开题报告-毛家山隧道工程设计

一•课题背景毛家山隧道，左线隧道长4762m,右线隧道长4821m。为双洞六车道，左、右线隧道分离布设，江门端和肇庆端均有一段小净距，其余为正常间距。设计行车速度100km/ho毛家山左线隧道江门端位于R二4100m的平曲线上，肇庆端位于R=4500m的平曲线上；毛家山右线隧道江门端位于R=4100m的平曲线上,肇庆端位于R=4100m的平曲线上，毛家山左、右线隧道路面均不设超周O本工点区地震动峰值加速度系数为0.05go根据《公路工程抗震设计规范》要求，隧道按提高一级（即加速度系数0.lg）考虑抗震措施。毛家山隧道经过低山丘陵地貌区，为分离式隧道，采用左右线设置，左线隧道里程为LK72+688〜LK77+515,隧长4827m,两端洞门类型采用削竹式；右线隧道里程为RK72+699〜RK77+534,隧长4835m,洞口设计高程，左线为51.59〜269.845m,右线为51.574〜25.581m,双向“人”之形排水，江门端长度1000肇庆端长度3800m,隧道最大埋深约375m。本次详勘共施钻了19个钻孔，孔号分别为ZK500〜ZK517、ZK500-1;其中ZK510仍在勘探施工，利用初勘钻孔9个，孔号分别为ZK8〜ZK14、ZK16〜18;并进行了工程地质调绘，进行了取样试验、标准贯入及抽水、注水试验，完成了折射波法工程物探、钻孔声波测试、地应力及地温测试等工作。本次详勘采用了综合的勘察手段，基本探明了隧道碉室围岩特征和两端洞门岩土层分布及进出口围岩特征，并查明了隧道水文地质条件。二.目的和意义 选择这方面的课程设计一方面是因为与本专业研究方向一致，另一方面是因为锻炼自己综合应用所学基础理论和专业知识，解决一般工程技术问题的能力，进一步提高和训练自己的工程制图、理论分析、结构设计、施工方案设计、计算机应用和外文阅读能力。同时也通过毕业设计了解了一些与隧道、道路、桥梁有关的土建方面的设计内容,熟悉相关的规范、规程、手册和工具书，为以后从事的相关工作打下坚实的基础。毕业设计是实践教学的重要环节，也是最后一个环节。是强化对基本知识和基本技能的理解和掌握。培养收集资料和调差研究的能力。方案的比选和论证的能力，理论分析和设计运算的能力，进一步提高应用计算机糊涂的能力。通过毕业设计可以锻炼我们独自分析、解决、完成问题的能力。还有很重要的一点就是提高我们读图的能力，因为平时这方面的锻炼相对较少，但到工程项目上这又是我们不可缺少的能力之一。所以这次实习对于我们从一个学生成为一个合格的技术员是一个难得的锻炼机会。二.我国隧道工程的发展现状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。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。重视隧道设计前的水文地质调查、勘测的预设计（初步设计）工作，必须进行施工中的地质超前预提及变位量测工作，及时进行信息化反馈施工设计。这种动态设计、动态施工、动态管理是符合地下工程不确定性客观规律的，是克服施工中不确定性因素的重要手段，是确保安全、可靠、适用、优质建成工程的关键。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；对丄至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。重视TBM和盾构机的引入和应用。大于6公里以上长隧道，今后将日益增多，应把小型TBM+钻爆施工技术，过江公路隧道盾构施工技术引入公路修建领域，以加速公路网的快速合理修建。当前我国已有成功的直径8・8米TBM在硬岩、软弱围岩施工实例；有直径6・23米复合式土压平衡盾构修建地铁穿越铁路、江河、房屋的施工实例。铁路、地下铁道的修建技术应在公路隧道修建中引用。'十五〃期间，我国铁路、公路等领域合计约有总长3000公里的隧道工程需要修建，隧道长度大于10公里的约占10%左右。上述问题如果得以及时解决，我国隧道建设将会有一个更大飞跃。世界上最早有记录的岩爆是18世纪30年代发生在英国的莱比锡煤矿［13］,中国最早记录的岩爆是1993年发生在抚顺胜利煤矿［14］。二.本设计的重点与难点该隧道经过低山丘陵地貌区，为分离式隧道，采用左右线设置。因此，在隧道设计方面有一定的难度。该设计是关于关于确定围堰等级的确定，所以重点在于收集该隧道工程地质及水文地址的资料，以及修正部分支护参数。五•拟定的施工方案在隧道施工过程中如遇到不良地质段，首先要对地质，水文情况有一个整体的了解•严格按照先治水，短开挖，弱爆破，强支护，勤测量,早衬砌的指导原则.(1)先治水：在有水地段，应该采用弓I,排，堵相结合的方式，处理好溶水， 消除隐患.(1)短开挖，弱爆破：不良地段，应遵循多打眼，浅打眼，弱爆碱，短进尺的原则，减少对周边围岩的扰动.(2)强支护，及破碎地带，应采取锚，喷，网联合支护的原则•如果喷锚支护仍不能提供足够支护能力时，应及早装设钢架支撑加强支护.(3)勤测量，及在开挖完成后，立即进行监控测量工作，及时掌握围岩变化情况•如变化较大，应制定相应的补救措施.(4)早衬砌，在监控量测反应围岩变化稳定，边墙完成后，衬砌结构趁早封闭，改善受力状态，确保衬砌结构长期稳定，坚固.开挖过程中全断面开挖法已经不再合适，结合实际地质情况，我们采取了上下断面顺序开挖法，采用轻震动控制爆破技术•在围岩破碎程度严重，自稳能力差得地段，是施工不当极易造成侧壁整体滑塌，应注意辅以钢架和喷锚网联合加强支护.应采取先两狈"，后中间，短进尺，快支护的原则。六.进度安排第一、二周：实习、实习报告撰写第三周：熟悉毕业设计任务，收集资料，开题报告第四一六周：专业英语文献翻译，总体设计第七、八周：结构设计计算第九、十周：隧道施工设计 第十一周：专题研究第十二、十三周：绘图第十四周：整理、汇总设计说明书第十五、十六周：评阅、修改第十七周：答辩参考文献[1]王毅才•隧道工程（第二版）[M]・北京：人民交通出版社，2006:1-600・[2]JTGF60-2009,公路隧道施工技术规范[S]・北京：人民交通出版社，2009.[3]JTGD70-2004,公路隧道设计规范[S]・北京：人民交通出版社，2004.[4]JTJ026.1-1999,隧道通风及照明设计规范[S]・北京：人民交通出版社，2000.[5]黄成光•公路隧道施工[M]•北京：人民交通出版社，2006:1-120[6]GB50086,锚杆喷射混凝土支护技术规范[S]・北京：中国计划出版社，2001.⑺GB50108,地下工程防水技术规范[S]・北京：中国计划出版社,2001.[8]吕康成•隧道防排水工程指南[M]•北京：人民交通出版社，2005:1-68[9]齐景岳•隧道爆破现代技术[M]•北京：中国铁道出版社,1995:1-80[10]易萍丽•现代隧道设计与施工[M]•北京：中国铁道出版社，1997:1-260[11]SwobodaG,Abu-KrishaA.Three-dimensionalnumericalmodelingforTBMtunnellinginconsolidatedclayfJ].TunnelUndergroundSpaceTechnol1999,14(3):327-333・[13]Ka.iserPK,TannantDD,McCreathDR.Driftsupportinburst一proneground・CIMBulletion,1996,89(998):131-138. 指导教师意见签名： 教研室（学术小组）意见 教研室主任（学术小组长）（签章）: