【文章內容簡介】 3m） 圖 42 有限元模型（ 106m 43m） 該陸域小凈距隧道，左洞采用三臺階仰拱法施工，右洞采用 CD 法施工，施工過程分為七步。各施工過程位移云圖如下： 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 . 左洞先行施工，右洞后行施工 . 位移結果 圖 43 左部上臺階開挖位移云圖 圖 43 左洞中部臺階開挖位移云圖 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 44 左部下臺階開挖位移云圖 圖 45 右洞左側上部開挖位移云圖 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 46 右洞左側下部開挖位移云圖 圖 47 右洞右上部開挖位移云圖 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 48 右洞右下部開挖位移云圖 圖 49 去掉網(wǎng)格后最終位移矢量圖（初襯 +二襯） 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 在隧道左拱頂取一考察點，考察點位于開挖內輪廓線上。由上述位移圖可知：開挖左部上臺階，施作該部錨桿、初襯、封底混凝土后，最大位移出現(xiàn)在左部上臺階底部，為： ；開挖左洞中部臺階，施作該部錨桿、初襯、封底混凝土、對拉錨桿后，最大位移出現(xiàn)在左下臺階頂部，為： ；開挖左部下臺階，施作邊墻錨桿、對拉錨桿、初襯、全周邊二襯，最大位移出現(xiàn)在左拱頂，為 ；開挖右洞左側上部，施作錨桿、初襯、鋼拱 架、封底混凝土，最大位移仍出現(xiàn)在左部拱頂，為： ；開挖右洞左側下部，施作錨桿、初襯、接長鋼拱架。最大位移出現(xiàn)在左拱頂，為 ；開挖右洞右上部，施作錨桿、初襯、拆除該部鋼拱架錨桿，最大位移出現(xiàn)在左拱頂，為 ；開挖右洞右下部，施作該部錨桿、初襯、移除該處鋼拱架錨桿、移除鋼拱架、灌注全周襯砌，洞室最大位移出現(xiàn)在左拱頂，為 。在開挖左洞上、中臺階過程中，最大位移不在左拱頂，當開挖左洞下臺階以及整個右洞，位移最大值點由左臺階底部轉為左拱頂，并且累計位移量為 ，位移值并不 大，對于整個隧道的開挖來說是安全的。 . 內力結果 圖 410 左洞三臺階仰拱法二襯軸力圖（ kN） 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 411 CD法開挖二襯軸力圖（ kN） 圖 412 三臺階仰拱法二襯彎矩圖（ ） 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 413 CD法二襯彎矩圖（ ） 圖 414 三臺階仰拱法二襯剪力圖（ kN） 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 415 CD法二襯剪力圖（ kN） 由圖可知：軸力最大值左洞出現(xiàn)在右下角為 253kN，右洞出現(xiàn)在右下角為 167kN；彎矩最大值左洞出現(xiàn)在右部邊墻為 ，右洞出現(xiàn)在拱頂和右部邊墻為 ；剪力最大值左洞出現(xiàn)在右部邊墻為 ，右洞出現(xiàn)在拱頂為 。都小于材料屈服強度，襯砌結構安全。 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 . 材料屈服情況 圖 416 材料屈服近度填色圖 在整個模擬過程中無材料失穩(wěn)情況發(fā)生。 . 右洞先行施工，左洞后行施工 . 各施工過程位移矢量 圖 417右洞左上臺階開挖位移矢量圖（ m） 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 418 右洞左下臺階開挖位移矢量圖（ m） 419 右洞右上臺階開挖位移矢量圖（ m） 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 420 右洞右下臺階開挖位移矢量圖（ m） 圖 421 左部上 臺階開挖位移矢量圖（ m） 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 422 左洞中部臺階開挖位移矢量圖（ m） 圖 423 左部下臺階開挖位移矢量圖（ m） 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 424開挖完畢位移云圖 取右拱頂為考察點，考察點位于開挖內輪廓線上。由圖可知：開挖右洞左上臺階，施作錨桿、初襯、鋼拱架、封底混凝土，最大位移出現(xiàn)在右洞左部拱底，為： ；開挖右洞左側下臺階，施作錨桿、初襯、接長鋼拱架，最大位移出現(xiàn)在右洞左拱底，為：；開挖右洞右上部，施作錨桿、初襯、拆除該部鋼拱架錨桿，最大位移出現(xiàn)在右洞左拱底，為： ；開挖右洞右下部臺階，施作該部錨桿、初襯、移除該處鋼拱架錨桿、移除鋼拱架、灌注全周襯砌，最大位移出現(xiàn)在右洞底為： ；開挖左洞上臺階，施作該部錨桿、初襯、封底混凝土，最大位移出現(xiàn)在右洞底，為： ；開挖左洞中部臺階，施作該部錨桿、初襯、封底混凝土，最大位移出現(xiàn)在左洞拱頂，為： ；開挖左部下臺階，施作邊墻錨桿、對拉錨桿、初襯、全周邊二襯，最大位移出現(xiàn)在左拱頂，為： 。在整個右洞開挖過程中以及開挖左洞上臺階最大位移均出現(xiàn)在右拱底非右拱頂，最大值為： ；當開挖出左 洞中部臺階，位移最大值點由右拱底轉為了右拱頂；并且左洞下臺階開挖后，最大值仍為右拱頂為： ，與左洞先行施工位移值大小一樣，在整個開挖過程中位移都較小，隧道施工安全。 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 . 內力結果 圖 425 二襯軸力圖（ kN） 圖 426 二襯彎矩圖（ ) 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 427 二襯剪力圖（ kN） 由圖可知，軸力最大值，右洞為 ，右洞為 ；彎矩最大值，左洞為： ，右洞為 ；剪力最大值，左洞為 ，右洞為 ，均小于材料 容許應力值。在整個開挖施工過程中，所有材料無失穩(wěn)情況發(fā)生，整個隧道結構安全。 . 模型對比分析 （ 1）單洞開挖即：先行洞已開挖，后行洞還未開挖時，可比較三臺階法和 CD法的優(yōu)越性。同等條件下，分別采用兩種方法開挖單洞，開挖完畢后兩者對圍巖的擾動情況基本一樣；采用三臺階仰拱法施工最大位移出現(xiàn)在拱頂，而采用 CD 法施工能限制拱頂?shù)奈灰?，最大位移出現(xiàn)在拱底；并且 CD 法開挖的位移值小于三臺階仰拱法施工。所以圍巖條件不是很好的地層更適用于采用 CD 法。 （ 2）三臺階法先行施工與 CD 法先行施工相比，最終兩者對圍巖 的擾動范圍一樣，最大位移值也相等。兩者所導致的內力圖形狀基本一樣，雖然所有材料都未發(fā)生失穩(wěn)，但采用 CD 先行施工結構所承受的內力值大于三臺階先行施工所產(chǎn)生的內力。由新奧法基本理念：結構和土層共同承受荷載，并且應充分調動圍巖的自承能力。采用三臺階先行施工更能符合新奧法的基本原理。 所以綜上所述：主線隧道分為陸域分離小凈距段及分離段，對于陸域分離小凈距段施工，采用一個洞先行另一個洞后行施工的施工方法并且根據(jù)規(guī)范前后洞之間錯開三倍洞徑 當凈距 1d 時，先行洞采用三臺階臨時仰拱法后行洞采用 CD 法。 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 當凈距 1d 時，先行洞及后行洞均采用三臺階臨時仰拱法。 對于分離段采用三臺階仰拱法施工。 由整個施工過程模擬可知，該施工方法選擇較恰當，支護參數(shù)設計合理。 5 施工組織設計 . 三臺階臨時仰拱法施工方案 圖 51 三臺階臨時仰拱法施工橫斷面圖 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 圖 52 三臺階臨時仰拱法施工工序縱斷面圖 . 施工工序 （ 1）上臺階開挖； 采用弱爆破開挖 ① 部分臺階； 施作 ① 部分洞身結構的初期支護，初噴混凝土，架立鋼拱架 I； 鉆設超前支護后復噴混凝土至設計厚度，噴 10cm 混凝土封閉上臺階底面，必要時進行掌子面封閉 。 （ 2）上臺階施工至適當距離后，采用開挖 ② 部分臺階，接長鋼拱架 II，施作洞身結構的初期支護，噴 10cm混凝土封閉臺階底面； （ 3）開挖 ③ 部分臺階，及時封閉初期支護 III； （ 4）灌注隧道內Ⅳ部分仰拱； （ 5）灌注隧道內Ⅴ部分隧道底填充； （ 6）利用模版臺車一次性灌注Ⅵ部分二次襯砌 (拱墻襯砌一次施作 )。 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 . CD 法施工方案 圖 53 CD法施工工序橫斷面圖 圖 54 CD法施工工序縱斷面圖 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 . 施工工序 （ 1）采用弱爆破開挖 ① 部分臺階； 施作 ① 部分洞身結構的初期支護，初噴混凝土， 架立鋼拱架 I； 鉆設超前支護后復噴混凝土至設計厚度，噴 10cm混凝土封閉上臺階底面，必要時進行掌子面封閉。 （ 2）上導坑施工長度達到 3 到 5m后，采用弱爆破開挖 ② 部分導坑，接長鋼架，施作洞身結構的初期支護 II，噴 10cm混凝土封閉側壁，接長臨時鋼架； （ 3）開挖 ③ 部分臺階，及時封閉初期支護 III； （ 4）開挖 ④ 部分臺階，及時封閉支護Ⅳ； （ 5）拆除臨時鋼架； （ 6）灌注隧道內Ⅴ部分仰拱； （ 7）灌注隧道內Ⅵ部分隧道底填充； （ 8）利用模 版臺車一次性灌注Ⅶ部分二次襯砌 (拱墻襯砌一次施作 )。 6 隧道防排水設計 . 設計原則 貫徹“防、排、截、堵結合，因地制宜，綜合治水”的原則。 隧道采用全封閉式不排水方式，防水等級為二級，隧道頂部不允許漏水，結構表面可有少量濕漬，但總面積不應大于總防水面積的 6‰，任意防水面積上的濕漬不超過 4處，單個濕漬的最大面積不應大于 。 根據(jù)規(guī)范的防排水的一般規(guī)定 ,隧道防排水應遵循 ,保證隧道結構物和營運設備的正常使用和行車安全。隧道防排水設計應對地表水、地下水妥善處理，洞內外應形成一個完整通暢的防排水系統(tǒng)。 營盤路湘江隧道設計（ c 匝道與主線交接段支護與設計） 本文來自 隧道防 水以混凝土結構自防水為主，重點關注結構施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié)的防水，確保隧道整體防水效能。 防排水設計應考慮環(huán)境因素，確保生態(tài)環(huán)境和諧。 所有防水構件、附加防水層等應滿足設計所需的耐久性要求。 . 防排水設計 . 隧道暗挖段防排水 . 暗挖段防排水措施 （ 1）對暗挖段特別是江底及裂隙發(fā)育的地方，通過全斷面（帷幕）注漿、超前周邊注漿等注漿堵水措施，在隧道洞室四周形成注漿堵水圈，封閉巖土體中輸水裂隙和涌水空間，進一步封閉地下水滲流通道，減少地下水的滲入量，同時也加固隧道周邊圍巖，保證了施工安全。 （ 2）全斷面帷幕預注漿適 用于江底斷層破碎帶、江底Ⅴ級圍巖段，注漿加固圈厚度為 6m。 （ 3）預注漿前，應該認真分析設計提供的詳勘結果，以超前物探及超前鉆孔，探明地下水、裂隙的發(fā)育情況。超前鉆孔應在預測突水以前 5 到 10m。 （ 4）注漿范圍為隧道開挖線以外 6m，注漿長度為 30m，分三環(huán)實施，第一環(huán)長 14m，第二環(huán)長 20m，第三環(huán)長 30m，一個注漿段完成后留 6m不開挖作為下一注漿段的止?jié){巖盤。同時對第一循環(huán)采用 C20 砼止?jié){墻。注漿材料采用超細水泥 水玻璃雙漿液，雙漿液配比為：水灰比 W:C=:11:1,水泥、水玻璃體積比 C:S=1:1，水玻璃濃度為35Be39。，注漿壓力為： 。 （ 5）二次襯砌采用防水混凝土，混凝土抗?jié)B等級不低于 S12，拱墻混凝土摻加防水劑，仰拱混凝土摻加高效抗裂防水膨脹劑。 （ 6）隧道初期支護與二次襯砌間全環(huán)鋪設 EVA 型單面自粘型防水板。 （ 7）二次襯砌變形縫及環(huán)、縱向施工縫處理措施。 縱向施工縫：采用