隧道洞门设计计算书

附件三

（隧道工程课程设计）

设计说明书

龙洞隧道洞门设计 龙洞隧道洞身支护设计

起止日期： 2012 年 12 月 17 日 至 2012 年 12 月 21 日

学班学成

生姓名 级 号 绩

豹 哥 道桥1001 1000000000

唐老师

指导教师(签字)

包装土木教学部 2012年12月21日

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目录

前言 ........................................................................ 3

1.1设计依据以及总体原则 ................................................. 4 1.2隧道设计参考规范和资料 ............................................... 4

1.2.1执行的标准、规范、规程： ....................................... 4 1.2.3隧道建设规模 ................................................... 4 1.3隧道工程地质条件 ..................................................... 5

1.3.1自然地理条件 ................................................... 5 1.3.2工程地质条件 ................................................... 5 1）第四系更新统（Qp） ................................................ 5 2）板溪群五强溪组（Ptbnw） ............................................. 6 1.4区域地质构造 ......................................................... 6 1.5地震 ................................................................. 6 1.6水文地质条件 ......................................................... 7 1.7不良地质 ............................................................. 7 1.8地下气体 ............................................................. 7 1.9工程地质评价 ......................................................... 7

1.9.1区域地质稳定性评价 ............................................. 7 1.9.2隧道工程地质评价 ............................................... 7 1.9.3隧道长沙端洞门及边、仰坡稳定性评价 ............................. 8 1.9.4隧道湘潭端洞门及边、仰坡稳定性评价 ............................. 8 1.9.5隧道洞身段围岩稳定性评价 ....................................... 8 1.9 .6水文地质评价 .................................................. 9 1.10.1结论和建议 .................................................... 9 1.10.2隧道平纵面设计 ............................................... 10 1.10.3联系道及救援通道 ............................................. 10

2隧道洞门设计 .............................................................. 11

2.1 洞门形式的选择 ...................................................... 11 2.2 土压力计算 .......................................................... 11 2.3 洞门稳定性验算 ...................................................... 14 2.4洞门排水设计图如下： ................................................ 20 3洞身支护和二衬设计 ........................................................ 21

3.1内轮廓的设计 ........................................................ 21 3.2衬砌的支护设计 ...................................................... 22

3.2.1初期支护 ...................................................... 22 3.2.2二次衬砌 .......................................................... 22 3.3围岩压力的计算 ...................................................... 23

3.3.1计算断面参数确定 .............................................. 23 3.3.2荷载确定 ...................................................... 23 3.3.3衬砌几何尺寸 .................................................. 24 3.4计算位移 ............................................................ 25

3.4.1单位位移 ...................................................... 25 3.4.2载位移-主动荷载在基本结构中引起的位移 ......................... 26

1

3.4.3载位移-单位弹性抗力引起的位移 ................................. 28 3.4.4墙底（弹性地基上的刚性梁）位移 ................................ 30 3.4.5解力法方程 .................................................... 31 3.4.6计算主动和被动荷载

分别产生的衬砌内力 ................. 32

3.4.7最大抗力值的求解 .............................................. 32 3.4.8计算衬砌总内力 ................................................ 33 3.4.9衬砌截面强度验算 .............................................. 33 3.4.10内力图 ....................................................... 34 3.4.11配筋计算 ..................................................... 34

附录 课程设计任务书 .................................................... 37

致谢词 ................................................................. 39

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前言

隧道是一种修建在地下，两端有出口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。随着科学技术和经济的发展，人们越来越强调人与自然的和谐，逐渐摒弃了以往那种大开挖的场面，隧道工程取而代之。

本设计是对拟建龙洞隧道结构进行设计。设计主要以《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）规范为依据。

通过本次设计，我系统地巩固了所学的专业知识，并对隧道工程进行了前所未有的探索。通过本次设计，掌握了直墙拱隧道的设计步骤和构造原理，以及计算理论和计算方法，对该直墙拱隧道各个方面知识有了比较全面、系统、深入的了解，锻炼了查阅相光资料和独立思考的能力。

本设计主要对本隧道进行了初期支护设计、二次衬砌设计、洞门设计，并对初期支护设计和二次衬砌设计做了较详细的阐述和较深的探讨。

在设计过程中，感谢唐文彪老师、祝老师给予了我精心指导和热心的帮助，班上同学也给予了我莫大的帮助和支持，使我的设计得以顺利完成，在此，我谨向各位老师和同学表示衷心的谢谢。

由于本人水平有限，设计中难免有不足和错误之处，敬请各位老师和同学批评指正，本人将虚心接受并加以更正。

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1.1设计依据以及总体原则

该隧道设计说明书及隧道纵剖面图。采用高速公路建设标准，设计速度120km/h，全线按4车道设计，路基宽度34.5m。隧道横通道为隧道洞内发生紧急事故时避难设施，含车行横通道和人行横通道。

a、隧道路面横坡：单向坡-2%(直线段)。 b、隧道内最大纵坡：±3%；最小纵坡：±0.3%。 c、设计荷载：公路－I级。

d、隧道防水等级：一级；二次衬砌砼抗渗等级不小于S6。

1.2隧道设计参考规范和资料

1.2.1执行的标准、规范、规程：

《公路工程技术标准》 (JTGBO1-2003) 《公路路线设计规范》 (JTG D20-2006) 《公路隧道设计规范》 (JTG D70-2004) 《公路隧道通风照明技术规范》 (JTJ026.1-1999) 《公路水泥混凝士路面设计规范》 (JTG D40－2002) 《公路工程抗震设计规范》 (JTJ004－89) 《公路隧道施工技术规范》 (JTJ042－94) 《地下工程防水技术规范》 (GB 50108－2001) 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086－2001) 《公路隧道设计细则》TB 10003-2001 《隧道》铁路工程技术手册

《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》TB 10108-2002

1.2.3隧道建设规模

隧道长度、桩号一览表 表

3.1 长沙端洞口 隧道名称 隧道长度 洞口桩号 设计高程（m） 洞口桩号 设计高程（m） 湘潭端洞口 4

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