【正文】 ion lining work, the portal pattern uses the end wall type portal, the design job practice excavates the law for the stair distribution. The supports and protections use the ductule, the design information use the arterial road, the design speed are 80km/h in advance in advance. Design for tunnel unidirectional (left). The traffic lane is the unidirectional twolane. Portal design side slope and Yang Poqu 1:. Key word: Twolane, Lining work, Design, Construction, Highway tunnel 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 緒 論 人類(lèi)公路隧道的修建已有幾百年的歷史，建成的公路隧道不計(jì)其數(shù)。該隧道雙洞單向交通，長(zhǎng)度分別為 2680m 和 2551m，高峰小時(shí)交通量 2021 輛，盾構(gòu)法施工，并且首次采用機(jī)械全橫向式強(qiáng)迫通風(fēng)。到 2021年底，長(zhǎng)度超過(guò) 以上的公路隧道 已有近 400 座，最長(zhǎng)的達(dá) 。 伴隨著隧路設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代公路隧道的一些前所未有的特點(diǎn)日益凸顯。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料 1． 1 設(shè)計(jì)任 務(wù)及要求 1． 1． 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)所給工程原始資料，完成 JT11 號(hào)公路隧道的 平縱黃斷面設(shè)計(jì)， 襯砌結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì)及襯砌結(jié)構(gòu)配筋， 隧道防排水設(shè)計(jì) ， 洞門(mén)設(shè)計(jì)，隧道施工組織設(shè)計(jì) ，工程量計(jì)算， 洞口位置確定和洞門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 及 監(jiān)控量測(cè)。 1． 1． 3 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )完成時(shí)應(yīng)提交的文件 ： (1). 工程量清單 (2). 隧道縱斷面圖、黃斷面圖、平面圖 2. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)原始資料，設(shè)計(jì)依據(jù)，設(shè)計(jì)思想，方案論證，設(shè)計(jì)計(jì)算方法及過(guò)程。 （ 2）隧道設(shè)計(jì)車(chē)速 80km/h。 （ 4）限制坡度： 3%。 （ 6）隧道全長(zhǎng)為 690 米。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 1． 2． 3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件 （ 1）建筑材料。 鋼材：保證供應(yīng)。 （ 2）工程用水 工地附近有水源，能保證施工需要，水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。 （ 4）施工機(jī)具：滿(mǎn)足要求。 1． 2． 4 施工方法 本設(shè)計(jì)采用新奧法施工，即是應(yīng)用巖體力學(xué)理論，以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn)，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段，及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，控制圍巖變形和松弛，使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分，并通過(guò)對(duì)圍巖及支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來(lái)指導(dǎo)隧道及地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則。隧道周?chē)牡貙涌梢允擒浻膊灰坏膸r石，也可以是松散的土，把土視為一種特殊的（風(fēng)化破碎嚴(yán)重的）巖石，所以隧道周?chē)牡貙?，不管是土體還是巖體，統(tǒng)稱(chēng)為圍巖。 3. 隧道圍巖級(jí)別劃分依據(jù) ① 巖石堅(jiān)硬程度劃分 根據(jù)隧道巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)資料，按巖石飽和抗壓強(qiáng)度劃分隧道圍巖，花崗巖為較堅(jiān)硬巖石。 ③ 巖體 的結(jié)構(gòu)特征與完整性 巖體結(jié)構(gòu)的完整狀態(tài)是影響圍巖穩(wěn)定性的主要因素，當(dāng)風(fēng)化作用使巖體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，松散，破碎，軟硬不一時(shí)，應(yīng)結(jié)合因風(fēng)化作用造成的各種狀況，綜合考慮確定圍巖的結(jié)構(gòu)完整狀態(tài)。避免單一的巖石強(qiáng)度指標(biāo)分級(jí)的方法 ； ② 分級(jí)指標(biāo)應(yīng)采用定性和定量指標(biāo)相互結(jié)合的方式； ③ 明確工程目的和內(nèi)容，并且提出相應(yīng)的措施； ④分級(jí)應(yīng)簡(jiǎn)明，便于使用； ⑤應(yīng)考慮吸收其他圍巖分級(jí)的優(yōu)點(diǎn)，并盡量和我國(guó)其他工程分級(jí)一致。設(shè)計(jì)中可參考 公 路隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圖。 圖紙應(yīng)整潔、美觀； (5) 說(shuō)明書(shū)應(yīng)書(shū)寫(xiě)工整，文理通順，條理清楚，要求有目錄、章節(jié)，宜隨設(shè)計(jì)進(jìn)程陸續(xù)編寫(xiě)。 （ 2）隧道所在地區(qū)的有關(guān)政策、經(jīng)濟(jì)狀況， 包括客貨運(yùn)輸要求、交通量及道路網(wǎng)、城市規(guī)劃、當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門(mén)意見(jiàn)等。包括所屬的公路區(qū)自然區(qū)劃、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩?、地質(zhì)、水文、氣候等資料。包括當(dāng)?shù)氐慕煌?，水電供?yīng)，地材的儲(chǔ)量、質(zhì)量、分布和運(yùn)輸距離等情況。 隧道幾何設(shè) 計(jì) 合理安排隧道平、縱、橫三方面的關(guān)系，定出隧道中線(xiàn)的確切位置，以滿(mǎn)足隧道各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，保證良好的行車(chē)條件。 （ 2）縱斷面設(shè)計(jì) 逐段確定道路縱坡，進(jìn)行豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)及高程計(jì)算。 根據(jù)原始資料給定的線(xiàn)路條件、地形以及工程地質(zhì)條件，初步設(shè)計(jì)隧道襯砌及洞門(mén)結(jié)構(gòu)，位于曲線(xiàn)上的隧道應(yīng)計(jì)算凈空加寬值，公路隧道曲線(xiàn)加寬值的計(jì)算應(yīng)符合《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJD792021） 的有關(guān)規(guī)定。在確定洞口位置的過(guò)程中，需要多次前后挪動(dòng)洞口位置反復(fù)比選，以確定最為合理的位置。最后，按最佳方案改正原定的初步設(shè)計(jì)，將洞口里程確定下來(lái)。 繪制洞門(mén)結(jié)構(gòu)圖，并應(yīng)考慮洞門(mén)檢查梯的布置。隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)包括臨時(shí)支護(hù)與永久支護(hù)。 9. 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算 采用同濟(jì)曙光公路隧道分析軟件檢算有關(guān)隧道襯砌結(jié)構(gòu)。 10. 隧道結(jié)構(gòu)總體布置 隧道結(jié)構(gòu)總體布置繪制在隧道縱斷面總布置圖中，其主要內(nèi)容有： (1). 隧道名稱(chēng)、全長(zhǎng)，中樁里程； (2). 不同圍巖分界處里程、隧道進(jìn)、出口里程、百米標(biāo)、不同加寬分界點(diǎn)里程、不同襯砌分段里程、附屬設(shè)備中心里程等； (3). 進(jìn)出口路面標(biāo)高、縱斷面變坡點(diǎn)標(biāo)高、百米標(biāo)標(biāo)高； (4). 不同襯砌類(lèi)型、曲線(xiàn)加寬值及隧道中線(xiàn)偏移值、各段襯砌的長(zhǎng)度等。 繪制隧道縱斷面總布置圖，注意：圖中應(yīng)預(yù)留總工程數(shù)量表位置，以便 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 將陸續(xù)算出的各工程數(shù)量匯總填入其中；里程一欄應(yīng)標(biāo)注有工程意義的里程； 地面標(biāo)高一欄，應(yīng)標(biāo)注沿線(xiàn)路中線(xiàn)的山體地表面的地形變化點(diǎn)高程，以便對(duì)隧道總體埋深有一個(gè)量化的概念。 1． 3． 3 設(shè)計(jì)成果 ： (1). 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體應(yīng)提供哪些圖表，由指導(dǎo)老師在下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中規(guī)定，但應(yīng)滿(mǎn)足最基本的設(shè)計(jì)要求 ，然后根據(jù)具體情況要求學(xué)生選做部分內(nèi)容。圖紙應(yīng)按隧道工程制圖規(guī)范要求繪制。答辯后裝訂成冊(cè)上交。 2. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 按照設(shè)計(jì)內(nèi)容，詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)依據(jù)，設(shè)計(jì)思想，方 案論證，計(jì)算方法及過(guò)程。 1． 3． 4 設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)要求 1. 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，認(rèn)真做好設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作。 3. 完成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，提交規(guī)定的設(shè)計(jì)成果，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后方能參加答辯。建議設(shè)計(jì)進(jìn)度安排如下： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 布置任務(wù)書(shū)，學(xué)習(xí)指導(dǎo) 書(shū)，制定工作計(jì)劃（ 3月 29 日 4 月 4 日） 2. 隧道路線(xiàn)、隧道洞口選擇與設(shè)計(jì)（ 4月 5日 4月 11 日） 隧道襯砌結(jié)構(gòu)斷面尺寸比選設(shè)計(jì)（ 4月 12 日 5 月 18 日） 隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ 4月 19 日 5 月 25 日） 5. 學(xué)習(xí)并運(yùn)用公路隧道設(shè)計(jì)與分析軟件（ 4月 26 日 5 月 2 日） 隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算與分析（ 5月 3日 5月 9日） 隧道防排水與其他附屬建筑物設(shè)計(jì)（ 5月 10 日 5月 16日） 8. 隧道洞門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ 5月 17 日 5 月 23 日） 隧道施工方案與施工組織（ 5月 24日 5月 30日） 其他設(shè)計(jì)（ 5 月 31日 6月 6日） 1論文整理與答辯（ 6月 7日 6月 11 日） 以上進(jìn)度可由 學(xué)生 根據(jù)設(shè)計(jì)的具體進(jìn)程作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 第二章 隧道平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì) 2． 1 隧道平面設(shè)計(jì) 隧道內(nèi)的路中心線(xiàn)是整個(gè)線(xiàn)路中心線(xiàn)的一個(gè)區(qū)段 ,設(shè)計(jì)時(shí)，首先滿(mǎn)足整個(gè)線(xiàn)路的各種技術(shù)指標(biāo)，而隧道內(nèi)的環(huán)境比露天要差，無(wú)論汽車(chē)運(yùn)營(yíng)還是維修養(yǎng)護(hù)，都處于不利條件下， 所以，在設(shè)計(jì)隧道內(nèi)的線(xiàn)路時(shí)，除遵照露天線(xiàn)路所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)以外，為了適應(yīng)隧道的特點(diǎn)還要附加一些技術(shù)要求。線(xiàn)路順直，則距離短，行車(chē) 速度快，在隧道內(nèi)，就更是這樣。也增加了襯砌的圬工量。因?yàn)槎瓷韽澢幢趯?duì)汽車(chē)的阻力大，使通風(fēng)條件變差。曲線(xiàn)隧道的維修養(yǎng)護(hù)工作條件不如直線(xiàn)隧道，而反向曲線(xiàn)隧道的條件比曲線(xiàn)隧道的更差。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)安全產(chǎn)生重要影響。 理想的洞口位置應(yīng)選在地質(zhì)條件良好，地勢(shì)開(kāi)闊，施工方便，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理之處。 2． 2 隧道縱斷面設(shè)計(jì) 隧道縱斷面是隧道中心線(xiàn)展直后在垂直面上的投影。根據(jù)隧道所在公路的總體高程要求及地質(zhì)條件等綜合情 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 況， JT11 號(hào)公路隧道采用單面坡式隧道。當(dāng)采用較大縱坡時(shí)，必須對(duì)行車(chē)安全、 通風(fēng)設(shè)備和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、施工效率的影響等作充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合論證。（如圖 ） 人字坡單坡 圖 隧道縱坡形式 （ 1） 單坡多于線(xiàn)路緊坡地段或是展線(xiàn)的地區(qū)，因?yàn)閱纹驴梢誀?zhēng)取高程，當(dāng)隧道處于單坡上時(shí)，兩洞口的高差較大，由此產(chǎn)生的氣壓差和熱位差就能促進(jìn)進(jìn)洞的自然通風(fēng)，在施工過(guò)程中，低位洞口有利挖掘廢渣的運(yùn)出，運(yùn)輸動(dòng)力消費(fèi)低，產(chǎn)生的廢氣少，水也自然的順坡道排出；而高位洞口不利，因其是向下坡方向掘進(jìn)，出渣、排水不便車(chē)輛排除廢氣多?？v坡變更的凸形豎曲線(xiàn)和凹形豎曲線(xiàn)的最小半徑和最小長(zhǎng)度應(yīng)符合《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D70— 2021），見(jiàn)表 設(shè)計(jì)時(shí)速為 80km/h 隧道內(nèi)豎曲線(xiàn)最小半徑和最小長(zhǎng)度。 (2) 采用的施工方法能確保斷面形狀及尺寸有利于隧道的穩(wěn)定。因此，內(nèi)輪廓線(xiàn)一般緊貼限界。 (4) 結(jié)構(gòu)的軸線(xiàn)應(yīng)盡可能符合在荷載作用下所決定的壓力線(xiàn)。 3． 3 隧道建筑限界 3． 3． 1 隧道建筑限界的定義 隧道建筑限界，即為保證行車(chē)安全的所必須提供的最小界限，在隧道建筑限界內(nèi)，不得有任何部件侵入，公路隧道建筑限界，如圖 所示： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 圖 （單位： cm） 注： H— 建筑限界高度； lL — 左側(cè) 向?qū)挾龋?rL — 右側(cè)向?qū)挾龋?c— 余寬； J— 檢修道寬度； R— 人行道寬度； lE — 建筑限界左頂角寬度， lE =lL ； rE — 建筑限界右頂角寬度，當(dāng)rL =1m時(shí)， rE = rL ，當(dāng) rL 1m時(shí)， rE =1m。 (2) 當(dāng)設(shè)置檢修道或人行道時(shí)，不設(shè)余寬。 (4) 當(dāng)路面采用單面坡，建筑限界底邊線(xiàn)應(yīng)與路面重合。因?yàn)樵O(shè)置了檢修道，故不設(shè)余寬。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 內(nèi)輪廓線(xiàn)（又稱(chēng)凈空斷面）指：隧道襯砌內(nèi)側(cè)的斷面面積、形狀。在 JT11 號(hào)公路隧道中，我采用了曲墻式襯砌斷面作隧道的橫斷面形式。高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路的隧道應(yīng)采用復(fù)合式襯砌；三級(jí)和三級(jí)以下公路隧道，在 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 級(jí)圍巖條件下，隧道洞口段應(yīng)采用復(fù)合式襯砌或整體式襯砌，其他段可采用噴錨式襯砌。 隧道襯砌設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、斷面形狀、支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工條件等，并應(yīng)充分利用圍巖的自承能力。 襯砌設(shè)計(jì)應(yīng) 符合下列規(guī)定： (1) 襯砌斷面宜采用曲邊墻拱形斷面。 (3) 隧道洞口段應(yīng)設(shè)加強(qiáng)襯砌。 (4) 圍巖較差地段的襯砌應(yīng)向圍巖較好地段延伸 5~10m。 3． 6 復(fù)合式襯砌 復(fù)合式襯砌是由初期支護(hù)和二次襯砌及中間夾防水層組合而成的襯砌形式。其中噴射混凝土厚度不應(yīng)小于 50mm，不宜大于 300mm。 (2) 二次襯砌宜采用模筑混凝土或模筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，襯砌截面宜采用連接圓順的等厚襯砌斷面，仰拱厚度宜與拱墻厚度相同。預(yù)留變形量的大小可根據(jù)圍巖級(jí)別、斷面大小、埋置深度、施工方法和支護(hù)情況等，采用工程類(lèi)比法預(yù)測(cè)。 3． 6． 2 襯砌設(shè)計(jì)方法 復(fù)合式襯砌可采用工程類(lèi)比法進(jìn) 行設(shè)計(jì)，并通過(guò)理論分析進(jìn)行驗(yàn)算。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 表 預(yù)留變形量（ mm） 圍巖級(jí)別 兩車(chē)道隧道 圍巖級(jí)別 兩車(chē)道隧道 Ⅰ — Ⅳ 50～ 80 Ⅱ — Ⅴ 80～ 120 Ⅲ 20～ 50 Ⅵ 現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)確定 表 兩車(chē)道隧道復(fù)合式襯砌的設(shè)計(jì)參數(shù) 圍巖級(jí)別 初期支護(hù) 二 次 襯 砌 厚 度(cm) 噴射混凝土厚度(cm) 錨桿 (m) 鋼筋網(wǎng) 鋼架 拱、墻 混凝土 仰拱 混凝土 拱部、邊墻 仰拱 位置 長(zhǎng)度 間距 Ⅰ 5 — 局部 — — — 30 — Ⅱ 5～ 8 — 局部 ～ — — — 30 —