长安大学高速公路隧道毕业设计报告

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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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