毕业设计：福建省高速公路隧道工程设计（含计算书）

福建省高速公路隧道工程设计

1工程概况

1.1 隧道概况

该隧道位于福建省某市某镇某山，进口纵坡1%，出口纵坡为-0.5%，进口高程9.44m，出口高程6.62m，进出口桩号分别为K2+884、K3+883，长999m，属于中隧道。

根据某市某县至某县公路初步设计审查意见及业主的批复意见，某山隧道采用初步设计优化方案，隧道设计要求为任务书规定的隧道，其建筑限界及通风照明设计与设计车速一致。本设计要求在隧道内壁不用瓷砖的范围喷刷防火涂料，其耐火要求不小于4小时，并对隧道进行内装饰设计。

1.2 隧道区地形地貌

本隧道所处的某山最高海拔224.4m，属沿海低丘地貌(山岭重丘区)，山顶较浑圆。隧道轴线穿越地带最高为194m，坡度15～20°，进口处坡度约为15～20°，相对较平缓。第四系覆土较薄，植被较发育。

1.3隧道区工程地质与水文地质条件

本区第四系覆土不发育，多呈零星分布，厚度小，主要地层为下白垩统石帽山群上、下段，岩性主要为安山岩、玻屑凝灰岩、凝灰岩等。除弱风化岩石及沉凝灰岩属软质岩外，其他微风化岩石主要属硬质岩，基岩垂直风化带发育，全风化层较薄，强风化和弱风化层相对较厚，岩石较破碎。受地域地质构造影响，本地质构造主要表现为节理裂隙密集带，主要分布5条，对隧道有影响的主要有2条（L1和L5）。围岩级别以Ⅱ～Ⅳ级为主。

隧道附近无大地表水，零星分布季节性水沟，流量小，地下水主要受大气降水补给，径流区短，部分以泉水形式排泄于水沟，部分径流排泄于大海，泉流量小，为0.01～0.21 L/S，地下水主要为风化裂隙水和基岩裂隙水，补给源有限，岩石含水性富水性较弱，水量贫乏。

1.4地震

根据国家地震烈度区划图(1990)福建省区划一览表,并对隧道工程场地地震基本烈度复核，本隧道场址区基本烈度为Ⅵ度。

第1页 共93页

福建省高速公路隧道工程设计

1.5技术经济条件

? 建筑材料： 水泥：保证供应； 砂石：保证供应； 钢材：保证供应；

木材：可适当供应，数量有限。 ? 工程用水：

工地附近有水源，能保证施工需要，水质对混凝土无侵蚀性。 ? 动力条件：可满足施工要求

? 施工机具条件：中、小型施工机具。 ? 施工技术力量及劳动力条件：可保证。 ? 施工期限：(另定)。

1.6设计所需的工程地质资料

? 隧道地区地形平面图2张 (1：2000)； ? 隧道地区地质纵断面图2张 (1：2000)；

第2页 共93页

福建省高速公路隧道工程设计

2 隧道几何设计

2.1 隧道结构总体布置

道结构总体布置绘制在隧道纵断面总布置图中，其主要内容有：

?隧道名称、全长，隧道中各有关结构(避车洞、下锚段等)中心里程，纵断面变坡点标高(公路隧道标路面中线高程)；

?隧道进、出口里程和标高；

?衬砌类型及相应标准图图号(如另行设计的，则注明自己设计的有关图号，如公路隧道)；曲线加宽值及隧道中线偏移值；不同衬砌分界点里程及各段衬砌的长度等。同时要注意将地质条件较差地段的衬砌向较好地段延长3~5m，如Ⅳ级围岩地段的衬砌向与其相接的Ⅲ级围岩地段延长3∽5m。 ?各不同围岩地段的施工方法 有关标注注意事项：

①里程一栏应标注有工程意义的里程，除上述有关里程外，还有：避车洞中心里程、地质分界处里程、通风机中心里程及百米标等；

②地面标高一栏，应标注沿线路中心的山体地表面的地形变化点高程．以便对隧道总体埋深有一个量化的概念；

③布置避车洞室时(参阅“隧规”)，如洞口接桥或路堑，当桥无避车台，路堑两侧沟外无平台时，应与隧道一起考虑布置大避车洞。为此应根据“线规”确定洞口路堑是否设置侧沟平台，进行综合考虑。

避车洞应尽量避免设置在衬砌变换点、地层变换点等处。

在布置小避车洞时，如隧道长度不是避车洞间距的倍数，则可将位于两端或一端洞口的避车洞至洞口的距离予以调整，一般可小于（而不宜大于）30m。其余避车洞，原则上应按规定间距布置。

2.2 隧道纵断面设计

隧道内纵断面线形应考虑行车安全性、营运通风规模、施工作业效率和排水要求。

本隧道纵破形式采用人字坡，坡度分别为1%和-0.5%，纵坡变更的凸型竖曲线的半径和长度分别为10000m和85m。

2.3隧道横断面设计

2.3.1 隧道建筑限界

本隧道长约1000m，根据规范《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004），设紧急停车带。限界尺寸如下表。

第3页 共93页

福建省高速公路隧道工程设计

表2.1 公路隧道建筑限界横断面组成宽度（单位：m）

公路等级 设计速度（km/h） 高速公路 100 车道宽度 W 3.7532 侧向宽度L 左侧 LL 0.75 右侧 LR 0.75 0.75 0.75 10.50 检修道J 左侧 右侧 限界净宽 本隧道在行车方向右侧设置紧急停车带。紧急停车带的宽度，包含右侧向宽度取3.5m，长度取40m，其中有效长度不得小于30m。标准断面和紧急停车带的建筑限界的构成如下图所示。

图2.1 隧道建筑限界（单位：cm）

图2.1 标准断面建筑限界（单位：cm）

第4页 共93页

福建省高速公路隧道工程设计

图2.2 紧急停车带宽度构成及建筑限界（单位:cm）

图2.3

紧急停车带长度（单位：cm）

2.3.2 隧道内轮廓线的确定

公路隧道横断面设计，除满足隧道建筑限界的要求外，还应考虑洞内路面、排水、检修、通风、照明、消防、内装、监控等设施所需的空间，还要考虑仰拱曲率的影响，并根据施工方法确定出安全、经济、合理的断面形式和尺寸。

本隧道洞门段围岩级别为Ⅴ级，洞身段为Ⅱ到Ⅳ级。根据《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004），除Ⅱ级围岩不设仰拱外，其余段均设仰拱。各段围岩内轮廓线如下图所示。

第5页 共93页