隧道设计草稿.doc

1、西 南 交 通 大 学毕业设计（论文）纸 No.第一章 隧道基本情况说明（一）第一节 设计标准规范一. 铁路隧道设计规范（TB10003-2005）。二. 铁路隧道施工规范（TB10204-2002）。三. 铁路隧道喷锚构筑法技术规范（TB10108-2002，J159-2002）。四. 铁路隧道防排水技术规范（TB10119-2000，J72-2001）。五. 铁道工程环境保护设计规范（TB10501-98）。六. 铁路工程设计技术手册隧道（1995.中国铁道出版社）。七. 铁路工程制图标准（TB/T100058-98）。八. 标准轨距铁路建筑限界（GB146.2-83）。九.有关隧道设计与

2、施工的教材与参考书等。（二） 技术标准一.铁路等级：I 级；二.正线数目：单线；三.正线速度目标值：160km/h；四.最小曲线半径：1600m； 五.限制坡度：5； 六.牵引种类：内燃，限界预留电化条件七.闭塞类型: 自动闭塞九.建筑限界：铁路建筑接近限界（V160km/h）“建限1”。（三）隧道概述新月河隧道位于襄渝线安康至重庆段，初设路线K240+707K242+813之间，为直线型单洞沿河傍山长隧道，隧道最大埋深346m，长2106m。洞轴线方向273，洞底设计标高(进口)3490.31m(出口)3427.13m，隧道纵坡度为3.0%。 该隧道地区属低山河谷地貌，为南秦岭大巴山脉，地形

3、起伏较大，山势雄伟，层峦叠障，沟谷深切，相对高差50300m，由一连串的近SN向的山峰组成，区内最高点高程530m，最低高程245m，沟谷狭窄，多呈“V”字型，山坡较陡，坡度多在2040，局部达5060，通行困难，诸山主要由震旦系地层的片理化凝灰岩组成。在各沟谷两侧分布有滑坡堆积层。隧道范围出露地层有第四系全新统坡洪积层、滑坡堆积层、坡残积层、第四系中上更新统冲积层、志留系下统大贵坪组、寒武-奥陶系洞河群、下震旦系跃岭河群地层以及侵入辉长岩、辉长玢岩，地层岩性由新至老分为：粉质黏土（Q4(dl+pl)），粉质黏土（Q4(del)），碎石土（Q4(del)），粉质黏土（Q4(dl+el)），粉质

4、黏土（Q1-2(al)），糜棱岩（Ml），绢云母片岩、绢云母石英片岩（S1d），绢云母片岩、千枚岩、炭质片岩（-o）dh），硅质岩（-o）dh），绢云母片岩、片理化凝灰岩（Zayl），辉长岩、辉长玢岩（W）。本隧所穿构造主要有：1、性质不明断层（F2F4），2、隧道洞身在YDK319+027穿月河平移断层（F1），3、吉河-王家坝平移断层，4、赵家塘断层，5、刘家沟断层。第二章 隧道洞口位置及形式选择 一.洞门位置选择：一般应依据具体工点的地形、地质、水文等条件，结合工程施工安全、环境保护要求、洞口相关工程加以全面研究，综合比较其经济、技术上的合理性和安全性。同时注意在城镇附近或与公路交叉的地

5、段应与周围景观和交叉方式相协调。1.根据地形条件选择洞口位置：隧道进出口线路中线应力求与地形等高线相垂直。（以减少工程量，有利于施工）。当斜交角较大时，且岩层整体性较好、无不良地质现象时，可采用斜交进洞，松散地层中不宜采用斜交洞口。傍山隧道洞口，靠山一侧边坡较高时，看是否有塌方、落石病害发生，如有应早进洞或接长明洞；对堑坡外自然坡面的稳定性要认真调查（必要时防护），特别注意洞口段的地层情况及覆盖厚度（是否受偏压）。防止坍顶和破坏山体的稳定。在漫坡地形选择洞口时，考虑洞外路基填、挖方情况，排水条件、有利于快速施工条件。结合少占农田，改土造田等要求。隧道位于城镇、风景区附近时，尽量少做长拉沟进洞，

6、可适当延长明洞为宜。桥隧紧接，应考虑洞口与桥跨布局，结构处理的整体性，不能忽视桥隧工程施工相互干扰的因素。2.根据地质条件选定洞口位置：洞口位置应选择在坡面稳定、地质条件较好、无不良地质现象处。不应在山体不稳或有明显偏压、滑坡、崩坍、松散堆积体、泥石流沟等地段进洞。当岩层倾斜，层理、片理结合很差或存在软弱结构面时，不宜大挖，避免斩断岩脚，以防止顺层滑动或塌方。宜尽量早进洞或设明洞引进。不能避开堆积层进洞时（不宜采用清方的办法缩短洞口）必要时接长明洞。黄土地区（干燥无水、密实、稳定的老黄土时）可按一定的挖深进洞，有水或新黄土则不宜大挖。洞口应避开冲沟，防止坡面冲蚀产生泥石流。洞口为软岩或软硬岩互

7、层时，应适当降低边仰坡高度，以减少风化暴露面，同时对软岩坡面可作适当的防护。二.洞门形式的选择：洞门形式的选择应适应地形、地质的需要，同时考虑施工方法和施工需要。一般地形等高线与线路中线斜交角度在45 65之间，地面横坡较陡，地质条件好，无落石掉块现象时，可选择斜交洞门；当斜交角度大于65时，地面横坡较陡，或一侧地形凸出，可考虑用台阶洞门；当斜交角度小于45时，地面横坡较陡，边仰坡刷方较高，有落石掉块掉块威胁运营安全时，考虑接长明洞。三、洞门确定：1、 进口确定：从纵断面图上看出洞口接近岩脚，土层稳定性差，围岩易坍塌，故采用台阶式洞门。从本隧道进口地形平面图可见地形等高线与线路中心斜交角大于6

8、5，地面横坡较陡，边仰坡刷方较高，在进口位置选择上主要考虑边仰坡稳定及土石方量大小，从纵断面图和横断面图上选择了三个隧道洞口。位置如图：图（31） 图（32）从图中可见无论从开挖量大小还是从边仰坡稳定考虑，同时为考虑遵循“早进洞”原则、减小隧道长度及经济问题，故进口位置选择在DK240+716里程处。2、 出口确定：从隧道地质图上看出出口基岩裸露，形成陡壁。坡面及岩顶稳定，隧道成洞挂口条件好，所以可直接贴壁进洞，可采用端墙式洞门。故出口位置选择在DK242+811里程处。图（3-3）图（3-4）第三章 隧道洞门设计及强度、稳定性检算一、 洞门设计：进洞口采用一般隧道门，该处土层稳定性差，围岩易

9、坍塌，故可采用带耳墙翼墙式洞门。出洞口基岩裸露，形成陡壁。坡面及岩顶稳定，隧道成洞挂口条件好，所以可直接贴壁进洞，可采用端墙式洞门。二、 洞门稳定性及强度检算：（一）、进口洞门的检算：进口采用带耳墙翼墙式洞门，见下图图（41）a、 检算翼墙时取洞门端墙前之翼墙宽1m的条带“，按挡土墙检算偏心、强度及稳定性。b、 检算端墙时取最不利部分“作为检算条带，检算其截面偏心和强度。c、 检算端墙与翼墙共同作用部分“的滑动稳定性。检算条带“”图（41）1、压力的计算（1）各项物理学指标f=0.6 （2）土压力系数的计算： （3）土压力的计算：2 稳定性及强度的检算：（1） 倾覆稳定的验算： 满足倾覆稳定的

10、要求。（2） 滑动稳定的验算： 满足滑动稳定的要求。（3）合力的偏心距的验算：满足基底合力的偏心距。（4）基底压应力的验算： 满足基底压应力的要求。检算条带“”1 土压力的计算：由以上计算知： 2 墙身截面偏心的验算：偏心距满足墙身截面偏心的要求。应力因为出现负值，故尚因检算不考虑圬工承受拉力时受压区应力重分布的最大压应力。通过应力从分布，受压区的最大压应力满足墙身截面强度的要求。检算条带“”1 土压力的计算 见下图： 图（44）由以上计算知 =136.01+147.49=283.52滑动稳定的验算： 满足滑动稳定的要求。综合以上检算结果，翼墙、端墙均满足规范要求，故该设计合理。（二）出口洞门的检算： 出口为端墙式洞门，见下图：图（4-1） 检算条带“”（取1m进行检算）1、土压力计算：（1） 理学指标如下： =25 f=0.6 ( 2) 土压力系数（）的计算：（3） 土压力的计算：=10.17 =69.05=546.2（KN）端墙的重心对墙趾的距离为X=0.8752、稳定性及强度的检算：（1）、倾覆稳定的验算：=477.9.满足倾覆稳定的要求。（2）、滑动稳定的验算：满足滑动稳定的要求。（3）、基底合力偏心距验算：满足基底偏心距的要求。（4）、基底压应力验算： 满足基底压应力的要求。