【正文】 m3 ） 彈性模量 E (GPa) 泊松比 μ 計(jì)算摩擦角φ 摩擦系數(shù) f Ⅳ 5 45176。頂板厚 ～ ，巖性為中風(fēng)化凝灰?guī)r夾粉砂質(zhì)板巖。 隧道結(jié)構(gòu)形式及斷面設(shè)計(jì) 隧道設(shè)計(jì)除考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等相關(guān)條件外，同時(shí)受線路縱橫指標(biāo)以及三方面組合設(shè)計(jì)的制約，還需要考慮跨度、埋深、開(kāi)挖方式、開(kāi)挖方法和施工經(jīng)驗(yàn)等條件，并進(jìn)行安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面的綜合比較。進(jìn)出口段上覆殘坡積粘土分布厚度較厚巖性為中風(fēng)化凝灰?guī)r，巖石裂隙較發(fā)育。洞口土方采用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)自上而下分層施工，大型自卸汽車(chē)運(yùn)輸，并及時(shí)做好坡面防護(hù)，開(kāi)挖一段（臺(tái)階）防護(hù)一段（臺(tái)階）。 其施工步驟參見(jiàn)圖 。 其施工步驟參見(jiàn)圖 。 （ 4）對(duì)土質(zhì)的隧道應(yīng)以核心土為基礎(chǔ)設(shè)立 3根臨時(shí)鋼架豎撐以支撐拱頂 和拱腰，核心土應(yīng)根據(jù)圍巖量測(cè)結(jié)果適當(dāng)滯后開(kāi)挖。下臺(tái)階在上臺(tái)階噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%后開(kāi)挖。 （ 2）中隔壁法或交叉中隔壁法施工時(shí) ， 初期支護(hù)完成后方可進(jìn)行下一分部開(kāi)挖，地質(zhì)較差時(shí)，每個(gè)臺(tái)階底部均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)臨時(shí)鋼架或臨時(shí)仰拱；各部開(kāi)挖時(shí)，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順；應(yīng)在先開(kāi)挖側(cè)噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行另一側(cè)開(kāi)挖；左右兩側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖 工作面的縱向間距不宜小于 15m；當(dāng)開(kāi)挖形成全斷面時(shí)，應(yīng)及時(shí)完成全斷面初期支護(hù)閉合。中隔壁混凝土拆除時(shí)，要防止對(duì)初期支護(hù)系統(tǒng)形成大的振動(dòng)和擾動(dòng)。 第 19 頁(yè) 表 項(xiàng)目 臺(tái)階法 (或留核心土法 ) CD法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 CRD法 工法的安全行 適合該開(kāi)挖方法的圍巖等級(jí)比較低，不夠安全 該方法所開(kāi)挖的圍巖等級(jí)低，但開(kāi)挖分布多，較安全 該方法所開(kāi) 挖的圍巖等級(jí)低，但開(kāi)挖分布較多，安全 安全 施工技術(shù)難度 開(kāi)挖步驟比較單一，隧道從上到下分布施工難度較低 隧道分布開(kāi)挖，切圍巖較軟弱，技術(shù)難度 較高 隧道開(kāi)挖步驟多，施工技術(shù)要求 高 高 施工機(jī)械類(lèi)型 由于施工步驟單一，隧道開(kāi)挖分布開(kāi)挖，施工空間較大，施工設(shè)備大、中型 中、小型 開(kāi)挖分布進(jìn)行，施工作業(yè)面比較小，適合施工設(shè)備較小型 小型 工程造價(jià) 施工分布少，作業(yè)時(shí)間短，進(jìn)度快，工程造價(jià)較低 較高 施工進(jìn)度較慢，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，時(shí)間技術(shù)、設(shè)備要求較高，工程造價(jià)高 高 施工工序 開(kāi)挖步驟少，作業(yè)面較大，施工工序 較簡(jiǎn)單 較多 開(kāi)挖分不多，作業(yè)面較小，工序多 多 掌子面的穩(wěn)定 由于作業(yè)面空間較大，掌子面較大，穩(wěn)定性較差 較好 開(kāi)挖分布多，作業(yè)面小，掌子面小，穩(wěn)定性較好 好 地表沉降 一次開(kāi)挖作業(yè)面大，施工影響較大，沉降大 較小 開(kāi)挖作業(yè)面小，支護(hù)時(shí)間充足，沉降小 小 周邊收斂控制 開(kāi)挖作業(yè)面大，掌子面較大，周邊收斂控制較差 較好 作業(yè)面小，分布開(kāi)挖，有利于周邊收斂控制 好 適用范圍 地質(zhì)條件較好、技術(shù)熟練 地質(zhì)條件較差、安全要求較高 跨度大、安全要求高 地質(zhì)條件差、安全要求高 綜合比較上節(jié)幾種開(kāi)挖方法和對(duì) 照基本資料可得出下列幾種開(kāi)挖方案： 方案一：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。主要適用于土質(zhì)圍巖及軟弱圍巖。 開(kāi)挖方案的確定 由于 XXX隧道所通過(guò)的圍巖主要為Ⅳ和Ⅴ級(jí)圍巖，圍巖較軟，主要為中風(fēng)化凝灰?guī)r夾強(qiáng)～中風(fēng)化粉砂質(zhì)板巖，隧道埋深較深、隧道較長(zhǎng)。洞口土方采用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)自上而下分層施工，大型自卸汽車(chē)運(yùn)輸，并及時(shí)做好坡面防護(hù)，開(kāi)挖一段（臺(tái)階）防護(hù)一段（臺(tái)階）。隧道通風(fēng)采用壓入式風(fēng)機(jī)通 風(fēng)。 序號(hào) 開(kāi)挖方法 圍巖級(jí)別 備注 1 上、下臺(tái)階法 Ⅲ、Ⅳ 2 環(huán)形預(yù)留核心土法 Ⅳ、Ⅴ 表 隧道各級(jí)圍巖開(kāi)挖方法匯總表 隧道明洞采用明挖法施工，在確保洞口邊仰坡穩(wěn)定的條件下，就地全斷面整體模筑鋼筋混凝土。 a、炮眼深度（ L）：對(duì) IV、 V 類(lèi)圍巖按 ~ 米。 C、 IV、 V 類(lèi)圍巖炮眼設(shè)計(jì) a、掏槽眼： 采用雙臨空平行直眼掏槽，眼深 計(jì)算。 第 24 頁(yè) β：藥卷單位長(zhǎng)度質(zhì)量。 超挖部分應(yīng)用同級(jí)混凝土或 同級(jí)片石混凝土回填，嚴(yán)格控制開(kāi)挖斷面，嚴(yán)禁欠挖， 第 25 頁(yè) 僅在巖石完整、抗壓強(qiáng)度大于 30Mpa，確認(rèn)不影響襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和強(qiáng)度時(shí)，巖石個(gè)別突出部分（每平方米內(nèi)不大于 平方米），可侵入襯砌，侵入量不大于 5cm，拱腳、墻腳以上 1 米范圍內(nèi)嚴(yán)禁欠挖。 ⑤隧道噴射混凝土厚度﹥ 5cm 時(shí)， 分兩層作業(yè)。 第 26 頁(yè) 表 主要工程機(jī)械設(shè)備 機(jī)械設(shè)備名稱(chēng) 單位 數(shù)量 20m3電動(dòng)空壓機(jī) 臺(tái) 1 1 m3裝載機(jī) 臺(tái) 1 12 m3內(nèi)燃空壓機(jī) 臺(tái) 1 鑿巖機(jī) 臺(tái) 6 強(qiáng)制式攪拌機(jī) 500L 臺(tái) 1 滾筒式攪拌機(jī) 350L 臺(tái) 1 備用 30KW發(fā)電機(jī) 臺(tái) 1 30KW通風(fēng)機(jī) 臺(tái) 1 9米模板臺(tái)車(chē) 臺(tái) 1 隧道洞口段開(kāi)挖 隧道進(jìn)出口隧道圍巖等級(jí)為Ⅴ級(jí)，圍巖破碎不穩(wěn)定，采取環(huán)形開(kāi)挖留核心土。 ④?chē)娚浠炷练侄?、分塊、先墻后拱、自下而上的順序進(jìn)行；噴射作業(yè)時(shí)，噴嘴做反復(fù)緩慢的螺旋運(yùn)動(dòng)，螺旋直徑約 20~30 米，以保證混凝土噴射密實(shí)。在軟弱圍巖地段應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)先小導(dǎo)管注漿加固。 d、其它炮眼：采用橫向間距 ~，豎向間距 1~。 雷管：采用毫秒雷管及普通火雷管，毫秒雷管帶塑料導(dǎo)爆管長(zhǎng) 7m。采用黃泥封堵炮眼，封堵長(zhǎng)度不小于 30cm。根據(jù)量測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整預(yù)留變形量及支護(hù)參數(shù)，適時(shí)施作二次襯 砌，確保隧道安全。洞身施工，隧道襯砌按仰拱超前，拱墻一次襯砌。 開(kāi)挖施工工序 開(kāi)挖施工總原則 該 隧道按新奧法原理組織施工，并 要 根據(jù)不同 圍巖級(jí)別及周邊環(huán)境 選擇相應(yīng)開(kāi)挖方 法 ，應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，適時(shí)施作二次襯砌 。采用哪一種臺(tái)階法是根據(jù)下列兩個(gè)條件來(lái)決定的： （ 1） .對(duì)初期支護(hù)形成閉合斷面的時(shí)間要求，圍巖越差，要求必和時(shí)間越 短，則臺(tái)階必須縮短。上部核心土起到支擋開(kāi)挖面及能夠及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)的作 用。隧道埋深較深、隧道較長(zhǎng)。 施工要點(diǎn)： （ 1） 為確保施工安全，上 部 導(dǎo)坑開(kāi)挖 循環(huán)進(jìn)尺控制為 1榀鋼架間距（ ～ ），下部開(kāi)挖可依據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)加大，仰拱一次開(kāi)挖長(zhǎng)度依據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果、地質(zhì)情況綜合確定，一般不宜大于 6m。 第 17 頁(yè) （8）（13）139（4）（10）5711（2）（14）（4）（10）（14）（13）（6）（12）13957111197531（12）（10）（8）（13）（14）（14）（6）（4）（14）（14）（2）1197（6）（4）（2）5317531（4）（10）（10）（10）（8）（9）（6）（6）3751（2）（2）（7）（6） 5543154133（5）31（2）（4）11（3）（2）1 圖 中隔壁法（ CD法）施工工序橫斷面及縱斷面示意圖 施工順序說(shuō)明：（ 1） .先行導(dǎo)坑上部開(kāi)挖；（ 2）先行導(dǎo)坑上部初期支護(hù)； 導(dǎo)坑中部開(kāi)挖；（ 4）先行導(dǎo)坑中部初期支護(hù)； ；（ 6）先行導(dǎo)坑下部初期支護(hù)； ；（ 8）后行導(dǎo)坑上部初期支護(hù)； 挖；（ 10）后行導(dǎo)坑中部初期支護(hù)； ；（ 12）后行導(dǎo)坑下部開(kāi)挖；（ 13）仰拱超前澆筑；（ 14）全斷面二次襯砌。開(kāi)挖應(yīng)盡量采用微震光面爆破技術(shù)。為防止上臺(tái)階初期支護(hù)下沉、變形，其底部宜加設(shè)槽鋼托梁，托梁與鋼架連為一體，鋼架底部應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置鎖腳錨桿，并與縱向槽鋼焊接，錨桿布設(shè)俯角宜為 45176。 本隧道進(jìn)、出口處可采用此法。 現(xiàn)列出幾種常用的隧道開(kāi)挖方法，以進(jìn)行優(yōu)化比選。應(yīng)注意下列一些問(wèn)題： 隧道施工嚴(yán)格按照“嚴(yán)控水、管超前、后開(kāi)挖、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、弱爆破、快封閉、勤量測(cè)”的原則組織施工，應(yīng)特別注意地表沖溝、陷穴對(duì)隧道的影響，要加強(qiáng)調(diào)查和處理。 隧道進(jìn)口和出口均位于坡體內(nèi)，其中進(jìn) 出 口段 位于山坡斜坡較 陡 地段 ， 進(jìn)口 自然坡度角 15～ 50176。本段按Ⅴ級(jí)圍巖進(jìn)行支護(hù)。隧道洞口仰坡，邊坡高度和坡度建議值：巖質(zhì)（Ⅴ級(jí)）邊坡開(kāi)挖高度＜20m，按 1: 設(shè)計(jì)，土質(zhì)邊坡（Ⅴ級(jí)）開(kāi)挖高度＜ 15m，按 1: 設(shè)計(jì)，殘坡積較薄的可以清除，并對(duì)洞口邊，仰坡硬采取必要的防護(hù)措施，如漿砌片石防 護(hù)或錨噴混凝土、襯砌護(hù)坡等。 公式（ 31）在使用時(shí)，應(yīng)遵循下列限制條件： 1） Rc90 Kv+30 時(shí)，應(yīng)以 Rc=90 Kv +30 和 Kv 值代入公式計(jì)算 BQ 值； 2） Kv Rc+ 時(shí)，應(yīng)以 Kv= Rc+ 和 Rc 值代入公式計(jì)算 BQ 值。在綜合考慮線形指標(biāo)及工程造價(jià)的前提下，通過(guò)實(shí)地勘察，充分研究了隧道所處的地域的地形地質(zhì)情況，主要考慮進(jìn)出口地形條件、隧址區(qū)工程地質(zhì)條件、運(yùn)營(yíng)管理設(shè)施、場(chǎng)地等因素?cái)M定本隧道方案。雨季滲水。 綜上所述：隧道進(jìn)口位于地形坡度較陡的順坡或側(cè)向沖溝西側(cè)，上覆殘坡積粘土分布厚度較厚，下伏基巖為強(qiáng) 中風(fēng)化粉砂質(zhì)板巖夾中風(fēng)化凝灰?guī)r，巖體裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，完整性較差，圍巖分級(jí)為Ⅳ級(jí)，成洞條件較差，圍巖易坍塌，處理不當(dāng)可能出現(xiàn)大面積坍塌或冒頂，成洞困難，邊坡為順向破或土質(zhì)邊坡，坡度較陡，邊坡較穩(wěn)定，洞口工程地質(zhì)條件較差。下伏基巖穩(wěn)定性較好，適宜擬建隧道的建設(shè)。對(duì)比三種方法計(jì)算結(jié)果，其數(shù)據(jù)基本一致，表明各計(jì)參數(shù)的選擇是合理的 。由于隧道區(qū)標(biāo)高較高，徑流條件好。 Ⅴ 35176。地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 （地震基本烈度小于 6 度）。該層為隧道進(jìn)出口及隧道洞身巖體。植被發(fā)育，水土保持較好。 該隧道屬 XXX公路隧道，該公路按照國(guó)家 三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，特殊困難路段可適當(dāng)降低技術(shù)指標(biāo)；路基寬度 ，路面寬度 ，設(shè)計(jì)速度 30km/h，汽車(chē)荷載等級(jí)為公路 Ⅱ級(jí)，路面類(lèi)型為瀝青混凝土路面。提出了三種隧道開(kāi)挖方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定了隧道洞口段選擇分部（環(huán)形）預(yù)留核心土法，洞身段選擇上下兩層臺(tái)階法作為開(kāi)挖方案。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日 期： 第 I 頁(yè) 目錄 目錄 ........................................................................................................................................... I 摘要 ........................................................................................................................................ III Abstract ................................................................................................................................. IV 第一章 工程概況 ............................................................................................................... 1 工程簡(jiǎn)介 ................................................................................................................. 1 第二章 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 ............................................................................ 2 地形地貌 ................................................................................................................. 2 地形地貌、水文 ........................................................