摘 要

土坪坝铁路隧道是一条较短的铁路隧道。根据铁路设计原理，结合实际情形，采用现代化工艺进行隧道设计。在本设计中洞门采用翼墙式洞门设计，隧道两端设计成明洞，采用明洞开挖的方式进行开挖，洞身其他部分采用台阶开挖法和全断面法。（根据铁路隧道设计理论要求，Ⅳ级围岩部分在施工过程中通常采用台阶开挖法，Ⅲ级围岩部分可采用全断面法进行开挖）在土坪坝铁路隧道的设计施工中，由于特殊的地质情况，所设计的隧道明洞部分较长，隧道Ⅳ级围岩部分全部采用明洞设计，开挖较为简单；洞身其他部分都处于Ⅲ级围岩当中，因此只需要采用全断面法进行开挖。洞内采用双侧水沟，二次衬砌施工缝设遇水膨胀橡胶止水带（条），初期支护与二次衬砌之间铺设柔性防水板^[1]。衬砌方面主要为复合式衬砌。采用新光源进行照明。该隧道全长只有198米，隧道距离很短，因此只需要采用自然通风的方式进行通风。

关键词：翼墙式洞门、明洞开挖、台阶开挖法、全断面法、复合式衬砌

Abstract

Soil Pingba railway tunnel is a short railway tunnel. According to the design principle of railway, combined with the actual situation of the tunnel design by modern technology. In this design the portal portal design of wing wall, the two ends of the tunnel design into Ming hole, by way of excavation excavation of tunnel hole body, other part of the bench excavation method and whole section method.(according to the requirements of the theory of railway tunnel design part IV rock in the construction process is often used in bench excavation, rock Part III full face method can be used for excavation) in the design and construction of Soil Pingba railway tunnel, due to the special geological condition, the design of the long tunnel, Part IV rock tunnel by excavation is relatively simple; lighting design, other parts are in the tunnel surrounding rock grade, so it needs only to be excavated by the entire cross-section. The double ditch, two lining construction joints design of water swellable rubber strip (strip), flexible waterproof board laying between initial support two. Mainly for lining lining composite lining. The new light source lighting. The tunnel length is only 198 meters, the tunnel distance is very short, so it only needs to use natural ventilation mode for ventilation.

Key Words：Wing wall portal, tunnel excavation, step excavation method, full face method, composite lining

目 录

摘要 3

1.1课题的研究目的与意义 4

1.2国内外隧道发展现状 4

第2章 工程概况 6

2.1 隧道概述 6

2.2工程地质条件 6

2.3 区域地质构造 6

2.4 水文地质条件 7

第3章 隧道洞口及断面设计 8

3.1隧道洞口位置及形式 8

3.1.1 洞门位置选择 8

3.1.2洞门形式选择 8

3.2 隧道横断面设计 9

进口断面设计图如下： 9

出口断面设计图如下： 9

3.3隧道内衬及净空 10

3.4洞门验算 10

3.4.1基本信息 10

3.4.2端墙稳定性验算（进出口洞门） 12

3.4.3翼墙的稳定性验算 14

第4章 隧道支护结构的设计 18

4.1隧道预支护设计 19

4.2隧道初期支护设计与计算 19

4.2.1 概述 19

4.2.2 初期支护的设计 19

4.2.3 Ⅳ级围岩初期支护机构计算 19

4.3.1 喷混凝土支护作用P1值计算 20

4.3.2 设置钢支撑形成的支护作用P2值计算 22

4.3.3 插入锚杆形成的支护作用P3值计算 22

4.3.4 围岩自身抵抗破坏能力P4值计算 23

4.3.5 最小支护抗力值Pmin 24

4.3 隧道二次衬砌设计与计算 26

4.3.1深浅埋判定计算 26

4.3.2三级围岩衬砌验算 27

4.3.3Ⅲ级围岩衬砌验算 32

第5章 隧道施工方法 37

5.1明洞施工 38

5.1.1施工要求 38

5.1.2 施工准备 38

5.1.3明洞路堑开挖 38

5.1.4边坡临时支护 38

5.1.5基地处理 39

5.1.6仰拱施工 39

5.1.7 仰拱回填 39

5.1.8拱圈施工 39

5.1.10明洞回填 40

5.2暗洞施工 40

5.2.2全断面法施工 41

5.3照明设计 41

5.4通风设计 41

5.5排水设计 42

第6章 土方开挖量计算 42

第7章 安全管理 43

第8章 设计总结 45

参考文献 46

致谢 47

第1章 绪论

1.1课题的研究目的与意义

熟悉土坪坝铁路隧道设计，培养学生们运用专业的基本理论、基本知识基本技能及向各个领域延伸的能力；培养学生们自学的能力，并将所学到的技能学以致用；培养学生严谨的科学态度，将所学的理论知识用在实际的操作设计当中。合格完成毕业设计，巩固学生所学的隧道理论，进一步提高学生运用软件分析数据以及绘制图形的能力。同时通过给土坪坝铁路隧道规划设计,培养学生综合运用所学知识编制隧道专项规划的能力,使学生能熟练掌握各个隧道工程专项规划的编制过程：掌握如何文献检索，从网上搜寻所需的资料。

1.2国内外隧道发展现状

    社会的发展需要利用大量的资源，空间越来越不够用，城市越来越拥堵，地下空间工程将会扮演越来越重要的角色，隧道设计将成为主流，四通八达的隧道系统将会解决城市拥堵问题。不仅使交通越来越便捷，出行也更加安全，更是对环境的一种保护。因此，掌握好隧道设计的方法，才能够可持续发展。

全世界隧道发展趋势：一是越来越多的特长隧道将会应运而生，二是将要建设越来越多的跨越河流山川海域等隧道，三是在城市地下空间将会越来越多的运用隧道工程与地下空间工程。