隧道工程课程设计

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1、 隧道工程课程设计说明书隧道工程课程设计说明书 The structural design of the Tunnel 作 者 姓 名： 专业、班级 ： 道桥 班 学 号 ： 指 导 教 师： 设 计 时 间： 目录 一课程设计题目 1 二隧道的建筑限界 1 三隧道的衬砌断面 2 四荷载确定 2 4.1 围岩压力计算. 2 4.2 围岩水平压力 . 3 4.3 深埋隧道荷载计算 . 3 五结构设计计算 5 5.1 计算基本假定 . 5 5.2 内力计算结果 . 5 5.3 V 级围岩配筋计算 . 7 5.4 偏心受压对称配筋 . 8 5.5 受弯构件配筋 . 9 5.6 箍筋配筋计算 . 9

2、5.7 强度验算 . 9 5.8 最小配筋率验算： 11 六辅助施工措施设计 . 11 6.1 双侧壁导坑施工方法 11 6.2 开挖方法 11 6.3 施工工序 12 1 隧道工程课程设计隧道工程课程设计 一一课程设计题目课程设计题目 某高速铁路隧道 V 级围岩段衬砌结构设计(设计时速 350Km/h,隧道埋深 127m， 单洞双线) 二二隧道的建筑限界隧道的建筑限界 2.1 2.1 隧道的建筑限界隧道的建筑限界 根据 铁路隧道设计规范 TB10003-2005 有关条文规定， 隧道的建筑限界高度 H 取 6.55m， 行车道宽度取 4.252m，如图所示 2 三隧道的衬砌断面三隧道的衬砌断

3、面 拟定隧道的衬砌， 衬砌材料为 C25 混凝土， 弹性模量 Ec=2.95107kPa， 重度h=23kN/m3， 衬砌厚度取 50cm，如图所示。 四荷载确定四荷载确定 4.1 围岩压围岩压力计算力计算 计算围岩竖向均布压力：计算围岩竖向均布压力： 1 0.452 s q 式中：s围岩类别，此处 s=5； 围岩容重，此处=22KN/m3； 跨度影响系数 1(5)i B 毛洞跨度8.5Bm B=8.5m 3 5,0.1Bm i，此处1(5)10.1(8.55)1.35i B 所以有： 4 0.4521.359.72hm 因是松软围岩，故mH127m3.24h5.2 p 所以此隧道为深埋隧道。

4、 围岩竖向均布压力 1 0.452 s q =0.45 1-5 2221.35=213.84KN 4.2 围岩水平压力围岩水平压力 围岩水平均布压力： m106.92)KN/(64.1550.030.0eq 取其平均值 mKNqe/54.85 4.3 深深埋隧道荷载计算埋隧道荷载计算 (1)(1)作用在支护结构上的垂直压力作用在支护结构上的垂直压力 由于 qp hHH ， 为便于计算， 假定岩土体中形成的破裂面是一条与水平成 角的斜直线， 如图所示。EFGH 岩土体下沉，带动两侧三棱体（图中 FDB 和 ECA）下沉，整个岩土体 ABDC 下 沉时，又要受到未扰动岩土体的阻力；斜直线 AC 或

5、 BD 是假定的破裂面，分析时考虑内聚力 c，并采用了计算摩擦角 c ；另一滑面 FH 或 EG 则并非破裂面，因此，滑面阻力要小于破裂面 的阻力。 该滑面的摩擦系数为 36.5 度。查询铁路隧道设计相关规范，取计算摩擦角 0 40 c 。 深埋隧道荷载计算简图 如上图所示，隧道上覆岩体 EFGH 的重力为W，两侧三棱岩体 FDB 或 ECA 的重力为 1 W ，未 扰动岩体整个滑动土体的阻力为 F，当 EFHG 下沉，两侧受到阻力T或 T ，作用于 HG 面上的 垂直压力总值 Q 浅为： 22sin2QWTWT 浅 (2-4) 其中，三棱体自重为： 4 1 1 2tan h Wh (2-5) 式中：h为坑道底部到地面的距离(m)； 为破裂面与水平的交角()。 由图据正弦定理可得 1 sin() sin90() TW (2-6) 由于 GC、HD 与 EG、EF 相比往往较小，而且衬砌与岩土体之间的摩擦角也不同，当中间 土块下滑时，由FH及EG面传递，考虑压力稍大些对设计的结构也偏于安全，因此，摩阻力 不计隧道部分而只计洞顶部分，在计算中用H代替h，有： 2 (tan1) tan tantan tantan cc c c (2-7) tantan 0.397 tan1tan(tantan)tantan c cc (2-8) 2 (1tan)218.80/ tt