【正文】 溶裂隙水水位較高，為承壓水，含水量盆地狀，地下水具靜態(tài)水性質(zhì)，一般與河流水力聯(lián)系較少，其變化情況相對較小。 呈中至厚層狀，大部分為 較軟巖，但巖體完整 拱部無支護時 可產(chǎn)生較大的坍塌，側(cè)壁有時失去穩(wěn)定 ，有水時，易風(fēng)化、軟化崩解 各段巖土工程條件評價及工程措施建議 瀏陽河隧道工程設(shè)計范圍 DIIK1560+758～ DIIK1563+550，長 2792m。 武廣高速鐵路客運專線長沙段部分隧道設(shè)計 第 5 頁 共 72 頁 隧道洞身段 根據(jù)物探資料： DIIK1561+400 往小里程方向為礫巖為主，夾砂巖互層，大里程方向以粉砂質(zhì)泥巖為主，與礫巖呈順層接觸。 總體線位 線路避開在建的湘繡城后，徑直穿京珠高速公路及牛角沖互通立交，旋即轉(zhuǎn)至其東側(cè)。 武廣高速鐵路客運專線長沙段部分隧道設(shè)計 第 8 頁 共 72 頁 內(nèi)軌頂面隧道中線 線路中線線路中線6517 024 417515027512574 34 0 16 0 34 0 74 圖 隧道建筑限界圖 (cm) 隧道襯砌內(nèi)輪 廓 為滿足隧道緩解空氣動力學(xué)效應(yīng)的要求，隧道軌面以上 (或救援通道底面以上 )有效面積保持 100m,雙線隧道凈空有效面積 ㎡，內(nèi)設(shè)雙側(cè)救援通道，救援通道寬 ,工程技術(shù) 作業(yè)空間 。 圖 隧道襯砌內(nèi)輪 廓 （ cm） 主體設(shè)計原則 隧道設(shè)計使用年限： 100 年 主體結(jié)構(gòu)安全等級：一級 隧道按百年一遇高水位設(shè)計，按三百年一遇水位校核，并滿足低水位的設(shè)計要求 隧道抗震設(shè)計應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求，洞門、洞口敞開段及洞 身淺埋段應(yīng)滿足國防對鐵路的要求 為確保運營安全，暗挖地段二次襯砌按受全部荷載設(shè)計，初期支護是隧道主體結(jié)構(gòu)的組成部分，必須滿足施工安全和控制地面沉降的要求 。 對采用全封閉防水型式地段，二次襯砌按承受排水系統(tǒng)地段，二次襯砌按承受全圍巖壓力荷結(jié)構(gòu)模式進行計算。 對溶蝕發(fā)育易，發(fā)生突水、突泥地段采用 ? 108 超前長管棚套打 ? 42 超前小導(dǎo)管預(yù)支護，長管棚環(huán)向間距 。超前支護采用 52m長 ? 325 鎖口大管棚，注漿加固，施工中采用降水措施。試驗采用分級連續(xù)加載 。具體為： ○ 1 鉆孔樁墻圍護地段 。 （ 2） 結(jié)構(gòu)抗浮 ： 抗浮穩(wěn)定安全系數(shù) 。 墻外水土壓力采用水土合算。在各種荷載短期效應(yīng)組合作用下，并考慮長期效應(yīng)組合的影響，混凝土構(gòu)件裂縫寬度不超過 ； （ 2） 結(jié)構(gòu)抗浮穩(wěn)定驗算時，取抗浮安全系數(shù) ≥ ； （ 3） 結(jié)構(gòu)按抗震等級四級采取構(gòu)造加強措施 ； （ 4） 結(jié)構(gòu)荷載考慮了永久荷載、可變荷載、偶然荷載 ； （ 5） 結(jié)構(gòu)計算考慮地下水位變化不同荷載的組合。彎鉤末端直線長度不應(yīng)小于 10d，且不小于 50mm； ○ 5 鋼筋機械連接的連接區(qū)段長度為 35d（ d 為被連接鋼筋中的較大直徑）。 監(jiān)控量測 監(jiān)控量測是地下工程過程中必不可少的施工程序。 耐久性設(shè)計 耐久性設(shè)計原則 隧道二次襯砌混凝土應(yīng)滿足 100 年使用年限 ； 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計類型及構(gòu)造 等應(yīng)利于結(jié)構(gòu)耐久，并有減輕環(huán)境侵害的作用 ； 主體結(jié)構(gòu)建筑材料及配比應(yīng)利于結(jié)構(gòu)耐久，并有減輕環(huán)境侵害的作用。結(jié)構(gòu)表面圓順并盡可能避免棱角出現(xiàn)。 加強施工管理是確保材料質(zhì)量及隧道施工質(zhì)量的有效措施，是影響隧道結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵，包括建 材的選用、儲藏、規(guī)范施工等施工管理均應(yīng)有利于結(jié)構(gòu)耐久性。洞門可以攔截、匯集地表水，并沿排水起到渠道排離洞門進入道路兩側(cè)的排水溝，防止地表水沿洞門漫流。 ? — 仰坡坡角 ?? ? — 墻面傾角 ?? ，如圖 32。 抗傾覆條件要求為： 抗傾覆系數(shù)： ???00 MMk y ＞ （ 326） 其中： ?yM — 豎直方向力作用在墻趾 O 點的力矩 ?yM = mKNZGG ??????? ) ( （ 327） ?0M — 水平方向作用力在墻趾 O 點的力矩， mKNZEMxx ??????? （ 328） 代入各參數(shù)得： ﹥ 滿足傾覆穩(wěn)定性要求。 首先進行明洞、洞口土石方及邊仰坡施工，并施作防排水及坡面防護，洞口土石方采用機械開挖，部分輔以鑿巖機鉆眼，小炮控制開挖，人工刷整邊坡，自卸汽車運輸?shù)姆椒ㄊ┕ぁ? （ 2）該法是在借鑒新奧法的某些理論基礎(chǔ)上，與新奧法的不同之處在于，它是適合于城市地區(qū)松散土介質(zhì)圍巖條件下，以很小的地表沉降修筑隧道的技術(shù)方法。 武廣高速鐵路客運專線長沙段部分隧道設(shè)計 第 31 頁 共 72 頁 表 41 臺階法施工循環(huán)時間表 工 序 時 間 min 循環(huán)時間（ min） 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 超前地質(zhì)預(yù)報 15 測量放樣 30 圍巖量測及超前支護 50 開挖 240 出碴 180 初期支護 270 說明：超前地質(zhì)預(yù)報、超前支護為攤銷時間。 隧底開挖完畢后進行隧底地質(zhì)勘探，根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果進行必要的地基處理，然后進行仰拱施工。 對于洞口段設(shè)計為大管棚超前預(yù)支護的隧道具體作法： 洞口開挖至起 拱線，采用兩榀型鋼鋼架緊貼仰坡放置，間距 ，縱向用Φ 22mm鋼筋連接，預(yù)埋管棚導(dǎo)向管，其環(huán)向間距及傾角按設(shè)計的管棚環(huán)向間距及外插角布設(shè)，經(jīng)測量檢查，同隧道洞口開挖斷面一致后，與仰坡錨桿焊接固定，澆注 40cm厚掛板混凝土固結(jié)，然后施做長管棚，形成洞室輪廓，按設(shè)計開挖方法進洞。 中空注漿錨桿施工 （ 1） 隧道開挖后即按設(shè)計要求初噴砼后，即進行錨桿鉆孔作業(yè) ； （ 2） 中空式注漿錨桿采用風(fēng)鉆打眼。 型鋼鋼架施工 鋼架在洞口 1∶ 1 樣臺上制作焊接成型后運入洞內(nèi)進行安裝。 (2) 從管棚導(dǎo)向管定位處鉆孔。 (6) 向管棚內(nèi)注漿時 ， 按先上后下順序全孔一次性注完。 （ 2） 濕噴砼施工方法 A 噴射機械安裝好后，先注水、通風(fēng)、清除管道內(nèi)雜物，同時用高壓風(fēng)吹掃巖面，清除巖面塵埃。運至施工現(xiàn)場安裝時，將每片鋼筋用縱向鋼筋聯(lián)結(jié)成一個整體，連接采用綁扎焊接，縱向 鋼筋應(yīng)預(yù)留一定長度以便與下組襯砌鋼筋的聯(lián)接，并設(shè)加強連接筋。 （ 2） 仰拱施工：仰拱砼在模型安裝后，用砼運輸 車運至工作面，插入式搗固器振搗，及時養(yǎng)護。 （ 1） 壓漿孔設(shè)在拱頂，每 5m隧道預(yù)留 1 個注漿孔 ； （ 2） 壓漿孔底部孔口緊貼外防水層，為確保壓漿孔不被堵塞以及不剌破防水層，采用預(yù)留注漿孔措施 ； （ 3） 二次襯砌砼灌注 56 天后，從注漿管逐孔壓入 1∶ 1 水泥漿液，充填二次襯砌與外防水層之間的間隙。 F 噴射時自下而上，即先墻腳后墻頂，先拱腳后拱頂，避免死角，料束呈旋轉(zhuǎn)軌跡運動，一圈壓半圈，縱向按蛇形，每次蛇形噴射長度為 3～ 4m。 水：采用不含有影響水泥正常凝結(jié)、硬化及影響砼耐久性的有害雜質(zhì)的工 程用水。 (4) 根據(jù)地層的孔隙和地下水情況 ,注漿漿液選用水泥漿和水玻璃混合漿 ,漿液配制為 525普通硅酸鹽水泥 ,水玻璃模數(shù) η=2143,玻密度 β=30～ 45′； 水泥漿水灰比為 ∶ 1；水泥漿與水玻璃體積比為 1∶ 1～ 1∶ ～ 1∶ 1； 緩凝劑為水泥用量的 3%?？卓谖恢迷诘谝?、三段沿隧道拱部開挖輪廓線 250mm布置 ， 第二段沿隧道拱部開挖輪廓線 100mm布置。藥卷錨桿采用鑿巖機械將錨桿和放藥卷入孔中。 （ 1） 打孔布管：采用鑿巖風(fēng)鉆或臺車打眼打孔，孔眼長度大于小導(dǎo)管長度。 (2)洞門施工 在進洞施工正常后，適時安排洞門施工，洞門采用混凝土整體澆筑，澆筑時采用鋼管搭設(shè)腳手架，大面積鋼模板立模，混凝土輸送泵澆筑，插入式振搗器振搗。 采用挖掘機分段、分層開挖，人工配合挖掘機刷邊（仰）坡，分段長度 8～ 10m，分層高度 2～ 3m。 （三） 瀏陽河隧道淺埋暗挖段雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工流程：（如圖 ） 12109115613873412 圖 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法示意圖 1先行導(dǎo)坑上部開挖 2－ 先行導(dǎo)導(dǎo)坑錨噴支護、鋼架支撐等，設(shè)置臨時壁墻 支撐 3－ 先行導(dǎo)坑下部開挖 4－ 先行導(dǎo)導(dǎo)坑錨噴支護、鋼架支撐 5－ 后行導(dǎo)坑上部開挖 6－后行導(dǎo)坑錨噴支護、鋼架支撐等、設(shè)置臨時壁墻支撐 7－ 后行導(dǎo)坑下部開挖 8－后行 導(dǎo)坑錨噴支護、鋼架支撐 9－ 中央部拱頂開挖 10－ 中央部拱頂錨噴支護、鋼架支撐等 11－ 中央部其它部分開挖 12－ 澆筑仰拱混凝土 13－澆筑全周襯砌 （四） 施工注意事項 （ 1） 兩側(cè)導(dǎo)坑施工要十分重視保護圍巖，要求采用銑挖機開挖人工配合的方法施工 ； （ 2） 隧道左右兩側(cè)導(dǎo)坑以 3～ 5m長為一施工 段交錯開挖前進，嚴禁同時開挖 ； 武廣高速鐵路客運專線長沙段部分隧道設(shè)計 第 30 頁 共 72 頁 （ 3） 側(cè)導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，初期支護作為施工支護的主要手段，當位移過大時，應(yīng)注意及時加設(shè)橫向木撐或鋼撐 ； （ 4） 噴射混凝土要緊隨掌子面施作，鋼架的拱腳或底腳不得置于虛碴上 ； （ 5） 側(cè)導(dǎo)坑施工中應(yīng)按監(jiān)控量測要求，埋設(shè)洞內(nèi)觀測點，實施監(jiān)控量測，并及時反饋信息以指導(dǎo)施工和修改設(shè)計 ； （ 6） 拆除臨時支撐時注意事項與 CRD 法同。淺埋暗挖隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工為礦山法中的一種施工方法，在城市中采用此種施工方法，在保證 施工地表不陷、不坍的前提下，做到不擾民，維護了市容和街面上正常的交通秩序。Ⅴ 級圍巖采用 雙側(cè)壁導(dǎo)坑 法開挖， Ⅳ 級圍巖采用臺階法開挖。 抗滑動條件要求為： 抗滑動穩(wěn)定性系數(shù) XPYc E EfEGk ??? )( ＞ （ 325） 式中： G— 端墻自重， G= YE — 擋土墻豎向分力 YE =0 f — 端墻基底摩擦系數(shù)，取 f = XE — 擋土墻水平分力， XE =E= PE — 端墻擋土墻的被動土壓力， PE =0 代入各參數(shù)得： cK =＞ 所以，端墻滿足抗滑穩(wěn)定性要求。 洞門荷載的計算 最危險破裂面與垂直面之間的夾角（ ? ） )t a nt a n1(t a n)t a n1(t a n )t a nt a n1)(t a n)( t a nt a n)( t a nt a n1(t a nt a nt a nt a n 222????? ??????????? ??? ??????? （ 321） 式中： ? — 圍巖計算摩擦角（176。 武廣高速鐵路客運專線長沙段部分隧道設(shè)計 第 22 頁 共 72 頁 3 隧道洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計 洞門選擇 洞門是隧道兩端的外露部分，也是聯(lián)系洞內(nèi)襯砌于洞口外路塹的支護結(jié)構(gòu)，應(yīng)保證洞口附近的邊坡和仰坡的穩(wěn)定。 注漿 材料的耐久性：注漿材料可選擇普通水泥、超細水泥或其他特種漿液，慎用水玻璃，提高注漿漿材料的耐久性。 （ 2） 采用合理的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造措施、嚴格控制裂縫寬度 ○ 1 結(jié)構(gòu)設(shè)計 武廣高速鐵路客運專線長沙段部分隧道設(shè)計 第 20 頁 共 72 頁 除明挖段拱形風(fēng)機安裝斷面及矩形斷面外，隧道內(nèi)輪廓設(shè)計均采用單心圓斷面。施工過程中如遭遇溶洞，一般 情況下可以采用如下處理方法方案： 邊墻及拱頂部位采用水泥漿注加固，基底部位采用片石混凝土進行換填；開挖應(yīng)對暗挖隧道段基底以下 20m范圍內(nèi)的巖溶情況進行探查，探查結(jié)果及時通知設(shè)計單位，以使及時處理，同時施工中應(yīng)建立洞內(nèi)外報警聯(lián)系通訊設(shè)備，以確保施工的安全。 當在一般在段裂隙水較發(fā)育但不影響施工安全時，采用開挖后圍巖徑向注漿。彎鉤，彎鉤末端直線長度不應(yīng)小于 10d， d 為鋼筋直徑。 主要的計算原則 （ 1） 結(jié)構(gòu)的設(shè)計充分考慮工程地質(zhì)條件和各 階段應(yīng)力變化的特點，滿足強度、剛度、施工、穩(wěn)定性、抗浮和耐久性等要求。 結(jié)構(gòu)設(shè) 計計算荷載 （ 1） 永久荷載 ○ 1 結(jié)構(gòu)自重：鋼筋混凝土容重取 25KN/m3 ○ 2 覆土壓力：覆土 γ =18~20KN/m3（覆土厚度按后期回填土標高計算） 。放線時請按圍護平面圖坐標及尺寸進行量測定位，注意 嚴格按照線路縱斷面上的標高確定