【正文】 E/W 一般為 ～ ，結(jié)合本隧道地質(zhì)特征 ， W 取 70cm。 E/W 一般為 ～ ，結(jié)合本隧道地質(zhì)特征 ， W 取 65cm。進洞前做好洞門及洞口附近的排水、截水設(shè)施，并與路塹排水系統(tǒng)連通，以免地表水沖刷坡面。 生產(chǎn)用房主要設(shè)在隧道洞口附近，臨時生產(chǎn)房屋為空心磚墻石棉瓦屋面結(jié)構(gòu)。 主要臨時工程 (1)斜井洞口施工平面布 置 所選區(qū)段的 斜井洞口附近地形均比較開闊，為保證隧道施工的生產(chǎn)設(shè)施、機械設(shè)備、施工場地和運輸、棄碴的需要，因地制宜地規(guī)劃布置施工場地，選擇引入便道，充分利用斜井洞口掘進棄碴填筑作為隧道施工場地，并逐步擴大，完善施工場石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 20 地與設(shè)施，為隧道的施工提供充足的施工作業(yè)場地。 受拉強度檢算：由 160 ?????he hbRKN l? (35) 得 Rl= 106Pa，故 Rl≥ KN 06( 1)eh ? /( b h)= 1510 1000 (6)/( 1 ) 成立，故不需要配筋 假設(shè)為大偏心構(gòu)件： 求受壓區(qū)高度 x： 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 15 )( gggw AARbxRKN ???? (36) 由于采用對稱配筋，所以 gg AA ?? ，則由 bxRKN w? (37) 得出 x≥bRKNw=≤ 2a? =120mm 由于是大偏心受壓構(gòu)件，故有 )()2/( 00 ahARxhbxRKNe ggw ?????? (38) 即 100000? 1061()+360106Ag′ () 得 ?gA =11570mm2，最小配筋率為 %，最小配筋面積為 1200mm2，查表 取 5φ 22，?gA =1900mm2。 計算模型 計算工況 兩水隧道斜井工區(qū)地質(zhì)主要為 Ⅴ 級圍巖，里程 DK358+894~DK360+231， 總長為 1337m，都屬于深埋隧道。 (5) 提高混凝土的強度，必要時可以采用鋼筋混凝土內(nèi)襯，或在襯砌中摻加鋼纖維。 (6)洞口位置的確定及洞門型式的選擇 ① 蘭州端洞口：按 早進洞、晚出洞 的原則，根據(jù)地形地質(zhì)條件，控制邊仰坡石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 8 開挖高度，蘭州端洞口定于 DK357+082，采用單壓明洞門 ， 明暗分界里程 DK357+090附近 。 N， d=～ ， l=2～ 5m， 較平直，微張； J2： N60176。洞身設(shè)有短鏈(DK357+=DK357+200)，短鏈長度為 。 以上兒種支護是相輔相成的。 為有效 控制隧道工程安全風險，避免或減少坍方事故發(fā)生，應以 “ 充分調(diào)動圍巖的承載能力，有效控制圍巖變形和松弛 ” 為設(shè)計理念，按新奧法原理進行軟弱圍巖隧道設(shè)計。隧道開挖后 ， 在二次應力作用下圍巖發(fā)生蠕變或強度降低 ， 當變形最超過圍巖的塑變形允許量或強度降低至允許值后 ， 圍 巖發(fā)生破壞 ，隧道失穩(wěn)。 國內(nèi)外現(xiàn)狀 軟弱圍巖 對隧道 失穩(wěn) 的影響 軟 弱圍巖一般是指巖質(zhì)軟弱、承載力低、節(jié)理 裂隙發(fā)育、結(jié)構(gòu)破碎的圍巖。 施工監(jiān)測項目包括洞內(nèi) 圍巖 及支護狀態(tài)觀察，洞內(nèi)周邊位移觀測，拱頂下沉量測，支護、襯砌內(nèi)應力，錨桿內(nèi)力，圍巖內(nèi)部位移。荷載計算主要包括松動壓力的計算，即采用單線隧道按破壞階段設(shè)計時垂直壓力公式計算。 。 二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 軟弱圍巖對隧道失穩(wěn)的影響 ： (1)巖體力學性質(zhì)的影響：軟巖的力學特性如各向異性、塑性、擴容性、膨脹性、流變性等 ， 都對圍巖的穩(wěn)定有重要影響； (2)巖體結(jié)構(gòu)及裂隙分布 的影響在地質(zhì)構(gòu)造運動中形成的結(jié)構(gòu)面 ， 一般情況下 ， 其強度遠低于母巖； (3)軟巖隧道的失穩(wěn) ， 是隧道開挖引起的應力重分布超出圍巖強度或造成圍 巖過分變形而造成的； (4)地下水的影響 。上臺階施工至 3～ 5m 后，開挖中部臺階，接長鋼架，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護及封底，工序與上臺階相同。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查，隧址內(nèi)灰?guī)r有輕微溶蝕裂縫及少量的溶蝕坑洞，屬輕微溶蝕區(qū)，該隧道灰?guī)r主要以夾層存在于千枚巖中，巖溶對隧道工程有一定影響。松動破壞是因隧道開挖后 ， 圍 巖應力重新分布 ， 部分圍巖成為脫離母巖的分離塊體和松散體 ， 在重力作用下 ， 產(chǎn)生冒落和塌滑運動。 軟弱圍巖隧道設(shè)計理論 在隧道工程的設(shè)計與施工中，除了了解軟弱圍巖隧道 “ 自穩(wěn)差、易坍塌 ” 的工程特點，還必須清楚地認識到隧道不同于地面建筑物的 3 個主要特點： (1)隧道是由圍巖和多種支護結(jié)構(gòu)兩部分組成的，即：隧道 = 圍巖 + 支護，圍巖與支護共同承擔山體的壓力。鋼拱架主要是對松動壓力和圍巖 過分變性的形變壓力提供支護。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 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，相對高差 400m，隧道最大埋深 346m。隧道范圍內(nèi)未見區(qū)域性大斷裂通過，但巖體受構(gòu)造運動的影響，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。 (5)地震動參數(shù)及氣象資料 ① 地 震動參數(shù) 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 GB50011－ 202《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 GB18306－ 2021，該工程所屬區(qū)地震動峰值加速度為 ，動反應譜特征周期為 ，相當于地震基本烈度八度。 (2) 適當加大預留變形量，防止初期支護變形侵限。計算復合式襯砌時，初期支護應按主要承載結(jié)構(gòu)計算。 軸力設(shè)計值： N=1510kN 由配筋計算截面為矩形， b=1000mm、 h=600mm，混凝土為 C35，鋼筋采用HRB335。 臨時工程規(guī)劃及 施工總平面布置 施工平面布置原則 臨時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)管理的原則進行布置，臨時工程設(shè)施盡量布置在征地規(guī)劃紅線內(nèi)，且盡量集中設(shè)置，減少重復建設(shè)。該系統(tǒng)根據(jù)施工現(xiàn)場的合理配置，洞內(nèi)各施工點能夠達到無盲區(qū)通信，洞內(nèi)作業(yè)人員和調(diào)車人員配置移動手持機，滿足施工和運碴車輛調(diào)車作業(yè)的通話需要，為了使無線系統(tǒng)安全可靠，采用 1+1 備份方式，實現(xiàn) 24h 不間斷通信。必要時輔以松動爆破。據(jù)此周邊眼選用Φ 25mm 藥卷 (長 165mm， 80g／卷 )。 不偶合系數(shù)：根據(jù)經(jīng)驗，周邊眼不偶合系數(shù)在 ～ 范圍光爆效果最好。 掏槽方式：采用楔形掏槽。 掏槽方式：采用楔形掏槽。 混凝土澆注時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，保證保護層的厚度。 (6)中心試驗室 為保證工程質(zhì)量，確保施工進度，本標段擬在經(jīng)理部建一中心試驗室，中心試驗室設(shè)于項目經(jīng)理部，承擔本工程需 要的各種材料的抽檢、取樣、試驗等工作，同時承擔本標段工程質(zhì)量的必要檢測，以指導及控制施工，確保工程質(zhì)量優(yōu)良。 (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。 施工 組織機構(gòu)、施工隊伍安排及勞動力配備 施工組織機構(gòu) 按高效精干的原則組建項目經(jīng)理部，由隧道施工經(jīng)驗豐富、配置一流隧道施工機械設(shè)備的專業(yè)化隊伍具體負責隧道的施工。 w=1+ ()= hq= 16 =不良地段穩(wěn)扎穩(wěn)打，地質(zhì)良好段加快施工進度。 (7)襯砌支護設(shè)計 ① 隧道內(nèi)輪廓按旅客列車行車速度目標值 200km/h 設(shè)計，建筑限界滿足雙層集裝箱運輸要求，隧道軌面以上凈空橫斷面積為 。 E／ 60176。 ② 炭 質(zhì)千枚巖夾板巖 (S2+3cph+Sl)：為隧道通過主要地層，以炭質(zhì)千枚巖為主，局部夾有板巖，深灰、灰黑色為主，含炭質(zhì)，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，具絲絹光澤，污手，受構(gòu)造影響巖體破碎，Ⅳ級軟石， σ 0＝ 500kPa；風化層厚 4～ 6m，Ⅲ級硬土，σ 0＝ 300kPa。其中主要包括假設(shè)噴射混凝土的類型，厚度，錨桿長度，采 用砂漿錨桿，錨桿的直徑，錨桿間距 ， 并且錨桿是否設(shè)置鋼墊板，墊板的尺寸。其目的是充填裂隙 ， 提高圍巖完整性、連續(xù)性、增加圍巖的整體強度。 (2)變形量大 ： 拱頂下沉一般大于 10cm， 有的高達 50cm， 兩幫擠 入 20cm~80cm，底鼓強烈。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 2 (2)巖體結(jié)構(gòu)及裂隙分布的影響在地質(zhì)構(gòu)造運動中形成的結(jié)構(gòu)面 ， 一般情況下 ，其強度遠低于母巖。 指導教師簽字 時 間 年 月 日 摘要 軟巖對隧道施工過程中隧道的穩(wěn)定性有很大的影響， 因此隧道施工過程中的開挖和支護方法很重要，本設(shè)計針對軟巖和兩水隧道本身的特點，采用鉆爆法施工，三臺階法開挖斷面，從開挖到支護完成的整個過程，充分體現(xiàn)“新奧法”的精髓，以保證隧道本身的穩(wěn)定性。弄清地質(zhì)情況以后進行開挖。 ：包括施工總體部署（主要應包括施工準備、施工場地布置、施工臨時設(shè)施設(shè)計、不同區(qū)段 的施工方法等），主要施工方法、工序及工藝 (包括爆破、出碴運輸、超前支護、噴射混凝土、錨桿、鋼架、防排水、二次襯砌、施工監(jiān)測等 )，施工輔助作業(yè)、不良地質(zhì)地段的工程措施、機械配套、指導性施工進度計劃等。隧址處位于武都山字型構(gòu)造體系前弧，受多期次構(gòu)造的復合，揉皺及構(gòu)造節(jié)理發(fā) 育，其展布與區(qū)域構(gòu)造線基本一致，以近東西和北西西向為主。炮眼深度掏槽眼為 ， 周邊眼 和輔助眼為 ，炮孔直徑為 42mm。從設(shè)計源頭上解決當前軟弱圍巖隧道建設(shè)過程中存在的問題，是非常必要和及時的。地應力主要有自重應力和構(gòu)造運動產(chǎn)生或殘留的應力兩種 ， 其對隧道穩(wěn)定的影響 ， 主要看最大主應力與最小主應力差值 ， 主應力的大小、方 向， 各主應力構(gòu)成特征 ， 以及主應力與工程的相對方位、與巖層主要 節(jié)理組的夾角等 。 圍巖與支護結(jié)構(gòu)相互作用后 ， 圍巖的變形破壞并不立即停止 ， 而是繼續(xù)下去。 (2)直接對圍巖提供支護力：①超前支護。弄清地質(zhì)情況以后進行開挖?！?65176。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，雖然洞身基巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體破碎，除個別溝谷有零星季節(jié)性泉水出露外，隧道所在區(qū)域支溝均無水，結(jié)合區(qū)域資料綜合分析，圍巖的富水程度為弱富水區(qū)，對圬工不具氯鹽和硫酸鹽化學侵蝕性。 (2)隧道排水困難。 . 計算隧道整體式襯砌及明洞時，應考慮圍巖對襯砌變形的約束作用。對于墻腳為圓角形支護，圓角處各節(jié)點同時采用水平鏈桿和豎直鏈桿 。三個項目隊任務劃分如下： 隧道一項目隊承擔兩水隧道正洞 DK358+894～ DK359+340 段共長 446m及斜井124m 的施工生產(chǎn)任務。洞外施工的移動人員和與生產(chǎn)相關(guān)人員可配置手持機，通過有線接口，把無線通信與程控交換機有機的接合在一起，這樣組成一套既有有線通信的可靠性又有無線通信的靈活性的通信調(diào)度指揮系統(tǒng)。 邊仰坡開挖前組織人員將坡面危石及雜草清除干凈，避免危石溜坍；邊仰坡依據(jù)設(shè)計位置進行放樣，并嚴格按照設(shè)計坡率進行開挖，保證坡面平整，開挖線符合石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 22 設(shè)計要求。 Ⅴ級圍巖臺階法開挖爆破參數(shù)設(shè)計 炮眼直徑 d 取 42mm。具體支護技術(shù)參數(shù)見表 42。 起爆網(wǎng)路：采用孔內(nèi)微差控制爆破，電雷管起爆。 起爆網(wǎng)路：采用孔內(nèi)微差控制爆破，電雷管起爆。達到設(shè)計強度的 70%后才能拆模。 主要施工方法及機械配套 斜井的施工方法及技術(shù)措施 邊仰坡開挖及防護 本 區(qū)段 斜井 與洞身交匯里程為 DK359+300，斜井長度為 372m，井身傾角 176。及時編制電話號碼表上報業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理，使通訊聯(lián)系及時開工。項目經(jīng)理部總共由 45 名技術(shù)和管理人員組成。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 12 計算模型 采用“荷載 —— 結(jié)構(gòu)”模型時，作用在初期支護上的荷載有永久荷載的地層壓力、結(jié)構(gòu)自重及地層被動壓力，可變荷載的地面車輛荷載及其動力作用，不計水壓力、偶然荷載等其它荷載。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 10 第 3 章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 主要設(shè)計依據(jù)及技術(shù)標準 設(shè)計依據(jù) (1)《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》 (TB100032021) (2)《鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)范》 (TB100272021) (3)《新建 鐵 路工程 測量規(guī) 范》 (TB1010199) (4)《 鐵 路隧道 噴錨 構(gòu)筑法技 術(shù)規(guī)則 》 (TBJ10892) (5)軟巖 隧道設(shè)計說明，襯砌橫斷面、配筋及鋼 架圖，兩水隧道縱斷面出圖，兩水隧道灰崖子斜井縱斷面圖，內(nèi)輪廓圖 (6)《 鐵 路隧道施工 規(guī) 范》 (TB102042021) (7)《 鐵 路隧道工程 質(zhì)量檢驗評 定 標 準》 (TB1041798) (8)《 鐵 路 砼 與砌體工程施工 規(guī) 范》 (TB102102021) 設(shè)計標準 隧道內(nèi)輪廓按旅客列車行車速度目標值 200km/h 設(shè)計，建筑限界滿足 雙層集裝箱運輸要求 ，隧道軌面以上凈空橫斷面積為 。2839。 N， d=～ ， l=～ 1m， 較平直，微張； J5： N251