隧道课程设计（参考资料）

1、轨道交通隧道工程课程设计某公路隧道课程设计学生姓名： 学 院： 专业班级： 专业课程： 指导教师： 2015 年 1 月 9 日仅供借鉴 一、设计资料 1.工程概况 某隧道进出口附近有国道附近，交通条件便利，洞轴线走向方位角约165。隧道总体走向呈南北向曲线展布。采用分离式隧道，其中：左线起讫桩号为ZK39+321ZK39+568，长247米，左线起讫桩号为YK39+313YK39+515，长202米。采用灯光照明，自然通风，属短隧道。2.工程地质条件 （1）地形地貌 隧道整体属于中低山地貌区、斜坡、冲沟地形，隧道轴线地面标高792875m之间，相对高差约83m，隧道洞室最大埋深70m。隧道进、出口处总体为斜（陡）坡地形，进口处自然坡度角为3545，出口处自然坡度角约为4550，局部略陡。进口处为斜坡地形，出露基岩为强中风化流纹斑岩，植被发育，主要为杂草及小灌木丛为主，进口下方为修建国道的弃方。出口处基岩裸露，为强中风化流纹斑岩，植被发育，多为小灌木丛。出口处为国道。 （2）地质构造隧址区未发现对隧道方案有明显影响的褶皱和断裂发育。浅部岩石风化裂隙发育，岩石性较差，深部节理裂隙较发育。

2、节理裂隙降低了隧道围岩的稳定性。 （3）地层岩性据工程地质调绘及钻孔显示，隧道围岩主要为中元古界熊耳群马家河组（Pt2m）和许山组（Pt2x）的流纹斑岩组成，地层岩性特征如下：流纹斑岩：灰绿、紫红色，斑状结构，呈强微风化状，岩体极破碎破碎，根据地质调查显示，隧道区岩层受构造影响，小的次级断层及褶皱、节理裂隙发育，是较硬岩，分布于整个隧道区。 （4）岩石强度隧址山体岩层属于较硬岩石工程地质岩组，中风化流纹斑岩饱和单轴抗压强度Rc=57MPa，属于较硬岩。 （5）岩体的完整性隧址地层年代为中元古界老地层，主要为硬质岩，岩体坚硬性脆，经历长期的构造运动和风化剥蚀作用后，岩体裂隙很发育较发育，裂隙面大多倾角较大，贯穿性较好，多成张开、微张状。愈接近地表，风化裂隙和构造裂隙愈发育，无充填或少量粘土或碎石充填，掩饰的完整性厚道破坏。山体内岩体的结构为层状、块状结构。根据洞口节理裂隙统计，岩体完整性系数Kv=0.130.30，为破碎岩体。 （6）隧道围岩级别划分1）进、出口稳定性评价进、出口段围岩风华裂隙发育，岩体破碎，完整性差，围岩分级为V级。成洞条件较差，围岩易坍塌，处理不当可能出现坍塌及冒顶。

3、2）隧道洞身根据隧道围岩分级标注，综合钻探资料集地调成果。隧道围岩课划为IV、V两级，详细如下：ZK39+321ZK 39+390 围岩为中风化流纹斑岩，属较硬岩，节理裂隙发育，岩体极破碎，碎石状结构，工程地质性质及围岩自稳能力差，围岩易坍塌，未见地下水，雨季有渗水漏水现象，应加强支护。弹性波纵波速度4259m/s，围岩基本质量指标BQ值为230，围岩级别为V级。ZK39+390ZK 39+500 围岩为中微风化流纹斑岩，属较硬岩，节理裂隙发育，岩体破碎，裂隙块状结构，围岩稳定性一般，无支护时，侧壁和拱顶部易产生小坍塌，未见地下水，雨季有滴水渗漏现象，应加强支护。弹性波纵波速度4488m/s，围岩基本质量指标BQ值为321，围岩级别为IV级。ZK39+500ZK 39+568 围岩为中风化流纹斑岩，属较硬岩，节理裂隙发育，岩体极破碎，碎石状结构，工程地质性质及围岩自稳能力差，围岩易坍塌，未见地下水，雨季有渗水漏水现象，应加强支护。弹性波纵波速度4234m/s，围岩基本质量指标BQ值为224，围岩级别为V级。YK39+313YK 39+363 围岩为中风化流纹斑岩，属较硬岩，节理裂隙发育

4、，岩体极破碎，碎石状结构，工程地质性质及围岩自稳能力差，围岩易坍塌，未见地下水，雨季有渗水漏水现象，应加强支护。弹性波纵波速度4254m/s，围岩基本质量指标BQ值为227，围岩级别为V级。YK39+363YK 39+448 围岩为中微风化流纹斑岩，属较硬岩，节理裂隙发育，岩体破碎，裂隙块状结构，围岩稳定性一般，无支护时，侧壁和拱顶部易产生小坍塌，未见地下水，雨季有滴水渗漏现象，应加强支护。弹性波纵波速度4306m/s，围岩基本质量指标BQ值为316，围岩级别为IV级。YK39+448YK 39+515 围岩为中风化流纹斑岩，属较硬岩，节理裂隙发育，岩体极破碎，碎石状结构，工程地质性质及围岩自稳能力差，围岩易坍塌，未见地下水，雨季有渗水漏水现象，应加强支护。弹性波纵波速度4306m/s，围岩基本质量指标BQ值为222，围岩级别为V级。 3.气象及水文地质条件 （1）气象隧址进口端所在县位于暖温带半干旱大陆性季风气候区，四季分明，降水量、蒸发量、气温等气象要素年内、年际变化明。据灵宝市气象站1956-2000年气象资料：多年平均气温13.6，元月最冷，平均气温-1.0；七月最热，平均气温

5、26.1。历年最高气温42.7，最低气温-16.2。无霜期年平均215天，最短无霜期199天。隧址出口端所在县跨亚热带、暖温带两个气候带，均具有大陆性季风气候的共同特点，季节性变化明显，温度低，日照时数少，无霜期短，气候因素垂直变化大，年平均日照时数2118.0小时，平均日照率为47.7%.年平均气温12.6，元月最冷，平均气温-1.5；七月最热，平均气温25.6，极端最高为42.1。卢氏盆地无霜期平均为184天，年平均降水量为9099气象部门提供的（十年）资料为630mm。 （2）地表水隧道进、出口位于分水岭的下方，四周山体汇水区域较大，仅沿斜披在大气降雨时有一定的地表面流。隧道进出口位于山体斜坡位置，应注意暴雨期间地表面流对洞口的冲刷破坏作用，宜采用截流、疏排措施。 （3）地下水在隧道设计标高范围内基岩裂隙水总体不甚发育，暂时性地表水体大部分顺冲沟或斜坡坡面向外排泄，地下水不甚发育。 4.抗震设计参数及地震效应 根据国家地震局2001年8月1日颁布实施的中国地震参数区划分（GB18306-2001)、建筑抗争设计规范（GB50011-2001)等资料，设计基本地震加速度值为0.15

6、g，设计地震分组为第二组，设计特征周期为0.25s，相当于地震基本烈度7度。按照公路隧道设计规范（JTJ004-89）并结合区域构造较差的特点，高速公路隧道应提高1度设防。 5.区域稳定性评价隧址区属构造剥蚀中低山地貌单元，无区域性深大断裂通过，近代无强震记录，属相对稳定地块。下伏基岩属较硬岩类，稳定性一般，适宜拟建隧道的建设。 6.不良地质现象地质调会资料显示，隧道进出口地形较陡，岩体较破碎，在隧道施工时可能产生浅层的岩石崩塌，需采取相应的支护措施。 7.设计标准设计等级：高速公路分离式单向双车道隧道地震设防烈度：7级设计速度：100km/h设计荷载：公路级 8.计算断面资料桩号：YK39+500地面高程：823.44m设计高程：799.472m围岩类别：级，级隧道埋深：20-100米9.设计计算内容 （1）确定隧道断面布置图（曲墙式）； （2）围岩压力计算（曲墙式）； （3）隧道支护设计图； （4）隧道衬砌设计图； （5）隧道施工方案比选（施工方法的横断面分块图和纵断面的工序展开图）； （6）选定施工方案的监控量测方案布置图。 10.提交的资料 （1）确定隧道断面布置图、隧道支护设

7、计图、隧道衬砌设计图、施工方法的横断面分块图和纵断面的工序展开图、选定施工方案的监控量测方案布置图； （2）隧道围岩压力计算书、施工方案比选说明、监控量测方案说明。 11.设计依据本设计严格按照交通部颁布的行业规范、规程及工程建设标准强制性条文（公路工程部分）。公路工程技术标准 （JTG B01-2003)；公路隧道设计规范 （JTG D70-2004)；公路隧道通风照明技术规范 （JTJ F60-2009)；公路水泥混凝土路面设计规范 （JTG D70-2002)；公路沥青路面设计规范 （JTG D50-2006)；公路工程抗震设计规范 （JTJ2004-2008)；地下工程防水技术规范 （GB50108-2008)；锚杆喷射混凝土支护技术规范 （GB 50086-2001)；混凝土结构设计规范 （GB50010-2002)；公路建设项目环境影响评价规范 （JTG B03-2006)；公路环境保护设计规范 （JTJ/006 -98)；建筑设计防火规范 （GB 50016-2006)；隧道工程王毅才 主编 人民交通出版社；地下结构静力计算 天津大学建筑工程系地下建筑工程教研室 编 中国

8、建筑工业出版社。二、隧道断面设计 1.隧道位置及洞口位置由于没有实际的地形图和地质资料图，故将隧道位置和进出口位置的地质资料罗列如下：某隧道进出口附近有国道，交通条件便利；隧道进、出口处总体为斜坡地形，进口处自然坡度角为3545，出口处自然坡度角约为4550，局部略陡；进口处为斜坡地形，出露基岩为强中风化流纹斑岩，植被发育，主要为杂草及小灌木丛为主，进口下方为修建国道的弃方；出口处基岩裸露，为强中风化流纹斑岩，植被发育，多为小灌木丛，出口处为国道；进、出口段围岩风华裂隙发育，岩体破碎，完整性差，围岩分级为V级。成洞条件较差，围岩易坍塌，处理不当可能出现坍塌及冒顶。 2.隧道平面设计公路隧道设计规范规定，应根据地质、地形、路线的走向、通风等因素确定隧道的平、曲线线形。当为曲线时，不易采用设超高的平曲线，并不应采用设加宽的平曲线。隧道进出口附近有国道附近，交通条件便利，洞轴线走向方位角约165。隧道总体走向呈南北向曲线展布。其中：左线起讫桩号为ZK39+321ZK39+568，长247米，右线起讫桩号为YK39+313YK39+515，长202米。采用灯光照明，自然通风，属短隧道。公路隧道设计规范规定，高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独立双洞。分离式独立双洞的最小净距，按对双洞结构彼此不产生有害影响的原则，结合隧道平面线形、围岩地质条件、断面形状和尺寸、施工方法等因素确定，一般情况可按表1取值。表1 分离式独立双洞间最小净距围岩类别I最小净距1.0B1.5B2.0B2.5B3.5B4.0B注：B为隧道开挖断面宽度 本隧道为设计等级为高速公路分离式单向双车道隧道，满足规范要求。围岩等级为级，故最小净距为3.5B。 3.隧道纵断面设计公路隧道设计规范规定，隧道内纵面线形应考虑行车安全性、营运通风规模、施工作业效率和排水要求，隧道纵坡不应小于0.3%，一般不大于3%；受地形等条件限制时，高速公路、一级公路的中、短隧道可适当加大，但不宜大于4%；隧道内的纵坡形式，一般宜采用单向坡；地下水发育的长隧道、特长隧道可采用人字坡。

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