【正文】 ao subway (line 3) zhong shan park station 2 ventilation tunnel support, the paper includes: lining load calculation。 reinforcement calculation of the secondary lining of tunnel。 the monitoring plan。 Pregrouted big tube canopy. Keywords: Tunnels in soft rock。 New Austrian Method。 第 7 章 隧道監(jiān)測(cè)方案 .................................................... 63 編制依據(jù) .............................................................................. 63 監(jiān)測(cè)目的 .............................................................................. 63 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 .............................................................................. 64 監(jiān)測(cè)作業(yè) .............................................................................. 65 監(jiān)測(cè)管理 .............................................................................. 68 第 8 章 專題設(shè)計(jì) — 地鐵盾構(gòu)法隧道 ............................ 70 參考文獻(xiàn) ......................................................................... 96 附錄 ................................................................................. 97 致謝 ............................................................................... 108 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 本課題的研究目的和意義 研究目的 隨著城市快速經(jīng) 濟(jì)的增長(zhǎng)及人口的高度集中，城市隧道及地下工程的修建日益迫切。所以本次設(shè)計(jì)的主要目的就是解決目前在軟弱圍巖隧道施工中的各種難題，控制隧道在開挖過程中的變形和圍巖松弛，減少施工臨時(shí)支護(hù)，防止坍塌，改善和提高現(xiàn)有技術(shù)水平。重點(diǎn)在于支護(hù)方案的選擇與支護(hù)參數(shù)的確定，襯砌結(jié)構(gòu)斷面優(yōu)化與防排水方案，難點(diǎn)在于穿越不良地質(zhì)段的 施工措施和超前預(yù)支護(hù)方案的確定等。 同時(shí) 掌握 相關(guān) 的計(jì)算工具和軟件 （ mat lab 、cad、 office） ，培養(yǎng)分析、解決問題的能力，結(jié)合工程實(shí)際，熟悉相關(guān)的國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，提高自己的專業(yè) 素質(zhì)和能力。隧道開挖后，地應(yīng)力將重新分布。一旦施工方法和工程措施不當(dāng)，將極易發(fā)生初期支護(hù)變形侵限或者隧道塌方等工程災(zāi)害。 綜上所述，在軟弱圍巖地質(zhì)條件下，圍巖變形的終極結(jié)果是造成現(xiàn)掌子面崩塌、拱部坍塌以及各種異?，F(xiàn)象。 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 我國(guó)《鐵路隧道施工技術(shù)指南》（ TZ 204— 2020），規(guī)定了特殊巖土和不良地質(zhì)地段隧道施工的原則，這些隧道包括以下圍巖條件下的隧道。 此外，在圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比很小的地質(zhì)條件下，也常常具有上述的復(fù)雜地質(zhì)特性。 在研究思路和方法上主要運(yùn)用以下知識(shí)： 支護(hù)方案的選擇 針對(duì) 工程 的實(shí)際情況，綜合考慮圍巖性質(zhì)、支護(hù)設(shè)備和材料、工程造價(jià)以及場(chǎng)地的施工條件等各方面的信息，并且通過典型工程對(duì)比，選擇合理的支護(hù)方案。 圍巖壓力的計(jì)算 通過所給的地質(zhì)資料和圍巖性質(zhì)，運(yùn)用合理的理論計(jì)算模型和規(guī)范對(duì)隧道的圍巖壓力進(jìn)行計(jì)算。 襯砌 受力 的計(jì)算 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 圍巖壓力采用荷載 —結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式計(jì)算，這種模式是假定已知地壓荷載 和地層對(duì)結(jié)構(gòu)變形的約束抗力的條件下，按彈性地基上桿件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)原理進(jìn)行襯砌內(nèi)力計(jì)算。 支護(hù)參數(shù)的確定 支護(hù)方案確定以后，必須合理選擇支護(hù)參數(shù)。 支護(hù)效果驗(yàn)算和數(shù)值模擬 支護(hù)效果的驗(yàn)算是保證工程能順利進(jìn)行的一個(gè)很重要的方面。在該階段，采用數(shù)值模擬手段進(jìn)行驗(yàn)算，不僅可以檢驗(yàn) 理論解的正確性，而且可以進(jìn)一步揭示襯砌與圍巖之間的受力特性。 支護(hù)形式的對(duì)比和選型 現(xiàn)階段 隧道的支護(hù)方案有許多種，目前常用的支護(hù)方式有鋼拱架支護(hù)、錨桿支護(hù)、噴射混凝土支護(hù)、管棚支護(hù)、整體式混凝土支護(hù)、復(fù)合式支護(hù)等形式。在該過程我決定采用手算和計(jì)算機(jī)軟件校核相結(jié)合的方法確定最優(yōu)化的支護(hù)參數(shù)來(lái)達(dá)到安全支護(hù)的目的。施工過程中還應(yīng)該提前預(yù)測(cè)不安全因素，并且制定相關(guān)預(yù)案。 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第 2 章 工程概況 工程簡(jiǎn)介 本工程為中山公園站車站工程，車站起點(diǎn)里程為 K3+（右線），終點(diǎn)里程為 K3+（右線），全長(zhǎng) ，本站埋置深度為 10— 12m，圍巖級(jí)別為Ⅳ — Ⅴ級(jí)，采用單拱 直墻暗挖斷面，大拱腳拱蓋法施工、鉆爆法開挖，結(jié)構(gòu)采用全包防水。本站設(shè)置兩座風(fēng)亭，三座出入口，均為暗挖結(jié)構(gòu)，車站由風(fēng)道向車站中心施工。風(fēng)道風(fēng)井深約 25m，考慮到兼做施工豎井，井口開挖尺寸 ，風(fēng)道開挖寬度 ，高 ，采用拱頂直墻斷面，復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。 地形地貌 本場(chǎng)地地貌形態(tài)為剝蝕斜坡，地勢(shì)較平坦，場(chǎng)地地面標(biāo)高為 —。空氣溫潤(rùn)，雨量充沛，溫度適中，四季分明。據(jù) 2020 年測(cè)定，最熱的 7月份，平均氣溫 ℃，秋季天高氣爽，降水少，蒸發(fā)強(qiáng)；最冷的 12月份，平均氣溫零下 ℃。 地震 烈度及 動(dòng)參數(shù) 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗 震設(shè)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500112020） 2020 版附錄 A，青島市區(qū)抗震防烈度為 6 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 ，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。 第 ○ 1 1層素填土：褐色、黃褐色，松散，厚度 — ，平均厚度 。 第 ○12 層含沙粘性土：黃褐色，硬塑狀為主，厚度： — ，平均： 。該層巖石堅(jiān)硬程度為極軟巖，巖體完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。該層巖石堅(jiān)硬程度為極軟巖，巖體完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。該層巖石堅(jiān)硬程度為極軟巖，巖體完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì) 量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。該層巖石堅(jiān)硬程度為軟巖，巖體完整程度為較破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 Ⅳ級(jí)。該層巖石堅(jiān)硬程度為堅(jiān)硬巖，巖體完整程度為較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)Ⅲ級(jí)。蓋層巖石堅(jiān)硬程度為極軟巖，巖體完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。該層巖石堅(jiān)硬程度為軟巖，巖體完整程度為較破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。該層巖石堅(jiān)硬程度為堅(jiān)硬巖，巖體完整程度為較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)。該層巖石堅(jiān)硬程度為極軟巖，巖體完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為 Ⅴ 級(jí)。該層巖 石堅(jiān)硬程度為軟巖，巖體完整程度為破碎巖體基本質(zhì)量等級(jí)為 Ⅴ 級(jí)。 本車站所處場(chǎng)地地貌類型為剝蝕斜坡，第 11層粉質(zhì)粘土、第 12 層含砂粘性土富水性一般，透水性較差，場(chǎng)地地下水位埋深 — 。 工程地質(zhì) 條件 評(píng)價(jià) 本場(chǎng)地地貌形態(tài)為剝蝕斜坡，地勢(shì)較平坦，場(chǎng)地地面標(biāo)高為 —。 本暗挖車站經(jīng)過的巖層主要為強(qiáng) — 微風(fēng)化巖花崗巖、花崗斑巖，部分山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 地段經(jīng)過青島山派生斷裂，斷裂帶內(nèi)主要為砂土狀碎裂巖 ○16 塊狀碎裂巖 ○17 4，其隧道圍巖分級(jí)為Ⅵ級(jí)，其余段的強(qiáng) — 微風(fēng)化隧道圍巖分級(jí)為Ⅲ— Ⅴ級(jí)。 本次場(chǎng)地地下水類型主要為基巖裂隙水，主要含水層為強(qiáng)、中風(fēng)化巖帶的基巖風(fēng)化裂隙水。綜合評(píng)價(jià)本場(chǎng)地范圍水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型。本車站施工時(shí)應(yīng)重點(diǎn)注意隧道頂圍巖級(jí)別為Ⅵ級(jí)和Ⅴ級(jí)地段，為眼角已坍塌，處理不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)大坍塌。 本場(chǎng)地為可進(jìn)行建筑的一般場(chǎng)地。 地層物理力學(xué)參數(shù) 地層物理力學(xué)參數(shù)見表 22。） 天然 飽和 干燥 qsk frb 水平 垂直 m fc fr fd （ kPa） （ kPa） （ MPa/m） MN/m4 K0 μ （ MPa） ○1 、○1 1 雜填土、素填土 Q4ml 0 15 / 8 6 6 / / / / / Ⅰ Ⅵ ○11 粉質(zhì)粘土 Q3al+pl 28 11 60 / 28 20 20 4 0.31 / / / Ⅱ Ⅵ ○12 含沙粘性 土 Q3al+pl 30 20 80 / 40 35 100 2 0.3 / / / Ⅲ Ⅴ ○16 上 強(qiáng)風(fēng)化花 崗巖 γ 53 / 45★ / 100 200 160 180 9 0.28 / / / Ⅲ Ⅴ 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ○16 中 強(qiáng)風(fēng)化花 崗巖 γ 53 23 / 45★ / 150 230 180 190 9 0.28 / / / Ⅲ Ⅴ ○16 下 強(qiáng)風(fēng)化花 崗巖 γ 53 / 45★ / 200 250 200 200 9 0.28 / / / Ⅳ Ⅳ ○16 4 砂土狀碎 裂巖 γ 53 / 35★ / 90 150 150 150 3 0.3 / / / Ⅲ Ⅴ ○17 中風(fēng)化花 崗巖 γ 53 / 55★ / 350 550 500 350 5 0.26 30 26 40 Ⅴ Ⅲ ○17 2 中風(fēng)化花崗巖斑巖 γ 53 / 55★ / 350 550 500 350 32 30 43 Ⅴ Ⅲ ○17 4 塊狀碎裂 巖 γ 53 / 50★ / 300 300 250 300 7 0.27 / / / Ⅳ Ⅳ ○18 微風(fēng)化花 崗巖 γ 53 / 65★ / 500 1000 900 350 0.23 58 44 65 Ⅵ Ⅱ ○18 1 微風(fēng)化煌 斑巖 Χ 53 / 65★ / 500 1000 900 350 0.23 45 40 50 Ⅵ Ⅱ ○18 2 微風(fēng)化花 崗斑巖 γ 53 / 65★ / 500 1000 900 350 110 100 120 Ⅵ Ⅱ 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第 3 章 初期支護(hù)設(shè)計(jì) 支護(hù)類型 隧道工程建設(shè)得以順利 進(jìn)行的保障就是隧道支護(hù)，建設(shè)隧道常用支護(hù)類型有噴射混凝土支護(hù)、錨桿、金屬網(wǎng)、鋼拱架等。鋼管與鋼拱焊接牢固。 超前小導(dǎo)管注漿施工方法 本標(biāo)段所有 Ⅴ 、 Ⅳ 級(jí)圍巖段均設(shè)計(jì)有超前小導(dǎo)管注漿加固，用于隧道超前支護(hù)。縱向間距 ≥1000mm。環(huán)間搭接長(zhǎng)度不小于 1m。初期支護(hù)以C25 噴射 砼 、錨桿、鋼筋網(wǎng)、格柵鋼架為主要支護(hù)手段，錨桿采用全長(zhǎng)粘結(jié)型砂漿錨桿。 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 施工中應(yīng)最大限度保護(hù)圍巖，充分發(fā)揮圍巖自身承載力， 所以隧道開挖預(yù)留圍巖變形量。施工誤差不包括在預(yù)留圍巖變形量里。 山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 第 4 章 二次 襯砌 受力 計(jì)算 圍巖壓力 圍巖壓力的概念 地下硐室不同于地面建筑，位于巖體介質(zhì)中，因此應(yīng)當(dāng)把圍巖視為支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同承載部分，也就是說(shuō)，應(yīng)由支護(hù)結(jié)構(gòu)（無(wú)論是臨時(shí)的或永久的）和圍巖共同組成靜力承載體系。實(shí)際上在巖體中開挖硐室，出現(xiàn)圍巖二次應(yīng)力，同時(shí)硐室相應(yīng)的產(chǎn)生變形和位移。圍巖二次應(yīng)力全部作用稱為圍巖壓力。目前一般工程認(rèn)為的圍巖壓力是指由二次應(yīng)力使圍巖產(chǎn)生變形或破壞所引起的作用在襯砌上的壓力，這種概念實(shí)際上是屬于狹義的圍巖壓力。若圍巖沒有受到其他硐室的影響，且開挖爆破過程中沒有受到破壞，則硐室周圍的圍巖壓力隨著時(shí)間的發(fā)展可以分為三個(gè)階段，只討論在巖體內(nèi)最大壓應(yīng)力為垂直方向的情況。同時(shí)，在兩側(cè)巖石內(nèi)形成楔形巖塊，在兩個(gè)楔 形巖塊有向硐室內(nèi)部滑移的山東科技大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 趨勢(shì)，從而側(cè)向產(chǎn)生壓力，這種楔形巖塊是由于兩側(cè)巖石剪切破壞而形成的。因此，在巖體內(nèi)形成了一個(gè)垂直橢圓形的高壓力區(qū)，在橢圓曲線與硐室周界線間的巖體發(fā)生了松動(dòng)。 以上內(nèi)容就是圍巖壓力的形成機(jī)理。圍巖壓力的形成是由于圍巖的過大變形和破壞而引起的。圍巖應(yīng)力重分布過程之中所產(chǎn)生的彈性變形在開挖過程中就完成了，也就沒有圍巖壓力。