地下工程课程设计--公路隧道设计

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1、课程设计题目：某2车道时速120km/h高速公路隧道V级围岩段结构及施工方法设计课程设计（论文）任务书专业班级地下工程12-02班学生姓名一、题目某2车道时速120km/h高速公路隧道V级围岩段结构及施工方法设计二、起止日期2015年6月22日至2015年7月9日三、主要任务与要求公路隧道参数：时速120km/h,两车道，围岩等级V级，上覆土层平均重度18.5,埋深60m,地下水距拱顶20m,平均内摩擦角42°,配筋设计按容许状应力法。设计要求如下:(1)隧道横断面设计，根据设计数据确定建筑限界和净空断面（建筑界限按最小宽度）；

2、(2)查阅相关文献资料，选择隧道断面参数；(3)隧道结构设计，采用荷载结构法计算衬砌内力；根据相关规范，利用工程类比法确定初次支护参数；(4)施工方法与工艺流程。评阅人年月日目录一、初始条件……………………………………………………………………2二、隧道洞身设计……………………………………………………………22.1隧道建筑界限及内轮廓图的确定………………………………………2三、隧道衬砌结构设计……………………………………………………33.1支护方法及衬砌材料………………………………………………………33.2隧道深浅埋的确定及围岩压

3、力的计算……………………………………4四、衬砌结构内力计算……………………………………………………64.1基本资料……………………………………………………………………64.2在同济曙光软件中步骤……………………………………………………74.3配筋……………………………………………………………………13五、隧道开挖施工…………………………………………………………155.1隧道开挖施工方案……………………………………………………155.2施工顺序…………………………………………………………………155.3施工要点…………………………

4、………………………………………155.4施工方法优缺点………………………………………………………16六、附录…………………………………………………………………………17摘要本设计为公路隧道设计，该隧道为两车道隧道，根据任务书的要求车速120km/h、围岩等级Ⅴ级、隧道埋深60m。本设计的主要任务是隧道的支护结构和施工设计。本设计主要内容包括：各级围岩荷载计算、利用有限元软件进行衬砌的内力计算、复合式衬砌设计、施工工艺设计等。关键词：公路隧道限界结构计算配筋环形开挖留核心土法22一、初始条件某高速公路隧道通过Ⅲ级围岩，埋深H=60

5、m，隧道围岩天然容重γ=23KN/m3，计算摩擦角=；衬砌材料采用C25喷射混凝土，材料容重，变形模量。二、隧道洞身设计2.1隧道建筑界限及内轮廓图的确定该隧道横断面是根据两车道高速公路Ⅴ级围岩来设计的，根据《公路隧道设计规范》确定隧道的建筑限界如下：表2.1公路隧道建筑限界横断面醉成最小宽度公路等级设计速度（km/h）车道宽度（W）侧向宽度余宽C人行道R检修道J隧道建筑净宽左侧LL右侧LR左侧右侧设检修道设人行道不设人行道、检修道高速公路一级公路1203.75×20.751.250.750.75111003.75×20.510

6、.750.7510.5803.75×20.50.750.750.7510.25603.50×20.50.750.750.759.75二级公路三级公路四级公路803.75×20.750.75111603.50×20.50.5110403.50×20.250.250.759303.25×20.250.250.257.5203.00×20.250.250.257W—行车道宽度；取3.75×2mC—余宽；因设置检修道，故余宽取为0mJ—检修道宽度；双侧设置，取为1.0mH—建筑限界高度；取为5.0m—建筑限界左顶角宽度；取0.75m22

7、h—检修道高度；取为0.25m设计行车速度为120km/h,建筑限界左右顶角高度均取1m；隧道轮廓线如下图：图2.1隧道内轮廓限界图单位：m根据规范要求，隧道衬砌结构厚度为65cm（一次衬砌为20cm和二次衬砌45cm）通过作图得到隧道的尺寸如下：图2.2隧道内轮廓图得到如下尺寸:R=6.2682m。三、隧道衬砌结构设计3.1支护方法及衬砌材料根据《公路隧道设计规范》（JTG-2004），本设计为高速公路，采用复合式衬砌，复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。复合式衬砌应符合下列规定：221初期支护宜采

8、用锚喷支护，即由喷射混凝土，锚杆，钢筋网和钢筋支架等支护形式单独或组合使用，锚杆宜采用全长粘结锚杆。2二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连结圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。由规范8.4.2-1，对于两车道Ⅴ级围岩：初期支护