【正文】 見附錄 B 圖 08，循環(huán)進尺設(shè)置為 。同時，在上臺階開挖時，應(yīng)采用小藥量的松動爆破，盡量減少對圍巖的擾動。 總的來講，Ⅳ級圍巖 的性質(zhì)較差， 基于盡早封閉 圍巖的考慮，該部分隧道采用 臺階法較為合適。 而設(shè)計隧道段處于“ Ⅴ — Ⅵ — Ⅴ ”級圍巖地段，所以下面對兩種 級別圍巖的開挖方法設(shè)計如下： Ⅳ級圍巖段開挖方法 隧道全長范圍內(nèi)，Ⅳ級圍巖 只 有 一 段，一段起訖里程為 DK723+277~DK723+441，全長 164m。 不同圍巖段的 開挖方法 隧道施工方法應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小、結(jié)構(gòu)形式、機械配置、周圍環(huán)境的需 20 要、綜合經(jīng)濟效益等因素而確定。洞門端墻、柱墻施工前，先完成洞頂水溝、截水溝的施工，邊、仰坡的防護。 （ 5）明洞內(nèi)水溝、電纜槽的型式及尺寸與隧道暗洞地段一致，以方便施工。 （ 3）明洞結(jié)構(gòu)采用多組合防水措施，結(jié)構(gòu)圬工采用防水鋼筋混凝土，明洞環(huán)縱向施工縫、變形縫等防水薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)加強防水措施。 本隧道 DK723+140~162 段， DK723+591~620 段為明洞，施工過程中應(yīng)注意以下幾點： （ 1）明洞段施工應(yīng)避開雨季，施工前 應(yīng)先施工 辺仰坡刷坡線外 5m 的截水天溝，然后逐段開挖 、襯砌及分層回填，每段開挖長度不得大于 10m，回填時應(yīng)分層夯填，每層層厚不大于 ，左右對稱回填，回填土石應(yīng)要求密實度 K≥ ，粒徑≤ 15cm，回填料不得采用帶有膨脹性的黏土。明洞采用人工進行回填，蛙式打夯機分層夯實 。明洞洞身砼采用襯砌臺車模注，邊墻外模及拱背外模采用木模，砼采 用輸送泵泵送，鋼筋采用人工綁扎。明洞洞身襯砌前先作仰拱，確保明洞邊墻有足夠的地基承載力，避免整體下沉和拱圈開裂。 邊坡坡地做臨時排水溝，防止洞口積水；洞口邊坡上緣及外側(cè)設(shè)置矩形截排水溝，截排水溝采用機械開挖、人工修理的方式施工， M10 砂漿抹面，砌筑時從頂部往兩端施工。但是，考慮到隧道洞門的施作不應(yīng)對隧道洞身施工造成影響，由經(jīng)驗可得，一般在隧道進洞掘進 100m左右后，施作洞門。進洞施工順序 采用超前小導(dǎo)管注漿預(yù)支護，后采用臺階法開挖，開挖后及時安裝鋼拱架、錨桿、噴射混凝土，及時噴射臨時仰拱混凝土，使初期支護封閉成環(huán)，達到快速、安全進洞的目的。 本隧道根據(jù)業(yè)主提供的施工招標圖紙及地勘資料，洞口地質(zhì)條件較差，對洞口淺埋、軟弱風化破碎地段進行地表預(yù)加固。邊仰坡開挖后及時錨噴封閉。施工前應(yīng)逐一排除崩塌、落石等安全隱患。 施工進度安排 根據(jù)招標文件要求和我聯(lián)合體施工能力及經(jīng)驗，結(jié)合本合同段隧道工程的特點，擬開工、竣工時間，標段區(qū)間隧道貫 通具體時間。 (4)保證現(xiàn)場需求量最大、控制整個工程進度關(guān)鍵材料商品砼和鋼材的供應(yīng)。 (3)要根據(jù)沈陽天氣的變化，要備足各項搶險等特殊物資，在場地布置時要考慮這些物資儲存的庫房，要出入方便。 施工主要材料準備計劃 除甲供材料外，施工單位有能力在市場上擇優(yōu)選購材料進場 ,并按總工期的計劃安排，超前做出材料計劃，做好周密的進場計劃和周期性儲備計劃與落實，以滿足各階段工程進度的需求，為此采取以下措施： (1)物管人員選配素質(zhì)高、業(yè)務(wù)精，責任心強，且有豐富的市場經(jīng)驗的同志擔任，嚴把物資材料關(guān)。 第三批： 其他人員將根據(jù)施工進度情況陸續(xù)進場。進場后主要工作為清理現(xiàn)場、迅速修建臨時設(shè)施、接樁復(fù)測、架接水電等。 16 圖 35 每延米截面鋼筋布置 示意圖 17 第 4 章 隧道施工方案 施工準備工作計劃 勞動力準備計劃 根據(jù)施工進度需要和監(jiān)理工程師的要求，人員分期、分批進場，并根據(jù)情況變化隨時調(diào)整。sA ( 2mm ) 所選用的鋼筋 (面積 / 2mm ) Ⅳ % 900 3Φ 20(941) Ⅴ (淺埋 ) % 1000 3Φ 22(1140) 由于選用的是兩側(cè)對稱配筋，每一延米襯砌截面上的鋼筋布置示意圖如圖 311。 表 311 最終配筋結(jié)果 圍巖 級別 39。min? —— 最小配筋率，在隧道工程中，其值取 % C30 的混凝土 tf 值為 ， C40 的混凝土 tf 值為 ， HRB335 鋼筋 yf值為 300MPa 。39。sA ( 2mm ) Ⅳ － 280 Ⅴ (淺埋 ) － 1640 表 311 中計算得出的配筋值都為負值，所以需采用最小配筋率來對截面進行配筋。yf 值為 300MPa 。 表 39 大小偏心判斷 圍巖級別 0e (m) ae (m) ie (m) ie? 大、小 偏心判斷 Ⅳ 大偏心 Ⅴ (淺埋 ) 大偏心 襯砌截面都為大偏心受壓，根據(jù)式 (317)、 (318)和 (319)，可對截面進行配筋計算，詳細情況見表 311。sa 值取 65mm。 15 截面配筋結(jié)果 軸向力偏心距增大系數(shù) ? 取為 。yf —— 鋼筋抗壓強度設(shè)計值； 39。is2he e a?? ? ? (318) 1cNx fb?? (319) 式中， sA ， 39。39。 大偏心受壓配筋計算公式為 39。 14 表 38 襯砌截面強度檢算 圍巖 級別 M ( ) N (kN ) 0e (m) (m) 檢算 形式 KN ( 610? ) 10? ? ( 610? ) 是否需要配筋 Ⅳ 149 1040 抗裂 是 Ⅴ（淺埋） 381 1950 抗裂 是 襯砌截面配筋計算 截面配筋方法 依據(jù)以上表 39 的計算結(jié)果，在小寨隧道全長范圍內(nèi)，只需對Ⅳ級和Ⅴ級圍巖襯砌配筋，配筋時兩側(cè)鋼筋對稱布置。 截面檢算結(jié)果 表 37 混凝土 容許應(yīng)力和 極限強度 (MPa ) 混凝土等 級 受拉容許應(yīng)力 ( w1? ) 受壓容許應(yīng)力 ( w? ) 抗拉極限強度 ( 1R ) 抗壓極限強度 ( aR ) C30 C40 － (1)Ⅳ、Ⅴ圍巖襯砌截面檢算情況見表 39。 (2)其他圍巖襯砌截面檢算公式 0e M N? (312) 抗壓強度檢算公式為 aKN R bh??? (313) 抗裂強度檢算公式為 10 bhKN eh?? ? (314) 式中， 0e —— 檢算截面偏心距； K —— 安全系數(shù)； ?—— 構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)； ?—— 軸向力偏心系數(shù)； b—— 截面寬度； h—— 截面高度。 11 圖 31 Ⅳ級圍巖襯砌彎矩圖 ( ) 圖 32 Ⅳ級圍巖襯砌軸力圖 (N ) 確定拱頂處截面為最危險截面， 10 N mM ? ? ?， 10 NN ??。對于Ⅱ級圍巖襯砌，在拉應(yīng)力和壓應(yīng)力圖中，較容易找到應(yīng)力最大的點，也就是最可能受到破壞的最危險點。 內(nèi)力計算過程 通過 Ansys 軟件對襯砌結(jié)構(gòu)進行力學(xué)計算的全過程為：首先，依照截面尺寸，利用結(jié)構(gòu)荷載模式對襯砌結(jié)構(gòu)建立模型；然后依據(jù)計算得出 的豎直和水平均布壓力對模型加載，并進行計算；最后，查看計算結(jié)果，同時輸出內(nèi)力圖。 Ansys 軟件主要包括 3 個部分：前處理模塊、分析計算模塊和后處理模塊。 Ansys 軟件簡介 Ansys 軟件是一個集結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型通用有限元分析軟件 [4] ，該軟件很好地實現(xiàn)了前、后處理，分析求解及多種場耦合分析統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫功能。根據(jù) 10 式 (37)， (38)和 (39)， 得出 q= mkN e1= mkN e2= mkN 同理，在 Ⅴ 級圍巖中，由縱斷面圖中得出在 DK723+277 處的 h 值， h=。 ) 兩側(cè)摩擦角 ? (176。 表 35 深淺埋判斷情況 圍巖級別 起訖里程 深淺埋判定 Ⅴ DK723+140 DK723+277 淺埋 Ⅳ DK723+277 DK723+327 深 埋 Ⅳ DK723+327 DK723+357 淺埋 Ⅳ DK723+357 DK723+368 深埋 Ⅳ DK723+368 DK368+441 淺埋 Ⅴ DK723+441 DK723+620 淺埋 各級圍巖的部分物理力學(xué)指標見表 36。 深淺埋的分界點是根據(jù) pq2Hh? 的計算數(shù)據(jù)從縱斷面上確定的。 表 34 寬度影響系數(shù) ? 和 圍巖等效荷載高度值qh 圍巖級別 寬度影響系數(shù) 等效荷載高度值 (m ) Ⅳ Ⅴ 根據(jù)計算得出的等效荷載高度值 qh ，不難判斷出各圍巖的深淺埋情況。 表 33 水平均布松動壓力經(jīng)驗公式 圍巖級別 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 水平均布壓力 0 (3)淺埋隧道圍巖松動壓力的計算方法 2000 0ta n ( ta n 1 )ta n ta n ta n ta n???? ?? ??? ? (35) 000ta n ta nta n [ 1 ta n ( ta n ta n ) ta n ta n ]??? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? (36) 圍巖 豎直均布松動壓力為 2 ta n()hqh B????? (37) 圍巖水平均布松動壓力為 1eh??? (38) 2t()e h H???? (39) 式中， ? —— 破裂面傾角； 0? —— 圍巖計算 摩擦角； ?—— 圍巖 兩側(cè)摩擦角 ； ?—— 側(cè)壓力系數(shù)； h—— 洞頂?shù)孛娓叨龋? tH —— 隧道凈高。 (2)深埋隧道圍巖松動壓力的計算方法 雙線鐵路隧道豎直均布松動壓力公式為 qqh?? (34) 式中， q —— 豎直均布松動壓力； ? —— 圍巖容重。當隧道覆蓋層厚度 phH? 時為深埋， phH? 時即為淺埋。 (1)隧道深、淺埋的判定原則 一般，深、淺埋隧道分界深度至少應(yīng)大于坍方的平均高度且有一定余量，根據(jù)經(jīng)驗，這個深度通常為 2~ 倍的坍方平均高度值，即 pq(2 ~ )Hh? (31) 式中， pH —— 深淺埋隧道分界的深度； qh —— 等效荷載高度值。 表 32 襯砌凈寬和凈高 (m) 襯砌類型 坑道凈寬 坑道凈高 Ⅳ Ⅴ 荷載計算 荷載計算方法 采用荷載結(jié)構(gòu)法原理進行隧道結(jié)構(gòu)檢算時，所需計算的荷載為由巖體松動、崩塌而產(chǎn)生的豎向和水平均布壓力。 在下豪一號 隧道全長范圍內(nèi)，隧道襯砌的 內(nèi)輪廓線是一致的，由于襯砌的厚度，初期支護的厚度和預(yù)留變形量不同，隧道開挖輪廓線是不同的，坑道的凈跨和凈高 見也不同 。 隧道襯砌結(jié)構(gòu)計算內(nèi)容 隧道襯砌結(jié)構(gòu)計算的主要內(nèi)容包 括：擬定隧道結(jié)構(gòu)很斷面尺寸、支護參數(shù) ；確定圍巖壓力 ；通過建立 荷載 結(jié)構(gòu)計算模型，進行力學(xué)計算，求出各級圍巖襯砌的結(jié)構(gòu)內(nèi)力 ；檢算截面強度，不滿足 規(guī)范 要求予以 結(jié)構(gòu) 配筋。 它以承受巖體松動、崩塌而產(chǎn)生的豎向和側(cè)向主動壓力為主要特征。 荷載結(jié)構(gòu)法是我國目前廣泛采用的一種主要的地下結(jié)構(gòu)計算方法 ， 它是將支護和圍巖分開考慮，支護結(jié)構(gòu)是承載主體，地層對 結(jié)構(gòu)的作用只是產(chǎn)生作用在地下結(jié)構(gòu)上的荷載，以計算襯砌在荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力和變形的方法 [2] 。 此外，本隧道炭化環(huán)境等級為 T2. 隧道縱斷面圖 隧道縱斷面圖，詳細標明了隧道圍巖工程分級、隧道襯砌段分級、各段開挖方法及各段水文地質(zhì)條件等，參見附錄。 b、地下水地表水對混凝土的影響 根據(jù)地質(zhì)資料，隧道地下水無侵蝕性。 3）地質(zhì)構(gòu)造：隧道區(qū)內(nèi)地層單一，為單斜構(gòu)造，未發(fā)現(xiàn)斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造。 a、第四系殘坡積 （ Q4el+dl） 粉質(zhì)粘土 ，棕黃 ~棕紅色，硬塑，層厚 ~2m，由絹云母石英片巖風化而成，以粉、粘粒為主，土質(zhì)均勻性差，粘性較弱。 。 。豎曲 線長 l159m，豎曲線 。 本隧道位于直線上，隧道內(nèi)為“ V”字坡， DK723+140（進口）~ DK723+600 為 ‰ 下坡，隧道內(nèi)坡長為 460m； DK723+600~ DK723+620（出口）為 3‰ 上坡，隧道內(nèi)坡長為 20m。 在對隧道施工方案及施工工藝進行設(shè)計時，需依據(jù)我國 出版 的《鐵路隧