《铁路隧道设计》-毕业设计.docx

1、河南理工大学本科毕业设计（论文）摘要摘要山西中南部铁路是山西煤炭外运的有一条重要通道，而南吕梁山隧道是山西中南部铁路中的一条特长隧道，隧道的成功贯通关系着整条铁路通道的顺利通车，南吕梁山隧道的质量与安全更应该符合它在整条铁路通道中的重要性。南吕梁山隧道南吕梁山隧道位于山西省临汾市境内，隧道线路贯穿于南吕梁山山脉以东及临汾盆地边缘丘陵区。并且隧道所在地区的水文地质条件相当复杂，因此，隧道的每一个设计与施工都应该全面考虑。隧道的洞门采用端墙式洞门，隧道的内轮廓线根据规范要求采用三弧拱曲墙式断面形式，隧道限界采用“隧限2A”的要求设置。隧道的开挖方法：、级围岩采用全断面开挖方法，并且采用光面爆破，

2、这样可以使开挖面平整，防止超挖和欠挖，级围岩采用台阶法施工。隧道的支护结构：预支护采用超前锚杆、超前导管、超前管棚支护来保证 开挖面的稳定，保证施工安全。隧道的衬砌结构采用复合衬砌，初期支护采用 锚杆、喷射混凝土和钢筋网联合支护，二次衬砌采用摸筑混凝土结构，设计采 用结构力学计算方法进行计算，初期和二次支护共同组成隧道的永久支护结构。这种支护组合不仅利用了衬砌本身的作用，也充分利用了围岩本身的自承载能 力，做到了安全、经济的效果。隧道的通风采用了机械通风，保证了运营期间隧道内空气的流通，也保证了隧道内有害气体浓度复合要求。隧道的防排水采用防水层、排水沟、盲沟等共同组成隧道的防排水系统。关键词：

3、光面爆破；支护结构；结构力学计算方法；锚喷支护；通风；防排水。AbstractRailway crossing of central and southern Shanxi Province is a important channel of shanxis coal slipping. luliang Shan tunnel is a long railway tunnel in Railway crossing of central and southern Shanxi Province. Tunnel through the success of the entire opening

4、of the railway channel smooth. South luliang Shan tunnel should meet the quality and safety of its importance in the entire rail crossing.South luliang Shan tunnel is located in the territory of linfen city of Shanxi province, tunnel line throughout the South East of luliang Shan mountains and basin

5、 edge hills. And hydro - geological conditions of the location of the tunnel is quite complex, so every design and construction of the tunnel should be fully taken into account.The portal of the tunnel end - wall cave door, the tunnel of contour lines based on the specification requires a three - ar

6、ch curved - wall sections, gauge of the tunnel tunnel -2A limit requirements set.Tunnel excavation methods : grade , surrounding rock adopt full face excavation method, and smooth - surface blasting, surface so that excavation, prevention of overbreak and less excavation, construction of grade surro

7、unding rock using step method.The support structure of the tunnel : pre - support using advanced anchors, advanced catheter, advance pipe roofing support to ensure stability in the face of tunnel excavation. Composite lining of tunnel lining structure, the initial supporting with bolt and shotcrete

8、and steel mesh support, Secondary lining used touch to build concrete structures, the design calculation method for calculating structural mechanics, initial and secondary support make up a tunnel of permanent support structure. Support combination in use not only the lining itself, also exploited t

9、he carrying capacity of the rock itself, so that it live up to the security, economic impact. Tunnel ventilation use mechanical ventilation, ensure operational during theIIcirculation of air inside the tunnel, also promised that the concentration of harmful gas in the tunnel complex requirements. Tu

10、nnel waterproof and drainage of water - proof layer, drains, blind ditch and other common components of tunnel waterproof and drainage system.Keyword : smooth blasting；supporting structure；structural mechanics method； Shotcrete support；ventilation and drainage 。河南理工大学本科毕业设计（论文）目录目录第一章 绪论11.1 选题的目的和意

11、义11.2 国内外研究现状11.3 毕业设计所采取的研究方法和手段2第二章概述32.1 隧道工程简介32.2 隧道的种类及其作用32.2.1 交通隧道32.2.2 水工隧道42.2.3 市政隧道42.2.4 矿山隧道42.3 南吕梁山隧道简介42.4 工程资料42.4.1 建设工程所在地区自然特征41、地震动参数区划42、气象资料53、工程地质、水文地质特征5第三章 隧道洞口和断面设计83.1 洞门位置的选择83.2 洞门形式的选择83.2.1 洞门的作用93.2.2 洞门形式93.2.3 本隧道洞门的设计93.3 隧道的横断面设计133.3.1 隧道横截面的基本规定133.3.2 本隧道横断

12、面设计153.4 隧道平纵断面设计163.4.1 隧道平面的要求163.4.2 隧道纵断面的要求173.5 本隧道平纵断面设计18第四章 隧道开挖方法设计194.1 隧道开挖方法的确定194.1.1 全断面开挖法194.1.2 台阶法194.1.3 分部开挖法194.1.4 本隧道开挖方法的设计204.2 钻爆设计214.2.1 施工流程214.2.2 爆破方法和超欠挖问题214.3 炮眼参数设计25第五章隧道支护结构的设计345.1 隧道支护结构的设计计算方法345.1.1 概述345.1.2 两类计算模型345.2 本隧道选用的模型355.3 隧道预支护设计355.3.1 超前锚杆设计36

13、5.3.2 小导管注浆设计375.3.3 管棚设计375.4 初期支护设计385.4.1 喷射混凝土支护设计385.4.2 钢筋网喷射混凝土支护设计395.4.3 锚杆支护设计参数计算（锚杆局部加固计算）405.5 级围岩衬砌内力计算455.5.1 本隧道采用的衬砌455.5.2 拟定衬砌尺寸455.5.3 衬砌材料参数455.5.4 荷载确定465.5.5 半拱轴线长度 S 及分段轴心线长S465.5.6 计算位移495.5.7 解力法方程595.5.8 计算主动荷载和被动荷载(h=1)分别产生的衬砌内力595.5.9 最大抗力值的求解605.5.10 计算衬砌总内力615.5.11 衬砌截

14、面强度检算625.5.12 内力图635.6 、级围岩二次衬砌设计64第六章 隧道通风和防排水设计666.1 隧道通风设计666.1.1 计算条件666.1.2 运营通风计算666.2 隧道防排水706.2.1 防排水的意义706.2.2 防水原则706.2.3 防水706.3.4 排水71结论72参考文献73致谢74河南理工大学本科毕业设计（论文）第一章 绪论第一章 绪论1.1 选题的目的和意义毕业设计是工科大学生实践教学的一个重要环节，是毕业前的一次综合训练，是对在大学几年所学知识的全面检查。通过毕业设计可是使我们掌握图和进行铁路隧道施工图设计方面进行一次全面的、系统的训练，为今后从事铁路

15、隧道工程设计工作打下良好的基础。通过毕业设计，即有助于我们综合运用知识的能力，同时也有助于今后在工作岗位上能很快的适应工作环境。这次的设计也有很高的现实意义：山西是我国的重要能源基地，在国家的能源安全战略中具有重要地位， 山西中南部的煤炭储量和产量分别占到全省的近三分之二，经济总量约占全国的二分之一，但铁路运力匮乏、矛盾突出，严重制约了当地的发展。山西省煤炭外运已形成了北、中、南三个大通道。北线基本上可以满足 运煤需求，但中线和南线两线运力一直很紧张。山西中南部铁路通道建设， 对确保国家能源供应，对我国国民经济发展具有重要作用，也能够密切山西、河南、山东三省区域经济协作，加快沿线社会经济发展。南吕梁山隧道是山西中南部铁路中的一条关键性隧道，本隧道关系到整条铁路贯通的大局，在整个工程中举足轻重。1.2 国内外研究现状近十多年来，随着我国的高速公路和铁路客运专线的快速发展，隧道的建设也得到了迅猛发展，隧道设计和建造水平日新月异。体现在以下几个方面：1、在隧道施工机械化方面，早已