隧道工程课程设计--挖隧道结构与施工设计

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1、XXX大学《隧道工程》课程设计设计题目：过街明挖隧道结构与施工设计学生姓名：XX专业：土木工程（地下工程方向）班级：土木工程0805班学号：指导老师：XX设计时间：2012年1月建筑与土木工程学院二零一二年一月过街明挖隧道结构与施工设计说明书摘要：过街明挖隧道设计包括隧道结构设计、基坑支挡结构设计、施工方案确定、施工过程、施工辅助设计等方面的内容。I目录1隧道结构设计11.1衬砌结构断面拟定11.2荷载计算11.2.1竖向荷载计算11.2.2水平荷载计算21.3内力计算21.4截面验算，确定截面尺寸与钢筋配置61.4.1正截面抗弯承载力验算61.4.2斜截面抗剪承载力验算71

2、.4.3正截面抗压承载力验算72基坑支挡结构设计81.2板桩入土深度计算91.2顶撑计算与选择111.2板桩厚度计算113施工方案确定114施工过程124.1施工准备124.2施工场地布置124.3土体开挖124.4隧道基础处理134.5隧道构筑施工134.6隧道防水及基坑回填134.7恢复交通134.8隧道内装饰施工135隧道辅助施工135.1定位测量，供水，供电，施工场地布置图135.2施工组织与管理145.3施工主要工序及循环145.4主要工种与劳动力组织145.5施工进度安排145.6其他施工措施及说明14I1隧道结构设计1.1衬砌结构断面拟定参考公路箱涵图集拟定衬砌

3、结构断面，如图1所示。图1衬砌断面尺寸示意图取δ=t=450mm，c1=c2=50mm，h0=3500mm，l0=5100。则l=5550，h=3950，L=6000，H=4400。衬砌采用钢筋混凝土结构。混凝土用C30级，自重γ0=25KN/m3，立方体抗压强度设计值fc=14.3N/mm2，抗拉强度设计值ft=1.43N/mm2。受力钢筋采用HRB400级，抗拉强度设计值fy=360N/mm2，抗压强度设计值fy′=360N/mm2，构造筋采用HPB300级。1.2荷载计算1.2.1竖向荷载计算地面超载取第13页KPa垂直土压力KPa顶板自重KPa顶板压力KPa底板压力K

4、Pa1.2.2水平荷载计算根据朗肯土压力公式计算水平荷载，顶板处水平压力KPa底板处水平压力KPa1.3内力计算衬砌结构采用对称配筋，使顶板与底板配筋对称，左右墙配筋对称。用结构力学求解器进行内力计算，计算简图如图2所示。第13页计算程序如下：结点,1,0,0结点,2,-2.775,0结点,3,-2.775,3.95结点,4,0,3.95单元,1,2,1,1,1,1,1,1单元,2,3,1,1,1,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,1结点支承,4,5,90,0,0结点支承,1,6,90,0,0,0单元荷载,3,3,1.3655e5,0,1,90单元荷载,1,3,1.

5、631e5,0,1,90单元荷载,2,5,1.628e4,0,0,0.59,90单元材料性质,1,3,-1,-1,0,0,-1第13页图2衬砌结构计算简图弯矩图、剪力图、轴力图分别见图3、4、5。图3衬砌结构弯矩图第13页图4衬砌结构剪力图图5衬砌结构轴力图第13页1.4截面验算，确定截面尺寸与钢筋配置1.4.1正截面抗弯承载力验算顶板与底板跨中设计弯矩为315.81KN·m，支座处设计弯矩为：KN·m。侧墙设计弯矩为-207.6KN·m。混凝土保护层厚度取mm，则mm。查表得，，。最小配筋率%正截面抗弯设计计算见表1。表1正截面抗弯设计计算表位置顶板跨中顶板支座侧墙外侧设计

6、弯矩M（KN·m）315.81207.6207.60.1380.0910.0910.9250.9520.9520.149<0.5180.096<0.5180.096<0.518计算配筋面积（mm2）237015591559实配钢筋25@20025@25025@250实配钢筋面积（mm2）245419641964配筋率0.61%>0.23%0.56%>0.23%0.56%>0.23%第13页侧墙内侧竖向受力钢筋及水平分布钢筋按构造要求配，选用φ14钢筋。根据混凝土结构设计规范（GB50010—2010）9.4.4条规定，墙水平和竖向分布钢筋配筋率不宜小于0.20%，则：竖向分布

7、筋间距mm，取mm。水平分布钢筋间距mm，取mm。板纵向分布钢筋根据构造配，选用φ14钢筋。根据混凝土结构设计规范（GB50010—2010）9.1.6条规定，单位宽度内配筋面积不宜小于受力方向跨中板底钢筋截面面积的1/3，则板纵向分布钢筋间距mm，取mm。1.4.2斜截面抗剪承载力验算根据剪力图，板的剪力设计值为347.81KN。根据混凝土结构设计规范（GB50010—2010）6.3.3条规定，（<800，取=800），KN>V=347.81KN，故抗剪承载力满足要求。1.4.3正截面抗压承载力验算