【正文】 670008000表54 計算過程表 參數(shù)截面00000000100002345678表55 計算過程表 參數(shù)截面0012345678校核：==（）== （）= =（）=++= =（）計算誤差：5%在誤差范圍內(nèi)。圖54單元單位彈性反力荷載圖示（kN），作用方向垂直于襯砌外緣，并通過分塊上彈性反力圖形的形心。 彈性反力產(chǎn)生的荷載位移== == += ==校核：+=，故計算正確。單位彈性反力作用下截面的內(nèi)力，并校核計算精度 =++（KNm）=+（KN）計算結(jié)果見表514：表514 襯砌各截面內(nèi)力計算結(jié)果參數(shù)截面積分系數(shù)00—11—42—23—44—2504627143731481∑ 校核計算精度墻底截面最終轉(zhuǎn)角：=+=校核：+==+== +====相對誤差是：5%誤差均在范圍內(nèi)，符合要求。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第六章 洞口、洞身工程施工第六章 洞口、洞身工程施工 洞口工程 整體方案包家山隧道洞口采用“零進(jìn)洞”開挖。開挖洞口盡量以“短進(jìn)尺、人工開挖輔以弱爆破”為主，進(jìn)洞采用短臺階或超短臺階法施工，先施工上臺階，凡能用十字鎬、風(fēng)鎬挖動者，不允許爆破。廢棄的土石方，應(yīng)堆放在指定地點，邊、仰坡上方不得堆置棄土、石方。 洞口施工各項要求（1）明洞初砌達(dá)到設(shè)計強度的80%時方可拆架；（2）防水板為：㎜PVC(P型，可分區(qū)注漿)防水板，嚴(yán)禁用廢舊塑料復(fù)制而成的各種防水板；（3）防水混凝土采用HEA抗裂防水劑進(jìn)行進(jìn)行配置，防水劑摻量為水泥用量（重量）的6%；（4）明洞要求地基承載力大于等于350Kpa，特殊地基以驗算為準(zhǔn)；（5）明洞必須根據(jù)各隧道實際地形進(jìn)行設(shè)計并計量；（6）碎石透水層的底面坡降應(yīng)斜向排水溝（其他溶洞的所有排水系統(tǒng)也一樣）。截水溝的上游進(jìn)水口與原地面銜接緊密或略低于原地面，下游出水口與路基排水系統(tǒng)銜接，以防雨季山坡匯積水沖刷已開挖的坡面。隧道進(jìn)洞口明洞的開挖，采用噴錨支護（6㎝厚C20噴射混凝土，直徑6㎜的鋼筋網(wǎng)25x25㎝，L=3m20MnSi直徑22㎜的砂漿錨桿梅花形布置間距150x150㎝）進(jìn)行臨時防護。同時，1通風(fēng)斜井、2通風(fēng)斜井、1通風(fēng)豎井展開平行作業(yè)，在正洞左右線達(dá)到施工高潮時，施工至井底并與正洞貫通，作為正洞施工進(jìn)料和通風(fēng)通道。隧道為復(fù)合式襯砌設(shè)計，按噴錨構(gòu)筑法施工。 開挖方法Ⅲ級圍巖采用全斷面法開挖；Ⅳ級圍巖段采用上下臺階法開挖，上下臺階一次開挖成型。施工過程嚴(yán)格遵守“管超前，嚴(yán)注漿，短進(jìn)尺，弱爆破、強支護”的原則，確保安全。 裝巖運輸（1）裝巖方式及設(shè)備主洞出碴采用帶噴淋裝置的ZL50C側(cè)卸裝載機，濟南斯太爾、重慶鐵馬15～19T自卸車配合，自卸車帶有廢氣凈化裝置，無軌運輸一次性將洞內(nèi)棄碴運至指定棄碴場，棄碴場事先按設(shè)計要求做好防護。（2）安全保證措施a、運輸車輛嚴(yán)禁人、料混裝。e、車輛行使遵守下列規(guī)定：嚴(yán)禁超車；同向行駛車輛保持20m的距離，洞內(nèi)能見度較差時，加大距離；車輛啟動前必須了望與鳴笛；駕駛室不得搭載其它人員；車輛不得帶故障運行。光面爆破施工工藝流程見圖61。按炮眼布置圖正確鉆孔。（4）清孔裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將炮眼石屑刮出和吹凈。聯(lián)結(jié)時要注意：導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì)；各炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)相同；引爆雷管用黑膠布包扎在離一簇導(dǎo)爆管自由端10cm以上處。如因孔內(nèi)導(dǎo)爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮，參照《公路隧道爆破安全規(guī)程》有關(guān)條款處理。：圍巖為整體性好的堅硬巖石時，半眼痕保存率應(yīng)大于80%，中硬巖石應(yīng)大于70%，軟巖應(yīng)大于50%?？筛鶕?jù)經(jīng)驗公式或者根據(jù)經(jīng)驗選取，也可根據(jù)炸藥消耗定額確定。本設(shè)計采取后者，即按掏槽孔、崩落孔、周邊孔的具體參數(shù)進(jìn)行布置，然后將各類炮孔數(shù)進(jìn)行相加即得。采用不耦合裝藥時，孔徑一般比藥卷大57mm。掏槽孔比其它孔深10%25%或200mm左右。③掘進(jìn)孔孔網(wǎng)參數(shù)確定：掘進(jìn)孔孔網(wǎng)根據(jù)單孔裝藥量負(fù)擔(dān)面積確定：。⑤路基爆破參數(shù)為：孔距a=、排距b=、c=、孔深h=1～、超深n=～，～。所有的裝藥炮眼采用炮泥填塞，填塞長度不小于25cm。具體選擇見表62。 爆破設(shè)計圖Ⅳ級圍巖采用正臺階光面爆破法掘進(jìn)。爆破器材選用2巖石硝銨炸藥，塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)毫秒微差有序起爆。（3）對圍巖的破壞程度爆破后圍巖上無粉碎巖石和明顯的裂縫，也無浮石（巖性不好時無大浮石），炮眼利用；率大于90%。鋼管采用外徑42的熱軋無縫鋼管。用鉆機將小導(dǎo)管頂入巖層。注漿達(dá)到設(shè)計注漿量和注漿壓力時可結(jié)束注漿。② 在鉆進(jìn)過程中，最重要的是保證鉆桿及鉆頭水孔的暢通，為此，需要注意水從鉆孔中流出的情況，如發(fā)現(xiàn)水孔有堵塞的跡象，則將鉆桿后撤50cm左右，經(jīng)反復(fù)掃孔使水孔暢通，然后慢慢進(jìn)尺，直至達(dá)到設(shè)計深度。錨桿采用中空注漿錨桿，按設(shè)計布置于拱頂，以打入圍巖，縱向相鄰兩排錨桿的水平搭接長度不小于1m。由于管棚鋼管設(shè)置較密，施工精度要求高，因此為了保證施工質(zhì)量，在施作套拱時，預(yù)埋一定量的導(dǎo)向管，加強鉆孔導(dǎo)向。平臺要滿足承重和水平推力的要求。(4) 鉆孔。管棚施工中對鉆孔方向（空間位置）的精度要求很高，終孔位置出現(xiàn)偏差將會產(chǎn)生諸如：妨礙鄰近管子的鉆設(shè)、形狀參數(shù)不齊導(dǎo)致支護交果不好、管子下沉侵限開挖時需切除造成間隔增大而發(fā)生坍塌等影響質(zhì)量的情況。根據(jù)地質(zhì)條件、注漿工藝需要，管棚鋼管采用有孔鋼花管和無孔鋼花管兩種，兩種鋼花管間隔、交替設(shè)置，為方便注漿，鋼花管孔眼采用梅花形分布。鋼管頂進(jìn)前，先檢查鉆孔孔道是否干凈，可用巖芯管再一次掃孔，清除孔道內(nèi)的巖渣、碎塊等。鉆機加壓不要過大，過猛，發(fā)現(xiàn)頂進(jìn)阻力大時，可邊旋轉(zhuǎn)、邊頂進(jìn)，甚至借沖洗液輔助頂進(jìn)。注漿前，把導(dǎo)向管和鋼管間隙密封。采用鉆一注一的方法。注漿時，控制好注漿壓力和速度，每注完一桶，就要把孔口注漿閥關(guān)閉，以防漿液倒流。另外，當(dāng)注漿壓力達(dá)到終壓的80%時，出現(xiàn)較大的跑漿，經(jīng)間歇注漿后，也可結(jié)束注漿。(2) 錨桿材料、類型、規(guī)格、質(zhì)量及性能符合設(shè)計和規(guī)范要求。 噴射混凝土為提高噴射混凝土效果，減少回彈量以及粉塵對人體的危害，噴射砼全部采用濕噴機施噴。噴嘴緩慢呈螺旋形均勻移動，螺旋直徑20～30cm，一圈壓半圈，行與行之間搭接2～3cm，同時掌握風(fēng)壓、水壓及噴射距離，減少混凝土的回彈量，～，且垂直于巖面；(4) 噴射混凝土分次進(jìn)行，初噴厚度3～5cm，復(fù)噴每次5～6cm，直至設(shè)計厚度。(2) 拱架加工完成后，進(jìn)行試拼，其平面扭曲、尺寸偏差、輪廓線偏差均需滿足現(xiàn)行規(guī)范及設(shè)計圖紙要求。(5) 每榀拱架間采用縱向連接筋連接，以加強支護的整體效果。間隙過大時，可用混凝土楔塊頂緊，其點數(shù)單側(cè)不得少于8個。(1) 施工方法為保證施工質(zhì)量，仰拱混凝土進(jìn)行全幅整體澆筑，同時解決出碴、進(jìn)料運輸與仰拱施工干擾及仰拱混凝土在未達(dá)到要求強度之前承受荷載的問題，采用仰拱棧橋施工。④ 仰拱、底板混凝土整體澆筑，一次成型。⑦ 膨脹巖性地段，開挖后及時施作仰拱。 二次襯砌施工（1）襯砌臺車襯砌臺車下留有一定空間以利于車輛的通行，以保證襯砌施工的同時，其他工序的施工能正常進(jìn)行。砼澆灌完成，強度達(dá)到拆模條件時，收縮拱架，使模板脫離混凝土，然后行走臺車，達(dá)到新的位置，灌筑下一段混凝土。二次襯砌施作前，應(yīng)做好防排水的施工，當(dāng)防排水系統(tǒng)經(jīng)檢查符合要求后，方可進(jìn)行二次襯砌的施工。c 調(diào)整基腳千斤頂使其支頂。臺車運行軌道中心與隧道中心線一致，其誤差不得大于3cm。二次襯砌施作時初期支護變形要滿足下列條件：①監(jiān)控量測各測試項目所顯示的位移率明顯減緩并已基本穩(wěn)定；②在初期支護基本穩(wěn)定的條件下：嚴(yán)格清除錨桿及鋼筋網(wǎng)露頭，被噴混凝土使其表面平整圓順，凹凸量不得超過5cm，然后鋪設(shè)無紡?fù)凉げ迹浪彘g采用專用熔接器扣焊焊接，搭接長度不得小于100mm。襯砌臺車模板長10m。襯砌作業(yè)采用10m長液壓全斷面整體鋼模臺車、混凝土輸送泵和混凝土輸送車等機械化施工模式。仰拱拱座與墻基同時澆筑，排水側(cè)溝與邊墻同時澆筑。② 仰拱超前拱墻二次襯砌，其超前距離保持3倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長度。 仰拱及二次襯砌施工 仰拱施工為保證施工安全，仰拱混凝土應(yīng)及時施作，支護盡早閉合成環(huán)，整體受力，確保支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。若拱腳標(biāo)高不足時，不得用土、石回填，而要設(shè)置鋼板進(jìn)行調(diào)整，必要時可用混凝土加固基底。(4) 格柵采用鋼筋焊接而成，各焊接處雙面焊接，焊縫厚度不小于4mm，焊縫厚度均勻，施焊時不得燒傷鋼筋骨架。 拱架格柵拱架、鋼拱架的加工與安裝需要注意如下事項：(1) 加工場地表面用混凝土鋪筑。濕噴混凝土施工要點：(1) 拌料時嚴(yán)格按設(shè)計配合比拌和，配合比及拌和的均勻性每班檢查不少于兩次；(2) 噴射混凝土前，認(rèn)真檢查隧道斷面尺寸，對欠挖部分及所有開裂、破碎的巖石進(jìn)行清理，清除浮石和虛碴，并用高壓水或高壓風(fēng)沖洗巖面，達(dá)到清潔干凈；(3) 施噴時分段、分片由下而上進(jìn)行。(4) 按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行錨桿抗拔力試驗，對錨桿拉拔力達(dá)不到設(shè)計要求的，要分析原因，報監(jiān)理工程師，并進(jìn)行補打錨桿。錨桿為中空注漿錨桿，施工工藝為：A在巖面上標(biāo)出錨桿位置；B鉆孔；C清除孔內(nèi)粉塵；D插入錨桿；E安裝止?jié){塞、墊板、螺母；F連接注漿泵注漿，～。鋼花管注漿按單孔注漿量達(dá)到設(shè)計注漿量作為注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。③ 管棚注漿。注漿時，把排氣閥打開排氣，等漿液從排氣閥流出時，再把排氣閥關(guān)掉。試驗最優(yōu)注漿參數(shù)，來指導(dǎo)注漿施工，以保證注漿效果。絲扣加工不好或鋼管有輕微彎曲等均不得使用。管棚鋼管安裝時，考慮管棚受力、整體結(jié)構(gòu)等因素，要求在同一斷面內(nèi)的鋼管接頭數(shù)量不大于50%，并且相鄰鋼管的接頭至少要錯開1m。頂管施工利用水平鉆孔設(shè)備進(jìn)行頂進(jìn)施工，頂進(jìn)速度快，且操作方便。施工中針對不同的地層，采用不同的鉆孔施工方法：土層采用“鉆桿+薄壁巖芯管+三翼釬頭”的鉆具組合進(jìn)行施工；破碎巖層采用“螺旋鉆桿+潛孔沖擊器+鉆頭”的鉆具組合進(jìn)行施工；巖溶地層采用“鉆桿+巖芯管+巖芯鉆頭”和“鉆桿+扶正器+潛孔沖擊器+鉆頭”兩種鉆具組合進(jìn)行施工。鉆孔前，對鉆孔的位置、鉆桿的傾角及方位角都要認(rèn)真校對，保證鉆機軸線與導(dǎo)向管軸線一致。(2) 搭設(shè)平臺。施作超前錨桿支護時應(yīng)注意的問題：（1）錨桿施工前應(yīng)檢查錨桿材料是否符合要求，錨固是否牢固；（2）鉆孔應(yīng)圓而直，鉆孔方向應(yīng)盡量與巖層主要結(jié)構(gòu)面垂直。④ 注漿過程中若出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，應(yīng)及時清理注漿軟管和注漿泵；如當(dāng)時注漿泵的壓力表顯示有壓力，則應(yīng)先卸壓后拆接頭進(jìn)行處理。（5）施作超前小導(dǎo)管注漿支護時應(yīng)注意的問題。導(dǎo)管打入后用塑膠泥封堵孔口及周圍裂隙，并在導(dǎo)管附近及工作面噴砼，以防工作面上巖土坍塌，同時作為注漿止?jié){巖墻，防止孔口跑漿；（4）壓注漿液。鋼管按設(shè)計布置于拱頂，以打入圍巖。對于隧道其它地段，結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)實際情況，對淺埋、破碎及斷層等地質(zhì)不良地段，會同設(shè)計、監(jiān)理，共同制定超前支護方法，穩(wěn)妥掘進(jìn)，確保施工安全。圖62 III級圍巖開挖爆破設(shè)計圖圖63 IV級圍巖上斷面開挖爆破設(shè)計圖圖64 IV級圍巖下斷面開挖爆破設(shè)計圖 質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)（1）超欠挖爆破后的圍巖面圓順平整無欠挖，超挖量（平均線性超挖）控制在10cm（眼深3m）和13cm（眼深5m）以內(nèi)。Ⅲ級圍巖采用自制輪式多功能簡易臺車作為工作平臺鉆眼光面爆破法施工。路基：主爆孔→光爆孔。采用2巖石硝銨炸藥，藥卷直徑：周邊眼Φ20，輔助眼Φ35，采用分段微差爆破進(jìn)行控制，因此采用非電毫秒雷管起爆（跳段使用），火雷管引爆，導(dǎo)爆索傳爆。由內(nèi)向外，逐層布置，逐層起爆，逐步接近開挖斷面輪廓形狀。b直眼掏槽采用五孔掏槽。（5）炮孔布置①周邊光爆孔或預(yù)裂孔孔網(wǎng)確定：根據(jù)a/w=~，一般a=45～60cm，取50cm；w=50～80cm，取60cm。根據(jù)所選藥卷直徑，周邊眼直徑d為25mm，輔助眼直徑d為42mm。（3）炮孔直徑由《爆破工程》（戴俊主編），炮孔直徑對鉆孔效率、炸藥消耗、巖石破碎塊度等均有影響。（2）炮孔數(shù)目由《爆破工程》（戴俊主編），炮孔數(shù)目主要與挖掘的斷面尺寸、巖石性質(zhì)、炸藥性能、自由面數(shù)目等有關(guān)。（9）爆破參數(shù)調(diào)整根據(jù)檢測的情況適時調(diào)整爆破參數(shù)，為下一循環(huán)光面爆破提供理想的參數(shù)。超欠挖檢測采用隧道斷面測量儀進(jìn)行。