长安大学高速公路隧道毕业设计报告

1目录第一章方案比选说明..................................................31.1概述：...........................................................31.2方案比选.........................................................4第二章设计总说明...................................................62.1隧道设计概况.....................................................62.2技术标准.........................................................62.3隧道建设地区工程水文地质.........................................62.4横断面设计.......................................................92.5隧道衬砌结构设计.................................................92.6防排水设计......................................................112.7通风设计........................................................122.8照明设计........................................................122.9洞门设计........................................................132.10施工方案.......................................................131.11监控量测.......................................................142.12环境保护.......................................................19第三章二次衬砌内力计算.............................................203.1基本资料........................................................203.2荷载确定........................................................203.3衬砌几何要素....................................................213.4计算位移........................................................223.5解力法方程......................................................293.6计算主动荷载和被动荷载（1h）分别产生的衬砌内力...............303.7最大抗力值的求解................................................313.8计算衬砌总内力..................................................313.9衬砌截面强度检算................................................323.10内力图.........................................................33毕业设计（论文）报告纸共62页第2页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第四章隧道通风计算.................................................344.1隧道需风量计算..................................................344.2单向交通隧道射流风机纵向通风计算................................39第五章照明计算....................................................425.1基本资料........................................................425.2接近段..........................................................425.3基本照明计算....................................................425.4加强照明计算....................................................435.5结论............................................................455.6调光............................................................45第六章施工组织设计.................................................476.1概述............................................................476.2施工方法及工艺..................................................476.3环境保护........................................................60第七章总结........................................................617.1设计总结........................................................617.2致谢............................................................61参考文献............................................................63毕业设计（论文）报告纸共62页第3页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章方案比选说明1.1概述：拟建的高速公路位于陕西省西安市蓝田县，是连接磨沟和湾沟的重要交通道路，该公路能有效解决当地交通问题，加强地区间交流，降低运输成本，节省运输时间，促进经济发展。通过勘察设计已确定出两种方案。如下：方案一：隧道群结合桥梁方案，根据地形特征和地质情况，修建6座短隧道，最长隧道长1293.8米，修建4座桥梁和一座涵洞，设置5处圆曲线，曲率半径较大。方案二：绕线结合桥隧方案，修建4座隧道，最长隧道长约为1500米，修建桥梁5座，涵洞3座，填挖方工程量较大。现在从线性指标、工程数量、施工难度、隧道功能、营运及养护费用、环境保护、旧路利用等方面比较，确定推荐方案。项目线路1线路2线性指标线路总长为4494米，其中隧道有6座，总长2746米，整条线路有5处设置圆曲线，曲率半径较大，行车舒适。线路总长为5789米，隧道有4座，总长2034米。沿线填挖方量较大，圆曲线较多，行车不舒适。工程数量线路总长4494米，其中隧道2746米，隧道围岩等级为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。设置桥涵数量较少。线路总长5789米，其中隧道2034米，隧道围岩等级Ⅴ级为主，断层多。需要设计多处桥涵。施工难度线路较短，隧道以外的公路修建中填挖方数量不大。洞口较多，施工进度快，桥梁较多，但长度较短，墩台身较短。线路较长，利用原有部分公路，填挖方较多，平、竖曲线变化频繁，施工难度较大，施工费用高，进度慢。沿线桥梁长度大，且墩台身较高，基础较差。毕业设计（论文）报告纸共62页第4页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊营运及养护费用最长隧道长1293.8米，营运及养护费用较低。隧道长1512米，需设置竖井通风，增加了施工费用，后期营运及养护费用较高。环境保护填挖方量较少，没有大刷大挖，对保持边坡、仰坡较好，对有生态环境的破坏少。填挖方量较大，对原有生态环境的破坏较大。工程病害采用隧道群方案，对原有山体的破坏较少，工程病害较少。填挖方工程量大，破坏原有的应力平衡，会产生一系列的水文地质病害，比如：滑坡、泥石流、崩塌等。1.2方案比选1．方案1航空距离短，但隧道较多，但长度较短，工程地质条件较差，施工难度较高，工程量较少，工期较短；2．方案2航空距离较长，隧道工程量较少但桥涵和路堤、路堑工程量较高，地质情况较差，施工复杂，由于工作面较多，施工速度较快。3．方案2在公路建设中的开挖量比方案1大，但营运及养护费用比方案1稍少。4．环境保护方面来看，方案1较环保。5.工程造价方面来看，方案1隧道工程量较大，但总工程量较少，综合对比，方案1工程造价较低。通过以上比较，我们可以看出方案1更为合理，综合考虑，本项目的推荐方案为方案1。毕业设计（论文）报告纸共62页第5页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊方案1的平曲线与竖曲线要素：表1.1表1.2毕业设计（论文）报告纸共62页第6页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第二章设计总说明2.1隧道设计概况西峡岭公路隧道是成西（成都——西安）高速公路修建中的控制性工程，起点桩号为K2+165，终点桩号为K3+460,总长约为1.3公里。隧道为为上、下行分离式隧道，行车道宽度均按设计行车速度100Km/h考虑；隧道衬砌结构设计采用“新奥法”复合式衬砌、高压钠灯光电照明、机械通风；隧道洞门型式主要采用、销竹式洞门和端墙式洞门。隧道围岩岩性以糜棱岩、角砾岩、闪长岩为主，围岩级别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级为主。该隧道对克服地形障碍，改善线形，提高车速，缩短里程，节约燃料，节省时间，提高行车的舒适性，减少对植被的破坏以及保护生态环境起到了重要作用。2.2技术标准公路等级：高速公路设计行车速度：100km/h。隧道净宽：10.50m(3.75×2+0.50+1.00+0.75+0.75)隧道净高：5.0m交通量：近期(2022年)20000辆/日，远期（2032年）32000辆/日，汽柴比为0.57：0.43，上、下行交通量不均衡系数1.1，双车道单向行驶。隧道内卫生标准：CO设计浓度上行线300ppm,下行线300ppm；VI设计浓度为0.00651m，隧道内纵向风速小于等于10m/s。2.3隧道建设地区工程水文地质（一）、区域地形、地貌本项目位于陕西省西安市蓝田县，总体地势特征为东高西低，地形陡峭，相对高差在400m左右。蓝田县地貌地形复杂，南部为秦岭山地，中西部川、塬相间，北部是横岭。海拔418—2449米。毕业设计（论文）报告纸共62页第7页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊西峡岭隧道横穿南秦岭山脉，地形崎岖，地势险要，山高沟深，植被茂密。区内海拔一般在1200～1700之间。隧道南口刘家沟一带最低高程为1260m，向北至海拔约为1270m的西峡，隧道洞身中部通过的最高高程为1