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1、毕业设计题目毕业设计题目 某公路某公路(gngl)(gngl)隧道设计隧道设计土木工程学院土木工程学院专业：专业：学生姓名：学生姓名：学号：学号：指导老师：指导老师：南昌工程学院南昌工程学院2010年6月21日第一页，共17页。毕业设计毕业设计(b y sh j)是对我们知是对我们知识运用能力的一次识运用能力的一次全面的考核，培养全面的考核，培养我们综合运用所学我们综合运用所学知识独立分析问题知识独立分析问题和解决问题的能力，和解决问题的能力，为我们以后更好的为我们以后更好的步入社会打下良好步入社会打下良好的基础。的基础。我对毕业设计我对毕业设计(b y sh j)的认识。的认识。第二页，共1
2、7页。茶吉公路茶吉公路(gngl)排前排前2#隧隧道设计道设计工程概况：工程概况：该建设项目由中铁第五勘察设计院集该建设项目由中铁第五勘察设计院集团有限公司设计，排前二号隧道位于团有限公司设计，排前二号隧道位于湖南省株洲市茶陵县平水镇境内。隧湖南省株洲市茶陵县平水镇境内。隧道起止道起止(q zh)里程为里程为DK124+654DK127+838，全长，全长3184m。进口位于平水镇峰仙村，出。进口位于平水镇峰仙村，出口位于平水镇黄石村。隧道主要的不口位于平水镇黄石村。隧道主要的不良地质情况有涌突水、围岩大变形、良地质情况有涌突水、围岩大变形、断层破碎带施工，其中断层破碎带施工，其中、级软弱级软
3、弱围岩围岩1217米，占隧道全长的米，占隧道全长的38.3%；进出口端洞口均采用进出口端洞口均采用108mm大管棚大管棚超前支护进洞；该隧道为本标段的重超前支护进洞；该隧道为本标段的重难点工程。难点工程。计划开工日期为计划开工日期为2009年年5月，竣工日月，竣工日期期2011年年2月。月。第三页，共17页。研究内容及实验方案研究内容及实验方案：研究内容包括：研究内容包括：1）隧道方案比选；）隧道方案比选；2）衬砌结构断面比选与衬砌内力分析；）衬砌结构断面比选与衬砌内力分析；3）隧道洞口位置确定与洞口结构设计；）隧道洞口位置确定与洞口结构设计；4）隧道洞身支护结构设计；）隧道洞身支护结构设计；
4、5）隧道附属设施设计；）隧道附属设施设计；6）隧道施工组织、监控）隧道施工组织、监控(jin kn)量测设计；量测设计；实验方案为在查阅相关文献的基础上，依托现实验方案为在查阅相关文献的基础上，依托现有大型计算机设计计算软件，对隧道设计的参有大型计算机设计计算软件，对隧道设计的参数进行优化。数进行优化。第四页，共17页。1）隧道）隧道(sudo)方案比选方案比选1、工程地质、水文资料、工程地质、水文资料2、公路等级要求、公路等级要求 3、是否是控制工程、是否是控制工程 4、自然资源、自然资源 5、经济条件、经济条件 6、工期、工期(gngq)要求要求 从高速公路的线形需求等方面来考虑，分从高速
5、公路的线形需求等方面来考虑，分离式隧道也是较为合适的隧道方案，故本离式隧道也是较为合适的隧道方案，故本设计采用分离式隧道。设计采用分离式隧道。第五页，共17页。2 2）衬砌结构设计）衬砌结构设计 2.1 隧道建筑限界的确定隧道建筑限界的确定 隧道建筑限界就是为了保证隧道内各种隧道建筑限界就是为了保证隧道内各种(zhn)交通正常进行与安全，而规定的在交通正常进行与安全，而规定的在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物侵入的空间。照明、通讯、通风等附属设侵入的空间。照明、通讯、通风等附属设施均不得侵入建筑限界内，建筑限界是拟施均不得侵入建筑限界内，建筑限界是拟定隧
6、道内轮廓线的前提。定隧道内轮廓线的前提。第六页，共17页。2 2）衬砌结构设计）衬砌结构设计 2.2 2.2 隧道隧道(sudo)(sudo)建筑限界的确定建筑限界的确定 隧道隧道(sudo)(sudo)建筑组成建筑组成有行车道宽度（有行车道宽度（W W），路缘带宽度（），路缘带宽度（S S），侧），侧向宽度（向宽度（L L），人行道宽度（），人行道宽度（R R）或检修道）或检修道宽度（宽度（J J）、建筑限界高度（）、建筑限界高度（H H）等组成。）等组成。第七页，共17页。2 2）衬砌结构设计）衬砌结构设计 本工程设计为连拱隧道，由于本工程设计为连拱隧道，由于(yuy)左右左右洞是对称的，
7、在确定建筑限界以及内轮廓洞是对称的，在确定建筑限界以及内轮廓线时均按照单洞进行考虑，分离式双向四线时均按照单洞进行考虑，分离式双向四车道隧道建筑限界如图所示：车道隧道建筑限界如图所示：图双向四车道分离式隧道建筑限界图双向四车道分离式隧道建筑限界第八页，共17页。3）隧道洞口位置）隧道洞口位置(wi zhi)确定确定洞门位置考虑的因素主要有：1）满足浅埋暗挖隧道最小覆盖层的厚度要求，否则厚度太小，施工难度大，不利于工程安全进展；2）履行“早进晚出”的原则，尽量减小开挖路堑高度，通过设计明洞等措施(cush)，防止山体土石剥落而影响交通正常运营；3）满足选线定出的隧道进出口的大概标高和位置的要求。
8、第九页，共17页。3）隧道）隧道(sudo)洞口位置确定洞口位置确定洞门位置的确定方法洞门位置的确定方法本设计采用本设计采用(ciyng)戴帽子法，在满足进戴帽子法，在满足进口翼墙式洞门和出口明洞与暗洞交接缝处口翼墙式洞门和出口明洞与暗洞交接缝处的衬砌覆盖层最小厚度的前提下，定出翼的衬砌覆盖层最小厚度的前提下，定出翼墙式洞门和施工缝位置，施工缝位置知道墙式洞门和施工缝位置，施工缝位置知道后，根据地形资料，拟定洞门长度，从而后，根据地形资料，拟定洞门长度，从而可以确定明洞门位置。可以确定明洞门位置。第十页，共17页。4）防排水设计）防排水设计(shj)防排水处理原则防排水处理原则防排水应遵循防排
9、水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理综合治理”的原则，结合水文地质条件，施工技术的原则，结合水文地质条件，施工技术水平，材料来源和成本等，选择适宜的方法。水平，材料来源和成本等，选择适宜的方法。本隧道所在地址，地下水以基岩裂隙水及第四系松本隧道所在地址，地下水以基岩裂隙水及第四系松散堆积层孔隙水为主，赋水性均相对贫乏，主要由散堆积层孔隙水为主，赋水性均相对贫乏，主要由大气降水补给，在雨季，大气降水补给，在雨季，级围岩地段，属于弱透级围岩地段，属于弱透水层，岩体中有滴水现象，水层，岩体中有滴水现象，级围岩有滴水现象及级围岩有滴水现象及局部有线状水流渗出。
10、因此要采取有利的防排水措局部有线状水流渗出。因此要采取有利的防排水措施，来保证衬砌结构施，来保证衬砌结构(jigu)稳定和运营安全。稳定和运营安全。第十一页，共17页。5）隧道）隧道(sudo)通风照明设计通风照明设计通风设计通风设计由于车辆在隧道内部行驶会排放尾由于车辆在隧道内部行驶会排放尾气，尾气中含有一氧化碳、烟雾等气，尾气中含有一氧化碳、烟雾等有害物质，为了冲淡有害物质浓度，有害物质，为了冲淡有害物质浓度，将洞外新鲜空气引进隧道内面，满将洞外新鲜空气引进隧道内面，满足司机呼吸要求，必须足司机呼吸要求，必须(bx)进行进行隧道通风设计。通风方式有自然通隧道通风设计。通风方式有自然通风和机
11、械通风，如果自然通风能满风和机械通风，如果自然通风能满足要求，就可以不设计机械通风。足要求，就可以不设计机械通风。第十二页，共17页。5）隧道）隧道(sudo)通风照明设计通风照明设计照明设计照明设计1、隧道照明系统、隧道照明系统隧道照明不同于其他道路照明，存在以下隧道照明不同于其他道路照明，存在以下几种特殊的视觉问题几种特殊的视觉问题20：1）进入隧道前视觉问题（白天）：由于隧）进入隧道前视觉问题（白天）：由于隧道内外的亮度差别极大，因此从隧道外部道内外的亮度差别极大，因此从隧道外部去看，照明很不充分，刚进入隧道会产生去看，照明很不充分，刚进入隧道会产生“黑洞黑洞”现象；现象；2）进入隧道后
12、立即的视觉问题（白天）：）进入隧道后立即的视觉问题（白天）：汽车由明亮的外部进入即使不太暗的隧道汽车由明亮的外部进入即使不太暗的隧道以后，要经过一定时间后才能看到隧道内以后，要经过一定时间后才能看到隧道内部的情况，这称为部的情况，这称为“适应滞后适应滞后”现象；现象；3）隧道内部的视觉问题（白天、夜晚）：）隧道内部的视觉问题（白天、夜晚）：隧道内部汽车排出的废气无法迅速消散，隧道内部汽车排出的废气无法迅速消散，形成烟雾，将汽车灯和道路照明器发出的形成烟雾，将汽车灯和道路照明器发出的光吸收和散射，降低能见度；光吸收和散射，降低能见度；4）隧道出口处的视觉问题：在白天，汽车）隧道出口处的视觉问题：
13、在白天，汽车穿过较长的隧道接近出口时，由于通过出穿过较长的隧道接近出口时，由于通过出口看到的外部亮度极高，出口看上去是个口看到的外部亮度极高，出口看上去是个亮洞，会出现极强的眩光，驾驶员感到极亮洞，会出现极强的眩光，驾驶员感到极不适应；夜晚和白天正好相反不适应；夜晚和白天正好相反(xingfn)，隧道出口看到的不是亮洞，而是黑洞，隧道出口看到的不是亮洞，而是黑洞，这样驾驶员就看清道路的线型及路上的障这样驾驶员就看清道路的线型及路上的障碍物。碍物。第十三页，共17页。6）隧道施工）隧道施工(sh gng)组织设组织设计计施工组织设计的内容主要包括：施工方案、施工进度、人机材（人力、机械(jxi)
14、和材料）需要量、现场平面布置。这四项内容有机地联系在一起，互相促进互相制约。这四项内容以施工进度为主，先保证隧道工程的工期要求，施工方案是根本，资源需要量是保证施工进度和施工方案实施的必要条件，也是决定施工现场平面布置的重要因素。第十四页，共17页。6）隧道）隧道(sudo)施工组织设计施工组织设计1、本隧道均按喷锚构筑法原则及全过程信息化组织施工，钻爆开挖，、本隧道均按喷锚构筑法原则及全过程信息化组织施工，钻爆开挖，喷锚支护，模筑衬砌，施工顺序见图纸。喷锚支护，模筑衬砌，施工顺序见图纸。2、级围岩地段采用短台阶法或超短台阶法开挖施工；级围岩地段采用短台阶法或超短台阶法开挖施工；级围岩采级围岩
15、采用正台阶法开挖施工。（见附图）用正台阶法开挖施工。（见附图）3、隧道进出口大部分都位于软弱围岩中，均为、隧道进出口大部分都位于软弱围岩中，均为级土质或软弱破碎级土质或软弱破碎围岩，因而对洞口段地表采用竖直锚杆结合地表网喷射砼进行加固。围岩，因而对洞口段地表采用竖直锚杆结合地表网喷射砼进行加固。对洞口段做到对洞口段做到“短进尺、小循环、早喷锚、强支护、快封闭短进尺、小循环、早喷锚、强支护、快封闭”，确保，确保洞口段施工安全。洞口段施工安全。4、土质及软弱破碎围岩隧道采用人工风镐开挖，尽量减少对围岩的、土质及软弱破碎围岩隧道采用人工风镐开挖，尽量减少对围岩的扰动。扰动。石质隧道均采用上台阶光面爆
16、破、下台阶预裂爆破，严格控制超挖。石质隧道均采用上台阶光面爆破、下台阶预裂爆破，严格控制超挖。对软岩、破碎岩层，实施浅眼多循环，超前支护及强支护、早封闭的对软岩、破碎岩层，实施浅眼多循环，超前支护及强支护、早封闭的开挖原则。开挖原则。5、隧道洞内按无轨运输、隧道洞内按无轨运输(ynsh)组织施工。组织施工。6、挖、装、运，锚喷施工支护、衬砌等工序按配套完善、匹配合理、挖、装、运，锚喷施工支护、衬砌等工序按配套完善、匹配合理原则组织机械化作业。原则组织机械化作业。7、施工过程中遵循、施工过程中遵循“弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则，的原则，确保隧道施工安全。确保隧道施工安全。第十五页，共17页。由于自身水平的限制，难免有考虑不周的地方和解决不了的问题。从确定研究课题到最终的定稿，我遇到了很多困难，也曾沮丧。在这里特别感谢赵娟芳老师(losh)，是她对我全程悉心指导，并提出许多宝贵意见。她严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样！我还要感谢我所有的专业老师(losh)，他们传道、授业、解惑他们是最可爱的人！有你们的激励，前进的路上即使再多风雨，我也会努力飞得更高更远，活得精彩！第十六页，共17页。谢谢！祝在座(zizu)各位老师：工作顺利，开开心心！第十七页，共17页。