隧道工程毕业设计说明书.docx
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1、隧道工程毕业设计说明书摘要本设计根据*市*区*镇南的地质地貌情况,选定隧道方案。隧道全长1229m,在设计中,主要进行了隧道的施工组织、通风、照明、防排水及施工方案等。首先,选定隧道路线,确定洞口位置,然后进行合理的隧道几何设计;通风照明方面,是在满足交通量和运营状况的条件下,通过计算结合施工的便利与否加以调整设计;施工组织设计中主要安排了监控量测、施工进度安排防排水等,并介绍了具体施工方法及其详细的施作过程。本设计为济莱高速公路伙路隧道设计,济莱高速公路伙路隧道地处*市*区*镇境内,是位于山东南济青高速公路*莱芜段中的第一条长隧道。隧道在*市*区*镇境内,横穿伙路村与兰峪村之间的伙城山,总长
2、1229m,为单向双车道的高速公路隧道。济莱高速第一合同段中的伙路隧道西起有兰峪村(左幅起点里程LK3+613,右幅起点里程RK3+604),东至伙路村(左幅终点里程LK4835,右幅起点里程RK4+833)。隧道最大埋深63.76m,所处围岩等级为III、IV、V级;伙路隧道位于低山中低山丘陵区,属泰山余脉和支脉,山体最高峰海拔标高为373.03米。由规范可知,该隧道属于长隧道,设计水位的洪水频率为百年一遇,隧道的通风和照明设计内容按照行车速度100kmh设计。本次设计的主要内容包括:隧道横断面、洞门与明洞、衬砌与支护、施工方案、防排水、通风照明等。关键词:隧道工程,设计,结构,通风,照明,
3、防排水,施工组织,衬砌,明洞,洞门,新奥法AbstractThisdesignaccordingtotheJiNanCityinShandongProvincevillageareaofgeologicalandgeomorphologicalconditions,selectedtheboredtunnelapproach.1229mtunnellength.Inthedesignofthetunnelstructure,ventilation,lighting,drainageandconstructionorganizationdesign.Firstofall,theselectedr
4、outes,determinetheentrancelocation,andthenmakereasonabletunnelgeometrydesignandstructuredesign,analysisanditssupportstructureofrationality;ventilationandlighting,istomeettrafficandoperationconditions,bycalculatingthecombinedconstructionofconvenienceornotadapteddesign;coordinatemajorarrangedsupervisi
5、on,constructionscheduleanddrainage,andsoon,anddescribesspecificconstructionmethodsanddetailedproceduresfortheapplication.ThedesignfortheHuoluHighwayTunnelDesign.ItislocatedinJiNan.ItsoneofcentralstationnumberisLK3613LK4+835,theotherpartofcentralstationnumberisRK3+604RK4+833oItslengthis1229m;,andthes
6、urroundingrockgradeisforIII、IV、Vlevel;Thetunnelventilationlightingdesignandcontentinaccordancewiththeroadspeed100kmhdesign.Themainelementsofdesigninclude:thetunnellocation,portaldesignandOpencuttunneldesign,liningandsupportthedesign,constructiondesign,drainagedesign,lightingdesign,ventilationdesigna
7、ndsoon.Keywords:Tunnelengineering,design,structure,ventilation,lighting,drainage,constructionOrganizationJining,Opencuttunnel,Portal,NewAustrianTunnelingMethod目录第一章编制依据、编制范围及编制原则11.1 编制依据11.2 编制范围11.3 编制原则21.3.1 总体原则21.3.2 质量保证原则21.3.3 工期保障原则2134技术可靠性原则31.3.5 经济合理性原则31.3.6 风险可控性原则31.3.7 环保原则31.3.8 以
8、人为本的原则41.4 工程概况52.1 工程简介52.1.1 隧道位置52.1.2 隧道技术标准52.1.3 隧道建筑界限62.1.4 隧道平面线型82.1.5 隧道内轮廓断面92.1.6 隧道的纵坡形式102.1.7 隧道的洞门形式112.1.8 隧道的横向通道112.2 工程地质、地貌及气候条件122.2.1 工程地貌特征122.2.2 工程地质概况122.2.3 水文地质概况122.2.4 气候特征132.2.5 不良地质地段132.2.6 隧道围岩分级132.3 施工材料142.4 服务设施142.4.1 临时通讯142.4.2 施工用电142.4.3 施工用水15第三章施工总体安排1
9、63.1 施工组织安排与机构163.1.1 建设总体目标163.1.2 建设管理组织机构和施工任务划分173.2 施工准备173.2.1 技术准备183.2.2 施工现场准备183.2.3 临时便道准备183.2.4 临时供水、供电准备193.2.5 临时通讯准备193.2.6 施工高压风准备193.2.7 物质准备193.2.8 五通一平203.3 进场计划213.3.1 人员配备213.4 施工进度总体安排21第四章伙路隧道施工方法224.1 总体施工方案224.2 分部、分项工程技术措施224.2.1 分项、分部工程施工方案234.2.2 分部、分项工程施工技术措施294.2.3 分部、
10、分项工程施工工艺和方法32第五章支护设计645.1 初期支护645.2 二次衬砌665.2.1 施工工序665.2.2 衬砌施工675.2.3 仰拱及回填675.2.4 水沟、电缆槽68第六章专题报告696.1 隧道通风设i+696.1.1 隧道内污染的形成696.1.2 改善隧道内污染的途径706.13隧道通风设计要考虑的主要问题706.1.4通风方式的确定706.2 隧道照明设计716.2.1 洞外接近段照明726.2.2 洞内照明726.2.3 照明计算766.2.4 应急照明816.3 防排水设计816.3.1 防排水标准826.3.2 防水措施826.3.3 复合式衬砌防水系统826
11、.3.4 二次衬砌防水系统846.4 隧道洞内排水846.4.1 围岩疏导排水846.4.2 路侧边沟排水866.4.3 路面结构底部排水866.5 洞口与明洞防排水876.5.1 洞口防排水876.5.2 明洞防排水88参考文献89致谢90附表91第一章编制依据、编制范围及编制原则1.1编制依据(1)现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及环境等调查资料;(2)国家和铁道部现行高速公路隧道设计规范、验收标准、施工指南、技术规程等;(3)现行公路施工、材料、机具设备等定额;(4)发包合同、招投标文件;(5)济青高速公路*莱芜段设计咨询图及相关设计文件;(6)项目部现场踏勘调
12、查资料,水文地质调查资料;(7)单位从事铁公路工程积累的施工经验、技术总结等成果,以及公司现有的施工力量、施工技术水平及管理水平、机械设备和装备情况;(8)国家、铁道部和山东省政府的有关政策、法规和条例、规定;(9)现行的国家有关方针政策及国家和铁道部有关标准、规范、验标及施工指南等。1.2 编制范围国道主干线北京至上海公路(辅线)*至莱芜高速公路工程第一合同段位于*市*区*镇南,济莱高速第一合同段中的伙路隧道西起有兰峪村(左幅起点里程LK3+613,右幅起点里程RK3+604),东至伙路村(左幅终点里程LK4+835,右幅起点里程RK4+833)。1.3 编制原则本施工组织的编制将以满足招标
13、文件的各项要求为目标,在仔细研究、深刻理解伙路隧道的设计意图和项目本身所特有的工程特点、重点和难点的基础上,遵循下列原则进行伙路隧道实施性施工组织设计的编制。1.3.1 总体原则(1)内容重点突出、简繁得当,表述清楚,语言简练,保证措施充分,不写空话、套话;(2)根据现有初步设计进行初步实施性施工组织编制;(3)积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备,保证施工质量和安全,加快施工进度,降低成本;(4)充分考虑节约资源和可持续发展要求,少占耕地,保护农田;(5)体现科学性、合理性、管理目标明确、指标量化、措施具体、针对性强;(6)注意站前、站后工程以及各相关专业的衔接;(7)满足建设工期和工程质
14、量目标、符合施工安全、环境保护、水土保持和地质灾害防治等要求;1.3.2 质量保证原则执行IS09001标准(用于证实组织具有提供满足顾客要求和适用法规要求的产品的能力,目的在于增进顾客满意),进行施工全过程的质量控制和管理。建立健全质量管理机构和管理体制,建立“横向到边,纵向到底,控制有序”的质量保证体系,明确工程质量方针、目标,结合本工程的特征与实际情况采取切实可行、行之有效的工程质量保证措施,精心组织、精心施工,确保工程质量达到部优、力争国优。1.3.3 工期保障原则根据对本工程的工期要求,运用网络计划技术,采取动态管理,科学组织施工,合理配置资源,实现均衡生产,使各项分部工程施工衔接有
15、序,使本项目的资源利用充分,以确保总体施工计划和各阶段施工计划的实现,从而确保总工期目标的实现。1.3.4 技术可靠性原则根据客运专线隧道工程的特点,吸收国内、外同类工程施工和管理的成熟技术,结合以往施工经验,选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工,确保工程安全优质快速地建成。1.3.5 经济合理性原则针对本工程的实际情况,本着可靠、经济、合理的原则,采用国内外先进装备,合理配备资源,制定适合本项目工程的施工方案,施工过程实施动态管理,从而使工程施工达到既经济又优质的目标。1.3.6 风险可控性原则根据该单位隧道工程的施工经验和本工程的具体情况,建立和采用适合本工程特点的监控系统和信息
16、反馈系统作为指导施工的依据,并与设计、监理及科研院校联合研究,现场及时预防和解决施工时可能发生的灾难性地质灾害以及其它施工技术难题,利用类比法对本工程的风险进行辨识,并进行分析评估,对风险进行管理控制,减小风险发生的机率,对风险等级较高的制定应急预案,减小风险发生时造成的损害。1.3.7 环保原则充分调查了解工程周边环境情况,施工紧密结合环境保护进行。施工中实施文明施工,减少废气、振动、噪声、扬尘污染,杜绝随意排放污水、随意丢弃垃圾等对环境的污染,维护交通运输,注重“景观感二施工过程实施1S014001标准(ISeH4001是环境管理体系认证的代号。ISOl4000系列标准是由国际标准化组织制
17、订的环境管理体系标准。是针对全球性的环境污染和生态破坏越来越严重,臭氧层破坏、全球气候变暖、生物多样性的消失等重大环境问题威胁著人类未来的生存和发展,顺应国际环境保护的发展,依据国际经济贸易发展的需要而制定的),严格遵循有关环保和水保法规,采取有效的保护方窠和保证措施,配合当地政府以及有关部门做好环保和水保工作,进行环境管理。建立环境管理体系和控制程序,建设“绿色工地”,实施“环保施工”。1.3.8 以人为本的原则建立、健全消防、安全、保卫、健康体系,以人为本,维护和保障施工人员的安全与健康。施工过程实施ISoI8000标准(ISOI8000是一国际性安全及卫生管理系统验证标准),建立职业健康
18、安全管理体系和控制程序并严格执行,保证职工的职业健康和安全。第二章工程概况1.1.1 简介1.1.2 隧道位置综合分析本隧道所处的地质状况,根据以下原则对隧道进行选址:1、隧道位置应尽可能选择在地质构造简单,节理裂隙不发育,岩性较好,稳定的地层中通过。应注意避免岩层软弱结构面、断层,必须通过时,应使隧道的通过长度最小。2、隧道穿越两种岩性迥然不同的岩层接触带时,应避免平行和接近平行,应尽可能垂直或接近垂直方向穿越接触带。3、当隧道通过单斜构造时,隧道中线以垂直岩层走向穿越最为有利。当隧道中线与非水平岩层走向一致或斜交角很小时,应力求将隧道置于岩性较好、强度较高的层内。如岩层倾角较大,又有粘着力
19、较差的软弱夹层时,应注意有产生顺层滑动的可能。4、当隧道通过褶曲构造时,隧道位置选择在褶曲构造一翼或背斜褶皱中轴处通过较为有利,不宜将隧道置于向斜轴部通过。5、越岭隧道首先可以从地形角度选择可能穿越的娅口,拟定该城口处越岭标高及两侧相应的展线方案。综合考虑工期、经济效益、技术难度等,选择合适的临界标高。6、选择隧道的临界标高时,应注意下列因素:要尽可能把隧道埋置于较好的地层中,应使洞口位置处于较好的工程地质、水文地质的地方,便于施工场地布置;隧道长度应考虑施工期限和施工技术条件。1.1.3 隧道技术标准(1)隧道按规定的远期交通量设计,采用分离式单向行驶双车道隧道。(2)隧道设计车速为1OOk
20、mZho参照规范公路隧道设计规范进行设计,伙路隧道主要技术标准如表2.1所示。表2.1伙路隧道主要技术标准表序号主要技术标准1公路等级高速公路2隧道类别公路隧道3设计时速100kmh4最小曲线半径4000m5最大坡度20%o,特殊地段30%o1.1.4 隧道建筑界限隧道建筑限界指为保证隧道内各种交通的正常运行与安全,而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间限界。公路隧道的限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度;以及车道、人行道的净高。伙路隧道的建筑限界按100kmh时速进行设计,隧道不含紧急停车带建筑限界见图2-1,含紧急停车带建筑界限见图2-2,建筑限界横断面宽度见表2.2,紧
21、急停车带长度见图2-3O图21建筑限界图(单位:Cm)图22紧急停车带建筑界限图图2-3紧急停车带宽度表2.2建筑限界设置(单位:m)设计速度km/h车道宽度m侧向宽度检修道J顶角宽度左侧右侧左侧右侧左侧右侧1002X3.750.51.000.750.750.751.001.1.5 隧道平面线型隧道内的路中心线是整个线路中心线的一个区段,设计时,首先满足整个线路的各种技术指标,而隧道内的环境比露天要差,无论汽车运营还是维修养护,都处于不利条件下,所以,在设计隧道内的线路时,除遵照露天线路所规定的技术指标以外,为了适应隧道的特点还要附加一些技术要求。很明显,线路是越直越好。线路顺直,则距离短,行
22、车速度快,在隧道内,就更是这样。隧道位于曲线上将有以下缺点。曲线隧道的建筑界限需要加宽开尺寸相对加大,不但加大了开挖土石方数量,也增加了衬砌的片工量,从而增加了隧道的造价;曲线上,隧道断面是变化的,不同断面上的支护和衬砌尺寸不一致,因而施工时技术上较直线复杂,不利于隧道施工时围岩的稳定;因为洞身弯曲,洞壁对汽车的阻力大,使通风条件变差;由于曲线关系,洞内进行施工测量时,操作变的复杂,精度也有所降低;曲线隧道的维修养护工作条件不如直线隧道,而反向曲线隧道的条件比曲线隧道的更差。隧道线路的选择必须结合地形、地质条件对诸多因素综合研究,全面分析,以选定既节省工程量又利于隧道运营的方案。隧道对应的公路
23、等级为一级,原则上应服从线路的基本走向,路、隧、桥综合考虑。1.1.6 隧道内轮廓断面伙路隧道内轮廓断面的设计按照公路隧道设计规范采用两车道隧道标准内轮廓断面,其内轮廓标准断面和紧急停车带断面见图2-4和图2-5所示。图2-4内轮廓标准断面图图2-5内轮廓紧急停车带断面图1.1.7 隧道的纵坡形式参照公路隧道设计规范(JTGD702004),伙路隧道考虑到行车安全、运营通风规模、施工作业效率、和排水要求,本隧道的基本坡道形式设为单面坡。坡道形式的选择依据和纵坡坡度的主要控制因素为行车安全性、环境保护、施工作业效率和排水要求。隧道的内外纵线形应协调,以满足行车的安全、舒适要求。一般将隧道纵坡保持
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