隧道畢業(yè)設計_0

1、隧道畢業(yè)設計 石家莊鐵道學院四方學院畢業(yè)設計 第1章 緒論 1.1 國內發(fā)展現(xiàn)狀 實現(xiàn)高速鐵路隧道修建技術的創(chuàng)新與突破，是當前中國鐵路技術進步的重要課題 之一。截至xxxx年底，我國已成功修建了7500多座、總長超過4300 km的鐵路隧道，隧道數(shù)量和總長度均居世界前列?！笆晃濉逼陂g，我國將修建超過3000km的鐵路隧道，其中客運專線隧道超過1000km?，F(xiàn)階段正是我國大力修建高速客運專線的時候,在建的有哈大線、京滬線、合武線、石太線、鄭西線、武廣線等。 我國現(xiàn)階段對于鐵路隧道的研究雖然已經走在了世界的前列，但是要與日本的青函隧道（目前世界最長的鐵路隧道，全長53.9km，海底長度23.3k

2、m）和英法海底隧道（世界第二長的鐵路隧道，長度50.5km，海底長度37.9km）相比我國還有一定的差距。對于隧道的設計與計算理論的發(fā)展，其中支護結構體系是隧道設計的最重要的組成部分，多年來，隧道支護體系系統(tǒng)的設計經歷了結構從單一到多樣，計算從簡到繁，從經驗設計逐步上升到理論分析等階段。新奧法（natm）的出現(xiàn)將噴錨支護的作用提高到一個新的理論高度，并迅速在各項地下工程中廣泛采用。我國在xxxx年代中期開始采用以后，逐漸取代了耗費大量木材的木支撐。我國又在70年代末，開始用格柵或鋼拱支撐加噴混凝土以提高支護的強度和剛度。隨著不良地層施工技術的發(fā)展，小導管注漿等超前預支護和地層加固技術已廣泛應用

3、。意大利、日本等國把管棚、旋噴拱、預支護（預切槽）稱作先進的預支護技術。管棚在我國已經成功推廣，旋噴拱和預切槽正在研究實驗階段。 1.2 隧道的工程概況 盧家大山一號隧道屬于合武客運專線26座隧道中的一座。合肥至武漢鐵路東起合肥，經六安、麻城至武漢，穿越大別山腹地，是國家規(guī)劃的新的滬漢蓉通道的重要組成部分，是國家規(guī)劃的“四縱四橫”快速客運的重要組成部分。這段鐵路為國家級雙線鐵路，與西安合肥鐵路、武漢重慶成都鐵路、京滬鐵路相銜接，為我國中西部地區(qū)與東部沿海地區(qū)各區(qū)域經濟文化聯(lián)系增加了一條快速運輸通道。合武鐵路為在建的高速鐵路，是由鐵道部和地方政府合資建設，設計是快速客運專線，設計時速250km，

4、開始運營時速為xxxx年開工，有望xxxx年底通車。合武高速鐵路建設投資估計超過187億元，合肥乘火車到武漢只需2小時。目前漢口至合肥的普快列車，經京九、阜淮線，全程需耗時近10個小時。 盧家大山一號隧道位于合武客運專線安徽省境內，隧道起點里程dk135+565，訖點里程 dk136+122，總長度為557m，屬于中長隧道，其最大埋深為42.5m。洞底設計標高為(進口)123.69m(出口)126.89m，隧道縱坡度為5.8。本隧道的巖層狀況如下： (1)dk135+565.84dk135+638.00段，第四系殘積粉質粘土，褐黃色，硬塑，厚01m,侏羅系上統(tǒng)白大畈凝灰?guī)r，紫灰色，全風化弱風化

5、，節(jié)理裂隙發(fā)育。地下水不發(fā)育。dk135+565.84至dk135+610.00標段為圍巖為級；dk135+610.00 至dk135+638.00標段為級圍巖。 (2)dk135+638.00dk135+735.00段，第四系坡殘積粉質粘土，褐黃色，硬塑，夾碎石，厚01m, 下伏基巖為侏羅系上統(tǒng)白大畈組凝灰?guī)r,青灰色，紫灰色，節(jié)理裂隙稍發(fā)育，巖體較完整。地下水不發(fā)育。圍巖等級為級。 (3)dk135+735.00dk136+003.00段，第四系坡殘積粉質粘土，褐黃色，硬塑，厚01m,侏羅系上統(tǒng)白大畈組凝灰?guī)r,紫灰色, 全風化弱風化，巖體破碎。地下水不發(fā)育。dk135+735.00至dk13

6、5+772.00標段為圍巖為級；dk135+772.00 至dk135+810.00標段為級圍巖。dk135+810.00 至dk135+940.00標段為級圍巖。 (4)dk135+940.00dk136+003.00段，第四系坡殘積粉質粘土,褐黃色,硬塑,厚0.5m,下伏基巖為侏羅系上統(tǒng)白大畈組凝灰?guī)r,青灰色，節(jié)理裂隙稍發(fā)育，巖體較完整。地下水不發(fā)育。圍巖等級為級。 (5)dk136+003.00dk136+122.00段，第四系坡殘積粉質粘土，褐黃色，硬塑，厚01m,侏羅系上統(tǒng)白大畈凝灰?guī)r，紫灰色，全風化弱風化，節(jié)理裂隙發(fā)育。地下水不發(fā)育。dk136+003.00至dk136+054.0

7、0標段為圍巖為級；dk136+054.00 至dk136+122.00標段為級圍巖。 1.3 設計原則及有關技術指標 (1)主要構件的使用年限為100年。根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求，采取有效措施，保證結構剛度、強度，滿足結構耐久性要求 (2)根據(jù)工程地質和水文地質條件，結合周圍地面建筑物，地下構筑物狀況，通過對技術、經濟、環(huán)保及使用功能的綜合比較，合理選擇結構形式。 (3)結構設計應滿足施工、運營、環(huán)境保護、防災等要求。 (4)結構的凈空尺寸除應滿足建筑限界要求外，l (9)設計中除參照畢業(yè)設計指導書外，尚應符合鐵路隧道設計規(guī)范或地鐵設計規(guī)范等相關國家現(xiàn)行的有關強制性標準的規(guī)

8、定。 (10)隧道主體工程等級為一級、防水等級為二級，耐火等級為一級。 (11)隧道結構的抗震等級按二級考慮，按抗震烈度8度設防。 (12)結構設計在滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的基礎上，應根據(jù)地下水位和地下水腐蝕性等情況，滿足防水和防腐設計要求。當結構處于有腐蝕性地下水時應采取抗侵蝕措施，混凝土抗侵蝕系數(shù)不低于0.8。 (13l 強度種類 抗壓 彎曲抗壓 抗拉 符號 ra rw rl 混凝土強度等級 c15 12.0 15.0 1.4 c20 15.5 19.4 1.7 c25 19.0 24.2 2.0 c30 22.5 28.1 2.2 c40 29.5 36.9 2.7 c50 36.5 4

9、5.6 3.1 (15)混凝土的彈性模量應按表1-2采用，混凝土的剪切彈性模量可按表1-2數(shù)值乘以0.43采用?；炷恋牟此杀瓤刹捎?.2。 表1-2 混凝土的彈性模量 混凝土強度等級 彈性模量ec c15 26 c20 28 c25 29.5 c30 31 c40 33.5 c50 35.5 (16)鋼筋強度和彈性模量按表1-3采用。 3 石家莊鐵道學院四方學院畢業(yè)設計 表1-3 鋼筋強度和彈性模量 屈服強度(mpa) 240 340 抗拉極限強度(mpa) 380 520 抗拉或抗壓計算強度(mpa) 260 360 彈性模量(gpa) 210 200 延伸率 (%) 25 16 鋼筋種類

10、 hpb235(q235) hrb335(20mnsi) (17)噴射混凝土強度等級不得小于c20。c20噴射混凝土的極限強度可采用：軸心抗壓15mpa，彎曲抗壓18mpa，抗拉1.3mpa，彈性模量為22gpa。噴射混凝土與地層的粘結力不低于0.5mpa。(注：噴射混凝土的強度等級指采用噴射大板切割法，制作成邊長為10cm的立方體試塊，在標準實驗方法所得的極限抗壓強度乘以0.95的系數(shù)；噴射混凝土與地層的粘結強度可采用預留試件拉拔法或鉆心法。) 表1-4 噴射混凝土的彈性模量(gpa) 噴射混凝土強度等級 彈性模量 c20 21 c25 23 c30 25 4 石家莊鐵道學院四方學院畢業(yè)設計

11、 第2章 鐵路隧道結構設計 2.1 隧道位置的選擇 隧道位置的選定與線路的選定是同時考慮的，不可分開。隧道具體位置的選擇與區(qū)域工程的地質條件、地形地貌條件、工程難易程度、投資數(shù)額、工期的要求，以及現(xiàn)有的施工技術水平和今后運營條件等因素有關。 (1)隧道位置應選擇在穩(wěn)定的地層中，不宜穿越工程地質、水文地質極為復雜和溶洞、暗河、煤層采空區(qū)等嚴重不良地質段，當必須通過時，應有充分的理由和可靠的工程措施。 (2)長隧道、特長隧道、地質條件復雜的隧道、瓦斯隧道，其平面位置的選擇應在大面積地質測繪和綜合地質勘探的基礎上確定線路走向，并應根據(jù)合理工期，對施工方案、施工方法進行多方案比選。 (3)越嶺線路的長

12、隧道和特長隧道，應進行大面積的方案研究；對可能穿越的埡口，擬定不同的越嶺高程及其相應的展線方案，通過區(qū)域工程地質調查、測繪、結合線路條件以及施工、運營條件等，進行全面技術經濟比選確定。 (4)河谷線路沿河傍山地段，當線路以隧道通過時，線路宜向靠山側內移，避免隧道洞壁過薄、河流沖刷和不良地質對其穩(wěn)定的影響。 采用短隧道群應與長隧道方案比選，并應優(yōu)先選用長隧道。洞口位置的選定應考慮環(huán)境保護的要求，早進洞，晚出洞。 瀕臨水庫地區(qū)的隧道應注意水庫坍岸對隧道穩(wěn)定的影響，采取相應的工程措施。 (5)隧道應避免通過具有放射性危險的地層。 (6)隧道位置的選定，應考慮洞口地形、地質條件、相關工程和環(huán)境要求的影響；對于需要設置輔助坑道和運營通風