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1、隧道工程课程设计题目三车道公路隧道规划设计学院专业班级学生姓名学号上月_日至3月工日共_周指导教师（签字）院长（主任）（签字）2023年12月16日目录第1章设计原始资料1.1 技术原则及设计原则规范1.2 工程概况1.3 隧道工程地质概况第2章隧道总体设计2.1 纵断面设计2.2 横断面设计2.3 隧道设置形式设计第3章隧道主体构造构造设计1. 1洞门设计3. 2衬砌设计第4章隧道通风设计4. 1通风方式确实定4.2需风量计匏4. 2.1CO排放量计算稀释CO的需风量烟雾排放量计算稀释烟雾的需风量稀释空气内异味的需风量考虑火灾时排烟的需风量4. 3通风计算4. 3.1计算条件5. 3.2隧道
2、内所需升压力6. 3.3通风机所需台数第5章隧道照明设计6.1 洞外靠近段照明6.2 洞内照明5. 3照明计毙7. 3.1中间段照明计算5. 3.2入口段照明计算5. 3.3过渡段照明计算6. 3.4出口段照明计算参照文献图纸部分第1章设计原始资料1.1 技术原则及设计原则规范1.1.1 重要技术原则(I)隧道按规定FI勺远期交通量设计，采用分离式单向行驶三车道隧道。(2)隧道设计车速，隧道几何线形与净空按100knI/h设计，隧道照明设计速度按100kmh设计。1.1.2 重要设计原则规范(1)公路隧道设计规范JTJ026-90；(2)公路隧道通风照明设计规范JTJ026.1-1999；(3
3、)公路工程技术原则JTJ001-97；(4)公路工程抗震设计规范JTJ004-89；(5)锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2023；(6)地下工程防水技术规范GB50108-2023；(7)隧道围岩级别按公路隧道设计规范JTJ026-90o1.2工程概况隧道位于鄂西南褶皱山区，为分离式单向行驶三车道隧道(上下行分离)。隧道左洞桩号：ZK253+182-ZK255+350,长2168m。右洞桩号：YK253+162YK255+375,长2213m。设计标高为：进洞口为1120m,出洞口为：1185mo该隧道采用新奥法施工。设计速度：100km/h设计交通量为：2800辆/h。交通量构成
4、为：汽油车：小型客车：31乐小型货车：20%,中型货车：15%柴油车：中型客车：9%,大型客车：18%,大型货车：7%1. 3隧道工程地质概况隧道地处鄂西南褶皱山区。总体上地势陡峻，冲沟发育，为构造剥蚀、溶蚀低中山地貌景观。构造剥蚀碎屑岩区属峰丛峡谷低中山地貌,地面标高高程10301570m,相对高程100-500m,地形起伏大，冲沟发育，地形陡峻，山顶呈浑圆状，自然坡度多在2560左右，山脉沿北东走向延伸，山上植被发育很好；山坡较缓，局部陡峻，坡角一般1540,冲沟不甚发育，洼地宽阔平缓。隧道处在白果背斜的北西翼、金子山复向斜南东翼，展现单斜构造特性，依次出露志留系至三迭系地层，地层倾向31
5、0330,进口段倾角为3040,出口段倾角变缓,约8。-10o断裂构造不发育。碎屑岩中重要发育两组节理裂隙，走向分别为300340。及220250,呈闭合状。左洞桩号及地质状况:里程桩号围岩级别长度（m）工程地质条件水文地质ZK253+182ZK253+200V18龙马溪组（SJ）强一弱风化页岩夹泥质粉砂岩、粉砂质页岩；裂隙发育,岩石破碎。Vp=O.8-1.8Kms,轻度渗水ZK253+200ZK253+500IV300龙马溪组（SJ）灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育，Vp=2.0-2.5Krns0轻度渗水ZK253+500ZK254+000Ill500龙马溪组（SJ）灰绿、黄绿色
6、弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=3.23.8Kms.碉室干燥ZK254+000ZK254+270IV270龙马溪组（SJ）灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育，Vp=3.2-3.8Kmso轻度渗水ZK254+270ZK254+560Ill290罗惹坪组（SJ）灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=2.8OKm/so碉室干燥ZK254+560ZK254+730IV170罗惹坪组(SJ)灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙发育，Vp=3.23.8Kns.轻度渗水ZK254+730ZK255+160m430志留系纱帽组页岩、粉砂岩，岩石节
7、理裂隙不发育,Vp=3.44.0Kms,碉室干燥ZK255+160ZK255+350IV190大冶组第三段(Td)薄层夹中厚层细晶微晶灰岩。轻度渗水右洞桩号及地质状况:里程桩号围岩级别长度(m)工程地质条件水文地质YK253+162/,*YK253+190V28龙马溪组(SJ)强一弱风化页岩夹泥质粉砂岩、粉砂质页岩；裂隙发育,岩石破碎。Vp=O.8-1.8Kms,轻度渗水或滴水YK253+190YK253+450IV260龙马溪组(S1I)灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育，Vp=2.0-2.5Kmso轻度渗水YK253+450YK253+950III500龙马溪组(S1I)灰绿、黄
8、绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=3.2-3.8Kmso洞室干燥YK253+950YK254+250IV300龙马溪组(S1I)灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，裂隙发育，Vp=3.23.8Kmso轻度渗水YK254+250YK254+510Hl260罗惹坪组(S1I)灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=2.8OKm/so洞室干燥YK254+510YK254+880IV370罗惹坪组(S1I)灰绿、黄绿色弱风化页岩夹泥质粉砂岩，岩石节理裂隙发育，Vp=3.23.8Kmso轻度渗水或滴水YK254+880YK255+300Hl420志留系纱帽组页岩
9、、粉砂岩，岩石节理裂隙不发育，Vp=3.44.OKm/so碉室干燥YK255+300YK255+375IV75大冶组第三段(Ld3)薄层夹中厚层细晶微晶灰岩。Vp=2.22.8kms轻度渗水第2章隧道总体设计2.1纵断面设计隧道内纵断线形应考虑行车安全、运行通风规模、施工作业效率和排水规定,综合确定。最小坡度：20.3%,以隧道建成后洞内水能自然排泄为原则，又考虑到隧道施工误差。最大坡度：一般规定，3%o施工中出渣或材料运送的作业效率；运行期间车辆行驶的安全性和舒适性；运行通风的规定。纵坡形式：一般宜采用单向坡；地下水发育的长隧道、专长隧道可采用双向坡。从行车舒适性和运行通风效率来看，采用单向
10、坡很好，不过施工会出现逆坡排水问题。该隧道的基本坡道形式设为单坡。坡道形式的选择根据和纵坡坡度的重要控制原由于通风问题和对汽车行驶的利害。隧道的纵坡以不防碍排水的缓坡为宜,坡度过大,对汽车行驶、隧道施工和养护管理都不利。单向通行的隧道设计成单坡对通风是非常有利的，因汽车都是单坡行驶，发动机产生口勺有害气体少，对通风也很有利。该隧道位于鄂西南褶皱山区，总体上地势陡峻，冲沟发育，为构造剥蚀、溶蚀低中山地貌景观。车流量很大，且隧道埋深较大,围岩很差，设置竖井通风施工难度较大；隧道围岩地下水重要以裂隙水为主，水量贫乏，对施工无太大影响；该隧道由于路线需要，进出口段高程相差很大，设置人字坡将会使隧道长度
11、增长；鉴于以上原因，该隧道决定采用有变坡点的单坡。坡度计算为1120=2.937%,因此该隧道采用的坡度为3%。22132. 2横断面设计该隧道的建筑限界隧道口勺建筑限界按100knl/h时速进行设计，建筑限界取值确定如下:设计速(km/h)车道宽度W建筑限界高度H检修道高度h侧向宽度L检修道J顶角宽度E左侧右侧左侧右侧左侧右侧1003X3.7550.30.51.01.01.00.51.0详见图纸音B分：隧道用E筑限界图。2. 3隧道设置形式设计在地质条件相似的状况下，分离式隧道造价最低，施工速度较快且比较安全，一般用于长隧道。该隧道2213m,属于长隧道，因此采用分离式隧道。第3章隧道主体构
12、造构造设计3.1 洞门设计该隧道左、右洞进口处均处在裂隙发育，岩石破碎口勺地质区域内，围岩级别均为V级，围岩极差，水文地质状况为轻度渗水或滴水。因此采用翼墙式洞门，翼墙式洞门由端墙和翼墙构成，翼墙是为了增长端墙的稳定性而设置的，同步对路堑边坡也起支撑作用。隧道左、右洞Fl勺出口处也处在裂隙发育，岩石破碎Fl勺地质区域内，围岩级别均为IV级，围岩极差，水文地质状况为轻度渗水。同样也采用翼墙式洞门。3.2 衬砌设计初期支护初期支护采用喷锚支护，由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式组合使用，根据不同样围岩级别区别组合。锚杆支护采用全长粘结锚杆。由工程类比法，结合公路隧道设计规范，初期支护喷射混
13、凝上材料采用C20级混凝土，支护参数取值如下表:围岩级别喷射碎厚度(CIn)锚杆(In)钢筋网钢拱架拱墙仰拱位置长度间距杆体材料HI15一拱墙3.01.220MnSi钢筋拱、墙25x25-IV20拱墙4.01.020MnSi钢筋拱、墙20x20V30拱墙5.00.820MnSi钢筋拱、墙(双层)20x20V级浅埋30拱墙5.00.820MnSi钢筋拱、墙(双层)20x20拱、墙、仰拱二次衬砌二次衬砌采用现浇模筑混凝土，运用荷载构造法进行衬砌内力计算和验算。二次衬砌厚度设置如下表:围岩级别拱墙混凝土(Cm)仰拱混凝土(cm)佐级别钢筋种类钢筋直径(mm)钢筋面积(mm2)III4545C20-一
14、IV50,钢筋混凝土50C25HRB335251473V60,钢筋混凝土60,钢筋混凝土C25HRB335251946V级浅埋60,钢筋混凝土60,钢筋混凝土C25HRB335252945V级超浅埋60,钢筋混凝土60,钢筋混凝土C25HRB335252454注：钢筋面积为纵向每m断面的钢筋面积。第4章隧道通风设计在隧道运行期间，隧道内保持良好的空气是行车安全的必要条件。为了有效减少隧道内有害气体与烟雾的浓度，保证司乘人员及洞内工作人员的身体健康，提高行车小J安全性和舒适性，公路隧道应做好通风设计保证隧道良好通风。该隧道通风设计重要考虑如下原因：隧道长度及线形，隧道左洞长度为2168m,右洞长度为2213m,均为长隧道,风阻力大，自然风量小；隧道纵断面
