摘 要

在喀斯特地貌山区的宜万铁路的地质情况十分多变复杂。宜万铁路中的隧道和桥梁的长度之和大概有277公里，高危险的岩溶隧道有34个。铁路沿线地质复杂，多岩溶地段。其勘测、设计、施工难度较大。

本次设计名称是“茅坪山岭隧道设计”，主要是围绕宜万铁路线上茅坪隧道的结构和施工设计进行的。根据老师所给的隧道拟建区的地质、水文、交通、气象等原始资料，来对茅坪隧道进行设计。

茅坪隧道位于宜万铁路宜利（宜昌-利川）段，设计时速160Km/h，隧道长度为1314m，是预留复线条件的新建单线隧道。隧道进出口位置地势平缓稳定，洞门形式可以采用端墙式。围岩有II、III两种级别,各种衬砌断面均采取复合式衬砌。

本隧道采用新奥法施工，尽量利用围岩自身的稳定能力，提高围岩与支护的共同作用，并且严格控制超欠挖，另外对隧道的附属设计也做了较简单的介绍。

关键词：宜万铁路；茅坪隧道；复线；结构设计

Abstract

Yi-wan railroad, located in the mountainous terrain of Karst, the world's most complex railway geological. The total length of the bridge and tunnel is about 278 kilometers, and there are 34 high risk karst tunnels.Along the line of the railroad geology is complex, many rock dissolves the district, its survey ﹑design and construction is difficulty.

The designation is "Maoping mountain tunnel design", mainly around the Yi-wan railway line Maoping tunnel structure and construction design of. Based on the geological, hydrological, transportation, meteorological and other raw data of the tunnel proposed by the teacher, the design of the tunnel was designed.

Maoping tunnel is located in Yi Wan railway Yi Li (Yichang--Lichuan), the design speed of 160km / h, length of the tunnel 1314m and is double track conditions of newly built single tunnel reservation. Tunnel import and export position of flat terrain, the side wall. The surrounding rock has two levels of II and III, all of which are lined with composite lining.

This tunnel adopts the method of NATM, the strict control is super to owe to dig. The adoption is inside the hole method starts construction.Moreover, this design lifts to order the viewpoint to the environmental protection of the tunnel.

Keyword: Yi-wan railroad; The longdong tunnel; reply line；structure design

目录

摘要 3

Abstract 4

1 绪论 7

1.1目的和意义 7

1.2国内外研究现状 7

1.3课题研究内容 7

2 铁路概况及隧道工程地质说明 8

2.1沿线地形 8

2.2 工程水文地质 8

2.2.1 工程地质 8

2.2.2 水文地质 8

2.3 设计依据与技术标准 8

2.3.1设计主要依据 8

2.3.2线路主要技术标准 9

2.4茅坪隧道工程地质说明 10

2.4.1 地貌特征 10

2.4.2 工程地质 10

2.4.3 水文地质 10

2.4.4 工程地质条件 10

3 选择隧道位置及设计隧道平纵断面 11

3.1 线路设计 11

3.1.1 平面设计 11

3.1.2 纵断面设计 11

3.2 隧道洞口位置的选定 12

3.2.1 选择洞口位置的原则 12

3.2.2 确定进洞里程 12

3.2.3 确定出洞里程 13

3.3 隧道洞口设计 14

3.3.1 隧道洞口位置方案比选与确定 15

3.3.2隧道进口处 15

3.3.3 隧道出口处 16

4 茅坪隧道衬砌结构的设计与检算 18

4.1 隧道衬砌结构类型的的分类与选择 18

4.1.1 衬砌的类型的分类与选择 18

4.2 衬砌结构设计与检算 19

4.2.1 围岩压力的确定 19

4.2.2 衬砌内力的计算 20

4.3 茅坪隧道衬砌截面的强度检算 24

5 施工组织设计 27

5.1 编制的原则 27

5.2编制的依据 27

5.3茅坪隧道项目施工 28

5.3.1项目施工准备 28

5.3.2施工方法选择的原则 28

5.3.3施工方法 28

6 附属部分设计 29

6.1隧道的避车洞部分设计 29

6.2电缆槽 29

6.3轨道与道床设计 29

结论 30

致谢 30

参考文献 30

1 绪论

1.1目的和意义

本次设计是在李梅老师和小组同学的指导和帮助下完成的。此次设计需要用到专业所学的课程和技能，将本专业所学的隧道与井巷工程、岩体力学、材料力学、CAD、工程爆破等专业知识能运用到实际的设计中，可以以巩固、掌握所学的知识，提高以后实际工作中所需要的各种实际动手能力。通过本次设计更好的把理论知识和实际联系在了一起。

1.2国内外研究现状

隧道工程经过了多年的发展，现在隧道的建设的技术和理论已在不断补充和完善。特别是最近这些年随着对复杂隧道挖掘的技术研究和重大机械技术的发展，现在对各种隧道设计理念发生了里程碑式的改进。随着近些年新奥法的提出和不断完善，对隧道工程的施工设计方案有了崭新的作业方式，乃至近些年对整个地下工程的施工方法都产生了深远的影响。

回顾隧道工程的发展历史，尽管现代的隧道工程走上了新的台阶，发展的更加迅速，然而还是有许多有待改进的地方和值得优化的步骤。现在的隧道工程的施工过程中还存在以下有待改进的地方，例如，隧道的结构还是十分的笨重粗糙，工人们的施工环境仍然危险不够安全而且作业强度大，整个项目工程的工期较长且投入的资金也很多。坦白的所，我们对对于现代隧道施工的围岩的性质还不够熟悉，各种计算方法还不够科学合理，工人们的施工和管理方式还有很多缺陷。路漫漫其修远兮，隧道工程的完善和发展之路还有很长的路要走，需要从事于隧道工程的人们的不懈努力。

1.3课题研究内容

在本次的茅坪山岭隧道设计中，主要包括了以下的设计内容：

1. 在教务处网站上写开题报告并提交
2. 对茅坪隧道选择进出口洞门的位置
3. 绘制茅坪隧道的洞口的开挖线cad图
4. 选择并绘制茅坪隧道的进出口洞门
5. 对茅坪隧道各级围岩的衬砌结构设计及检算
6. 绘制茅坪隧道各级围岩的衬砌结构的横断面图
7. 编写对茅坪隧道工程的施工组织设计。

2 铁路概况及隧道工程地质说明

2.1沿线地形

宜万铁路即表示宜昌到万州段的国家铁路I级干线，单线，重型。宜昌至利川(凉雾)(起点~DK345 000)设计时速160km/h，预留复线条件，局部一次性复线。利川(凉雾) (DK345 000~终点)设计时速按120km/h，单线。

2.2 工程水文地质

2.2.1 工程地质

山坡表层几无覆盖层，为Є3sn白云岩，灰白色，弱风化，产状140～1500∠5～100，节理发育，风化节理走向①100，2条/米，长1米，②1500，1条/米，长3米，倾角陡倾。附近岩体完好稳定，属于非常坚硬的岩石。

2.2.2 水文地质

地下水受大气降水补给，沿基岩裂隙排泄，隧道埋深较浅，属垂直渗流带，在雨季可能出现涌水、突水现象。

2.3 设计依据与技术标准

2.3.1设计主要依据

此次茅坪隧道设计的主要依据如下：