【正文】 單位位移的計算見表 單位位移計算表表 1 截 面 a sina cosa x y d I 1/I y/I y2/I 1+y2/I 積分 系數(shù) 1/3 000100 0 0 1 2 3 4 。 (2)接縫中心點坐標計算 由圖 2 上直接量出、。 二次襯砌所承擔的荷載比 ,取 所以有 : (2)圍巖水平均布壓力 : 襯砌幾何要素 襯砌幾何尺寸 內(nèi)輪廓線半徑 內(nèi)徑 r1 、 r2 所畫圓曲線的終點截面與豎直軸的夾角 拱頂截面厚度 墻底截面厚度 此處截面厚度為自內(nèi)輪廓半徑的圓心向內(nèi)輪廓墻底做連線并延長至與外輪廓相交 ,其交點到內(nèi)輪廓墻底間的連線。 圍巖容重 ,此處取 。 第三章 二次襯砌內(nèi)力計算 基本資料 碾子溝高速公路隧道 ,結(jié)構(gòu)斷面如圖所示 ,圍巖級別為Ⅴ級 ,容重為 ,圍巖的彈性抗力系數(shù) ,襯砌材料為 C25 混凝土 ,彈性模量為 ,容重。方案 1 雖然運營及養(yǎng)護費用相對于方案 2 略高 ,工程數(shù)量較多 ,但技術(shù)指標合理 ,對自然環(huán)境破壞小 ,線形較好 ,行車舒適安全 ,總投資小 ,工期短且工程病害較少。 線路總長 7089m,其中隧道總長 。這里主要從線性指標、工程數(shù)量、地質(zhì)條件、施工難度、隧道功能、營運及養(yǎng)護費用、環(huán)境保護、工程病害等對二條路線方案進行比較。 第二章 路線方案比選 方案比較是選線中確定路線總體布局的有效方法。 (4)洞口邊仰坡開挖應以光面爆破為主 ,輔以人工開挖 ,嚴禁爆破。有條件時 ,在棄渣頂覆蓋土層復墾還田 ,種樹造林。對于廢棄的石渣 ,應根據(jù)各工點的實際情況 ,集中堆棄。 (2)開挖出的石渣 ,盡可能縱向調(diào)配 ,作為路基填料 。 環(huán)境保護 隧道設計時考慮了環(huán)境保護因素 ,盡可能避免因人為因素而導致新的山體病害的產(chǎn)生 ,減少對工程附近的建筑、居民生活、生產(chǎn)和環(huán)境的不良影響。 施工全過程中 ,拱腳、邊墻及墻腳不得排水和積水 ,圍巖為土質(zhì)或遇水易軟化的軟巖時 ,洞內(nèi)施工排水不得采用自流排水 ,應設積水坑 ,用泵抽排水。 初期支護鋼拱架要盡可能與噴射混凝土密貼 ,每榀鋼拱架拱腰、拱腳必須與墻腳錨桿焊成一體 ,超挖時必須用噴射混凝土充實密填。 新奧法設計施工是一體 ,施工圖應視為預設計 ,施工過程中根據(jù)地質(zhì)變化及監(jiān)控量測情況進行信息反饋設計。洞門及明洞施工必須在雨季到來之前完成。具體棄渣場地由路線統(tǒng)一考慮。 沿線黃土沖溝發(fā)育 ,地形切割強烈 ,隧道棄土采取在沖溝內(nèi)設壩棄土造田的方案。對無法查明的落水洞施工時應加強超前地質(zhì)預報 ,進一步查明落水洞的位置、規(guī)模、與隧道的相對位置及對隧道的影響程度 ,采取相應的工程處理措施。對于出水量很大的地段 ,可以考慮采用帷幕注漿。 洞身處于水位線附近 ,巖體含水量較大。 洞身通過斷層 ,斷層圍巖破碎 ,含水量大。 施工中存在問題及解決方案 隧道所處地段地質(zhì)條件較差 ,圍巖級別大多為Ⅳ、Ⅴ級 ,自穩(wěn)能力差。 (2)已產(chǎn)生的各項位移已達到預計總位移量的 80%~90%。 (4)當實測最大位移值或預測最大位移值不大于 2 Un/3時 ,可以認為初期支護達到基本穩(wěn)定。 (2)當量測位移 U 大于 Un/3 并小于 2 Un/3 時 ,表面圍巖變形 偏大 ,應密切注意圍巖動向 ,可以采取一定的加強措施 ,如加密、加長錨桿等。大于 50m 時 ,每 7 天一次。地表下沉量測間隔時間為 :掌子面距量測斷面前后小于 20m時 ,每天兩次 。1M~3M,每 7 天一次 。周邊位移和拱頂下沉量測間隔時間為 :1~15d,每天兩次 。地表下沉量測的隧道縱向間 距 S 為 :當隧道埋深 H 小于 15m時 ,S5m。 凈空變形和拱頂下沉量測間距 S 為 :當隧道埋深 H 小于 30m 時 ,S10m。 隧道開挖過程中要及時進行施工監(jiān)控量測 ,它是保證工程質(zhì)量的重要措施 ,也是判斷圍巖和襯砌是否穩(wěn)定的 ,保證施工安全 ,指導施工順序 ,進行施工管理 ,提供設計信息的主要手段。 隧道Ⅳ級圍巖開挖 采用臺階開挖法 ,由于隧道地質(zhì)條件較差 ,因此要按短臺階、多循環(huán)要求開挖 。 (4)采用復合式襯砌 ,防止?jié)B漏 ,減小而襯開裂。 (2)允許圍巖變形 ,但又要限制圍巖變形 ,采用柔性支護 ,及時噴錨。 施工方案 施工方案設計 本隧道主要以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖 為主兼有斷層 ,地質(zhì)條件較差 ,隧道設計施工以新奧法理論基礎 ,確定本隧道掘進施工原則為 :弱爆破、短進尺、少擾動、早噴錨、強支護、勤量測、緊封閉。山嶺隧道常用的洞門形式主要有端墻式、翼墻式、臺階式、柱式、削竹式和喇叭口式。 洞門選擇 隧道洞門形式的選擇和隧道洞口的地形 ,地質(zhì)條件以及隧道照明需要有關 ,洞門附近圍巖一般比較松碎松軟 ,所以應根據(jù)實際情況 ,選擇合適的洞門形式 ,并對邊仰坡進行適當護坡。 (3)為使洞口段襯砌結(jié)構(gòu)受力條件較好 ,應使隧道中線與地形等高線正交 ,正交洞口的邊、仰坡開挖較小而且均衡。應考慮避開滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)地段。緊急停車帶和人行橫通道用熒光燈照明 ,隧道墻壁裝飾采用防水涂料全斷面噴涂。加強段照明 :入口段需布置 400W 的高壓鈉燈 57 組 (間距 ,布置 共 ,前10m 不布置 ),過渡段Ⅰ需布置 250W 的高壓鈉燈 22 組 (間距 ,布置 72m),過渡段Ⅱ需布置 150W 的高壓鈉燈 12 組 (間距 ,布置 89m),過渡段Ⅲ需布置 100W的高壓鈉燈 2 組 (間距 ,布置 133m),出口段照明需布置 250W 的高壓 鈉燈 16組 (間距 ,布置 60m)。 分別考慮各種工況下的燈具照明情況 ,合理布置燈具 ,主控室預先設計程序在不同工況下控制各燈具的開關。 照明設計 為使司機行車安全、舒適 ,解決隧道進出口的“黑洞” 、“白框”效應以及滿足洞外亮度變化時的調(diào)光要求 ,隧道入口段照明分為基本照明和加強照明。計算確定上、下行線隧道均設 6 臺 1120 型射流風機 ,每兩臺一組 ,進出口集中布置。在隧道內(nèi)發(fā)生火災時 ,并考慮最壞情況即在隧道出口發(fā)生火災而隧道內(nèi)停滿了車輛 ,經(jīng)過計算確定上、下行線設 4 臺 1120 型射流風機 ,每兩臺一組 ,進出口集中布置 。 通風設計 隧道分為上下行線單向行駛的分離式隧道 ,上行線和下行線長度均為,上行線縱坡 %,下行線縱坡 +%,設計行車速度為 80km/h,設計高峰小時交通量近期為 1471 輛 /h,遠期為 2472 輛 /h,大型車混入率為 21%,通風斷面面積 ,當量直徑為 ,CO 設計濃度為 275PPm,煙塵允許濃度為。 (4)隧道內(nèi)所有施工縫和沉降縫均設置中埋式排水橡膠止水帶。 (3)隧道內(nèi)設置縱向排水管、環(huán)向排水管、橫向排水管、環(huán)向盲管等形成巖體 環(huán)向排水管 縱向排水管 橫向盲管 側(cè)式透水管 洞外一個完整的閉合回路 ,使巖體內(nèi)的滲水可以暢通的排出 ,另外對于集中出水點 ,可預埋半管。鋪設時采用無釘熱合鋪設法。設計中采用的措施要求達到 :排水通暢、防水可靠、施工方便 ,是隧道洞內(nèi)基本干燥 ,保證隧道結(jié)構(gòu)物和營運設備的正常使用和 行車安全 ,形成完整的防排水體系。采用早強砂漿作為粘結(jié)材料 ,每排錨桿的搭接長度不小于 。 (3)超前錨桿 :設置在隧道洞身Ⅳ級圍巖淺埋地段。 (2)超前小導管 :設置在隧道洞內(nèi)無長管棚支護的Ⅴ級圍巖地段 ,采用外徑 42mm,壁厚 ,長 400cm 的普通鋼管 ,在鋼管距尾端 1m 范圍外鉆直徑 6mm壓漿孔。接頭用長 15cm 的絲扣直接對口連接。 輔助施工設 計 本隧道采用的輔助施工措施主要有如下幾項 : (1)超前長管棚 :設于兩端洞口 ,通過注漿提高圍巖自身承載能力 ,提高巖體對結(jié)構(gòu)的彈性抗力 ,改善結(jié)構(gòu)受力條件。 通過圍巖監(jiān)控量測 ,最終在初期支護相對穩(wěn)定的條件下 ,全斷面模筑二次混凝土襯