隧道设计草稿.doc

隧道设计草稿.doc

《隧道设计草稿.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《隧道设计草稿.doc（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

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（V≤160km/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+707～K242+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，地形起伏较大，山势雄伟，层峦叠障，沟谷深切，相对高差50～300m，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20～40°，局部达50～60°，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：

<1>粉质黏土（Q[4]（dl+pl）），<2>粉质黏土（Q[4]（del）），<3>碎石土（Q[4]（del）），<4>粉质黏土（Q[4]（dl+el）），<5>粉质黏土（Q[1-2]（al）），<6>糜棱岩（Ml），<7>绢云母片岩、绢云母石英片岩（S[1]d），<8>绢云母片岩、千枚岩、炭质片岩（（ε-o）dh），<9>硅质岩（（ε-o）dh），<10>绢云母片岩、片理化凝灰岩（Zayl），<11>辉长岩、辉长玢岩（W）。

本隧所穿构造主要有：

1、性质不明断层（F2～F4），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，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65，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（3—1）

图（3—2）

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（4—1）

a、检算翼墙时取洞门端墙前之翼墙宽1m的条带“Ⅰ“，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“Ⅱ“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“Ⅲ“的滑动稳定性。

检算条带“Ⅰ”

图（4—1）

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“Ⅱ”

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“Ⅲ”

1土压力的计算见下图：

图（4—4）

由以上计算知

=136.01+147.49=283.5

2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“Ⅰ”（取1m进行检算）

1、土压力计算：

（1）理学指标如下：

=25f=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==0.875

2、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。