摘 要

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。

隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长大隧道还有专门的通风和照明设备。

本次毕业设计采用翻坝高速将军垭隧道的实际工程资料进行隧道的结构与施工设计，拟建将军垭隧道位于宜昌市夷陵区乐天溪镇下岸溪附近，隧道采用分离式隧道方案，左线隧道长440m，右线隧道总长470m，隧道总体走向方位角约115°，采用分离式隧道，洞门采用端墙式洞门。

根据工程地质资料进行隧道线形方案比选与设计，隧道的平、纵断面设计；参照规范，进行洞口位置的选定和洞门结构设计，确定洞门类型，利用作图法确定洞口位置和洞口边、仰坡开挖线；利用挡土墙原理进行洞门结构检算，包括强度及稳定性检算；根据隧道围岩类型和等级进行衬砌设计，确定衬砌形式，计算隧道的围岩压力，利用理正程序进行衬砌的内力计算，此外还利用理正程序检算二衬的强度，并进行配筋计算；参照隧道施工方法及有关的施工方法的资料，对将军垭隧道进行施工组织设计。最后进行隧道环境保护设计。

本次毕业设计中需要重点解决的问题主要是：隧道的线形设计、洞门选型及结构设计、洞身结构设计、施工组织设计、衬砌的设计等。

关键词：将军垭隧道；洞门设计；衬砌设计；内力验算；施工组织设计。

ABSTRACT

Tunnel is an engineering building buried in the stratum, which is a form of human using underground space. The tunnel may divide into the traffic tunnel, the hydraulic tunnel, the municipal tunnel, the mine tunnel.

The structure of the tunnel includes the main building and auxiliary equipment. The main building is made up of a tunnel body and a portal, and ancillary equipment includes a car escape hole, fire fighting facilities, emergency communication and drainage facilities, and a long tunnel with special ventilation and lighting equipment.

This graduation design adopts double dam general high-speed the practical engineering data of the same tunnel structure and construction design, proposed the general same located in yichang reduced land sp 18 town down near the creek, tunnel using separate tunnel scheme, the tunnel of the left line of 440 m long, right line tunnel length 470 m, tunnel to the azimuth Angle of about 115 °, general use separate tunnels, David USES the end wall burrows.

According to the engineering geological data, the alignment scheme comparison and design of the tunnel, and the design of the horizontal and longitudinal sections of the tunnel are carried out. According to the specification, the position of the entrance and the structure design of the entrance are selected, the type of the entrance is determined, and the position of the entrance, the side of the entrance and the excavation line of the slope are determined by the drawing method. The principle of retaining wall is used to check the structure of the portal, including strength and stability. The lining design is carried out according to the type and grade of surrounding rock of the tunnel, the lining form is determined, the pressure of surrounding rock of the tunnel is calculated, the internal force of lining is calculated by using lizheng program, in addition, the strength of the second lining is checked by using lizheng program, and the reinforcement is calculated. According to the tunnel construction method and related construction method data, the construction organization design of the jiangjunya tunnel is carried out. Finally, the environmental protection design of tunnel is carried out.

The main problems to be solved in this graduation project are: the linear design of the tunnel, the selection of the portal and the structure design, the structure design of the tunnel body, the construction organization design, the lining design and so on.

Key words:jiangjunya tunnel；David design；lining design, internal force checking, construction organization design.

目录

第1章 将军垭隧道工程地质说明 1

1.1 工程概况 1

1.2自然地理条件 1

1.2.1 地貌特征 1

1.2.2 气象、水文 1

1.3工程地质条件 1

1.3.1 地层岩性 1

1.3.2 地质构造 1

1.3.3 水文地质条件 2

1.3.4 隧道围岩级别划分 2

第2章 线路设计 3

2.1 线形方案比选 3

2.2 平面设计 3

2.2.1左线隧道 3

2.2.2右线隧道 4

2.3 引线设计 5

第3章 隧道洞口位置方案比选及洞门设计 6

3.1 洞口设计 6

3.1.1一般规定 6

3.2 洞门形式设计 6

3.2.1 洞门形式设计要求 6

3.2.2 参数设计 7

第4章 隧道横断面设计 10

4.1 限界标准 10

4.2 横断面形式 10

4.3 衬砌断面设计 10

4.3.1 衬砌设计一般规定 10

4.3.2 复合衬砌设计 11

第5章 洞门和洞身衬砌验算 12

5.1 Ⅴ级围岩衬砌结构内力验算 12

5.1.1 基本参数 12

5.1.2 荷载确定 12

5.1.3计算简图 13

5.1.4计算条件 14

5.1.5计算结果 15

5.2 Ⅳ级围岩衬砌结构内力验算 22

5.2.1 基本参数 22

5.2.2 荷载确定 22

5.2.3 计算简图 22

5.2.4 计算条件 23

5.2.5 计算结果 23

5.3 Ⅲ级围岩衬砌结构内力验算 29

5.3.1 基本参数 29

5.3.2 荷载确定 29

5.3.3 计算简图 30

5.3.4 计算条件 30

5.3.5 计算结果 30

第6章 隧道施工方案 37

6.1 明洞施工 37

6.2 半明半暗洞施工 37

6.3 分离式隧道施工方案 38

6.4 连拱隧道施工方案 38

第7章 施工组织设计 39

7.1 施工准备 39

7.1.1一般规定 39

7.1.2隧道施工顺序 39

7.2 施工方法 40

7.2.1进洞施工方法： 40

7.2.2掘进开挖方法： 40

7.3 施工通风 41

7.4 防水排水 42

7.4.1防水 42

7.4.2排水 42

7.5 路面工程 43

7.6 支护施工 44

7.6.1支护施工的一般规定： 44

7.6.2复合式衬砌施工要点： 44

7.7 监控量测 44

7.7.1 监控量测的目的 44

7.7.2 监控量测流程 45

7.7.3 监控量测作业 45

第8章 环境保护 47

8.1 设计阶段环境保护 47

8.2 施工阶段环境保护 48

8.2.1隧道弃渣、取弃土破坏植被,诱发水土流失 48

8.2.2 施工噪声 48

8.2.3施工废料、垃圾污染 48

8.2.4隧道施工污水 48

8.2.5对空气环境的污染 48

参考文献 49

致 谢 50

第1章 将军垭隧道工程地质说明

1.1 工程概况

拟建将军垭隧道位于宜昌市夷陵区乐天溪镇下岸溪附近，隧道采用分离式隧道方案，左线起讫里程为ZK8 770～ZK9 210，隧道长440m，右线起讫里程 K8 765～K9 235，隧道总长470m，隧道总体走向方位角约115°，采用分离式隧道，洞门采用端墙式洞门。

1.2自然地理条件

1.2.1 地貌特征

该隧道区属剥蚀丘陵地貌区，地形起伏较大。隧道范围内中线高程177.5m～287.5m，山体自然坡度30°～45°，植被发育。进、出口均处于山前斜坡地域，山体稳定。隧址区走向与右侧X206县道近似平行，交通条件较好。

1.2.2 气象、水文

夷陵区地处中亚热带季风气候区，四季分明，雨热同季，气候温和，但由于海拔悬殊，气候垂直差异大，小区气候复杂，从南到北兼有北亚热带和暖温带的特点。夷陵区年平均气温为16.7℃ ；年平均雨量1101.1mm，年平均雨日137天；年平均日照时数1656.1小时，太阳年平均辐射总量98～103千卡/cm²，年平均无霜期为277天；年极端最高气温40.50℃，年极端最低气温-12℃。历年最多风向为北东和南西-南风，季风以偏北风为主，平均风速1.20m/s，基本风压0.25kPa。

1.3工程地质条件

1.3.1 地层岩性

隧址区第四系覆盖层为薄层坡残积粉质黏土，广泛分布于隧址区，厚度改变较小，下伏基岩为前震旦系似斑状斜长花岗岩，部分钻孔揭露侵入辉绿岩，呈岩脉、岩墙形式出露，分布范围较小。根据本次钻探结果，结合地面地质调查，桥位区分布的地层由新至老主要有第四系粉质黏土、前震旦系似斑状斜长花岗岩、强风化似斑状斜长花岗岩、中风化似斑状斜长花岗岩。

1.3.2 地质构造

隧址区位于扬子准地台黄陵背斜的核部，背斜南北长73km，东西宽约36km，长短轴率2：1，为短轴背斜。背斜核部由前震旦纪结晶基地组成，四周由震旦系-三叠系的巨厚层沉积岩为主，岩层走向绕核部而周转。东翼岩层平缓，倾角15°以内；西翼岩层较陡，倾角达30°～40°，构成横断面上不对称性。

拟建将军垭隧道穿越山体地层为黄陵背斜核部花岗岩基底，岩性为似斑状斜长花岗岩。

1.3.3 水文地质条件

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