1、 毕业设计(论文 )开题报告题目：固源村公路隧道初步设计院（系） 建筑工程学院 专 业 土木工程 班 级 130702 姓 名 xx 学 号 xxxx 导 师 xxxxx 2017 年 3 月 20 日一、毕业设计（论文）综述（题目背景、国内外相关研究情况及研究意义）1、题目背景随着我国交通基础设施建设的不断深入，隧道建设已经成为公路系统中重要组成部分。它对优化道路线形、缩短公路里程有着重大影响；同时对促进周遍地区环境保护，景观美化、经济发展也有深远影响。固源村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。此题目来源于工程实际，通过对
2、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。 2、国内外相关研究情况近代隧道兴起于运河时代，从 17 世纪起，欧洲陆续修建了许多隧道。隧道及地下工程是我国建设领域的基础工程，也是土木工程的重要研究领域。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。世界上大多采用的施工方法主要有新奥法、地下连续墙法、台阶法、浅埋暗挖法、盾构法、全断面法等等。这里新奥法是采用最多的方法，新奥法概念是奥地利学者提出并正式命名,之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发
3、展, 已成为现代隧道工程新技术标志之一。六十年代新奥法被介绍到我国,七十年代末八十年代初得到迅速发展。至今,可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开新奥法。新奥法的出现,为隧道设计和施工提供了新的理念,从传统的完全依靠衬砌和钢木构件支撑围岩到现在充分发挥围岩的自承能力,是人们对隧道与地下工程问题的进一步认识和理解。尽管近年来隧道工程建设取得了一定的成就，但是还存在着许多问题和不足。具体说，截止到目前，我们对围岩的性质还没有完全地了解，计算模型的选用和计算的理论还不完全符合实际，导致了人力和物力的浪费比较大，对于这方面，今后还有待改善。3、研究意义随着现代化高速公路的发展，公路隧道在公路工程中的
4、作用和地位日益重要，在山岭地区建设隧道可以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；还可克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害，既能保证路线平顺、行车安全、提高舒适性和节约运费，又能增加隐蔽性、提高防护能力和不受气候影响，对完善国家的公路网络结构，突破交通屏障，改善我国陆地上的运输，加强经济文化联系，构建和谐社会，推动国家公路隧道的建设都具有十分重要的意义。 二、主要研究内容1、 线路方案比选（要求至少提出两个方案进行比选）隧道平纵设计既要服从路线的总体走向，又要综合考虑隧道位置的地形、地质、地物、水文、气象、地震情况和施工因素，尽可能使隧
5、址位于地质条件较好、不良地质影响条件最小的的地层中，隧道平面线型以直线为主，坡面优先选取正交型，有利于通风和施工。 初步可选择绕行方。优点可克服高程障碍和平面障碍，对当地自然植被破坏较小。 隧道直行方案。优点缩短路程，维修简单，节约运输时间。 绕行加隧道方案。隧道较短，节约成本。 2、 隧道几何设计（包括横、纵断面设计，洞门设计，明洞设计，横通道，紧急停车带） 3、 隧道防、排水设计遵循动态防排水理念，一排为主，防、排结合，因地制宜，综合治理的原则。 4、 隧道衬砌结构设计 5、 隧道运营通风设计及计算 6、 隧道运营照明设计及计算 7、 隧道结构计算 三、研究方法公路隧道的设计常用方法大体上
6、分为两种，一种是力学分析设计法，常用于衬砌设计；另一种方法是工程类比法，常用于锚喷支护设计。本设计将结合公路隧道相关规范和设计任务书所提供的资料，确定隧道的几何线形和结构构造；再依据岩体力学和隧道工程的理论与方法，对隧道衬砌等进行设计计算，对于防排水,遵循动态防排水理念，一排为主，防、排结合，因地制宜，综合治理的原则，最终达到优化设计的目标。线形设计考虑的因素通常包括 1.线路衔接的需要；2.避开不良地带；3.减少偏压及其他的地质灾害的影响。公路隧道横断面的形式是多种多样的，其布置形式一般根据施工方法来确定。隧道横断面的设计还必须考虑隧道建筑限界的要求、公路等级、隧道长度、通风方式、设计车速、
7、交通量以及各种电缆管线和监控设施所需要的空间等。在横断面设计中除考虑经济合理、行车安全、方便维修等因素外，还要重点考虑环境保护方面的因素。四、本课题研究的重点、难点以及已开展的工作 1、本课题研究的重点和难点本课题研究的重点：1、隧道防、排水设计以排为主，截堵为辅，因地制宜综合考虑。2、隧道运营通风设计及计算主要考虑的问题：a 空气中有害物质的容许浓度b 需风量的计算方法c 判断自然通风的能力d 机械通风方式选择e 通风设备的选择以及经济性3、隧道运营照明设计及计算,应尽量考虑照明成本和隧道总成本的比，尽可能找到一种成本低，又有安全保障的方法。本课题设计的难点：1、隧道整体设计（隧道选址、隧道
8、的几何设计）选址在有安全保障的情况下，应考虑经济，施工难度等因素。几何设计时把隧道中心线解剖为隧道平面，纵断面及净空断面分别来研究。2、隧道衬砌结构设计。注意洞身和洞门分开设计。洞身衬砌的形状由道路隧道的几何设计来确定，但是洞门的构造由多方面的因素确定，如岩体的稳定性，通风方式，地形地貌以及环境条件等 2、前期已开展的工作前期已开展的工作： 熟悉相关工程设计中常用的设计规范和技术标准，并能正确的运用各种设计标准图集以及相关的设计资料。 熟练的运用相关计算软件和绘图软件，提高绘制施工图的技法，所绘工程图纸均应符合国家建筑制图的统一标准，并能正确清晰的表达设计意图。 翻译相关的外文文献，并做好了工
9、作进度计划安排。 掌握山岭隧道结构设计内容、方法和步骤，并了解山岭隧道的一般特点和各种新的设计要求。结合隧道所处自然条件和工程地质水文地质等情况，选择合适的衬砌结构形式和洞门结构形式。根据隧道的功能和各项技术指标选择适当的照明和通风 设备等。根据设计荷载的要求、公路等级要求以及隧道围岩情况等选择合理的施工方法，力求使设计达到美观、经济、实用、安全。六、完成本课题的工作方案及进度计划 线路方案比选 第 3 周隧道几何设计 第 4 至 7 周隧道防、排水设计 第 8 周隧道衬砌结构设计 第 9 至 10 周隧道运营通风设计及计算 第 10 至 12 周隧道运营照明设计及计算 第 13 至 14 周
10、隧道结构计算 第 15 至 17 周毕业设计整理、准备答辩 第 18 周参考文献1 中华人民共和国行业规范.公路隧道设计规范 （JTG D70-2004）.北京：中国计划出版社.2009.2 中华人民共和国行业规范.公路隧道施工技术规范 （JTJ042-94）.北京：中国计划出版社.1994 3 朱合华，张子新，廖少明等.地下建筑结构.北京：中国建筑工业出版社.2009.4 朱慈勉.结构力学.北京：高等教育出版社.2008.5 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 6 张向东，李章珍，李萍.土力学.北京：人民交通出版社.2006.7 岩石力学中国建筑工业出版社。8 孔宪立，石
11、振名.工程地质学.北京：中国建筑工业出版社.2008.9 崔云龙.建井工程手册.北京：煤炭工业出版社.2003.10 东兆星，吴士良.井巷工程.江苏：中国矿业大学出版社.2009.11 张彬，郝凤山.地下工程施工技术.江苏：中国矿业大学出版社.200912 赵风华.钢结构设计原理.北京：高等教育出版社.2005. 13 混凝土结构设计原理同济大学出版社；14 张同伟.土木工程 CAD.北京：机械工业出版社.2008 15 高正军.公路工程概预算手册.湖南：湖南大学出版社.200816 LOW H Y，HAO H. Reliability analysis of reinforced concrete slabs under explosive loadingJ. Structure Safety，2008，23(2)：15717817 钱晓倩.土木工程材料.浙江：浙江大学出版社 2006.18 隧道工程（第四版）重庆大学出版社
