隧道洞门及洞身支护课程设计计算书

（隧道工程课程设计）设计说明书斑隧道洞门导及洞身支护课喝程僻设计避计算书起止日期：2012年12月17日至2012年12月21日抵学生姓名委豹危启哥怠班级泄道桥狠1001碑学号轰1惑000000绕000卖成绩遇指导教师畜(被签字认)崖唐施老师包装土木教学部2012年12月21日目录HYPERLINK\l"_Toc345181152"前言3HYPERLINK\l"_Toc345181153"1.1设计依据以及总体原则4HYPERLINK\l"_Toc345181154"1.2隧道设计参考规范和资料4HYPERLINK\l"_Toc345181155"执行的标准、规范、规程：4HYPERLINK\l"_Toc345181156"隧道建设规模4HYPERLINK\l"_Toc345181157"1.3隧道工程地质条件5HYPERLINK\l"_Toc345181158"史凤自然地理条件预艺5HYPERLINK\l"_Toc345181159"从纳工程地质条件航赚5HYPERLINK\l"_Toc345181161"观1屋）第四系更新水统（洒Q下p熊）蓄损5HYPERLINK\l"_Toc345181162"朵2奥）板溪群五强筛溪组（凶P播tbnw永）闭好6HYPERLINK\l"_Toc345181163"取1.4残区域地质构造宰玻6HYPERLINK\l"_Toc345181164"氧1.5唉地震喘酒6HYPERLINK\l"_Toc345181165"标1.6铲水文地质条件册昌7HYPERLINK\l"_Toc345181166"伴1.7薄不良地质现映7HYPERLINK\l"_Toc345181167"遥1.8康地下气体走疏7HYPERLINK\l"_Toc345181168"贷1.9浓工程地质评价椅俗7HYPERLINK\l"_Toc345181169"解纵区域地质稳定召性评价尽捉7HYPERLINK\l"_Toc345181170"锡蓝隧道工程地质扰评价秩迟7HYPERLINK\l"_Toc345181171"搁享隧道长沙端洞糕门及边、仰坡延稳定性评价伶烤8HYPERLINK\l"_Toc345181172"丛抱隧道湘潭端洞绍门及边、仰坡烘稳定性评价茎利8HYPERLINK\l"_Toc345181173"主絮隧道洞身段围坛岩稳定性评价简够8HYPERLINK\l"_Toc345181174"陵1.9.6鲜水文地质评价且湖9HYPERLINK\l"_Toc345181175"蛋劈结论和建议场流9HYPERLINK\l"_Toc345181176"峡计隧道平做纵证面设计掘柄10HYPERLINK\l"_Toc345181177"崖谅联系道及救援轿通道紧信10HYPERLINK\l"_Toc345181178"僵2循隧道洞门设计碎汇11HYPERLINK\l"_Toc345181179"危2.1半洞门形式的选页择后桨11HYPERLINK\l"_Toc345181180"鸟2.2严土压力计算鸦虾11HYPERLINK\l"_Toc345181181"膊2.3有洞门稳定性验棋算如父14HYPERLINK\l"_Toc345181182"壳2.4安洞门排水设计夸图如下：翻进20HYPERLINK\l"_Toc345181183"原3值洞身支护和二僵衬设计叼漏21HYPERLINK\l"_Toc345181184"而3.1俩内轮廓的设计鲁蔬21HYPERLINK\l"_Toc345181185"丸3.2束衬砌的支护设淹计皇攻22HYPERLINK\l"_Toc345181186"疤食初期支护社纠22HYPERLINK\l"_Toc345181187"糠疗二次衬砌景天22HYPERLINK\l"_Toc345181188"晨3.3蒜围岩压力的计弱算那柱23HYPERLINK\l"_Toc345181189"捡预计算断面参数肿确定谊垂23HYPERLINK\l"_Toc345181190"蛾键荷载确定旅蔽23HYPERLINK\l"_Toc345181191"先客衬砌几何尺寸屋屑24HYPERLINK\l"_Toc345181192"么3.4茄计算位移懒软25HYPERLINK\l"_Toc345181193"已揭单位位膛移忌晒25HYPERLINK\l"_Toc345181194"爹横载位移缩-变主动荷载在基奴本结构中引起显的位移雀皱26HYPERLINK\l"_Toc345181195"情痛载位移相-呀单位弹性抗力盗引起的位移撒堤28HYPERLINK\l"_Toc345181196"步再墙底（弹性地套基上的刚性梁粪）位移管宣30HYPERLINK\l"_Toc345181197"输衡解力法方程蝴舱31HYPERLINK\l"_Toc345181198"解和计算主动和被致动荷载拼分别产生的衬浸砌内力词某32HYPERLINK\l"_Toc345181199"买掏最大抗力值的午求解些旗32HYPERLINK\l"_Toc345181200"吧遮计算衬砌总内盛力姿砖33HYPERLINK\l"_Toc345181201"解缠衬砌截面强度短验算峰谨33HYPERLINK\l"_Toc345181202"陵眨内力图核竹34HYPERLINK\l"_Toc345181203"散疲配筋计算例哄34HYPERLINK\l"_Toc345181204"启附录益趣课程设计任里务俩书渔千37HYPERLINK\l"_Toc345181205"致谢词39前言贤隧道是一种修假建在地下，两燥端有出口，供防车辆、行人、痰水流及管线等纳通过的工程建砍筑物。随着科构学技术和经济刊的发展，人们雅越来越强调人穴与自然的和谐纹，逐渐摒弃了谣以往那种大开换挖的场面，隧危道工程取而代衣之。社本设计是对拟疫建龙洞隧道结煤构进行设计。赚设计主要以器《公路隧道设本计规范》（尖JTGD7盈0-2004箭）规范为依据兆。泛厦挎通过本次设计品，我系统地巩伪固了所学的专远业知识，并对页隧道工程进行施了前所未有的贩探索。通过本厦次设计，掌握桌了直墙拱隧道膛的设计步骤和友构造原理，以减及计算理论和术计算方法，对疾该直墙拱隧道方各个方面知识换有了比较全面孝、系统、深入距的了解，锻炼察了查阅相光资尤料和独立思考换的能力。绳剃己本设计主要对抱本隧道进行了球初期支护设计员、二次衬砌设巡计、洞门设计扭，并对初期支待护设计和二次胁衬砌设计做了闲较详细的阐述拨和较深的探讨狗。笨富退在设计过程中葡，感谢唐文彪插老师、祝老师购给予了我精心纤指导和热心的拘帮助，班上同臂学也给予了我磁莫大的帮助和给支持，使我的寒设计得以顺利康完成，在此，围我谨向各位老狸师和同学表示巩衷心的谢谢。怪昼江由于本人水平熄有限，设计中爬难免有不足和退错误之处，敬清请各位老师和裂同学批评指正摊，本人将虚心长接受并加以更痕正。凉1.齿1哈设计依据以及感总体原则延该隧道设计说灿明书及隧道纵趣剖面图。采用洽高速公路建设知标准，设计速能度领120km/倡h酿，全线圾按扔4译车道设计，路雾基宽罩度凉34.5艰m德。隧道横通道律为隧道洞内发盲生紧急事故时唉避难设施，含私车行横通道和晋人行横通道。餐a胆、隧道路面横为坡：单向团坡怀-2诵%纲(别直线捡段叉)兽。颗b衡、隧道内最大放纵坡陈：寇±柜3%岁；最小纵坡名：急±0.3棚%耗。猴c匪、设计荷载：飞公路乱－咽I拾级。鲁d桃、隧道防水等奖级：一级；二建次衬砌砼抗渗昌等级不小泄于鞋S保6粘。虎1.2锯隧道设计浴参考规范和资岗料悲答执行的标准、痒规范、规程：屯《公路工程技叛术标准孩》写百(绘JTGBO1印-2003)躁《公路路线设令计规范换》舒羊(舅JTGD2剖0-2006椒)麦《公路隧道设盏计规范绒》勇泪(耍JTGD7燃0-2004牢)录《公路隧道通外风照明技术规史范幸》唇(JT嚼J026.1凯-1999)删《公路水泥混威凝士路面设计签规范检》贫(JTG涂D4写0呆－乏2002)猫《公路工程抗川震设计规范检》励省(JTJ0款0似4轻－走89)尚《公路隧道施炮工技术规范材》兵拌(JTJ0催4粱2岩－利94)慢《地下工程防割水技术规范投》掠聪(GB5防010篇8记－插2001)代《锚杆喷射混讽凝土支护技术农规范疤》泪(GB50张08唯6蝇－移2001)恶《公路隧道设忌计细则共》旋TB100赌03-200饲1阔《隧道》铁路虑工程技术手册塘《铁路隧道喷肃锚构筑法技术编规范酸》任TB101疤08-200竟2孕枣隧道建设规模梅爸踢暴马叹澡隧道长度、桩灵号一览狼表扁骂疮己纸表些3.1就隧道名称坑隧道长度寄长沙端洞口击湘潭端洞口疲洞口桩号宵设计高程膨（切m遣）侮洞口桩号应设计高程能（辅m两）悼龙洞隧道碑左洞肾658绸ZK146+株162营103.56碍ZK146+是820型122.19模右洞换605早K146+1怨60固103.65第K146+7疤65棋121.25借脸本隧道采用的寒新技术、新工会艺、新材料主有要有：摘（埋1庄）、采用清浊锤分流的防排水兆措施：路面下牢设中央排水管稿，用于排除围携岩集水；边水鬼沟用于排除营碑运清洗污水、王消防污水和其继它废水，以便辅污水在洞外处蕉理后再予以排寺放，实行清水哨和污水的分开金排放，减轻排锐水系统的压力畜。棋（暗2挨）、采用连续复配筋水泥砼面者层，路面纵横阔向均设置钢筋它，延长路面的估使用寿命。冠（盼3领）、防水卷材机，采用热风双桂焊缝无钉铺设捷工艺，保证了惠防水层的完整殃性又便于施工成。圣（况4题）、采用双组屡份聚硫密封膏浊处理沉降缝的净防水问题，解怜决沉降缝的渗裹漏水问题。攀1.3似隧道工程地质校条件筒1.3.扯1朗自然地理条件循地理位置：拟求建龙洞隧道位彩于长沙市岳麓需区莲花乡，关长沙豆端进口洞门位扰于华宝村龙洞统组栈龙坝东侧杀通村公路边，足交通条件较好扎，湘潭端出口催洞门位于汗冲骨组西北侧，距傅机耕路独约点150鼻m致，交通条件较踩差。爪气象：场地区引属烫中亚热带抄季风性湿润气宵候区，浪四季分明，叫春末夏初多雨粪，浩年均气锻温母16.8-1锡7.泽3墙℃巡，年降水费量网1358怜mm舍，无霜各期斑260-27樱6般天。凭地形地貌：隧嫁道区属剥蚀丘匪陵地貌，山体伙形态不规则，叉其山脉走向大未致呈东西向，皂洞身横穿山体处鞍部，山坡植沾被茂密，坡面骄沟谷呈鸡爪状疲四面延伸，地风形切割强烈，制起伏变化较大秧，地面高程变雕化冷在彻95-235典m斗之间，高误差隶5讽0概～翅130谦m绩。最大埋深位城于袍K144+5豪8仇0兽处，埋冶深败116.9则m昏。搜隧道长沙端位陈于山坡坡脚，惹洞轴线与等高呀线大角度相交站，洞门地形条康件较好，山坡与自然坡蛋度增3蜘5洁～闸40储°蝶，地面高程变夫化描在粒10佩4单～湿110席m妄；湘潭端位于旅山坡坡脚冲沟环部位，洞轴线惑与等高线交角葬约正40葡°忽，左线洞门右蒜侧有偏压，山贿坡自然坡度讯约朗3症0雄～杯35岛°寺，地面高程变融化县在饭12胖0波～厌125已m夫。迁1.3奏.2插工程地质条件拜据地质调查以常及勘探成果，医隧道区出露的紧地层有第四系窜粉质黏土，板雄溪群五强溪组搂变质砂岩等，仰现由新至老分栏述如下：轿1舍）桌第四系更新统裕（挡Q暖p芦）闭=1\*碑GB3介痰①耕筹粉质黏土：黄偿色，褐黄色，绍稍湿，硬塑，阔含粒伙径抗2矛-4cm杏碎缝石耻1榜0足－废2碎0波％，成分为强或风化砂岩，表恒层约举40cm夺植物根系发育范，层搂厚桨1墙～推2莲m身，零星分布于街隧道区山坡坡渣脚及沟谷部位奉。许=2\*听GB3惯包②晒符碎石土：褐黄叶色，密实，稍探湿，粒赌径域2顿-8cm反，含巾量奥60-70帆%向，棱角状，成副分为变质砂岩砖，粉质黏土充胜填，层子厚轨0.针5葬～恐1.0朵m橡，零星分布于演隧道区山坡部鞭位。哄2软）昆板溪群五强溪娱组仪（挎P运tbnw惕）殃=1\*婶GB3氧攻①揭垃变质砂岩：中划厚层状，变余恳砂质结构，广芽泛分布于隧道模区。肾其中：全风化壳，紫红色，原摧岩结构基本破段坏，岩芯呈硬玉塑－坚硬土柱败状，层厚君约疯4蛾m溪，主要分布于判简家坳端山坡请。愚强风化，紫红宏色、灰黄色夹颜灰白色，变余失砂质结构，局桨部夹微薄层凝窜灰质砂岩，节写理裂隙发育，赖岩芯呈碎石状酿、碎块状，少蚁量短柱状，从室上至下岩石逐舞渐变硬储，仔RQ欧D喘值剩为元0-10侍%扔，厚锋约周11.2书m首，主要分布于馋简家坳端山坡丙。径中风化，紫红住色夹灰白色，秧节理裂隙发育粥，岩芯呈短柱舌状、碎块绞状吹,RQ封D蒸值敌为脸25-30贞%菌。怖微风化，紫红羞色夹灰绿色，僚变余砂质结构矛，块状构造，亮节理裂隙较发煮育，主要有两骆组，一组倾角旋约挂65急°台，一组倾角近分垂直，微张开挨－闭合状，有格褐黄色铁质侵腔染，岩芯呈短侦柱状、长柱状辆、碎块状惠，娇RQ咬D摆值括70-76肥%宫，岩体较完整泻。印1.帜4蔬区域地质构造闲据外业地质调厅查和勘探成果塞及提1:2臂0四万长沙幅区域族地质资料，拟咬建路段位求于军“荒洞庭凹素陷药”恰南缘外侧，属攻华夏系构造体膊系，构造线旦NNE诸向，形成于印烂支期。若龙洞次级背斜伤：唱主要由板溪群飘五强溪组变质华砂岩组成，轴难线走向北东向彩，核部与路线蛾大致相交融于撞K144+5品00-K14篇4+60颠0祥附近，交角肿约剪60伏°芒，两翼岩层倾艰角较陡，隧道少长沙端洞门附归近岩层产盾状足312-33允3眉∠套32-57升°乖，湘潭端岩层数产评状午185-19秃0柿∠扛37-44群°车。渠两翼较为紧闭笔，核部多被第穷四系所覆盖，楼主要为碎石土选、含碎石粉质乌黏土，厚训度做1.5-2.欠5存m狗。痒隧道区节理较培发育，主要各有党25弹8符∠旬50另°虏、晃20线5凯∠畜45女°拥、仙7散0修∠吸78励°羞、工31柄2后∠驼64查°餐四组，以第二圆组最发育，多省呈微张糠开桐-蛛闭合状。隧道县区断裂构造不悔发育，未见活乞动性断裂构造哑活动，拟建隧霉道区区域地质港构造况稳定帜。1.5地震丝据国家质量技邀术监督局筝于榨200肝1搜年蹦2滋月虚2每日发布织的贫1:40症0戴万《中国地震和动参数区划图错》尸（骤GB183岂06-200槐1计），隧道区地棒震动峰值加速走度他为亭0.05啄g竿，地震动反应耀谱特征周期时为谷0.35群s垂，相应的地震胃基本烈度牲为爬Ⅵ杂度，设计地震刷分组为第一组够。踏1.透6灿水文地质条件甲地表水：隧道载横穿分水岭，粉地表水贫乏，宁在隧道两端山绍坡坡脚冲沟中考，雨季有暂时依性水流，旱季召常干涸。洽地下水：纺隧道区地下水穿按含水层特征赞及埋藏条件可泉划分为两类：晌⑴毒悉孔隙水：主要大赋存于山坡及泪沟谷地带碎石顽类土中，其地烘下水一般与地精表水贯通、互仔补，水位、水携量受季节影响庙明显，孔隙水赌以潜流及下降客泉的形式排于梨溪沟及洼地中添。普⑵泼多基岩裂隙水：领主要赋存于基卧岩风化节理裂寨隙、层面裂隙示及构造裂隙中小，以风化裂隙郊含水为主，含墙水岩组主要包钩括板溪群五强垃溪组变质砂岩皮等。隧道区位窗于分水岭部位触，覆盖层较薄桥，无经常性水言源，基岩裂隙楼水一般无稳定度地下水位，水碗量随季节变化惠较大，水量一平般不大，勘察碍期测得钻孔中丧水位埋示深援30.2-3玩6.4伴m赔。基岩裂隙水慰补给以大气降远水直接补给为舍主。由于以风参化裂隙含水为笼主，地下水迳稍流多随地形变残化，地下分水丰岭与地表分水阀岭基本一致，练地下水流向为船垂直或斜交附各近冲沟，多以免下降泉形式于买冲沟或坡脚处逆排泄。地下水丽动态随季节变描化较大，一般灾仅雨季有水，脚且水量不大，屠旱季常干涸。些根据地质调查傅结合其它工程覆水文地质试验置类比，隧道区熔基岩节理较发婚育、微张开状疲，蛾渗透系数导取吵K=0.02煮11-0.0宰442m/否d况，为弱透水。保1.盆7斤不良地质治隧道区内出露香基岩为板溪群退五强溪组变质隙砂岩，不良地椒质不发育。满1.借8帝地下气体吨拟建隧道穿过捞板溪群五强溪驰组变质砂岩地鸡层中，隧道中骨存在有害气体机的可能性不大宰。哲1.9毒工程地质评价酱1.宁9.1晕区域地质稳定劈性评价甲根据地质调查叉和勘探成果，鸣拟建龙洞隧道清与次级背斜大围角度相交通过故，岩石出露稳血定，断裂构造述不发育，未见细活动性断裂构侧造活动痕迹，奸拟建隧道区区喊域地质构造埋稳定层。始1.刻9.2贝隧道工程地质线评价含1.邮9.3础隧道长沙端洞蛇门及边、仰坡烈稳定性评价监长沙端位于山怜坡坡脚，洞轴镇线与等高线大即角度相交，洞肺门地形条件较值好，山坡自然妹坡幕度悦3资5挺～冻40阿°文。围岩上部为张含碎石粉质黏郊土厚乞0.5-1.室5争m卷，下部为板溪堡群五强溪组变钢质砂岩，全风污化岩石呈硬塑撤土状，厚约渔4m稠；强风化岩芯戒呈碎石状、碎痕块状、短柱状床，厚仙11-12m毛，为软岩；薄证层状结构，岩寄体破碎；主要饭结构面为层面咳及节理裂隙面贿，结构面的不卷利组合对围岩挺有影响；地下蒙水以基岩裂隙惰水为主，围岩望为弱透水，可虽产生点滴状出搅水，局部可产康生线状出水；随围岩稳定性差姿。幼隧道洞门附近窄岩层产腥状搁33糠3挣∠保32套°努，走向与路线询较大角度相交织，仰坡为顺向盲坡，调查未见摄不利的软弱结畏构面，隧道洞颠门边坡、仰坡组较稳定，但上陈部松散粉质黏丈土及全－强风贯化变质砂岩，坦雨水冲刷易产容生滑塌。根据板上述特征，建朗议边坡及仰坡汪坡比采垦用剩1散：肺1.0-1.毛2蓝5线，坡面采用混追凝土框格内植鱼草结合浆砌片它石护面，边坡判及仰坡坡顶设迁置截排水沟。挑1.潜9.4逃隧道湘潭端洞刚门及边、仰坡古稳定性评价傲湘潭端位于山纲坡坡脚冲沟部虾位，洞轴线与盒等高线交角宰约中40恶°驶，左线洞门右病侧有偏压，山贡坡自然坡度声约孔3努0抢～默35方°诚。围岩上部为蒙碎石土厚牛0.5-膀1.5杀m套，下部为板溪抢群五强溪组变士质砂岩，强－庙中风化，为软散岩；薄层状结舒构，岩体破碎若；主要结构面像为层面及节理挖裂隙面，结构孩面的不利组合久对围岩有影响本；地下水以基蹦岩裂隙水为主我，围岩为弱透毯水，可产生点并滴状出水，局舟部可产生线状司出水；围岩稳暴定性差。其中酬左正洞影z们K144+8导20-版z仔K144+9饿15皇段右侧山体薄酸弱，右侧有偏义压。美湘潭端岩层产陵状皮185-19逼0惧∠柄37-44剩°析，走向与路线厨大角度相交，及倾向坡外，仰接坡为顺向坡，水调查未见不利滑的软弱结构面臣，上部覆盖层惕厚度很薄，隧吹道洞门边坡、歌仰坡较稳定。熄根据上述特征源，建议边坡及罗仰坡坡比采愚用访1膨：规0.75-1等.伞0巨，坡面采用混捞凝土框格内浆痰砌片石护面，蝶边坡及仰坡坡春顶设置截排水伐沟。秋1.川9.5葬隧道洞身段围璃岩稳定性评价泰拟建龙洞隧道宝围岩为板溪群竿五强溪组变质葡砂岩，与次级屿背斜大角度相拼交通过，断裂旱构造不发育，右结构面主要为机节理、裂隙及忘层面，岩层走买向与洞轴线大旅角度相交；节著理主要所有岸25董8确∠舍50乳°挪、仪20沸5嘉∠世45济°籍、驼7冲0袭∠堂78调°汇、赚31染2翻∠敢64鲜°梯四组，以脏第友2让组最发育，节溜理多呈微张开间－闭合状，沿溉节理裂隙有少挺量泥质钙质物腥充填。样第德2谈、附4观组节理走向与五洞轴线大角度肃相交，捡第隐1勇、创3承组节理走向与哑洞轴线小角度落相交，畏第斩1蹄、泽3丝组节理与粉层理的不利组洗合，迎将形成不稳定码的巨“号楔形翼体沾”链块体，产生局无部坍塌掉块，骗对隧道围岩稳遵定有一定影响甲。拢1.消9.6扭水文地质评价栗隧道横穿分水剃岭，坡脚冲沟种中在雨季有暂贿时性水流，隧信道区地表水贫昂乏。零隧道区分布的隔两种类型的地竿下水，在隧道哲的不同部位产隆生的影响各不缓同繁:熄松散覆盖层中拿的孔隙水在隧损道进出口部位肢，因覆盖层（滚持水层）厚度冷较薄，水量不隙大，对隧道影秧响较小，但在京丰水季节地下则水较丰富，其静迳流、排泄较听快，其作用降料低了岩、土体宽力学强度，容鹅易造成边、仰暖坡松散土层滑管塌等现象，施侄工设计中应特味别注意防护。粒基岩裂隙水主窃要分布在洞身柔强糖-魄中风化地层中醒，与岩石节理宜、裂隙发育情例况，层面与构迫造面的组合情醉况密切相关，王隧道区主要为厕板溪群五强溪督组变质砂岩等溪，均属弱含水喂层，岩石透水真性差，一般无皂稳定地下水位秃，水量随季节昌变化较大，地尊下水迳流多随沈地形变化，而包隧道区基岩裂瑞隙较发育地段雹，主要分布于杂洞身分水岭部泛位，裂隙水不天易富集，故该正类型地下水水喇量贫乏。绸根据《铁路工送程水文地质勘糕察规程》健（花TB100荷4概9谱—厅200组4蛛）预测隧道涌紧水量如下：可采用降水入渗蹦法预测隧道正婆常涌水量躲Q鞋s池＝具2.7帖4拢α友·W·A巷隧道区为灰岩在，岩溶弱发育蝶，查表振唯选择的降水入辉渗系国数买α倾值牺为骡0.1态0舍～脑0.1宅8便，隧道集水面岭积串A陪为抗0.51km偿2抵，年降水芦量箩W巨为菜1358鸣mm鸡，计算隧道正纹常涌水量农为鸣19丹0涛～屈340m选3意/冒d杆。迟根据地质调查胀及简家坳端坡药脚泉水中，所扯取水样分析结确果，拟建隧道伶区地表水和地冲下水对混凝土疑结构无腐蚀性挎。禾1.汇10.1片结论和建议惊1礼、隧道区岩层妙主要为板溪群仍五强溪组变质禁砂岩，岩层出悬露稳定，场地凝区未发现断裂碌构造通过，未离见活动性断裂饭构造痕迹，区毅域地质构造座稳定升。忘2挽、隧道区地震辫动峰值加速度修为宏0.05g床，地震动反应盟谱特征周期匆为额0.35研s激，建筑抗震设捕防烈度醋为必Ⅵ逝度。辨3雀、根据洞身围本岩性质和特征亮，隧道洞身段鱼围岩定匪为恭Ⅴ施级寒－阻Ⅲ叶级，详见工程里地质纵断面图鹿。押4储、隧道区地下待水主要为孔隙穴水、基岩裂隙找水，水量较小狡。隧道区未见甘污染源，据地舱质调查和取水剂样分析成果，配地下水对砼无姓腐蚀性。葡5通、隧道长沙端昂第四系覆盖层行薄，全－强风蹦化层厚度较大夸，岩层倾向坡莲外。锦6灶、隧道湘潭端谅第四系覆盖层臂很薄，岩层倾续向坡外，建议截边坡及仰坡坡乌比采骆用宫1耀：严0.75-1含.于0僻，坡面采用混倚凝土框格内浆薯砌片石护面，梯边、仰坡坡顶牢设置截排水沟涉。泳7话、隧道岩体开粘挖后，围岩应笛力平衡条件将违遭到破坏，在治开挖过程中可洁能会引发局部眯坍塌，建议根领据两端山坡工骑程地质条件及降偏压大小等确杠定洞门型式，冰根据围岩级别罗确定洞身的衬界砌方式和支护始方式，随挖随课支。奥8泡、隧道建设对趁环境的影响主翠要是弃渣的处泰治、两端洞门折边坡的开挖、冶进场道路的修喂建等，在设计徐与施工时，采经取合理的防护融措施，避免对柳地质环境的破闲坏。盖9疫、隧道内存在膀有害气体的可多能性不大，建到议隧道开挖后千，在隧道内采贵空气样进行化键验，根据测试抵结果，采取相虫应防护措施。斤1挥0纽、隧道区变质坛砂岩风化层起跃伏变化较大，肯有背斜通过，香建议详勘中应驴加大勘探工作隙量，进一步查英明风化层起伏桥变化情况，查爽明有无软弱夹珠层分布，为隧饮道设计提供更观加详细和可靠许的依据。积1.曲10.2尽隧道平纵面设脆计葵您斑隧道平纵面设哗计遵循路线的呆总体走向进行鱼设计，隧道平跃面上位于大半痒径圆曲线上，洪纵断面均为上形坡段。平纵指绑标见叠表肾3.宽2忧。株两斩杜友隧道平纵指标振一览辽表持背榨南甩杏表饿3.2斯名称威平面财纵面蹄龙洞隧道默左洞兵R5547.丸6浪2.9%社右洞获R5862.构06摄2.96%椒1.糖10.3得联系道及救援膛通道晓为了方便隧道方检修和救援，牲在地形和位置小允许的情况下乖，在隧道洞口瑞布置联系道，洞以便左右线车革辆在紧急情况缝下换道行驶。篇按照《公路隧印道设计规范》扛（垮JTGD7玻0-200约4迅）的要径求饶,秤在隧道中部布饰置了一处人行梳横通道，以方贡便左右隧道洞洞内的联系和发适生事故时的救缩援和逃生，当督隧道发生火灾吵等事故时，左蜘右洞互为救援划和逃生通道。淹2晨隧道洞门设计肚2.蒜1爽佛洞门形式的选谅择始由已知条件可慈知，洞为或Ⅴ映级围岩，围岩腥容算重畏18.5KN般/M窗3博，围岩弹性抗陷力系歼数深K=150M竭KP疯a仰，出口端地质符条件较差，需湾要设置判10m坊长的明洞。端四墙式洞门适用肌于岩层稳定鞠的钉Ⅰ—底Ⅲ塑级围岩地区，白其作用在于支庙护洞口仰坡，催保持其稳定，鲜并将水流汇集怜排出。环框式披洞门适用于洞告口岩层坚硬而逆稳定肝的乖Ⅰ取级围岩，地形邻陡峻而又无排筒水要求。翼墙见式洞门适用于倍洞口地质较差竿，山体水平推晒力较大调的浊Ⅳ踩级及以下的围恋岩。综合围岩莫级别和各种洞斥门适用的条件劳，本隧道端洞糕门采用端墙式斧洞门，吵丹2.懂2嗽己土压力计算其柴洞门墙可视为帜墙背承受土石病主动压力的挡凑土墙结构，墙者背土石主动压葛力电E躺a抵采用库仑公式坐计算，并假定三挡土墙无论直诵立或仰力，墙他背土石主动压分力作用方向均旬按水平计算。颗由摧《公路隧道设危计规范》（北JTGD7抓0-2004怜）中洞口及洞叼门的规定可庙知捧:亿洞口仰坡坡脚挤至洞门墙背的释水平距离不宜惩小于袜1.5m碰，取帜1.5m巡。婚(淹洞门墙端与仰失坡之间水沟的蔑沟底至衬砌拱蝇顶外缘的高度小不小于舟1.0m裳),低洞门墙顶高出禾仰坡脚不小于拳0.5m浮，取己1.0m棋。基底埋入土板质的深度不小骗于舟1.0m姥，嵌入岩石地辩基的深度不小窑于放0.5m泊，取埋入深姑度授h=况0.9m骄，截面宽度暂旋设钩，洞门墙埋入票段截面宽度取码。腾查犬《公路隧道设顷计规范》（愈JTGD7加0-2004鱼）表设递可知：掏缝围岩分级司Ⅰ蓬～胳Ⅱ功Ⅲ殊Ⅳ以Ⅴ玩～许Ⅵ少边、仰坡坡率羡贴壁棍1篇：还0.3共1矩：惰0.5查1娘：麻0.5砖1袋：撕0.75妨1居：连0.75甩1鼓：期1国1鸦：膜1.25洁1门：触1.25单1第：汪1.5炒高抬度搭(占m)偏15粒20留25之20丸25许15争18提20炮15耕18亏本隧道设计取印仰坡坡率蹲为谦1爪：娘0.骄5何，高度取松10m搁。扫由于隧道衬砌反净高望，拱顶截面厚匙度客=0.5m乐，端墙高出隧驰道拱顶抚3浙.0m片,清则洞门高。互则洞门挡土墙化计算高度为：况。项挡土墙采少用怒M7.臭5座水泥砂浆砌片准石，混凝土采坡用辣C2牛0没，石材强度等绿级采乞用朗MU8散0羽，习（查规馋范比p30-3跌4椒）稠则有：捞，猫，缸。嘴由所给条件可络知隧道围岩级矿别为菊Ⅴ森级围岩，其基乖本物理力学指弃标为：重帮度贝18.5KN贡/M隔3苍，计算摩擦角卸，取计算摩擦慈角朴，查梳《公路隧道设端计规范》（波JTGD7泄0-2004部）表践民可知基底摩擦雪系宝数葵f=0.生4穿，基底控制压奏应力甚.夫由于仰坡坡率歌为燕1君：坏0.7稿5胃，墙面坡率趣为可1花：初0.重1越，则有：擦。其计算简图牺见汗图赶8启所示：繁洗图悬8被杰洞门土压力计圣算图寿)b/(b+垫H)大2核=0.037煮则主动土压力雄系数：死取一延米计算牌，腰则填b=慰1.0m愚，撇盒墙后主动土压示力转E听计算：丘式中妨：各E朱－土压力广（螺k辆N圾）节;成轨－地层重度（左）；晚粘附－侧压力系数掉；冶茶扩－墙背土体破司裂角（郑）；颜思艰b鸦－洞门墙计算伙条带宽度妨（灭m持）；谷饰墙－土压力计算批模式不确定性乎系数，可取娇=0.6龟2摄.3捐误洞门稳定性验大算窃回查《公路隧道说设计规范》（泛JTGD7庸0-2004援）规范表袭辆洞门墙主要验滚算规定块表划商洞门墙主要验司算规定执墙身截面荷载朗效应值基≤倡结构抗力效应会值字（按极限状态缝算）街墙身截面荷效维应值聪≤顷结构抗力效应显值匪(在按极限状态计孝算杰)孩墙身截面偏心针距悉≤揉倍截面厚度墙滑动稳定安全浪系数机≥宪基底应力铃≤衔地基容许承载嚼力启倾覆稳定安全泊系数桐≥球基底偏心距旨岩石地栗基关≤鞭B/播5现～犁B/册4幼；土质地卧基写≤博B/萍6谨（放B披为墙底厚度）臂洞门墙可视为暴墙背承受土石奥主动土压力的塘挡土墙结构，择见矮图次9驾所示。因此，染只需要分别验依算下图中所示率的金A产、删B恒、搬C雀、孙D见、快E严各部分的稳定算性和强度，就辨可以确定结构派的尺寸和厚度画。为了使计算梳简化和施工方盒便，可只验算祝结构最大受力腔部夜分月A狼，以此来确定赴整个洞门墙的秧厚度。朽厅斜特图复9脊橡端墙式洞门计诉算图抗倾覆验算：键计算简图见泡图瞎1独0嚷所示，挡土墙逃在荷载作用下隔应不致绕墙底偏脚全O络点产生倾覆时换应满足下式：陵式中新：以织－倾覆稳定系橡数，哭；制－全部垂直力店对墙趾的稳定献力矩；笛炭－全部水平力垂对墙趾的倾覆遍力矩。闹图丧10遮歉抗倾覆计算简扎图狡墙西体他A雀部分自重为：捎墙循体圆B吓部分自重为：墙体自重为：挥墙侧体使A问部分重心至墙赚趾著O浪的水平距离：禽墙渠体腹B感部分重心至墙升趾虏O漆的水平距离：沃墙后岩体与墙宵背的摩擦角角抬可取：悼。茶则主动土压力占水平向分力为戒：摧主动土压力竖桶直向分力为：惨主动土压力水表平向分力作用帐点至墙司趾悔O都的力臂为：也主动土压力竖拥直向分力作用步点至墙痛趾锄O仪的力臂为：则有：。（满足）。抗滑移验算：关对于水平基底是，按如下公式杂计算：陶式中落：见警－滑动稳定系临数；罩涌甚－作用于基底功上的垂直力之慈和；赌－墙后水平方厕向力之和；剂f墓－基底摩擦系魂数。则有：（满足）。动基底合力偏心渠矩验算葡对于水平基底稻：西式中扣：你e美－水平基底偏到心矩；伶－水平基底宽汗度；牛极肃则有：浙（满足）壶基底压应力验销算：（满足）。储墙身胃截面处偏心及勤强度验算：食墙身之截面处墙后主元动土压陵力什E抄＇的计算：侦墙身荣截面处以上墙运体自重为：练墙身聪截面处以上墙旱体重心至其墙聪前的水平距离餐：享则墙身引截面处墙后主买动土压力水平顺向分力为：殊墙身辟截面处墙后主鄙动土压力竖直弄向分力为家：老龙墙身两截面处墙后主遗动土压力水平车向分力作用点朗至墙前的力臂治为：晨墙身妄截面处墙后主仁动土压力竖直侧向分力作用点撑至墙前的力臂趁为：则有：（满足）斑墙身熄截面处压应力按验算：（满足）。鹅墙身青截面处剪应力谣验算：（满足）否2.4优洞门排水设计情图如下：钻3弟洞身支护和二马衬设计扮3.1朱内轮廓的设计物1栽根据设计资料割：驾设计等级：高柔速公路单向二坛车道，由《公桥路隧道设计规坡范》刃（拳JTGD7刷0-200征4饰）昆深有：高速公路扫、一级公路的净隧道应设计为奋上、下行分离疗的独立双洞。脑对托于屠Ⅲ最级围岩，容重串=18.5K静N/m3碗，工围岩的弹性抗巡力系数层K=150M折Pa;波分离式独立双趴洞间的最小净齿距秤为旦3.5匠B码，敌B集为隧道开挖断鹿面的宽度。闯得出各断面内渗如下图福一垂横向人行通道怖设计内轮廓图抱如下：瞒3.2甚衬砌的支护设套计朱两初期支护蚂初期支护采用纲喷锚支护，由紫喷射混凝土、射锚杆、钢筋网醒和钢架等支护防形式组合使用越，根据不同围六岩级别区别组嘴合。锚杆支护抛采用全长粘结悉锚杆。由工程周类比法，结合均《公路隧道设批计规范》，初眨期支护喷射混柄凝土材料采险用航C2研0咐级混凝土，支固护参数如下表质：服3.2.劫2泥二次衬砌难二次衬砌采用锄现浇模筑混凝政土，利用荷载境结构法进行衬抢砌内力计算和跑验算。刑二次衬砌厚度晴设置如下表：堂注：钢筋面积勇为纵向汪每未1于m来的钢筋面积。叼3.3逮围岩压力的计屯算交俯计算断面参数坝确定漠隧道高谦度指h苹=胃内轮廓线高变度成+武衬砌厚垮度宁+畜预留变形量圆隧道跨致度客b泊=屯内轮廓线宽语度林+童衬砌厚布度存+鞋预留变形量醒燃荷载确定分（一）根据围辈岩压力计算公身式把：内σ础z肠=0.45部2咽S-1糟ω葱营渔庙（二）通计算围岩竖向砖均布压力：如q=0.45怖2陆S-1紧ω肉台半式中：扫s气—株—占围岩短等级火，此坛处票s=照5咳；浆—倡—注围岩容重，此断处驰=惯18悄.5KN/m幸3皆；其—叹—伍跨度影响系数毛洞跨度格=馒11百+2厕0.5+2瓣0.猜1撞=架12.2而m然其廉中底0.伐1抬m愚为一侧平均超督挖量丢=击12.2墨>点5m葬，役=0.衔1蹲，此处窄=1+0.粉1狂（纹12.2振-晚5砌）梨=1.柄72创。所以有：套q其=故h=18.5紧0.45举2议5-1巷(痕1+0.1策(拦12.2-5佛))=229师.104KP断a嫂此处超挖回填剩层忽略不计。徐(指三刘)某围岩水平均布桥压力：券e=0.智4扇q=0.泽4非×茅229.10由4能=呆91.641素6息KPa伴蔑衬砌几何尺寸储内轮廓线半犁径尤监=门6.12燃m旅，粥r给2惯=8.62m浸与。贪内径蚂、吴所画曲线的终翅点截面与竖直漠轴的夹角，争φ浇1赵=90°饶φ快2择=103°2掉4跨′米5世7规″恨拱顶截面厚度阵：减d挑0毛=0.50m元墙底截面厚度乐：先d哥n巧=0.50m浑因为此处因为五断面尺寸不变牺，所以外轮廓耐断面尺寸可以洋直接计算出来啊。鹊外轮廓线半径洁：券R民1品=避+0.5d浓0向=6.12+佛0.50=6趋.62m虑R伪2唤=颠+0.5d鼓n骂=8.62+冒0.50=9释.12m巨拱轴线半径：哈′呜=库+0.5d亮0词=6.12+年0.25=6镜.37m牧疲剑′湖=月+0.5d祸0彩=8.62+害0.25=8葱.87m趴拱轴线各段圆毫弧中心角：凤θ助1陷=90加°园θ成2叫=13°2别4研′鬼5孝7走″供半拱轴线长度于及分段轴长势分段轴线长度隐：而s森1亭=恭θ亡1来′盟/180°=高10.001零m冒往蔬芒S连2贴=裙θ额2臂′贤/180°=明2.0714逮m钻半轴线长度为洲：昂S=s和1小+至S驶2从=12.07菜15m朱将半拱轴线等具分刻为皱8阳段，每段长度决：受=S/8=1悉.5002相关参数说明我如图所示。惠将其分为猪8贷段夹进行计算。渠各接缝点央中心点驻的坐标为黎:，，截面惯性矩为曾3.4吐计算位移筑蛋单位位移怖用狮Simpso封n框法近似计算，寻如闭表伤1看所示。居单位位移值计歇算如下：护单位位移值的葬计算如下：牙计算精度校核做：闭合差y0括表析1赏杂单位位移计算器表娃馅载位启移亭-会主动荷载在基叨本结构中引起西的位移寇（昆1晨）每一楔块上既的作用力残竖向力肃：帝，其中驱：乡b荐i笛-搂衬砌外缘两截驰面之间的水平带投影长度内，可由图量出萄或直接计算稼，魂为简化起见且量不失代表性，落可按照轴线上逆作用的外载加把以考虑。，因此可知：途为负数表示其股处于毯竖直力的阴影砖区。竖直力不称会直接加在衬谜砌上。嫌水平力：晚，按上述方法脚计算，于是可知：自重：婶作用在各楔块田上的力均列入罪表瓶2胳，各集中力均组通过相应图形导的形心。产（蝇2拴）外载荷在基听本结构上产生兴的内力轴力:舅，计算结果如弹表咽3门所示。俩表偿2佳忠载位移励计算表鞋表史3压远载位移螺计算表迈（定3怀）添主动荷载位移甘主动荷载位移朱：闭合差给番载位贼移俩-为单位弹性抗力早引起的位移渣（菌1饿）各接缝处的韵抗力强度览在这里不考虑卧摩擦力引起的裹位移。骆假设抗力的上修零点位于抖第远4泳截面上赢，味即位于余位置，岁最大抗力位于赚第晚6有截面，兽抗力的下零点汪位于墙脚，即俭第帅8丑截面处。内最大抗力值以摆上各截面抗力快强度按下式计记算搁：绢于是可知末：刚，藏，稻，读最大抗力值以太下各截面抗力率强度按下式计牵算：霸，其中抱-乳所考察截面外泛缘点瓶到传h犁点的垂直距离催，翼-种墙脚外缘点株到氧h麦点的垂直跌距离，为简化饿计算，上述均协将外缘简化为膜轴线。蔬，以，因此坑，穷，按比例绘制德于轮廓线上。吗（森2吩）拳各楔块上抗力殖集中力稼可按下式近似倚计算喉，显弧长幕采用轴线弧长娇。感，作用位置可仪由下图近似求辛出。淡，动，于是可知应，鼠抗力作用合力减位置距接缝中盒心点的力臂为斑：，则：，则：票对应的青抗力与坐标轴罩的夹角则采用毕该位置处炕的径向方向。追（验3断）抗力的水平堤和竖直分量辫（矿4辩）罢计算单位抗力锈在基本结构中挤产生的内力弯矩：轴力：度计算见浆表尤6咸、孤7垦。鸦确定委力臂叙有肤2粪种方法：一是棒直接杯在络CA连D两图上进行测量栏；二是通过几究何关系上来计算，滤这里采用异第句2叫种方式。喇（丝5厨）单位抗力产茧生的载位移计算见表8。校核为：丢朵层闭合差坝遣墙底（弹性地惭基上的刚性梁张）师位移龟单位弯矩作用君下的转角：粉主动荷载作用鹊下的转角：斤单位抗力及相拣应摩擦力作用恩下的转角：定掀解力法方程衬砌矢高：胃计算力法方程萄的系数为：腔以上将单位抗盼力签产生的位移乘住以赴即为弹性抗力辛引起的位移。求解方程：显然可知：，，哈可将上述结果嘱代入原方程，帆进行校核。奖吴计算主动和被亿动荷载镇分别产生的衬庆砌内力计算公式为：仇计算结果见算表厨9得。客眼最大抗力值的蛋求解翠首先求出最大丰抗力方向向内档的位移于是：坦上式单位堆为沃kP见a具，惰力矩的单位驳为绪kNm乌，力的单位掘为研k扑N芹，夸长度单位虹为快m享悲计算衬砌总内网力画按下式计算衬手砌总内力。锤计算过程列于过表笔12低中。剖丝衬砌截面强度浊验算繁检算几个控制害截面蹲1顿、拱顶拍（截肃面聋0瘦）蜘（可满足要求职），可得：（可）叠式中：怎-王混凝土极限抗腿压强度，取垄2万、截面楼8历哨缴兴窑除持呼疲惧牧球0.0001腐2<d/6=听0.083码综上，验算满济足强度要求。饱从内力图质搅配筋计算持经过计算，可独知中墙顶部为产最不利位置，春沿隧道纵向坟取冶1虽m椒的计算单元，饶弯矩最大茧为掉807.36么7kN.驻m说，轴力侦为溪1136.1劳83k狸N基，以此截面为菊控制截面进行第配筋，为简便瘦计算，可以对轨称配筋。西弯矩设计值顽，轴力设计值偷贵截面长度饼：指L=1.0m验国壶掉高度：止计算长度：奏觉架偏心距：湿娇决附加偏心矩：已（企20m春m筋和搏1/3拥0锐偏心方向截面屑尺寸中较大值撞）阵构危初始偏心矩：替=20+71赖1=731m窑m蕉怠场偏心距增大系嚼数重：脆，所以取桶所以构件长细语比对截面曲率浩影响的系芒洋酸则偏心矩增