小净距隧道设计说明-邱顺.pdf

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1、2012届岩土与地下结构工程专业毕业设计第1章绪论1.1选题背景及意义我国是一个多山的国家，75%左右的国土是山地或重丘。公路建设中，过去的普遍做法是盘山绕行或切坡深挖。据统计资料，汽车翻越山岭平均时速不足30km．不到经济时速的一半．汽车的机械损坏和轮胎磨损极为严重，低等级道路的汽油耗量比高等级公路多20~50；而且，劈山筑路会造成许多高边坡，在南方雨量充沛地区，它严重破坏自然景观，造成塌方滑坡和水土流失。因此，为了根除道路病害保护自然环境，在山区高等级公路建设中必须重视隧道方案，并努力提高公路隧道工程科学技术水平。1.2小净距隧道定义《公路隧道设

2、计规范》(JTGD70—2004)⑴(以下简称《规范》)第11.1.1条中指出小净距隧道是指隧道间的中间岩柱厚度小于《规范》中表4.3.2(见表1-1)建议的特殊隧道布置形式，宜用于洞口地形狭窄或有特殊要求的中、短隧道，也可用于长或特长隧道洞口局部地段。独立双洞的最小净距：表1-1独立双洞的最小净距围岩级别ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ最小净距1.0B1.5B2.0B2.5B注：B—隧道开挖断面的面积严格地说，双洞最小净距小于正常使用规定范围的隧道都统称为小净距隧道。由此可见，它是介于连拱隧道与分离式隧道之间的一种特殊的隧道结构形式。如果修建连拱隧道，第一，其对地质条

3、件要求苛刻，Ⅴ、Ⅳ级围岩很难修建；第二，施工难度高，建设周期长；第三，连拱隧道的建设成本高。如果修建独立双洞，接线难，路线布线的自由度低。大断面小净距隧道作为一种新型的结构型式，它具有了独立双洞和连拱隧道两者优点的结合。因此，小净距隧道成为高等级公路建设中的必然。采用小净距隧道这种特殊结构形式的隧道数量在近几年增加很快。目前，已有多条高速公路建设中均出现了小净距隧道。如安徽六潜高速公路中的板河隧道、太阳河隧道、花园河隧道等，有的虽非整条隧道采用小净距，但在洞口段也采用了小净距设计，如湘渝高速公路鹰嘴岩隧道等。1.3小净距隧道开挖方法1邱顺：青山小净距

4、隧道小净距隧道的各类施工方法，其原则是尽可能保证中夹岩柱范围内不出现塑性区过大或连通现象而影响中夹岩岩体的稳定性。通过大量工程实践，已摸索出一些较为成功的单项施工工法或组合施工工法，其中三种较为有效方法的特点总结如下：(1)双洞侧壁导坑法。适用于Ⅰ、Ⅱ级围岩及长隧道净距较小的洞口段围岩施工，主要是为防止大面积开挖会出现围岩变形过大而导致失稳现象的发生。侧壁导坑法已在金旗山隧道、董家山隧道、招宝山隧道等实践工程中得到充分运用，取得了良好的效果。(2)上下台阶与侧壁导坑组合法。Ⅲ、Ⅳ级围岩多选用该施工方法，主要考虑①围岩较为稳定，在先行洞中采用上下台阶法

5、，减少了施工工序。②后行洞采用侧壁导坑法，便于对中夹岩的加固。③在后行洞已有较好临空面基础上，爆破效果理想并可确保中夹岩的稳定。(3)上下台阶法与超前导洞预留光爆层。适用于Ⅳ级以上围岩。因为围岩的自稳能力增强，同时由于超前导洞临空面的存在，预留光爆层的二次爆破震动大大降低。1.4设计研究主要采用的方法在对隧道结构进行计算时，需依据《JTGD70-2004公路隧道设计规范》，并结合小净距隧道的工程特点，利用围岩垂直均布松动压力和水平均布松动压力公式，计算出隧道开挖后隧道衬砌受载情况。然后，通过ANSCS软件对隧道衬砌结构建立模型、并计算，然后按破损阶段

6、法和允许应力法检算隧道衬砌在所加荷载作用下是否满足强度要求。对不满足强度要求的隧道衬砌，进行配筋计算。最后进行抗裂检算.在对隧道施工方案及施工工艺进行设计时，需依据《JTGD70-2004公路隧道设计规范》和相关规范规定，并结合在隧道全长范围内的围岩性质及其所处埋深，来确定隧道的进洞方案、不同衬砌段的开挖方法及各种方法间的转换、不良地质辅助工艺、初期支护情况、中岩柱加固、二次衬砌施工工艺、防水工程施工工艺和施工监测等。1.5毕业设计预期达到的目标（1)学习和了解小净距公路隧道设计的特点和要求；（2)熟悉掌握隧道结构设计检算方法，并能够运用ANSCS进

7、行结构检算；（3)熟悉隧道施工的各种方法，特别是新奥法施工的方法，了解隧道施工过程中各种工艺的基本流程和要求。22012届岩土与地下结构工程专业毕业设计第2章概况2.1设计依据及设计原则本设计对隧道的设计内容主要包括从地质、地形、经济、环保的方面对路线的方案确定；对隧道平面、纵断面、横断面的设计以满足经济、合理、安全、施工容易等要求；对隧道衬砌结构设计和计算以保证衬砌能够满足围岩压力的要求；在排水设计遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则下，使隧道内防水可靠，排水通畅，保证运营期间隧道内不渗不漏，基本干燥；根据隧道进出口地形和工程地质

8、条件，结合开挖边仰坡的稳定性及洞口防排水需要，选用经济、美观并有利于视线诱导的洞门形式；在考虑尽量少刷坡和隧