隧道設計畢業(yè)設計

4.5襯砌內力及配筋計算4.5.1根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范》（JTGD70-2004）中表8.4.2-1規(guī)定IV級圍巖段初期支護選擇為15cm厚C25噴射混凝土，拱、墻鋪設鋼筋網(wǎng)，間距20cm×20cm，墻拱部、側墻均設置20MnSi22普通水泥砂漿錨桿，，間距100cm×100cm；防水層為1.2mm厚EVA防水卷材，450g/㎡無紡布；二次襯砌為35cm厚C25鋼筋混凝土；預留變形64.5.2（1）設計基本資料結構斷面圖如圖4.5示。a.巖體特性巖體為IV級圍巖。隧道埋深為深埋；計算摩擦角，巖體重度，圍巖的彈性反力系數(shù)，基底圍巖彈性反力系數(shù)。b.襯砌材料采用C25鋼筋混凝土，重度，彈性模量。鋼筋混凝土襯砌軸心抗壓強度標準值，軸心抗壓設計值，鋼筋混凝土軸心抗拉強度標準值c.結構尺寸，，；，；，；，，隧道斷面加寬。（2）計算作用在襯砌結構的主動荷載作用在結構上的荷載形式為勻布豎向荷載q和勻布水平側向荷載e，由《地下結構設計原理與方法》（李志業(yè),曾艷華編著）中表3.6.4可知，其側壓系數(shù)為0.15，即e=0.15q。勻布豎向荷載：當時，且，此時勻布水平側向荷載：（3）繪制分塊圖因結構對稱，荷載對稱，故取半跨計算，如圖4.6。圖4.6半跨結構計算圖示（4）計算拱軸線長度a.求水平線以下邊墻的軸線半徑（單位：cm）及其與水平線的夾角假定水平線以下的軸線為一弧線，則其半徑由圖4.7求得。由圖上量得：，，。由得，圖4.7邊墻軸線的計算（單位：mm）b.計算半拱軸線長度s及分塊軸線長度△s（單位:cm）式中為各圓弧軸線的半徑半拱軸線長度分塊長度（5）計算各分段截面中心的幾何要素a.求各截面與豎直軸的夾角校核角度：b.各截面的中心坐標(單位：cm)坐標校核：（6）計算基本結構的單位位移計算過程見表4.3。計算基本結構的單位位移δik曲墻拱結構幾何要素及δik計算過程表（一）截面φi弧度sinφicosφixiyidi00.00000.00000.00001.00000.00000.00000.3500115.17400.26470.26160.96521.45930.19440.3500230.34800.52940.50500.86312.80220.76390.3500345.52200.79410.71320.70093.97791.66900.3500460.69601.05880.87180.48994.86162.84640.3500575.87001.32350.96960.24485.40634.21400.3500690.55101.57961.0000-0.00885.57455.57450.3500797.99501.70950.9904-0.13825.47225.47220.38958105.99001.84890.9616-0.27468.57988.57980.7515曲墻拱結構幾何要素及δik計算過程表（二）截面Ii1/Iiyi/Iiyi2/Ii(1+yi)2/Ii積分系數(shù)00.0036279.88340.00000.0000279.8834110.0036279.883454.400910.5739399.2592420.0036279.8834213.8113163.3369870.8429230.0036279.8834467.1142779.59491993.7066440.0036279.8834796.64612267.53354140.7090250.0036279.88341179.43424970.15927608.9109460.0036279.88341560.21278697.421412097.7302270.0049203.07611111.26306080.99788506.5999480.035428.2745242.59032081.38622594.84131∑6158.3616632.7871703.27111127.20計算基本結構單位位移δikδ11δ12δ22δss(△s/3E)*∑1.03E-042.77E-041.20E-031.85E-03校核：δ11+2δ12+δ22-δss=0計算正確（7）計算主動荷載在基本結構中產生的位移和a.襯砌每一塊上的作用力豎向力：kN式中——相鄰兩截面之間的襯砌外緣的水平投影（由分塊圖量取）。側向水平力：kN式中——相鄰兩截面之間的襯砌外緣的豎直投影（由分塊圖量?。?。注：∑的計算按下式進行，以下表均同:自重力：kN計算過程見表4.4。注意：以上各集中力均通過相應荷載圖形的形心。b.主動荷載在基本結構上產生的內力分塊上每個集中力對下一分點的截面形心的力臂由分塊圖上量?。▓D4.8），并分別記為、、。彎矩：kN*m軸力：kN式中：、——相鄰兩截面中心點的坐標增量：‘和的計算過程示于表4.4和表4.5。 表4.4計算過程表（一）襯砌每一塊上的作用力M0ip計算過程表（一）截面bihi集中力QiWiEiqe00.00000.00000.00000.00000.0000124.740018.710011.51030.2016188.394810.85213.7719124.740018.710021.40480.5899175.234810.852111.0370124.740018.710031.19930.9370149.600710.852117.5313124.740018.710040.91021.2182113.538310.852122.7925124.740018.710050.55711.413969.492710.852126.4541124.740018.710060.16661.507320.781710.852128.2016124.740018.710070.00001.50350.000011.464528.1305124.740018.710080.00001.38970.000017.689026.0013124.740018.7100主動荷載在基本結構上產生的內力M0ip計算過程表（二）截面力臂aqawaeQiaqWiawEiae00.00000.00000.00000.00000.00000.000010.69880.74320.3155131.65038.06531.190020.59960.69540.4972105.07087.54665.487630.44550.59980.619866.64716.509110.865940.26570.44460.714430.16714.824916.283050.06780.27590.75874.71162.994120.07076-0.13490.08780.7511(2.8034)0.952821.182270.0000-0.07070.70660.0000(0.8105)19.877080.0000-0.23550.69480.0000(4.1658)18.0657彎矩:M0ip=M0(i-1)p-△xi∑(Q+W)-△yi∑E-Qiaq-Eiae-Wiaw(kN*m)軸力：N0ip=sinφ∑(Q+W)-COSφ∑E(kN)式中：△xi、△yi—相鄰兩截面中心點的坐標增量△xi=xi-xi-1、△yi=yi-yi-1M0ip計算過程表（三）截面△xi△yiM0ip00.000.000.000.000.000.000.0010.000.000.000.001.460.19-140.912199.253.77-267.57-2.151.340.57-528.733385.3314.81-453.04-13.401.180.91-1079.204545.7932.34-482.33-38.080.881.18-1650.885670.1855.13-365.06-75.400.541.37-2119.116750.5281.59-126.23-111.000.171.36-2375.677782.16109.7980.0611.24-0.10-0.10-2303.448793.62137.92-2466.33-428.613.113.11-5212.28N0ip計算過程表(一)截面sinφicosφi∑(Q+W)∑Eisinφi∑(Q+W)cosφi∑EiN0ip00.00001.00000.00000.00000.00000.00000.000010.26160.9652199.24703.771952.12733.640648.486820.50500.8631385.333814.8090194.600912.7817181.819230.71320.7009545.786632.3402389.275422.6680366.607440.87180.4899670.177155.1328584.241727.0102557.231650.96960.2448750.521981.5868727.691219.9703707.720961.0000-0.0088782.1557109.7884782.1253-0.9678783.093270.9904-0.1382793.6202137.9189786.0018-19.0643805.066180.9616-0.2746811.3092163.9202780.1287-45.0072825.1359軸力：N0ip=sinφ∑(Q+W)-COSφ∑E(kN)校核：M08q=-qB(x8-B/4)/2=-4499.2357kN*mM08e=-eH2/2=-918.4772kN*mM08w=-∑Wi(x8-xi+awi)=-30.5400kN*mM08p=M08q+M08e+M08w=-5448.2529計算誤差-0.045274.5%<5%誤差范圍內合格 圖4.8單元主動荷載圖示c.主動荷載位移和計算過程見表4.6 表4.6、計算過程表（一）主動荷載位移△1p和△2p△1p、△2p計算過程表（一）截面M0ip1/Iiyi1+yi00.0000279.88340.00001.00001-140.9056279.88340.19441.19442-528.7257279.88340.76391.76393-1079.1950279.88341.66902.66904-1650.8751279.88342.84643.84645-2119.1138279.88344.21405.21406-2375.6737279.88345.57456.57457-2303.4408203.07615.47226.47228-5212.275428.27458.57989.5798 表4.6、計算過程表（二）△1p、△2p計算過程表（二）截面M0ip/IiyiM0ip/IiM0ip(1+yi)/Ii積分系數(shù)00.00000.00000.000011-39437.1496-7665.3988-47102.548342-147981.5279-113047.5286-261029.056523-302048.7483-504107.2790-806156.027344-462052.4996-1315163.1321-1777215.631725-593104.7312-2499355.1993-3092459.930546-664911.5880-3706556.2966-4371467.884627-467773.8144-2559728.4783-3027502.292748-147374.2642-1264447.6070-1411821.87121∑-8306723.2689-33817406.9431-42124130.2120校核：M0ip/IiyiM0ip/IiM0ip(1+yi)/Ii(△s/3E)*∑-0.13858-0.56419-0.70277△1p△2p△sp△1p+△2p-△sp=0.00000計算正確a110.000159β10.00005649700a120.000762β0ap-0.2944779a220.005355X1p-135.1285968a1p-0.433062X2p596.3845413a2p-3.090762（9）求主動荷載作用下各截面的內力，并校核計算精度計算過程見表4.7。 表4.7、計算過程表（一）求主動荷載作用下各截面的內力Mip、Nip計算過程表（一）截面M0ipX1pX2pyiMipMip/Ii積分系數(shù)00.0000-135.12860.0000-135.1286-37820.248711-140.9056-135.1286115.9193-160.1150-44813.522842-528.7257-135.1286455.5960-208.2582-58288.015423-1079.1950-135.1286995.3419-218.9817-61289.327544-1650.8751-135.12861697.5191-88.4845-24765.350725-2119.1138-135.12862513.1764258.934072471.326146-2375.6737-135.12863324.5516813.7493227754.905627-2303.4408-135.12863263.5057824.9363167524.867348-5212.2754-135.12865116.8839-230.5201-6517.83101∑780638.3722Mip、Nip計算過程表（二）截面yiMip/IiN0ipX2pcosφiNip積分系數(shù)00.00000.0000596.3845596.384511-8710.404448.4868575.6128624.099542-44527.9636181.8192514.7444696.563623-102289.4360366.6074418.0195784.626844-70490.8558557.2316292.1757849.407225305395.6177707.7209145.9793853.7002461269621.9985783.0932-5.2574777.835827916721.2029805.0661-82.4370722.629048-55921.9473825.1359-163.7481661.38791∑6697752.3314（10）求單位彈性反力及相應摩擦力作用下，基本結構中產生的變位和a.各截面的彈性反力強度最大彈性反力零點假定在截面3，即，最大彈性反力值假定在截面6，即。拱圈任意截面的外緣彈性反力強度（圖4.9）邊墻任意截面外緣的彈性反力強度b.各分塊上的彈性反力集中力 圖4.9單元單位彈性反力荷載圖示 作用方向垂直襯砌外緣，并通過分塊上彈性反力圖形的形心。以上計算詳見表4.8。c.彈性反力集中力與摩擦力集中力的合力在明洞計算過程中不考慮摩擦力d.計算作用下基本結構的內力計算參照表4.9和表4.10進行。 表4.8各點彈性反力的計算過程表各分塊上的彈性反力集中力各點彈性反力的計算過程（一）截面40.70220.35111.57200.5520cosφb0.774151.05430.87831.57201.3806cosφh0.296160.99991.02711.56911.6116yah4.558970.85530.92761.55131.439080.00000.42771.43310.6129各點彈性反力的計算過程（二）截面φksinφkcosφk41.05880.87180.48990.48120.270451.32350.96960.24481.33860.337961.57961.0000-0.00881.6115-0.014271.70950.9904-0.13821.4252-0.198981.84890.9616-0.27460.5893-0.1683 表4.9的計算過程表（一）計算Ri作用下基本結構的內力M0iσ的計算過程表（一）截面R4=0.4812R5=1.3386R6=1.6115r4kR4r4kr5kR5r5kr6kR6r6k40.63880.3526————————52.05141.13230.72481.0007————63.56021.96512.23363.08380.75961.224275.07722.80243.75065.17822.27663.669086.56723.62485.24067.23543.76666.0702 表4.9的計算過程表（二）M0iσ的計算過程表（二）截面R7=1.4252R8=0.5893r7kR7r7kr8kR8r8k4————————-0.35265————————-2.13306————————-6.273070.75671.0889————-12.738482.24673.23290.74030.4537-20.6171表4.10的計算過程表N0iσ的計算過程表（一）截面φisinφicosφi∑Rv41.05880.87180.48990.270451.32350.96960.24480.608461.57961.0000-0.00880.594171.70950.9904-0.13820.395281.84890.9616-0.27460.2270N0iσ的計算過程表（二）截面∑Rh40.23570.48120.23570.000050.58981.81980.44540.144460.59413.4314-0.03020.624470.39144.8565-0.67131.062880.21825.4458-1.49531.7135e.計算作用下產生的荷載位移和計算結果見表1.11. 表4.11、計算過程表(一)計算Ri作用下產生的荷載位移△1σ和△2σ△1σ、△2σ計算過程表（一）截面M0iσ1/Iiyi1+yi4-0.3526279.88342.84643.84645-2.1330279.88344.21405.21406-6.2730279.88345.57456.57457-12.7384203.07615.47226.47228-20.617128.27458.57989.5798△1σ、△2σ計算過程表（一）截面M0iσ/IiyiM0iσ/IiM0iσ(1+yi)/Ii積分系數(shù)4-98.6829-280.8860-379.568925-596.9801-2515.6862-3112.666346-1755.7158-9787.2552-11542.971027-2586.8717-14155.7500-16742.621748-582.9364-5001.5008-5584.43721∑-17027.1410-91823.5280-108850.6690校核：M0iσ/IiyiM0iσ/IiM0iσ(1+yi)/Ii(△s/3E)*∑-2.841E-04-1.532E-03-1.816E-03△1σ△2σ△sσ△1σ+△2σ-△sσ=0.00計算正確（11）解單位彈性反力及其摩擦力作用下的力法方程解單位彈性反力及其摩擦力作用下的力法方程β0aσ-1.16E-03a1σ-1.45E-03X1σ-3.78a2σ-1.15E-02X2σ2.69單位彈性反力圖及摩擦力作用下截面的內力，并校核計算精度計算過程見表4.12。 表4.12、計算過程表（一）單位彈性反力圖及摩擦力作用下截面的內力Miσ、Niσ計算過程表（一）截面M0iσX1σX2σyiMiσMiσ/Ii積分系數(shù)00.0000-3.77600.0000-3.7760-1056.8526110.0000-3.77600.5228-3.2532-910.5299420.0000-3.77602.0548-1.7213-481.7622230.0000-3.77604.48900.7130199.549144-0.3526-3.77607.65593.5272987.211625-2.1330-3.776011.33455.42551518.503446-6.2730-3.776014.99384.94471383.951727-12.7384-3.776014.7185-1.7960-364.721148-20.6171-3.776023.0773-1.3158-37.20431∑————————4455.9518——表4.12、計算過程表（二）Miσ、Niσ計算過程表（二）截面yiMiσ/Ii積分系數(shù)N0iσX2σcosφiNiσ00.00001.00000.00002.68972.68971-176.97974.00000.00002.59602.59602-368.03262.00000.00002.32152.32153333.03954.00000.00001.88531.885342809.94972.00000.00001.31771.317756399.00384.00000.14440.65840.802867714.85272.00000.6244-0.02370.60077-1995.80844.00001.0628-0.37180.69108-319.20731.00001.7135-0.73850.9750∑38231.3535————————（12）最大彈性反力值的計算 計算過程見表4.13。表4.13計算過程表σh計算過程表截面MipMiσ積分系數(shù)50.0000258.93405.42550.00000.0000461.0120813.74934.9447230487.96441400.5591273.0170824.9363-1.7960505422.5248-1100.3635484.9702-230.5201-1.3158-32394.9237-184.91301∑2450271.1042-1785.2486βap=-0.01302369βaσ=-0.0000743404計算贅余力X1、X2δhp=-0.02385σh=-58.999X1=87.65δhσ=-0.000399271X2=437.6944681（14）計算襯砌截面總的內力并校核計算精度a.襯砌各截面內力計算結果見表4.14。計算襯砌截面總的內力并校核計算精度計算結果（一）截面MipMiσσhMiNipNiσσhNi0-135.1286222.782843.8271596.3845-158.6901437.69451-160.1150191.938215.9116624.0995-153.1630470.93652-208.2582101.5547-53.352696.5636-136.9667559.59693-218.9817-42.0646-130.52784.6268-111.2295673.39734-88.4845-208.1025-148.29849.4072-77.7441771.66315258.9340-320.0980-30.582853.7002-47.3627806.33746813.7493-578.9876117.381848.3452-30.2354818.10987824.9363-546.2134139.361870.2342-35.7685834.46578-230.5201229.9872-0.2665878.2352-34.7843843.4509計算結果（二）截面eMi/IiyiMi/IiyihMi/Ii積分系數(shù)00.200324532.94390.0000——110.06768906.78171731.2112——42-0.1907-29864.5556-22814.4299——23-0.3877-73062.5166-121938.4178——44-0.3843-83009.7950-236274.9299——25-0.0759-17118.7771-72138.86920.0000460.287065705.8980366278.185366494.3687270.334056601.9686309734.4627170768.139448-0.0006-15.0676-129.2772-74.88881∑-168509.2023683801.9213815986.4063經(jīng)驗算，相對誤差小于5%，故計算正確。（15）繪制內力圖計算結果按一定比例繪制如圖4.10。4.5.3配筋計算設計資料二次襯砌采用C25混凝土，HPB235鋼筋，由彎矩圖及軸力內力圖可得：最大正彎矩軸力為最大負彎矩軸力為結構承受最大正彎矩的配筋計算a.計算偏心距，判斷破壞形態(tài)矩形截面的配筋計算:彎矩,軸力，b=1000mm，h=450mm，，；初始偏心距又附加偏心距則初始偏心距又偏心距：所以按大偏心計算。b.設離軸力N比較近縱向鋼筋的面積為，離軸力比較遠的鋼筋面積為，均采用HRB235鋼筋。因為、均未知，引入條件。則由得：受壓鋼筋達不到抗拉強度設計值，此時，取則：故結構承受最大負彎矩的配筋計算a.計算偏心距，判斷破壞形態(tài)矩形截面的配筋計算:彎矩,軸力，b=1000mm，h=450mm，，；初始偏心距又附加偏心距則初始偏心距又偏心距：所以按大偏心計算。b.設離軸力N比較近縱向鋼筋的面積為，離軸力比較遠的鋼筋面積為，均采用HRB235鋼筋。因為、均未知，引入條件。得：受壓鋼筋達不到抗拉強度設計值，此時，取則：故襯砌配筋選擇如下：受正彎矩作用，選用6Φ18；，選用8Φ25。受負彎矩作用，選用6Φ18；，選用8Φ25。4.5.4輔助工程設計（超前支護設計）洞口處巖石為Ⅴ級圍巖，圍巖較易坍塌，隧道開挖時應采用超前支護措施。為了保證隧道內施工的安全正常運作等原因，也應該采取超前支護措施。超前支護是對開挖前預先構筑的支護體系而言，即我們通常所謂的“先支后挖”的支護技術，是預先在圍巖內構筑一個殼狀的保護殼，可以大斷面開挖，也可以采用大型機械施工，而且能夠防止不能預測的崩塌。根據(jù)不同的形狀、不同的材料、不同的施工方法，可以在極為廣泛的范圍內采用。因此，超前支護在此處是對礦山法中以穩(wěn)定掌子面和地層下沉為目的的拱形薄殼結構體而言，即不僅沿隧道縱向具有梁結構的作用，在橫斷方向還具有拱形結構支護效果。超前支護是在掌子面前方構筑的薄殼結構，在提高掌子面穩(wěn)定的同時，也可以作為支護結構的一部分加以利用，適用于以控制地表下沉和相鄰結構物影響為主要目的的場合。掌子面開挖后隧道縱向的圍巖應力重新分配。引起掌子面前方土壓的增加，但采用超前支護后可以緩和其增加并提高了掌子面的自穩(wěn)性。掌子面前方土體上的荷載受到超前支護的支持，使掌子面滑動的滑動力減小，即使沒有正面補強或簡易的正面補強，也能夠確保掌子面的穩(wěn)定性。超前支護由于構筑方法的不同，有的是以橫向剛性大的拱形構造為主，有的是以縱向連續(xù)性強的梁構造為主，也有兼具兩者功能的。根據(jù)預計功能，采用超前支護時，要考慮在開挖產生的通常荷載上，加上約束掌子面前方的荷載，而且在以下部位會產生比通常大的荷載：超前支護的腳部及鋼支撐。如果沒有足夠的承載力，會產生比通常大的腳部下沉。如腳部下沉繼續(xù)發(fā)展，就會使作用在超前支護上的荷載平衡崩潰，從而損傷隧道的穩(wěn)定性。為此，要充分注意確保腳部的承載力，必要時要進行加強。根據(jù)預計功能，該隧道選用超前錨桿支護。根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范》（JTGD70-2004）13.2.4節(jié)規(guī)定，超前錨桿設計應遵循下列原則：超前錨桿設置范圍，對于拱部超前錨桿宜為隧道拱部外弧全長的1/6～1/2。錨桿直徑宜取20～25mm。錨桿長度宜取3～5m，拱部超前錨桿縱向兩排之間應有1m以上的水平搭接段。錨桿間距，Ⅳ級圍巖宜取40～60cm，Ⅴ級圍巖宜取為30～50cm。錨孔直徑不應小于40mm，可設為一排或數(shù)排。超前錨桿外插角宜為5°～30°。充填砂漿宜采用早強砂漿，其強度等級不應低于M20.4.6施工組織設計4.6.1概述隧道工程概述本遂道是一座雙向雙車道二級公路單孔隧道，起訖樁號為K5+213~K6+033，全長820m。資料依據(jù)（1）施工期限，根據(jù)指導性施工組織安排本隧道施工的總期限；（2）設計和施工規(guī)范及有關技術原則；（3）初步設計（擴大初步設計）或技術設計以及施工調查資料；（4）隧道地質勘察報告。施工準備工作施工準備工作應根據(jù)調查資料，對洞外相鄰工程、既有建筑及其他設施的拆遷作出施工安排；研究和分析施工地段交通運輸條件的利用程度，并對擬建施工運輸?shù)缆纷鞒霰冗x方案；根據(jù)洞口可供施工場地布置的條件提出分期用地、材料供應、供水和節(jié)約能源等方案；對施工中和運營后周圍環(huán)境的影響（污水、廢氣、噪聲等）提出必要的防治措施。由專人負責鉸接控制測量的基樁資料，做好復測和核對工作，確定隧道洞口的中線和基樁標高；根據(jù)現(xiàn)場最新獲得的補充調查資料及時修改隧道的施工方法；編制施工組織設計和制定施工方案并進行有關施工補償設計，按照清單報價編制隧道施工預算；同時應考慮修建臨時運輸便道、輕型軌道，臨時房屋、臨時通信、給水、照明、附屬企業(yè)、料庫以及施工場地平整，材料機具配備運送，洞外天溝、側溝及場地排水，改移道路及拆遷建筑物等的工程數(shù)量及需要時間，這些工作可與洞外土石方同步進行，在進洞前應先對洞口工程作出安排；凡對隧道出渣有干擾的橋涵（含泄水洞）要先安排施工。4.6.2施工方法施工方法選擇的原則隧道施工方法應根據(jù)工程地質和水文地質資料、開挖斷面的大小、襯砌類型、隧道長度、工期要求等綜合因素研究確定。對地質條件變化較大的隧道，選用的施工方法，應有較大的適應性，當需要變更施工方法時，以較少影響施工進度為原則，一般不宜考慮多種施工方法，但應考慮對某些地層變化情況所采用相應的輔助施工方法。隧道采用光面爆破法施工，一般選用全斷面法，臺階法和導坑法，但應優(yōu)先選用全斷面及臺階法，應盡量減少對地層的多次擾動和破壞。開挖方法該隧道洞口段圍巖為Ⅴ級，均采用新奧法施工。新奧法的基本概念是以控制爆破（光面爆破、預裂爆破等）為開挖方法；以噴錨作為主要支護手段，通過監(jiān)測控制圍巖變形，動態(tài)修正設計參數(shù)和變動施工方法的一種隧道施工方法，其核心內容是充分發(fā)揮圍巖的自承能力。新奧法施工又分為全斷面一次開挖法、臺階分布開挖法、導坑法等施工方法。臺階分步開挖法又稱環(huán)形開挖留核心土法，該法不僅適用于圍巖穩(wěn)定性較好、開挖后不需或僅需臨時支護的隧道，也適用于一般土質或易坍塌的軟弱圍巖地段。這種方法的特點是：縮小了斷面的高度，不需笨重的鉆孔設備;后一臺階施工時有兩個臨空面，使爆破效率更高。該法工序少，干擾小，上部鉆孔可與裝巖同時作業(yè)，不許支撐和棚架，節(jié)省大量木材。采用臺階法施工時要注意以下幾點：（1）要根據(jù)具體條件合理確定分層的錯距；（2）在裝巖、鉆孔機械能力足夠時，應盡量減少分層數(shù)；（3）要根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況及永久襯砌的形式合理確定掘砌之間的協(xié)調關系。導坑法即先以一個或多個小斷面導坑超前一定距離開挖，隨后逐步擴大開挖至設計斷面，并相繼進行砌筑的方法。這種方法主要用于地質條件復雜或斷面特大的硐室或隧道工程。導坑法又有中央下導坑施工法、中央上導坑施工法、上下導坑施工法、側壁導坑施工法等不同的形式，這些方法同樣適用于大斷面的其他地下空間工程。本工程隧道斷面較大，圍巖類別為Ⅴ級，洞口和洞身均采用臺階分布開挖法。圖4.11臺階分步開挖法4.6.3噴射混凝土施工在本工程中，采用干噴的噴射工藝流程。噴射混凝土材料應符合下列要求：（1）水泥采用普通硅酸鹽水泥，在Ⅳ、Ⅴ級軟弱圍巖中宜采用早強水泥。水泥標號不得低于425號，在使用前應做強度復查試驗。（2）速凝劑必須采用質量合格產品。使用前應做速凝效果試驗，要求初凝不超過5min，終凝不超過10min。（3）砂噴射混凝土應采用硬質潔凈的中砂或粗砂，細度模數(shù)宜大于2.5，含水量一般為5%—7%，使用前應一律過篩。（4）石料采用堅硬耐久的碎石或卵石，粒徑不宜大于15mm。當使用堿性速凝劑時，石料不得含活性二氧化硅。（5）水水質應符合工程用水的有關標準，水中不得含有影響水泥正常凝結與硬化的有害物質。噴射混凝土配合比如下：灰骨比1：4—1：5骨料含砂率45%—60%水灰比0.4—0.5噴射混凝土作業(yè)應符合下列要求：（1）在噴射混凝土之前，應用水或高壓風管將巖壁面的粉塵和雜物沖洗干凈。（2）噴射混凝土中發(fā)現(xiàn)松動石塊或遮擋噴射混凝土的物體時，應及時清楚。（3）噴射作業(yè)應分段、分片由下而上順序進行，每段長不宜超過6m。（4）噴射混凝土終凝2h后，應噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間一般不少于7d。鋼筋網(wǎng)噴射混凝土設計應符合下列規(guī)定：（1）鋼筋網(wǎng)網(wǎng)格應按矩形布置，鋼筋間距見前面的設計。（2）鋼筋網(wǎng)鋼筋的搭接長度不小于30d（d為鋼筋直徑）。（3）鋼筋網(wǎng)噴射混凝土保護層厚度應不小于20mm。4.6.4爆破設計本工程采用鉆眼爆破法。鉆眼爆破是開鑿巖石地下工程最基本的施工作業(yè)方法。鉆眼爆破的要求是：斷面形狀尺寸符合設計要求；矸石塊度大小適中便于裝巖；掘進速度快，鉆眼工作量小，炸藥消耗量最省；有較好的爆破效果，表面平整，超欠挖符合要求，對圍巖的震動破壞小。為了減少超挖，減輕爆破對圍巖的擾動，獲得既符合設計要求又平整、穩(wěn)定的圍巖，降低工程成本，掘進施工中現(xiàn)在一般采用較廣泛的光面爆破。即沿隧道設計輪廓線布置間距較小。相互平行的炮眼，控制每個炮眼的裝藥量，采用不耦合裝藥，同時起爆，使炸藥的爆炸作用剛好產生炮眼連線上的貫穿裂縫，使爆破面沿周邊眼崩落出來，達到周邊光滑的效果。為搞好光面爆破，應采取以下技術措施：合理布置周邊眼；合理選擇裝藥參數(shù)；精心實施鉆爆作業(yè)；采取一些特殊的措施和新技術，如切槽發(fā)、縫管法、聚能藥包法等。光面爆破的質量要求，一般達到三條標準：巖石上留下具有均勻眼痕的周邊眼數(shù)應不少于周邊眼總數(shù)的50%；超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超過質量標準規(guī)定；巖石上不應有明顯的炮震裂縫。掘進工作面的炮眼按其用途和位置的不同分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼三類。掏槽眼的好壞直接影響其他炮眼的爆破效果。掏槽眼形成新的臨空面，提高爆破效果。輔助眼作用是擴大掏槽眼炸出的槽腔，為周邊眼爆破創(chuàng)造臨空面。周邊眼的作用是炸出較平整的隧道斷面輪廓。起爆順序一般為：掏槽眼---輔助眼---幫眼---頂眼---底眼。炸藥品種選擇表1.14炸藥品種選擇炮眼類別段別延期時間（ms）腳線顏色掏槽眼21.3灰白輔助眼54.5灰黃周邊眼77.5黑白掘進進尺L本隧道工程圍巖級別為V級，故鉆爆掘進進尺為1.5m。炮眼直徑D（1）考慮到工程施工的方便，在此工程中選用的炮眼直徑均為40mm（2）藥卷直徑根據(jù)《水電水利工程爆破施工技術規(guī)范》(DLT5135-2001)，并結合巖性，選擇不耦合系數(shù)，不偶合系數(shù)取值在1.1～1.5之間，對于掏槽眼及輔助眼應采用較小的值，以提高炸藥的爆破效率：對周邊眼則采用較大的值，以減少對圍巖的破環(huán)。周邊眼：取為35mm輔助眼及掏槽眼：取為35mm炮眼布置炮眼布置采用工程類比法或根據(jù)爆破漏斗及成縫試驗確定，其參數(shù)可按照《公路隧道施工技術規(guī)范》選用。（1）掏槽眼的布置斷面①采用三空孔六角柱形掏槽眼，斷面②采用單空孔三角柱形，斷面③采用水平楔形掏槽。其中中空孔直徑為200mm，掏槽眼深2.2m。（2）周邊眼的布置光面爆破，采用直眼布置。周邊眼間距要視巖石的抗爆性，炸藥性能，炮眼直徑和裝藥量而定，一般取為。對于破碎堅硬巖石取較小E值，對于完整性好的巖石取較大的E值。本工程中取為40cm。為了保證孔間貫通裂縫優(yōu)先形成，須使周邊的最小抵抗線大于炮眼間距，取W=60cm，即，因而滿足相對距離0.5～0.8的要求。（3）輔助眼的布置輔助眼的布置原則可參照周邊眼的布置原則進行，只是W、E值及單孔裝藥量q值較大。為了方便施工和設計此時取E=45cm，于是得到W為60cm，，此時也使爆破效果更好。輔助眼交錯均勻的布置在掏槽眼與周邊眼之間。裝藥結構采取反向裝藥結構，能夠提高炮眼利用率;減少瞎炮率；減少石渣塊度；增大拋擲能力和降低炸藥消耗量。掏槽眼和輔助眼采用大直徑藥卷孔底連續(xù)裝藥，周邊眼采用小直徑連續(xù)裝藥。裝藥示意圖如圖4.1,2：圖4.12單孔裝藥示意圖爆破圖表爆破圖表是指導和檢驗鉆眼爆破工作的技術性文件，是掘進技術管理的重要環(huán)節(jié)。地下工程施工必須根據(jù)具體條件編制切實可行的爆破圖表。在施工過程中，爆破圖表還要根據(jù)地質條件的變化不斷修正、完善，爆破圖表一旦確定就要嚴格按圖表施工。本隧道工程炮眼布置總圖表如下圖4.13所示。圖4.13炮眼布置總圖其中，斷面①的炮眼布置詳圖見圖4.14圖4.14斷面①炮眼布置圖斷面①的爆破參數(shù)表見下表4.6.2。表4.6.2斷面①爆破參數(shù)表序號炮眼名稱眼數(shù)（個）眼深（m）眼距(mm)傾角起爆順序連線方式水平垂直1中心眼32.27009090Ⅰ串聯(lián)2掏槽眼42.28509090Ⅱ3輔助眼1924509090Ⅲ4輔助眼3024509090Ⅳ5輔助眼3924509090Ⅴ6輔助眼4824509090Ⅵ7邊眼5224508787Ⅶ8底眼1424509090Ⅷ9合計209斷面②的炮眼布置圖見下圖4.6.5。圖4.6.5斷面②炮眼布置圖斷面②的爆破參數(shù)表見下表4.6.3表4.6.3斷面②爆破參數(shù)表序號炮眼名稱眼數(shù)（個）眼深（m）眼距(mm)傾角起爆順序連線方式水平垂直1中心眼12.29090Ⅰ串聯(lián)2掏槽眼72.26009090Ⅱ3輔助眼2124509090Ⅲ4輔助眼3324509090Ⅳ5邊眼3624508787Ⅴ6底眼1324509090Ⅵ7合計111斷面③的炮眼布置圖見下圖4.6.6。圖4.6.6斷面③炮眼布置圖斷面③的爆破參數(shù)表見下表4.6.4表4.6.4斷面③爆破參數(shù)表序號炮眼名稱眼數(shù)（個）眼深（m）眼距(mm)傾角起爆順序連線方式水平垂直1掏槽眼22.210006090Ⅰ串聯(lián)2輔助眼1624509090Ⅱ3輔助眼2524509090Ⅲ4邊眼2624508787Ⅳ5底眼1624509090Ⅴ6合計85基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數(shù)字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究