高速公路隧道之分離式隧道畢業(yè)設(shè)計論文

湖南科技大學瀟湘學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）高速公路隧道之分離式隧道畢業(yè)設(shè)計摘要本設(shè)計圍繞會何家寨隧道右線而進行，本隧道為高速公路隧道中隧道，隧道長646m，設(shè)計為單向雙車道，設(shè)計車速為80km/h，建筑限界凈寬為10.25m。襯砌采用三心圓曲墻式結(jié)構(gòu)，支護結(jié)構(gòu)和圍巖共同承載，并充發(fā)揮出圍巖的自承能力。新奧法作為隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心，合同段隧道圍巖條件較復雜，有III、IV、V級三種級別的圍巖，在IV、V圍巖段均采用有初支、防水層、二襯組成的復合式襯砌。初期支護為噴錨支護，采用錨桿、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架共同作用，二次襯砌采用模筑砼。洞門設(shè)計嚴格按照《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（GTJ-2004）中的相關(guān)規(guī)定進行相關(guān)驗算，采用翼墻式洞門；初支根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（GTJ-2004）、《隧道工程》和相關(guān)工程實例進行設(shè)計；二次襯砌利用理正巖土6.0版軟件算出相關(guān)數(shù)據(jù)，并進行配筋計算；同時，根據(jù)相關(guān)參考資料和工程實例進行了隧道施工組織設(shè)計、防排水設(shè)計和監(jiān)控量測的設(shè)計，繪制了相應的圖紙。關(guān)鍵詞：復合式襯砌；翼墻式洞門；中隧道；新奧法；曲墻ABSTRACTThisdesignwillaroundthehejiazaitunnelrightline，Thisisamediumlengthofhighwaytunnel，Tunnellengthof646m，ThisdesignisUnidi-rectionaldoublelane,Adesignspeedof80km/h.Constructionboundaryclearwidthis10.25m.LininguseThreeheartgardenCurvedwall,supportstructuresandRockSharedLoad.andMakefulluseofRockLoadbearing.NewAustrianTunnellingMethodisTunnelstructuredesigncore,Tunnelhasacomplicatedsurroundingrockcondition,haveIII、IV、Vcountryrock,Initialsupport、waterbarrierandsecondaryliningformCompoundliningoftheIII、IVcountryroc.InitialsupportforboltsupportShotcrete,ThetwoliningisBuildingconcrete.tunnelportaiswingwalltunnelportal.Instrictaccordancewiththeportaldesignat《Codeforhighwaytunneldesign》（GTJ-2004），Initialsupportaccordingto《Codeforhighwaytunneldesign》（GTJ-2004）design.twoliningutilizationofLiZhengrockandsoil6.0design.Atthesametime,AccordingtotherelevantinformationandengineeringexamplesConstructionorganizationdesignandwaterproofdrainageandMonitoringmeasurement.Keywords：compositelining;wingwalltunnelportal;Middletunnel;NATM;Curvedwall目錄TOC\o"1-3"\h\u26853第一章隧道工程概況 V級圍巖預留變形量100mm，初襯厚度25cm，二襯厚度45cm，隧道的開挖半徑a=5.43+0.1+0.25+0.45=6.23m。隧道初期支護的結(jié)構(gòu)計算采用剪切滑移破壞法計算，計算原理如圖4.1：圖4.1剪切滑移破壞法示意圖現(xiàn)假定錨桿、鋼支撐、噴射混凝土所組成的聯(lián)合支護，它們的總支護抗力可視為各支護抗力之和，即： (4.2)式中——所提供的總的支護抗力；——噴混凝土提供的支護抗力；——鋼支撐提供的支護抗力；——錨桿提供的支護抗力；——圍巖本身提供的支護抗力。計算所得的值應滿足不等式：(4.3)式中——巖體中開挖隧道后防止產(chǎn)生剪切滑移破壞所需的最小支護阻力。4.3.1噴混凝土提供的支護抗力P1值噴混凝土抗力是指沿剪切面噴層所提供的平均分配在剪切區(qū)高度b上的抗剪力。剪切滑移體向坑道方向移動時對噴層產(chǎn)生水平推力，此時，如噴層強度不足，則在剪切滑移體的上下邊緣處(應力集中區(qū))形成兩個剪切滑移面。當處于受力極限平衡時，其水平推力與兩個剪切面上的水平抗剪分力相平衡。 (4.4) (4.5)將(4.5)式代入(4.4)可得： (4.6)式中——噴混凝土厚度；——噴混凝土抗剪強度；——噴混凝土的剪切角，取0；——剪切區(qū)高度；——剪切滑移面的平均傾角。 (4.7) (4.8) (4.9)式中——圍巖內(nèi)摩擦角，取；——剪切滑移面與最小主應力軌跡線成角，、均見圖4.1；——加固帶高度；——錨桿橫向間距。將數(shù)據(jù)代入各式中，可得：將各參數(shù)代入(4.6)式可得：4.3.2鋼支撐提供的支護抗力P2值鋼支撐提供的支護力計算時可換算成相應的噴混凝土支護抗力，即：(4.10)式中：——每米隧道鋼材的當量面積，由于工字鋼截面面積為，每米的用鋼量換算成截面面積為；——鋼材的抗剪強度，??；——鋼材的剪切角，一般采用代入式中可得：4.3.3錨桿提供的支護抗力P3值錨桿受力破壞有兩種情況：1.錨桿體本身的強度不足而被拉斷。此種情況下的錨桿提供平均徑向支護抗力： (4.11)式中——錨桿的斷面積；——錨桿的抗拉強度；、——錨桿的縱向及橫向間距。將數(shù)據(jù)代入(4.11)式可得：2.錨桿粘結(jié)破壞，即砂漿錨桿與孔壁之間的粘結(jié)力不足而破壞。這種情況下錨桿提供的平均徑向支護抗力： (4.12) (4.13)式中——錨桿抗拔力，即錨桿的錨固力；——鉆孔直徑，在此設(shè)計中取；——錨固段長度，為；——孔壁與注漿體之間極限粘結(jié)強度，??；將數(shù)據(jù)代入(4.13)式可得：將數(shù)據(jù)代入(4.12)式可得：兩者取較小值，則錨桿提供的平均徑向支護抗力為：由于在α～θ0范圍內(nèi)的錨桿才能對剪切滑移體產(chǎn)生抗力，則：4.3.4圍巖本身提供的支護抗力P4值剪切滑移體滑動時，圍巖在滑移面上的抗滑力，其水平方向的分力在剪切區(qū)高度b/2上的抗滑力P4為： (4.14)式中S'——剪切滑移面長度；τn、σn——分別為沿滑移面的剪切應力和垂直于滑移面的正應力。剪切滑移曲面半徑：、按摩爾包絡線為直線時的假定求出(見圖4.2)： (4.15) (4.16) (4.17)由(4.15)~(4.17)式可得： (4.18)圖4.2包絡線圖最小主應力σ3隨剪切滑移面位置而變化，難以確定，所以假定等于各支護結(jié)構(gòu)所提供的徑向支護抗力之和： (4.19)式中P1'——噴混凝土層提供的徑向支護抗力；P2'——鋼支撐提供的徑向支護抗力；P3'——錨桿提供的徑向支護力。將數(shù)據(jù)代入上式可得：將σ1、σ3代入(4.15)和(4.16)式得：將以上數(shù)據(jù)代入(4.14)可得：將P1、P2、P3、P4代入式(4.2)式可得：4.3.5最小支護抗力值Pmin按重力平衡條件方法求解。塑性區(qū)巖體會隨塑性徑向位移的增長而形成松散區(qū)。松散區(qū)的巖體在重力的作用下形成松散壓力，為了保持坑道穩(wěn)定，用支護力與它平衡(如圖4.3)。當處于受力極限平衡狀態(tài)時，所求得的支護抗力即為。當滑移體處于受力極限平衡狀態(tài)時圖4.3開挖支護后坑道受力示意圖（4.24）卡斯特納公式（4.25）則（4.26）式中：——為圍巖的重度，此處為Ⅴ級圍巖，取γ=20KN/m3——為初始應力，設(shè)處于均質(zhì)巖體中，則——塑性系數(shù)——巖石單軸抗壓強度則：將數(shù)據(jù)帶入式中得即：支護設(shè)計滿足要求同理可得出Ⅲ、Ⅳ圍巖條件下的初支數(shù)據(jù)見表4.1表4.1隧道復合式襯砌初期支護的設(shè)計參數(shù)圍巖級別噴射混凝土厚度(cm)錨桿(m)鋼筋網(wǎng)(cm)鋼架拱部、邊墻仰拱位置長度間距=3\*ROMANIII10—拱、墻拱、墻@25×25—=4\*ROMANIV15拱、墻拱、墻@25×25拱、墻=4\*ROMANV25拱、墻拱、墻@20×20拱、墻、仰拱表中1．錨桿沿著隧道周圍徑邊布置，采用全長粘結(jié)型，按梅花形排列，采用φ22鋼筋；2．鋼筋網(wǎng)布置成矩形，采用φ8的鋼筋，鋼筋搭接長度為30d，鋼筋網(wǎng)與錨桿焊接；3．采用I20a工字鋼鋼架支護，截面面積為35.578cm2，間距：1m(V級)、1m(IV級)；4．鋼架與圍巖之間的噴射混凝土保護層厚度和臨空一側(cè)的混凝土保護層厚度均5cm；5．噴射混凝土采用C25，鋼筋網(wǎng)選用HPB235鋼筋。第五章隧道二次襯砌設(shè)計5.1概述隧道二次襯砌是隧道工程施工在初期支護內(nèi)側(cè)施作的模筑混凝土或鋼筋混凝土襯砌，與初期支護共同組的復合式襯砌。指在隧道做完初支的條件下，用混凝土等材料修建的內(nèi)層襯砌，以達到加固支護、方便設(shè)置照明、通訊等設(shè)施的作用，以適應現(xiàn)代化高速道路隧道建設(shè)的要求。5.2隧道深淺埋確定5.2.1計算斷面參數(shù)確定隧道寬度內(nèi)輪廓線寬度+襯砌厚度+預留變形量；隧道高度內(nèi)輪廓線高度+襯砌厚度+預留變形量；∴5.2.2深淺埋判定計算淺埋和深埋隧道的分界，按荷載等效高度值，并結(jié)合地質(zhì)條件、施工方法等因素綜合確定。按荷載等效高度的判定公式為:（5-1）式中——淺埋式隧道分界深度；——荷載等效高度，即塌落拱高度；在礦山法施工條件下，Ⅳ～Ⅵ級圍巖取；Ⅰ～Ⅲ級圍巖取。（5-2）——隧道寬度，本隧道?。弧獓鷰r級別；——B每增減時圍巖壓力的增減率，以的圍巖垂直均布壓力為準，當時，取，當，取。在Ⅴ級圍巖情況下Ⅴ級圍巖隧道最大埋深為20m∴當埋深大于時，為深埋，當埋深小于時為淺埋在Ⅳ級圍巖情況下∴對于Ⅳ級圍巖，均大于淺埋分界深度，為深埋在Ⅲ級圍巖情況下∴對于Ⅲ級圍巖，均大于淺埋分界深度，為深埋5.3隧道圍巖壓力確定5.3.1Ⅴ級圍巖壓力計算由于在Ⅴ級圍巖覆蓋層中隧道埋深既有小于荷載等效高度段又有處于等效荷載高度和分界深度之間段。且等效高度段和分界深度之間段的垂直均布壓力和側(cè)壓力均大于等效高度以下段，所以在此取等效荷載高度和分界深度之間最大埋深段為研究對象。如圖5.1所示。圖5.1淺埋隧道圍巖壓力計算（5-3）（5-4）（5-5）式中——隧道寬度；——側(cè)壓力系數(shù)；——隧道埋深，在此取；——破裂面與水平面夾角；——計算摩擦角，取——滑面摩擦角，取——圍巖重度，∴（5-6）（5-7）（5-8）式中——作用在支護結(jié)構(gòu)兩側(cè)的水平側(cè)壓力——側(cè)向均部壓力——隧道底到地面的距離，∴5.3.2Ⅳ級圍巖壓力計算Ⅳ級圍巖全段均為深埋，所以：，取5.3.3Ⅲ級圍巖壓力計算Ⅲ級圍巖全段均為深埋，所以：5.4V級圍巖二次襯砌理正巖土軟件驗算（電算）本設(shè)計利用理正巖土5.6版本軟件算隧道二次襯砌 表5.1襯砌基本參數(shù)設(shè)計參數(shù)指標規(guī)范標準砼規(guī)范GB50010-2002承載能力極限狀態(tài)γ01.0襯砌斷面類型三心圓拱式每段計算的分段數(shù)10計算迭代次數(shù)10抗力驗證要求高圖5.2計算簡圖5.4.1Ⅴ級圍巖二襯計算條件表5.2襯砌參數(shù)襯砌參數(shù)數(shù)據(jù)底拱半徑15.450(m)底拱半中心角18.000(度)底拱厚度0.450(m)側(cè)拱半徑8.380(m)側(cè)拱角度15.000(度)側(cè)拱厚度0.450(m)頂拱半中心角89.900(度)頂拱拱頂厚度0.600(m)底拱圍巖彈抗系數(shù)100.000(MN/m3)側(cè)拱圍巖彈抗系數(shù)100.000(MN/m3)頂拱圍巖彈抗系數(shù)100.000(MN/m3)襯砌的彈性模量33500.000(MPa)表5.3荷載參數(shù)荷載參數(shù)數(shù)據(jù)底部山巖壓力(側(cè))0.000(kN/m)底部山巖壓力(中)0.000(kN/m)側(cè)向山巖壓力(上)108.000(kN/m)側(cè)向山巖壓力(下)150.250(kN/m)頂部山巖壓力(側(cè))：254.500(kN/m)頂部山巖壓力(中)254.500(kN/m)內(nèi)水壓力水頭0.000(m)外水壓力水頭0.000(m)外水壓力折減系數(shù)(β)0.400頂拱灌漿壓力20.000(kPa)頂拱灌漿壓力作用范圍角60.000(度)其它段灌漿壓力0.000(kPa)襯砌容重23.000(kN/m3)表5.4荷載組合參數(shù)編號荷載名稱是否計算分項系數(shù)1襯自重√1.002頂壓力√1.003底巖壓力√1.004側(cè)巖壓力√1.005內(nèi)水力√1.006外水壓力√1.007頂部灌漿壓力√1.008其余灌漿壓力√1.00表5.5配筋參數(shù)對稱配筋：是混凝土等級：C35縱筋等級：HRB335(fy=300MPa,fyk=335MPa)拉結(jié)筋計算：計算拉結(jié)筋等級：HPB335(fy=300MPa,fyk=335MPa)拉結(jié)筋間距：100(mm)配筋計算as：65(mm)配筋調(diào)整系數(shù)：1.00裂縫計算：計算最大裂縫寬度允許值：0.40(mm)單側(cè)擬采用縱筋直徑：20(mm)砼保護層厚度：50(mm)5.4.2Ⅴ級圍巖二襯內(nèi)力配筋結(jié)果通過理正巖土6.0軟件的精確計算，截面尺寸和抗剪強度滿足要求，具體見表5.6～5.10。圖5.3襯砌內(nèi)外側(cè)縱筋配置圖5.4.3Ⅴ級圍巖二襯內(nèi)力配筋計算表5.6底拱內(nèi)力配筋計算分段軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力單側(cè)縱筋(配筋率)拉結(jié)筋面積截面驗算N(kN)Q(kN)M(kN.m)U(mm)V(mm)W(度)(kPa)As（ρ）(mm2)Av(mm2)0-17520.00062.030.0000.5860.0000.1900.0(0.23%)146.3滿足1-1750-33.770.503-0.0810.6170.0080.1900.0(0.23%)146.3滿足2-1744-64.095.059-0.1650.7200.0170.1900.0(0.23%)146.3滿足3-1735-86.2132.874-0.2520.9200.0310.12786.8(0.72%)146.3滿足4-1723-94.4178.565-0.3491.2550.0490.1900.0(0.23%)146.3滿足5-1708-80.6223.253-0.4591.7710.0730.2900.0(0.23%)146.3滿足6-1692-34.3253.456-0.5892.5130.1020.3900.0(0.23%)146.3滿足7-167656.67250.030-0.7473.5100.1330.4900.0(0.23%)146.3滿足8-1661205.2187.529-0.9424.7550.1590.5900.0(0.23%)146.3滿足9-1650422.234.453-1.1816.1780.1740.6900.0(0.23%)146.3滿足10-1646713.1-244.93-1.4687.6180.1630.8900.0(0.23%)146.3滿足表5.7側(cè)拱內(nèi)力配筋計算分段軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力單側(cè)縱筋(配筋率)拉結(jié)筋面積截面驗算N(kN)Q(kN)M(kN.m)U(mm)V(mm)W(度)(kPa)As（ρ）(mm2)Av(mm2)0-1646713.1-244.93-1.467.6180.160.8900.0(0.23%)146.3滿足1-1720603.5-328.64-2.437.7270.150.8914.1(0.24%)146.3滿足2-1779487.9-398.04-3.407.6940.140.81550.9(0.40%)146.3滿足3-1823366.8-452.40-4.367.5150.130.82054.0(0.53%)146.3滿足4-1850240.5-491.04-5.297.1870.110.72416.3(0.63%)146.3滿足5-1862109.0-513.30-6.176.7140.100.72631.2(0.68%)146.3滿足6-1857-27.5-518.54-6.986.1020.080.62692.0(0.70%)146.3滿足7-1837-169-506.09-7.715.3600.060.52592.0(0.67%)146.3滿足8-1800-316-475.31-8.344.4990.050.42324.8(0.60%)146.3滿足9-1747-467-425.57-8.853.5350.040.41884.2(0.49%)146.3滿足10-1677-623-356.28-9.242.4860.020.21264.6(0.33%)146.3滿足表5.8側(cè)底圓角內(nèi)力配筋計算分段軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力單側(cè)縱筋(配筋率)拉結(jié)筋面積截面驗算N(kN)Q(kN)M(kN.m)U(mm)V(mm)W(度)(kPa)As（ρ）(mm2)Av(mm2)0-1677-623-356.28-9.2492.4860.0280.21264.6(0.33%)146.3滿足1-1675-554-252.51-9.2692.5510.0150.3900.0(0.23%)146.3滿足2-1673-484-161.03-9.2902.5830.0060.3900.0(0.23%)146.3滿足3-1672-414.-81.922-9.3112.5940.0010.3900.0(0.23%)146.3滿足4-1670-343-15.184-9.3322.595-0.0010.3900.0(0.23%)146.3滿足5-1668-27339.199-9.3532.593-0.0000.3900.0(0.23%)146.3滿足6-1666-20381.254-9.3732.5960.0020.3900.0(0.23%)146.3滿足7-1664-133110.996-9.3942.6100.0070.3900.0(0.23%)146.3滿足8-1662-63.7128.406-9.4152.6380.0120.3900.0(0.23%)146.3滿足9-16606.899133.421-9.4352.6820.0170.3900.0(0.23%)146.3滿足10-165878.34125.929-9.4562.7430.0230.3900.0(0.23%)146.3滿足表5.9側(cè)頂圓角內(nèi)力配筋計算分段軸向力N(kN)剪力Q(kN)彎矩M(kN.m)切向位移U(mm)法向位移V(mm)轉(zhuǎn)角W(度）圍巖抗力(kPa)單側(cè)縱筋(配筋率)As（ρ）(mm2)拉結(jié)筋面積Av(mm2)截面驗算0-165878.34125.929-9.4562.7430.0230.3900.0(0.23%)146.3滿足1-1659125.677.520-9.7052.2260.0340.2900.0(0.23%)146.3滿足2-1658150.312.483-9.9161.7590.0390.2900.0(0.23%)146.3滿足3-1654154.4-59.230-10.091.2880.0370.1900.0(0.23%)146.3滿足4-1646137.4-128.023-10.220.7520.0260.1900.0(0.23%)146.3滿足5-163196.00-183.395-10.310.0920.0090.0900.0(0.23%)146.3滿足6-160839.50-214.895-10.34-0.737-0.0140.0900.0(0.23%)146.3滿足7-1578-10.5-221.036-10.29-1.758-0.0380.0900.0(0.23%)146.3滿足8-1543-46.1-207.576-10.16-2.971-0.0620.0900.0(0.23%)146.3滿足9-1503-74.2-179.259-9.928-4.357-0.0840.0900.0(0.23%)146.3滿足10-1461-94.3-139.713-9.575-5.880-0.1020.0900.0(0.23%)146.3滿足表5.10頂拱內(nèi)力配筋計算分段軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力單側(cè)縱筋(配筋率)拉結(jié)筋面積截面驗算N(kN)Q(kN)M(kN.m)U(mm)V(mm)W(度)(kPa)As（ρ）(mm2)Av(mm2)0-1461.3-94.3-139.71-9.575-5.880-0.1020.0900.0(0.23%)146.3滿足1-1420.2-114-94.895-9.097-7.420-0.1140.0900.0(0.23%)146.3滿足2-1378.6-126-43.139-8.494-8.988-0.1210.0900.0(0.23%)146.3滿足3-1337.8-13112.198-7.768-10.53-0.1230.0900.0(0.23%)146.3滿足4-1299.3-128.67.857-6.922-12.01-0.1180.0900.0(0.23%)146.3滿足5-1264.2-118.120.777-5.962-13.37-0.1090.0900.0(0.23%)146.3滿足6-1233.9-102168.187-4.902-14.55-0.0940.0900.0(0.23%)146.3滿足7-1209.1-81.7207.694-3.756-15.52-0.0750.0900.0(0.23%)146.3滿足8-1190.9-56.7237.356-2.543-16.24-0.0520.0900.0(0.23%)146.3滿足9-1179.7-29.0255.738-1.283-16.68-0.0270.0943.5(0.25%)146.3滿足10-1175.90.000261.9640.000-16.830.0000.01013(0.26%)146.3滿足5.4.4V級圍巖二襯裂縫計算表5.11底拱裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-1752.45562.030900.0(0.23%)200.000.01-1750.56370.503900.0(0.23%)200.000.02-1744.95095.059900.0(0.23%)200.000.03-1735.828132.8742786.8(0.72%)200.000.04-1723.591178.565900.0(0.23%)200.000.05-1708.884223.253900.0(0.23%)200.000.06-1692.668253.456900.0(0.23%)200.000.07-1676.300250.030900.0(0.23%)200.000.08-1661.566187.529900.0(0.23%)200.000.09-1650.67034.453900.0(0.23%)200.000.010-1646.109-244.938900.0(0.23%)200.000.0表5.12側(cè)底圓角裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-1646.109-244.938900.0(0.23%)200.000.01-1720.655-328.646914.10.24%)200.000.02-1779.698-398.0432497.7(0.65%)200.37235.33-1823.036-452.4043007.2(0.78%)200.39235.84-1850.564-491.0473537.8(0.92%)200.36225.85-1862.217-513.3093852.4(1.00%)200.35221.26-1857.927-518.5403583.0(0.93%)200.40241.97-1837.575-506.0903794.9(0.99%)200.35221.38-1800.968-475.3143403.7(0.88%)200.36226.59-1747.819-425.5792758.7(0.72%)200.39239.310-1677.748-356.2842240.3(0.58%)200.33227.6表5.13側(cè)墻裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-1677.748-356.2842240.3(0.58%)200.33227.61-1675.846-252.518900.0(0.23%)200.000.02-1673.944-161.038900.0(0.23%)200.000.03-1672.042-81.922900.0(0.23%)200.000.04-1670.140-15.184900.0(0.23%)200.000.05-1668.23939.199900.0(0.23%)200.000.06-1666.33781.254900.0(0.23%)200.000.07-1664.435110.996900.0(0.23%)200.000.08-1662.533128.406900.0(0.23%)200.000.09-1660.631133.421900.0(0.23%)200.000.010-1658.729125.929900.0(0.23%)200.000.0表5.14頂拱裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-1658.729125.929900.0(0.23%)200.000.01-1659.65977.520900.0(0.23%)200.000.02-1658.94012.483900.0(0.23%)200.000.03-1654.941-59.230900.0(0.23%)200.000.04-1646.214-128.023900.0(0.23%)200.000.05-1631.276-183.395900.0(0.23%)200.000.06-1608.774-214.895900.0(0.23%)200.000.07-1578.980-221.036900.0(0.23%)200.000.08-1543.490-207.576900.0(0.23%)200.000.09-1503.815-179.259900.0(0.23%)200.000.010-1461.350-139.713900.0(0.23%)200.000.0表5.15頂拱裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-1461.350-139.713900.0(0.23%)200.000.01-1420.249-94.895900.0(0.23%)200.000.02-1378.617-43.139900.0(0.23%)200.000.03-1337.85512.198900.0(0.23%)200.000.04-1299.31867.857900.0(0.23%)200.000.05-1264.283120.777900.0(0.23%)200.000.06-1233.903168.187900.0(0.23%)200.000.07-1209.177207.694900.0(0.23%)200.000.08-1190.914237.356900.0(0.23%)200.000.09-1179.711255.7381519.6(0.39%)200.39243.910-1175.936261.9641632.9(0.42%)200.36236.3滿足裂縫限制的配筋結(jié)果：襯砌內(nèi)側(cè)縱筋最大面積As=3852.4mm2，外側(cè)縱筋最大面積As1=3852.4mm2；拉結(jié)筋最大面積Av=146.3mm2。截面尺寸(抗剪)驗算：滿足。圖5.4變形圖（設(shè)計值）mm圖5.5變形圖（標準值）mm圖5.6抗力分布圖（設(shè)計值）Kpa圖5.7抗力分布圖（標準值）mm圖5.8軸力圖（設(shè)計值）KN圖5.9軸力圖（標準值）KN圖5.10剪力圖（設(shè)計值）KN圖5.11剪力圖（標準值）KN圖5.12彎矩圖（設(shè)計值）KN.m圖5.13彎矩圖（標準值）KN.m圖5.14切向位移圖（設(shè)計值）mm圖5.15切向位移圖（標準值）mm圖5.16法向位移圖（設(shè)計值）mm圖5.17法向位移圖（標準值）mm圖5.18轉(zhuǎn)角位移圖（設(shè)計值）度圖5.19轉(zhuǎn)角位移圖（標準值）度5.5Ⅳ級圍巖二襯襯砌理正巖土軟件驗算（電算）本設(shè)計利用理正巖土5.6版本軟件算隧道二次襯砌表5.16襯砌基本參數(shù)基本參數(shù)數(shù)據(jù)規(guī)范標準：砼規(guī)范GB50010-2010承載能力極限狀態(tài)γ0：1.0襯砌斷面類型：三心圓拱形每段計算的分段數(shù)：10計算迭代次數(shù)：10抗力驗證要求：高圖5.20計算簡圖5.5.1Ⅳ級圍巖二襯計算條件表5.17襯砌參數(shù)襯砌參數(shù)數(shù)據(jù)底部半寬5.475(m)底拱半徑15.350(m)底拱半中心角19.000(度)底拱厚度0.350(m)側(cè)墻高度1.761(m)側(cè)墻厚度0.350(m)頂拱半徑5.780(m)頂拱厚度0.350(m)底拱圍巖彈抗系數(shù)250.000(MN/m3)側(cè)墻圍巖彈抗系數(shù)250.000(MN/m3)頂拱圍巖彈抗系數(shù)250.000(MN/m3)襯砌的彈性模量31500.000(MPa)表5.18荷載參數(shù)荷載參數(shù)數(shù)據(jù)底部山巖壓力(側(cè))0.000(kN/m)底部山巖壓力(中)0.000(kN/m)側(cè)向山巖壓力(上)39.660(kN/m)側(cè)向山巖壓力(下)39.660(kN/m)頂部山巖壓力(側(cè))132.300(kN/m)頂部山巖壓力(中)132.300(kN/m)內(nèi)水壓力水頭0.000(m)外水壓力水頭0.000(m)外水壓力折減系數(shù)(β)0.400頂拱灌漿壓力20.000(kPa)頂拱灌漿壓力作用范圍角：60.000(度)其它段灌漿壓力0.000(kPa)襯砌容重24.000(kN/m3)表5.19荷載組合參數(shù)編號荷載名稱是否計算分項系數(shù)1襯自重√1.002頂壓力√1.003底巖壓力√1.004側(cè)巖壓力√1.005內(nèi)水力√1.006外水壓力√1.007頂部灌漿壓力√1.008其余灌漿壓力√1.00表5.20配筋參數(shù)配筋參數(shù)參數(shù)對稱配筋：是混凝土等級：C35縱筋等級：HRB335(fy=300MPa,fyk=335MPa)拉結(jié)筋計算：計算拉結(jié)筋等級：HPB335(fy=300MPa,fyk=335MPa)拉結(jié)筋間距：100(mm)配筋計算as：65(mm)配筋調(diào)整系數(shù)：1.00裂縫計算：計算最大裂縫寬度允許值：0.40(mm)單側(cè)擬采用縱筋直徑：20(mm)砼保護層厚度：50(mm)5.5.2Ⅳ級圍巖配筋結(jié)果通過理正巖土6.0軟件的精確計算，截面尺寸和抗剪強度滿足要求，具體見表5.21～5.25。圖5.21襯砌內(nèi)外側(cè)縱筋配置圖5.5.3Ⅴ級圍巖二襯內(nèi)力配筋計算表5.21底拱內(nèi)力配筋計算分段軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力單側(cè)縱筋(配筋率)拉結(jié)筋面積截面驗算N(kN)Q(kN)M(kN.m)U(mm)V(mm)W(度)(kPa)As（ρ）(mm2)Av(mm2)0-954.00.000-8.6460.0000.2500.0000.1700.0(0.25%)123.9滿足1-953.5-4.54-7.545-0.0520.239-0.0020.1700.0(0.25%)123.9滿足2-952.0-11.6-3.584-0.1040.210-0.0040.1700.0(0.25%)123.9滿足3-949.5-22.95.019-0.1540.172-0.0040.0700.0(0.25%)123.9滿足4-945.6-38.520.53-0.2030.145-0.0000.0700.0(0.25%)123.9滿足5-940.5-54.644.38-0.2510.1650.0080.0700.0(0.25%)123.9滿足6-934.1-61.974.76-0.3020.2870.0230.1700.0(0.25%)123.9滿足7-927.1-43.0103.1-0.3590.5800.0460.1700.0(0.25%)123.9滿足8-920.827.89109.8-0.4281.1040.0750.3700.0(0.25%)123.9滿足9-917.5181.960.63-0.5201.8690.0990.5700.0(0.25%)123.9滿足10-920.2443.5-93.83-0.6392.7500.0970.7700.0(0.25%)123.9滿足表5.22側(cè)底圓角內(nèi)力配筋計算分段軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力單側(cè)縱筋(配筋率)拉結(jié)筋面積截面驗算N(kN)Q(kN)M(kN.m)U(mm)V(mm)W(度)(kPa)As（ρ）(mm2)Av(mm2)0-920.3443.5-93.83-0.6392.7500.0970.7700.0(0.25%)123.9滿足1-970.2387.1-130.31-0.9902.7950.0920.7700.0(0.25%)123.9滿足2-1012325.6-161.6-1.3442.7860.0860.71067.8(0.37%)123.9滿足3-1046259.2-187.31-1.6952.7230.0780.71410.5(0.49%)123.9滿足4-1072187.4-206.94-2.0342.6050.0690.71673.2(0.59%)123.9滿足5-1088.110.4-220.04-2.3552.4310.0590.61849.7(0.65%)123.9滿足6-109528.06-226.16-2.6512.2040.0490.61933.5(0.68%)123.9滿足7-1091-59.5-224.81-2.9161.9270.0390.51918.5(0.67%)123.9滿足8-1076-152-215.56-3.1441.6030.0290.41798.4(.63%)123.9滿足9-1050-249-197.96-3.3291.2400.0200.31567.5(0.55%)123.9滿足10-1011-351-171.63-3.4670.8430.0120.21220.5(0.43%)123.9滿足表5.23側(cè)墻內(nèi)力配筋計算分段軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力單側(cè)縱筋(配筋率)拉結(jié)筋面積截面驗算N(kN)Q(kN)M(kN.m)U(mm)V(mm)W(度)(kPa)As（ρ）(mm2)Av(mm2)0-1011-351-171.63-3.4670.8430.0120.21220.5(0.43%)123.9滿足1-1010-306-113.69-3.4830.858-0.0010.2700.0(0.25%)123.9滿足2-1009-262-63.618-3.4990.843-0.0090.2700.0(0.25%)123.9滿足3-1007-218-21.295-3.5150.809-0.0120.2700.0(0.25%)123.9滿足4-1006-17713.527-3.5310.770-0.0130.2700.0(0.25%)123.9滿足5-1004-13641.148-3.5470.734-0.0100.2700.0(0.25%)123.9滿足6-1003-98.261.842-3.5630.709-0.0060.2700.0(0.25%)123.9滿足7-1001-60.275.797-3.5790.7010.0010.2700.0(0.25%)123.9滿足8-1000-22.283.070-3.5950.7140.0080.2700.0(0.25%)123.9滿足9-99816.9083.561-3.6110.7500.0150.2700.0(0.25%)123.9滿足10-99758.1176.993-3.6270.8080.0230.2700.0(0.25%)123.9滿足表5.24側(cè)頂圓角內(nèi)力配筋計算分段軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力單側(cè)縱筋(配筋率)拉結(jié)筋面積截面驗算N(kN)Q(kN)M(kN.m)U(mm)V(mm)W(度)(kPa)As（ρ）(mm2)Av(mm2)0-997.258.1176.993-3.6270.8080.0230.2700.0(0.25%)123.9滿足1-997.664.7653.849-3.7200.7090.0350.2700.0(0.25%)123.9滿足2-995.665.9029.443-3.8080.6700.0430.2700.0(0.25%)123.9滿足3-991.166.274.859-3.8930.6590.0460.2700.0(0.25%)123.9滿足4-984.467.79-20.061-3.9780.6480.0450.2700.0(0.25%)123.9滿足5-975.769.49-45.654-4.0610.6060.0390.2700.0(0.25%)123.9滿足6-965.167.46-71.354-4.1370.5010.0270.1700.0(0.25%)123.9滿足7-952.656.11-94.591-4.2020.3030.0120.1700.0(0.25%)123.9滿足8-937.731.08-111.57-4.246-0.016-0.0080.0700.0(0.25%)123.9滿足9-919.5-4.51-116.38-4.259-0.472-0.0300.0700.0(0.25%)123.9滿足10-898.5-35.7-108.75-4.230-1.071-0.0510.0700.0(0.25%)123.9滿足表5.25拱頂內(nèi)力配筋計算分段軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力單側(cè)縱筋(配筋率)拉結(jié)筋面積截面驗算N(kN)Q(kN)M(kN.m)U(mm)V(mm)W(度)(kPa)As（ρ）(mm2)Av(mm2)0-898.5-35.7-108.75-4.230-1.071-0.0510.0700.0(0.25%)123.9滿足1-871.4-52.6-88.484-4.151-1.901-0.0740.0700.0(0.25%)123.9滿足2-844.0-64.0-61.787-3.999-2.883-0.0920.0700.0(0.25%)123.9滿足3-817.2-69.9-31.177-3.765-3.963-0.1030.0700.0(0.25%)123.9滿足4-791.9-70.70.934-3.443-5.078-0.1060.0700.0(0.25%)123.9滿足5-768.9-66.732.307-3.033-6.162-0.1020.0700.0(0.25%)123.9滿足6-749.0-58.660.929-2.541-7.152-0.0910.0700.0(0.25%)123.9滿足7-732.8-47.185.075-1.976-7.990-0.0740.0700.0(0.25%)123.9滿足8-720.8-32.9103.351-1.352-8.626-0.0520.0700.0(0.25%)123.9滿足9-713.5-16.9114.734-0.686-9.023-0.0270.0765.4(0.27%)123.9滿足10-711.00.000118.5980.000-9.1580.0000.0827.3(0.29%)123.9滿足5.5.4V級圍巖二襯裂縫計算表5.26底拱裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-954.031-8.646700.0(0.25%)200.000.01-953.554-7.545700.0(0.25%)200.000.02-952.081-3.584700.0(0.25%)200.000.03-949.5015.019700.0(0.25%)200.000.04-945.67320.537700.0(0.25%)200.000.05-940.51644.386700.0(0.25%)200.000.06-934.16274.761700.0(0.25%)200.000.07-927.183103.122700.0(0.25%)200.000.08-920.875109.871700.0(0.25%)200.000.09-917.50160.634700.0(0.25%)200.000.010-920.292-93.833700.0(0.25%)200.000.0表5.27側(cè)底圓角裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-920.292-93.833700.0(0.25%)200.000.01-970.299-130.310700.0(0.25%)200.000.02-1012.658-161.6171174.6(0.41%)200.39246.13-1046.843-187.3111551.6(0.54%)200.35233.44-1072.324-206.9431840.6(0.65%)200.34228.35-1088.565-220.0492034.6(0.71%)200.35226.06-1095.017-226.1632126.9(0.75%)200.35225.27-1091.127-224.8192110.3(0.74%)200.35225.38-1076.345-215.5641978.2(0.69%)200.35226.49-1050.136-197.9651724.2(0.60%)200.34229.610-1011.995-171.6321342.5(0.47%)200.37238.4表5.28側(cè)墻裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-1011.995-171.6321342.5(0.47%)200.37238.41-1010.516-113.693700.0(0.25%)200.000.02-1009.037-63.618700.0(0.25%)200.000.03-1007.558-21.295700.0(0.25%)200.000.04-1006.07813.527700.0(0.25%)200.000.05-1004.59941.148700.0(0.25%)200.000.06-1003.12061.842700.0(0.25%)200.000.07-1001.64175.797700.0(0.25%)200.000.08-1000.16183.070700.0(0.25%)200.000.09-998.68283.561700.0(0.25%)200.000.010-997.20376.993700.0(0.25%)200.000.0表5.29側(cè)頂圓角裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-997.20376.993700.0(0.25%)200.000.01-997.61353.849700.0(0.25%)200.000.02-995.63929.443700.0(0.25%)200.000.03-991.1714.859700.0(0.25%)200.000.04-984.424-20.061700.0(0.25%)200.000.05-975.708-45.654700.0(0.25%)200.000.06-965.198-71.354700.0(0.25%)200.000.07-952.691-94.591700.0(0.25%)200.000.08-937.765-111.571700.0(0.25%)200.000.09-919.581-116.384700.0(0.25%)200.000.010-898.508-108.757700.0(0.25%)200.000.0表5.30拱頂裂縫計算分段軸向力Nk(kN)彎矩Mk(kN.m)縱筋面積(配筋率)(單側(cè))(mm2)縱筋直徑(單側(cè))(mm)裂縫寬度Wmax(mm)拉筋應力stress(MPa)0-898.508-108.757700.0(0.25%)200.000.01-871.472-88.484700.0(0.25%)200.000.02-844.067-61.787700.0(0.25%)200.000.03-817.247-31.177700.0(0.25%)200.000.04-791.9180.934700.0(0.25%)200.000.05-768.92132.307700.0(0.25%)200.000.06-749.00760.929700.0(0.25%)200.000.07-732.82085.075700.0(0.25%)200.000.08-720.875103.351700.0(0.25%)200.000.09-713.554114.734841.9(0.30%)200.39245.010-711.088118.598910.0(0.32%)200.37240.3滿足裂縫限制的配筋結(jié)果：襯砌內(nèi)側(cè)縱筋最大面積As=2126.9mm2，外側(cè)縱筋最大面積As1=2126.9mm2；拉結(jié)筋最大面積Av=123.9mm2。截面尺寸(抗剪)驗算：滿足。圖5.22變形圖（設(shè)計值）mm圖5.23變形圖（標準值）mm圖5.24抗力分部圖（設(shè)計值）Kpa圖5.25抗力分布圖（標準值）Kpa圖5.26圖軸力（設(shè)計值）KN圖5.27軸力圖（標準值）KN圖5.28彎矩圖（設(shè)計值）KN.m圖5.29彎矩圖（標準值）KN.m圖5.30切向位移圖（設(shè)計值）mm圖5.31切向位移圖（標準值）mm圖5.32法向位移圖（設(shè)計值）mm圖5.33法向位移圖（標準值）mm圖5.34轉(zhuǎn)角位移圖（設(shè)計值）度圖5.35轉(zhuǎn)角位移圖（標準值）度5.6二襯配筋計算5.6.1V級圍巖配筋V級圍巖二次襯砌內(nèi)側(cè)鋼筋取HRB335Φ22，間距100mm，外側(cè)鋼筋取HRB335Φ22，間距100mm，Ⅴ級圍巖二次襯砌箍筋取Φ8@200×250mm（環(huán)向×縱向）。5.6.2Ⅳ級圍巖配筋Ⅳ級圍巖二次襯砌內(nèi)側(cè)鋼筋取HRB335Φ28，間距250mm，外側(cè)鋼筋取HRB335Φ28，間距250mm，Ⅴ級圍巖二次襯砌箍筋取Φ8@200×250mm（環(huán)向×縱向）。5.6.3Ⅲ級圍巖配筋通過計算和工程類比，Ⅲ級圍巖的受力較小，二襯不做承載結(jié)構(gòu)，不用配筋襯砌也可達到強度需求。所以III級圍巖二襯不進行配筋處理。第六章隧道防排水設(shè)計6.1一般規(guī)定與設(shè)計原則6.1.1一般規(guī)定高度公路隧道應該防排水設(shè)計應該滿足下面的條件：1）排水溝不能凍結(jié)，在易凍地區(qū)的公路隧道要做到襯砌背后不積水。2）設(shè)備箱洞、路面、邊墻和拱部不滲水。3）人行橫道、檢修通道等輔助通道不滴水、不滲水。6.1.2設(shè)計原則隧道防排水設(shè)計的基本原則是“防、排、堵、截，因地制宜，綜合治理”。通過科學施工手段、合理的防排水設(shè)計，從而達到可靠、安全、通暢、經(jīng)濟的防排水目的。同時需要結(jié)合水文地質(zhì)條件、材料限制、技術(shù)水平等因素。6.2隧道防水設(shè)計混凝土自防水：本路段隧道襯砌結(jié)構(gòu)均采用防水混凝土，根據(jù)工程的埋深及地下水位情況，防水混凝土抗?jié)B標號不小于P6。采用低水化熱水泥，增加磨細炭灰用量，采用高效減水劑，控制水灰比，澆筑耐久性的防水混凝土。洞身襯砌結(jié)構(gòu)防水：隧道采用半包防水，在初支和二襯之間拱頂至邊墻腳下縱向排水管范圍設(shè)1.2mmHDPE單面自粘膠膜防水板，與無紡土工布配合使用。特殊部位防水：沒處環(huán)向施工縫設(shè)置一道帶注漿管的膨脹橡膠止水條進行止水。沉降縫設(shè)置在隧道圍巖荷載明顯變化和襯砌形式變化處或地質(zhì)明顯變化的Ⅳ、Ⅴ級圍巖處，沉降縫在結(jié)構(gòu)混凝土中部設(shè)遇水膨脹型橡膠止水帶。6.3隧道排水設(shè)計為了能夠有效的實現(xiàn)對地下水的利用，本隧道采用路面污水與襯砌背后地下水分開排放的排石方案。采用邊墻兩側(cè)縱向塑料排水盲溝以實現(xiàn)路面污水和地下水分流。隧道開挖后，根據(jù)各類圍巖地下水的發(fā)育狀況，在巖面環(huán)向設(shè)置Ω型彈簧排水管，以引流圍巖滲漏至基地縱向水管內(nèi)，使隧道初期支護內(nèi)排水良好。為了有效地排除二次襯砌背后給水，消除二次襯砌背后的靜水壓力，在初期支護與防水層之間每間隔10米設(shè)置一處環(huán)向排水盲管，再將盲管與邊墻底部的縱向φ10cmPVC管相連接，然后通過φ10cmPVC橫向?qū)?，將水引入隧道底中央排水管或埋管派出洞外?.4洞口段排水設(shè)計結(jié)合洞口地形在洞頂距洞口邊坡仰坡以外設(shè)置截水溝，將地表水截排入天然溝或者路基邊溝中，防止雨水坡面及洞口沖刷的危害。洞門兩側(cè)邊墻底及邊墻后設(shè)置，盲溝將水引至邊墻泄水孔拍出。對于下坡隧道進口，為避免雨水順坡流入隧道，影響正常行車，在距離洞口4.2m處設(shè)置通縫式橫向路面截水溝，將水引截排至兩側(cè)路基邊溝。同時，阻止路基兩側(cè)邊溝水流入隧道，采取反坡排水。施工組織設(shè)計7.1概述在隧道建設(shè)過程中，以運用先進的科學方法和施工設(shè)備，盡可能為施工方創(chuàng)造良好的施工條件，累積工作經(jīng)驗，改變不良施工環(huán)境，不斷加強和優(yōu)化施工技術(shù)水平，從而達到合同對工程質(zhì)量、安全生產(chǎn)、文明施工和進度要求為隧道施工組織設(shè)計的主要任務。隧道施工組織設(shè)計是穿插在準備階段到施工完成驗收階段的全部過程。制作施工組織設(shè)計要要從隧道斷面尺寸、地理條件、對周圍環(huán)境的影響、施工進度要求以及隧道長度等多方面考慮。主要內(nèi)容包括人員配置、施工所需材料、場地設(shè)置、機械設(shè)備、工程數(shù)量等。7.2施工部署項目施工組織管理機構(gòu)框圖如下項目經(jīng)理項目經(jīng)理現(xiàn)場經(jīng)理項目現(xiàn)場經(jīng)理項目副經(jīng)理總工程師資料員技術(shù)員質(zhì)檢員施工員材料員安全員資料員技術(shù)員質(zhì)檢員施工員材料員安全員炮工對防水隊掘進隊機械運輸隊錨噴隊炮工對防水隊掘進隊機械運輸隊錨噴隊機械安裝隊襯砌隊圖7.1項目組織結(jié)構(gòu)圖為安全、優(yōu)質(zhì)、按期完成本合同段的施工任務，本著精干、高效的原則，按項目組建本合同段工程管理機構(gòu)，全面負責本合同段工程的施工組織管理工作。項目經(jīng)理部下設(shè)六部一室(工程技術(shù)部、安全監(jiān)察部、質(zhì)量監(jiān)察部、資料部、財務部、設(shè)備物資部、綜合辦公室，工程技術(shù)部下設(shè)中心實驗室和測量班)，分別負責本合同段工程項目的施工技術(shù)、安全、質(zhì)量、計劃、財務、物資設(shè)備保障、材料試驗與檢驗、行政管理等工作。7.3施工準備7.3.1技術(shù)準備(1)工程部技術(shù)主管組織施工員、工程技術(shù)人員熟悉施工圖紙，仔細了解設(shè)計圖紙的細節(jié)，明確設(shè)計的意圖，在現(xiàn)場進行設(shè)計文件、圖紙核對，發(fā)現(xiàn)圖紙設(shè)計問題時要及時反映。(2)試驗送檢準備：聯(lián)系試驗室和質(zhì)量監(jiān)督站，配合開挖、噴錨、二次襯砌的施工，對工地上使用的各種原材料，工程結(jié)構(gòu)性材料及加工材料進行送檢，按相關(guān)規(guī)定進行檢測校正合格，報監(jiān)理工程師核準。(3)根據(jù)施工圖紙和業(yè)主所提供的測量導線網(wǎng)，水準點，控制點，經(jīng)復測沒有錯誤之后布設(shè)施工控制網(wǎng)和水準高程點，引測施工測量基點、基線，報監(jiān)理工程師認可。對監(jiān)控量測儀器，測量儀器，按規(guī)定進行測繪校正，并且將檢測資料報監(jiān)理工程師審核。7.3.2施工機具、材料準備(1)制作施工機具的進場計劃，并準備進場，對達不到要求的機具設(shè)備禁止入場。(2)制作各種施工工藝設(shè)備及小型生產(chǎn)工具、小型配件、安全防護用品、勞保用品須要計劃，并安排好進場工作，對不達標的禁止進場。(3)制作各種材料的運用計劃，施工過程中所用材料種類，材料的供給點必須按照設(shè)計和規(guī)范要求。在開工之前，一定要根據(jù)規(guī)定對其進行檢測；否則，禁止進場使用。7.3.3施工人員準備(1)做各部門人員的準備工作，責任落實到具體人員，明確各個位置的職責權(quán)限，制作各項專業(yè)管理工作細目。(2)對進場人員進行動員教育，包括文明生產(chǎn)、紀律要求、安全施工、成品保養(yǎng)等相關(guān)注意事項。(3)對主要作業(yè)工種人員，如電工、襯砌工、鋼筋工、焊工、爆破工、模板工等工種，根據(jù)質(zhì)量保障要求，結(jié)合本工程實際情況進行相應的崗位培訓，未通過考核者禁止上崗。7.4隧道總體施工方案何家寨隧道為復合式襯砌設(shè)計，根據(jù)噴錨法進行施工。本工程段右線采用雙向施工，從進口和出口同掘進。在施工過程中利用超前預報系統(tǒng)，進行超前地質(zhì)鉆探。主體工程以新奧法為核心，V級圍巖段采用臺階分部開挖法也叫環(huán)形開挖留核心土法，IV級圍巖采用短臺階法，III級圍巖利用全斷面法掘進，分部開挖作業(yè)，平行交錯跟進，襯砌完善配套”多工作面推進的施工方案。總體實施掘進(鉆爆、無軌運輸出碴)、支護(小導管、拌、運、錨、噴)、襯砌(拌、運、灌、振搗)三條流程。采用大功率、大口徑、壓入式長大隧道供風技術(shù)。超前支護小導管預注漿，超前錨桿，以及二次襯砌的施作。7.4.1洞口施工依據(jù)隧道進出口的地形特征和工程地質(zhì)情況，結(jié)合洞口排水要求，考慮開挖邊仰坡穩(wěn)定性要求，本著"早進晚出"的原則來確定隧道洞口位置。洞口邊、仰坡施工。施作完截、排水溝之后，接著進行邊、仰坡開挖，為防止圍巖風化和雨水滲透引起滑坡或坍塌，要根據(jù)設(shè)計任務及時進行噴錨支護采用超前小導管和超前錨桿進行支護，洞門及附屬施工。在進洞施工正常后，應該早一點安排隧道洞門施工，避免雨季施工，防止天氣因素影響洞口的穩(wěn)定。洞門附近的防排水設(shè)施要和路基排水系統(tǒng)接通，并結(jié)合洞門施工盡快完成。注意事項。土石方開挖后要實時完成翼墻施工，基礎(chǔ)超挖部分應用與基礎(chǔ)同級混凝土和基礎(chǔ)同步澆筑；設(shè)置沉降縫在軟弱地基分界的地方設(shè)置以避免翼墻及擋墻基礎(chǔ)的不均勻沉降；洞外排水系統(tǒng)要和翼墻的泄水孔及時連通；洞門工程和截、排水設(shè)施同時進行施工。7.4.2洞身開挖何家寨隧道情況復雜，圍巖條件為III、IV、V級圍巖，V級圍巖段長81m，IV級圍巖段長130m，III級圍巖段長435m，結(jié)合工程地質(zhì)條件、施工水平、技術(shù)難度和設(shè)計要求等因素，決定對V級圍巖段進行臺階分部開挖法，對IV級圍巖采用段臺階法，對III級圍巖段采用全斷面法。1.V級圍巖施工隧道進出口段為V級圍巖，圍巖自穩(wěn)性能差，側(cè)壁不穩(wěn)定，成洞條件差、巖質(zhì)較軟，又處于淺埋段，受到淺埋壓力的影響，在施工的過程中易產(chǎn)生塌方，為了避免塌方，保障施工安全，同時不影響工期，所以在此段采用環(huán)形開挖留核心土法即臺階分部開挖法。(1)施工工序(圖8.2)：圖7.2臺階分部開挖法開挖和支護順序圖Ⅰ)超前小導管注漿預加固拱部；⑵上弧形導坑開挖；Ⅱ)拱部噴錨支護；⑷中核開挖；⑸下部中槽開挖；Ⅳ下部噴錨支護；⑺下部左側(cè)開挖；Ⅷ)下部左側(cè)噴錨支護；⑼下部右側(cè)開挖；Ⅹ)下部右側(cè)噴錨支護；Ⅺ)灌注仰拱；Ⅻ)鋪設(shè)1.2mmHDPE單面自粘膠膜防水板VI）二次襯砌VI圍巖施工隧道深埋段VI圍巖洞身段主要為強～中風化灰?guī)r，泥巖互層，裂隙較發(fā)育，自穩(wěn)性差，側(cè)壁較不穩(wěn)定，成洞條件一般，全段處于深埋段，開挖易產(chǎn)生掉塊，局部小規(guī)模坍塌，為了保障施工安全，加快進度，避免小塌方，在此段采用短臺階法，臺階長度控制在10～15m。施工工序(圖7.3)：圖7.3短臺階法施工上半部開挖上拱部噴錨支護下半部中央部開挖邊墻部開挖（左右跳槽開挖）二次襯砌III級圍巖施工隧道深埋段III級圍巖洞身段主要為中風化灰?guī)r泥質(zhì)互層，裂隙較發(fā)育，巖石完整性好，層間結(jié)合好，自穩(wěn)性一般，側(cè)壁穩(wěn)定性一般，成洞條件較好。無支護時易掉塊，綜合考慮各種工程情況，III圍巖全段采用全斷面開挖法，以此加快工程進度。施工工序(圖7.4)：1)全斷面開挖II)噴錨支護3)模筑混凝土III)灌注仰拱圖7.4全斷面開挖施工方法7.4.3初期支護隧道初期支護由錨桿、鋼拱架、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)組成，本隧道圍巖軟弱，開挖后馬上初噴5米的素砼，根據(jù)設(shè)計要求，再進行鋼拱架、鋼筋網(wǎng)、錨桿的施作，使各部分聯(lián)合受力。具體施工工藝流程見圖7.5開挖開挖清理巖面初噴混凝土封閉巖面安裝鋼架施作系統(tǒng)錨桿，掛鋼筋網(wǎng)復噴混凝土至設(shè)計厚度量測數(shù)據(jù)分析、反饋圖7.5初期支護施工工藝流程具體支護參數(shù)見表7.1表7.1支護參數(shù)表圍巖級別噴射混凝土厚度(cm)錨桿(m)鋼筋網(wǎng)(cm)鋼架拱部、邊墻仰拱位置長度間距=3\*ROMANIII10—拱、墻2.51.5拱、墻@25×25—=4\*ROMANIV1515拱、墻3.01.2拱、墻@25×25拱、墻=4\*ROMANV2525拱、墻3.50.8拱、墻@20×20拱、墻、仰拱表中1．錨桿沿著隧道周圍徑邊布置，采用全長粘結(jié)型，按梅花形排列，采用φ22鋼筋；2．鋼筋網(wǎng)布置成矩形，采用φ8的鋼筋，鋼筋搭接長度為30d，鋼筋網(wǎng)與錨桿焊接；3．采用I20a工字鋼鋼架支護，截面面積為35.578cm2，間距：1m(V級)、1m(IV級)；4．鋼架與圍巖之間的噴射混凝土保護層厚度和臨空一側(cè)的混凝土