泾源镇公路隧道初步设计-西安工业大学建工院土木工程毕业设计总说明书.doc

本科毕业设计(论文) 题目：泾源镇公路隧道初步设计 院 （系）： 建筑工程学院 专 业： 土木工程专业 班 级： xxx 学 生： xxxx 学 号： xxxxx 指导教师： xxxx 2017年 06月 本科毕业设计(论文) 题目：泾源镇公路隧道初步设计 院 （系）： 建筑工程学院 专 业： 土木工程专业 班 级： xxxxx 学 生： xxxx 学 号： xxxxx 指导教师： xxxxxx 2017年 06月 中文摘要泾源镇公路隧道初步设计摘要 近年来随着我国社会经济快速发展，地面交通增长十分迅猛，而修建水平满足不了发展的需要，造成各种交通设施超负荷运转，交通事故交通阻塞和交通公害等成为一大社会问题，阻碍了国家和地区的发展，由于隧道在山岭地区有克服地形或高程障碍、改善线形、提高车速、缩短里程、节约燃料、节省时间、减少对植被的破坏、保护生态环境等优点，而且对当地经济发展及国防建设也具有深远影响，因此，隧道工程已经成为公路系统中的重要组成部分。 泾源镇公路隧道是一条单向双车道汽车专用一级的公路隧道，位于陕西省汉中市西乡县境内，属十天高速公路陕西线汉中东段，是我国建设的最长的横向快速陆上交通通道。本毕业设计课题为泾源镇公路隧道初步设计，公路隧道初步设计为：泾源镇公路隧线路起至桩号为K48+470.0K50+360.0，全段为直线线性，长度为1890m，隧道纵断面采用单向纵坡，坡度为-1.0%，隧道进口设计标高418.9m，隧道出口设计高程400.0m。建筑界限：隧道净高5米，行车道宽度7.5米，双车道布置，净宽10.25米，路面坡度采用2.0%；人行横通道高2.5m，路面宽2.0m。内轮廓：设计时速为v=80km/h，顶拱半径R1=5.43m，边墙半径R2=9.25m，连接圆弧半径R3=1m，仰拱半径R4=15m。紧急停车带：该标段全长1890m，设置两个紧急停车带。洞门采用翼墙式洞门。IV级围岩初期支护采用径向系统锚杆，钢拱架支撑配合喷射混凝土形成整体，二次衬砌采用C30模筑混凝土。结构计算结果满足设计规范要求，且拟建的隧道结构的安全性良好，并且有较好的经济效益，节能环保。通风设计,隧道全长1890m，需36台900型射流风机两侧对称布置18组，风机从洞口95m开始布置。照明设计，设置入口段、过渡段、中间段、出口段均采用高压钠灯，紧急停车带设两个采用荧光灯，各段灯具布置均符合规范要求。关键字：公路隧道；建筑限界；通风设计；照明设计；围岩压力；初期支护。II英文摘要The preliminary design of Jingyuan town highway tunnelAbstractIn recent years, with the rapid development of Chinas social economy, traffic growth is very rapid, and the construction level can not meet the needs of development, resulting in various traffic overload, traffic accidents, traffic congestion and pollution have become a serious social problem, hindering the development of countries and regions, because the tunnel has overcome obstacles terrain or elevation and improve the alignment, increase speed and reduce the mileage, fuel saving, save time, reduce damage and protect the ecological environment and other advantages of vegetation in mountainous areas, but also to the local economic development and national defense construction also has a far-reaching impact, therefore, tunnel engineering has become an important part of the highway system.Jingyuan town highway tunnel is a one-way two lane car level highway tunnel, located in Xixiang County of Hanzhong City, Shaanxi Province, is the ten day of the Hanzhong Shaanxi Expressway Line East, is the longest continental transverse rapid traffic channel construction in China.This graduation project preliminary design for Jingyuan town highway tunnel, Highway tunnel preliminary design for；The town of Jingyuan road tunnel line to pile No. K48+470.0 K50+360.0, intact linear linear, 1890m length, tunnel longitudinal section with unidirectional longitudinal slope, the slope is -1.0%, the elevation of 418.9m tunnel entrance design, tunnel design elevation 400.0m.Building line: tunnel 5 meters in height, lane width of 7.5 meters, double lane layout, width of 10.25 meters, the road slope 2%; pedestrian cross channel 2.5m high, 2.0m wide road.Inner contour: design speed is v=80km/h, arch radius R1=5.43m, wall radius R2=9.25m, connect arc radius R3=1m, invert radius R4=15m. Emergency parking zone: the bid section is 1890m, with two emergency parking belts. The wing wall portal portal.IV supporting the use of radial system bolt, shotcrete with steel arch support form the whole two times, using C30 mode concrete lining. The structural calculation results meet the design requirements, and the safety of the proposed tunnel structure is good, and has good economic benefits, energy saving and environmental protection.Ventilation design, the total length of the tunnel is 1890m. It needs 36 sets of type 900 jet fans. The 18 groups are arranged symmetrically on both sides. The fan starts from the opening of the tunnel 95m. Lighting calculation, set the entrance section, transition section, the middle section, the exit section all uses the high pressure sodium lamp, the emergency stop belt has 西安工业大学毕业设计（论文）two uses the fluorescent lamp, each section of lamps and lanterns arrangement conforms to the standard request. Keywords: highway tunnel;Building clearance;ventilation design; lighting design; surrounding rock pressure;Initial support; 目录目录中文摘要(I)Abstract(II)主要符号表(i)1 绪论(1)1.1题目背景和意义(1)1.2国内外研究情况(1)1.3本设计研究的主要内容(2)2 工程概况(3)2.1工程简介(3)2.2设计标准及设计依据(3)2.3原始资料(3)3 设计总说明书(5)3.1平面设计(5)3.2纵断面设计(6)3.3横断面设计(6)3.3.1建筑界限(6)3.3.2隧道内轮廓线设计(7)3.3.3紧急停车带(8)3.4洞口、洞门设计(9)3.4.1洞口设计(9)3.4.2洞门类型选择(9)3.4.3洞门设计(9)3.5隧道防排水设计(10)3.5.1防水(10)0西安工业大学毕业设计（论文）3.5.2排水(11) 3.6隧道衬砌设计(11)3.6.1隧道围岩衬砌分布(11)3.6.2初期支护(12)3.6.3二次衬砌(12) 3.7隧道通风设计(12) 3.8隧道照明设计(12)4 衬砌结构计算(14) 4.1基本资料(14)4.1.1岩体特性(14)4.1.2衬砌材料(14)4.1.3结构尺寸(15)4.2基本计算数据(15)4.2.1衬砌计算(15)4.2.2围岩垂直均布荷载(15)4.3绘制分块图(16)4.4计算半拱轴线长度（不计算仰拱）(16)4.5计算各分段截面中心的几何要素(17)4.5.1求各截面与竖轴的夹角(17)4.5.2求各截面的中心坐标(17)4.6计算基本结构的单位位移(19)4.7计算主动荷载在基本结构中产生的位移(20)4.7.1衬砌各块上的作用力(20)4.7.2主动荷载在基本结构上产生的内力(22)4.7.3主动荷载位移(27)4.7.4墙底位移计算(27) 4.8解主动荷载作用下的力法方程(27) 4.9求主动荷载作用下各截面的内力(28) 4.10求单位弹性反力产生的位移1和2.(31)0 4.11解单位弹性反力的力法方程(37)4.12最大弹性反力值的计算(38)4.13计算赘余力(39)4.14衬砌截面内力及精度校核(39) 4.15绘制内力图(42)4.16衬砌截面强度验算(42)5 通风设计及计算(43)5.1基本资料(43)5.2通风方式确定(43)5.3通风计算(44)5.3.1稀释烟雾浓度的需风量计算(44)5.3.2稀释烟雾浓度的需风量计算(46)5.3.3隧道换气需风量(48) 5.4通风量计算(49)5.4.1计算条件(49)5.4.2自然风阻力计算(49)5.4.3通风阻抗力计算(49)5.4.4交通通风力计算(50)5.5风机台数计算(50)5.6风机的布置(51)6 照明计算(52) 6.1计算条件(52) 6.2白天隧道照明区段的划分及亮度(52)6.2.1洞口接近段(52)6.2.2洞门照明(52) 6.3夜间各照明区段的长度及照明要求(54) 6.4照明验算(55)6.4.1照度计算(55) 06.4.2亮度计算(55) 6.5应急照明(56) 6.6隧道照明系统设置(56)7 结 论(58)参考文献(59)致 谢(60)毕业设计（论文）知识产权声明(61)毕业设计（论文）独创性声明(62)0主要符号表符号 名称S 围岩级别r 围岩重度 跨度影响系数q 均布垂直压力H 隧道埋深e 侧向均布压力 滑动面摩擦角f 衬砌矢高I 截面惯性矩di 接缝i处衬砌截面厚度Si外 楔块i外缘长度Ri 抗力集中力与摩擦力的合力fck 混凝土轴心抗压标准值b 截面宽度Vr 设计行车速度 利用系数Ds 行车视距k 入口段亮度折减系数L20(s) 洞外亮度1西安工业大学毕业设计（论文）Dth 入口段长度 光通量M 养护系数S 灯具间距Eav 路面平均照度h 隧道净空高度L 隧道总长度N 设计交通量Qco 隧道全长CO排放量qco 基准排放量fa 考虑CO车况系数fd 车密度系数Nm 相应车型的设计交通量 1 绪论 1.1 题目背景和意义随着经济的快速发展，交通工程已经成为经济发展的强力驱动与支撑。随着高速公路建设的推进，而修建水平满足不了发展的需要，造成各种交通设施超负荷运转，交通事故、交通阻塞和交通公害等成为一个社会问题，阻碍了国家和地区经济的发展。因此，针对交通需求的高涨，解决好路面交通的规划和修建，是急需研究的课题之一。隧道工程已经成为交通系统中的重要组成部分，公路隧道不仅仅在山区和丘陵地区的建设，而且在江河跨越方案中，对公路隧道的选着也日益重视。它对优化道路线形、缩短公路里程由重大影响；克服地理地形障碍，还能提高行车安全和舒适性，降低运输成本和节约时间，对恶劣气候时行车几乎不受影响，同时对促进周边地区环境保护、景观美化、当地经济发展及国防建设也具有深远影响。泾源镇公路隧道位于陕西省汉中市西乡县境内，属十天高速公路陕西线汉中东段，是我国建设的最长的横向快速陆上交通通道。设计等级为汽车专用单向双车道一级公路隧道。此题目来源于工程实际，通过对此题目的完成要求对隧道设计的初步阶段有完整的掌握，为今后工作实际问题的解决做实战准备。 1.2 国内外研究情况目前我国已经成为世界上隧道数量最多、建设规模最大、发展速度最快的隧道大国。我国的隧道及地下工程在施工技术上居于世界先进水平的行列。近年来在公路隧道的施工中最常用的是新奥法，其全名是奥地利隧道施工法。它是以控制爆破（光面爆破、预裂爆破等）为开挖方法，以喷射混凝土和锚杆作为主要支护手段，通过监测控制围岩变形，动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法，其施工原则为：少扰动。在进行隧道开挖时，要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。因此，要求能用机械开挖的就不用钻爆的开挖；采用钻爆法开挖时，要严格进行控制爆破；尽量采用大断面开挖；根据围岩类别、开挖方法和支护条件选择合理的循环掘进进尺；自稳性差的围岩，循环掘进进尺应短一些；支护要尽量紧靠开挖面。缩短围岩应力松弛时间。早喷锚。开挖后及施作出起锚喷支护，使围岩的变形进入受控制状态。一方面是为了使围岩不致因变形过度而产生坍塌失稳；另一方面是使围岩变形适度发展，以充分发挥围岩的自承能力，必要时可采取超前预支护措施。勤量测。以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩（或围岩加支护）的稳定状态，或判断其动态发展趋势，以便及时调整支护形式和开挖方法，确保施工安全和顺利进行。量测使现代隧道及地下工程理论的重要指标之一，也是掌握围岩动态变1共63页工程概况化过程的手段和进行工程设计、施工的依据。紧封闭。一方面采取喷射混凝土等防护措施，避免围岩因长时间暴露而致使强度和稳定性的衰减你，尤其是对于易风化的软弱围岩；另一方面更重要的是适时对围岩施作封闭支护，这样不仅可以阻止直围岩变形，而且可以使支护和围岩能进入良好的共同工作状态。 1.3本设计研究的主要内容 本设计研究的主要是泾源镇公路隧道的初步设计，公路等级为单向双车道汽车专用一级公路隧道。本设计研究的主要内容有:（1）隧道设计调查及围岩分级包括资料收集，地形与地质调查，气象调查，工程环境调查,围岩分级。（2）总体设计线路的方案比选隧道几何设计(包括横、纵断面设计，洞门设计，人行横通道，紧急停车带)隧道防、排水设计隧道衬砌结构设计及计算（衬砌结构计算为IV级围岩）隧道通风、照明设计及计算2 工程概况 2.1工程简介泾源镇公路隧道位于位于陕西省汉中市西乡县境内，属十天高速公路陕西线汉中东段，是我国建设的最长的横向快速陆上交通通道。隧道建设标准为：单向双车道汽车专用一级公路，设计行车速度为80km/h，围岩等级主要有IIIIVV级，地质条件良好。隧道选段总长1890m,隧道平均埋深109.33m，进口K48+470，设计高程418.9m，出口K50+360，设计高程400m，纵坡采用1.0%的人字坡。 2.2 设计标准及设计依据2.2.1设计标准 公路等级：单向双车道汽车专用一级公路隧道，隧道设计采用主要技术标准为： 隧道设计建筑限界：10.255.0m; 路面类型:洞外36cm水泥混凝土面层+25cm级配碎石底基层,洞内32cm水泥混凝土面层+15cm基层混凝土; 设计行车速度:80km/h; 路面宽度8.75m； 一般平曲线最小半径2500m; 极限最小平曲线半径2500m；2.2.2设计依据公路工程技术标准（JTG B01-2003） 公路隧道设计规范（JTJD70-2004）公路隧道照明设计细则（JTGT D702-012014）公路隧道设计细则（JTGTD702010）公路路基设计规范（JTJ013-86）公路水泥混凝土路面设计规范（JTJ012-84）公路隧道通风设计细则（JTGT D702-022014）公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）公路隧道施工技术规范（JTGF60-2009）锚杆喷射混凝土技术规范（GB 50086-2001） 2.3 原始资料图纸： 1：2000地形图4共63页设计总说明书围岩等级：泾源镇公路隧道内K48+470K48+644K50+153K50+360段为V类围岩;K48+644K49+261K49+776K50+153段为IV类围岩；K49+261K49+776段为III类围岩。地质条件良好隧道建筑限界（1）限界基本宽度行车道：7.5m左侧侧向宽度：0.75m右侧侧向宽度：0.75m左右检修道：0.75m紧急停车带：3.5m （2）限界净高：5.0m 检修道净高：2.5m 1共63页3 设计总说明书 3.1 平面设计选定线路时应根据中华人民共和国交通部标准公路工程技术标准的规定，在决定隧道的位置时，要考虑到线路的特性，地形地质条件对施工难易程度的影响。选线的原则是：（1）隧道位置应尽可能选择在地质构造简单、节理裂隙不发育，岩性较好，稳定的地层中通过。应注意避免岩层软弱结构面、断层，必须通过时，应使隧道的通过长度最小。（2）隧道穿越两种岩性迥然不同的岩层接触带时，应避免平行和接近平行，应尽可能垂直或接近垂直方向穿越接触带。（3）当隧道通过单斜构造时，隧道中线以垂直岩层走向穿越最为有利。当隧道中线与非水平岩层走向一致或斜交角很小时，应力求将隧道置于岩性较好、强度较高的层内。如岩层倾角较大，又有粘着力较差的软弱夹层时，应注意有产生顺层滑动的可能。（4）当隧道用过褶曲构造时，隧道位置选择在褶曲构造一翼或背斜褶皱中轴处通过较为有利。不宜将隧道置于向斜轴部通过。（5）越岭隧道首先可以从地形角度选择可能穿越的垭口，拟定该垭口处越岭标高及两侧相应的展线方案。综合考虑工期、经济效益、技术难度等，选择适合的临界标高。（6)选择隧道的临界标高时，应注意下列因素：要尽可能把隧道埋置于较好的地层中；应使洞口位置处于较好的工程地质、水文地质的地方，便于施工场地布置；隧道长度应考虑施工期限和施工技术条件。根据以上原则，综合本地段的地形地质情况，泾源镇公路隧道的选址归结为以下几个方面：选择合适的标高，在保证隧道埋深的前提下尽量减少隧道的长度；洞口段中线尽量选择与地形等高线垂直；地质条件良好，所有地质不良现象忽略；具体问题再具体分析。本隧道设计有两个线路方案可供选择： 方案一： 隧道进口K48+470，地面高程为425.9m，设计高程418.9m；出口K50+360，地面高程400.0m，设计高程400.0m，总长2090.0m。隧道沿线中在K49+175K49+225这一段属于超浅埋隧道施工段，平均埋深10m，存在较大而的偏压现象，围岩极其不稳定，尤其在K49+200处隧道顶部标高大于地面标高，在此段施工难度和施工费用都特别大。K48+470K49+30、K49+645K50+360线路为直线，隧道沿线K49+30K49+645线路为弯道，总长650m，弯道半径2800m，施工难度和费用较大，通风难度较大。66 方案二： 隧道进口K48+470，地面高程为425.9m，设计高程418.9m;出口K50+360，地面高程400m，设计高程400m。隧道总长1890.0m，隧道进口和出口为坡面正交型其余均为坡面斜交型。隧道线路为直线，总里程最短，而且没有弯道，大大减小了隧道施工工程量和施工难度，施工及运营投资较省，通风条件好。方案三：隧道进口K48+470，地面高程为425.9m，设计高程418.9；出口K50+360，地面高程400m，设计高程400m，隧道总长2130m。隧道沿线在K48+750K48+870K49+600K50+100隧道轴线与等高线为平行型，受力条件较差，而且方案三隧道沿线K49+100K49+620为520m弯道，其余为直线线型，弯道半径为2800m，施工难度较大，通风条件差。结论：三个方案的隧道进口靠近乌龙村和县道，进口范围地势平坦，场地宽敞，基地围岩条件好，隧道的出口靠近县道，出口处坡脚大，围岩稳定。方案一和方案三隧道施工工期长，施工难度大，建设投资大，营运费用大，经济效益低。考虑到经济，社会效益以及施工条件等各方面因素，并结合水文地质等条件，经综合比选，方案二为最优方案。 3.2 纵断面设计隧道内线路坡度可设置为单面坡和人字坡。单向坡多数出在越岭线路的展线及沿河线隧道中，单向坡隧道对运行时的通风、排水有利。人字坡常出现在越岭隧道中，人字坡有利于从两端施工时的出渣和排水。隧道内纵断面应考虑行车安全性，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%，一般情况下不应大于3%。由上述规定可将隧道的断面选择为1.0%的单面坡。 3.3 横断面设计3.3.1 建筑界限公路隧道的建筑界限按80km/h时速进行设计，根据公路隧道设计细则(JTGTD702010)建筑界限取值确定如下（建筑限界如图3.1） 表 3.1 建筑界限设置（单位：cm）设计速度车道宽度侧向宽度检修道J顶角宽度余宽C建筑限界净宽(km/h)W左侧LL右侧LR左侧右侧左侧EL右侧ER802375507575755075251025图 3.1 隧道建筑界限（单位：cm）3.3.2 隧道内轮廓设计根据公路隧道设计规范(JTG D70-2004)附录B：隧道起拱线高度为162cm，顶拱半径R1=543cm，侧墙圆弧半径R2=925cm，仰拱圆弧半径R4=1500cm，侧墙与仰拱之间的圆弧半径R3=100cm，内轮廓如图3.2：图 3.2隧道标准断面内轮廓（单位：cm）3.3.3 紧急停车带根据公路隧道设计规范(JTG D70-2004)规定：对于长隧道在隧道行车方向的右侧设置紧急停车带，设置简不宜大于750m，宽度取3.5m，长度应取40.0m，紧急停车带路面坡度取水平。泾源镇公路隧道隧道长度为1890m，共设两个紧急停车带，设计其几何尺寸为宽度3.5m，长度40.0m(有效长度为30.0m)。图 3.3紧急停车带建筑限界（单位：cm） 图 3.4紧急停车带断面内轮廓（单位：cm）图 3.5紧急停车带平面图（单位：cm） 3.4 洞口、洞门设计3.4.1洞口设计 根据公路隧道设计规范(JTG D70-2004)洞口设计如下：洞口边、仰坡高度为15m；边、仰坡坡度为1:1.25；洞口边、仰坡应根据实际情况采取加固防护措施，有条件时可优先采用绿化护坡；当洞口有塌方、落石、泥石流等时，应采用淸刷、延伸洞门或支护构造物等措施。3.4.2洞门类型选择 洞门是隧道工程的门墙，其总体作用分为结构和美化两个方面。结构具有支持山体，稳定边坡并承受该底层土压力的作用，美化是审美和艺术的需求。在洞门类型的选取时应在满足结构要求的前提下结合当地的风俗文化完成美化，为了满足洞口仰坡的稳定性，不受可能出现的自然灾害、气象灾害的影响，同时对车辆行驶的影响较小，隧道两侧都修建洞门。当洞口地质较差（IV级围岩以上围岩），山体纵向推力较大时，可以在端墙式洞门的单侧或双侧设置翼墙，翼墙在正面起到抵抗山体纵向推力，增加洞门的抗滑及抗倾覆能力。两侧面保护路堑边坡，起挡土墙的作用，翼墙顶面与仰坡的延长面相一致，其上设水沟，将洞门顶水沟汇集的地表水引至路堑侧沟内排走。泾源镇公路隧道进出口地质良好，位于V级围岩地段，山体纵向推力较大，隧道洞门设计为翼墙式洞门。3.4.3洞门设计根据公路隧道设计规范(JTG D70-2004)洞门设计如下：洞口仰坡坡脚至洞门墙被的水平距离为2.0m；洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘高度为1.0m；洞门墙顶高出仰坡坡脚0.5m；翼墙侧面坡度为1:0.1；横向截水沟采用人字坡，坡度为0.05%；洞门上方设置女儿墙，并有排水沟渠，使地表水沿排水渠道有序排离洞门，防止地表水沿洞门流入洞内。翼墙式洞门(见图3.6)。图3.6端墙式洞门 3.5 隧道防排水设计隧道防排水工程是一个复杂的有机联系的系统工程，无论是设计、施工还是运营过程中的任何细小的疏忽或缺陷，都可能造成隧道防排水失败。隧道发生渗漏现象，不仅对隧道工程外观、结构安全产生一定的影响，而且还改变运营条件，使得公路隧道的安全性大大降低。同时水害还是公路隧道工程在进行勘测和施工工程中都需重点考虑的因素。公路隧道在其建设初期，一般是由于地下水和地表水对其产生了不利的作用，由此而增大了设计、施工难度，隧道建设成本也急剧上升，同时还对隧道的结构安全性能及使用寿命产生一定的影响。确保隧道行车安全和运营寿命必须保证衬砌不会发生漏水现象。隧道防排水应遵循“以排为主，防、截、堵相结合”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。做到技术可行，费用经济，效果良好，保护环境。3.5.1 防水根据公路隧道设计细则（JTGTD702010）对隧道防水做以下初步设计： （1）本隧道采用复合式衬砌，在初期支护和二次衬砌之间应设置防水板及无纺布，并设系统盲管（沟）。防水板应采用易于焊接的高分子柔性防水卷材，厚度不小于1.2mm，接缝搭接长度不小于100mm。无纺布单位面积质量不小于西安工业大学毕业设计（论文）300g/m2。 （2）隧道二次衬砌应满足抗渗要求，采用低碱性膨胀水泥混凝土，混凝土的抗渗等级不低于S6。 （3）隧道二次衬砌的施工缝、沉降缝、伸缩缝应采取可靠的防水措施，施工缝采用背贴式橡胶止水带与中埋式缓膨胀性橡胶止水条组合形式防水构造，沉降缝采用背贴式止水带与中埋式橡胶止水带组合形式防水构造。3.5.2 排水 （1）衬砌排水 在衬砌两侧边墙背后底部设置岩隧道的纵向排水盲管（沟），其孔径为120mm；沿衬砌背后环向设置导水盲管，其纵向间距为15m，环向盲管、竖向盲管的直径为50mm；环向盲管、竖向盲管与边墙底部的纵向排水盲管（沟）联通；纵向排水盲管应与横向到水管连通，已形成完整的纵横向排水系统。环向盲管、竖向盲管、纵向排水盲管应用无纺布包裹。（2）洞内排水路基排水工程是指路面以下的排水工程。为了防止路面底层地下水上升的路面影响行车安全，在路面平整层下设置50mm双壁HDPE打孔波纹管以排除隧道底部渗水，双壁HDPE打孔波纹管纵向间距为10m，与路面下的底板或仰拱内中间排水沟300mm连通。（3）路基排水在路面构造下设置排水沟；隧道底部设置直径为120mm，横向坡度为2.0%，纵向间距为50m的横向导水管连接中心水沟和衬砌墙排水盲管。 （4）洞口的排水为了防止地表水冲刷洞口和洞口边、仰坡的水流入隧道，本设计在隧道洞口设置排水沟。在洞口仰坡边缘5m以外，设置天沟，并加以铺砌。对洞顶地表的陷穴、深坑加以回填，对裂缝进行堵塞。为防止洞外水流入隧道内，在地表水上游设置反向排水边沟或采取截流措施，地下水上游设泄水洞，洞外井点降水。具体措施为在洞门墙背设置排水沟，排水沟尺寸为50cm50cm，洞口排水沟做到不渗漏，以达到排水的作用，将洞口边、仰坡地表水引至洞口以外。 3.6 隧道衬砌设计3.6.1隧道围岩衬砌分布泾源镇公路隧道围岩衬砌分布情况见（表3.2）：表3.2围岩分布情况 桩号每段围岩长度（m）围 岩级 别K48+470K48+659 189 VK48+659K49+276 617 IVK49+276K49+761 485 IIIK49+761K50+138 377 IVK50+138K50+360 222 V3.6.2初期支护 初期支护采用喷锚支护，由喷射混凝土、锚杆钢筋网和钢拱架等形式组合使用。根据根据公路隧道设计规范(JTG D70-2004)初期支护喷射材料采用C30级混凝土，支护结构及参数如（表3.3）：表3.3初期支护参数表（单位：m）围岩级别喷射厚度（cm）锚杆钢拱架钢筋网拱墙位置长度间距III15拱部3.51.0无80.250.25IV20拱、墙4.01.0I201.080.200.20V25拱、墙4.50.8I220.880.150.153.6.3二次衬砌 二次衬砌采用模筑混凝土结构，衬砌界面采用连接圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度与拱墙厚度相同。二次衬砌厚底为：III级围岩衬砌厚度40cm，IV级围岩衬砌厚度50cm，V级围岩衬砌厚度60cm（如表3.4）。表3.4 二衬模筑厚度（单位: m）围岩衬砌级数 V IV III 二次衬厚度 60 50 40 3.7 隧道通风设计 泾源镇公路隧道通风设计主要考虑因素：（1）隧道长度及地形。路隧道全长1890m，为长隧道，风阻力大。自然风量小；隧道纵断面采用单向坡，坡度为-1.0%。（2）公路等级。该隧道为单向双车道汽车专用高速公路，设计行车速度为80Km/h。（3）隧道随处地区的地理、气候条件和周围环境的影响，泾源镇公路隧道地属山区，平均海拔高度453m，年平均风速应充分考虑利用。（4）交通量，隧道车流量较大，年平均日交通量，前期（2016年）7958 ,远期（2036年）10752 （5）隧道内交通事故、火灾等非常情况。（6）隧道工程造价的维修保养费用等。 根据公路隧道通风设计细则(JTGT D702-022014 )最终计算得：1890m隧道设风机数量为36台900型射流风机，通风机选择两侧对称布置为18组，间距100m，风机从距公路隧道洞口95m处开始布置，射流风机设置于建筑限界以外20cm处，风机轴线与隧道轴线平行采用固定式设置。3.8 隧道照明设计根据公路隧道照明设计细则(JTGT D702-012014 )进行隧道照明设计和计算；隧道照明设计应综合考虑洞内外环境条件、预计未来50年的交通状况、供电条件、建设及营运费用、公路隧道的设计时速等。本隧道照明系统设置为：入口段照明、过渡段照明、中间照明、出口段照明、紧急停车带照明。隧道各段长度、所需亮度、灯具布置如（表3.5） 表3.5 隧道照明系统设置项目长度灯具型号单侧灯具间距（m）路面亮度灯具（台）入口段照明48400W高压钠灯2.010550入口段照明48400W高压钠灯3.552.528过渡段照明78150W高压钠灯4.015.7540过渡段照明90100W高压钠灯7.05.2526中间段照明1548100W高压钠灯11.03.5282出口段照明30100W高压钠灯3.510.518出口段照明30150W高压钠灯3.517.518紧急停车带照明80100W荧光灯12.04.016西安工业大学毕业设计（论文）4 衬砌结构计算 4.1 基本资料结构断面图如下图所示： 图4.1隧道断面图4.1.1 岩体特性泾源镇公路隧道内K48+659K49+276，K49+761K50+138段均为为类围岩。此段隧道平均埋深109.33米，计算摩擦角=，岩体重度，围岩的弹性反力系数，基底围岩弹性反力系数。4.1.2 衬砌材料