【正文】
afe economic. In the graduation design, the tunneling method and supporting structure are designed based on the hydrogeological condition of Yiling district located in Shiyan city in Hubei Province. In the design of the tunnel structure, drainage and construction anization design. First is the Introduction to the construction method of Tunnel Engineering, determine the entrance location, and then make reasonable tunnel geometry design and structure design, analysis and its support structure of rationality。襯砌 。因此,為了順應(yīng)地形減少對(duì)環(huán)境的破壞滿足線形要求,保證行車的安全經(jīng)濟(jì),本設(shè)計(jì)根據(jù)湖北省十堰市夷陵地區(qū)的水文地質(zhì)條件,選定隧道施工方案。 在設(shè)計(jì)中,主要進(jìn)行了隧道的結(jié)構(gòu)、防排水及施工組織設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu) 。 Waterproof and drainage, is to meet tunnel applicability and lining structure and the durability of pavement and equipment conditions, Choice of drainage materials and facilities against the right and the design of waterproof and drainage system 。我國隧道修建技術(shù)的發(fā)展,大體上可劃分為三個(gè)時(shí)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(shí)期。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(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)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(jìn)入大型機(jī)械配套,是隧道修建技術(shù)追趕 世界先進(jìn)水平的時(shí)期,同時(shí)引入了隧道掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)。 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。近十年來,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(shí),在城市建設(shè)中,以節(jié)約土地和保護(hù)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(yùn)而生。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(shí),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??傮w上,工程類比法、經(jīng)典解析法、數(shù)值模擬法和實(shí)驗(yàn)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。各種地質(zhì)勘察方法的綜合,使得地質(zhì)情報(bào)的可靠度有了較大的改進(jìn);在設(shè)計(jì)理念方面,環(huán)保意識(shí)有所加強(qiáng),施工前預(yù)設(shè)計(jì)、施工階段信息化反饋動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的原則得到了推廣;由于計(jì)算機(jī)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(jì)提供了量化安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 依據(jù);計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)( CAD)手段的普及,使繪圖工作的狀況大為改觀。對(duì)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(yùn)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)。 對(duì)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(duì)稱連拱隧道發(fā)展到不對(duì)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。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(dá) ,矢跨比 ,斷面面積達(dá) 。因借鑒礦山開拓巷道的方法,故名。分部開挖主要是為了減少對(duì)圍巖的擾動(dòng),分部的大小和多少視地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、支護(hù)類型而定。 按襯砌施工順序,可分為先拱后墻法及先墻后拱法兩大類。 施工方法 1先拱后墻法 也稱支承頂拱法。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 )。本法適用于松軟巖層,但其抗壓強(qiáng)度應(yīng)能承受拱座處較高的支承應(yīng)力;也適用于堅(jiān)硬巖層中跨度或高度較大的洞室施工,以簡化修筑頂拱時(shí)的拱架和灌筑混凝土作業(yè)。施工時(shí)先開挖下導(dǎo)坑,在導(dǎo)坑上方開始由下向上作反臺(tái)階式的擴(kuò)大開挖,直至拱頂;隨后在兩側(cè)由上向下作正臺(tái)階式的擴(kuò)大開挖,直至邊墻底;全斷面完全開挖后,再由邊墻到頂拱修筑襯砌。在向上擴(kuò)大開挖時(shí) ,棚架作工作平臺(tái)用。由于寬度較大,在棚架橫梁下可增設(shè)中間立柱作臨時(shí)加固用。 3臺(tái)階法 又有正臺(tái)階法和反臺(tái)階法之分。在坑道頂部最先開挖的第一層為一弧形導(dǎo)坑,需要鉆較多的炮眼,導(dǎo)坑超前距離很短,可使爆破時(shí)石碴直接拋落到導(dǎo)坑之外 ,以減輕扒碴工作量 ,從而提高掘進(jìn)速度。 4全斷面法 將整個(gè)斷面 一次挖出的施工方法。 5上下導(dǎo)坑先墻后拱法 也稱全斷面分部開挖法。 6 蘑菇形法 綜合先拱后墻法和漏斗棚架法的特點(diǎn)而形成的一種混合方案。在中國首先應(yīng)用于巖層基本穩(wěn)定的鐵路隧道施工,以后又用來修筑大斷面洞室,為減少設(shè)立模架作業(yè)及其所需材料,并加快施工進(jìn)度創(chuàng)造有利條件。側(cè)導(dǎo)坑的寬度較大,除包括邊墻以外,還須有通行出土斗車和工人以及砌筑邊墻的工作位置,才能使導(dǎo)坑開挖和邊墻襯砌作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。該法在外文文獻(xiàn)中至今還稱德國法。由鉆眼、裝藥、封口、起爆、排煙、臨時(shí)支 護(hù)和出碴等作業(yè),組成一個(gè)爆破循環(huán),其中鉆眼和出碴占用大部分時(shí)間,應(yīng)使之機(jī)械化,如采用鑿巖機(jī)、裝碴機(jī)、礦用牽引機(jī)車等。前者的炮眼軸線與開挖面垂直,可將幾個(gè)掏槽眼布置成一字形、梅花形或螺旋形;斜眼的軸線則與開挖面斜交,并隨地質(zhì)構(gòu)造的不同,布置成楔形、錐形或扇形。 新奧法 發(fā)展 新奧法 即 新奧地利隧道施工方法 的簡稱, 原文是 New Austrian Tunnelling Method 簡稱 NATM , 新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲 ( L. V. RABCEW ICZ) 教授于 50 年代提出的, 它是以隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ), 將錨桿和噴射混凝土組合在一起,作為主要支護(hù)手段的一種施工方法,經(jīng)過一些國家的許多實(shí)踐和理論研究, 于 60年代取得專利權(quán)并正式命名。 新奧法施工特點(diǎn) 1及時(shí)性 新奧法施工采用噴錨支護(hù)為主要手段,可以最大限度地緊跟開挖作業(yè)面施工,因此可以利用開挖施工面的時(shí)空效應(yīng),以限制支護(hù)前的變形發(fā)展,阻止圍巖進(jìn)入松動(dòng)的狀態(tài),在必要的情況下可以進(jìn)行超前支護(hù),加之噴射混凝土的早強(qiáng)和全面粘結(jié)性因而保證了支護(hù)的及時(shí)性和有效性。當(dāng)噴射混凝土支護(hù)以較高的速度射向巖面,很好的充填圍巖的裂隙,節(jié)理和凹穴,大大提高了圍巖的強(qiáng)度。開巷后如能及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù),噴錨支護(hù)的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度是可以抵抗圍巖的局部破壞,防止個(gè)別威巖活石滑移和墜落,從而保持圍巖的穩(wěn)定性。開巷后及時(shí)繼進(jìn)行噴錨支護(hù),一方面將圍巖表面的凹凸不平處填平,消除因巖面不平引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象,避免過大的應(yīng)力集中所造成的圍巖破壞;另一方面,使巷道周邊圍巖由雙方向受力狀態(tài),提高了圍巖的粘結(jié)力 C和內(nèi)摩擦角,也就是提高了圍巖的強(qiáng)度。而新奧法認(rèn)為圍巖是一種承載機(jī)構(gòu),構(gòu)筑薄壁、柔性、與圍巖緊貼的支護(hù) 結(jié)構(gòu)(以噴射混凝土、錨桿為主要手段)并使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支撐環(huán),來承受壓力,并最大限度地保持圍巖穩(wěn)定,而不致松動(dòng)破壞。 新奧法將錨桿、噴射混凝土適當(dāng)進(jìn)行組合,形成比較薄的襯砌層,即用錨桿和噴射混凝安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 土來支護(hù)圍巖,使噴射層與圍巖緊密結(jié)合,形成圍巖 支護(hù)系統(tǒng),保持兩者的共同變形,故而可以最大限 度地利用圍巖本身的承載力。同時(shí)巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu),也應(yīng)具有預(yù)定的可縮量,以緩和巷道壓力。并用監(jiān)測(cè)結(jié)果修改初步設(shè)計(jì),指導(dǎo)施工 .量測(cè)的結(jié)果可以作為施工現(xiàn)場(chǎng)分析參數(shù)和修改設(shè)計(jì)的依據(jù),因而能夠預(yù)見事故和險(xiǎn)情,以便 及時(shí)采取措施,防患于未然提到施工的安全程度。 開挖 作業(yè)的內(nèi)容依次包括:鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)、出渣等。巖質(zhì)條件好時(shí),長度可大一些,巖質(zhì)條件差時(shí)長度可小一些,在同等巖質(zhì)條件下,分塊多次開挖長度可大一些,全斷面開挖長度就要小一些。復(fù)噴后應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度(一般為 1015mm),并要求將錨桿、金屬網(wǎng)、鋼拱架等覆裹在噴射混凝土內(nèi)。在安裝錨桿的同時(shí),在圍巖和支護(hù)中埋設(shè)儀器或測(cè)點(diǎn),進(jìn)行圍巖位移和應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量:依據(jù)測(cè)量得到的信息來了解圍巖的動(dòng)態(tài),以及支護(hù)抗力與圍巖的相適應(yīng)程度。 新奧法的缺點(diǎn)主要有: ① 實(shí)施不僅要求有良好的施工組織和管理,也 要求技術(shù)人員和量測(cè)人員都十分熟練,沒有這一點(diǎn)就易于發(fā)生錯(cuò)誤;作業(yè)質(zhì)量都與每一個(gè)人的仔細(xì)操作有關(guān)。 施工方法及工藝要求 盾構(gòu)法頂涵施工,施工前期工作與普通施工方法相同主要為以下幾個(gè)方面:施工準(zhǔn)備、基坑開挖及滑 板制作、框架箱身預(yù)制、后座制做 ,下面主要就盾構(gòu)的安制、掘進(jìn)、監(jiān)測(cè)及線路防護(hù)等幾個(gè)方面進(jìn)行論述: 1盾構(gòu)制安前要注意以下幾點(diǎn) 框架橋幾何尺寸修整 框架橋前端面為盾構(gòu)止推梁、柱推力傳遞面。為此:剛架 橋邊墻不允許誤差 3cm,剛架安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 橋頂面不允許誤差 1cm。試頂方法為:使用油頂推動(dòng)框架橋,行程 3cm。硬化層坡度視現(xiàn)場(chǎng)開挖地質(zhì)狀況而定,硬化材料采用 C20 素混凝土,厚度平框架底。施工人員充足時(shí),所有墩柱可同步平行作業(yè)。將各條立柱的設(shè)計(jì)位置事前吊垂線標(biāo)記于下托梁及定位架上可極大程度提高墩柱安裝進(jìn)度與質(zhì)量。安裝時(shí)先測(cè)量標(biāo)記定位線于墩柱上托梁上,然后由起吊能力大的吊機(jī)分榀吊裝就位。 坡口雙面滿焊以保證焊縫牢固度。裝配完成后進(jìn)行編號(hào)與滑道注油。超寬造成的土損失在剛架橋頂推到位后進(jìn)行壓漿補(bǔ)空,也可在頂進(jìn)時(shí)壓注水泥漿,以避免路基出現(xiàn)沉降。 頂力設(shè)置 1)子盾構(gòu)頂力設(shè)置 子盾構(gòu)是橋式盾構(gòu)母體中對(duì)上部掘進(jìn)面進(jìn)行有效支護(hù)的重要部分,在不同土層中采用不同的推進(jìn)方式來保持掘進(jìn)面的穩(wěn)定。嚴(yán)禁相鄰子盾構(gòu)同步推進(jìn),造成減阻板上部覆蓋土應(yīng)力集中被剪切破壞,使線路產(chǎn)生水平位移。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 掘進(jìn) 剛架橋工程采用橋式盾構(gòu)法施工 ,掘進(jìn)時(shí),每組子盾構(gòu)由 1 名工人配合修整掘進(jìn)面、出土以及盾構(gòu)母體推進(jìn)時(shí)對(duì)子盾構(gòu)套入箱體狀態(tài)的監(jiān)視。采用何種形式,由 工程技術(shù)人員 決定,液壓操縱班按令執(zhí)行。挖掘標(biāo)準(zhǔn)為墩柱的外廓尺寸寬與前進(jìn)方向 30~ 40cm 長。 頂進(jìn)到一定程度時(shí)為防止傳力柱橫向分力引發(fā)起拱甚至飛揚(yáng)傷人,在傳力柱上方設(shè)置軌束梁反壓或增設(shè)分配梁。線路外側(cè)縱向軌束位如過低,則應(yīng)壘高道床邊坡加以墊平。簡易加固屬線路雙重保險(xiǎn)工作,軌束下為無限支點(diǎn),間隔距大,保護(hù)范圍相應(yīng)也大。縱向軌束長度 L,以超出框架每側(cè)不少于 5m即可。軌束安裝完畢,在橫向軌束與基本軌間對(duì)插木質(zhì)密實(shí)的木楔,以利于頂進(jìn)期間快速微調(diào)線路水平。線路養(yǎng)護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),按現(xiàn)行工務(wù)線路大維修規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 線路工在每次頂進(jìn)停止后,第一時(shí)間對(duì)正在穿越線路進(jìn)行水平、軌距測(cè)量,對(duì)線路變化不管大、小,有變即修,決不拖延。 墩柱滑板前后高差: 每工作循環(huán),所有墩柱全測(cè)并換算成絕對(duì)高程。 關(guān)系,并換算成絕對(duì)高程。另外在地基承載力低于 150kPa 地段還需采取與傳統(tǒng)工藝相同方法;在剛架橋底板下作換填或加密土壤、壓樁等措施來完成。使用期間盡可能小的變形方能保證使用效果。 后座 橋式盾構(gòu)法為保證大型運(yùn)輸車輛出入框架橋,液壓油頂均按橋底部兩側(cè)布置,也利于液壓糾偏。為確保中心土的土壓平衡能力,掘進(jìn)時(shí)嚴(yán)禁超挖。盾構(gòu)( shield )是一個(gè)既可以支承地層壓力又可以在地層中推進(jìn)的活動(dòng)鋼筒結(jié)構(gòu)。盾構(gòu)施工前應(yīng)先修建一豎井,在豎井內(nèi)安裝盾構(gòu),盾構(gòu)開挖出的土體由豎井通道送出地面。 二、新奧法是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用 ,采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段 ,對(duì)圍巖進(jìn)行加固 ,約束圍巖的松弛和變形 ,并通過 對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控 ,指導(dǎo)地下工程的設(shè)計(jì)施工。新奧法廣泛應(yīng)用于山嶺隧道、城市地鐵、地下貯庫、地 下廠房、礦山巷道等地下工程。針對(duì)我國城市地下工程的特點(diǎn)和地質(zhì)條件 , 新奧法經(jīng)過多年的完善與發(fā)展 ,又開發(fā)了 “ 淺埋暗挖法 ” 這一新方法 ,與明挖法、盾構(gòu)法相比較 ,由于它可以避免明挖法對(duì)地表的干擾性 ,而又較盾構(gòu)法具有對(duì)地層較強(qiáng)的適應(yīng)性和高度靈活性 ,因此目前廣泛應(yīng)用于城市地鐵區(qū)間隧道、車站、地下過街道、地下停車場(chǎng)等工程 ,如根據(jù)新奧法的基本原理 ,采用 “ 群洞 ” 方案修建的廣州地鐵二號(hào)線越秀公園站及南京地鐵一期工程南京火車站站 ,斷面復(fù)雜多變的折返線工程、聯(lián)絡(luò)線工程也多采用新奧法。與新奧法的不同之處在