南京工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院拉西瓦水電站左岸低線公路隧道畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 第一章 基本資料 1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn) 1.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 部頒《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 ( JTJ001-97) ; 部頒《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 ( JTG D70 — ) ; 部頒《公路規(guī)范地質(zhì)勘察規(guī)范》 ( JTJ064-98) ; 部頒《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 ( JTJ004-89) ; 部頒《公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制辦法》 ( 1996) ; 部頒《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》 ( JTJ.1-1999) ; 1.1.2 技

2、術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 隧道按高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) , 為分離式雙洞單向行駛隧道 , 采用的主要 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下 : 1、 設(shè)計(jì)行車(chē)速度 隧道幾何尺寸凈空斷面標(biāo)準(zhǔn)按 120Km/h 設(shè)計(jì) ; 隧道通風(fēng)照明計(jì)算按 80Km/h 行車(chē)速度設(shè)計(jì) ; 2、 隧道建筑限界 建筑限界基本寬度 : 行車(chē)道 : W —— 2 3.75m 側(cè)向?qū)挾?: L 左—— 0.75m L 右—— 1.25m 檢修道 : J—— 2 0.75m 總基本寬度為 : 11.0m 隧道建筑限界凈高 : 5.0m (檢修道凈高 2.5m)。

3、 3、 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 正常營(yíng)運(yùn)時(shí) CO 允許濃度 285ppm,發(fā)生事故時(shí) CO 允許 300ppm; 隧道內(nèi) 煙塵允許濃度 0.0065 m 1 ; 4、 設(shè)計(jì)交通量 預(yù)測(cè) 2024 年年平均日交通量為 20491MTE/ 日( 中型標(biāo)準(zhǔn)車(chē) ) ; 5、 設(shè)計(jì)荷載 洞內(nèi)路面設(shè)計(jì)荷載采用汽 -超 20, 掛 -120。 1.2 工程概況 1.2.1 隧道概況 拉西瓦水電站左岸低線公路隧洞進(jìn)口位于泥鰍山古滑坡體上游側(cè) , 設(shè) 計(jì)底板高程 2249.8 m, 出口位于回車(chē)場(chǎng)下游側(cè) ,

4、 底板高層 2246 m, 坡降 0.325％。隧洞段全長(zhǎng) 1112 m。斷面型式為城門(mén)洞形 , 開(kāi)挖斷面正常尺寸為 12.2 m8.87 m。隧洞水平埋深 30～100 m, 垂直埋深一般大于 100 m。 1.2.2 工程地質(zhì)條件 1、 地層巖性 左岸低線公路隧洞施工開(kāi)挖揭露的地層為三迭系下統(tǒng)變質(zhì)巖類(lèi) : 變質(zhì) 長(zhǎng)英砂巖夾泥質(zhì)板巖和簾石化灰?guī)r等 , 呈中厚層～薄層狀結(jié)構(gòu) , 互層或互 為夾層狀構(gòu)造。泥質(zhì)板巖相對(duì)較軟弱 , 在層間錯(cuò)動(dòng)構(gòu)造影響下 , 易形成破碎 夾層。 2、 地質(zhì)構(gòu)造 施工開(kāi)挖表明 , 左岸

5、低線公路隧洞段斷層、 裂隙等地質(zhì)構(gòu)造較發(fā)育 , 其 發(fā)育優(yōu)勢(shì)方向及規(guī)模隨不同隧洞段而異。全洞巖體為單斜層結(jié)構(gòu) , 傾向下 游。巖層走向 NW340 ～ NE60 , 傾向 NE ～SE, 傾角 10～ 40。裂隙 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 結(jié)構(gòu)面多以硬性為主 , 且多貫穿三壁。 3、 巖體特征 隧洞區(qū)巖體在不同洞段巖石的風(fēng)化、 巖體的結(jié)構(gòu)等特征也會(huì)有一定 程度的差異。 樁號(hào) K0+740 m ～ K1+072 m 段 , 巖石微風(fēng)化 , 巖體多呈塊狀～層狀結(jié) 構(gòu) , 地下水活動(dòng)較輕微 , 巖

6、體中斷裂構(gòu)造較發(fā)育。樁號(hào) K1+072 m ～ K1+172 m 段 , 巖石弱風(fēng)化 , 無(wú)地下水活動(dòng) , 巖體多呈塊層狀及碎裂狀結(jié)構(gòu) , 層間擠壓破碎 , 易形成坍落。 4、 地表水 隧址區(qū)內(nèi)河流為黃河水系 , 地表水體為黃河及其南北兩岸支流。 黃河主 要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水 , 其次為地下水和冰雪融水等 , 黃河百年一遇洪峰 量為 1687m3 平均流量為 3 。河水對(duì)混凝土和鋼筋具有低等腐蝕 , /s, 561 m /s 水下混凝土可不采取抗侵蝕措施。 5、

7、 地下水 勘探期間未見(jiàn)地下水。 1.2.3 隧道洞室圍巖級(jí)別的劃分 根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 規(guī)定的圍巖分級(jí)的方法 , 隧道洞室圍巖 級(jí)別劃分主要考慮以下因素 : 1) 圍巖巖性、 強(qiáng)度 , 即巖性特征 ; 2) 圍巖巖體的結(jié)構(gòu)特征、 結(jié)構(gòu)面特 征 ; 3) 圍巖巖體的完整性 , 巖石質(zhì)量 ; 4) 構(gòu)造影響程度 ; 5) 地下水活動(dòng)特征對(duì)圍巖強(qiáng)度的影響 ; 6) 圍巖巖體物理力學(xué)指標(biāo) , 彈性參數(shù)等等。 現(xiàn)僅對(duì)本文選取的三個(gè)典型圍巖洞段 ( K1+115 m、K1+010 m 、K0+870 m) 圍巖地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行介紹

8、 : (見(jiàn)表 1-1) 表 1-1 圍巖地質(zhì)參數(shù) 分析 容重 巖體 粘聚力 摩擦角 抗壓 抗拉 斷面 /kN ?m-3 模量 /kPa 泊松比 強(qiáng)度 強(qiáng)度 /( ) /GPa /MPa /kPa K1+115 26.9 2.7 300 0.32 42.0 30 35 K1+010 26.9 5.9 680 0.30 43.9 50 115 K0+870 26.9 10.0 1060 0.25 48.4 80 268 根據(jù)規(guī)范 :

9、BQ = 90 + 3Rc + 250Kv 。K1+115m 段的圍巖為較堅(jiān)硬巖 , Rc=30Mpa;  巖體較破碎  , Kv =0.35;BQ=267.5,  圍巖級(jí)別為 Ⅳ級(jí)。  K1+010m 段的圍巖為較堅(jiān)硬巖  , Rc=50Mpa; 巖體較完整  , Kv=0.65;BQ=402.5,  圍巖級(jí) 別為Ⅲ級(jí)。  K0+870  m 段的圍巖為堅(jiān)硬巖  , Rc  =80Mpa;  巖體完整  , Kv

10、 =0.75;BQ = 517.5, 圍巖級(jí)別為Ⅱ級(jí)。 1.2.4 地震等級(jí) 地震根據(jù)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖 ( 1990) 及使用規(guī)定》 , 隧址區(qū)地震烈度為Ⅶ度。 1.3 隧道縱斷面及平面方案設(shè)計(jì) 1.3.1 隧道縱斷面 路線的選擇是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) , 關(guān)系著施工的難易 , 工期長(zhǎng)短 , 造價(jià)的 大小 , 運(yùn)營(yíng)安全和運(yùn)輸效率。 而隧道位置的選擇又與整個(gè)路線的選擇密切相 關(guān) ,  隧道規(guī)范中規(guī)定  ; ”高速公路  , 一級(jí)公路上的隧道和二、  三、 四級(jí)公

11、 路上的短隧道  , 其線型與公路的銜接應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。二、  三、 四 級(jí)公路上的特長(zhǎng)及長(zhǎng)、  中隧道的位置  , 原則上應(yīng)服從路線的走向  , 路隧綜合 考慮。”但影響隧道路線選擇的因素很多 , 除了考慮政治、 經(jīng)濟(jì)、 國(guó)防、 施 工等社會(huì)條件外 , 還要考慮工程地質(zhì)、 水文地質(zhì)、 地形等自然條件。在隧 道設(shè)計(jì)中應(yīng)抓住主要因素 , 統(tǒng)觀全局才能尋找出一條比較符合要求的最優(yōu) 方案。 本段路線方案是在工可基礎(chǔ)上 , 依據(jù)工可審批意見(jiàn)進(jìn)行優(yōu)化確定。 其中隧道平面布置主要服從總體

12、走向 , 在綜合考慮線形指標(biāo)及工程造價(jià)的 前提下 , 主要考慮隧道進(jìn)、 出口條件、 隧址區(qū)工程地質(zhì)條件、 營(yíng)運(yùn)管理 設(shè)施場(chǎng)地因素 ; 隧道縱斷面設(shè)計(jì)綜合考慮了隧道長(zhǎng)度、 主要施工方向、 通 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 風(fēng)、 排水、 洞口位置及隧道進(jìn)出口接線等因素。 1.3.2 隧道橫斷面 隧道凈空斷面除應(yīng)符合建筑限界的規(guī)定以外 , 還應(yīng)考慮通風(fēng)設(shè)備及排 水、 照明、 消防、 監(jiān)控、 管線電纜等設(shè)施所需的空間 , 并考慮土壓影響 , 施工方法等必要的富裕量。經(jīng)綜合考慮該隧道采用曲墻式斷面構(gòu)造。

13、 1、 凈空 經(jīng)過(guò)斷面優(yōu)化分析后確定隧道凈空斷面為三心圓 : 拱部為單心半圓 , 半徑為 6.12m; 側(cè)墻為大半徑圓弧 , 半徑為 8.62m; 仰拱與側(cè)墻間用小半徑 圓弧連接 , 半徑為 1.42m。內(nèi)空考慮了側(cè)墻預(yù)留裝修層 5cm。 2、 橫斷面構(gòu)造 ( 1) 隧道橫斷面采用錨噴支護(hù)復(fù)合模筑混凝土襯砌 , 內(nèi)夾防排水層。 ( 2) 路面采用單面橫坡 , 坡度 2%, 路面單側(cè)設(shè)排水溝 , 路基中心設(shè)中心 排水溝。 ( 3) 橫斷面右側(cè)溝槽設(shè)電纜及消防配水管 , 左側(cè)溝槽設(shè)強(qiáng)電電纜。 3、 凈空斷面尺寸擬訂 拱圈 : R=6

14、.12 ｍ, 相應(yīng)角度為 2 90 側(cè)墻 : R=8.62 m , 相應(yīng)角度為 2 11 30’ 仰拱 : R=15.42 ｍ, 相應(yīng)角度為 2 1859’24” 連接段 : R=1.42 ｍ , 相應(yīng)角度為 5930’36”。 詳細(xì)見(jiàn)圖 1-1: 圖 1-1 凈空斷面尺寸擬訂圖 1.4 擬定初步襯砌方案

15、 根據(jù)本隧道地形、 地質(zhì)條件 , 參考以往類(lèi)似條件下的成功工程 , 初步擬 訂本隧道采用新奧法原理進(jìn)行設(shè)計(jì)、 施工。在Ⅱ級(jí)、 Ⅲ級(jí)、 Ⅳ級(jí)圍巖中統(tǒng)一采用Ⅲ級(jí)圍巖的襯砌方案 , 其具體尺寸如圖 1-2 所示 : 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 圖 1-2 擬訂襯砌方案圖 第二章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 2.1 荷載結(jié)構(gòu)法原理