隧道專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 研究背景</b></p><p>　　隨著我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，全社會(huì)客運(yùn)量和貨運(yùn)量都成倍增長(zhǎng)。鐵路在長(zhǎng)途運(yùn)輸中占有明顯優(yōu)勢(shì)。高速鐵路是現(xiàn)代化鐵路的重要標(biāo)志，隧道是關(guān)鍵的基礎(chǔ)工程之一。高速鐵路的修建為了獲得更好的線路線性，為了環(huán)保的需要，必然會(huì)出現(xiàn)大量的隧

2、道群。目前我國(guó)大規(guī)模、高標(biāo)準(zhǔn)的鐵路建設(shè)全面展開，客運(yùn)專線對(duì)隧道的工程質(zhì)量、耐久性、環(huán)境與水土保持、運(yùn)營(yíng)管理等提出了更高的要求。</p><p>　　近幾年來，從引進(jìn)時(shí)速200公里高速列車技術(shù)，到自主開發(fā)時(shí)速350公里、380公里“和諧號(hào)”動(dòng)車組；從京津城際鐵路運(yùn)營(yíng)到京滬高鐵即將開通，中國(guó)迅速跨入引領(lǐng)世界的“高鐵時(shí)代”！而我國(guó)多山的特點(diǎn)使得對(duì)隧道技術(shù)的研究對(duì)實(shí)現(xiàn)高鐵時(shí)代具有了更為重要的意義。</p>

3、<p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　高速鐵路隧道與常速鐵路隧道最大的區(qū)別就是當(dāng)列車以高速通過隧道時(shí)，產(chǎn)生的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)對(duì)行車、旅客舒適度、列車相關(guān)性能和洞口環(huán)境的不利影響十分明顯，因此，在隧道斷面確定的時(shí)候必須考慮到空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。施工方面，目前各國(guó)的高速鐵路隧道施工方法仍以新奧法為主，以噴射混凝土錨桿作為主要支護(hù)手段，通過監(jiān)測(cè)控制圍巖的變形，充分發(fā)揮圍巖的自承能力的施工方法。新奧

4、法是按照實(shí)際觀察到的圍巖動(dòng)態(tài)的各項(xiàng)指標(biāo)來指導(dǎo)開挖隧道的方法。新奧法</p><p>　　施工原則可以歸納為充分保護(hù)，并利用圍巖的自承能力；施工要點(diǎn)為控制爆破、</p><p>　　錨桿支護(hù)和施工監(jiān)測(cè)；實(shí)施方法為設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)三位一體的動(dòng)態(tài)模式。隧道的開挖方法是影響圍巖穩(wěn)定的重要因素之一。</p><p>　　斷面開挖方法的選擇要注重開挖方法的多樣性。如開挖隧道的T

5、BM法、礦山法、不是相互排斥的方法，而是可以選擇、可以組合的方法。在選擇開挖方法時(shí)，一方面要考慮隧道圍巖地質(zhì)條件一方面要考慮坑道范圍內(nèi)巖石的堅(jiān)硬程度。高速鐵路隧道大部分屬于大斷面隧道，為了減少開挖對(duì)圍巖的擾動(dòng)，充分“保護(hù)圍巖”，同時(shí)減小震動(dòng)，保護(hù)隧道附近對(duì)震動(dòng)有較高要求的結(jié)構(gòu)物，選擇部分地質(zhì)件適宜的隧道采用銑挖機(jī)、單臂掘進(jìn)機(jī)、液壓破碎機(jī)、大功率挖掘機(jī)等裝備開挖，將是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，這種采用非鉆爆法施工的工法會(huì)逐步完善。同時(shí)，國(guó)內(nèi)外鐵路隧道

6、施工機(jī)械的發(fā)展正朝著高速、高精的數(shù)控技術(shù)發(fā)展。</p><p>　　國(guó)內(nèi)外隧道施工都充分證實(shí)了在高速鐵路隧道施工階段，重視和加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，最大限度地利用地質(zhì)理論和先進(jìn)的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)，預(yù)測(cè)開挖工作面前方的地質(zhì)情況，對(duì)于安全施工、提高工效、縮短施工周期、避免事故損失都具有重要意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的儀器設(shè)備也更加精密。國(guó)內(nèi)外隧道施工期地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)方法的發(fā)展主要經(jīng)歷了地質(zhì)法階段、超前平行導(dǎo)坑

7、階段、超前水平鉆孔階段、無力探測(cè)法階段。目前應(yīng)用較廣的有TSP超前預(yù)報(bào)，和地質(zhì)雷達(dá)超前預(yù)報(bào)法。TSP超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)具有適用范圍廣、預(yù)報(bào)距離長(zhǎng)、時(shí)間短、對(duì)施工干擾小、費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)，可推斷斷層和巖石破碎帶等不良地質(zhì)體的位置、規(guī)模、產(chǎn)狀、及巖石動(dòng)力參數(shù)。地質(zhì)雷達(dá)對(duì)隧底、邊墻、隧頂外圍巖的不良地質(zhì)探測(cè)效果最好，在超前平行導(dǎo)坑中應(yīng)用可對(duì)正洞起到超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的作用。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容<

8、;/b></p><p>　　(1)計(jì)算IV級(jí)、V級(jí)圍巖荷載，確定不同的圍巖級(jí)別條件下襯砌類型，襯砌長(zhǎng)度，二襯厚度和計(jì)算配筋，進(jìn)行洞身二襯結(jié)構(gòu)檢算，并繪制襯砌結(jié)構(gòu)橫剖面圖，結(jié)構(gòu)配筋圖。</p><p>　　(2)按工程類比法確定不同的圍巖級(jí)別條件下隧道的初支結(jié)構(gòu)及形式。</p><p>　　(3)進(jìn)行隧道總體施工方案設(shè)計(jì)，包括總體施工部署、進(jìn)洞方案、洞身不同圍

9、巖段開挖方法等。</p><p>　　(4)設(shè)計(jì)具體的施工工藝，包括開挖、出碴、初支、二襯、防水工程、量測(cè)及其它相關(guān)施工工藝，繪制相應(yīng)的施工工法步序圖，防水結(jié)構(gòu)圖，監(jiān)測(cè)布置圖以及其它必要附圖。</p><p>　　1.4 隧道總體方案</p><p>　　本隧道是以“新奧法”為理念，利用圍巖的‘自穏自承’的能力。雖然由于地質(zhì)情況不太理想導(dǎo)致使用‘鉆爆法’往往會(huì)出現(xiàn)較

10、大的安全隱患以及一系列安全事故，但是這里的地下水不發(fā)育就讓很多事故出現(xiàn)的概率降低。要考慮的是開完之后的一些襯砌的風(fēng)華和雨水的問題。為了防止洞口邊坡仰坡坍滑我們決定采用‘削竹式’的洞門，以及明洞形式。連拱式的洞身。</p><p>　　削竹式洞門是一種為了高速隧道而經(jīng)過改造的一種洞門形式，它首先確保了環(huán)境，保證了洞門附近的邊坡仰拱的穩(wěn)定。其次好的洞門給你留下美的感受，削竹式洞門能起到修飾周圍生態(tài)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合的作用

11、。最重要的是其獨(dú)特的造型能夠降低“音爆”的效果，并且在車體進(jìn)洞的之前完美的脫離空氣的亂流。是適用于高速鐵路的一種洞門。 </p><p><b>　　盧家山二號(hào)隧道概況</b></p><p><b>　　2.1 工程概況</b></p><p>　　盧家山二號(hào)隧道線路是一條雙線雙向的鐵路隧道，全長(zhǎng)216米。隧道進(jìn)口里程&

12、lt;/p><p>　　DK136+155，出口里程DK136+371。本隧道線路應(yīng)用于高速鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速250公里。</p><p><b>　　2.2 地質(zhì)概況</b></p><p>　　盧家山二號(hào)隧道全程地質(zhì)較單一，為第四系殘積粉質(zhì)黏土、黃褐色、硬塑、厚度0.5～1m，侏羅系上統(tǒng)白大畈組凝灰?guī)r，紫灰色，全風(fēng)化～弱風(fēng)化，地下水不發(fā)育。</

13、p><p>　　其中，DK136+155～DK136+207是V級(jí)圍巖段，長(zhǎng)52m；DK136+207～</p><p>　　DK136+250是IV級(jí)圍巖段全長(zhǎng)43m；DK136+250～DK136+342是III級(jí)圍巖段，全長(zhǎng)92m；DK136+342~DK136+371為V級(jí)圍巖段，長(zhǎng)29m。</p><p>　　本隧道工程為本項(xiàng)目重大風(fēng)險(xiǎn)源之一，可能導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)有

14、洞邊仰坡坍滑、洞內(nèi)坍方、觸電、機(jī)械傷害及職業(yè)傷害。</p><p>　　在施工中采取的措施：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，加強(qiáng)施工程管理。制定各種安全技術(shù)操作規(guī)程，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作及施工中的監(jiān)控量測(cè)工作，編制應(yīng)急救援預(yù)案并實(shí)施安全演練。</p><p><b>　　2.3 工期</b></p><p>　　本工程總工期為140天，冬雨季施工時(shí)間

15、按實(shí)際情況安排。其他時(shí)間按8小時(shí)計(jì)算。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)隧道地質(zhì)情況，運(yùn)用工程類比法確定本隧道所有圍巖段均采用復(fù)合式襯砌，襯砌結(jié)構(gòu)必須滿足運(yùn)營(yíng)安全要求、防水要求和美觀要求。</p><p>　　3.1 襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算原理</p><p>　　盧家山二號(hào)隧道Ⅳ級(jí)圍巖、Ⅴ級(jí)

16、圍巖的二次襯砌結(jié)構(gòu)都采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。這種方法又叫作“荷載-結(jié)構(gòu)”法，這種方法是將支護(hù)和圍巖分開考慮，支護(hù)結(jié)構(gòu)是承載主體，地層對(duì)結(jié)構(gòu)的作用只是產(chǎn)生作用在地下結(jié)構(gòu)上的荷載，以計(jì)算襯砌在荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力和變形的方法。其設(shè)計(jì)原理是按圍巖分級(jí)或由實(shí)用公式確定圍巖壓力，圍巖對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形的約束作用是通過彈性支承來體現(xiàn)的，而圍巖的承載能力則在確定圍巖壓力和彈性支承的約束能力時(shí)間接考慮。</p><p>　　3.2 荷

17、載計(jì)算公式</p><p>　　判斷隧道的深埋于淺埋</p><p>　　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判定。根據(jù)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10003-2005)荷載等效高度計(jì)算值</p><p>　　式中 ——深淺埋隧道分界的深度</p><p>　　——等效荷載高度值（=q）</p>

18、<p>　?、魚Ⅵ級(jí)圍巖取=2.5。</p><p>　　Ⅴ級(jí)及Ⅵ級(jí)圍巖產(chǎn)生的圍巖壓力一般為松動(dòng)壓力，Ⅳ級(jí)圍巖當(dāng)巖體結(jié)構(gòu)面膠結(jié)不好時(shí)，也可能產(chǎn)生松動(dòng)壓力。松動(dòng)壓力包括垂直壓力和水平壓力，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，一般均按均布?jí)毫τ?jì)算。垂直壓力計(jì)算：</p><p><b>　　式中——圍巖容重；</b></p><p><b>　　

19、——隧道埋置深度。</b></p><p>　　表 1 圍巖水平均布?jí)毫?lt;/p><p>　　注：H/B＜1.7，式中H為隧道開挖高度，B為隧道開挖寬度；不產(chǎn)生顯著偏壓力及膨脹力的一般隧道。同時(shí)滿足這兩個(gè)條件時(shí)方可使用。</p><p>　　當(dāng)隧道為深埋時(shí)，采用我國(guó)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10003-2005)所推薦的單線、雙線、及多線鐵路隧道按破壞階

20、段設(shè)計(jì)時(shí)垂直壓力公式</p><p>　　式中hq——等效荷載高度值；</p><p>　　S——圍巖級(jí)別，如III 級(jí)圍巖S=3；</p><p><b>　　——圍巖的容重；</b></p><p>　　w——寬度影響系數(shù)，其值為w=1+i(B-5）</p><p>　　其中B——坑道寬度（m

21、）；</p><p>　　i——B每增加一米，圍巖壓力的增減率（以B=5m為基準(zhǔn)），當(dāng)B<5 時(shí)取i=0.2，B>5m，取i=0.1。</p><p>　　我國(guó)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦，當(dāng)隧道埋深小于或等于等效荷載高度時(shí)（即＜時(shí)），圍巖垂直均布?jí)毫?lt;/p><p><b>　　= </b></p><p>

22、　　式中k——壓力縮減系數(shù)，其值為　　　　　</p><p>　　B ——隧道開挖高度；</p><p>　　H ——洞頂巖體覆蓋厚度。</p><p>　　表2 各級(jí)圍巖的及 值</p><p><b>　　求圍巖水平松動(dòng)壓力</b></p><p>　　若水平壓力按梯形分布，則作用在隧道頂部

23、和底部的水平壓力可直接寫為</p><p>　　為側(cè)壓力系數(shù)，可由式 3-1計(jì)算</p><p>　　若水平壓力均布，則 </p><p><b>　　3.3 荷載計(jì)算</b></p><p>　　盧家山二號(hào)隧道，進(jìn)口里程DK136+155，出口里程DK136+371，隧道全長(zhǎng)216m。里程DK136+155至DK136

24、+207為V級(jí)圍巖，總長(zhǎng)52m，最大埋深：h=10m。B=12m,此時(shí)i=0.1,內(nèi)摩擦角φ=250粘聚力c=10KPa。</p><p>　　=0.452S-1[1+i(B-5)]=12.24</p><p>　　h<,所以按超淺埋計(jì)算。</p><p>　　選取DK136+207里程處斷面，h=10m，選取=20kN/m3</p><p

25、>　　圍巖垂直壓力：q=h=20×10=200kN/m2</p><p>　　圍巖水平壓力：e=0.5(H-Z)2tan2（)</p><p>　　Z=2C/tan（）=1.57</p><p>　　圍巖水平壓力：e=（0.520（10-1.57）2）tan2（）</p><p>　　=（710.649）tan2( )&

26、lt;/p><p><b>　　= 121.52</b></p><p>　　里程DK136+207至DK136+250為IV級(jí)圍巖，長(zhǎng)43m，最大埋深h=16m。=0.452S-1[1+i(B-5)]=12.24</p><p>　　令=2.5=30.6</p><p>　　h=16<按淺埋計(jì)算</p>

27、<p>　　選取DK136+250里程處斷面，h=16m，選取=23 kN/m3 = ，=44O ，</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　=4.496</b></p><p><b>　　=0.1543<

28、;/b></p><p>　　圍巖豎向壓力： =292.59 kN/m2</p><p><b>　　水平方向壓力：</b></p><p>　　按梯形分布 =56.7824 kN/m2</p><p>　　=43.53kN/m2</p><p>　　

29、里程DK136+250至里程DK136+342為III級(jí)圍巖，長(zhǎng)92m，最小埋深16m，最大埋深25m</p><p>　　=0.452S-1 [1+i(B-5)]=12.24</p><p>　　=（2~2.5）=24.48~30.6</p><p>　　所以按深埋計(jì)算：取=23 kN/m3</p><p>　　圍巖豎向壓力：q==2312

30、.24==281.62 kN/m2</p><p>　　圍巖水平壓力：e=0.15q=0.15281.62=42.24 kN/m2 </p><p>　　里程DK136+342至DK136+371為V級(jí)圍巖，長(zhǎng)29m，最大埋深17m</p><p>　　=0.452S-1 [1+i(B-5)]=12.24m</p><p>　　h<2.

31、5所以按淺埋計(jì)算，選取=20kN/m3</p><p>　　選取DK136+342里程處截面，h=17m ，=， </p><p><b>　　=3</b></p><p>　　圍巖豎向壓力：

32、 </p><p>　　=292.96 kN/m2</p><p>　　3.4 襯砌內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　在IV、V級(jí)圍巖段，二次襯砌按主要承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算采用荷載—結(jié)構(gòu)模型，采用有限元ANSYS進(jìn)行模擬。單元類型為二維梁?jiǎn)卧簡(jiǎn)卧獙挾葹閱挝粚挾?，梁的高度按二次襯砌實(shí)際厚度考慮。</p><p>　　圍巖抗

33、力采用彈簧單元模擬，彈簧施加范圍及數(shù)量根據(jù)試算中結(jié)構(gòu)的變形情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，圍巖彈性抗力系數(shù)按規(guī)范選值，僅當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生朝向圍巖方向的位移時(shí)添加彈簧單元。計(jì)算時(shí)，參數(shù)選擇如表3，計(jì)算模型圖見圖1。</p><p>　　表3襯砌及圍巖計(jì)算參數(shù)</p><p><b>　　圖1 計(jì)算模型圖</b></p><p>　?。ㄗⅲ哼@是連拱式洞身的其中一個(gè)

34、）</p><p>　　(1)里程DK136+207至DK136+250</p><p>　　該段為IV級(jí)圍巖，淺埋，選取里程DK136+250處橫截面進(jìn)行計(jì)算，以下是采用ansys有限元軟件得到的軸力圖和彎矩圖。</p><p>　　圖2 IV級(jí)圍巖襯砌軸力圖</p><p>　　圖3 IV級(jí)圍巖襯砌彎矩圖</p>&l

35、t;p>　　表4 Ⅳ級(jí)圍巖襯砌部分節(jié)點(diǎn)內(nèi)力</p><p>　　(2)里程DK136+342至DK136+371</p><p>　　該段為V級(jí)圍巖，淺埋，選取里程DK136+342處橫截面計(jì)算，以下是采用ansys有限元軟件得到的軸力圖和彎矩圖。</p><p>　　圖4 V級(jí)圍巖襯砌軸力圖</p><p>　　圖5 V級(jí)圍巖

36、襯砌彎矩圖</p><p>　　表5 V級(jí)圍巖襯砌部分節(jié)點(diǎn)內(nèi)力</p><p>　　3.5 二襯強(qiáng)度檢驗(yàn)及配筋</p><p>　　3.5.1強(qiáng)度檢算公式</p><p>　　根據(jù)《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10003-2005)，雙線高速鐵路隧道復(fù)合式襯砌，需按照破壞階段或容許應(yīng)力法對(duì)隧道結(jié)構(gòu)截面進(jìn)行檢算。</p><

37、p>　?、倩炷梁推鲶w矩形截面中心及偏心受壓構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度按下式進(jìn)行計(jì)算： </p><p>　　式中K——安全系數(shù)；</p><p>　　N——軸向力（MN）；</p><p>　　Ra——混凝土或砌體的抗壓極限強(qiáng)度（MPa）；</p><p>　　—— 構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)，對(duì)于隧道襯砌，明洞拱圈及墻背回填緊密的邊墻，可取=1.0，對(duì)

38、于其他構(gòu)件，應(yīng)按長(zhǎng)細(xì)比查得；</p><p>　　——軸向偏心力影響系數(shù)，其值查《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》可得；</p><p>　　h——截面的厚度（m）；</p><p>　　b——截面的寬度(m)。</p><p>　?、趶目沽岩蟪霭l(fā)，混凝土矩形截面偏心受壓構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度按下式計(jì)算： </p><p>　　式中Rl

39、——混凝土的抗拉極限強(qiáng)度；</p><p><b>　　——截面偏心距。</b></p><p>　　對(duì)混凝土矩形構(gòu)件，按現(xiàn)行《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的安全系數(shù)及材料強(qiáng)度數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明：當(dāng) 0.2h 時(shí)，由抗壓強(qiáng)度控制承載力，不必檢算抗裂；當(dāng)e 0>0.2h 時(shí)，由抗拉強(qiáng)度控制承載力，不必檢算抗壓。</p><p>　　③混凝土矩形截面

40、的大偏心受壓構(gòu)件（x≤0.55h0），其截面強(qiáng)度按下列公式計(jì)算： </p><p>　　此時(shí)，中性軸的位置按下式確定：</p><p>　　當(dāng)軸向力作用于鋼筋A(yù)g與Ag’的重心之間時(shí)，式中的左邊第二項(xiàng)取正號(hào)，當(dāng)作用于Ag與Ag’重心之外時(shí)，則取負(fù)號(hào)。</p><p>　　如計(jì)算中考慮受壓鋼筋時(shí)，則混凝土受壓區(qū)的高度應(yīng)大于等于2a’,如不符合，應(yīng)按下式計(jì)算：</

41、p><p>　　式中 N——軸向力（MN）;</p><p>　　e,e’——鋼筋A(yù)g與Ag的重心到軸向力作用點(diǎn)的距離(m)。</p><p>　?、茕摻罨炷辆匦谓孛娴男∑氖軌簶?gòu)件（x>0.55h0），其截面強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算：。</p><p>　　表6 混凝土和砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度安全系數(shù)</p><p>　　表7

42、 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度安全系數(shù)</p><p>　　表8 混凝土極限強(qiáng)度（MPa）</p><p>　　3.5.2 前度檢驗(yàn)及配筋</p><p>　　各級(jí)圍巖二襯結(jié)構(gòu)需檢算各節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)，首先由 或</p><p>　　反向解出安全系數(shù)K值，同時(shí)用得出的K值與規(guī)范要求K值進(jìn)行比較。當(dāng)Kx≥ K 時(shí)，則可以認(rèn)為是安全的，不用進(jìn)行配筋驗(yàn)算，

43、可以按最小配筋率配筋，否則需要驗(yàn)算配筋。</p><p>　?。?）IV級(jí)圍巖配筋</p><p>　　根據(jù)規(guī)范要求受壓構(gòu)件全部縱向配筋最小配筋率可知，單側(cè)縱向鋼筋面積不應(yīng)小于0.2%×b×h=900mm2。采用對(duì)稱配筋，取每側(cè)4根鋼筋，則單側(cè)的縱向鋼筋面積As=As’=1256mm2,保護(hù)層厚度取40mm，縱向鋼筋采用Φ10@250，箍筋采用φ8@250。</p

44、><p>　　表6 Ⅳ級(jí)圍巖配筋檢驗(yàn)表</p><p>　　經(jīng)檢算，以上配筋量對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)均能滿足規(guī)范要求，故可采用上述配筋。</p><p>　　（2） V級(jí)圍巖配筋</p><p>　　根據(jù)規(guī)范要求受壓構(gòu)件全部縱向配筋最小配筋率可知，全部縱向鋼筋面積不應(yīng)小于0.2%×b×h=1000mm2。采用對(duì)稱配筋，取每側(cè)4根鋼筋，

45、則單側(cè)的縱向鋼筋面積As=As’=1520mm2,保護(hù)層厚度取50mm，縱向鋼筋采用Φ12@250，箍筋采用φ10@250。</p><p>　　表7 V級(jí)圍巖配筋檢算表</p><p>　　經(jīng)檢算，以上配筋量對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)均能滿足規(guī)范要求，故可采用上述配筋。</p><p>　　3.6 隧道的結(jié)構(gòu)形式以及支護(hù)參數(shù)</p><p>　　本隧

46、道結(jié)構(gòu)形式以及支護(hù)參數(shù)的選取采用了工程類比的方法。經(jīng)過查閱相關(guān)地質(zhì)情況的設(shè)計(jì)資料，選取支護(hù)參數(shù)如表8</p><p>　　表8 盧家山二號(hào)隧道隧道復(fù)合式襯砌支護(hù)參數(shù)表</p><p>　　注：①表中帶﹡者為鋼筋混凝土；</p><p>　?、谒醒龉皣娚浠炷林芯鶕郊雍铣衫w維；</p><p>　?、蹏娚浠炷翉?qiáng)度等級(jí)為C25，素混凝土等級(jí)為

47、C25，鋼筋混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。 </p><p><b>　　第四章 隧道施工</b></p><p><b>　　4.1 總體方案</b></p><p>　　合武線盧家山二號(hào)隧道全程地質(zhì)較單一，為第四系殘積粉質(zhì)黏土、黃褐色、硬塑、厚度0.5～1m，侏羅系上統(tǒng)白大畈組凝灰?guī)r，紫灰色，全風(fēng)化～弱風(fēng)化，地下水不發(fā)育。

48、</p><p>　　盧家山二號(hào)隧道進(jìn)口里程DK136+155，出口里程DK136+371，全長(zhǎng)216m。DK136+155-DK136+170和里程DK136+359-DK136+371段為V級(jí)圍巖超淺埋段，擬采用明挖法施工,修建拱式明洞；DK136+170- DK136+207和DK136+342-DK136+359為V級(jí)圍巖段，擬采用CRD法施工，施工采用超前注漿小導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)支護(hù)；DK136+207- DK

49、136+250為IV級(jí)圍巖段，擬采用臺(tái)階法進(jìn)行爆破開挖，且采用超前注漿小導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)支護(hù)；DK136+250-DK136+342為III級(jí)圍巖段，擬采用臺(tái)階法爆破施工。</p><p><b>　　4.2 隧道縱坡</b></p><p>　　采用雙向人字坡，坡度均為1.43%和-1.026%。洞口到洞身中間有一個(gè)坡度，中間低，兩邊高。</p><p

50、>　　4.3 隧道平面曲線</p><p>　　因地質(zhì)單一，全程選用R=6800的圓曲線內(nèi)。</p><p>　　4.4 隧道凈空斷面</p><p>　　隧道凈空斷面除應(yīng)符合建筑限界的規(guī)定以外，還應(yīng)考慮通風(fēng)設(shè)備及排水、照明、消防、監(jiān)控、管線電纜等設(shè)施所需的空間，并考慮土壓影響，施工方法等必要的富裕量。經(jīng)綜合考慮該隧道采用曲墻式斷面構(gòu)造。</p>

51、<p><b>　　4.4.1 凈空</b></p><p>　　經(jīng)過斷面優(yōu)化分析后確定隧道凈空斷面為單心圓。內(nèi)空考慮了側(cè)墻預(yù)留裝修層5cm，拱部考慮了施工誤差5cm，凈高7.0m，并預(yù)留20cm，拱頂部可安裝一組（兩臺(tái)）直徑Φ1120mm的射流風(fēng)機(jī)，通訊、消防、配電洞室等在側(cè)墻部位另留空間。</p><p>　　4.4.2 橫斷面構(gòu)造</p>

52、<p>　?。?）隧道橫斷面采用錨噴支護(hù)復(fù)合模筑混凝土襯砌，內(nèi)夾防排水層。</p><p>　?。?）路面采用單面橫坡，坡度2%，路面單側(cè)設(shè)排水溝，路基中心設(shè)中心排水溝。</p><p>　?。?）橫斷面右側(cè)溝槽設(shè)弱電纜及消防配水管，左側(cè)溝槽設(shè)強(qiáng)電電纜。</p><p>　?。?）橫斷面設(shè)計(jì)寬度為15m，其中洞門寬度為6米，中間連栱為3m。建筑限界為5

53、.35m。</p><p>　　4.4.3 凈空斷面尺寸擬訂</p><p>　　R=5.35m,相應(yīng)角度</p><p><b>　　仰拱：，相應(yīng)角度為</b></p><p>　　連接段：，相應(yīng)角度為。</p><p>　　4.5 開挖順序與方法</p><p><

54、;b>　　4.5.1 明挖法</b></p><p>　　洞口段施工應(yīng)按照“早進(jìn)晚出”的原則優(yōu)化方案。</p><p>　　隧道進(jìn)口里程DK136+155地面標(biāo)高為127.87m，內(nèi)軌軌頂面標(biāo)高127.08m，里程DK136+155～DK136+170修筑拱式明洞。地質(zhì)條件為第四系坡積粉質(zhì)粘土，采用明挖法施工。</p><p>　　(1)邊仰坡施工

55、注意事項(xiàng)有：</p><p>　　①準(zhǔn)確定出洞口的位置，按設(shè)計(jì)放出邊、仰坡及洞臉開挖邊線。</p><p>　?、诙纯谕潦介_挖前，施工洞頂截水溝，攔截地表水。</p><p>　?、垩銎麻_挖采用1：0.5坡度放坡，仰坡開挖后及時(shí)用錨桿加固并掛雙層鋼筋網(wǎng)噴射混凝土進(jìn)行防護(hù)。</p><p>　?、苋斯づ浜贤诰驒C(jī)按照審計(jì)坡度、尺寸進(jìn)行洞門及明洞

56、土方開挖。先用挖掘機(jī)按照測(cè)量放線開始粗刷，預(yù)留部分有人工進(jìn)行修整。</p><p>　?、輫娀炷林?，先用高壓風(fēng)對(duì)受噴面進(jìn)行沖洗，清理干凈受噴面的浮土和松散結(jié)構(gòu)。邊仰坡施工具體工序見圖4-1</p><p>　　(2)仰拱施工和明洞襯砌</p><p>　　設(shè)計(jì)明洞的輪廓與隧道相一致，但是結(jié)構(gòu)截面的厚度比洞身隧道大。</p><p>　　施

57、工仰拱前，先施作調(diào)平層，然后安裝鋼筋，施工仰拱混凝土。施工計(jì)劃在仰拱完成后，一次性將邊墻和襯砌混凝土澆筑到位，避免形成施工縫，利于防水。</p><p><b>　　明洞襯砌施工如下：</b></p><p>　?、僖r砌模板安裝。采用整體式模板臺(tái)車澆筑混凝土，臺(tái)車在工廠內(nèi)訂制加工，施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況再做局部改進(jìn)，以便于施工、拆模和移動(dòng)。臺(tái)車要現(xiàn)場(chǎng)拼裝檢驗(yàn)合格，將模板準(zhǔn)

58、確定位。精確測(cè)量安裝軌道。</p><p>　?、阡摻畎惭b。模板安裝完成后，進(jìn)行鋼筋安裝施工，鋼筋安裝時(shí)注意不得污染模板，對(duì)模板內(nèi)的其他雜物應(yīng)清除干凈。注意檢查鋼筋保護(hù)層厚度。</p><p>　?、弁饽０惭b。該明洞襯砌外模設(shè)計(jì)采用木模板。背部橫撐采用鋼管，在定位后固定，由于高度較高，增加部分斜撐，防止脹模。</p><p>　?、軡仓炷??；炷猎跀嚢枵炯邪韬?/p>

59、，由混凝土運(yùn)輸罐車運(yùn)輸。采用輸送泵灌入，由下至上分層澆筑搗固。</p><p>　?、莶鹉ｐB(yǎng)護(hù)。等混凝土初凝之后使用脫模劑讓模板與混凝土分開。然后拆掉模板。盡量不要?jiǎng)潅炷痢?lt;/p><p>　　4.5.2 CRD施工</p><p>　　盧家山二號(hào)隧道V級(jí)圍巖段采用CRD法進(jìn)行開挖。該方法是將隧道分側(cè)分層進(jìn)行開挖，分部封閉成環(huán)。每開挖一部均及時(shí)施作錨噴支護(hù)、安設(shè)

60、鋼架、施作中隔壁、安裝底部臨時(shí)仰拱。一側(cè)超前的上、中部，待初期支護(hù)完成且噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上時(shí)再開挖隧道的另一側(cè)的上、中部，然后開挖一側(cè)的下部，最后開挖另一側(cè)的下部，左右交替開挖。工藝流程圖見圖4-2。</p><p>　　圖4-2 工藝流程圖</p><p>　　各部開挖時(shí)，周邊輪廓要盡量圓順以減小應(yīng)力集中；每部開挖完成后要及時(shí)設(shè)置臨時(shí)仰拱，并盡量縮短成環(huán)時(shí)間；中隔壁和中間臨

61、時(shí)仰拱在灌注二次襯砌前，應(yīng)逐段拆除，拆除時(shí)應(yīng)加強(qiáng)量測(cè)。</p><p>　　CRD法施工中開挖方式為人工配合機(jī)械開挖，2部和4部采用人工配合小型機(jī)械，大型機(jī)械輔助進(jìn)行。先開挖邊墻處，再開挖中隔壁一側(cè)，預(yù)留30cm，采用人工開挖至設(shè)計(jì)輪廓線。右側(cè)滯后左側(cè)控制在10m以內(nèi)。每側(cè)上部臺(tái)階長(zhǎng)度控制在10m，中部臺(tái)階控制在10m以內(nèi)。下部開挖，根據(jù)仰拱施工離掌子面的距離不超過30m的原則跟進(jìn)。</p><

62、;p>　　4.5.3 “眼鏡法”</p><p>　　眼鏡法也就是雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，盧家山二號(hào)隧道III級(jí)圍巖段和IV級(jí)圍巖段均采用眼鏡法，爆破開挖。先挖兩側(cè)，在在中間進(jìn)行多次開挖。防止由于圍巖的不穩(wěn)定發(fā)生垮塌。</p><p>　　盧家山二號(hào)隧道III級(jí)圍巖段地質(zhì)條件為侏羅系上統(tǒng)大畈組凝灰?guī)r，節(jié)理裂隙稍發(fā)育，地下水不發(fā)育，先挖兩側(cè)就解決了大多數(shù)的不利因素。因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)支護(hù)及早封閉，所以開

63、挖時(shí)間要盡量的短。</p><p><b>　　4.6 爆破設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.6.1 Ⅲ級(jí)圍巖段爆破設(shè)計(jì)</p><p>　　III級(jí)圍巖段采用鉆爆法開挖，為了減少超挖和控制對(duì)圍巖的擾動(dòng)，綜合研究地址情況、開挖斷面大小、開挖進(jìn)尺快慢、爆破器材性能、鉆眼機(jī)具和出渣能力等因素，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行鉆爆設(shè)計(jì)。</p>&l

64、t;p>　　爆破開挖全部選用2號(hào)巖石銨梯炸藥，藥卷直徑選用32mm。該藥卷每米質(zhì)量為0.78kg/m。</p><p>　　4.6.1.1 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）炮眼直徑</b></p><p>　　炮眼直徑的大小直接影響鉆眼速度、工作面的炮眼數(shù)目、單位耗藥量、爆落巖石的塊度和隧道輪廓的平整性。根據(jù)隧道巖性、鑿巖

65、設(shè)備和工具、炸藥性能等進(jìn)行綜合分析，選用炮眼直徑42mm.</p><p><b>　　（2）炮眼數(shù)目</b></p><p>　　炮眼數(shù)目主要與開挖斷面、炮眼直徑、巖石性質(zhì)和炸藥性能有關(guān)。炮眼數(shù)目確定的原則是在保證爆破效果的前提下，盡可能減小炮眼數(shù)目。</p><p><b>　?、偕吓_(tái)階炮眼數(shù)</b></p>

66、;<p>　　上臺(tái)階面積S=53.19m2單位耗藥量q取1.2kg/m3 ，裝藥系數(shù)取0.5 。</p><p>　　炮眼總數(shù) = =139.6，所以炮眼數(shù)取140個(gè)。</p><p><b>　　掏槽眼設(shè)置8個(gè)。</b></p><p>　　周邊眼數(shù)N周的確定，需先確定周邊眼的間距E。周邊眼間距E與巖體的抗拉、抗壓強(qiáng)度以及炮眼

67、的直徑有關(guān)。一般情況下，間距E=（10～15）d，d是炮孔直徑。軟質(zhì)巖石E宜取大值，此處取E=0.5m。所以取N周1 =35，N底1=26。</p><p>　　輔助眼數(shù)=140-35-8-26=71</p><p><b>　?、谥信_(tái)階炮眼數(shù)</b></p><p>　　中臺(tái)階面積S=65.04 m2，單位耗藥量q取0.9 kg/m3，裝藥系

68、數(shù)取0.5 。</p><p>　　炮眼總數(shù) = =150.09，取150個(gè)。</p><p>　　周邊眼邊距E取0.5m，N周2=9.526 0.5=19.05，取20個(gè)</p><p>　　底眼數(shù)目 N底2=27</p><p>　　輔助眼數(shù)=150-20-27=103</p><p><b>　?、巯屡_(tái)

69、階炮眼數(shù)</b></p><p>　　下臺(tái)階面積S=30.28 m2，單位耗藥量q取1.0 kg/m3 ，裝藥系數(shù)取0.5。</p><p>　　炮眼總數(shù)==77.64 ，取78個(gè)</p><p>　　周邊眼邊距E取0.5m，N周3=15.590.5=31.18，取31個(gè)</p><p>　　輔助眼數(shù)=78-31=47</p

70、><p><b>　?。?）炮眼深度</b></p><p>　　炮眼深度指炮眼底部到工作面的垂直距離。炮眼深度決定每一循環(huán)進(jìn)尺的工作量，循環(huán)時(shí)間和次數(shù)，對(duì)掘進(jìn)速度的影響很大?？紤]該段為III級(jí)圍巖，圍巖為凝灰?guī)r，三個(gè)臺(tái)階炮眼深度均取3m，掏槽眼深度為取3.2m。</p><p><b>　　（4）裝藥量計(jì)算</b></

71、p><p>　　裝藥量是影響爆破效果的重要因素。本設(shè)計(jì)采用的方法是，先根據(jù)裝藥量體積公式計(jì)算出一個(gè)循環(huán)的總裝藥量Q1，然后再按各種不同類型的炮眼進(jìn)行分配，按裝藥系數(shù)計(jì)算單孔裝藥量及總裝藥量Q2，將Q1和Q2進(jìn)行比較，選取更合適的裝藥量進(jìn)行裝藥。</p><p><b>　?、偕吓_(tái)階裝藥量計(jì)算</b></p><p>　　按裝藥體積公式計(jì)算：Q1=q

72、V=1.2×45.36×3×0.93=151.8kg</p><p>　　按裝藥系數(shù)計(jì)算：III級(jí)圍巖掏槽眼裝藥系數(shù)=0.55，輔助眼裝藥系數(shù)=0.45，周邊眼裝藥系數(shù)=0.45</p><p>　　8個(gè)掏槽眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0.55×3.20.2=8.8，實(shí)際取9卷</p><p>　　單孔裝藥量=9×0.15=1

73、.35kg</p><p>　　35個(gè)周邊眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0.45×30.2=6.75，實(shí)際取7卷</p><p>　　單孔裝藥量=7×0.15=1.05kg</p><p>　　26個(gè)底眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0.45×3.20.2=7.2，實(shí)際取7卷</p><p>　　單孔裝藥量=7×0.15=1.0

74、5kg</p><p>　　71個(gè)輔助眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0.45×30.2=6.75，實(shí)際取7卷</p><p>　　單孔裝藥量=7×0.15=1.05kg</p><p>　　Q2=8×1.35+35×1.05+26×1.05+71×1.05=149.4kg</p><p>　　Q

75、1與Q2值基本一致。</p><p><b>　　②中臺(tái)階裝藥量計(jì)算</b></p><p>　　按裝藥體積公式計(jì)算：Q1=qV=0.9×65.04×3×0.93=163.31kg</p><p>　　按裝藥系數(shù)計(jì)算：III級(jí)圍巖輔助眼裝藥系數(shù)=0.45，周邊眼裝藥系數(shù)=0.45</p><p&

76、gt;　　20個(gè)周邊眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0.45×30.2=6.75，實(shí)際取7卷</p><p>　　單孔裝藥量=7×0.15=1.05kg</p><p>　　27個(gè)底眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0.45×3.20.2=7.2，實(shí)際取7卷</p><p>　　單孔裝藥量=7×0.15=1.05kg</p><p>

77、;　　103個(gè)輔助眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0.45×30.2=6.75，實(shí)際取7卷</p><p>　　單孔裝藥量=7×0.15=1.05kg</p><p>　　Q2=20×1.05+27×1.05+103×1.05=157.5kg</p><p>　　Q1與Q2值基本一致。</p><p>&l

78、t;b>　?、巯屡_(tái)階裝藥量計(jì)算</b></p><p>　　按裝藥體積公式計(jì)算：Q1=qV=1.0×30.28×3×0.93=84.48kg</p><p>　　按裝藥系數(shù)計(jì)算：III級(jí)圍巖輔助眼裝藥系數(shù)=0.45，周邊眼裝藥系數(shù)=0.45</p><p>　　31個(gè)周邊眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0.45×30.2=

79、6.75，實(shí)際取7卷</p><p>　　單孔裝藥量=7×0.15=1.05kg</p><p>　　47個(gè)輔助眼：?jiǎn)慰籽b藥卷數(shù)=0.45×3 0.2=6.75，實(shí)際取7卷</p><p>　　單孔裝藥量=7×0.15=1.05kg</p><p>　　Q2=31×1.05+47×1.05=8

80、1.9kg</p><p>　　Q1與Q2值基本一致。</p><p>　?。?）光面爆破參數(shù)選擇</p><p>　?、僦苓呇坶g距E與巖體的抗拉、抗壓強(qiáng)度以及炮眼的直徑有關(guān)。一般情況下，間距E=（10～15）d，d是炮孔直徑。此處取E=0.5m。</p><p>　?、谥苓呇叟诳仔甭屎蜕疃?。炮孔斜率選取0.04，深度為3m。</p&g

81、t;<p>　?、酃獗瑢雍穸燃芭谘勖芗禂?shù)。光爆層厚度就是周邊眼的最小抵抗線W。通常以周邊眼的密集系數(shù)K表示，其大小對(duì)光面爆破的效果有較大影響。實(shí)踐表明，K=0.8較為適宜。取W=E/K=0.5/0.8=0.625m。</p><p><b>　?。?）炮眼布置</b></p><p>　　隧道內(nèi)布置炮眼時(shí)，必須保證獲得良好的爆破效果，并考慮鉆眼的效率。

82、需要注意的是，該爆破設(shè)計(jì)炮眼深度為3m，所以靠近周邊眼的內(nèi)圈輔助眼應(yīng)與周邊眼有相同的傾角0.04。</p><p>　　4.6.2 鉆爆設(shè)計(jì)</p><p>　　鉆爆施工是把鉆爆設(shè)計(jì)付諸實(shí)施的重要環(huán)節(jié)，包括鉆孔、裝藥、填塞和爆破后可能出現(xiàn)的問題處理等。</p><p><b>　?。?）鉆眼</b></p><p>　　

83、采用鑿巖臺(tái)車鉆眼。為達(dá)到良好的爆破效果，施鉆前應(yīng)由專門人員根據(jù)設(shè)計(jì)布孔圖現(xiàn)場(chǎng)布置，必須標(biāo)出掏槽眼和周邊眼的位置，嚴(yán)格按照炮眼的設(shè)計(jì)位置、深度、角度和眼徑進(jìn)行鉆眼。如出現(xiàn)偏差，又現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員決定取舍，必要時(shí)應(yīng)廢棄重鉆。鉆眼時(shí)應(yīng)注意如下安全事項(xiàng)：開眼時(shí)必須使釬頭落在實(shí)巖上，如有浮釬，應(yīng)處理好后再開眼。不允許在殘眼內(nèi)繼續(xù)鉆眼。開眼時(shí)給風(fēng)閥門不要突然開大，待鉆進(jìn)一段時(shí)間后，再開大閥門。為避免斷釬傷人，推進(jìn)鑿巖機(jī)不要用力過猛，更不要橫向用力，

84、鑿巖時(shí)鉆工應(yīng)站穩(wěn)，應(yīng)隨時(shí)提防隨時(shí)斷釬。一定要把膠皮風(fēng)管與風(fēng)鉆接牢，并在使用過程中隨時(shí)注意檢查，以防脫落傷人。缺水或停水時(shí)，應(yīng)立即停止鉆眼。工作面全部炮眼鉆完后，要把鑿巖機(jī)具清理好，并撤至規(guī)定的存放地點(diǎn)。</p><p><b>　?。?） 裝藥</b></p><p>　　裝藥時(shí)應(yīng)注意以下安全事項(xiàng)：</p><p>　?、傺b藥前，應(yīng)清除炮眼內(nèi)的

85、泥漿和巖屑?？捎娩摴茌斎敫邏猴L(fēng)的方法吹出孔內(nèi)殘?jiān)湍酀{，并仔細(xì)檢查炮眼的位置、深度、角度是否滿足設(shè)計(jì)要求。 剛剛打好的炮眼熱度過高，不得立即裝藥。如果遇有照明不足，發(fā)現(xiàn)流砂、泥流未經(jīng)妥善處理，或可能有大量溶洞涌水時(shí)，嚴(yán)禁裝藥。</p><p>　?、趹?yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的裝藥量進(jìn)行充填。</p><p>　　③應(yīng)使用木質(zhì)或竹制炮棍裝填炸藥和填塞炮孔。</p><p>　　

86、④不應(yīng)投擲起爆藥包和炸藥，起爆藥包裝入后應(yīng)采取有效措施，防止后續(xù)藥卷直接沖擊起爆藥包。</p><p>　?、菅b藥發(fā)生卡塞時(shí)，不應(yīng)撥出或硬拉起爆藥包中的導(dǎo)火線，導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索和電雷管導(dǎo)線。</p><p>　?、拊谘b藥過程中，不應(yīng)拔出或硬拉起爆藥包中的導(dǎo)火索、導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索和電雷管腳線。</p><p><b>　?。?）填塞</b></

87、p><p>　　填塞是保證爆破成功的重要環(huán)節(jié)之一，必須保證足夠的填塞長(zhǎng)度和填塞質(zhì)量，禁止無填塞爆破。填塞可采用分層搗實(shí)法進(jìn)行。</p><p><b>　?。?）起爆</b></p><p>　　爆破網(wǎng)絡(luò)必須保證每個(gè)藥卷按設(shè)計(jì)的起爆順序和起爆時(shí)間起爆，在起爆前后要發(fā)布三次信號(hào)，即預(yù)警信號(hào)，起爆信號(hào)和解除警戒信號(hào)。</p><p&

88、gt;　　（5）爆后檢查和處理</p><p>　　隧道開挖爆破后，經(jīng)通風(fēng)吹散炮眼，檢查確認(rèn)隧道內(nèi)空氣合格，等待時(shí)間超過15min后，方準(zhǔn)作業(yè)人員進(jìn)入爆破作業(yè)地點(diǎn)。爆后的檢查內(nèi)容主要有：檢查有無冒頂、盲炮、危巖、支撐是否破壞，炮煙是否排除等。爆后檢查人員發(fā)現(xiàn)盲炮及其他險(xiǎn)情時(shí)，應(yīng)及時(shí)上報(bào)或處理。處理前要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)危險(xiǎn)標(biāo)識(shí)。</p><p><b>　　4.7 裝渣與運(yùn)輸</b&

89、gt;</p><p>　　該隧道為雙洞斷面隧道，出渣量大，要采用機(jī)械裝渣與運(yùn)輸，以減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短作業(yè)時(shí)間，但仍需要配少數(shù)工人輔助。裝渣和運(yùn)輸方式均采用無軌方式。無軌運(yùn)輸不需要鋪設(shè)復(fù)雜的軌道，具有運(yùn)輸速度快、管理工作簡(jiǎn)單、配套設(shè)備少的特點(diǎn)。</p><p><b>　　第五章 施工工藝</b></p><p>　　5.1 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)&

90、lt;/p><p>　　為了避免不良地質(zhì)對(duì)施工的影響，施工時(shí)，充分利用地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)，探明前方的巖溶、涌水等不良地質(zhì)，以便于提前采取措施，確保施工安全。</p><p>　　本隧道設(shè)計(jì)采用超前鉆探取芯法和地質(zhì)雷達(dá)法相結(jié)合進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。超前鉆探取芯法主要用于測(cè)探斷層、突水、涌泥等不良地質(zhì)，此法比較直觀、準(zhǔn)確。施工時(shí)采用液壓鉆機(jī)超前鉆探提取巖芯，通過巖芯和鉆進(jìn)過程中的地質(zhì)情況分析，即可判定前

91、方不良地質(zhì)情況。鉆探過程中如果出現(xiàn)卡鉆、頂鉆，巖芯變?yōu)閿鄬咏堑[巖、糜棱巖或斷層泥時(shí)，或出現(xiàn)鉆孔水流失、鉆孔往外突水、涌泥時(shí)，即可判斷為斷層。</p><p>　　地質(zhì)雷達(dá)可以用以實(shí)現(xiàn)短距離進(jìn)行超前預(yù)報(bào)，可以準(zhǔn)確探測(cè)開挖面前方30m內(nèi)的地質(zhì)情況。地質(zhì)雷達(dá)反應(yīng)的是地下介質(zhì)的電性分布，將其轉(zhuǎn)化為地質(zhì)體分布時(shí)必須把地質(zhì)、鉆探、地質(zhì)雷達(dá)記錄這三方面的資料有機(jī)結(jié)合起來，以此獲得檢測(cè)對(duì)象的整體情況。</p>&l

92、t;p><b>　　5.2 監(jiān)控測(cè)量</b></p><p>　　5.2.1 測(cè)量目的</p><p>　?。?）確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；</p><p>　?。?）驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)效果，確認(rèn)支護(hù)參數(shù)和施工方法的準(zhǔn)確性或?yàn)檎{(diào)整支護(hù)參數(shù)和施工方法提供依據(jù)；</p><p>　　（3）積累量測(cè)數(shù)據(jù)，為信息化設(shè)計(jì)與施

93、工提供依據(jù)；</p><p>　?。?）通過監(jiān)控量測(cè)了解該工程條件所表現(xiàn)、反應(yīng)出來的一些地下工程規(guī)律和特點(diǎn)，為今后類似工程的發(fā)展提供借鑒、依據(jù)和指導(dǎo)作用。</p><p>　　5.2.2 監(jiān)控測(cè)量項(xiàng)目</p><p>　　監(jiān)控量測(cè)分為必測(cè)項(xiàng)目和選測(cè)項(xiàng)目。必測(cè)項(xiàng)目是隧道工程應(yīng)進(jìn)行的日常監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目，是為了在設(shè)計(jì)施工中確保圍巖穩(wěn)定、判斷支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)、指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工的經(jīng)

94、常性量測(cè)。</p><p><b>　　必測(cè)項(xiàng)目有：</b></p><p><b>　　洞內(nèi)、外觀察；</b></p><p><b>　　地表沉降量測(cè)；</b></p><p><b>　　凈空收斂量測(cè)；</b></p><p>

95、;<b>　　拱頂下沉量測(cè)。</b></p><p>　　選測(cè)項(xiàng)目是對(duì)一些有特殊意義和具有代表性的區(qū)段進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)試，以求更深入地了解圍巖的松弛范圍和穩(wěn)定狀態(tài)以及噴錨支護(hù)的效果，為未開挖區(qū)段的設(shè)計(jì)和施工積累現(xiàn)場(chǎng)資料。根據(jù)隧道的地層地質(zhì)情況，周圍環(huán)境以及隧道施工方法，本隧道選測(cè)項(xiàng)目是圍巖壓力和兩層襯砌間壓力。</p><p>　　5.2.3 監(jiān)控測(cè)量設(shè)備</p>

96、;<p>　　表5-1 監(jiān)控量測(cè)設(shè)備配置表</p><p>　　5.2.4 監(jiān)控量測(cè)流程</p><p>　　監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析為達(dá)到預(yù)定的監(jiān)測(cè)目的，要進(jìn)行科學(xué)合理的組織安排，監(jiān)測(cè)需要嚴(yán)格執(zhí)行。流程圖見下圖5-1。</p><p><b>　　是 否</b></p><p>　　圖5-1 監(jiān)控量測(cè)流程圖&

97、lt;/p><p>　　5.2.5 監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置、量測(cè)斷面</p><p>　　5.2.5.1 地表沉降檢測(cè)</p><p><b>　?。?）監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置</b></p><p>　　地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)與拱頂下沉、凈空收斂監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在同一斷面上。為掌握地表沉降范圍，在與隧道中線垂直的橫斷面上布置測(cè)點(diǎn)，在一個(gè)斷面上布置13個(gè)點(diǎn)，靠近

98、中線位置測(cè)點(diǎn)適當(dāng)加密。在有可能下沉的范圍外設(shè)置不會(huì)下沉的固定測(cè)點(diǎn)。</p><p><b>　　監(jiān)測(cè)頻率</b></p><p>　　地表沉降量測(cè)頻率：在量測(cè)區(qū)間內(nèi)，當(dāng)開挖面距量測(cè)斷面前后距離d<2B時(shí)，每天1～2次；當(dāng)2B<d<5B時(shí)，每?jī)扇樟繙y(cè)1次；當(dāng)d>5B時(shí)，每周量測(cè)1次。</p><p>　　5.2.5.2 洞

99、內(nèi)監(jiān)控量測(cè)</p><p><b>　　洞內(nèi)觀察</b></p><p>　　開挖后及初支后及時(shí)采用肉眼觀察和地質(zhì)羅盤儀對(duì)開挖面揭示的地址情況進(jìn)行描述，包括圍巖巖性、巖質(zhì)、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、有無松散坍塌現(xiàn)象、有無滲漏水等；初期支護(hù)狀態(tài)包括噴層是否產(chǎn)生裂隙、剝離和剪切破壞、鋼支撐是否壓曲進(jìn)行觀察分析。詳細(xì)描述、記錄、并予以評(píng)估，作為支護(hù)參數(shù)選擇的參考及

100、量測(cè)等級(jí)選擇的依據(jù)。</p><p>　　（2）洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)測(cè)點(diǎn)布置</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，隧道開挖方式有CRD法和三臺(tái)階法。三種開挖方式的測(cè)點(diǎn)布置方式示意圖見附圖。</p><p>　　測(cè)點(diǎn)應(yīng)在距開挖面2m的范圍內(nèi)盡快安設(shè)，并保證12h內(nèi)讀數(shù)一次，最遲不應(yīng)超過24h。</p><p>　　凈空收斂點(diǎn)量測(cè)斷面間距根據(jù)圍巖級(jí)別、隧道

101、尺寸、埋置深度及工程重要性確定。在盧家上二號(hào)隧道中，III級(jí)圍巖段量測(cè)斷面間距設(shè)40m，IV級(jí)圍巖段設(shè)20m，V級(jí)圍巖段設(shè)10m。</p><p>　　洞內(nèi)監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)不得焊于鋼架上，必須單獨(dú)打孔直接安裝與巖體中。同時(shí)，由于隧道內(nèi)作業(yè)機(jī)械、設(shè)備人員較多，為了防止碰撞或損壞監(jiān)測(cè)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行相關(guān)保護(hù)的教育，且必須及時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。標(biāo)識(shí)牌長(zhǎng)21cm，寬15cm，紅底黃字。</p><p

102、><b>　?。?）監(jiān)控量測(cè)頻率</b></p><p>　　隧道拱頂下沉及周邊收斂量測(cè)頻率見下表</p><p>　　表5-2 拱頂下沉及周邊收斂量測(cè)頻率表</p><p>　　5.2.6 圍巖壓力和兩層襯砌間壓力量測(cè)</p><p>　　此項(xiàng)目的目的是為了了解圍巖壓力的量值，判斷圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定性，分析二次襯砌

103、的穩(wěn)定性和安全度。</p><p>　　采用鋼弦式壓力盒量測(cè)。圍巖量測(cè)的測(cè)點(diǎn)埋設(shè)在拱頂，拱腳和仰拱的中間，其量測(cè)斷面和支護(hù)襯砌間壓力以及支護(hù)、襯砌應(yīng)力的測(cè)點(diǎn)布置在一個(gè)斷面上，一邊量測(cè)結(jié)果相互印證。</p><p>　　5.2.7 數(shù)據(jù)分析與反饋</p><p>　　為了真實(shí)、及時(shí)、準(zhǔn)確的反應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)信息，在數(shù)據(jù)采集收集后，應(yīng)立即對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，同時(shí)要注明開挖

104、方法和施工工序以及開挖面距離監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)的距離等信息。數(shù)據(jù)分析采用散點(diǎn)圖和回歸分析方法。信息反饋應(yīng)以位移反饋為主，主要依據(jù)時(shí)態(tài)曲線的形態(tài)對(duì)圍巖穩(wěn)定性、支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行判定，并優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，指導(dǎo)施工。</p><p>　　監(jiān)控量測(cè)信息反饋及工程對(duì)策：信息反饋應(yīng)根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)工程安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出相應(yīng)工程對(duì)策與建議。施工過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和階段分析。實(shí)時(shí)分析指每天根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行分

105、析，發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)分析原因并提交異常報(bào)告。階段分析要按周、月進(jìn)行階段分析，總結(jié)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，對(duì)施工進(jìn)行評(píng)價(jià)，提交階段分析報(bào)告，指導(dǎo)后續(xù)施工。</p><p>　　5.3超前注漿小導(dǎo)管</p><p>　　超前支護(hù)是保證隧道工程開挖面穩(wěn)定而采取的超前于開挖的輔助措施。盧家山二號(hào)隧道地下水不發(fā)育，所以IV級(jí)和V級(jí)圍巖段采用超前小導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)支護(hù)。</p><p>

106、;　　5.3.1 超前小導(dǎo)管設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　超前小導(dǎo)管規(guī)格：采用直徑42mm的無縫鋼管制作，長(zhǎng)度5m，前端做成尖形，每隔20cm交錯(cuò)鉆眼，眼孔直徑8mm。</p><p>　　鋼管沿開挖輪廓線在拱部120o 范圍內(nèi)布置，環(huán)向間距30cm，外插角15o ，注漿材料選用C25水泥砂漿</p><p>　　5.3.2 超前小導(dǎo)管施工</p>&

107、lt;p>　　測(cè)量放樣，在設(shè)計(jì)孔位上標(biāo)記，采用風(fēng)槍鉆孔，將小導(dǎo)管沿孔打入。注漿前先噴射5cm厚混凝土封閉掌子面，先用高壓水沖洗清除管內(nèi)雜物，然后再注漿，注漿由下向上進(jìn)行。漿液用拌合機(jī)拌合。</p><p>　　注漿過程中若出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，則應(yīng)及時(shí)清理錨桿、注漿軟管和注漿泵。</p><p><b>　　5.4初期支護(hù)</b></p><p>

108、;　　初期支護(hù)施作后即成為永久性承載結(jié)構(gòu)的一部分，它與圍巖共同構(gòu)成了永久的隧道結(jié)構(gòu)承載體系。盧家山二號(hào)隧道采用格柵鋼架、網(wǎng)、錨、噴混凝土聯(lián)合支護(hù)形式。在隧道開挖完成后，先噴射4cm厚度的混凝土封閉開挖面，然后打射錨桿、架立鋼架、掛鋼筋網(wǎng)，對(duì)初噴面進(jìn)行清理后復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度。</p><p>　　5.4.1 噴射混凝土</p><p>　　噴射混凝土采用濕噴機(jī)和噴射混凝土機(jī)械手完成。機(jī)械手控制

109、噴頭可以減少人力勞動(dòng)強(qiáng)度和減少粉塵危害，且方便靈活。人力直接控制噴頭只適用于解決少量和局部噴敷，且一定要注意佩戴防塵面具。噴射混凝土施工工藝流程見圖5-3。</p><p>　　圖5-3 噴射混凝土施工流程</p><p><b>　　準(zhǔn)備工作</b></p><p>　?、偈車娒嫣幚恚瑖娗皯?yīng)對(duì)開挖斷面尺寸進(jìn)行檢查，清除松動(dòng)危面，欠挖超標(biāo)嚴(yán)重的

110、應(yīng)予處理。用高壓水清洗受噴面。</p><p>　　②采用埋設(shè)鋼筋頭設(shè)置控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志。</p><p>　　③機(jī)具設(shè)備準(zhǔn)備，噴射作業(yè)前，對(duì)機(jī)械設(shè)備輸料管路和電纜線路等進(jìn)行全面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)，并減產(chǎn)速凝劑的泵送及計(jì)量裝置性能。</p><p>　?。?）混凝土的攪拌運(yùn)輸</p><p>　　混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土攪拌運(yùn)輸

111、車運(yùn)至洞內(nèi)，采用濕噴法進(jìn)行作業(yè)。</p><p>　　聚丙烯纖維混凝土的攪拌時(shí)間宜為4~5分鐘。攪拌完成后隨機(jī)取樣，如纖維已經(jīng)均勻分散成單絲，則可以投入使用，如果仍有成束纖維，則至少延長(zhǎng)攪拌時(shí)間30秒。</p><p>　　運(yùn)輸采用混凝土運(yùn)輸罐車，隨運(yùn)隨拌。在運(yùn)輸過程中要防止混凝土離析、水泥漿流失、坍落度變化以及產(chǎn)生初凝等現(xiàn)象。</p><p><b>　

112、?。?）噴射混凝土</b></p><p>　?、賴娚渚郾├w維混凝土，應(yīng)選用經(jīng)過試驗(yàn)檢驗(yàn)的噴射機(jī)械。主要問題是防止聚丙烯纖維結(jié)團(tuán)堵管。</p><p>　?、诰郾├w維和基料必須攪拌均勻，避免結(jié)團(tuán)在噴射機(jī)拔料盤堵塞或者堵管。</p><p>　?、蹏娚浠炷磷鳂I(yè)要分段（不超過6m）、分部（先兩邊后中間）、分塊，嚴(yán)格按先墻后拱，先下后上的順序進(jìn)行，以減少

113、混凝土因重力作用而引起滑動(dòng)或脫落現(xiàn)象。</p><p>　　④噴射時(shí)噴嘴要垂直于受噴面。對(duì)于巖面凹陷處應(yīng)先噴多噴，凸出處應(yīng)后噴少噴。</p><p>　　⑤主要采用機(jī)械手進(jìn)行控制，人工直接控制噴頭只用于少量或局部敷射，且一定要佩戴防塵面具。</p><p>　?、迖娚渫瓿珊髴?yīng)先關(guān)主機(jī)，再依次關(guān)閉計(jì)量泵、振動(dòng)棒和風(fēng)閥、然后用清水將機(jī)內(nèi)、輸送管路內(nèi)殘留物清除干凈。<

114、;/p><p><b>　　（4）養(yǎng)護(hù)</b></p><p>　　噴射混凝土終凝2h后，應(yīng)進(jìn)行噴霧養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14d，當(dāng)氣溫低于+5攝氏度時(shí)，不得灑水養(yǎng)護(hù)。</p><p><b>　　5.4.2 錨桿</b></p><p>　　盧家山二號(hào)隧道初期支護(hù)錨桿設(shè)計(jì)如下：III級(jí)圍巖段拱部120&

115、#176;范圍內(nèi)采用Φ25中空注漿錨桿，其余部分采用Φ22砂漿錨桿，長(zhǎng)度L=3.0m，間距(環(huán)1.2m×縱1.0m)；IV級(jí)圍巖拱部120°范圍內(nèi)采用Φ25中空注漿錨桿，其余部分采用Φ22砂漿錨桿，長(zhǎng)度L=3.5m，間距（環(huán)1.0m×縱1.0m）；Ⅴ級(jí)圍巖拱部120°范圍內(nèi)采用Φ25中空注漿錨桿，其余部分采用Φ22砂漿錨桿，長(zhǎng)度L=4.0m，間距(環(huán)1.0m×縱0.8m)。</p&

116、gt;<p>　　(1)砂漿錨桿施工方法：采用錨桿臺(tái)車鉆孔，人工安裝錨桿。鉆孔完成后利用高壓水清孔，清孔后采用后退式注漿，以保證孔內(nèi)漿液飽滿。</p><p>　　施工的技術(shù)措施：孔徑要與錨桿直徑相匹配，錨桿孔徑應(yīng)大于設(shè)計(jì)的錨桿直徑15mm，孔深比錨桿長(zhǎng)15cm?？紫驊?yīng)按設(shè)計(jì)方向鉆進(jìn)，垂直巖面。</p><p>　　施工工藝流程見圖5-4。</p><p&

117、gt;<b>　　否</b></p><p><b>　　不合格</b></p><p>　　圖5-4 施工工藝流程圖</p><p>　　(2)中空錨桿施工方法</p><p>　?、俨捎缅^桿臺(tái)車按照設(shè)計(jì)位置、深度、角度鉆孔，然后用高壓水清孔。人工安裝錨桿。封端用水泥砂漿施工。</p>

118、<p>　?、诓捎米{泵注漿施工。漿液水灰比控制在0.5：1，注漿壓力0.6MPa，同時(shí)考慮巖層的裂隙阻力，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況試驗(yàn)后確定。</p><p>　?、蹤z查錨桿孔的方向。錨桿插入長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%,錨桿抗拔力不小于70kN。</p><p>　　錨桿、墊板、錨固材料應(yīng)進(jìn)行規(guī)定的試驗(yàn)和檢查，在確認(rèn)質(zhì)量基礎(chǔ)上使用。施工前要選擇相同地質(zhì)條件地點(diǎn)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，從而確認(rèn)可

119、以獲得足夠的錨固力。中空錨桿施工流程見圖5-5。</p><p><b>　　不合格</b></p><p><b>　　合格</b></p><p>　　圖5-5 中空錨桿施工流程</p><p><b>　　5.4.3 鋼筋網(wǎng)</b></p><p>