【正文】 經(jīng)理部下設(shè)三個(gè)隧道專業(yè)項(xiàng)目隊(duì)承擔(dān)施工任務(wù)。 隧道二項(xiàng)目隊(duì)承擔(dān)太行山隧道正洞 DK359+340～ DK359+786 段共長(zhǎng) 446m 及斜井 124m 的施工生產(chǎn)任務(wù)。 臨時(shí)工程布置需注重環(huán)保和生態(tài)平衡，盡量減少對(duì)當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)、生活的干擾，以創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)文明工地的原則布置施工總平面。 (3)洞口排水系統(tǒng) 洞外地段的施工排水，按要求結(jié)合自然溝槽連通形成排水系統(tǒng)，以保證施工需要。 為保證在施工期間的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度指揮 ， 特別是隧道內(nèi)的掌子面和運(yùn)碴車輛的協(xié)調(diào)配合 ， 采用有線與無(wú)線相結(jié)合的通信方式 ， 在經(jīng)理部設(shè) 30 門小程控交換機(jī) ， 下屬各業(yè) 務(wù)部門裝設(shè)自動(dòng)電話 ， 負(fù)責(zé)相互間的通信聯(lián)絡(luò)。 隧道內(nèi)無(wú)線通信系統(tǒng)：由于進(jìn)入隧道內(nèi)無(wú)線電話無(wú)法遠(yuǎn)距離傳輸，因此采用SLY7537146 漏泄同軸電纜， 多中繼器進(jìn)行放大，傳輸超短波無(wú)線信號(hào)的均勻分布，隧道每推進(jìn) 1km～ ，安裝 ZJDR4501 放大中繼器，保持洞內(nèi)無(wú)線信號(hào)的均勻分布。 (5)生產(chǎn)、生活房屋 考慮到隧道施工工期長(zhǎng)，項(xiàng)目經(jīng)理部及項(xiàng)目隊(duì)生活房屋采用新建和租用相結(jié)石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 合，綜合指標(biāo)按人均 8m2 考慮。 (6)中心試驗(yàn)室 為保證工程質(zhì)量，確保施工進(jìn)度，本標(biāo)段擬在經(jīng)理部建一中心試驗(yàn)室，中心試驗(yàn)室設(shè)于項(xiàng)目經(jīng)理部，承擔(dān)本工程需 要的各種材料的抽檢、取樣、試驗(yàn)等工作，同時(shí)承擔(dān)本標(biāo)段工程質(zhì)量的必要檢測(cè)，以指導(dǎo)及控制施工，確保工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。平面夾角為 60176。 做好邊仰坡外側(cè)的截排 水工作，防止雨水或泥石沖刷坡面；洞口臨時(shí)排水施工，首先在邊坡開(kāi)挖前施工邊坡及仰坡外截水溝 ， 攔截場(chǎng)地外地表水 ， 明挖槽內(nèi)兩側(cè)邊坡坡腳在挖方達(dá)到設(shè)計(jì)高度后及時(shí)施工漿砌排水溝 ， 在支洞口結(jié)合洞內(nèi)排水設(shè)置集水井 ， 匯集明挖槽內(nèi)雨水及地表積水 ， 并設(shè)置足夠排水設(shè)備 ， 將水排至施工場(chǎng)地以外。 斜井進(jìn)口結(jié)合地形、地質(zhì)條件均設(shè) 端墻洞門，洞門的施工盡量避開(kāi)雨季和嚴(yán)寒季節(jié)。 混凝土澆注時(shí)必須保證混凝土本身的均勻性，不產(chǎn)生離析，均勻模板不使混凝土表面產(chǎn)生蜂窩麻面和孔洞現(xiàn)象，保證保護(hù)層的厚度。洞門端墻與洞外擋護(hù)墻要配合施工。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 炮眼深度 L=，掏槽孔比其它孔深 ～ 。 周邊眼距 E 與抵抗線 W: E 取 50cm。 掏槽方式：采用楔形掏槽。微差時(shí)間用 1～ 11 段非電毫秒雷管控制，起爆順序?yàn)椋禾筒垩邸鷶U(kuò)槽眼→掘進(jìn)眼→內(nèi)圈眼→周邊眼。 表 42 斜井初期 支護(hù)參數(shù)表 項(xiàng) 目 單 位 Ⅴ 拱部 邊墻 初期支護(hù) 系統(tǒng) 錨桿 類型 cm Ф22 Ф22 長(zhǎng)度 cm 250 250 間距 cm 100100 鋼筋網(wǎng) 直徑 mm 縱向 Ф6環(huán)向 Ф8 間距 cm 2020 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 正洞的 施工 方法及技術(shù)措施 Ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖爆破 (1)Ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖爆破參數(shù)設(shè)計(jì) 炮眼直徑 d 取 42mm。 周邊眼距 E 與抵抗線 W: E 取 50cm。 掏槽方式：采用楔形掏槽。微差時(shí)間用 1～ 11 段非電毫秒雷管控制。其它眼采用連續(xù)裝藥方式。 線裝藥系數(shù) I：周邊眼線裝藥系數(shù)取為 160g/m。 不偶合系數(shù)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，周邊眼不偶合系數(shù)在 ～ 范圍光爆效果最好。 初期支護(hù) 斜井洞身 初期支護(hù)主要以噴射微纖維砼、錨桿、鋼筋網(wǎng)組成 。其它眼采用連續(xù)裝藥方式。 線裝藥系數(shù)：周邊眼線裝藥系數(shù)取為 160g/m。據(jù)此周邊眼選用Φ 25mm 藥卷 (長(zhǎng) 165mm， 80g／卷 )。 斜井洞身開(kāi)挖 井身 為 Ⅴ級(jí) 圍巖， 采用臺(tái)階法施工，鑿巖采用鑿巖鉆機(jī)配鑿巖臺(tái)車鉆孔，周邊眼光面爆破。 為了盡可能減少混凝土硬化和干燥收縮引起的裂縫，按期達(dá)到設(shè)計(jì)要求， 在氣溫低于 5℃時(shí)不能澆水，要加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。洞門構(gòu)造、洞門墻尺寸及基礎(chǔ)埋深和圬工砌筑的允許偏差符合設(shè)計(jì)要求。必要時(shí)輔以松動(dòng)爆破。25，位于線路右側(cè)。 表 41 Ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖作業(yè)循環(huán)時(shí)間表 序號(hào) 工序名稱 作業(yè)時(shí)間 /min 1 測(cè)量放線、布眼 30 2 超前支護(hù) 120 3 鉆孔 120 4 裝藥 90 5 爆破、排煙 30 6 清理撬挖 30 7 出碴 150 8 徑向錨桿、鋼架安裝、系統(tǒng)支護(hù) 180 合計(jì) 720 備注 一循環(huán)時(shí)間總計(jì) 720min，每循環(huán)進(jìn)尺 1m，平均日進(jìn)尺 2m，月進(jìn)尺 60m。水泥庫(kù)設(shè)于砼攪拌站旁，地面須有防潮措施。該系統(tǒng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的合理配置，洞內(nèi)各施工點(diǎn)能夠達(dá)到無(wú)盲區(qū)通信，洞內(nèi)作業(yè)人員和調(diào)車人員配置移動(dòng)手持機(jī)，滿足施工和運(yùn)碴車輛調(diào)車作業(yè)的通話需要，為了使無(wú)線系統(tǒng)安全可靠，采用 1+1 備份方式，實(shí)現(xiàn) 24h 不間斷通信。選用準(zhǔn)集群無(wú)線通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)以較低的價(jià)格滿足語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信的需要。 (4)臨時(shí)通訊 經(jīng)理部設(shè)程控電話交換機(jī)，建立內(nèi)部通訊網(wǎng)，溝通項(xiàng)目經(jīng)理部、洞內(nèi)各作業(yè)面、洞口調(diào)度值班室、各施工隊(duì)之間的通訊聯(lián)系。 (2)砼攪拌站設(shè)置 為了確保工程質(zhì)量，方便施工， 需設(shè) 砼攪拌站，負(fù)責(zé) 砼供應(yīng)。 臨時(shí)工程規(guī)劃及 施工總平面布置 施工平面布置原則 臨時(shí)工程修建本著盡量利用既有設(shè)施 ， 節(jié)約用地、少占耕地、滿足施工、方便并利于生產(chǎn)管理的原則進(jìn)行布置，臨時(shí)工程設(shè)施盡量布置在征地規(guī)劃紅線內(nèi)，且盡量集中設(shè)置，減少重復(fù)建設(shè)。 施工隊(duì)伍安排 及勞動(dòng)力配備 本設(shè)計(jì)所選施工段里程為 DK358+894~DK360+231， 總長(zhǎng)為 1337m，其中包含有斜井工區(qū)，為此，特在本施工段設(shè)置三個(gè)專業(yè)化隧道項(xiàng)目隊(duì)，承擔(dān)本標(biāo)段內(nèi)全部工作內(nèi)容。項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)八部二室一組，即工程技術(shù)部、安全檢查部、質(zhì)量檢查部、質(zhì)量體系部、財(cái)務(wù)部、合同石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 管理部、物資機(jī)械部、環(huán)境保護(hù)部、綜合辦公室、中心試驗(yàn)室和水文地質(zhì)預(yù)報(bào)組。 最大裂縫寬度檢算： fggf lE??? m ax ? (39) 式中 ， gE —— 鋼筋的彈性模量； ? —— 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)； 2 ????????? ??? M bhR g? (310) 取 ?? ； fR —— 混凝土的極限抗拉強(qiáng)度； fR ＝ g? —— 縱向受拉鋼筋應(yīng)力， g? = fl —— 平均裂縫間距 (以厘米計(jì) )； ?? ???????? ?? dl f = d —— 縱向受拉鋼筋的直徑 (以厘米計(jì) )， d = 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 ? —— 縱向受拉鋼筋配筋率 ，0gbhA?? =% ? —— 螺紋鋼筋取為 ? =，得 maxf? = ≤ 2mm，所以符合寬度要求。 軸力設(shè)計(jì)值： N=1510kN 由配筋計(jì)算截面為矩形， b=1000mm、 h=600mm，混凝土為 C35，鋼筋采用HRB335。 (自動(dòng)試算確定 )范圍不設(shè)彈性鏈桿，側(cè)邊加水平鏈桿，底邊加豎直鏈桿。 m=地層側(cè)向壓力： e= = kN/m2 計(jì)算參數(shù) Ⅴ 級(jí)圍巖：噴射混凝土采用的是 C25，厚度為 30cm，二 次襯砌采用 C35 鋼筋混凝土，厚度為 ，另外仰拱用 C20 混凝土填充，寬度 B 為 ，圍巖重度為 18kN/m3， 側(cè)壓力系數(shù)為 ，二次襯砌混凝土的密度為 2400kg/m3，其彈性模量為 ， 泊松比為 ，取單位長(zhǎng)度 1m的隧道模型，彈性反力系數(shù)為 150MPa/m。 計(jì)算荷載 垂直松動(dòng)壓力： 鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范以統(tǒng)計(jì)隧道坍落拱高度為基礎(chǔ)， 埋深 0Hh? 時(shí)用全土柱 ， 埋深00 )( hHh ??時(shí)用謝家休公式 ， 埋深 02 )Hh?（ ～ 時(shí)用 0h? 。計(jì)算復(fù)合式襯砌時(shí)，初期支護(hù)應(yīng)按主要承載結(jié)構(gòu)計(jì)算。按所采用的施工方法檢算施工階段強(qiáng)度時(shí)，安全系數(shù)可采用表列“主要荷載 +附加荷載”欄內(nèi)數(shù)值乘以折減系數(shù) 。 (4)采用激光斷面儀修正光爆參數(shù)，控制超欠挖。 隧道快速施工 (1)出碴根據(jù)設(shè)計(jì)采用無(wú)軌方式，加強(qiáng)通風(fēng)，各作業(yè)線均配備高效率機(jī)械化施工，精心組織。 (2) 適當(dāng)加大預(yù)留變形量，防止初期支護(hù)變形侵限。 斜井工區(qū)主要工程數(shù)量表如表 21 所示 表 21 斜井工區(qū)主要工程數(shù)量表 項(xiàng)目 材料 數(shù)量 單位 開(kāi)挖量 土 204000 m3 噴混凝土 C25 17742 m3 鋼筋網(wǎng) φ 8 156937 kg 鋼架 I[20b] 1883271 kg 中空錨桿 φ 22 152418 根 砂漿錨桿 φ 22 全螺紋 136374 根 拱墻及仰拱 鋼筋混凝土 C35 326 m石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 53 3 仰拱填充混凝土 C20 11057 m3 側(cè)溝溝身混凝土 C25 195 m3 主要工程特點(diǎn) 、難點(diǎn) 工程特點(diǎn) (1)本隧道設(shè)計(jì)為無(wú)軌運(yùn)輸，通風(fēng)、排煙困難。 工區(qū)劃分及設(shè)計(jì)區(qū)段選定 本 設(shè)計(jì)所選區(qū)段包含斜井，其 位于里程 DK359+300 處線路右側(cè)，斜井長(zhǎng) 372m，平面交角 60176。 ② 重慶端洞口：按 早進(jìn)洞、晚出洞 的原則，根據(jù)地形地質(zhì)條件，控制邊仰坡開(kāi)挖高度重慶端洞口定于 DK362+095，采用偏壓式明洞洞門，明暗分界里程DK362+090 附近 。 (5)地震動(dòng)參數(shù)及氣象資料 ① 地 震動(dòng)參數(shù) 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011－ 202《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》 GB18306－ 2021，該工程所屬區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 ，動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 ，相當(dāng)于地震基本烈度八度。 (3)水文地質(zhì)特征 隧址區(qū)總體上山勢(shì)陡峻，地面起伏較大，基巖裸露，降水量較小，地下水補(bǔ)給來(lái)源不足 。 W／ 65176。 E／ 40176。隧道范圍內(nèi)未見(jiàn)區(qū)域性大斷裂通過(guò)，但巖體受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，揉皺、褶皺發(fā)育，軟弱巖體被切割成塊狀、碎塊狀，巖體破碎，完整性差。 W/30176。 ③ 灰?guī)r (S2+3Ls ): 多出露于隧道洞身上部的基巖陡坎處，洞身也有可能以?shī)A層存在，地表局部大片出露。 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征 (1)工程地質(zhì)特征 隧道洞身涉及地層主要為志留系中、上統(tǒng)千枚巖夾板巖、炭質(zhì)千枚巖夾板巖、灰?guī)r等，其主要巖性特征如下： ① 千枚巖夾板巖 (S2+3ph+Sl)為隧道通過(guò)主要地層，以千枚巖為主，局部夾有板巖，青灰、灰黑色為主，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，具絲絹光澤，受構(gòu)造影響巖體破碎，Ⅳ級(jí)軟石， σ 0＝ 600kPa；風(fēng)化層厚 4～ 6m，Ⅲ級(jí)硬土， σ 0＝ 450kPa。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第 2 章 工程概況及工區(qū)劃分 工程概況 隧道概況 兩水隧道位于甘肅省武都區(qū)白龍江左岸中山區(qū) ， 地形較為陡峻，相對(duì)高差 400m，隧道最大埋深 346m。 對(duì)于隧道施工組織設(shè)計(jì)，本隧道使用分部臺(tái)階法進(jìn)行開(kāi)挖，在施工之前要進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，探測(cè)地層巖性、軟弱層及斷層構(gòu)造位置等。 隧道施工用高壓風(fēng)高壓水及 電路，施工監(jiān)控量測(cè)主要包括洞內(nèi)圍巖及支護(hù)狀態(tài)觀察；洞內(nèi)周邊位移觀測(cè)；地表下沉量測(cè)；進(jìn)行科學(xué)的施工組織管理；主要分項(xiàng)的施工工藝包括打錨桿，噴射混凝土，鋪鋼筋網(wǎng)，架設(shè)鋼拱架；軟巖隧道特殊施工段可以進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，然后進(jìn)行強(qiáng)支護(hù)，弱爆破進(jìn)行施工。其中 ， 噴射混凝土既能改善圍巖受力條件 ， 也提供支護(hù)力 ， 可縮性鋼拱架既對(duì)圍巖提供了支護(hù)力 ， 也可控制圍巖變形 ， 釋放部分圍巖應(yīng)力。鋼拱架主要是對(duì)松動(dòng)壓力和圍巖 過(guò)分變性的形變壓力提供支護(hù)。主要是提高噴層的承載力 ， 承受剪力和拉力 。錨桿支護(hù)的目的是消除巖體結(jié)構(gòu)效應(yīng) ， 在圍巖內(nèi)形成組合拱 ， 同時(shí)錨桿對(duì)圍巖施加壓力 ， 使處于二向 應(yīng)力狀態(tài)的圍巖保持三向應(yīng)力狀態(tài)。 軟巖隧道支護(hù)方法現(xiàn)狀及其支護(hù)作用機(jī)理 軟巖隧道當(dāng)前支護(hù)方法分為改善圍巖自身受力條件和對(duì)圍巖直接提供支護(hù)力兩種 ： (1)改善圍巖自身受力條件 ： ① 注漿。 軟弱圍巖隧道設(shè)計(jì)理論 在隧道工程的設(shè)計(jì)與施工中，除了了解軟弱圍巖隧道 “ 自穩(wěn)差、易坍塌 ” 的工程特點(diǎn)，還必須清楚地認(rèn)識(shí)到隧道不同于地面建筑物的 3 個(gè)主要特點(diǎn)： (1)隧道是由圍巖和多種支護(hù)結(jié)構(gòu)兩部分組成的，即：隧道 = 圍巖 + 支護(hù)，圍巖與支護(hù)共同承擔(dān)山體的壓力。 (7) 來(lái)壓快 ： 軟巖隧道變形收斂速度高 ， 在很短時(shí)間內(nèi) ， 圍巖即與支護(hù)結(jié)構(gòu)接觸 ， 產(chǎn)生壓力。 (4)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) ： 由于軟巖具有強(qiáng)烈的流變性和低強(qiáng)度 ， 軟巖隧道掘進(jìn)后 ， 圍巖石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 的應(yīng)力重分布持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) ， 致使軟巖隧道變形破壞持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng) ， 往 往長(zhǎng)達(dá) 1~2 年 。軟巖隧道失穩(wěn)破壞具有如下特征 ： (1)變形破壞方式多 ： 變形破壞方式一般有拱 頂下沉、坍塌 ， 片幫和底鼓、底圍隆破 ， 隧道表現(xiàn)出強(qiáng)烈的整體收斂和破壞。松動(dòng)破壞是因隧道開(kāi)挖后 ， 圍 巖應(yīng)力重新分布 ， 部分圍巖成為脫離母巖的分離塊體和松散體 ， 在重力