【正文】 直剛法使用說明： 輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 襯砌單元劃分及節(jié)點編 號 襯砌單元劃分應(yīng)滿足下列要求： (1) 設(shè)計襯砌劃分為 6 塊 30 個單元，由于結(jié)構(gòu)對稱，只需輸入 3 塊數(shù)據(jù)； (2) 襯砌的拱腳，直墻與拱部的交點必須在節(jié)點上； (3) 部襯砌單元數(shù)目應(yīng)多于邊墻的襯砌單元數(shù)目，如，拱部襯劃分為 18 個單元，邊墻劃分為 12 個單元； (4) 襯砌結(jié)構(gòu)分塊時，第一塊為余寬以下部分直墻，第二塊為余寬以上部分直墻，第三塊為拱圈部分，除第一塊采用人工劃分單元外，其余的采用自動劃分方式劃分單元； (5) 節(jié)點編號從左基底開始，按順時針方向編號； (6) 以拱頂襯砌中心點為坐標(biāo)原點，水平向右為 x 方向，豎直向下為 y 方向建立坐標(biāo)系。k100+585~k100+600。 (1) Ⅲ 級圍巖段的深淺埋分界： 2 .0 2 .9 8 8 5 .9 7 6pHm? ? ? (2) Ⅳ 級圍巖段的深淺埋分界： 2 . 5 2 . 5 5 . 6 . 0 8 4 1 5 . 2 1pqH h m? ? ? ? ? (3) Ⅴ 級圍巖段的深淺埋分界： 2 . 5 2 . 5 1 2 . 3 8 4 3 0 . 9 6pqH h m? ? ? ? ? 樁號 圍巖級別 埋深方式 K101+40~101+300 III 級 深埋 K100+465~100+585。形變壓力是使圍巖在與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同變形過程中對支護(hù)結(jié)構(gòu)施加的接觸壓力。 圍巖壓力 圍巖壓力是周圍巖體作用于隧道和地下洞室襯砌或支護(hù)上的荷載，也稱為地層壓力。 (3) 預(yù)留變形量回填 :洞身拱部 ,邊墻 ,仰拱超挖部分均采用 C25 混凝土回填。由工程類比法，結(jié)合《公路隧道設(shè)計規(guī)范》 ,初期支護(hù)噴射混凝土材料采用 C25 級混凝土 ,支護(hù)參數(shù)取值如下表 ： 表 83 初期支護(hù)參數(shù)表 圍巖 級別 噴射混凝土（ cm） 錨桿（ m） 鋼 筋網(wǎng) 剛拱架 拱墻 位置 長度 間距 桿體材料 Ⅲ 8 拱墻 20MnSi 鋼筋 拱墻 2525 — Ⅳ 10 拱墻 20MnSi 鋼筋 拱墻 2525 拱墻 Ⅴ 20 拱墻 20MnSi 鋼筋 拱墻 2525 拱墻 2 二次襯砌 二次襯砌采用現(xiàn)澆模筑混凝土，二次襯砌厚度設(shè)置如下表： 表 84 二次襯砌參數(shù)表 圍巖級別 拱墻混凝土 (cm) 仰拱混凝土 (cm) 混凝土級別 Ⅲ 30 35 素混凝土 C25 Ⅳ 45 45 素混凝土 C25 Ⅴ 45 45 鋼筋混凝土 C25 鋼筋混凝土 預(yù)留變形量的大小可根據(jù)圍巖級別、斷面大小、埋置深度、施工方法和支護(hù)情況等，采用工程類比法預(yù)測。 (4) 在圍巖級別較差的地段應(yīng)該向圍巖級別較好的地段有效延長 10m。復(fù)合式襯砌在初期支護(hù)與二次襯砌之間鋪設(shè)防水層，解決隧道襯砌滲漏水問題；二次襯砌通常采用模筑混凝土襯砌，具有長期可靠的作用，能保證隧道內(nèi)整平，滿足隧道對外觀的基本要求。其理由是 :錨噴支護(hù)作為永久襯砌 ,目前在設(shè)計和施工方面都經(jīng)驗不足 ,需要完善的地方還很多。 (3) 噴錨襯砌 錨噴支護(hù)作為隧道的永久襯砌，一般考慮是在 Ⅲ 級以上圍巖中采用。 (2) 復(fù)合式襯砌 這種襯砌在實際中是應(yīng)用的最多的。 公路隧道一般采用曲墻式襯砌，這樣形式的襯砌受力更加均衡，可以緩解主要受力部件作用不均衡的情況，有利于提高 圍 巖 及 結(jié) 構(gòu) 的 穩(wěn) 定 性。 (1) 整體式襯砌 這種襯砌方式在過去的隧道中經(jīng)常會用到，它強調(diào)的是結(jié)構(gòu)本身的強度，不利用圍巖自身承重能力。我們不能等到出現(xiàn)這些情況的時候再去補缺，這樣會造成很多浪費，而且這時再做襯砌也會受到很多技術(shù)的限制。 常用 的 永 久 襯 砌 形 式 有 整 體 襯 砌 ， 復(fù) 合 式 襯 砌 ， 拼 裝 襯 砌 及 錨 噴 襯 砌 等 四 種 。 在 隧 道 結(jié) 構(gòu) 上 可 能 同 時 出 現(xiàn) 的 荷 載 ， 應(yīng) 按 承 載 能 力 和 滿 足 正 常 使 用 要 求 的檢 驗 分 別 進(jìn) 行 組 合 ， 并 按 最 不 利 組 合 進(jìn) 行 設(shè) 計 。水，電和原材料保證供應(yīng)。 安全管理組織機構(gòu) 圖 安全管理組織機構(gòu) 人員配置 隧道內(nèi)的施工人員初步預(yù)計為 200 員， 分為 4 個班，分別為爆破開挖班、出渣班、初支班、二襯班。 輔助施工 隧 道 施 工 過 程 中 ， 可 能 會 遇 到 開 挖 工 作 面 不 能 自 穩(wěn) ， 或 地 表 沉 陷 過 大 等 情況 ， 為 了 保 證 隧 道 工 程 順 利 進(jìn) 行 和 施 工 安 全 ， 必 須 采 取 一 定 的 工 程 措 施 對 地 層進(jìn) 行 預(yù) 支 護(hù) 或 預(yù) 加 固 ， 稱 之 為 輔 助 施 工 措 施 。仰拱和底板可以縱向分條、橫向分段灌筑。 施工要點難點： 1) 初期支護(hù)內(nèi)輪廓與二次襯砌外輪廓間應(yīng)緊密結(jié)合。它的錨桿長度為 ，采用梅花型布置，布置間距縱向 ,環(huán)向 。 其中： (1) Ⅲ 級圍巖采用 φ22 水泥沙漿的錨桿長度 的錨桿，采用梅花型布置，布置間距縱向 ,環(huán)向 。采用不偶合和間隔裝藥結(jié)構(gòu)，不偶合系數(shù)為 。將φ20200mm 藥卷按設(shè)計的裝藥集中度預(yù)先加工小藥卷，并把藥卷按 30～ 50cm 間距綁在竹片上，用導(dǎo)爆索串起即可?？招膱A圈代表不裝藥。短臺階法能縮短支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合的時間，改善初期支護(hù)的受力條件，當(dāng)遇到軟弱圍巖時需慎重考慮，必要時應(yīng)采用輔助施工措施穩(wěn)定開挖工作面，以保證施工安全。超前錨桿設(shè)置范圍為隧道拱部外弧全長的 1/2。架設(shè)間距為。刷坡嚴(yán)格按設(shè)計要求的坡比從上而下分段進(jìn)行，刷坡時每段 高度以不大于 3m 為宜。 (3) 進(jìn)行開挖作業(yè)。 截 水 溝 按 梯 形 斷 面 施 工 ， 溝 底 寬 ， 溝 深 。 7 施工設(shè)計 山嶺隧道的圍巖一般為硬巖，故采用礦山法開挖。 (4) 周圍巖石承受 壓力量測，除應(yīng)與錨桿軸力量測孔相對 應(yīng) 布置外，還 需 要于具有 代表性的部位設(shè)測點，以便了解支護(hù)體系在整個斷面上的受力狀態(tài)和支護(hù)作用。每 10~15m 一鋼支撐，一對測力計。 (6) 周 圍巖 石的 內(nèi)部 的 位移 如果剛剛處于 測試斷面 位置 ， 則 安放位移計 來 量測，每 隔 5～ 100m一斷面， 一個 斷面 5 個測點。 (4) 錨桿或錨索內(nèi)力及 抵抗 拔力 的有關(guān) 工具 有 ： 不同類型的 電測錨桿、錨桿測力計及拉拔器。布置 即 ： 30m 一斷面，每斷面 3 測點。 監(jiān)控量測的方法和內(nèi)容 (1) 土 地質(zhì) 況 和支護(hù) 的 狀況 ：一般是針對 巖 石 性 質(zhì) 、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支 護(hù) 的 裂縫 粗細(xì)等 進(jìn)行觀察 。 監(jiān)控測量的任務(wù)、方法和內(nèi)容 監(jiān)控量測的 主要 任務(wù) (1) 通過對 周圍巖石以及 支護(hù)的觀察 以及根據(jù)情況動態(tài)地進(jìn)行量測 ， 以便能夠 合 情理地對 隧道施工程序及日常 的 施工 進(jìn)行安排和 管理， 保證安全地進(jìn)行施工 ， 修正 設(shè)計 的 參數(shù) 以及 為后面項目的實施 積累 相關(guān)的 資料。 (3)對 設(shè)計 的不完善處進(jìn)行 修正。 (1) 保證安全。 (3) 校 對 核 實 隧道工程 在 理論 上的 計算結(jié)果、 對 工程類比法 進(jìn)行 完善 a 在對 理論 和 數(shù)值 進(jìn)行 分析 方面， 提供 數(shù)據(jù)以及比對 指標(biāo)。 為什么需要監(jiān)控量測 (1) 為 監(jiān)控設(shè)計 提供 依據(jù) 以及 信息 a 對 圍巖 的 力學(xué)形態(tài)的變化規(guī)律 進(jìn)行掌握 。在技術(shù)上可以通過時控、光控和兩者一起控制的手段達(dá)到有利行車安全照明的目的。未消除在隧道內(nèi)的視覺疲勞，也可以在中間段設(shè)置不同顏色的燈光，總體采用高壓鈉燈作為照明燈 具。 入口段亮度計算 ： ? ?SLkLth 20?? =? 4500= 2/mcd () (2) 過渡段 分別取 1 2 370 , 90 , 130t r t r t rD m D m D m? ? ?，有 ： 照明段 1TR 2TR 3TR 亮度 1 thLL?? 2 5tr thLL?? 3 0. 03 5 5. 51 25tr thLL?? (3) 中間段 ① 中間段的長度 ? ?1 2 32 5 2 2t m z t h t r t r t r cD D D D D D D m? ? ? ? ? ? ?. ② 中間段的亮度 根據(jù)規(guī)范，取 2/cd m . (4) 出口段 取出口段長度為 60m,其亮度 為 2/cd m ，是中間段的五倍亮度。 3) 稀釋煙霧需風(fēng)量 req(VI)Q = =407( 3/ms) () 其中： req(VI)Q — 隧 道 全 長 稀 釋 煙 霧 的 需 風(fēng) 量 稀釋空氣內(nèi)異味的需風(fēng)量 設(shè)計隧道內(nèi)換氣為 5 次 /h，則有： 3r( 8 0 . 5 2 1 2 9 2 5 1 4 4 . 4 8 /3600r eq ALQ n m st??? ? ? ? ?異 ） () 100 80 60 40 20 10 其中： rA — 隧 道 凈 空 斷 面 積 L — 隧 道 長 度 t — 時間 考慮火災(zāi)時排煙的需風(fēng)量 取火災(zāi)排煙風(fēng)速為 rv =3 /ms，有 rr)( VAQreq ??火 = ? 3=（ 3/ms） () 由以上得，稀釋隧道內(nèi)的有毒煙霧需要的風(fēng)量為 407 3/ms. 風(fēng)機數(shù)量的計算 (1) 設(shè)計車速： tv = 100 /kmh = /ms. (2) 設(shè)計風(fēng)速： reqr rQv A?= =5 /ms. (3) 空氣在隧道內(nèi)流動受到的摩擦阻力 2(1 ) 2? ? ? ? ? ? ?rr e r rrLpvD ???= 21 2 9 2 1 .21 0 .6 0 .0 2 51 0 .3 2??? ? ? ? ?????=(Pa ) () 其中： tp? —通 風(fēng) 阻 抗 力 e? — 0 .6隧 道 入 口 損 失 系 數(shù) 取 r? — 0 . 2 5隧 道 壁 面 摩 阻 損 失 系 數(shù) 取 rD — 1 0 .3 m隧 道 斷 面 當(dāng) 量 直 徑 (4) 自然風(fēng)壓 兩側(cè) 洞口風(fēng)壓差值取為 ： ?np =10Pa () (5) 交通風(fēng)產(chǎn)生的風(fēng)壓為 ： 2()2? ? ? ? ? ?mt t rrAp n v vA ? () 其中 汽車等效阻抗面積： ( 1 0 .1 8 ) 2 .1 3 0 .5 0 .1 8 5 .3 7 1 .0 1 .8 4mA ? ? ? ? ? ? ? ?( 2m ) 隧道內(nèi)車輛數(shù)： 1 2 0 0 1 2 9 2 1 5 .53 6 0 0 2 7 .7 7 5n ???? 輛 則 ? ? 21 . 8 4 1 . 2 1 5 . 5 2 7 . 7 7 5 58 0 . 5 2 2tP? ? ? ? ? ?= 令 0tP? ?？傻茫? 汽油車 小型客車 180 小型貨車 216 中型貨車 288 柴油車 中型貨車 288 大型客車 156 大型貨車 72 由公式 ： coQ = 6 11 ()3 . 6 1 0nc o a d h i v m mmq f f f f L N f?? ? () 其中： COQ —隧 道 全 長 排 放 量（ 3m/s ） coq —基 準(zhǔn) 排 放 量 af — 考 慮 的 車 況 系 數(shù) df —車 密 度 系 數(shù) hf — 考 慮 的 海 拔 高 度 系 數(shù) mf — 考 慮 的 車 型 系 數(shù) ivf — 考 慮 的 縱 坡 車 速 系 數(shù) n —車 型 類 別 數(shù) mN — 相 應(yīng) 車 型 的 設(shè) 計 交 通 量 當(dāng) tV =100km/h時， CO 排放量為 ： coQ =6 11 ()3 . 6 1 0nc o a d h i v m mmq f f f f L N f?? ? ? ?61 0 . 0 1 1