土木工程专业公路隧道毕业设计毕业论文
目 录
摘要 ......................................................................................................................................... I
ABSTRACT ............................................................................................................... II
第1章 绪论 ....................................................................................................................... 1
1.1.选题的目的及意义 ................................................................................................... 1
1.1.1选题的目的 ....................................................................................................... 1 1.1.2选题的意义....................................................................................................... 1 1.2 .国内外研究状况 ...................................................................................................... 2
1.2.1国内研究现状................................................................................................... 2 1.2.2国外研究现状................................................................................................... 2 1.3.设计依据 ................................................................................................................... 3
1.3.1 技术标准.......................................................................................................... 3 1.3.2 设计标准.......................................................................................................... 3 1.4. 建筑材料选用 ......................................................................................................... 3 1.5. 拟解决的主要问题 ................................................................................................. 3
第2章 大奥山隧道总体设计 ...................................................................................... 4
2.1 .大奥山隧道工程概况 .............................................................................................. 4 2.2 大奥山隧道水文地质概况 ...................................................................................... 4
2.2.1 地形、地貌...................................................................................................... 4 2.2.2 工程地质.......................................................................................................... 4 2.2.3 水文地质.......................................................................................................... 5 2.2.4 地震烈度等级的确定...................................................................................... 5 2.3围岩等级确定 ........................................................................................................... 5 2.4 大奥山隧道选址 ...................................................................................................... 5
2.4.1 隧道选址原则.................................................................................................. 5 2.4.2 大奥山隧道选址.............................................................................................. 6 2.5 隧道洞口选择及线型设计 ...................................................................................... 6
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2.5.1 洞口选择和线型设计的原则 .......................................................................... 6 2.5.2 洞口位置的选择.............................................................................................. 6 2.6 隧道纵断面设计 ...................................................................................................... 6 2.7 横断面设计 .............................................................................................................. 7
2.7.1 建筑限界 ......................................................................................................... 7 2.7.2 紧急停车带...................................................................................................... 7 2.7.3 横向通道.......................................................................................................... 8 2.7.4 内轮廓设计...................................................................................................... 9 2.8 本章小结 ................................................................................................................ 10
第3章 洞口设计 ............................................................................................................ 11
3.1.洞口段地质评价 ..................................................................................................... 11 3.1.1 上行线 ........................................................................................................... 11 3.1.2 下行线............................................................................................................ 11 3.2. 洞门设计 ............................................................................................................... 12
3.2.1洞门类型选择................................................................................................. 12 3.2.2 洞门设计........................................................................................................ 12 3.3本章小结 ................................................................................................................. 12
第4章 明洞设计 ............................................................................................................ 13
4.1. 明洞长度确定 ....................................................................................................... 13 4.2. 明洞设置 ............................................................................................................... 13
4.2.1 明洞基本参数设置及配筋............................................................................ 13 4.3 衬砌内力计算 ........................................................................................................ 13
4.3.1基本材料......................................................................................................... 13 4.3.2土压力计算..................................................................................................... 14 4.3.3内力计算......................................................................................................... 14 4.4.计算位移 ................................................................................................................. 16
4.4.1解力法方程..................................................................................................... 24 4.4.2计算主动荷载和被动荷载（σh=1）分别产生的衬砌内力 ........................ 25 4.4.3最大抗力值的求解......................................................................................... 25 4.4.4计算衬砌总内力............................................................................................. 27 4.4.5衬砌截面强度检算......................................................................................... 28 4.4.6明洞衬砌内力图............................................................................................. 33
2
4.5本章小结 ................................................................................................................. 33
第5章 隧道衬砌设计 ................................................................................................ 34
5.1 概述 ........................................................................................................................ 34 5.2 荷载计算 ................................................................................................................ 34
5.2.1 计算断面的参数选择 .................................................................................. 34 5.2.2 深、浅埋的判别.......................................................................................... 35 5.2.3 围岩压力的确定.......................................................................................... 35 5.3 衬砌内力计算 ........................................................................................................ 36
5.3.1 计算方法 ...................................................................................................... 36 5.3.2 计算图示 .......................................................................................................................... 36 5.3.3 衬砌几何要素 ................................................................................................................ 37 5.3.4主动荷载作用下的衬砌压力计算 ............................................................... 39 5.3.5弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移 ....................................................... 46 5.3.6最大抗力值的求解 ....................................................................................... 53 5.3.7计算衬砌总内力 ........................................................................................... 54 5.4 衬砌截面强度检算 ................................................................................................ 56
5.4.1 浅埋截面强度检算 ...................................................................................... 56 5.4.2 深埋截面强度检算 ...................................................................................... 61 5.5 隧道衬砌内力图 .................................................................................................... 66
5.5.1 浅埋截面内力图 .......................................................................................... 66 5.5.2 深埋截面内力图 .......................................................................................... 67 5.6 本章小结 ................................................................................................................ 67
第6章 通风照明设计 ................................................................................................ 68
6.1 通风设计 ................................................................................................................ 68 6.2 照明设计 ................................................................................................................ 69
6.2.1 洞外接近段照明 .......................................................................................... 69 6.2.2 洞内照明 ...................................................................................................... 70 6.2.3 照明计算 ...................................................................................................... 71 6.3 本章小结 ................................................................................................................ 74
第7章 隧道防排水设计 .............................................................................................. 75
7.1 防水设计 ................................................................................................................ 75
7.1.1 防排水标准 .................................................................................................. 75
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7.1.2 防水措施 ...................................................................................................... 75 7.1.3 复合式衬砌防水系统 .................................................................................. 75 7.1.4 二次衬砌防水系统 ...................................................................................... 75 7.2 隧道洞内排水 ........................................................................................................ 76
7.2.1 围岩疏导排水 .............................................................................................. 76 7.2.2 路侧边沟排水 .............................................................................................. 76 7.2.3 侧向排水沟 .................................................................................................. 77 7.3 洞口与明洞防排水 ................................................................................................ 78
7.3.1 洞口防排水 .................................................................................................. 78 7.3.2 明洞防排水 .................................................................................................. 78 7.4 本章小结 ................................................................................................................ 79
第8章 隧道施工 ............................................................................................................ 79
8.1 施工方法 ................................................................................................................ 79
8.1.1明挖法 ........................................................................................................... 79 8.1.2新奥法 ........................................................................................................... 82 8.2 辅助施工 ................................................................................................................ 84 8.3 施工注意事项 ........................................................................................................ 84 8.4 本章小结 ................................................................................................................ 84
结论 ...................................................................................................................................... 85 参考文献 ............................................................................................................................ 86 致谢 ...................................................................................................................................... 88
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摘 要
本设计为绥翠公路大奥山隧道设计。该隧道地处绥芬河境内，为分离式单向行驶双车道隧道（上、下行分离）。上下行隧道桩号K4+600~ K6+200（其中明洞60m，暗洞1480m）,全长为1600m。隧道最大埋深170m，所处围岩等级为Ⅳ、Ⅲ级,隧道纵坡采用双坡，坡度分别为1.5%和-1.4%。该隧道衬砌采用复合式衬砌，断面形式为曲墙拱形断面,洞门为翼墙式洞门,明洞与暗洞衬砌形式相同，明洞采用明挖法施工，暗洞采用新奥法施工,隧道的通风和照明设计内容按照行车速度100km/h设计。
本设计的主要内容包括：隧道选址、隧道平纵横设计、洞门与明洞设计、衬砌与支护设计、施工方案设计、防排水设计、通风照明设计等。
经验算，该隧道设计合理，方案可行，满足绥芬河绥翠公路的服务水平。
关键词：隧道；衬砌；明洞；洞门；新奥法
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