隧道主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、隧道主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書（本科生課程設(shè)計(jì)）課程名稱 隧道工工程 學(xué) 部 理工農(nóng)農(nóng)學(xué)部 目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc3728第一部分 隧道主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)任任務(wù)書 -第一部分 隧道主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)任任務(wù)書一課程設(shè)設(shè)計(jì)題目目隧道主體結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)二適用專專業(yè)、班班級、時(shí)時(shí)間 張張家界學(xué)學(xué)院學(xué)院院建筑工工程專業(yè)業(yè)三課程設(shè)設(shè)計(jì)目的的及任務(wù)務(wù)（一）設(shè)計(jì)計(jì)目的：通過本設(shè)計(jì)計(jì)掌握：建筑限限界和內(nèi)內(nèi)輪廓圖圖；隧道洞洞口的設(shè)設(shè)計(jì)；隧道洞洞身的設(shè)設(shè)計(jì)及二二次襯砌砌的驗(yàn)算算；施工組組織設(shè)計(jì)計(jì)。（二）設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)：1.設(shè)計(jì)資資料（1）隧道道總體概概況 已已知隧道道為山嶺嶺兩車道道公路隧

2、隧道，示示意簡圖圖如圖1.1所示。整整個(gè)隧道道原本分分為左右右線，并并且左右右線都為為相向施施工，但但本次課課程設(shè)計(jì)計(jì)只要求求設(shè)計(jì)單單洞單向向施工到到達(dá)貫通通位置的的情況，只只要求設(shè)設(shè)計(jì)主洞洞的一般般斷面，不不要求設(shè)設(shè)計(jì)緊急急停車帶帶與橫洞洞等附屬屬洞室。隧隧道采用用新奧法法理念施施工，隧隧道采用用復(fù)合式式襯砌，設(shè)計(jì)使用年限為100年。圖1.1 隧道示示意圖表1.1 不同的的圍巖級級別文中簡寫表示意義圍巖情況描描述級級圍巖砂巖，巖體體較完整整，塊狀狀結(jié)構(gòu)級級圍巖頁巖，巖體體局部破破碎，層層狀結(jié)構(gòu)構(gòu)級級圍巖礫巖，巖體體破碎，泥泥質(zhì)膠結(jié)結(jié)表1.2 圍巖計(jì)計(jì)算參數(shù)數(shù)圍巖級別重度（kN/mm3）彈性抗

3、力系系數(shù)（MPaa/m）變形模量（GPa）泊松比內(nèi)摩擦角（）粘聚力（MMPa）級圍巖251200200.3501.5級圍巖2350060.35390.7級圍巖2020020.45270.2表1.3 不同的的設(shè)計(jì)行行車速度度文中簡寫表示意義速A設(shè)計(jì)行車速速度為1000km/h速B設(shè)計(jì)行車速速度為80kkm/hh速C設(shè)計(jì)行車速速度為60kkm/hh表1.4 不同的的隧道設(shè)設(shè)計(jì)長度度文中簡寫表示意義長A表示隧道設(shè)設(shè)計(jì)長度度15000m長B表示隧道設(shè)設(shè)計(jì)長度度25000m長C表示隧道設(shè)設(shè)計(jì)長度度35000m注：洞口段段可選為為40m長(2)隧道道洞口段段 依依據(jù)規(guī)范范設(shè)計(jì)洞洞門并對對洞門擋擋土墻進(jìn)進(jìn)行

4、驗(yàn)算算。洞門門擋土墻墻的傾斜斜度與嵌嵌入基底底深度根根據(jù)規(guī)范范選定。圖1.2 埋深示示意圖表1.5 不同的的洞口段段埋深文中簡寫洞口段埋深深（m)洞口A2.5洞口B3.5洞口C4.5(3)隧道道洞身段段根據(jù)圍巖級級別與隧隧道洞身身段埋深深計(jì)算圍圍巖壓力力，根據(jù)據(jù)公路路隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范185頁的荷荷載分擔(dān)擔(dān)比例表表，確定定初期支支護(hù)與二二次襯砌砌的荷載載分擔(dān)比比例。根根據(jù)規(guī)范范選定初初期支護(hù)護(hù)與二次次襯砌的的設(shè)計(jì)參參數(shù)。表1.6 不同的的洞身段段埋深文中簡寫隧道洞身段段埋深（開開挖輪廓廓線拱頂頂至地表表的距離離）洞身A15m洞身B30m洞身C50m洞身D70m洞身E90m洞身F120m(4)驗(yàn)算

5、算二次襯襯砌的強(qiáng)強(qiáng)度 目前數(shù)值值模擬軟軟件已經(jīng)經(jīng)廣泛應(yīng)應(yīng)用于隧隧道設(shè)計(jì)計(jì)中，確確定二次次襯砌的的設(shè)計(jì)參參數(shù)后，最最好用某某一種數(shù)數(shù)值模擬擬軟件計(jì)計(jì)算二次次襯砌的的內(nèi)力，進(jìn)進(jìn)一步驗(yàn)驗(yàn)算二次次襯砌所所有截面面的強(qiáng)度度。由于于本次課課程設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)間短短，沒有有足夠的的時(shí)間學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)值值模擬軟軟件，因因此下面面假定已已經(jīng)計(jì)算算出了二二次襯砌砌的內(nèi)力力（二次次襯砌的的設(shè)計(jì)參參數(shù)與荷荷載不同同，計(jì)算算出來的的內(nèi)力也也不同），同同學(xué)們按按照圖中中指定的的截面，驗(yàn)驗(yàn)算二次次襯砌在在這一截截面的強(qiáng)強(qiáng)度，目目的是掌掌握計(jì)算算原理與與思路。圖1.3 二次襯襯砌驗(yàn)算算指定截截面(注：你設(shè)設(shè)計(jì)的二二次襯砌砌可能有有仰拱也也

6、可能無無仰拱，但但不影響響這里的的驗(yàn)算)表1.7 不同截面面的二次次襯砌內(nèi)內(nèi)力 文中簡簡稱軸力(kNN)剪力(kNN)彎矩(kNNm)截面A-25066-64-43截面B-2086614526截面C-28233-5110(5)施工工組織設(shè)設(shè)計(jì)施工組織設(shè)設(shè)計(jì)包括括施工方方法、各各工序施施作時(shí)機(jī)機(jī)、人員員配備、主主要材料料、機(jī)械械設(shè)備、進(jìn)進(jìn)度計(jì)劃劃等。每每個(gè)人的的隧道圍圍巖級別別、隧道道埋深與與隧道長長度等不不同，因因此制定定的隧道道施工組組織設(shè)計(jì)計(jì)也應(yīng)不不同。2.設(shè)計(jì)工工作及要要求每個(gè)人針對對的工程程情況均均有不同同之處（詳詳見下表表），自自己只做做自己對對應(yīng)的工工況，不不要抄襲襲別人的的設(shè)計(jì)。

7、表1.8 設(shè)計(jì)分分組情況況一覽表表學(xué)號設(shè)計(jì)工況1，16，31，46級速C長A洞口A洞身A截面A2，17，32，47級速B長C洞口B洞身B截面B3，18，33，48級速A長C洞口C洞身C截面A4，19，34，49級速C長A洞口A洞身D截面C5，20，35，50級速B長B洞口C洞身E截面B6，21，36，51級速C長C洞口B洞身F截面C7，22，37，52級速A長B洞口B洞身B截面A8，23，38，53級速A長A洞口A洞身C截面A9，24，39，54級速B長A洞口C洞身D截面B10，255，40，55級速C長C洞口B洞身E截面C11，266，41，56級速A長B洞口C洞身F截面A12，277，42

8、，57級速C長A洞口A洞身A截面C13，288，43，58級速B長B洞口C洞身C截面B14，299，44，59級速C長C洞口A洞身A截面C15，300，45，60級速B長B洞口B洞身B截面B每位同學(xué)均均應(yīng)根據(jù)據(jù)上表的分分組名單單與對應(yīng)應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)速完成成本設(shè)計(jì)計(jì)，應(yīng)完完成的設(shè)設(shè)計(jì)工作作包括： （1）根據(jù)據(jù)隧道概概況，選選擇隧道道限界，確確定隧道道內(nèi)輪廓廓尺寸，繪繪制隧道道建筑限限界圖及及內(nèi)輪廓廓圖。（2）設(shè)計(jì)計(jì)隧道洞洞門（如如采用端端墻式洞洞門、翼翼墻式洞洞門等），并并驗(yàn)算洞洞門擋土土墻，繪繪制隧道道洞門立立面圖與與側(cè)面圖圖。（3）計(jì)算算隧道洞洞身段的的圍巖壓壓力，根根據(jù)公公路隧道道設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范1

9、85頁的荷荷載分擔(dān)擔(dān)比例表表，確定定洞身段段初期支支護(hù)與二二次襯砌砌的荷載載分擔(dān)比比例。根根據(jù)規(guī)范范選定洞洞身段初初期支護(hù)護(hù)與二次次襯砌的的設(shè)計(jì)參參數(shù)，繪繪制洞身身段復(fù)合合式襯砌砌橫斷面面布置圖圖。 （4）驗(yàn)算算指定截截面的二二次襯砌砌強(qiáng)度，如如果強(qiáng)度度不合格格，指出出應(yīng)采取取的措施施。 （5）編制制施工組組織設(shè)計(jì)計(jì)，內(nèi)容容既包括括進(jìn)洞方方法與超超前支護(hù)護(hù)措施，也也包括洞洞身段的的施工方方法、各各工序施施作時(shí)機(jī)機(jī)、人員員配備、主主要材料料、機(jī)械械設(shè)備、進(jìn)進(jìn)度計(jì)劃劃等。3.圖紙要要求 采采用3號圖紙紙，比例例自行確確定。4.應(yīng)提交交的設(shè)計(jì)計(jì)成果應(yīng)提交給指指導(dǎo)老師師的設(shè)計(jì)計(jì)成果包包括： （1）設(shè)計(jì)

10、計(jì)說明書書一份，包包括前述述應(yīng)完成成設(shè)計(jì)工工作的各各項(xiàng)內(nèi)容容，內(nèi)容容詳細(xì)充充實(shí)，能能體現(xiàn)出出設(shè)計(jì)的的具體過過程，寫寫明設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)的的選擇依依據(jù)，特特別要詳詳細(xì)寫明明洞門擋擋土墻驗(yàn)驗(yàn)算、圍圍巖壓力力計(jì)算、二二次襯砌砌截面強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算算等計(jì)算算過程。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)圖紙一一套，包包括前述述應(yīng)完成成設(shè)計(jì)工工作的各各項(xiàng)圖紙紙，要求求線條清清晰、整整潔美觀觀，符合合有關(guān)制制圖規(guī)范范及比例例要求。圖圖紙首先先采用計(jì)計(jì)算機(jī)CAD繪制，然然后一律律采用A3圖紙打打印出來來上交。四設(shè)計(jì)方方法與步步驟（1）根據(jù)據(jù)隧道概概況，選選擇隧道道限界，確確定隧道道內(nèi)輪廓廓尺寸，繪繪制隧道道建筑限限界圖及及內(nèi)輪廓廓圖。（2）設(shè)計(jì)

11、計(jì)隧道洞洞門（如如采用端端墻式洞洞門、翼翼墻式洞洞門等），并并驗(yàn)算洞洞門擋土土墻，繪繪制隧道道洞門立立面圖與與側(cè)面圖圖。（3）計(jì)算算隧道洞洞身段的的圍巖壓壓力，根根據(jù)公公路隧道道設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范185頁的荷荷載分擔(dān)擔(dān)比例表表，確定定洞身段段初期支支護(hù)與二二次襯砌砌的荷載載分擔(dān)比比例。根根據(jù)規(guī)范范選定洞洞身段初初期支護(hù)護(hù)與二次次襯砌的的設(shè)計(jì)參參數(shù)，繪繪制洞身身段復(fù)合合式襯砌砌橫斷面面布置圖圖。 （4）驗(yàn)算算指定截截面的二二次襯砌砌強(qiáng)度，如如果強(qiáng)度度不合格格，指出出應(yīng)采取取的措施施。（5）編制制施工組組織設(shè)計(jì)計(jì)，內(nèi)容容既包括括進(jìn)洞方方法與超超前支護(hù)護(hù)措施，也也包括洞洞身段的的施工方方法、各各工序施施作時(shí)

12、機(jī)機(jī)、人員員配備、主主要材料料、機(jī)械械設(shè)備、進(jìn)進(jìn)度計(jì)劃劃等。五時(shí)間及及進(jìn)度安安排1.布置設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)容容及準(zhǔn)備備相關(guān)參參考書、設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范： 0.5天 2.建筑限限界和內(nèi)內(nèi)輪廓圖圖： 0.5天 3.洞口設(shè)設(shè)計(jì)： 1天 4.洞身設(shè)設(shè)計(jì)： 1天 5.二次襯襯砌驗(yàn)算算及施工工組織設(shè)設(shè)計(jì)： 1.5天 6.完成設(shè)設(shè)計(jì)說明明書及相相關(guān)圖紙紙： 0.5天六建議參參考資料料1.隧道道工程，陳陳秋南. 北京：機(jī)械工工業(yè)出版版社，20114.2. 公公路隧道道設(shè)計(jì)細(xì)細(xì)則JTGG/T D700-20010，中中華人民民共和國國交通運(yùn)運(yùn)輸部，北北京：人人民交通通出版社社，20110.3. 公公路隧道道設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范JTGG

13、D770-220044，中中華人民民共和國國交通部部，北京京：人民民交通出出版社，20004.4.公路路隧道施施工技術(shù)術(shù)規(guī)范JTGG F660-220099，中中華人民民共和國國交通運(yùn)運(yùn)輸部，北北京：人人民交通通出版社社，20009.5.鐵路路工程設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)手冊-隧道，北北京：中中國鐵道道出版社社，19995.6交通通隧道工工程，彭彭立敏. 長沙：中南大大學(xué)出版版社，20003.第二部分 隧道主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算書書2.1 建建筑限界界2.1.11 一般規(guī)規(guī)定隧道設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)滿足公公路交通通規(guī)劃的的要求，其其建筑限限界、斷斷面凈空空、隧道道主體結(jié)結(jié)構(gòu)以及及通風(fēng)、照照明等設(shè)設(shè)施，應(yīng)應(yīng)按公公路工程程技術(shù)

14、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)。當(dāng)近近期交通通量不大大時(shí)，可可采取一一次設(shè)計(jì)計(jì)分期修修建。2.1.22 隧道總總體設(shè)計(jì)計(jì)原則（1）隧道道設(shè)計(jì)遵遵循充分分發(fā)揮隧隧道功能能，安全全、經(jīng)濟(jì)濟(jì)建設(shè)隧隧道的基基本原則則。設(shè)計(jì)計(jì)中有完完整的勘勘測、調(diào)調(diào)查資料料，綜合合考慮地地形、地地質(zhì)、水水文、氣氣象和交交通量及及其構(gòu)成成，以及及營運(yùn)和和施工條條件，進(jìn)進(jìn)行多方方案的技技術(shù)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)、環(huán)環(huán)保比較較，使隧隧道設(shè)計(jì)計(jì)符合安安全實(shí)用用、質(zhì)量量可靠、經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理理、技術(shù)術(shù)先進(jìn)的的要求。（2）隧道道主體結(jié)結(jié)構(gòu)按永永久性建建筑設(shè)計(jì)計(jì)，具有有規(guī)定的的強(qiáng)度、穩(wěn)穩(wěn)定性和和耐久性性；加強(qiáng)強(qiáng)隧道支支護(hù)襯砌砌、防排排水、路路面等主主體結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)與

15、與通風(fēng)、照照明、供供配電、消消防、交交通監(jiān)控控等營運(yùn)運(yùn)設(shè)施設(shè)設(shè)計(jì)之間間的協(xié)調(diào)調(diào)，形成成合理的的綜合設(shè)設(shè)計(jì)。對對有關(guān)的的技術(shù)問問題開展展專項(xiàng)設(shè)設(shè)計(jì)和研研究。（3）隧道道土建設(shè)設(shè)計(jì)體現(xiàn)現(xiàn)動態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)與信信息化施施工的思思想，制制定地質(zhì)質(zhì)觀察和和監(jiān)控量量測的總總體方案案。（4）隧道道設(shè)計(jì)貫貫徹國家家有關(guān)技技術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)政策，積積極慎重重地采用用新技術(shù)術(shù)、新材材料、新新設(shè)備。（5）隧道道設(shè)計(jì)必必須符合合國家有有關(guān)國土土管理、環(huán)環(huán)境保護(hù)護(hù)、水土土保持等等法規(guī)的的要求。注注意節(jié)約約用地，保保護(hù)農(nóng)田田及水利利設(shè)施，盡盡量保護(hù)護(hù)原有植植被，妥妥善處理理?xiàng)壴秃臀鬯?.1.33 隧道設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）公路路等級

16、：一級公公路。（2）隧道道設(shè)計(jì)速速度：660kmm/h。（3）隧道道建筑限限界標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)見表22.1。（4）隧道道縱坡不不應(yīng)小于于0.33%，一一般情況況不應(yīng)大大于3%，對于于受地形形限制的的中、短短隧道可可適當(dāng)加加大，不不宜大于于4%。本本隧道為為短隧道道。（7）設(shè)計(jì)計(jì)荷載：公路I級。2.1.44 隧道建建筑限界界圖可確定限界界參數(shù)如如表2.1所示示：設(shè)計(jì)速度（km/h）車道寬度WW側(cè)向?qū)挾萀L檢修道J左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)6020.500.750.750.75表2.1建建筑限界界設(shè)置(單位：m)隧道建筑限限界凈寬寬：9.75mm，凈高高：4.5m。因?yàn)楸颈舅淼罏闉閮绍嚨赖牡亩趟淼赖?，所以以本隧道道?/p>

17、設(shè)置置緊急停停車帶和和橫向通通道。建建筑限界界如圖1.1。圖2.1 隧道建建筑限界界2.2 內(nèi)內(nèi)輪廓圖圖確定根據(jù)公路路隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范（JJTG D700-20004）規(guī)規(guī)定，隧隧道的內(nèi)內(nèi)輪廓拱拱部為單單心半圓圓=5114cmm，側(cè)墻墻為大半半徑圓弧弧=7664cmm，仰拱拱圓弧半半徑=115000cm，仰仰拱與側(cè)側(cè)墻間用用一個(gè)小小半徑圓圓弧連接接=1000cmm。兩車車道的660kmm/h標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪輪廓圖如如圖2.2。圖2.2 隧道內(nèi)內(nèi)輪廓圖圖2.3 隧隧道洞口口的設(shè)計(jì)計(jì)2.3.11 洞門形形式的選選擇隧道進(jìn)口位位于級圍巖巖中，結(jié)結(jié)合洞口口排水要要求，遵遵從“早進(jìn)洞洞，晚出出洞”的設(shè)計(jì)計(jì)原則

18、，并并考慮洞洞門的實(shí)實(shí)用、經(jīng)經(jīng)濟(jì)、美美觀等因因素，綜綜合考慮慮，該隧隧道進(jìn)口口洞門采采用“端墻式洞洞門”。端墻式洞洞門簡圖圖見圖22.3.1。圖2.3.1端墻式洞洞門簡圖圖2.3.22 洞門構(gòu)構(gòu)造要求求（3）洞門門墻基礎(chǔ)礎(chǔ)必須置置于穩(wěn)固固地基上上，應(yīng)視視地基及及地形條條件，埋埋置足夠夠的深度度，保證證洞門的的穩(wěn)定?；茁袢肴胪临|(zhì)地地基的深深度不小小于1.0m，嵌嵌入巖石石地基的的深度不不小于00.5mm；基底底標(biāo)高應(yīng)應(yīng)在最大大凍結(jié)線線以下不不小于00.255m?；茁裰弥蒙疃葢?yīng)應(yīng)大于墻墻邊各種種溝、槽槽基底的的埋置深深度。（4）松軟軟地基上上的基礎(chǔ)礎(chǔ)，可采采取擴(kuò)大大基礎(chǔ)措措施。2.3.33

19、 驗(yàn)算滿滿足條件件采用擋墻式式洞門時(shí)時(shí)，洞門門墻可視視為擋土土墻，按按極限狀狀態(tài)驗(yàn)算算，并應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算繞繞墻趾傾傾覆及沿沿基底滑滑動的穩(wěn)穩(wěn)定性。驗(yàn)驗(yàn)算時(shí)應(yīng)應(yīng)符合表表3.1和表3.2（公公路隧道道設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范JTG20004）的規(guī)規(guī)定，并并應(yīng)符合合公路路路基設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范、公公路磚石石及混凝凝土橋涵涵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范、公公路橋涵涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范的有有關(guān)規(guī)定定。2.3.44 洞門結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算1、 計(jì)算算參數(shù)確確定（1） 邊邊、仰坡坡坡度1：0.1； （2） 仰仰坡坡率率1：0.5；（3） 地地層容重重；（4） 地地層計(jì)算算摩擦角角；（5） 基基底摩擦擦系數(shù)0.6； （6） 基基底控制制應(yīng)力。2、建

20、筑材材料的容容重和容容許應(yīng)力力（1）墻端端的材料料為水泥泥砂漿片片石砌體體，片石石的強(qiáng)度度等級為為Mu1100，水泥泥砂漿的的強(qiáng)度等等級為M10。 （2）容許許壓應(yīng)力力，重度度。 3、洞門各各部尺寸寸擬定端墻式洞門門的正墻墻斜度取取1：0.11，仰坡坡坡率取取1：0.55，設(shè)端端墻厚度度為B=2.00m，設(shè)基基礎(chǔ)埋深深為1.8m(其中基基底采用用階梯狀狀擴(kuò)大基基礎(chǔ)，其其中上層層階梯為為0.33m。下下層階梯梯為0.7m，基基底寬度度為)，預(yù)留留變形量量為0.05mm，襯砌砌厚度為為0.5m，其中中襯砌拱拱頂?shù)浇亟厮疁蠝蠝系椎木嗑嚯x為11.1m，截水水溝厚度度為0.2m，截截水溝溝溝底到仰仰坡坡

21、底底的距離離為0.5m，仰仰坡坡腳腳到洞門門墻背的的水平距距離為aa=2mm，設(shè)墻墻H=112m。本隧道取條條帶寬度度b=11m。 圖2.2 洞門側(cè)側(cè)視圖1、洞門土土壓力計(jì)計(jì)算邊坡坡率11:0.5，查表表最危險(xiǎn)破裂裂面與垂垂直面夾夾角： （3.2）= =0.2666故：土壓力系數(shù)數(shù)按下式式計(jì)算： （3.3）洞門土壓力力按下式式計(jì)算： （3.4）為墻背摩摩擦角墻體自重按按下式計(jì)計(jì)算: （3.5） 2、洞門抗抗傾覆驗(yàn)驗(yàn)算根據(jù)公式 （3.6） （3.7） （3.8）故：滿足抗傾覆覆要求。3、洞門抗抗滑移驗(yàn)驗(yàn)算（3.9）故滿足抗滑動動要求。4、基底合合力偏心心矩驗(yàn)算算與基底底承載力力驗(yàn)算設(shè)作用于基基底

22、的合合力法向向分力為為，其對對墻址的的力臂為為，合力力偏心距距為e，則： （3.110） 滿足計(jì)算要要求 （3.111）可得：符合地基承承載力要要求。5、墻身截截面偏心心矩驗(yàn)算算及強(qiáng)度度驗(yàn)算墻身偏心矩矩： （3.112）式中：計(jì)算截截面以上上各力對對截面型型心力矩矩的代數(shù)數(shù)和；作用于于截面以以上垂直直力之和和。將數(shù)據(jù)代入入墻身偏偏心矩的的公式，得可：所以計(jì)算結(jié)結(jié)果滿足足要求。應(yīng)力：所以計(jì)算結(jié)結(jié)果滿足足要求。 經(jīng)經(jīng)驗(yàn)算，翼翼墻的驗(yàn)驗(yàn)算也滿足要要求。2.4 初初期支護(hù)護(hù)設(shè)計(jì)2.4.11 支護(hù)形形式的選選擇及參參數(shù)確定定隧道洞口處處圍巖為為級圍巖巖，隧道洞洞身圍巖巖為級圍巖巖，隧道道采用復(fù)復(fù)合式襯襯

23、砌支護(hù)護(hù)，即由初初期支護(hù)護(hù)、二次次襯砌以以及中間間防水層層組合而而成的襯襯砌形式式進(jìn)行支支護(hù)。同同時(shí)還采采用大管管棚、小小導(dǎo)管等等預(yù)支護(hù)護(hù)措施。其其中初期期支護(hù)采采用噴射射混凝土土、鋼筋筋網(wǎng)、鋼鋼拱架支支護(hù)。根據(jù)公路路隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范（JJTG D700-20004）的的有關(guān)規(guī)規(guī)定，二二車道復(fù)復(fù)合式襯襯砌在級圍巖巖條件下下。初期支支護(hù)采用用噴錨支支護(hù)方式式，初期期襯砌厚厚度10ccm，二次次襯砌厚厚度35ccm；錨桿采采用中空空注漿錨錨桿，錨桿的的直徑為為20mmm，長度為為300cmm，鋼筋筋網(wǎng)直徑徑為100mm。二次次支護(hù)為為模筑混混凝土，混混凝土的的強(qiáng)度等等級為CC35，厚度為為10cm

24、m。2.4.22級圍巖巖的初期期支護(hù)設(shè)設(shè)計(jì)1、隧道的的深淺埋埋確定：深埋和淺埋埋隧道的的分界，按按荷載等等效高度度值，并并結(jié)合地地質(zhì)條件件、施工工方法等等因素綜綜合判定定。在級圍巖巖條件下下:式中：深淺淺埋隧道道的分界界深度；荷載等效高高度，。已知在級級圍巖下下，隧道寬寬度為，圍圍巖容重重為，則則圍巖的的坍塌高高度為：式中：圍巖巖的級別別；圍巖的重度度；隧道的寬度度；每增減時(shí)的的圍巖壓壓力的增增減率，當(dāng)當(dāng)m時(shí)取。荷載等效高高度：故分界深度度：埋深，小于于，屬淺淺埋隧道道。2、隧道圍圍巖壓力力的確定定級圍巖的的圍巖壓壓力計(jì)算算：根據(jù)公路路隧道設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范（JJTG D700-20004），級圍巖

25、巖物理力力學(xué)指標(biāo)標(biāo)值：重重度，彈性抗抗力系數(shù)數(shù)，變形模模量，泊泊松比，計(jì)計(jì)算摩擦擦角，內(nèi)摩擦擦角，粘聚力力。圖2.4.1 淺埋隧隧道圍巖巖壓力計(jì)計(jì)算隧道埋深HH=2.5m，小于于等效荷荷載高度度，荷載載視為均均布垂直直壓力，按按下式計(jì)計(jì)算：（4.1）式中：q垂直直均布壓壓力（）;隧道上上覆圍巖巖重度（）； H隧道道埋深（m），指坑頂至地面的距離。圖2.4.2 淺埋隧隧道支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)上上的荷載載側(cè)向壓力ee按均布布考慮時(shí)時(shí)其值為為： (4.2)其中： 2.4.33 初期期支護(hù)設(shè)設(shè)計(jì)及驗(yàn)驗(yàn)算本隧道處在在級圍巖巖中，開開挖半徑徑為5.64mm(R11=5.14mm，預(yù)留留變形量量50mmm，初期期襯砌

26、厚厚度10ccm，二次次襯砌厚厚度35ccm)，現(xiàn)現(xiàn)以級圍巖巖取最大大埋深11.5mm處計(jì)算算：支護(hù)材料取取噴射混混凝土采采用C225，厚厚度為110cmm，鋼筋筋網(wǎng)選用用HPBB2355鋼筋，鋼鋼筋直徑徑10mmm，網(wǎng)格格間距22525cm。錨錨桿為全全長粘結(jié)結(jié)型，長度3mm，直徑徑20mmm，間距距1m1m，選用HRRB3335，帶帶墊板，其其尺寸為為1500mm1500mm6mmm。鋼支撐撐選用工工字鋼，每榀間間距1m。采用剪切滑滑移破壞壞法計(jì)算算：圖2.4.3 剪切滑滑移破壞壞法示意意圖1、噴混凝凝土提供供的支護(hù)護(hù)抗力P1值（為圍巖的的內(nèi)摩擦擦角）其中，為剪剪切滑移移面與最最小主應(yīng)應(yīng)力

27、軌跡跡線成角角，a、均見圖圖2.4.1，b為剪切切區(qū)高度度。為加加固帶高高度，取取l為形成成加固帶帶時(shí)錨桿桿的有效效長度，t為錨桿橫向間距（見圖4.3），則有： (4.55)得：將所有數(shù)據(jù)據(jù)代入式式得：計(jì)算時(shí)可換換算成相相應(yīng)的噴噴混凝土土支護(hù)抗抗力，即即(4.6)式中:每米隧隧道鋼材材的當(dāng)量量面積，此此處取335.558cmm2；得：代入式中，得得：2、錨桿提提供的支支護(hù)抗力力P3值錨桿受力破破壞有兩兩種情況況：（1）錨桿桿體本身身的強(qiáng)度度不足而而被拉斷斷。這種種情況下下錨桿提提供的平平均徑向向支護(hù)抗抗力：(4.7)式中F錨桿桿的斷面面積；錨桿的的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度；e、t錨桿的的縱向及及橫向間間距。

28、則錨桿粘結(jié)破破壞，即即砂漿錨錨桿與孔孔壁之間間的粘結(jié)結(jié)力不足足而破壞壞。這種種情況下下錨桿提提供的平平均徑向向支護(hù)抗抗力：(4.8)式中S為錨錨桿抗拔拔力，即即錨桿的的錨固力力，；D鉆孔孔直徑，在在此設(shè)計(jì)計(jì)中取DD=600mm；L錨固固段長度度；孔壁與與注漿體體之間極極限粘結(jié)結(jié)強(qiáng)度，砂砂巖取=0.885MPPa則代入式中得得取其中的最最小值，則取錨桿提提供的平平均徑向向支護(hù)抗抗力。由于在范圍圍內(nèi)的錨錨桿才能能對剪切切滑移體體產(chǎn)生抗抗力，則則：3、圍巖本本身提供供的支護(hù)護(hù)抗力P4值剪切滑移體體滑動時(shí)時(shí)，圍巖巖在滑面面上的抗抗滑力，其其水平方方向的分分力在剪剪切區(qū)高高度b/2上的的抗滑力力P4為式

29、中剪切滑滑移體長長度，其其值為=8.644分別為為沿滑移移面的剪剪切應(yīng)力力和垂直直于滑移移面的正正應(yīng)力，它它們按摩摩爾包絡(luò)絡(luò)線為直直線時(shí)的的假定求求出（見見圖）：由圖4.33可知將式中值代代入上式式，得圖2.4.4 包絡(luò)線線圖式中的為圍圍巖物理理力學(xué)指指標(biāo)，徑徑向主應(yīng)應(yīng)力值隨隨剪切滑滑移面上上的位置置而變化化，難以以確定，所所以假定定等于各各支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)所提提供的徑徑向支護(hù)護(hù)抗力之之和，即即式中噴混凝凝土層提提供的支支護(hù)抗力力鋼支撐撐提供的的徑向支支護(hù)抗力力錨桿提提供的徑徑向支護(hù)護(hù)力則將值代入式式得將代入式得得將以上數(shù)據(jù)據(jù)代入式式得將代入式中中，得4、最小支支護(hù)抗力力值Pmiin按重力平衡衡條件

30、求求解。塑塑性區(qū)的的巖體，隨隨塑性徑徑向位移移增長而而形成松松散區(qū)。松松散區(qū)的的巖體由由于重力力作用而而形成松松散壓力力，為保保持坑道道的穩(wěn)定定，用支支護(hù)力與與它平衡衡（如圖圖4.55）。當(dāng)當(dāng)處于受受力極限限平衡狀狀態(tài)時(shí)，所所求得的的支護(hù)抗抗力即為為。確定的途徑徑有：由現(xiàn)場場實(shí)測的的塑性區(qū)區(qū)半徑rr求（按重重力平衡衡條件求求）；根據(jù)坑坑道周邊邊的允許許位移值值求；實(shí)地量量測形變變壓力作作為；根據(jù)圍圍巖特征征曲線求求。圖2.4.5 開挖支支護(hù)后坑坑道受力力示意圖圖當(dāng)滑移體處處于受力力極限平平衡狀態(tài)態(tài)時(shí)，選選用途徑求求得：則式中為圍巖巖的重度度，此處處級圍巖巖，取=25KNN/;為初始始應(yīng)力，設(shè)設(shè)

31、處于均均質(zhì)巖體體中，則則則得：得：即，設(shè)計(jì)支支護(hù)滿足足要求?？傻贸黾壖墖鷰r條條件下的的初期支支護(hù)，見見下表：表2.4.1 各級圍圍巖初期期支護(hù)參參數(shù)表圍巖級別噴混凝土鋼筋網(wǎng)錨桿鋼架設(shè)置部位/厚度（ccm）網(wǎng)格間距（cm）（環(huán)縱）設(shè)置部位長度（m）間距（環(huán)縱）（m）規(guī)格每榀間距（m）拱墻、仰拱拱1025255拱墻3.011I20a工工字鋼1.0（全環(huán)）2.5二次次襯砌的的計(jì)算級圍圍巖中，采采用復(fù)合合式襯砌砌，初期期支護(hù)按按照工程程類比法法設(shè)計(jì)，二二次襯砌砌采用荷荷載結(jié)構(gòu)構(gòu)法計(jì)十十算，根根據(jù)公公路設(shè)計(jì)計(jì)施工規(guī)規(guī)范，其其中級圍巖巖中二次次襯砌為為完全儲儲備，因因此不需需要進(jìn)行行計(jì)算。圖2.5.1 公

32、路路設(shè)計(jì)施施工規(guī)范范2.6施工工組織設(shè)設(shè)計(jì)2.6.11編制說明明1、編制依依據(jù)1.隧道道工程，陳陳秋南. 北京：機(jī)械工工業(yè)出版版社，20114.2. 公公路隧道道設(shè)計(jì)細(xì)細(xì)則JTGG/T D700-20010，中中華人民民共和國國交通運(yùn)運(yùn)輸部，北北京：人人民交通通出版社社，20110.3. 公公路隧道道設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范JTGG D770-220044，中中華人民民共和國國交通部部，北京京：人民民交通出出版社，20004.4.公路路隧道施施工技術(shù)術(shù)規(guī)范JTGG F660-220099，中中華人民民共和國國交通運(yùn)運(yùn)輸部，北北京：人人民交通通出版社社，20009.5.鐵路路工程設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)手冊-隧道，北北京

33、：中中國鐵道道出版社社，19995.6交通通隧道工工程，彭彭立敏. 長沙：中南大大學(xué)出版版社，20003.2、編制原原則（1）資源源節(jié)約和和環(huán)境保保護(hù)原則則。（2）符合合性原則則，滿足足建設(shè)工工期和工工程質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)，符符合施工工要求。（3）標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化管理理的原則則。（4）科學(xué)學(xué)、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、合理理的原則則。（5）引進(jìn)進(jìn)、創(chuàng)新新、發(fā)展展的原則則。（6）“六六位一體體”管理的的原則。（7）指導(dǎo)導(dǎo)性綱領(lǐng)領(lǐng)與動態(tài)態(tài)控制相相結(jié)合的的原則。2.6.22工程概概況1、基本概概況隧道長15500m，為兩車車道一級級公路隧隧道；級圍巖巖線路長長15000m占隧道道總長的的1000%。2、主要設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路等級：

34、I級。設(shè)計(jì)速度目目標(biāo)值:600km/h。3、洞身施施工隧道進(jìn)洞應(yīng)應(yīng)采取超超前錨桿桿對圍巖巖巖體進(jìn)進(jìn)行超前前預(yù)支護(hù)護(hù)，在超超前錨桿桿的支護(hù)護(hù)下再開開挖進(jìn)洞洞，級圍巖巖要求用用交叉中中隔壁法法法施工工，開挖挖后應(yīng)立立即進(jìn)行行支護(hù)，隧隧道施工工時(shí)應(yīng)保保證錨桿桿及噴身身混凝土土的施工工質(zhì)量。隧道采取噴噴錨初期期支護(hù)，初初期支護(hù)護(hù)與二次次襯砌之之間拱墻墻鋪設(shè)防防水卷材材，二次次襯砌背背后設(shè)環(huán)環(huán)，縱向向排水系系統(tǒng)。出出渣運(yùn)輸輸采用裝裝載機(jī)裝裝渣、自自卸汽車車運(yùn)輸。洞身懸掛風(fēng)風(fēng)機(jī)地段段二次襯襯砌施工工必須預(yù)預(yù)埋受力力鋼花拱拱。4、隧道襯襯砌支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)隧道采用復(fù)復(fù)合式襯襯砌。復(fù)復(fù)合襯砌砌由初期期支護(hù)、防防水隔離離層與二二次襯砌砌組成，拱拱墻襯砌砌應(yīng)一次次性澆筑筑，帶仰仰拱襯砌砌應(yīng)先施施工仰拱拱，仰拱拱應(yīng)整體體澆筑，嚴(yán)嚴(yán)禁半幅幅施工，以以確保仰仰拱施工工質(zhì)量。初初期支護(hù)護(hù)采用噴噴射混凝凝土，二二次澆筑筑采用模模筑混凝凝土。2.6.33工程特特點(diǎn)、難難點(diǎn)及施施工措施施1、工程特特點(diǎn)該隧道全長長1500m，