摘 要

随着社会的发展，人们越来越向往能简单的出行，在面对大山时，除了盘山公路，公路隧道应运而生。它集环保科技于一身，具备高速快捷等优势，更能适应当今人们对出行的需求。

隧道为分离式单向行驶隧道，左线长659m，右线长620m，其中左、右进洞口长18m，围岩级别为V级；洞身围岩级别为IV级长440m～570m；左、右出洞口长18m，围岩级别为V级。

本隧道左线进口段由于进洞地形较陡，设置5m明洞，采用端墙式洞门；右线进口段虽轴线与地形等高线基本正交，但从景观协调角度考虑，设计采用5m端墙式洞门，与左线进口洞门型式统一。左线出口段轴线与地形等高线基本正交，与右线出口段洞门纵向错开较长，设计为削竹式洞门。隧道右线出口轴线与地形等高线斜交，偏压严重，设计采用5m端墙式洞门，同时设置6m暗洞反压回填段

关键词：隧道；衬砌；围岩；排水；通风；照明

Abstract

As the development of the society, more and more people are yearning for a simple trip can, in the face of the mountain, in addition to winding roads, highway tunnels emerged. It combines environmental technology in one, with fast speed and other advantages, can adapt to today's demand for travel.

The tunnel is a separate one-way traffic tunnel, the left line length 629m, The right line length 620m,into the hole of left and right line, length 18m, Rock Classification for Class V;Tunnel Rock Classification for Class length 440to570m; out of the hole of left and right line，length 18m, Rock Classification for Class V.

Left lane access section of the tunnel due to the steep terrain into the hole, setting 5m Myeong-dong, the use of side wall Portal; although the right lane access section axis substantially orthogonal to the topographic contour lines, but from the viewpoint of landscape coordination, design uses 5m Portal end wall, with the left line import unified portal type. The left lane of the outlet section axis substantially orthogonal to the topographic contour lines, and the right line portal Longitudinal offset outlet section is longer, is designed to cut bamboo tunnel portal. Right Line Tunnel exit axis and topographic contours bias, bias serious, designed with 5m side wall Portal, dark hole and set 6m backpressure backfill segment

Keywords: tunnel; composite lining; drainage; Portal; ventilation; lighting

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

第二章 设计资料 3

2.1 隧道主要技术标准 3

2.2 设计依据与执行主要标准 3

第三章 工程概况 4

3.1 隧址区自然条件 4

3.1.1地理位置 4

3.2 工程地质条件 4

3.2.1地形地貌 4

3.2.2地质构造 4

3.2.3地层岩性 5

3.2.4 水文地质条件 7

地震及区域稳定 8

不良地质现象 8

3.3隧道围岩分级、分段及工程特性 8

第四章 总体设计 10

4.1 隧道的选址 10

4.2 隧道洞口、洞门设计 10

4.2.1设计原则 10

4.3 隧道线型设计 14

4.4 隧道横断面设计 14

4.5隧道纵断面设计 14

4.6内轮廓设计 14

4.6.1主洞内轮廓 14

4.6.2紧急停车带内轮廓 14

4.6.3横洞内轮廓图 14

第五章 隧道洞门结构验算

5.1 洞门设计和施工的一般要求 16

5.2结构验算 18

5.2.2稳定性验算 18

5.2.3抗倾覆验算 20

5.2.3抗滑动验算 21

5.2.4基底合力偏心矩验算 22

5.2.5墙身截面偏心矩及强度验算 22

第六章 隧道衬砌结构设计 24

6.1支护设计 24

6.2隧道洞口及软弱围岩地段设计 24

6.3监控量测 25

6.4二次衬砌施作时间 25

6.5曲墙式衬砌结构计算 26

6.5.1基本资料： 26

6.5.2荷载确定 27

6.5.3衬砌几何要素 28

6.5.4计算位移 29

6.5.5解力法方程 37

6.5.6计算主动荷载和被动荷载（σh =1）分别产生的衬砌内力 37

6.5.7计算最大抗力值 39

6.5.8计算衬砌总内力 40

6.5.9检验截面强度 41

第七章 隧道防排水设计

7.1设计原则 43

7.2洞内防排水 43

7.2.1洞内防水 43

7.2.2洞内排水 43

7.3洞外排水设计 43

7.4 隧道施工大面积或局部渗漏水应对措施 44

第八章 照明设计 45

8.1照明设计的选择与布置 45

8.1.1光源的选择 45

8.1.2灯具的布置方式 46

8.2照明计算 46

8.2.1入口段照明 46

8.2.2过渡段照明 47

8.2.3中间段 47

8.2.4出口段 47

8.2.5洞外引道照明 48

8.3照明设计及灯具布置 48

第九章 隧道通风设计 50

9.1基本条件 50

9.2 车辆组成 50

9.3 需风量计 50

9.3.1 一般规定 50

9.3.2 实际计算过程 50

9.4 通风设计计算 53

第十章 隧道路面设计 57

结束语 58

参考资料 59

致谢 60

第一章 绪论

目前，我国公路隧道修筑技术已有长足的发展，对围岩动态量测反馈分析技术，组合式通风技术，运营交通简易监控技术，新型防水、排水、堵水技术，围岩稳定技术，支护及衬砌结构技术等都有许多成功实例，其中大部分成果已处于国内领先水平，还有一些成果已达到国际先进水平。
在大规模的建设过程中，国内隧道建设也暴露出一些不足。首先是规范落后于现实。公路中的许多规范已经陈旧，编写规范的人多属脱离现场较长，深刻了解内在规律的人不多，理论不结合实际的多，因此，不要急于编规范。中国之大，隧道地处情况之复杂，变化很大，用一本规范是打不了天下的，所以，要看清目前规范的水平不高，不要急于功利，要在发展中去总结，有量的积累，才能有质的提高，才能有好的规范产生，当前，国家要求各行各业，每5年必须修改规范的原因也在于此。重视隧道动态设计、动态施工。
随着技术的不断发展和运营的需要，公路隧道趋势是越修越长、越修越宽，技术越来越难、越复杂。公路隧道的修建涉及到结构、防排水、岩土、地质、地下水、空气动力、光学、消防、交通工程、自动控制、环境保护、工程机构等多种学科，是综合复合技术，需要多学科进行联合研究、进行攻关。

　　必须减少公路隧道运营通风、防灾、照明、监控的投入量。首先要客观确定汽车的类型和通过量，根据隧道不同长度确定设备投入规模，本着低投入、高产出、不管理的原则建设。通过调查实践建议：对小于1公里长的短隧道不设任何运营设备，照明用反光石代替、运营靠自然通风；对1至3公里的中长隧道，只设简单照明加反光石，采用在洞口设2至3组纵向射流式通风机，隧道侧墙每隔200米左右设报警电话或接通维修班的报警按钮；对3至10公里的长隧道仍采用多组纵向射流通风。增设一条口径200毫米的消防水管和消防栓（每60米）、设手机通讯线及报警电话。照明可适当加强，山区隧道不设监控系统；大于10公里的特长隧道可另行研究。总之营运设备的投入要慎重，要因地制宜，穷省有穷的办法，富省有富的办法，可以设计将土木工程一次建成。设备可预留、缓上，必须通过运营现场监测以确定规模和时间。
近10年来，公路隧道平均每年新建350km，28座水下公路隧道已建成通车，它在交通基础设施的建设中，起到越来越重要的作用，同时在城市建设中，以节约土地和保护环境为宗旨，城市道路隧道也方兴未艾。总体上，公路隧道已由重丘走向深山、由陆域走向水下、由山区走向城市。

从20世纪70年代末开始，随着“新奥法”原理的引入和推广，公路隧道技术人员逐渐注意到隧道围岩为“三位一体”（产生荷载、承载结构和建筑材料）的特性，并通过控制爆破、锚喷支护和现场监测等手段成功应用，提高了我国的公路隧道建设水平。

随着科技的发展、社会的进步，隧道在交通中的地位也越来越重要。 因此，通过结合实际进行毕业设计，有助于我们对隧道的设计有一个全面的认识，为今后的工作累积经验，打下基础。

第二章 设计资料

2.1 隧道主要技术标准

1）公路等级：双向六车道高速公路。

2）隧道设计行车速度:100km/h。

3）隧道建筑限界净宽：0.75 0.25 0.5 3×3.75 1.0 1.0=14.75m，

4）隧道建筑限界净高：5.0m。

图2.1 隧道建筑限界及内轮廓图

2.2 设计依据与执行主要标准

1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；

2）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）；

3）《公路隧道通风照明设计规范》（JTG D70-2004）；

4）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）；

5）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）；

6）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001）；

7）《公路隧道交通工程设计规范》（JTF/T D71-2004）;

8）中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）

第三章 工程概况

3.1 隧址区自然条件

3.1.1地理位置

拟建石子崎隧道位于广东省河源市连平县隆街镇松岭乡长沙村南侧山脉，进出口均于隆街镇松岭乡长沙村南侧山脉，设计为洞口小净距式，洞室净空14.75×5.0m，起讫桩号左线ZK358 497～ZK359 156，长659m；右线YK358 480～YK359 100，长620m，呈183°方向展布；进洞口设计标高左线274.8m、右线273.8m，出洞口设计标高左线287.2m、右线284.5m；隧道最大埋深约126.2m，属中隧道。

隧道进出口及洞身无公路抵达，交通情况较差。

3.2 工程地质条件

3.2.1地形地貌

拟建隧道位于低山地貌区，区内最高标高在K358＋500，高420m，最低标高在隧道右线进口，280m，相对高差166m。隧道走向与山脊走向近于垂直。隧道进出口端山坡坡度较陡，自然坡度一般30°～40°；隧道洞身坡度较陡，一般30°～40°。植被发育，水土保持较好。

3.2.2地质构造

隧道区大地构造部位处于赣闽隆起区和粤桂湘赣褶皱带的接界处，地质构造复杂。雷公顶复式背斜为隧道区主体褶皱，也是区内最大褶皱，总体构造形迹展布方向为北北东向。

区域内褶皱主要雷公顶复式背斜，轴向北北东向，隧道位于雷公顶复式背斜南东翼，出露地层为下古生界第二层(P_z1^b) 泥质页岩与粉砂质页岩互层夹砂岩及石英砂岩。地层产状130～156°∠72°～81°。隧道进口段地层与山坡为逆向坡，出口段地层与山坡为斜向坡。