【正文】 .......... 55 、設(shè)備洞室 ................................................ 55 .......................................................... 55 正線隧道路面 ................................................ 55 人行橫道路面 ................................................ 55 .......................................................... 55 8 隧道施工組織設(shè)計 ....................................................... 57 .......................................................... 57 .................................................... 57 洞口施工 .................................................... 57 明洞鋼筋砼施工 .............................................. 57 洞身開挖施工方法 ............................................ 57 隧道通風(fēng)及排水 .............................................. 58 超前支護與初期支護 .......................................... 59 隧道二次襯砌 ................................................ 60 內(nèi)砼路面施工方法及洞內(nèi)附屬施工 .............................. 61 ...................................................... 62 9 結(jié)論 ................................................................... 64 10 參考文獻 .............................................................. 65 11 致謝 .................................................................. 66 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 1 1 概述 我國山嶺隧道的發(fā)展?fàn)顩r 隧道修建技術(shù)是涵蓋多種專業(yè)、交叉性很強的綜合技術(shù)。隧道施工方法的選擇主要依據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，并結(jié)合隧道斷面尺寸、長度、襯砌類型、隧道的使用功能和施工技術(shù)水平等因素綜合考慮研究確定。我國隧道修建技術(shù)的發(fā)展，大體上可劃分為三個時期： 第一階段 —— 基本是人力開挖、利用錘、釬、鎬等作為工具，手工操作、技術(shù)落后的時期。工人勞動強度大，效率很低，無法修建長大隧道，應(yīng)對地質(zhì)災(zāi)害的能力極其微弱。 第二階段 —— 隧道施工轉(zhuǎn)入中、小型機械施工，隧道設(shè)計、施 工技術(shù)有較大發(fā)展，通過實踐和實驗研究，改進、提高了勘測設(shè)計手段和施工組織方法，推廣采用機械設(shè)備，研究試用光面爆破，對整治巖溶、巖爆、坍塌、涌水和瓦斯突出等也逐步積累經(jīng)驗。 第三階段 —— 世界范圍內(nèi)隧道技術(shù)高速發(fā)展，向高速化、自動化、智能化方向發(fā)展，戰(zhàn)勝困難、不良地質(zhì)的能力和技術(shù)不斷提高，隧道修建速度不斷提高。改革開放以來，我國鐵路、公路、水電站、引水等山嶺隧道工程的發(fā)展進入了一個新的時期，隧道修建從傳統(tǒng)的礦山法向采用以 “ 新奧法 ” 原則指導(dǎo)下的一系列新技術(shù)、新設(shè)備發(fā)展；隧道施工進入大型機械配套，是隧道修建技術(shù)追趕 世界先進水平的時期，同時引入了隧道掘進機施工技術(shù)。如衡廣鐵路復(fù)線的大遙山隧道（ ）、西康鐵路的秦嶺隧道（ ）、遼寧大伙房輸水隧洞（ ），終南山公路隧道（ ），四川錦屏電站隧洞群（ 4條主洞、 2條交通洞、 1 條排水洞，單隧長度約 17km），西格鐵路關(guān)角隧道（ ），吐庫二線中天山隧道（ ，），甘肅引大濟湟工程引水隧洞（ ），蘭渝鐵路西秦嶺隧道（ ）等等。 近年來隧道修建狀況 我國最早的交通隧道始于公元 66 年建成的 陜西古褒斜道上的石門隧道。建國后，上 20 世紀(jì) 50 年代，我國僅有公路隧道 30 多座，總長 公里。 60 至 70 年代，我國在干線公路開始修建一些百米以上的隧道，但標(biāo)準(zhǔn)很低。 80 年代后期，我國才真正開始興建高速公路和高速公路隧道。 90 年代開通的成渝高速公路的中梁山隧道、縉云山隧道，把我國公路隧道單洞長度提高到 3 000 m 以上，并在處理通風(fēng)、塌方、瓦斯、地下水和營運管理與交通監(jiān)控技術(shù)等方面取得了突破性進展，為我國今后修建山嶺長大公路隧道積累了一些寶貴經(jīng)驗； 90 代末，通車的四川省川藏公路上二郎山隧道（長 4160m）、四川廣安地區(qū)華鎣山公路隧道（長 4634km）、云南楚大高速公路的九頂山隧道（長 3204m）開創(chuàng)了我國山嶺長大隧道的建設(shè)史；廣州珠江沙面水下公路隧道建成通車和上海穿越黃浦江江底隧道 (長度超過 3000 m)標(biāo)志著我國水下沉埋隧道修建技術(shù)達到了新的水平；安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 重慶鐵山坪路隧道雙線（全長 5 424 m ）、北京至八達嶺高速公路的譚峪溝隧道、重慶市川黔公路的真武山隧道；遼寧沈大高速公路韓家?guī)X隧道（亞洲最寬的四車道公路隧道）等 ， 應(yīng)當(dāng)說 ， 目前我國公路隧道的施工技術(shù)水平已接近國際先進水平，部分已達到國際領(lǐng)先水平。 我國是個多山國家， 75％左右國土都是山地或重丘，且江河縱橫，海域?qū)掗煛＝陙?，公路網(wǎng)交通逐漸向崇山峻嶺穿越，向離岸深水延伸，山嶺公路隧道以年均 350公里的速度增長， 28 座水下公路隧道也已建成通車；同時，在城市建設(shè)中，以節(jié)約土地和保護環(huán)境為宗旨，城市道路隧道方興未艾，地下互通立交也應(yīng)運而生?？傮w上，公路隧道的建設(shè)已進入快速發(fā)展時期，其建設(shè)成就表現(xiàn)為基礎(chǔ)理論日趨成熟，研究手段日益全面，勘測設(shè)計技術(shù)日益先進，建設(shè)規(guī)模日益宏大，結(jié)構(gòu)型式日趨豐富，施工技術(shù)邁進機械化，材料日益先進，裝備漸趨完備等。 基礎(chǔ)理論方面 從 20 世紀(jì) 70 年代末開始，隨著 “ 新奧法 ” 原理的引入和推廣，公路隧道技術(shù)人員逐漸注意到隧道圍巖為 “ 三位一體 ” （產(chǎn)生荷載、承載結(jié)構(gòu)和建筑材料）的特性，并通過控制爆破、錨噴支護和現(xiàn)場監(jiān)測等手段成功應(yīng)用，提高了我國的公路隧道建設(shè)水平；而且在實踐中也對新奧法進一步發(fā)展，特別是結(jié)合我國公路隧道建設(shè)國情，在基礎(chǔ)理論方面開展了進一步的探索研究，如淺埋暗挖法等。 研究手段方面 早期，工程類比法和經(jīng)典力學(xué)解析法是公路隧道的主要研究方法。然而，隧道一旦遇到復(fù)雜工程地質(zhì)條件，或形成 特殊斷面結(jié)構(gòu)時，一方面難以找到類似工程先例可以借鑒，難以找到適合的經(jīng)典力學(xué)解析模型可以應(yīng)用；另一方面，僅憑上述方法也無法確保合理性與準(zhǔn)確性。因此，隨著各項技術(shù)的發(fā)展，借助計算機對隧道工程進行全過程數(shù)值模擬的研究方法逐漸得到了廣泛應(yīng)用。作為近代科學(xué)主要研究手段的實驗法，無疑也是極其重要的研究方法。它是隧道工程研究中的一個強有力武器，可以彌補數(shù)值仿真分析方法的不足，二者相輔相承?？傮w上，工程類比法、經(jīng)典解析法、數(shù)值模擬法和實驗法構(gòu)成了隧道工程的研究方法體系，特別是后兩者已成為解決重大技術(shù)難題的主要有效手段。 ．勘測設(shè)計技術(shù)方面 公路隧道勘測設(shè)計水平有了較大提高。首先是地質(zhì)勘察手段的進步，如現(xiàn)代物探工具和高速地質(zhì)鉆機的使用。在初測地質(zhì)勘查和施工階段地質(zhì)超前預(yù)報工作中普遍采取了地震波反射法、聲波反射法、紅外線探水法和地質(zhì)雷達等。各種地質(zhì)勘察方法的綜合，使得地質(zhì)情報的可靠度有了較大的改進；在設(shè)計理念方面，環(huán)保意識有所加強，施工前預(yù)設(shè)計、施工階段信息化反饋動態(tài)設(shè)計的原則得到了推廣；由于計算機技術(shù)的采用，隧道圍巖、結(jié)構(gòu)、地層和臨近構(gòu)筑物的受力、變形及破壞的數(shù)值分析，為設(shè)計提供了量化安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 依據(jù)；計算機輔助 設(shè)計（ CAD）手段的普及，使繪圖工作的狀況大為改觀。在以上進步的基礎(chǔ)上，公路隧道設(shè)計質(zhì)量有了很大提高。 ．建設(shè)規(guī)模方面 隧道建設(shè)規(guī)模主要表現(xiàn)為眾多超特長隧道和超大跨扁平隧道的建設(shè)。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)的特長公路山嶺隧道（含在建）已達到 179 座，其中，雙洞四車道、全長 公里的陜西秦嶺終南山公路隧道，已于 2020 年 10 月建成通車，是世界雙洞規(guī)模世界第一的公路隧道，為超特長公路隧道建設(shè)技術(shù)的典型代表。對于大跨扁平隧道，雙洞六車道隧道國內(nèi)已建成近百座，其建設(shè)技術(shù)已基本成熟；雙洞八車道公路 隧道也相繼建成了數(shù)座， 2020 年建成通車的遼寧韓家?guī)X隧道是我國第一座單洞四車道公路隧道，2020 年建成的深圳雅寶隧道最大開挖寬度 ，最大開挖高度 ，是我國第一座投入運營的雙洞八車道公路隧道， 2020 年 10月，國內(nèi)最長雙洞八車道隧道 —— 廣州龍頭山隧道也竣工通車，近日河南、新疆等地也在開展雙洞八車道公路隧道的建設(shè)。 ．結(jié)構(gòu)型式方面 早期公路隧道普遍采用雙洞分離式的結(jié)構(gòu)型式。但因種種條件限制，很多情況下雙洞隧道左右線間距往往不能滿足建設(shè)需求，因此出現(xiàn)了連拱式和小凈距式的隧道結(jié)構(gòu)型式。此外，伴隨著橋隧相連和實現(xiàn)地下互通等特殊條件或功能的技術(shù)要求的出現(xiàn)，分岔式隧道結(jié)構(gòu)型式、橋隧混合結(jié)構(gòu)型式、地下立交結(jié)構(gòu)型式的工程實踐也日益增多。 對于連拱隧道，其中墻型式已從最初的整體式直中墻到夾心式直中墻，再發(fā)展到夾心式曲中墻；從對稱連拱隧道發(fā)展到不對稱連拱隧道，甚至無中墻；從全暗或全明連拱隧道發(fā)展到明暗組合的連拱隧道。相對連拱隧道而言，小凈距隧道因其工程風(fēng)險較小、造價相對較低等優(yōu)點，也逐步得到了廣泛應(yīng)用。 為解決橋隧緊鄰問題，新開發(fā)了一種結(jié)構(gòu)型式 —— 分岔式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)型式可分為兩類：第一類依 次由洞口的連拱結(jié)構(gòu)段、小凈距結(jié)構(gòu)段，逐漸過渡為正常的雙洞分離式結(jié)構(gòu)；第二類洞口段先設(shè)置為四車道大拱，然后逐漸過渡為連拱隧道、小凈距隧道，最后轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的雙洞分離隧道。 2020 年建成的湖北滬蓉西高速公路八字嶺隧道、 2020年通車的山西晉濟高速公路月湖泉隧道、拍盤隧道等均是典型工程。特別是拍盤隧道，為適應(yīng)整幅橋型結(jié)構(gòu)伸入隧道，開發(fā)形成了特殊的上下雙層橋隧混合共建結(jié)構(gòu)，最大開挖跨徑達 ，矢跨比 ，斷面面積達 。 由于地下互通式立交可減少拆遷、保護環(huán)境，并可直接實現(xiàn)地下隧道之間或 地下隧道與地面道路之間的交通轉(zhuǎn)換，因此該型結(jié)構(gòu)近年來也應(yīng)運而生。由于相關(guān)研究的不斷深入與工程實踐的迫切需要，使得小凈距隧道的中夾巖厚度、連拱隧道的中隔墻厚度的極限值不斷被刷新，并伴隨著一批新結(jié)構(gòu)型式的開發(fā)與實踐，豐富了隧道的結(jié)構(gòu)型式，增強了隧道工程的生命力。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 2 山嶺隧道施工方法 礦山法 概念 暗挖法的一種，主要用鉆眼爆破方法開挖斷面而修筑隧道及地下工程的施工方法。因借鑒礦山開拓巷道的方法，故名。用礦山法施工時，將整個斷面分部開挖至設(shè)計輪廓，并隨之修筑襯砌。當(dāng)?shù)貙铀绍洉r，則可采用簡便挖掘機 具進行，并根據(jù)圍巖穩(wěn)定程度，在需要時應(yīng)邊開挖邊支護。分部開挖時，斷面上最先開挖導(dǎo)坑，再由導(dǎo)坑向斷面設(shè)計輪廓進行擴大開挖。分部開挖主要是為了減少對圍巖的擾動，分部的大小和多少視地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、支護類型而定。在堅實、整體的巖層中，對中、小斷面的隧道，可不分部而將全斷面一次開挖。如遇松軟、破碎地層，須分部開挖，并配合開挖及時設(shè)置 臨時支撐，以防止土石坍塌。噴錨支護的出現(xiàn)，使分部數(shù)目得以減少，并進而發(fā)展成新奧法。 按襯砌施工順序，可分為先拱后墻法及先墻后拱法兩大類。后者又可按分部情況細(xì)分為漏斗棚架法、臺 階法、全斷面法和上下導(dǎo)坑先墻后拱法。在松軟地層中，或在大跨度洞室的情況下，又有一種特殊的先墻后拱施工法──側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法。此外，結(jié)合先拱后墻法和漏斗棚架法的特點，還有一種居于兩者之間的蘑菇形法。 施工方法 1先拱后墻法 也稱支承頂拱法。在穩(wěn)定性較差的松軟巖層中，為了施工安全，先開挖拱部斷面并即砌筑頂拱，以支護頂部圍巖，然后在頂拱保護下開挖下部斷面和砌筑邊墻。在開挖邊墻部分的巖層之前，必須將頂拱支承好 ,故有上述別稱。開挖兩側(cè)邊墻部分的巖層時 (俗稱挖馬口 ),須左右交錯分段進行，以免頂拱懸空 而下沉。該法施工順序見圖 1 (圖中阿拉伯?dāng)?shù)字為開挖順序，羅馬數(shù)字為襯砌順序，下同 )。施工時 ,須開挖上下兩個導(dǎo)坑，開挖上部斷面時的大量石碴，可通過上下導(dǎo)坑之間的一系列漏碴孔裝車后從下導(dǎo)坑運出，既提高出碴效率，又減少施工干擾。當(dāng)隧道長度較短、巖層又干燥時，可只設(shè)上導(dǎo)坑。在此種場合，為避免運輸和施工的干擾，可先將上半斷面完全修筑完畢，然后再進行下半斷面的施工。本法適用于松軟巖層，但其抗壓強度應(yīng)能承受拱座處較高的支承應(yīng)力；也適用于堅硬巖層中跨度或高度較大的洞室施工，以簡化修筑頂拱時的拱架和灌筑混凝土作業(yè)。該法在外文 文獻中也稱為比國法。