(dāng)提高現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。所以本設(shè)計(jì)未設(shè)置平曲線。隧道內(nèi)線路坡度可設(shè)置為單面坡（即向 隧道一段上坡或下坡）或人字坡（即從隧道中間向洞口兩端下坡）