特長(zhǎng)鐵路隧道設(shè)計(jì)與施工

指導(dǎo)教師完成日期2010年06月16日特長(zhǎng)飲路凝道設(shè)計(jì)與施工畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)專(zhuān)業(yè)地下工程畢業(yè)設(shè)計(jì)題目特長(zhǎng)鐵路隧道設(shè)計(jì)與施工指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱(chēng)副教授指導(dǎo)教師得分評(píng)閱人得分答辯小組組長(zhǎng)得分年畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)特長(zhǎng)鐵路隧道設(shè)計(jì)與施工土木工程班級(jí)地下06—1學(xué)生姓名土木工程分院導(dǎo)師姓名導(dǎo)師職稱(chēng)副教授隧道名稱(chēng)：太行山隧道一、設(shè)計(jì)內(nèi)容以太行山隧道進(jìn)口為工程背景，主要進(jìn)行以下內(nèi)1。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀調(diào)研(包括國(guó)內(nèi)外特長(zhǎng)鐵路隧道發(fā)展現(xiàn)狀及典型工程實(shí)例、與自己的研究對(duì)象有關(guān)的不良地質(zhì)隧道的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀等)。2.根據(jù)具體工程環(huán)境及地質(zhì)條件確定具體施工方法.3.設(shè)計(jì)依據(jù)及原則：包括設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的主要規(guī)范規(guī)程及主要原則.及整理、結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算.5.施工組織設(shè)計(jì)：包括施工總體部署(主要應(yīng)包括施工準(zhǔn)備、施工場(chǎng)地布置、施工臨時(shí)設(shè)施設(shè)計(jì)、不同區(qū)段的施工方法等),主要施工方法、工序及工藝(包括爆破、出碴運(yùn)輸、超前支護(hù)、噴射混凝土、錨桿、鋼架、防排水、二次襯砌、施工監(jiān)測(cè)等),施工輔助作業(yè)、不良地質(zhì)地段的工程措施、機(jī)械配套、指導(dǎo)性施工進(jìn)度計(jì)劃等。施工方法圖平、橫、剖面圖，典型工法步序圖、施工監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖等.6.外文翻譯等相關(guān)文檔和完整的設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)。二、基本要求1。通過(guò)調(diào)研，掌握特長(zhǎng)鐵路隧道的主要施工方法及其適用條件；2。熟悉隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法及計(jì)算內(nèi)容；3.掌握隧道施工中主要施工工藝及施工步序。三、主要技術(shù)指標(biāo)(另見(jiàn)具體資料)四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn)1?，F(xiàn)行《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》;2.現(xiàn)行《鐵路隧道施工規(guī)范》;3?！端淼拦ぶ煊廊斡裣憔?；4。現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》;5.《鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè).隧道》五、進(jìn)度計(jì)劃第1周熟悉資料，查閱文獻(xiàn)，選擇設(shè)計(jì)區(qū)段；第2周寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告；第3周外文翻譯；第4～7周隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第8～11周施工組織設(shè)第12周文整；第13周答辯特長(zhǎng)欽路超道設(shè)計(jì)與施工畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告特長(zhǎng)鐵路隧道設(shè)計(jì)與施工學(xué)生姓名羅翔學(xué)號(hào)班級(jí)地下06—1專(zhuān)業(yè)土木工程太行山特長(zhǎng)隧道位于石太客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)小寨車(chē)站和盂縣車(chē)站之間.隧道穿過(guò)高度為兩線(xiàn)間距35m。左線(xiàn)隧道長(zhǎng)27839m,右線(xiàn)27848m,旅客列車(chē)設(shè)計(jì)行車(chē)速度25074m的坡度為6‰的上坡，出口段長(zhǎng)68m的坡度為11‰的上坡，其余部分的坡度設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位，采用鉆爆法施工，全隧道共設(shè)進(jìn)口1個(gè)、斜井9個(gè)、出口1個(gè)，共11處施工通道，在24個(gè)工作面同時(shí)展開(kāi)施工。在太行山隧道施工過(guò)程中，工作人員通過(guò)采用長(zhǎng)隧道硬質(zhì)圍巖快速施工技術(shù)、長(zhǎng)距離掘進(jìn)施工通風(fēng)技術(shù)研究、雙車(chē)道斜井無(wú)軌運(yùn)輸快速施工技術(shù)、軌道斜井有軌運(yùn)輸快速施工技術(shù)、長(zhǎng)隧道控制測(cè)量技術(shù)等，以及多斜井多工作面同時(shí)開(kāi)挖的高效組織模式，為國(guó)際和國(guó)內(nèi)形成膨脹巖石膨脹勢(shì)判定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)提供了寶貴的參考依據(jù)，為中國(guó)特長(zhǎng)隧道建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，城市地下空間資源已經(jīng)被視作一種寶貴的空間資源，已經(jīng)成為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展方向。鐵路隧道是修建在地下或水下并鋪設(shè)鐵路供機(jī)車(chē)車(chē)輛通行的建筑物。20世紀(jì)初期，歐美一些國(guó)家就已經(jīng)建成了一些特長(zhǎng)鐵路隧道，如瑞士和意大利間的修建的辛普朗鐵路隧道長(zhǎng)19.8公里。進(jìn)入新世紀(jì)后，越來(lái)越多的特長(zhǎng)隧道相繼建成：2000年挪威的萊爾多(LaerdaI)隧道全長(zhǎng)24500m;1980年瑞士的圣哥達(dá)(Saint-Gothard)隧道全長(zhǎng)16918m;1978年奧地利的阿爾貝格(ArIberg)隧道全長(zhǎng)在國(guó)內(nèi)，特長(zhǎng)鐵路隧道的修建也比較廣泛.如秦嶺隧道全長(zhǎng)18456m,最大埋深1600m,是目前我國(guó)洞身最長(zhǎng)、埋置最深、工程規(guī)模最大的隧道。設(shè)計(jì)時(shí)速為80公里，走完全程大約需要15分鐘的時(shí)間；2006年8月23日上午中國(guó)最長(zhǎng)的鐵路隧道-—2005公里的烏鞘嶺特長(zhǎng)隧道實(shí)現(xiàn)雙線(xiàn)開(kāi)通，其中左線(xiàn)彈性整體道床設(shè)計(jì)時(shí)速為200km/h;東秦嶺隧道位于秦嶺山脈深處，是西南鐵路的“咽喉”動(dòng)脈工程，也是我國(guó)已通車(chē)的長(zhǎng)大雙線(xiàn)鐵路隧道之一，該隧道全長(zhǎng)12.26km.隧道的修建，不僅給地理資源節(jié)約了空間，而且給各種運(yùn)輸節(jié)約了時(shí)間。三、設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容1。隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)隧道施工的相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，例如《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》、《鐵路隧道施工規(guī)范》、《客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》等對(duì)隧道進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：二次襯砌斷面的幾何尺寸擬定、荷載計(jì)算、計(jì)算模型的建立、襯砌結(jié)構(gòu)的計(jì)算及其對(duì)計(jì)算結(jié)果的整理，通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析和強(qiáng)度檢算，對(duì)不符合要求的結(jié)構(gòu)的進(jìn)行配筋計(jì)算。2。施工組織設(shè)計(jì)施工組織主要內(nèi)容：包括施工總體部署(主要應(yīng)包括施工準(zhǔn)備、施工場(chǎng)地布置、施工臨時(shí)設(shè)施設(shè)計(jì)、不同區(qū)段的施工方法等),主要施工方法、工序及工藝(包括爆破、出碴運(yùn)輸、超前支護(hù)、噴射混凝土、錨桿、鋼架、防排水、二次襯砌、施工監(jiān)測(cè)等),施工輔助作業(yè)、不良地質(zhì)地段的工程措施、機(jī)械配套、指導(dǎo)性施工進(jìn)度計(jì)劃等.條件將項(xiàng)目劃分為不同的區(qū)段，并設(shè)計(jì)各區(qū)段豎井、斜井或其他輔助坑道的數(shù)目及其具體位置，努力做到依靠科技、精心組織、合理安排.做到與施工單位、監(jiān)理單位和設(shè)計(jì)單位協(xié)作，合理運(yùn)用施工人員、機(jī)具、物料、證工期和安全施工的前提下的最佳解決方法。四、主要研究方法根據(jù)設(shè)計(jì)隧道的工程環(huán)境、施工要求及相應(yīng)的水文地質(zhì)條件，擬定隧道的襯砌斷面形式、荷載確定并且建立計(jì)算模型.隧道的結(jié)構(gòu)計(jì)算利用ANSYS軟件建立結(jié)構(gòu)—荷載模型，對(duì)隧道的結(jié)構(gòu)安全性和結(jié)構(gòu)在修建過(guò)程中的可靠性做出評(píng)價(jià)。根據(jù)工程環(huán)境和圍巖地質(zhì)條件對(duì)隧道選擇不同施工方法、初期支護(hù)、二次襯砌以及其他防護(hù)措施等。例如在該工程V級(jí)圍巖中斷層破碎帶及影響帶選擇臺(tái)階法開(kāi)挖；又如礦山法隧道復(fù)合式結(jié)構(gòu)的襯砌結(jié)構(gòu)按“荷載一結(jié)構(gòu)”計(jì)算模式，按局部變形理論計(jì)算地層被動(dòng)壓力。明確各種施工工藝的主要技術(shù)指標(biāo)和施工中的運(yùn)輸方式、考慮各種變形影響。準(zhǔn)備各種施工應(yīng)附圖以及編寫(xiě)好工程適用的施工組織設(shè)計(jì)：①組織相關(guān)管理人員認(rèn)真研究本工程各項(xiàng)目的特點(diǎn)，針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)及時(shí)討論達(dá)成共識(shí)并迅速進(jìn)行目標(biāo)分解及貫徹進(jìn)行；②合理安排工期并盡快展開(kāi)平行作業(yè)工序，保證各環(huán)節(jié)銜接緊密；③迅速出臺(tái)與本工程相關(guān)的各項(xiàng)保證制度及管理辦法；④結(jié)合工程進(jìn)展程度合理安排各項(xiàng)資源的投入及協(xié)調(diào)。1.通過(guò)本次設(shè)計(jì)，掌握隧道設(shè)計(jì)原則及有關(guān)技術(shù)指標(biāo)；2.通過(guò)本次設(shè)計(jì)，掌握特長(zhǎng)鐵路隧道的主要施工方法及其適用的地質(zhì)條件；3。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，熟悉隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選擇、計(jì)算內(nèi)容及計(jì)算方法；4.通過(guò)本次設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)各種工程軟件的使用(ANSYS軟件、CAD制圖軟件);5。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，掌握隧道施工中主要的施工工藝及施工步序；6。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，了解施工組織設(shè)計(jì)的編制與應(yīng)用；7.通過(guò)本次設(shè)計(jì)，訓(xùn)練和提高分析設(shè)計(jì)能力、理論計(jì)算能力、外語(yǔ)等應(yīng)用能力。六、進(jìn)度計(jì)劃第1周熟悉資料，查閱文獻(xiàn)，選擇設(shè)計(jì)區(qū)段；第2周寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告；第3周外文翻譯；第4~7周隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第8~11周施工組織設(shè)計(jì)；第12周文整；指導(dǎo)教師簽字特長(zhǎng)欽路凝道設(shè)計(jì)與施工摘要年來(lái)已經(jīng)建成投入使用的烏鞘嶺特長(zhǎng)隧道和太行山隧道等。本次設(shè)計(jì)主要介紹了關(guān)于太行山隧道(DK69+255～DK74+160)標(biāo)段的設(shè)計(jì)與施工.具體內(nèi)容主要是根據(jù)隧道所在的地理位置的工程地質(zhì)和水文條件等來(lái)設(shè)計(jì)隧各種輔助坑道(斜井)、輔助設(shè)施(橫通道)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：特長(zhǎng)隧道全斷面法臺(tái)階法施工組織特長(zhǎng)欽路超道設(shè)計(jì)與施工aveoccupiedanimportantposition.CurrentIyintheworld,moandefficiencyofconstruction。Thetendersofthemaintasksoftfaft),ancillary特長(zhǎng)欽路凝道設(shè)計(jì)與施工1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。 1.3主要研究方法 1.4預(yù)期目標(biāo) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.2工程數(shù)量………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.3工程地質(zhì)和水文條件……錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.3.1地形地貌。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2。3.2地層巖性……錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2。3.3地下水情況。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.4施工條件…………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.4。2交通情況………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2。4。4施工用水、施工場(chǎng)地和通信情況…………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.4.5物資供應(yīng)情況…………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。第3章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.1。1設(shè)計(jì)依據(jù)……………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.1.2設(shè)計(jì)原則………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2.1設(shè)計(jì)思路。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2。2隧道平面位置、洞口位置和縱斷面………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2。3隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3。2。4建筑限界以及內(nèi)輪廓…………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3。3.2隧道襯砌橫截面形狀及尺寸擬定……………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.4荷載設(shè)計(jì)。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.4.4Ⅱ級(jí)圍巖襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和強(qiáng)度驗(yàn)算。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3。4。5V級(jí)圍巖結(jié)襯砌構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和強(qiáng)度驗(yàn)算。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3。4.6IV級(jí)圍巖結(jié)襯砌構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和強(qiáng)度驗(yàn)算……錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.5各級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌參數(shù)確定 3.6各級(jí)圍巖斷面開(kāi)挖尺寸確定 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.1編制依據(jù)及編制原則。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.1。1編制依據(jù)…………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.1.3編制范圍…………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.2施工準(zhǔn)備。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.2.1技術(shù)準(zhǔn)備。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。2.2施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備…………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.2.3施工測(cè)量…………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。2.5主要施工機(jī)械、設(shè)備準(zhǔn)備………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.3隧道施工總體方案。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.3.1各區(qū)段施工方案……錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。4隧道施工………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.4。1不良地質(zhì)地段施工方案………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.4.2全斷面法施工。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。4。4正洞各級(jí)圍巖主要開(kāi)挖法步驟及施工方法..錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。4.5明挖法施工…………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。5爆破施工設(shè)計(jì)…………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。5.2爆破施工工藝…錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.5。3各種施工方法的爆破設(shè)計(jì)……錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。6初期支護(hù)………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.6.1初期支護(hù)中錨桿的使用………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。6.2掛鋼筋網(wǎng)………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.7隧道的防、排水設(shè)施施工。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.7.2排水設(shè)施。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.8.1施工方法。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.8.3拱墻襯砌施工…………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.8.4水溝、電纜槽施工。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.9施工通風(fēng)、降塵。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.10施工輔助設(shè)施(供風(fēng)、水、電)。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.10.1施工供風(fēng)……錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.10.3施工供電………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。11監(jiān)控量測(cè)。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.11。2監(jiān)控量測(cè)的施工流程。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4。12斜井…………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4.13橫通道…………………錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。第5章結(jié)論。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽?！e(cuò)誤!未定義書(shū)簽。隧道長(zhǎng)19.8公里.在進(jìn)入新世紀(jì)后，越來(lái)越多的特長(zhǎng)隧道相繼建成：2000年挪威的萊爾多(Laerdal)隧道全長(zhǎng)24500m;1980年瑞士的圣哥達(dá)(Saint—Gothard)隧道全長(zhǎng)16918m;1978年奧地利的阿爾貝格(ArIberg)隧道全長(zhǎng)13972m。0m,是目前我國(guó)洞身最長(zhǎng)、埋置最深、工程規(guī)模最大的隧道。設(shè)計(jì)時(shí)速為80公里，走完全程大約需要15分鐘的時(shí)間；2006年8月23日上午中國(guó)最長(zhǎng)的鐵路隧道—二2005公里的烏鞘嶺特長(zhǎng)隧道實(shí)現(xiàn)雙線(xiàn)開(kāi)通，其中左線(xiàn)彈性整體道床設(shè)計(jì)時(shí)速為2太行山隧道為雙洞單線(xiàn)鐵路隧道，隧道全長(zhǎng)27839。。。m,兩線(xiàn)間距35m,位4905m(共計(jì)：9810m),旅客列車(chē)設(shè)計(jì)行車(chē)速度250km/h.施工組織主要內(nèi)容：包括施工總體部署(主要應(yīng)包括施工準(zhǔn)備、施工場(chǎng)地布置、施工臨時(shí)設(shè)施設(shè)計(jì)、不同區(qū)段的施工方法等),主要施工方法、工序及工藝(包括爆破、出碴運(yùn)輸、超前支護(hù)、噴射混凝土、錨桿、鋼架、防排水、二次襯砌、施工監(jiān)測(cè)等),施工輔助作業(yè)、不良地質(zhì)地段的工程措施、機(jī)械配套、指導(dǎo)性施工進(jìn)度計(jì)劃等.施工方法設(shè)計(jì)：根據(jù)具體工程環(huán)境及地質(zhì)條件確定所選區(qū)間段的具體施工方法。包括主要施工方法、施工工序和工法轉(zhuǎn)換等內(nèi)容。條件將項(xiàng)目劃分為不同的區(qū)段，并設(shè)計(jì)各區(qū)段豎井、斜井或其他輔助坑道的數(shù)目及其具體位置，努力做到依靠科技、精心組織、合理安排.做到與施工單位、監(jiān)理單位和設(shè)計(jì)單位協(xié)作，合理運(yùn)用施工人員、機(jī)具、物料、資金和信息，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量與造價(jià)在保證工期和安全施工的前提下的最佳解決方法。1.2.4應(yīng)附圖地質(zhì)縱剖面圖，襯砌結(jié)構(gòu)橫剖面圖，計(jì)算模型及計(jì)算結(jié)果圖，施工方法圖，平、橫、剖面圖，典型工法步序圖、施工監(jiān)控測(cè)測(cè)點(diǎn)布置圖等。1.3主要研究方法根據(jù)設(shè)計(jì)隧道的工程環(huán)境、施工要求及相應(yīng)的水文地質(zhì)條件，擬定隧道的襯砌斷面形式、荷載確定并且建立計(jì)算模型。隧道的結(jié)構(gòu)計(jì)算利用ANSYS軟件建立結(jié)構(gòu)—荷載模型，對(duì)隧道的結(jié)構(gòu)安全性和結(jié)構(gòu)在修建過(guò)程中的可靠性做出評(píng)價(jià).根據(jù)工程環(huán)境和圍巖地質(zhì)條件對(duì)隧道選擇不同施工方法、初期支護(hù)、二次襯砌以及其他防護(hù)措施等。例如在該工程V級(jí)圍巖中斷層破碎帶及影響帶選擇臺(tái)階法開(kāi)挖；又如礦山法隧道復(fù)合式結(jié)構(gòu)的襯砌結(jié)構(gòu)按“荷載-結(jié)構(gòu)”計(jì)算模式，按局部變形理論計(jì)算地層被動(dòng)壓力.明確各種施工工藝的主要技術(shù)指標(biāo)和施工中的運(yùn)輸方式、考慮各種變形影響。準(zhǔn)備各種施工附圖以及編寫(xiě)好工程適用的施工組織設(shè)計(jì)：(1)組織相關(guān)管理人員認(rèn)真研究本工程各項(xiàng)目的特點(diǎn)，針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)及時(shí)討論達(dá)成共識(shí)并迅速進(jìn)行目標(biāo)分解及貫徹進(jìn)行；特長(zhǎng)欽路齷道設(shè)計(jì)與施工(3)迅速出臺(tái)與本工程相關(guān)的各項(xiàng)保證制度及管理辦法；(4)結(jié)合工程進(jìn)展程度合理安排各項(xiàng)資源的投入及協(xié)調(diào)。1。4預(yù)期目標(biāo)第2章工程概況新建鐵路石家莊至太原客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)工程起自石家莊北站K4+475.7,途徑河北省正線(xiàn)全長(zhǎng)188.4公里.太行山隧道設(shè)計(jì)為雙洞單線(xiàn)鐵路隧道，隧道起止里程為D35m,隧道全長(zhǎng)27839。。。m,位于石太客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)小寨車(chē)站和盂縣車(chē)站之間，通過(guò)該段太行山山脈的主峰越宵山。太行山隧道是目前我國(guó)設(shè)計(jì)的最長(zhǎng)山嶺隧道.本設(shè)計(jì)標(biāo)段工程范圍為新建石家莊至太原鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)重點(diǎn)工程，包括1#寺坪DK74+160段正洞的施工、竣工和缺陷修復(fù)，長(zhǎng)度4905雙延米，包含隧道通風(fēng)、設(shè)備安裝、監(jiān)控量測(cè)等工程。以及在本設(shè)計(jì)標(biāo)段中所設(shè)的10個(gè)Ⅱ級(jí)圍巖橫通道和12.3工程地質(zhì)和水文條件太行山隧道位于太行山脈中南段剝蝕低山和低中山區(qū)，沿線(xiàn)總的地勢(shì)特點(diǎn)呈現(xiàn)面山。峽谷深切，多呈“V”字型，地形起伏較大，最大高差約600余米。峽谷中無(wú)水，均為干谷。山上植被較為茂密，基巖裸露，呈現(xiàn)山地地貌的典型特征。地層的巖性對(duì)于隧道穿越山體位置的選擇、隧道具體施工方法的選擇是一個(gè)特別重要的因素，在施工前期應(yīng)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的勘測(cè)。太行山隧道本設(shè)計(jì)標(biāo)段所屬范圍地層巖性見(jiàn)表2-1。表2-1設(shè)計(jì)標(biāo)段所屬范圍地層巖性序號(hào)里程巖性情況描述1隧道洞身所通過(guò)該段的地層為泥質(zhì)條帶灰?guī)r，薄至中厚層狀，弱風(fēng)化，巖體較完整。呈塊狀結(jié)構(gòu)，巖層平緩，拱頂易坍塌落石。2大塊狀整體結(jié)構(gòu)。30巖層平緩，拱頂易坍塌落石。4隧道洞身位于的巖層為竹葉狀灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r5隧道洞身位于的巖層為石灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、泥質(zhì)巖體較完整，呈塊狀結(jié)構(gòu).6隧道洞身位于的巖層為斷層破碎帶及影響帶，巖體2.3.3地下水情況本設(shè)計(jì)標(biāo)段地下水對(duì)混凝土不具腐蝕性；石灰?guī)r、白云巖地下水中的侵蝕性CO2對(duì)混凝土具有中等腐蝕性。角礫狀泥灰?guī)r(膏溶角礫巖)對(duì)混凝土具有硫酸鹽弱腐蝕性.本設(shè)計(jì)標(biāo)段各級(jí)圍巖區(qū)段地下裂隙水情況見(jiàn)表2-2。表2-2各設(shè)計(jì)區(qū)段裂隙水情況序號(hào)區(qū)段里程地下水形式地下水水量備注1雨季時(shí)有基巖裂隙水/2裂隙溶隙水//3構(gòu)造裂隙水Qs=162.79小導(dǎo)管及徑向注漿堵水2。4施工條件2.4.1氣象特征縣氣象局統(tǒng)計(jì)資料(1984～2003年):盂縣地區(qū)多年最大降水量為797.4mm(1995年),多年最小降水量為315.7mm(1997年),降水主要集中在5～9月份，約占全年降水量的64%～97%;土壤最大凍結(jié)深度為1。01m.2。4。2交通情況處的1#斜井(寺坪斜井)井口與314省道相鄰。施工用電不間斷，考慮部分(20%)用電采用自發(fā)2.4.4施工用水、施工場(chǎng)地和通信情況本設(shè)計(jì)標(biāo)段于里程DK73+200。672處的1#(寺坪)斜井可利用附近的深井井口附近布置。經(jīng)調(diào)查，本設(shè)計(jì)標(biāo)段沿線(xiàn)有通訊線(xiàn)路，施工時(shí)可以與當(dāng)?shù)仉娦挪块T(mén)聯(lián)系，接入施工現(xiàn)場(chǎng)。物資可利用隧道旁的314省道運(yùn)輸，油料和火工品等材料可由供貨商直接供應(yīng)格的石場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)；主體工程所采用的砂，在合格砂場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。本設(shè)計(jì)標(biāo)段太行山隧道縱斷面圖見(jiàn)附錄B(圖號(hào)01:太行山隧道設(shè)計(jì)標(biāo)段縱斷面第3章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)原則3。1.1設(shè)計(jì)依據(jù)《客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》《建筑荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》3。1。2設(shè)計(jì)原則(1)主要構(gòu)件設(shè)計(jì)使用年限為100年.根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求，采取有效措施，保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度，滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)耐久性要求；(2)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，結(jié)合周?chē)孛娼ㄖ?、地下?gòu)筑物狀況，通過(guò)對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保及使用功能的綜合比較，合理選(4)結(jié)構(gòu)的凈空尺寸除應(yīng)滿(mǎn)足建筑限界要求外，尚應(yīng)考慮施工誤差、測(cè)量誤差、結(jié)構(gòu)變形和沉陷等因素；(5)斷面形狀和襯砌形式應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、埋深、施工方法等條件，從地層穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)受力合理和環(huán)境保護(hù)等方面綜合確定；(6)隧道結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)"破損階段"法，以材料極限強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)；(7)施工引起的地層沉降應(yīng)控制在環(huán)境條件允許的范圍內(nèi)；(8)隧道建設(shè)應(yīng)盡量考慮減少施工中和建成后對(duì)環(huán)境造成的不利影響；(9)設(shè)計(jì)中除參照本指導(dǎo)書(shū)外，尚應(yīng)符合《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》或《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；(10)隧道主體工程等級(jí)為一級(jí)、防水等級(jí)為二級(jí)，耐火等級(jí)為一級(jí)；(11)隧道結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)按二級(jí)考慮，按抗震烈度8度設(shè)防；(12)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)地下水水位和地下水腐蝕性等情況，滿(mǎn)足防水和防腐蝕設(shè)計(jì)的要求。當(dāng)結(jié)構(gòu)處于有腐蝕性地下水時(shí)應(yīng)采取抗侵蝕措施，混凝土抗侵蝕系數(shù)不低于0.8;(13)在永久荷載基本荷載組合作用下，應(yīng)按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫驗(yàn)算.二類(lèi)環(huán)境混凝土構(gòu)件的裂縫寬度(迎土面)應(yīng)不大于0。2mm,一類(lèi)環(huán)境(非迎土面及內(nèi)部混凝土構(gòu)件)混凝土構(gòu)件的裂縫寬度均應(yīng)不大于0.3.2.1設(shè)計(jì)思路3.2。2隧道平面位置、洞口位置和縱斷面理之處.質(zhì)的原因，往往不得不采用曲線(xiàn).應(yīng)盡可能采用較短的曲線(xiàn)，或是半徑較大的曲線(xiàn)，適應(yīng)的線(xiàn)路坡度.但依據(jù)地形設(shè)計(jì)坡度時(shí)，注意應(yīng)不超過(guò)限制坡度.3。2.3隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)隧道的建筑限界根據(jù)已定的車(chē)輛類(lèi)型、行車(chē)速度、施工方法及地質(zhì)條件等按相關(guān)規(guī)范或暫行規(guī)定確定.過(guò)結(jié)構(gòu)受力檢算.3.2.4建筑限界以及內(nèi)輪廓根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路建筑限界》GB146。2-1983確定隧道限界。本區(qū)段的建筑限界及內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)見(jiàn)圖3—1。3.3工程材料3.3.1混凝土和鋼筋混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中用混凝土的極限強(qiáng)度應(yīng)按表3-1采用。表3-1混凝土的極限強(qiáng)度(MPa)強(qiáng)度種類(lèi)符號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí)抗壓彎曲抗壓抗拉R混凝土的彈性模量應(yīng)按表3-2采用.混凝土的剪切彈性模量可按表3-2數(shù)值乘以0.43采用.混凝土的泊松比可采用(v=0。2)。表3-2混凝土的彈性模量Ec(GPa)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C彈性模量Ec5鋼筋強(qiáng)度和彈性模量按表3—3采用。表3-3鋼筋的強(qiáng)度和彈性模量鋼筋種類(lèi)屈服強(qiáng)度抗拉極限強(qiáng)抗拉或抗壓計(jì)算強(qiáng)度彈性模量延伸率(%)56噴射混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不得小于C20。噴射混凝土的彈性模量見(jiàn)表3-4.表3-4噴射混凝土的彈性模量(GPa)噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)彈性模量3。3.2隧道襯砌橫截面形狀及尺寸擬定襯砌類(lèi)型采用復(fù)合式襯砌，其為由初期支護(hù)和二次襯砌及中間夾防水層組合而成的襯砌形式.復(fù)合襯砌設(shè)計(jì)符合下列規(guī)定：?jiǎn)为?dú)或組合使用。(2)二次襯砌宜采用模筑混凝土或模筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，襯砌界面宜采用連接園(3)在確定開(kāi)挖斷面輪廓時(shí)，還應(yīng)考慮初期支護(hù)并預(yù)留適當(dāng)?shù)淖冃瘟?。預(yù)留變形量的大小可根據(jù)圍巖級(jí)別、斷面大小、埋置深度、施工方法和支護(hù)情況等，采用工程類(lèi)比法預(yù)測(cè)。當(dāng)無(wú)預(yù)測(cè)值時(shí)預(yù)留變形量可參考表3—5選用。表3-5預(yù)留變形量(mm)圍巖級(jí)別單線(xiàn)隧道雙線(xiàn)隧道ⅡⅢV注：圍巖破碎取大值；圍巖完整取小值。3.4。1荷載計(jì)算原理采用荷載結(jié)構(gòu)法原理進(jìn)行隧道結(jié)構(gòu)檢算時(shí)，所需計(jì)算的荷載為由巖體松動(dòng)、崩塌而產(chǎn)生的豎向和水平均布?jí)毫?。豎向和水平均布?jí)毫Φ挠?jì)算，根據(jù)隧道的埋深不同，選擇不同的計(jì)算公式。(1)隧道深、淺埋的判定原則一般，深、淺埋隧道分界深度至少應(yīng)大于坍方的平均高度且有一定余量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)深度通常為2~2。5倍的坍方平均高度值，即：h?——等效荷載高度值(m)。系數(shù)2~2.5在松軟的圍巖中取高限，而在較堅(jiān)硬圍巖中取低限。當(dāng)隧道覆蓋層時(shí)即為淺埋。等效高度值按式(3-2)和式(3-3)計(jì)算：w——寬度影響系數(shù)；B——隧道寬度(m);i—-B每增加1m時(shí)，圍巖壓力的增減率(以B=5m為基準(zhǔn)),當(dāng)B<5m時(shí)，取(2)深埋隧道圍巖松動(dòng)壓力的計(jì)算方法(h≥Hp)雙線(xiàn)鐵路隧道豎直均布松動(dòng)壓力按式(3—4)計(jì)算：水平均布松動(dòng)壓力e可根據(jù)豎直均布松動(dòng)壓力由經(jīng)驗(yàn)公式求得。水平均布?jí)毫Φ慕?jīng)驗(yàn)公式見(jiàn)表3-6。表3-6水平均布松動(dòng)壓力經(jīng)驗(yàn)公式圍巖級(jí)別ⅡⅢV水平勻布?jí)毫0q(3)淺埋隧道圍巖松動(dòng)壓力的計(jì)算方法：圍巖豎直均布松動(dòng)壓力按公式(3-5)計(jì)算：λ=(tanβ-tand?)/{tanβ[1+tanβ(tanpo-ta(3-7)θ-—圍巖兩側(cè)摩擦角，超淺埋時(shí)取0;H?—-隧道凈高(m);λ=(tanβ-tanp?)/{tanβ[1+tanβ(tando-ta圍巖豎直均布松動(dòng)壓力按式(3—12)計(jì)算：圍巖水平均布松動(dòng)壓力按公式(3-13)和公式(3—14)計(jì)算：特長(zhǎng)欽路齷道設(shè)計(jì)與施工式中，β—-產(chǎn)生最大推力時(shí)的破裂角(°);3。4.2。1檢驗(yàn)是否配筋若eo/h≤0.2,系抗壓強(qiáng)度控制承載能力，按3—15式計(jì)算：KN≤φaR.bh混凝土取26。5MPaN--軸向力(N)φ-—構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)，取φ=1.0α=1.0+0.648e?/h)-12.KN≤φ1.75Rbh/(6e?/h-1)R——混凝土的抗拉極限強(qiáng)度，C35混凝土取2.5MPa;特長(zhǎng)飲路凝道設(shè)計(jì)與施工利用Exce1將公式編輯，對(duì)各級(jí)圍巖進(jìn)行驗(yàn)算看是否需要配筋。圍巖似摩擦角：70°太行山隧道該區(qū)段洞身位于的巖層為竹葉狀灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r，薄至中厚層狀，支護(hù)為10cm,二次襯砌為35cm,初支與二襯見(jiàn)預(yù)留變形量為4cm。拱墻、仰拱襯砌3。4。3.1隧道所受?chē)鷰r壓力計(jì)算根據(jù)荷載計(jì)算公式(3-1)～(3-14),結(jié)合隧道所處地理環(huán)境情況得出荷載計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3—7。表3-7荷載計(jì)算結(jié)果隧道斷面所處區(qū)段里程計(jì)算埋深深/淺埋垂直荷載水平均布荷載(kN/情況淺埋3.4.3。2襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算C25混凝土的容重γ=25kN/m3,Ra=19MPa,Rw=24.2MPa,RI=2.0MPa隧道工程建筑物是埋置于地層中的結(jié)構(gòu)物，它的受力和變形與圍巖密切相關(guān)，支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖作為一個(gè)統(tǒng)一的受力體系相互約束，共同工作。這種共同作用正是地下結(jié)構(gòu)與地面結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，使用階段結(jié)構(gòu)安全性檢算采用“荷載一結(jié)構(gòu)"模式，即將支護(hù)和圍巖分開(kāi)考慮，支護(hù)結(jié)構(gòu)是承載主體，圍巖作為荷載的來(lái)源和支護(hù)結(jié)構(gòu)彈性支承.支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的相互作用是通過(guò)彈性支承對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)施加約束來(lái)實(shí)現(xiàn)的。加在相應(yīng)的單元結(jié)點(diǎn)上。由ANSYS建模生成的變形圖見(jiàn)圖3-2。圖3-2變形圖二次襯砌計(jì)算采用采用荷載-一結(jié)構(gòu)模型，襯砌采用彈性梁?jiǎn)卧M，初期支護(hù)與二次襯砌的約束采用無(wú)拉彈簧單元模擬，采用《ANSYS11.0有限元結(jié)構(gòu)分析程序》進(jìn)行隧道襯砌結(jié)構(gòu)的分析，將隧道襯砌模擬為置于彈性地基梁上的有限單元桿系進(jìn)行分析.Ⅲ級(jí)圍巖截面計(jì)算的內(nèi)力圖如圖3—3、3—4。N1圖3-3ANSYS計(jì)算彎矩圖特長(zhǎng)飲路凝道設(shè)計(jì)與施工陽(yáng)M干圖3-4ANSYS計(jì)算軸力圖利用ANSYS進(jìn)行計(jì)算，得到的結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值如3-8表.表3-8結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值表節(jié)點(diǎn)號(hào)彎矩(N·m)抗壓驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算1不驗(yàn)算抗壓不合格2不驗(yàn)算抗壓不合格3不驗(yàn)算抗壓合格4合格不驗(yàn)算抗裂5合格不驗(yàn)算抗裂6合格不驗(yàn)算抗裂7合格不驗(yàn)算抗裂8不驗(yàn)算抗壓合格9合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂—6841.5合格不驗(yàn)算抗裂節(jié)點(diǎn)號(hào)彎矩(N·m)軸力(N)e(m)抗壓驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗壓合格合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗壓合格不驗(yàn)算抗壓不合格續(xù)表3-8設(shè)as=ag=40mm,ho=h-as=350—40=310mm.按要求選擇4φ16(=804mm2)(4)截面復(fù)核由長(zhǎng)細(xì)比1/h=1000/350=2.857,可得φ=1.0,則由公式：N,=0.9φf(shuō).A+fA,)=0.9×1×(19×1000×350+360×80由于N=42×10?>N=5.36×103N,所以滿(mǎn)足要求。所以滿(mǎn)足要求。所以，Ⅲ級(jí)圍巖斷面襯砌配筋結(jié)構(gòu)為：4φ16(=804mm2).間距為250mm。3.4。3。4箍筋配置封閉式箍筋選用φ8,滿(mǎn)足直徑大于d/4=4mm,且不小于8mm的要求。根據(jù)構(gòu)造要求箍筋間距S應(yīng)滿(mǎn)足：S≤15d=15×16=240mm,S≤b=450mm,故選用箍筋間距3.4。3。3縱向筋配置結(jié)果Ⅲ級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌斷面配筋圖及其配筋參數(shù)詳見(jiàn)本設(shè)計(jì)附錄B(圖號(hào)03:Ⅲ級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌斷面配筋圖)3。4。4Ⅱ級(jí)圍巖襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和強(qiáng)度驗(yàn)算區(qū)段里程DK74+300~DK77+700圍巖級(jí)別：Ⅱ級(jí)圍巖彈性抗力系數(shù)：1500MPa/m圍巖似摩擦角：75°的初期支護(hù)為5cm,二次襯砌為30cm,初支與二襯見(jiàn)預(yù)留變形量為2cm。拱墻襯砌選用C25混凝土，底板墊層選用C20混凝土。3。4。4.1隧道所受?chē)鷰r壓力計(jì)算所選區(qū)段埋深隧道埋深h=20.8m,隧道寬度：B=9.00m,隧道高度Ht=9.5根據(jù)荷載計(jì)算公式(3—1)~(3-14),結(jié)合隧道所處地理環(huán)境情況計(jì)得出荷載計(jì)特長(zhǎng)欽路道設(shè)計(jì)與施工算結(jié)果見(jiàn)表3-9。表3-9荷載計(jì)算結(jié)果隧道斷面所最大埋深深/淺埋垂直荷載水平均布荷載處區(qū)段里程情況深埋0C25混凝土的容重γ=25kN/m3,Ra=19MPa,Rw=24.2MPa,RI=2。0MPaEc=29.5GMPa,v=0.2,鋼筋采用HRB335。ANSYS建模生成的變形圖見(jiàn)圖3-5。mN #圖3—5變形圖Ⅱ級(jí)圍巖截面計(jì)算的內(nèi)力圖如圖3-6、3-7。a1u特長(zhǎng)飲路齷道設(shè)計(jì)與施工彬uw利用ANSYS進(jìn)行計(jì)算，得到的結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值如3-10表。表3-10結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值表節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力(N)抗壓驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算1不驗(yàn)算抗壓合格2不驗(yàn)算抗壓合格3不驗(yàn)算抗壓合格4合格不驗(yàn)算抗裂5合格不驗(yàn)算抗裂6合格不驗(yàn)算抗裂7不驗(yàn)算抗壓合格8不驗(yàn)算抗壓合格9合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂特長(zhǎng)飲路凝道設(shè)計(jì)與施工續(xù)表3-10節(jié)點(diǎn)號(hào)彎矩(N·m)軸力(N)抗壓驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂—2394.3合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂5合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格不驗(yàn)算抗壓不驗(yàn)算抗壓不驗(yàn)算抗壓合格合格不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂合格合格合格不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂續(xù)表3-10節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力(N)eo(m)抗壓驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算不驗(yàn)算抗裂6.46E-02合格合格—2.46E+058.92E-02不驗(yàn)算抗壓合格狀結(jié)構(gòu)。初步假設(shè)洞身的初期支護(hù)為25cm,二次襯砌為45cm,初支與二襯見(jiàn)預(yù)留3。4.5.1隧道所受?chē)鷰r壓力計(jì)算根據(jù)荷載計(jì)算公式(3-1)～(3-14),結(jié)合隧道所處地理環(huán)境情況計(jì)得出荷載計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-11.隧道斷面所計(jì)算埋深深/淺埋垂直荷載水平均布荷載處區(qū)段里程情況深埋C30混凝土的容重γ=25kN/m3,Ra=22。5MPa,Rw=28。1MPa,RI=由ANSYS建模生成的變形圖見(jiàn)圖3—8.X圖3。4-8變形圖Ⅱ級(jí)圍巖截面計(jì)算的內(nèi)力圖如圖3-9、3—10。xx-367488-2B1147-324318-237977圖3-10ANSYS計(jì)算軸力圖表3-12結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值表節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力(N)抗壓驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算1合格不驗(yàn)算抗裂2合格不驗(yàn)算抗裂3合格不驗(yàn)算抗裂4合格不驗(yàn)算抗裂5合格不驗(yàn)算抗裂6合格不驗(yàn)算抗裂78合格不驗(yàn)算抗裂9合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂續(xù)表3-12節(jié)點(diǎn)號(hào)抗壓驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算合格不驗(yàn)算抗裂-1.87E十3合格不驗(yàn)算抗裂53合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂2合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂5合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂3合格不驗(yàn)算抗裂5合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂5合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂—2。54E十合格不驗(yàn)算抗裂-2.40E十-2.36E十32合格合格合格不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂8合格不驗(yàn)算抗裂3.4.5。3縱向筋配置結(jié)果V級(jí)圍巖斷面襯砌配筋結(jié)構(gòu)為：4φ18(=1018mm2)。間距為250mm。3。4。5。4箍筋配置封閉式箍筋選用φ8,滿(mǎn)足直徑大于d/4=4.5mm,且不小于8mm的要求。根據(jù)3.4.5。5截面配筋配筋圖V級(jí)圍巖加強(qiáng)復(fù)合式襯砌斷面配筋圖及其配筋參數(shù)詳見(jiàn)本設(shè)計(jì)附錄B(圖號(hào)04:3.4。6IV級(jí)圍巖結(jié)襯砌構(gòu)內(nèi)力計(jì)算和強(qiáng)度驗(yàn)算圍巖彈性抗力系數(shù)：350MPa/m15cm,二次襯砌為35cm,初支與二襯見(jiàn)預(yù)留變形量為6cm.拱墻、仰拱襯砌選用C30混凝土，仰拱填充選用C20混凝土。3.4.6。1隧道所受?chē)鷰r壓力計(jì)算根據(jù)荷載計(jì)算公式(3-1)～(3-14),結(jié)合隧道所處地理環(huán)境情況計(jì)得出荷載計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-14。隧道斷面所計(jì)算埋深深/淺埋垂直荷載水平均布荷載處區(qū)段里程情況88+734.5深埋Ec=29.5GMPa,v=0.2,鋼筋采用HRB335。由ANSYS建模生成的變形圖見(jiàn)圖3—11。圖3-11變形圖IV級(jí)圍巖截面計(jì)算的內(nèi)力圖如圖3-12、3-13。4288425141739B特長(zhǎng)欽路凝道設(shè)計(jì)與施工ZIRZIRFEp652076503778-355480-577927圖3-11ANSYS計(jì)算軸力圖利用ANSYS進(jìn)行計(jì)算，得到的結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值如3-14表。表3-14結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值表節(jié)點(diǎn)號(hào)彎矩抗壓驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算1不驗(yàn)算抗壓合格2不驗(yàn)算抗壓合格3合格不驗(yàn)算抗裂4合格不驗(yàn)算抗裂5合格不驗(yàn)算抗裂6合格不驗(yàn)算抗裂7合格不驗(yàn)算抗裂8合格不驗(yàn)算抗裂9合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂續(xù)表3-14節(jié)點(diǎn)號(hào)彎矩(Nm)軸力(N)e。(m)抗壓驗(yàn)算—5628.9—2033.34255—5.62E十5—6.1一5。7-5。11E十532合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂—1974.7—917.81—6818.1—803.1645—6.3—5.84E十—5.75E十332。03E一合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂不驗(yàn)算抗裂續(xù)表3-14節(jié)點(diǎn)號(hào)彎矩抗壓驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算-5.69E十3合格不驗(yàn)算抗裂5合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂52合格不驗(yàn)算抗裂9合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂5合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂2合格不驗(yàn)算抗裂5.10E一02合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂—4271.89.30E一合格不驗(yàn)算抗裂合格不驗(yàn)算抗裂—4.33E+057。38E一合格不驗(yàn)算抗裂合格IV級(jí)圍巖斷面襯砌配筋結(jié)構(gòu)為：4φ18(=1018mm2).間距為250mm。3。4。6。4箍筋配置封閉式箍筋選用φ8,滿(mǎn)足直徑大于d/4=4.5mm,且不小于8mm的要求.根據(jù)構(gòu)造要求箍筋間距S應(yīng)滿(mǎn)足：S≤15d=1IV級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌斷面配筋圖及其配筋參數(shù)詳見(jiàn)本設(shè)計(jì)附錄B(圖號(hào)04:IV級(jí)3。5各級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌參數(shù)確定太行山雙線(xiàn)鐵路隧道本設(shè)計(jì)標(biāo)段的各級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表3—15。表3—15復(fù)合式襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)單ⅡⅢIVV(加強(qiáng))位拱部邊墻邊墻拱部拱部邊墻拱部、邊墻初初系統(tǒng)錨桿類(lèi)型長(zhǎng)度間距cm鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)直徑間距期支護(hù)m縱環(huán)向縱環(huán)向縱環(huán)向縱環(huán)向m中8×中8中8×中8中8×中8厚度噴射砼厚度5格柵縱距Cm二次襯砌厚度超前支護(hù)類(lèi)型拱部超前小導(dǎo)管注漿3.6各級(jí)圍巖斷面開(kāi)挖尺寸確定本設(shè)計(jì)標(biāo)段隧道各級(jí)圍巖正洞的開(kāi)挖斷面尺寸見(jiàn)表3-16。表3-16圍巖開(kāi)挖斷面尺寸洞室類(lèi)型正洞Ⅲ級(jí)IV級(jí)V級(jí)(加強(qiáng))開(kāi)挖開(kāi)挖開(kāi)挖開(kāi)挖度。第4章施工組織4.1。1編制依據(jù)遵循“嚴(yán)肅性、標(biāo)準(zhǔn)性、先進(jìn)性、可行性、連續(xù)性、均衡性、節(jié)奏性、協(xié)調(diào)性、4。1.3編制范圍本設(shè)計(jì)的施工組織設(shè)計(jì)編制范圍為太行山隧道(DK69+255～DK74+160)。工作3+200。672=寺斜0+00,4。2施工準(zhǔn)備4.2。1技術(shù)準(zhǔn)備(3)進(jìn)行各種工藝試驗(yàn)；(4)確定施工方案；(5)編制施工組織；(6)核實(shí)工程量。4.2。2施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備(1)做好“三通一平”;(2)做好交接樁和施工前期放樣；(3)臨時(shí)設(shè)施的施工及準(zhǔn)備；特長(zhǎng)欽路齷道設(shè)計(jì)與施工(5)人員進(jìn)場(chǎng)培訓(xùn)以及設(shè)備進(jìn)場(chǎng)。經(jīng)理部成立精測(cè)組，負(fù)責(zé)洞外控制網(wǎng)及洞內(nèi)精密導(dǎo)線(xiàn)的測(cè)設(shè)，貫通測(cè)量以及施工復(fù)測(cè).項(xiàng)目隊(duì)成立測(cè)量組，負(fù)責(zé)全部施工測(cè)量、施工放線(xiàn)、洞內(nèi)精密導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的保護(hù)，實(shí)行分級(jí)管理，落實(shí)測(cè)量分工負(fù)責(zé)制、測(cè)量復(fù)核制，加強(qiáng)施工中的測(cè)量?jī)x器維修保養(yǎng)，保證測(cè)量?jī)x器的完好。洞外水準(zhǔn)測(cè)量使用S1水準(zhǔn)儀，采用三等水準(zhǔn)測(cè)量，往返測(cè)高差不符值限差2。4n/2(n為兩水準(zhǔn)點(diǎn)間單程測(cè)站數(shù));相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)高差之差的限差不大于3。0mm。在隧道洞口布設(shè)三角網(wǎng)，保證洞口控制點(diǎn)不小于3個(gè)，洞口點(diǎn)到后視控制點(diǎn)的邊長(zhǎng)不小于300m。采用GPS靜態(tài)測(cè)量方法進(jìn)行隧道GPS控制點(diǎn)的測(cè)量。外業(yè)觀(guān)測(cè)前對(duì)GPS接收機(jī)按規(guī)程進(jìn)行嚴(yán)格檢查和編號(hào)，并編制衛(wèi)星可見(jiàn)性預(yù)報(bào)表，按照GPS網(wǎng)B級(jí)精度進(jìn)行觀(guān)測(cè).采用GPS數(shù)據(jù)處理的最優(yōu)軟件SKI—PRO,獲取高精度的地心坐標(biāo)，平差前對(duì)各基線(xiàn)向量進(jìn)行嚴(yán)格的篩選.采用嚴(yán)密的平差理論進(jìn)行平差計(jì)算.平差使用統(tǒng)一的坐標(biāo)和GPS廣播星歷基準(zhǔn)數(shù)據(jù).平差后最終坐標(biāo)為本工程獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。洞外中線(xiàn)測(cè)量采用二等三角網(wǎng)測(cè)量。按《測(cè)規(guī)》二等三角網(wǎng)測(cè)量邊長(zhǎng)不小于60一測(cè)回各項(xiàng)讀數(shù)互差小于6mm,測(cè)回間讀數(shù)較差7mm,往返測(cè)平距較差2mD(m為長(zhǎng)相對(duì)中誤差，最弱邊不大于1/50000,起始邊不大于1/100000,基線(xiàn)不大于1/200000。不大于18mm,洞內(nèi)不大于17mm,洞外、洞內(nèi)合計(jì)不大于25mm。4.2.3.2洞內(nèi)控制測(cè)量洞內(nèi)控制測(cè)量使用J2級(jí)全站儀，二等導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量。導(dǎo)線(xiàn)布置形式為主副導(dǎo)線(xiàn)閉合環(huán)，每期測(cè)量的洞內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)根據(jù)角度閉合條件以供檢核和評(píng)定測(cè)角精度，斜井的測(cè)設(shè)方法和精度與正洞相同，洞內(nèi)直線(xiàn)段，測(cè)邊長(zhǎng)度不小于400m,曲線(xiàn)段不小于70m,同時(shí)兩相鄰邊長(zhǎng)不能相差太大。準(zhǔn)控制基點(diǎn)為基準(zhǔn)，往返觀(guān)測(cè)誤差為±20√L。每隔500m左右在洞內(nèi)設(shè)水準(zhǔn)控制上每隔150m左右，曲線(xiàn)上每隔60～80m設(shè)1個(gè)正式中線(xiàn)測(cè)點(diǎn)(正式中線(xiàn)測(cè)點(diǎn)用混凝水平測(cè)量采用S3水準(zhǔn)儀自洞口引入，每100m設(shè)1個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)并在洞內(nèi)有水4.2。3.4竣工測(cè)量4。2。4雨季施工準(zhǔn)備(1)施工項(xiàng)目安排：安排好雨季施工項(xiàng)目和進(jìn)度，做好雨季施工準(zhǔn)備的技術(shù)措施以應(yīng)付雨季來(lái)臨時(shí)正常安全施工；(3)施工設(shè)備的防護(hù)：預(yù)備好雨季的防護(hù)材料，抽水設(shè)備，雨季的施工材料，對(duì)水泥鋼筋等易受潮材料做好防護(hù)，搭設(shè)儲(chǔ)物棚，做好雨季機(jī)電設(shè)備的防雨，防潮，防電；同時(shí)要做好臨時(shí)設(shè)施的防水.根據(jù)本設(shè)計(jì)標(biāo)段的施工方法確定各種施工機(jī)械、設(shè)備種類(lèi)及數(shù)量如表4-1。表4-1主要施工機(jī)械、設(shè)備表機(jī)械名稱(chēng)機(jī)械型號(hào)/臺(tái)數(shù)機(jī)械名稱(chēng)機(jī)械型號(hào)/臺(tái)數(shù)機(jī)械名稱(chēng)機(jī)械型號(hào)/臺(tái)數(shù)(開(kāi)挖運(yùn)輸)(混凝土生產(chǎn)及襯砌)(鋼筋加工設(shè)備)液壓鑿巖臺(tái)車(chē)隧道挖掘裝載機(jī)挖掘機(jī)混凝土自動(dòng)計(jì)量攪拌站混凝土輸送車(chē)仰拱棧橋動(dòng)器臺(tái)車(chē)(正臺(tái)車(chē)(斜長(zhǎng)度5m/5長(zhǎng)度5m/1鋼筋調(diào)直切斷機(jī)電焊機(jī)彎曲機(jī)(噴錨支護(hù))(供電設(shè)備)超前水平地質(zhì)鉆機(jī)液壓錨桿鉆機(jī)變壓器發(fā)電機(jī)混凝土噴射機(jī)器人濕噴機(jī)注漿泵長(zhǎng)度8m/7阿力瓦PM500PC防水板鋪長(zhǎng)度8m/7/6設(shè)臺(tái)架TK961/3(供風(fēng)設(shè)備)(其他設(shè)備)GZB—YX/8空壓機(jī)履帶式推TY220,165砂漿攪拌機(jī)雙缸2*250/3移動(dòng)內(nèi)燃空壓機(jī)地質(zhì)鉆孔機(jī)灑水車(chē)3(通風(fēng)設(shè)備)通風(fēng)機(jī)單向射流風(fēng)機(jī)用無(wú)軌運(yùn)輸，施工難度大，通風(fēng)條件差，交通狹窄，工期緊。為安全優(yōu)質(zhì)、快速完成太行山隧道的施工任務(wù)，嚴(yán)格按照“愛(ài)護(hù)圍巖、內(nèi)實(shí)外美、重視環(huán)境、動(dòng)態(tài)施工”的原則，投入大型開(kāi)挖、裝碴、支護(hù)、襯砌機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，全面提高隧道施工機(jī)械化作業(yè)程度；對(duì)砼、鋼架、錨桿等實(shí)行工廠(chǎng)化作業(yè)；廣泛應(yīng)用全斷面光面爆破技術(shù)實(shí)現(xiàn)大斷面隧道快速施工；通過(guò)先進(jìn)的監(jiān)控量測(cè)手段對(duì)大斷面軟巖隧道的變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)制.施工中進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，采用先進(jìn)的測(cè)量、探測(cè)技術(shù)取得圍巖地質(zhì)參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和處理及時(shí)反饋信息，以指導(dǎo)隧道的安全施工。本設(shè)計(jì)標(biāo)段(太行山隧道DK69+255～DK74+160)的工程范圍為新建石家莊至太原鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)重點(diǎn)工程，包括1#寺坪斜井(DK73+200.672=寺斜0+00,陷修復(fù)，長(zhǎng)度4905雙延米。包含了隧道通風(fēng)、設(shè)備安裝、無(wú)碴軌道等工程。本設(shè)計(jì)標(biāo)段所處地質(zhì)環(huán)境條件、圍巖性質(zhì)復(fù)雜，在施工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況選擇相應(yīng)的施工方法，各種圍巖性質(zhì)的施工方案見(jiàn)表4-2。表4—2各種圍巖性質(zhì)施工方案序號(hào)各設(shè)計(jì)區(qū)段里程圍巖性質(zhì)襯砌類(lèi)型開(kāi)挖方法襯砌長(zhǎng)度1設(shè)置洞門(mén)緩沖結(jié)構(gòu)明挖法2Ⅲ單線(xiàn)IV級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌臺(tái)階法3Ⅲ單線(xiàn)Ⅲ級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌全斷面法4Ⅱ單線(xiàn)Ⅱ級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌全斷面法5Ⅲ單線(xiàn)Ⅲ級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌全斷面法6Ⅱ單線(xiàn)Ⅱ級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌全斷面法7Ⅲ單線(xiàn)Ⅲ級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌全斷面法8V單線(xiàn)V級(jí)圍巖加強(qiáng)下錨復(fù)合式襯砌短臺(tái)階法4.4隧道施工本隧道設(shè)計(jì)標(biāo)段(太行山隧道進(jìn)口段，里程DK69+255～DK74+160)的圍巖級(jí)別分別Ⅱ、Ⅲ、V級(jí)圍巖，但在區(qū)段DK69+262。5～DK69+297。5其巖性為工需要，采用不同的鉆爆設(shè)計(jì)方案。對(duì)于V級(jí)圍巖采用超短臺(tái)階法開(kāi)挖.一般地層采施工過(guò)程中根據(jù)不同的施工方法和圍巖情況不斷調(diào)整鉆爆設(shè)計(jì)?？傮w實(shí)施掘進(jìn) 三條機(jī)械化作業(yè)線(xiàn).隧道進(jìn)口端和出口端V級(jí)圍巖采用臺(tái)階法施工，其中進(jìn)口7。5m范圍內(nèi)采用明挖法施工.出碴進(jìn)料采用無(wú)軌運(yùn)輸，ITC312挖掘裝載機(jī)裝碴，自卸汽4。4。1不良地質(zhì)地段施工方案在修建隧道及地下工程中，工程地質(zhì)狀況及水文地質(zhì)情況是人們面臨的首要對(duì)保施工順利進(jìn)行.本設(shè)計(jì)標(biāo)段不良地質(zhì)區(qū)段主要位于太行山隧道里程DK74+040~DK74+1604.4.1。1超前注漿小導(dǎo)管支護(hù)的材料及配比本設(shè)計(jì)標(biāo)度在超前注漿小導(dǎo)管支護(hù)的材料選用為水泥—水玻璃雙漿液以控制注用1:1,需縮短凝結(jié)時(shí)間時(shí)，可加入氯鹽、三乙醇胺速凝劑。水玻璃濃度為40?Be,水泥漿與水玻璃的體積比為1:0。3.4。4.1.2超前注漿小導(dǎo)管的布置和安裝(1)小導(dǎo)管安裝前，對(duì)開(kāi)挖面及距離開(kāi)挖面5m范圍內(nèi)的坑道噴射5~10cm厚的(2)小導(dǎo)管采用φ32mm的焊接管，長(zhǎng)度為4m,前端尖錐形，前段管壁上每隔15cm交錯(cuò)鉆眼，直徑為7mm。(3)鉆孔直徑為40cm,外插角控制在15°左右。(4)導(dǎo)管插入后露出0.2m,用以連接注漿，并用塑膠泥封堵導(dǎo)管周?chē)?-0。5MPa.當(dāng)壓力達(dá)到0.5MPa,停止注漿泵，等待幾分鐘后若壓力下降，再繼續(xù)注漿.這樣反復(fù)幾次，直到壓力持續(xù)5min而不再下降時(shí)停止注漿。注漿完成后，立本設(shè)計(jì)標(biāo)段V級(jí)圍巖由于圍巖性質(zhì)不穩(wěn)定，所以在隧道開(kāi)挖施工前應(yīng)采取超前注圖見(jiàn)圖4—1、4—2。超前注漿小導(dǎo)管超前注漿小導(dǎo)管上臺(tái)階下臺(tái)階鋼支撐圖4—2超前注漿小導(dǎo)管的布置圖4.4。2。1全斷面法開(kāi)挖流程Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖全斷面法開(kāi)挖流程見(jiàn)圖4-3。測(cè)量布線(xiàn)測(cè)量布線(xiàn)臺(tái)車(chē)就位初噴打錯(cuò)桿、掛鋼筋網(wǎng)、安裝鋼拱架監(jiān)控量測(cè)復(fù)噴二次襯砌4.4。3臺(tái)階法施工4.4。3.1臺(tái)階法開(kāi)挖工序和流程太行山隧道本設(shè)計(jì)標(biāo)段正洞V級(jí)圍巖開(kāi)挖使用的是上下兩臺(tái)階法開(kāi)挖(短臺(tái)階),m時(shí)開(kāi)始做初期支護(hù)和加格柵鋼拱架臨時(shí)支撐，然后開(kāi)挖下臺(tái)階，下臺(tái)階高度為5。槽，V級(jí)圍巖臺(tái)階法爆破設(shè)計(jì)見(jiàn)本章4.5.3.2節(jié)(爆破設(shè)計(jì)施工)。V級(jí)圍巖兩臺(tái)階法開(kāi)挖的橫斷面、縱斷面示意圖見(jiàn)圖4—4、開(kāi)挖流程見(jiàn)圖4—5。特長(zhǎng)欽路凝道設(shè)計(jì)與施工臺(tái)階法橫斷面示意圖臺(tái)階法橫斷面示意圖仰拱施工只臺(tái)階法縱斷面示意圖出渣二次襯砌監(jiān)控量測(cè)圍巖級(jí)開(kāi)挖方開(kāi)挖圖示施工方法特長(zhǎng)欽路超道設(shè)計(jì)與施工圍巖Ⅲ級(jí)圍巖全斷面Ⅱ、Ⅲ級(jí)開(kāi)挖，光面爆破法主要地質(zhì)情況：本標(biāo)段Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖主要為竹葉狀灰?guī)r、白云巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)條帶灰?guī)r。中厚層狀、弱呈塊狀結(jié)構(gòu)。1、臺(tái)車(chē)鉆孔，臺(tái)車(chē)裝藥。檢測(cè)開(kāi)挖面超欠挖及炮眼定位。Ⅲ級(jí)圍巖拱墻掛網(wǎng)初噴，拱部采用系統(tǒng)錨桿(采用HBC25N組合式錨桿),Ⅲ級(jí)邊墻部位采用φ22砂漿錨桿。3、用隧道挖掘裝載機(jī)裝碴、汽車(chē)運(yùn)輸.4、噴錨用濕噴。續(xù)表4-3臺(tái)階法巖面控制爆破法開(kāi)挖圖示施工方法1、采用地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，探明F①上臺(tái)險(xiǎn)停按施工②下臺(tái)階臺(tái)階法鳳新面示意圖2、采用上下臺(tái)階，短進(jìn)尺法開(kāi)挖，上部用風(fēng)槍鉆孔，下部用主要地質(zhì)情況：斷層破碎帶及影響3、開(kāi)挖前，采用小導(dǎo)管φ42帶，巖體極破碎，呈散體狀結(jié)構(gòu)，具超前小導(dǎo)管注漿.溶蝕現(xiàn)象，具弱～中等膨脹性，易4、上臺(tái)階用挖掘機(jī)扒碴，裝載4.5爆破施工設(shè)計(jì)砌、防排水管道進(jìn)行有效的保護(hù)，盡量減少爆本隧道開(kāi)挖采用光面爆破，爆破效果和質(zhì)量好壞直接影響整個(gè)隧道的施工進(jìn)度、4.5。2爆破施工工藝(1)測(cè)量.測(cè)量是控制開(kāi)挖輪廓精確度的關(guān)鍵。采用隧道斷面激光測(cè)量?jī)x進(jìn)行斷面和炮孔劃線(xiàn)。每循環(huán)都由測(cè)量技術(shù)人員在掌子面標(biāo)出開(kāi)挖輪廓和炮孔位置。(2)定位開(kāi)眼。采用鉆孔臺(tái)車(chē)鉆眼時(shí)，臺(tái)車(chē)與隧道走線(xiàn)保持平行，臺(tái)車(chē)就位后按要控制在3~5cm以?xún)?nèi).(5)堵塞所有裝藥的炮眼均堵塞炮泥，堵塞長(zhǎng)度不小于40cm。(6)瞎炮處理。發(fā)現(xiàn)瞎炮，應(yīng)首先查明原因，如因孔內(nèi)導(dǎo)爆管損壞或其本身存在4.5。3各種施工方法的爆破設(shè)計(jì)4.5。3.1全斷面法開(kāi)挖的爆破設(shè)計(jì)鉆爆參數(shù)：初步計(jì)劃每循環(huán)進(jìn)尺3m,照此推算出月進(jìn)尺130m,每月施工28d,采用兩班循環(huán)作業(yè)，假設(shè)炮眼利用率為η=0.93,采用2號(hào)銨梯炸藥，藥卷直徑為φ32,炮眼直徑取φ42。(以Ⅱ級(jí)圍巖為例，I級(jí)將爆破參數(shù)稍作調(diào)整)(1)計(jì)算導(dǎo)坑炮眼數(shù)N:式中：開(kāi)挖面積S=79.14m2;裝藥系數(shù)t=0.55;;銨梯炸藥每米質(zhì)量r=0.78;單位耗藥量q=1。1kg/m3實(shí)取N=203個(gè)。(2)每循環(huán)炮眼深度：L=2.2m;L淺=1m;L余=2m。特長(zhǎng)欽路超道設(shè)計(jì)與施工間的夾角分別為a=70°~75°,a=75°~80°.所以都取a=75°。共布置10個(gè)掏槽眼，其中深掏槽眼6個(gè)，淺掏槽眼4個(gè)，個(gè)炮眼間距見(jiàn)圖。②周邊眼周邊眼炮眼間距E=60cm,最小抵抗線(xiàn)W=80cm,所以光爆密集系數(shù)為0.75.周邊眼向外傾斜，眼底距開(kāi)挖輪廓線(xiàn)為10cm.底眼間距適當(dāng)增大為75cm。實(shí)際取52個(gè).輔助眼間距為85cm,共布置141個(gè)。根據(jù)炸藥供應(yīng)及圍巖情況，使用2號(hào)巖石銨200mm,每卷藥卷為0,15kg.各種炮眼裝藥系數(shù)t:掏槽眼=0。60輔助眼=0.50周邊眼=0。55單孔裝藥卷數(shù)=0.60×1.0÷0.2=3卷單孔裝藥量=3×0.15=0.45kg單孔裝藥卷數(shù)=0.60×2.2÷0。2=6.6卷實(shí)取6.5卷單孔裝藥量=6.5×0。15=0。975kg單孔裝藥卷數(shù)=0。50×2。0÷0.2=5卷單孔裝藥量=5×0。15=0.75kg單孔裝藥卷數(shù)=0.55×2。0÷0。2=5.5卷Q=(4×0.45)+(6×0.975)+(141×0.75正洞在Ⅱ級(jí)圍巖全斷面開(kāi)挖爆破參數(shù)見(jiàn)表4-4。炮孔名稱(chēng)孔深/m表4-4全斷面爆破參數(shù)孔數(shù)/個(gè)裝藥系數(shù)單孔裝藥量/kg單孔裝藥卷數(shù)淺掏槽眼143深掏槽眼6輔助眼35周邊幫眼33(5)炮眼布置圖見(jiàn)4-6。21。圖中尺寸均以cm計(jì)；爆破可按此作適當(dāng)調(diào)整即可；4本設(shè)計(jì)的起爆順序：1-2—3—4。各種類(lèi)炮眼由內(nèi)向外逐步起爆。圖4—6Ⅱ級(jí)圍巖全斷面爆破開(kāi)挖炮眼布置圖特長(zhǎng)欽路道設(shè)計(jì)與施工鉆爆參數(shù)：初步計(jì)劃平均日進(jìn)尺2。5m,照此推算出月進(jìn)尺70m,每月施工28d,采用兩班循環(huán)作業(yè)，假設(shè)炮眼利用率為=0。93,采用2號(hào)銨梯炸藥，藥卷直徑為φ32,其每米質(zhì)量r=0.78kg/m炮眼直徑取φ42。(以V級(jí)圍巖為例)上下臺(tái)階相差3~5m取5m,最小抵抗線(xiàn)W=65cm。(1)總裝藥量Q:每掘進(jìn)循環(huán)的計(jì)劃進(jìn)尺數(shù)：式中：開(kāi)挖面積S=115。5m2;斷面周長(zhǎng)B=38.53m;(2)上臺(tái)階總裝藥量Q上：V級(jí)圍巖施工橫斷面開(kāi)挖上臺(tái)階面積：S€=54.68m2(3)上臺(tái)階各炮眼數(shù)目Nn及其裝藥量Qrn:上臺(tái)階開(kāi)挖斷面周長(zhǎng)為18.54m,底線(xiàn)長(zhǎng)為11.8m,取周邊眼炮眼間距E=50cm,實(shí)取N=39個(gè)。②上臺(tái)階底眼底眼數(shù)N2及裝藥量Q1:2:上臺(tái)階底眼間距取a=45cm,深度L?=1.34,取1.5m,裝藥系數(shù)為T(mén)?=0.4,所以：實(shí)取N上2=26個(gè).特長(zhǎng)欽路道設(shè)計(jì)與施工加深0.2m,?。合屡_(tái)階開(kāi)挖面周長(zhǎng)30。84m,底線(xiàn)長(zhǎng)為10。16m,由于上臺(tái)階爆破后已經(jīng)給取底眼間距45cm,底眼深度L?=1.34m,取1.5m,裝藥系數(shù)為t?=0.特長(zhǎng)欽路道設(shè)計(jì)與施工實(shí)取N下2=22個(gè)。根據(jù)炸藥供應(yīng)及圍巖情況，使用2號(hào)巖石銨梯炸藥，其藥卷直徑為φ32,長(zhǎng)度為200mm,每卷藥卷為0.15kg。各種炮眼裝藥系數(shù)T:掏槽眼=0。50輔助眼=0.40周邊眼=0。40①4個(gè)掏槽眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0。50×1。6÷0.2=4卷單孔裝藥量=4×0.15=0.6kg②82個(gè)周邊眼(上臺(tái)階39個(gè)下臺(tái)階43個(gè)):單孔裝藥卷數(shù)=0。40×1。34÷0.2=2。68卷，實(shí)取3卷單孔裝藥量=3×0。15=0.45kg③48個(gè)底眼(上臺(tái)階26個(gè)下臺(tái)階22個(gè)):單孔裝藥卷數(shù)=0.40×1。5÷0。2=3卷單孔裝藥量=3×0.15=0。45kg④187個(gè)輔助眼(上臺(tái)階106個(gè)下臺(tái)階81個(gè)):單孔裝藥卷數(shù)=0。40×1.34÷0。2=2.68卷，實(shí)取3卷單孔裝藥量=3×0.15=0.45kg實(shí)際總裝藥量Q:Q=4×0.6+82×0.45+48×0.4V級(jí)圍巖段臺(tái)階法開(kāi)挖爆破設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表4-5。表4—5段臺(tái)階法爆破設(shè)計(jì)參數(shù)臺(tái)階上臺(tái)階下臺(tái)階掏槽眼周邊眼底眼輔助眼4433周邊眼底眼輔助眼33上臺(tái)階爆破炮眼布置上臺(tái)階爆破炮眼布置。02仰拱施工下臺(tái)階爆破炮眼布置30中的頂眼和幫眼，4代表上臺(tái)階底眼，2'代表下臺(tái)階輔助眼，3’代表下臺(tái)階周邊眼，4'下臺(tái)階底眼；挖爆破可按此作適當(dāng)調(diào)整即可；4本設(shè)計(jì)的起爆順序：1-2—3-4-2'-3'—4',各類(lèi)炮眼由內(nèi)向外逐圖4-7V級(jí)圍巖臺(tái)階法爆破開(kāi)挖炮眼布置圖特長(zhǎng)飲路凝道設(shè)計(jì)與施工4.5。3.3爆破的裝藥及連線(xiàn)將各區(qū)域?qū)П懿橐淮芈?lián)到一根導(dǎo)爆管上，由一發(fā)火雷管起爆。裝藥腳線(xiàn)腳線(xiàn)炮泥炮飄整需管導(dǎo)爆索圖4-8不耦合反向空氣間隔裝藥圍巖120m。其中：①采?、蚣?jí)圍巖復(fù)合式襯砌支護(hù)的為7685m;②采?、蠹?jí)圍巖復(fù)合式襯砌支護(hù)的為665m;③采取IV級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌支護(hù)的為35m;④采取V級(jí)圍巖加強(qiáng)復(fù)合式襯砌支護(hù)的為120m。太行山隧道本標(biāo)設(shè)計(jì)段各級(jí)圍巖正洞初期支護(hù)的具體支護(hù)技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表4-6。表4—6隧道復(fù)合襯砌支護(hù)參數(shù)表項(xiàng)目Ⅱ拱部邊墻邊墻拱部拱部邊墻拱部、邊墻初期支護(hù)類(lèi)系統(tǒng)長(zhǎng)錨桿度間距CmCm鋼筋直縱環(huán)向縱環(huán)向縱環(huán)向縱環(huán)向特長(zhǎng)欽路凝道設(shè)計(jì)與施工Cm砼厚度5格柵縱距各級(jí)圍巖襯砌支護(hù)施工步序見(jiàn)表4-6、4—8、4-19、4-10。表4—7正洞Ⅱ級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌支護(hù)施工工序表12、用砼噴射機(jī)器人初噴3、拱部局部打設(shè)HCB25N組合式中空注mm,網(wǎng)格間距20×2特長(zhǎng)欽路超道設(shè)計(jì)與施工工序圖工序說(shuō)明3初噴鋼筋網(wǎng)復(fù)噴錨桿L-2.5m5、復(fù)噴C25混凝土至設(shè)計(jì)厚度5cm.表4-8正洞IⅢ級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌支護(hù)施工工序表工序圖工序說(shuō)明1序號(hào)22、用砼噴射機(jī)器人初和φ22砂漿錨桿(邊墻),錨桿長(zhǎng)2。5m,m,梅花狀布置；8mm,網(wǎng)格間距20×3設(shè)計(jì)厚度10cm。表4-9正洞IV級(jí)圍巖下錨復(fù)合式襯砌支護(hù)施工工序表工序圖工序說(shuō)明11、全斷面開(kāi)挖；特長(zhǎng)欽路齷道設(shè)計(jì)與施工號(hào)工序圖工序說(shuō)明23初噴初噴鋼筋網(wǎng)鋼拱架2、用砼噴射機(jī)器人初噴C25混凝土；3、打設(shè)HCB25N組合式中空注漿錨桿桿(邊墻),錨桿長(zhǎng)3m,縱環(huán)向間距1.2m,梅花狀布置；4、拱墻掛網(wǎng).鋼筋網(wǎng)直徑采用縱環(huán)向φ8×Φ8mm,網(wǎng)格間距5、鋼格柵架立；6、復(fù)噴C25混凝土至設(shè)計(jì)厚度15cm.初噴初噴鋼筋網(wǎng)鋼拱架復(fù)噴表4-10正洞V級(jí)圍巖加強(qiáng)下錨復(fù)合式襯砌支護(hù)施工工序表序號(hào)工序圖工序說(shuō)明超前注漿小導(dǎo)管1231鋼拱架、復(fù)噴錨桿L-4.0m用超前小導(dǎo)管);2、上臺(tái)階土方1部3、用砼噴射機(jī)器人錨桿長(zhǎng)4。0m,縱環(huán)向間距1。0×0。75m,,梅花狀布置；5、鋼筋網(wǎng)掛設(shè)，鋼筋網(wǎng)直徑采用縱環(huán)向Φ8×φ8mm,網(wǎng)格間距15×15cm;7、復(fù)噴C25混凝土至設(shè)計(jì)厚度25cm;8、短臺(tái)階開(kāi)挖土方22工序圖工序說(shuō)明45初噴、鋼筋網(wǎng)初噴、鋼筋網(wǎng)鋼拱架，復(fù)噴初噴、鋼筋網(wǎng)銅拱架、復(fù)噴9、用砼噴射機(jī)器人初噴C25混凝土；10、打設(shè)HCB25N組合式中空注漿錨桿，錨桿長(zhǎng)4。0m,縱環(huán)向間距1.0×0。75m,梅花狀布置；鋼筋網(wǎng)直徑采用縱環(huán)向Φ8×Φ8mm,網(wǎng)格間距1。5×12、鋼格柵架立；土至設(shè)計(jì)厚度25cm;14、施工仰拱；15、拆除臨時(shí)仰拱。4。6.1初期支護(hù)中錨桿的使用4。6.1.1HCB25N組合式中空注漿錨桿施工(拱部)HCB25N組合式中空注漿錨桿采用錨桿臺(tái)車(chē)鉆孔，成孔后徹底清孔，將安裝有錨組合式中空注漿錨桿見(jiàn)圖4—9。球形螺母Nut聯(lián)接套.拱形墊板圖4-9HCB25N組合式中空注漿錨桿圖4.6。1。2砂漿錨桿施工(邊墻)鉆孔采用風(fēng)鉆鉆眼，孔眼方向垂直于巖面，鉆孔直徑至少應(yīng)大于錨桿直徑15mm.安裝砂漿錨桿時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求截取桿體并整直和除銹，在桿體外露端加工成螺紋，以便安裝螺母，在桿體每隔1m設(shè)隔離件，以使桿體在孔內(nèi)居中，保證有足夠的保護(hù)層.砂漿錨桿作業(yè)程序是：先注漿，后放錨桿。錨桿孔中必須注滿(mǎn)砂漿，發(fā)現(xiàn)不滿(mǎn)時(shí)需拔出錨桿重新注漿。使用摻速凝劑砂漿時(shí)，一次拌制砂漿數(shù)量不應(yīng)多于3個(gè)孔，以免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使砂漿在泵、管中凝結(jié)。最后抽樣進(jìn)行錨桿抗拔力試驗(yàn)。施工中應(yīng)該注意的是：在錨桿端頭應(yīng)安裝墊板，墊板必須用螺帽緊固在巖面上，增強(qiáng)錨桿與噴砼的綜合支護(hù)作用。砂漿錨桿如圖4-10.螺母螺母墊板圖4—10砂漿錨桿圖4.6。1.3錨桿的施工本標(biāo)段正洞錨桿主要有HCB25N組合式中空注漿錨桿、φ22砂漿錨桿。其中：環(huán)縱向間距均為1.5×1.5m,梅花狀布置；(2)Ⅲ級(jí)圍巖襯砌墻體的φ22砂漿錨桿，長(zhǎng)度為2.5m,環(huán)縱向間距均為1.5×1.5(3)IV級(jí)圍巖襯砌拱部的HCB25N組合式中空注漿錨桿，長(zhǎng)度為3.0m,環(huán)縱向間距均為1。2m,梅花狀布置，墻體的φ22砂漿錨桿長(zhǎng)度為3m,環(huán)縱向間距均為1×1m,梅花狀布置；(4)V級(jí)圍巖襯砌(加強(qiáng)下錨復(fù)合式襯砌)的拱頂和拱墻均采用HCB25N組合式中空注漿錨桿，長(zhǎng)度為4.0m,環(huán)縱向間距為1。0×0.75m,梅花狀布置。V級(jí)圍巖)進(jìn)行立體交叉同步作業(yè)。為例，其余見(jiàn)附錄B:設(shè)計(jì)圖紙).V級(jí)圍巖斷面開(kāi)挖錨桿布置如圖4-11。V級(jí)圍巖斷面開(kāi)挖錨桿布置橫斷面如圖4—12:錨桿施工的主要工程數(shù)量以及其余各級(jí)圍巖襯砌的錨桿布置圖見(jiàn)附錄B:設(shè)計(jì)圖紙。片間搭接長(zhǎng)度不小于20cm.本設(shè)計(jì)標(biāo)段的鋼筋網(wǎng)IV級(jí)圍巖復(fù)合式襯砌和V級(jí)圍巖加強(qiáng)式復(fù)合式襯砌地段的的主要工程數(shù)量見(jiàn)附錄B:設(shè)計(jì)圖紙。其中：mm,間距是20mm×20mm;(2)V級(jí)圍巖初支掛設(shè)鋼筋網(wǎng)型號(hào)是直徑是縱環(huán)向Φ8×Φ8mm,間距是15mm×15mm,鋼筋網(wǎng)布置示意圖如圖4-13、4-14.圖4—13Ⅱ、Ⅲ、IV