隧道工程课程设计--挖隧道结构与施工设计

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1、 XXXXXX大大学学 隧 道 工 程 课 程 设 隧 道 工 程 课 程 设 计计 设计题目：设计题目：过街明挖隧道结构与施工设过街明挖隧道结构与施工设计计 学生姓名： XX 专 业： 土木工程（地下工程方向） 班 级： 土木工程 0805 班 学 号： 指导老师： XX 设计时间： 2012 年 1 月 建 筑 与 土 木 工 程 学建 筑 与 土 木 工 程 学 院院 二 零 一 二 年 一二 零 一 二 年 一 月月 I 过街明挖隧道结构与施工设计说明书过街明挖隧道结构与施工设计说明书 摘要： 过街明挖隧道设计包括隧道结构设计、 基坑支挡结构设计、 施工方案确定、施工过程、施工辅助设计

2、等方面的内容。 II 目录目录 1 隧道结构设计. 1 1.1 衬砌结构断面拟定 1 1.2 荷载计算 1 1.2.1 竖向荷载计算 1 1.2.2 水平荷载计算 2 1.3 内力计算 2 1.4 截面验算，确定截面尺寸与钢筋配置 6 1.4.1 正截面抗弯承载力验算 6 1.4.2 斜截面抗剪承载力验算 7 1.4.3 正截面抗压承载力验算 7 2 基坑支挡结构设计. 8 1.2 板桩入土深度计算 9 1.2 顶撑计算与选择 11 1.2 板桩厚度计算 11 3 施工方案确定. 11 4 施工过程. 12 4.1 施工准备 12 4.2 施工场地布置 12 4.3 土体开挖 12 4.4 隧

3、道基础处理 13 4.5 隧道构筑施工 13 4.6 隧道防水及基坑回填 13 4.7 恢复交通 13 4.8 隧道内装饰施工 13 5 隧道辅助施工. 13 5.1 定位测量，供水，供电，施工场地布置图 13 5.2 施工组织与管理 14 5.3 施工主要工序及循环 14 5.4 主要工种与劳动力组织 14 5.5 施工进度安排 14 5.6 其他施工措施及说明 14 第 1 页 1 隧道结构设计隧道结构设计 1.1 衬砌结构断面拟定衬砌结构断面拟定 参考公路箱涵图集拟定衬砌结构断面，如图 1 所示。 图 1 衬砌断面尺寸示意图 取=t=450mm，c1=c2=50mm，h0=3500mm，

4、l0=5100。则 l=5550， h=3950，L=6000，H=4400。 衬砌采用钢筋混凝土结构。 混凝土用 C30 级， 自重0=25KN/m3， 立方体抗压强度设计值 fc=14.3N/mm2，抗拉强度设计值 ft=1.43N/mm2。受力钢筋采用 HRB400 级，抗拉强度设计值 fy=360N/mm2，抗压强度设计值 fy=360N/mm 2，构造筋采用 HPB300 级。 1.2 荷载计算荷载计算 1.2.1 竖向荷载计算竖向荷载计算 地面超载取 第 2 页 20 0 qKPa 垂直土压力 3.10505.25.2025.185.15.17 1 iih qKPa 顶板自重 25

5、.1145.025 02 qKPa 顶板压力 55.136 210 qqqqtKPa 底板压力 1.163 55.5 05.005.02/14645.025.345.025 55.136 0 l S qq ts KPa 1.2.2 水平荷载计算水平荷载计算 根据朗肯土压力公式计算水平荷载， 顶板处水平压力 )3.10520()2/45tan(2)2/45(tan)( 2 101 cqqe s 42.11)2/3245tan(452)2/3245(tan 2 KPa 底板处水平压力 )4.45.203.10520()2/45tan(2)2/45(tan)( 2 3101 cqqqes 28.16

6、)2/3245tan(452)2/3245(tan 2 KPa 1.3 内力计算内力计算 衬砌结构采用对称配筋，使顶板与底板配筋对称， 左右墙配筋对 称。 用结构力学求解器进行内力计算，计算简图如图 2 所示。 第 3 页 计算程序如下： 结点,1,0,0 结点,2,-2.775,0 结点,3,-2.775,3.95 结点,4,0,3.95 单元,1,2,1,1,1,1,1,1 单元,2,3,1,1,1,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,1 结点支承,4,5,90,0,0 结点支承,1,6,90,0,0,0 单元荷载,3,3,1.3655e5,0,1,90 单元荷载,1,3,1.631e5,0,1,90 单元荷载,2,5,1.628e4,0,0,0.59,90 单元材料性质,1,3,-1,-1,0,0,-1 第 4 页 图 2 衬砌结构计算简图