【文章內(nèi)容簡介】 水層，拱墻、仰拱采用帶補償收縮功能的外加劑，隧道施工縫信變形縫均采用綜合防水措施，最大限度的隔絕環(huán)境水土中侵蝕介質(zhì)對主體結(jié)構(gòu)的作用。內(nèi)襯結(jié)構(gòu)鋼筋保護層厚度應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定，主鋼筋的外表面凈保護層厚度不小于5cm.，鋼筋混凝土配筋率滿足裂縫控制要求。其它材料耐久性要求防水材料的耐久性要求：防水材料尤其是防水板，除應(yīng)滿足水壓要求外， 還是侵蝕介質(zhì)與結(jié)構(gòu)的隔離層，其耐久性能尤為重要，防水材料除滿足規(guī)范要求的物理力學(xué)指標(biāo)外，還應(yīng)進行耐久性測試。各種防水材料的耐久性測試按國家相關(guān)規(guī)范辦理。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。施工有關(guān)要求施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制超欠挖，積極保護圍巖，提高圍巖自身長期承載能力。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。結(jié)構(gòu)檢測信維護在設(shè)計使用年限內(nèi)，應(yīng)定期對隧道結(jié)構(gòu)信材料的使用狀態(tài)、環(huán)境條件有變化進行檢測及監(jiān)測，并就監(jiān)測及檢測結(jié)果進行綜合 評估，判明隧道結(jié)構(gòu)維護時機與內(nèi)容。(1) 為控制隧道修建對環(huán)境的影響，對隧道埋深﹤50m地段采用全封閉防水設(shè)計，對隧道埋深≥50m地段采用容許少量地下水進入隧道排水系統(tǒng)進行設(shè)計；(2) 洞口選擇充分貫徹“早進晚出”的原則，盡量降低邊仰坡高度，減少邊仰坡坡面面積，并對其坡面加以防護；(3) 各工區(qū)洞口設(shè)置施工污水處理池，隧道施工排水經(jīng)處理符合環(huán)保要求后，方可排放；(4) 施工過程中應(yīng)根據(jù)施工特點，結(jié)合周邊敏感點的分布，因時因地采取有效防塵、降噪等措施，滿足城市工程施工的環(huán)保要求；(5) ，棄于DK428+700隧道出口左側(cè)（面向大里程）三清山火車站東約300m的山溝內(nèi)。碴場下游設(shè)擋碴墻，以免水土流失，棄碴面盡量綠化或復(fù)耕。(6) 棄碴環(huán)保主要措施有：隧道棄碴前應(yīng)對碴場原植被進行清除，底面進行平整（如為坡面，則應(yīng)挖成1m寬臺階狀）；棄碴場頂向外作3‰的排水坡，并做好橫縱向排水系統(tǒng)。在棄碴場頂外緣設(shè)截水溝一道，溝寬40cm，高60cm，M10漿砌片石鋪砌。棄碴場底部根據(jù)碴場匯水流量設(shè)置相應(yīng)管徑的樹枝狀分布的排水盲溝，以利排水；坡腳設(shè)置M10漿砌片石擋碴墻，擋墻尺寸根據(jù)地形起伏按直線變化過渡，，為防止墻趾被水沖刷，在墻趾外5m范圍內(nèi)。第3章 隧道洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計 洞口位置選擇 可參照附錄中相關(guān)圖進口位置3種選擇方案如下：1號方案： 隧道進口位置位于DK427+，設(shè)置10m 明洞。該處覆層較薄，滿足早進洞原則，但是該處的等高線較密，地形陡峭。 2號方案： 不設(shè)明洞，隧道進口位置位于DK428+000。該處可以不設(shè)明洞，減少填挖方量，但是由于巖體風(fēng)化程度強，節(jié)理裂隙發(fā)育，施工相對不便。3號方案： 隧道進口位置位于DK427+，不設(shè)明洞。此方案較上兩種方案來說，地形較平坦，開挖方量少，施工環(huán)境相對良好。所以進口選擇3號方案。即隧道進口位于DK427+，洞門長度為15m，不設(shè)置明洞，隧道明暗分界處位于DK427+995處。進口位置3種選擇方案如下：1號方案： 隧道出口位置位于DK428+，設(shè)置10m 明洞。該處覆層較薄，滿足早進洞原則，且地形平坦，但是該設(shè)置明洞，工程量較大。 2號方案： 不設(shè)明洞，隧道出口位置位于DK428+。該處可以不設(shè)明洞，但是由于巖體風(fēng)化程度強，節(jié)理裂隙發(fā)育，施工相對不便，并且該處地形陡峭，施工難度很大。3號方案： 隧道出口位置位于DK428+，不設(shè)明洞。此方案較上兩種方案來說，地形較平坦，開挖方量少，施工環(huán)境相對良好。所以進口選擇3號方案。即隧道出口位于DK428+，洞門長度為15m，不設(shè)置明洞，隧道明暗分界處位于DK427+657處。 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。洞門也是標(biāo)志隧道的建筑物，與隧道規(guī)模、使用特性以及周圍建筑物、地形條件等要相協(xié)調(diào)，為了保護巖土體的穩(wěn)定性和車輛不受崩塌、落石等威脅，確保行車安全，應(yīng)根據(jù)實際情況，選擇恰當(dāng)合理的洞門形式，同時還應(yīng)適當(dāng)進行洞門的美化，并注意環(huán)保要求。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。隧道洞口里程為DK427+980，主要為素填土，雜填土，～，本隧道洞口處隧道軸線與地形線基本正交，采用斜切式帽檐洞門。為了保證洞門的穩(wěn)定性和排水要求，洞門構(gòu)造及基礎(chǔ)設(shè)施如下（）：墻面傾斜1:。洞門墻基礎(chǔ)嵌入地基深度2m；洞口仰坡坡比采用1：，以防仰坡土石掉落到路面上，危及安全；以免落石破壞拱圈；洞門墻頂高出仰坡腳1m，以防水流溢出墻頂，也可防止掉落土石彈出； 水溝的尺寸為50cm50cm，溝底填土夯實否則會使水溝變形，產(chǎn)生漏水； a) b)a) 正面圖；b) II剖面圖隧道洞門材料的選用需要綜合考慮各部分的穩(wěn)定性、外觀與施工工藝的要求，具體情況見表31。表31 洞門材料表材料種類工程部位混凝土或鋼筋混凝土構(gòu)件混凝土片石混凝土砌體端墻C15C15M10號水泥砂漿砌片石、塊石鑲面或混凝土預(yù)制塊鑲面頂帽C15M10號水泥砂漿粗料石洞口擋土墻C15C15側(cè)鉤、截水溝、護坡等M5號水泥砂漿砌片石隧道的洞門，除了外觀上的標(biāo)志性作用和美觀外，對于兩端圍巖地質(zhì)較差的洞口，它還起著維護洞口邊坡和仰坡穩(wěn)定的功用。隧道洞門的計算，通常只考慮洞門結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性，而對剛度無需考慮。最危險破裂面與垂直面之間的夾角（） （321） 式中：—圍巖計算摩擦角（176。），查《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》查得。 —仰坡坡角 —墻面傾角 ，如圖32。 代入各參數(shù)得：圖32 洞門荷載計算圖示 土壓力的計算 （322） （323） （324）式中：—土壓力（KN）；=atan= ； —側(cè)壓力系數(shù) ＝ —地層容重（KN/m）, =20KN/m—墻背土體破裂角（176。） b—洞門墻計算條帶寬度，取b=1m —土壓力計算模式不確定性系數(shù)，可取= a—仰坡坡角到墻背的距離 a=帶入各參數(shù)得： =端墻自重根據(jù)初步擬定的端墻洞門，；采用漿砌片石回填墻身，其重度為 =23KN/ m 。端墻自重 ：G=23=采用端墻式洞門，洞門墻可視為擋土墻，按極限狀態(tài)驗算其強度，并應(yīng)驗算繞墻趾傾覆及沿基底滑動的穩(wěn)定性。對于抗滑動而言，要求所有的水平壓力不能使洞門發(fā)生水平向外滑動。抗滑動條件要求為： 抗滑動穩(wěn)定性系數(shù) ＞ （325）式中：G— 端墻自重，G=—擋土墻豎向分力 =0 —端墻基底摩擦系數(shù)，取= —擋土墻水平分力，=E= —端墻擋土墻的被動土壓力，=0代入各參數(shù)得： =＞ 所以，端墻滿足抗滑穩(wěn)定性要求。 為了保證端墻能夠滿足傾覆穩(wěn)定性的要求，可以加大其基礎(chǔ)，基礎(chǔ)深度1m，寬度為2m，混凝土容重為23 KN/m ?？箖A覆條件要求為：抗傾覆系數(shù)： ＞ （326）其中：—豎直方向力作用在墻趾O點的力矩 = （327） —水平方向作用力在墻趾O點的力矩， （328） 代入各參數(shù)得：﹥ 滿足傾覆穩(wěn)定性要求。洞門基底應(yīng)力的驗算，使要求洞門基礎(chǔ)不能因為基底承載力不足而發(fā)生沉陷。洞門基底應(yīng)力的計算，可假設(shè)基底應(yīng)力呈直線分布，由平衡方程可得：合力到洞門外側(cè)腳的距離:=G= B=2m == （329）則豎向合力作用點與洞門墻地面中心的距離為： （3210）洞門的基底應(yīng)力為： （3211） 可參照《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》選用基底控制應(yīng)力=400kpa，則： 基底應(yīng)力及偏心距均滿足要求。第4章 施工方案設(shè)計隧道采用新奧法施工。洞口土石方采用，挖掘機挖裝，自卸汽車運輸?shù)姆椒ㄊ┕ぁ＂跫墖鷰r采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，Ⅳ級圍巖采用臺階法開挖。隧道均采用無軌運輸，施工時堅持“短進尺，弱爆破，快封閉，勤量測”的原則。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┕?。洞身施工，隧道襯砌按仰拱超前，拱墻一次襯砌。噴射砼采用濕噴工藝，降低回彈量和粉塵；隧道襯砌采用液壓鋼模襯砌臺車，按仰拱超前，拱墻一次襯砌，砼集中拌和，砼運輸車運輸至作各業(yè)面，泵送砼入模，插入式搗固器與附著式搗固器聯(lián)合振搗。隧道通風(fēng)采用壓入式風(fēng)機通風(fēng)。施工中加強圍巖的監(jiān)控量測，運用先進的量測、探測技術(shù)，指導(dǎo)施工。 三清山隧道淺埋暗挖段V級圍巖地層采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，參考礦山法施工中運用的“新奧法”基本原理，采用錨噴初期支護，充分利用圍巖的自承能力，以保證隧道的施工安全。（一）特點（1）淺埋隧道采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，很好的解決了大斷面隧道開挖的安全性問題，且結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，拆裝方便、靈活，經(jīng)濟效益顯著。（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。它的突出優(yōu)勢在于不影響城市交通，無污染、無噪聲，而且適合于各種尺寸與斷面形式的隧道洞室。 （3）根據(jù)國內(nèi)外隧道工程實踐和科研成果表明：采用側(cè)壁導(dǎo)坑法施工引起的地表沉降量最小。（二）適用范圍（1）它是適合于城市地區(qū)松散土介質(zhì)圍巖條件下的淺埋隧道，以很小的地表沉降修筑隧道的技術(shù)方法。它的突出優(yōu)勢在于不影響城市交通，無污染、無噪聲，而且適合于各種尺寸與斷面形式的隧道洞室。（2）適用于三清山隧道V級圍巖地層。（三）三清山隧道淺埋暗挖段雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工流程：（） 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，要求采用挖掘機開挖與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(yán)禁同時開挖；（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(dāng)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。［12］三清山隧道淺埋暗挖段VI級圍巖地層臺階法施工流程示意圖：（） 臺階法施工示意圖臺階法施工工序如下：1上半部開挖 2－拱部錨噴支護 3－邊墻部開挖 4－邊墻錨噴支護 5－邊墻部開挖 6－邊墻錨噴支護 7－下半部中央開挖 8－下半部中央開挖 9－仰拱錨噴支護 10－二次襯砌施作，每循環(huán)時間720min，每天2循環(huán)，日進尺5m，月進度按125m計（已考慮各種影向造成的折減），循環(huán)作業(yè)時間見表41。表41臺階法施工循環(huán)時間表工 序時間min循環(huán)時間（min）60120180240300360420480540600660720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。各工作面拉開距離后平行作業(yè)，實行均衡生產(chǎn)。 在所有臺階法施工中，開挖下半斷面時要求做到以下幾點：（1）下半斷面的開挖（又稱落底）應(yīng)在上半斷面初期支護基本穩(wěn)定后進行，或采用其它有效措施確保初期支護體系的穩(wěn)定性；采用單側(cè)落底或雙側(cè)交錯落底，避免上部