兰州交通大学毕业设计（论文）
绪 论
随着我国铁路建设事业的蓬勃发展，铁路隧道已经越来越得到国家的重视。在贯穿我国山区的新建铁路线上，修建了大量的隧道，使我国铁路隧道的座数和总延长量，都跃居为世界各国的前列，同时还积累了丰富的经验，拥有了较先进的技术，也为铁路隧道的设计提供了大量的资料和数据。
近年来计算机技术的发展，对隧道的发展注入了活力，越来越多的新型技术被用于隧道工程的实践中，如：隧道的管线位移应力应变分析可以考虑采取数值模拟，把隧道与管线当作一个系统考虑——将隧道施工与管线的变形作为一个整体计算。这样就可以通过采用不同的单元模拟不同土体、管－土接触关系、管线类型以及考虑不同的隧道施工方法等，从而实现对“隧道－管线”的整体分析。以及许多隧道的维护、整治和科研中计算机都成来一件有力的武器，隧道事业的脚步是越来越快，超长隧道、电气化隧道被人类更多的关注。隧道工程的理论方面，分析结构内力的方法，已经从结构力学的计算转到以矩阵分析的方式用计算机计算，并进一步用有限元方法进行分析；从不地层压力视为外力荷载，到把围岩和支护结构组成受力统一体系的共同作用理论；从过去认为地层为松散介质，进行考虑岩体的弹性、塑性和黏性，以及各种性质的转变，拟出各种能进一步体现岩性的模型，进行受力的分析；在隧道的设计计算理论中已经引入了不确定性的概念，现在正向可靠度设计过渡。
本文首先，通过该地区的地质、地形条件确定隧道的位置及控制高程，结合一些实际条件计算绘制边、仰坡的开挖线的有关数据并在地形图上绘制开挖线、做纵断图；然后，根据地质条件和围岩级别选择合适的隧道洞门，查阅相关资料进行稳定性检算，以便确定洞门能否合格；接下来，根据洞门和地下水情况确定合适的隧道衬砌，并依照计算程序进行衬砌强度检算，看是否符合规范要求，如果不合格通过调整必要的资料来重新检算；最后，按照以上设计进行施工组织设计，安排施工进度及主要施工方法，合理调配施工机械设备，还要组织有效的质量保证措施及安全保证措施，这样就完成本设计的主要内容。
通过这次设计不仅培养了我们独立思考问题的能力，也给我们在以后的工作中提供了扎实的理论基础。
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第一章 隧道位置的选择及纵断面设计
第一节 隧道位置的选择
第二节 隧道纵断面设计
隧道宜设在直线上，应尽量采用较大的曲线半径，并尽量避免设在反向曲线上。为了保证隧道内列车能安全平顺地行使，机车能够牵引足够的列车重量，同时考虑将隧道内的水顺利排出洞外以及通风要求等因素，必须对隧道内线路的纵断面进行合理地设计。隧道纵断面设计的主要内容包括选定隧道内线路坡道形式、坡度大小、坡段长度和坡段间的衔接等。 一、 坡道形式
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二、 坡度大小
三、 坡段长度
第二章 洞门的选择及稳定性检算
第一节 洞口位置的选择
一、 选择洞口位置的原则
根据陈家院子隧道位置的具体情况，确定洞口位置如下：
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1、地质条件：岩层由二层组成，上层为约2.4米厚的碎石头、中密饱和的石质的灰岩，由沙粘土充填，下层为12.3米的灰岩夹页岩及泥灰岩组成。钙质胶结、细晶结构质坚硬性脆，节理发育、节理面见方解石脉。
2、围岩等级：由地质条件确定，岩层为较破碎的软岩，所以可确定为Ⅳ级围岩。
二、 用作图法确定进洞里程和洞口边、仰坡开挖线
当线路的方向确定后，可采用作图法来确定进洞里程和边、仰坡开挖线。
（一） 进洞里程的确定
在洞口地形平面图上用作图法确定进洞里程：
1、在洞口地形平面图上找出控制等高线。选定仰坡的极限开挖高度H在隧道纵断面地质图上粗略地拟定进洞位置，定出进洞的路基标高H路，则控制等高线标高为：
H路=2246-(3.15+7.70+0.8)=2234.35m
H控?H路?H=2234.35+15.65=2250m
为了在洞口地形平面图上查找方便， 可取整数（但要保证开挖高度H在极限范围内），所以选H=15.65<18m。
2、在预先选定的洞口附近，以洞门墙宽度B为距离，作对称于线路中心线的平行线Ⅰ－Ⅰ和Ⅱ－Ⅱ，由标准图得洞门墙宽度B?Bm?4.5?11.84m。
3、以仰坡坡脚至开挖高度控制点的水平距离d 为半径，用分规沿Ⅰ－Ⅰ（或Ⅱ－Ⅱ）线移动，找出与控制等高线相切于a点(即控制点)的圆心o。其中d值可根据洞门构造图及仰坡坡率m求出，即d＝(H－h)m=[15.65-(3.15+7.70-0.8)31]=5.6m，其中h为路基面至仰坡坡脚的高度，H是仰坡的极限开挖高度。
4、过o点作线路中心线的垂线oo?。
5、以洞口里程至仰坡坡脚的的水平距离b=1.5+0.5+(3.15+7.70-0.35)3
1.5=0.715m为间距（由洞门图查得），作oo?线的平行线pp?,则pp?线为洞口里程位10置。
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图2-1 洞口里程的确定
同理可确定：
出洞：H路=2244-11.65=2232.35m H=17.65m H控=2232.35+17.65=2250m
d=[17.65-(3.15+7.70-0.8)]=7.6m b=0.715m
隧道长度DK431+065-DK429+610=1455m
在实际设计中，若有几个控制点时，可根据“早进晚出”的原则，综合考虑洞口附近的地形、工程地质及水文地质情况，经详细比较，才能最后确定洞口位置的最佳方案。
(二) 绘制隧道洞口边、仰坡开挖线
为了布置洞顶排水设施和洞口附近其它建筑物，需要定洞口边、仰坡开挖范围，在洞口地形平面图上绘制边、仰坡开挖线（即路堑边坡坡面及洞门仰坡坡面与地面的交线）。
洞门位置确定后，可计算仰坡坡脚标高，H仰= H路+（0.8+7.70+3.15-0.8）=2234.35+10.85=2245.2m，仰坡坡率为m=1, 即可计算各等高线距仰坡坡脚的水平投影距离：
d1=(2249-2245.2)31=3.8m
d2=(2248-2245.2)31=2.8m d3=(2246-2245.2)31=0.8m d4=(2244-2245.2)31=1.2m
边坡坡脚标高为H边=H路=2234.35m,边坡坡率为n=1,即可计算边坡坡脚的水平投
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