地下工程课程设计--公路隧道设计.doc

课程设计题目:某2 车道时速 120 km/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 3/m kN ,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) 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…………………………………………………………… 2 隧道建筑界限及内轮廓图的确定……………………………………… 2 三、隧道衬砌结构设计…………………………………………………… 3 支护方法及衬砌材料……………………………………………………… 3 隧道深浅埋的确定及围岩压力的计算…………………………………… 4 四、衬砌结构内力计算…………………………………………………… 6 基本资料…………………………………………………………………… 6 在同济曙光软件中步骤…………………………………………………… 7 配筋…………………………………………………………………… 13 五、隧道开挖施工………………………………………………………… 15 隧道开挖施工方案…………………………………………………… 15 施工顺序………………………………………………………………… 15 施工要点………………………………………………………………… 15 施工方法优缺点……………………………………………………… 16 六、附录………………………………………………………………………… 17 1 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 2 一、初始条件某高速公路隧道通过Ⅲ级围岩,埋深 H=60m ,隧道围岩天然容重γ=23 KN/m3 ,计算摩擦角?= ?42 ;衬砌材料采用 C25 喷射混凝土,材料容重 3 22 / h KN m ??,变形模量 25 h E GPa ?。二、隧道洞身设计 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 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 L L右侧 L R 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 120 ×2 11 100 ×2 1 80 ×2 60 ×2 二级公路三级公路四级公路 80 ×2 1 11 60 ×2 1 10 40 ×2 9 30 ×2 20 ×2 W—行车道宽度;取 ×2m C—余宽;因设置检修道,故余宽取为 0m J—检修道宽度;双侧设置,取为 H—建筑限界高度;取为 LE —建筑限界左顶角宽度;取 3 h—检修道高度;取为 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 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.