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

1、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

2、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

3、 至 桩 号 为 K48+470.0 K50+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

4、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。英文摘要IThe preliminary

5、 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 pollut

6、ion 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

7、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 ca

8、r 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 tu

9、nnel, 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

10、 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 radi

11、us 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 calc

12、ulation 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 arra

13、nged 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）IItwo uses the fluorescent l

14、amp, 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0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

15、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)西安工业大学毕业设计（论文）03.5.2 排水 .(11)3.6 隧道衬砌设计

16、.(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、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)西安工业大学毕业设计（论文）04.11 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

18、 .(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

19、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) 西安工业大学毕业设计（论文）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)主要符号表主要符号表符号 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