【正文】 ..... 52 監(jiān)控量測目的 ......................................................................................... 52 現(xiàn)場監(jiān)測項目、儀器及要求 ................................................................. 52 幾種重要的量測方法 ............................................................................. 53 防排水施工 ....................................................................................................... 54 隧道防水施工流程 ............................................................................... 54 洞內(nèi)防排水 ........................................................................................... 55 防水層鋪設(shè) ........................................................................................... 57 止水帶、止水條施工 程序 ................................................................... 57 邊溝施工 ............................................................................................... 57 第 7 章 結(jié)論 ..................................................................................................................... 59 參考文獻 ............................................................................................................................. 60 致 謝 ................................................................................................................................. 61 附 錄 ................................................................................................................................. 62 附錄 A ANSYS 加載代碼 ........................................................................................ 62 附錄 B 附圖 .............................................................................................................. 64 附錄 C 外文翻譯 ...................................................................................................... 65 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒論 課題研究 背景 我國幅員遼闊，人口眾多，資源相對稀缺，各地經(jīng)濟發(fā)展很不平衡。為了適應(yīng)國民經(jīng)濟持續(xù)快速增長的需要，并促進經(jīng)濟社會發(fā)展。公路交通 在國民經(jīng)濟和交通運輸中具有覆蓋面大、適應(yīng)性強，機動靈活等特點和優(yōu)勢，因此受到重視，并得到快速發(fā)展，尤其包括高速公路、長大橋梁和公路隧道等公路基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展更是舉世矚目。地形西高東低，自西向東呈現(xiàn)階梯下降。據(jù)統(tǒng)計，世界上海拔 8000米以上的高峰共 14座，位于喜馬拉雅山脈和喀喇昆侖山脈的中國國境線上和國境內(nèi)者即達 9座。云貴高原海拔 2022～ 1000 米。自北而南分布著東北平原、華北平原和長江中下游平原，海拔多在 200米以下，這里地勢低平，沃野千里，是我國最重要的農(nóng)業(yè)發(fā)達，人口、城鎮(zhèn)、村落密集，工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，交通方便的地區(qū)。 在山區(qū)或半山區(qū)修筑的公路，由于過去公路建設(shè)資金嚴重短缺，多以盤山公路為主。隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民生活水平的大幅度提高，公路交通建設(shè)規(guī)模日益擴大，技術(shù)進步達到新的水平，公路隧道建設(shè)不僅在山區(qū)和丘陵地區(qū)公路建設(shè)中，而且在東部江河橋隧跨越方案比選中，對公路隧道的選擇和建設(shè)，日益引起重視，并有很大發(fā)展。由于高等級公路的線形技術(shù)指標較高，當其進入山區(qū)或重丘區(qū)時，就不可避免的需要采用隧道來穿山越嶺。例如，成渝高速公路重慶段總長 104km，較原成渝公路重慶段 156km 縮短路程 52km，其中尤以中梁山隧道和給云山隧道縮短路程最為顯著，且隧道建成后高速公路線形順暢，社會效益和經(jīng)濟效益俱佳。由于隧道造價較高，運營管理相對復雜，所以各地 對隧道建設(shè)都十分重視。 80 年代前，僅個別公路上設(shè)有一些短隧道。進入90 年代，公路的迅速發(fā)展對公路隧道提出了越來越高的要求，隧道建設(shè)的意義與作用也不斷加大。在建的長度超過 4km 的山嶺隧道有二郎山隧道、華釜山隧道和大溪一湖霧山隧道隧道。隨著公路隧道長度的不斷增加，設(shè)計、施工和管理的難度也逐漸增加。華螢山隧道施工中遇到圍巖大變形，施工難度很大。為此前期進行了大量的實驗研究工作 國外公路隧道發(fā)展狀況 近代隧道興起于運河時代，從 17 世紀起，歐洲陸續(xù)修建了許多運河隧道。 1820 年以后，鐵路陳偉新的運輸手段， 1827 年在英國， 1837年在法國先后開始修建鐵路隧道，隨著鐵路運輸事業(yè)的發(fā)展，隧道也越來越多先從當時經(jīng)濟比較發(fā)達的歐洲各國開始，然后是美國和明治維新后的日本。 18951906已經(jīng)出現(xiàn)了長 。第一座用 于現(xiàn)代交通的水底隧道是 1807 年開工的英國泰晤士河下公路隧道，施工過程中該隧道因水患而 停工 1823 年由法國工程師渤呂奈爾接手，歷時 18年盾構(gòu)完成。較為完善的水底道路隧道建成于 1927 年位于紐約的哈德遜河底的荷蘭隧道。 設(shè)計內(nèi)容 主要研究的 內(nèi)容 對平鐘高速公路木沖左線隧道主題結(jié)構(gòu)與施 工方案進行設(shè)計，內(nèi)容主要有： ：包括機構(gòu)設(shè)計依據(jù)的主要規(guī)范規(guī)程及設(shè)計應(yīng)最遵循的主要原則 ：包括工程的設(shè)計范圍，工程地質(zhì)概述 3．主體結(jié)構(gòu)設(shè)計：包括隧道內(nèi)部凈空的確定，工程材料，結(jié)構(gòu)斷面形式及尺寸初步擬定。包括計算模型的確定，荷載取值，計算結(jié)果與分析，襯砌配筋，強度及裂縫寬度計算。要求熟練掌握計算過程，獲得正確計算結(jié)果。 2．樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)實事求是，謹慎，刻苦鉆研，勇于創(chuàng)新的科研態(tài)度和精神。 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 4 第 2 章 設(shè)計的原則和標準 設(shè)計依據(jù) ①《公路工程技術(shù)標準》 JTJ00197 ②《 公路隧道設(shè)計規(guī)范》 JTJ02690 ③《公路隧道通風照明設(shè)計規(guī)范》 ④《公路抗震設(shè)計規(guī)范》 JTJ00489 ⑤《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》 JTJ01294 ⑥ 《 鋼筋混凝土設(shè)計原理 》 ⑦ 《 爆破新技術(shù)與現(xiàn)場安全管理及強制性標準》 主要技術(shù)指標 設(shè)計行車速度： 100km/h 設(shè)計交通量： 2025 年交通量 26006輛 /日 (小車 ) 隧道建筑限界 凈寬： 凈高 5m CO設(shè)計濃度 正常行駛時δ co=250ppm 交通堵塞時δ co=300ppm(20min) 煙霧設(shè)計濃度 正常行駛時 K= 事故時 K= 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 5 第 3 章 工程概況 工程概況 本隧道處于平樂至鐘山高速公路賀州支線上，位于鐘山縣鳳翔鎮(zhèn)木沖村南約 1公里處，橫穿紅花嶺和犁頭山。隧道建筑 限界寬為 米，緊急停車帶處斷面加寬 米，高為 5 米，采用單心圓斷面，半徑為 R= 米，最大埋深為 357米。 工程地質(zhì)及水文地質(zhì) 地形地貌 木沖隧道位于兩巖溶侵蝕盆地之間的低山區(qū)，處于地面較明顯的東西分水嶺地帶，山頂渾圓，標高 540587m ，屬侵蝕構(gòu)造低山壟脊谷地地貌，山體走向近南北向 。隧道通過地段主要為淺切割的低山地形，地面起伏較大，橫坡坡度一般在 20186。局部可達 35186。中部偏西方向為剝蝕侵蝕較深的近南北向木沖溝谷。地表植被發(fā)育，以松樹為主的高大喬木及灌木叢生長茂密。 地質(zhì)構(gòu)造 測區(qū)主要地段位于望高至楓木山逆斷層、涼亭至雅珠頂逆斷層兩條較大區(qū)域性斷裂所圍限的地帶內(nèi)，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較復雜。設(shè)計隧道正交山體及主要構(gòu)造線和巖層走向。 斷層： 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和地面調(diào)查及綜合初勘物探勘察出現(xiàn)明顯的異常特征推斷，設(shè)計隧道經(jīng)過區(qū)段內(nèi)有 2條區(qū)域性斷層 (F F2)和 2條次級斷層通過?，F(xiàn)分述如下： F1 斷層：屬望高至楓木山壓扭性斷層的中段，分布在測區(qū)東側(cè)近賀州方向隧道口 ZK23+850、斷層走向近南北向，斷面傾向西，傾角約 35186。為一西盤上升，東盤下降的逆斷層。推測該斷層在隧道地段內(nèi)可能會形成數(shù)米至十多米 的擠壓破碎 (裂 )帶?！?35186。在測區(qū)外北邊山溝可見 D3 灰?guī)r碎塊混雜在 (D1l)硅化破碎砂巖中，旁側(cè)蓮花山 (D1l)砂巖有明顯的擠壓現(xiàn)象，兩側(cè)地形地貌類型不同。 F F4斷層：推斷 F3從 ZK22+575一帶通過， F4從 ZK21+810一帶通過。 節(jié)理裂隙： 據(jù)地面調(diào)查及鉆孔揭露，隧道區(qū)內(nèi)巖石受構(gòu)造擠壓作用強烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，局部很發(fā)育，以構(gòu)造型節(jié)理裂隙為主，多呈閉合～微張，隙間為方解石及炭質(zhì)物充填。～ 50186。～ 75186?！?90186?！?80186?！?20186?！?70186。 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 7 地層巖性 測區(qū)內(nèi)分布地層以泥盆系為主，東側(cè)有少量的侏羅系地層，巖石以砂頁巖為主，間夾少量的灰?guī)r夾層及透鏡體。 第四系 (Q)： 殘坡積層 (Qel+dl)： 為粘土混碎石，褐黃，紫紅色等，土層均勻性差，粘土 粘性差，呈硬～可塑狀，碎石含量 2040％不等，成分主要為砂頁巖碎屑，棱角～次棱角狀，粒徑 2～ 10cm為主，呈稍密實狀。在賀州洞口區(qū)一帶的 ZK10～13號鉆孔揭露厚度為 ～ 。主要在同古方向洞口一帶， ZK7～ 9號鉆 孔揭露厚度為 ～ 。下部為紫紅色厚層泥質(zhì)砂巖、頁巖，夾中厚層砂巖，原生巖石致密堅硬，地表常風化呈松散的三角形碎粒。上部為紫紅色厚層狀泥質(zhì)砂巖、砂巖、頁巖，偶夾薄～中厚層泥質(zhì)灰?guī)r，巖石抗風化強度較郁江組 (D2y)砂巖弱，地貌上常形成低緩的 山坡。～ 290176?！?60176。 該層在 ZK10～ ZK13 鉆孔有揭露，巖性為砂巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖，局部夾灰?guī)r，中～厚層狀，呈互層或夾層出現(xiàn)，按風化程度可劃分為強風化、弱風化和微風化： 強風化帶厚 ，巖石風化強烈，組織結(jié)構(gòu)已破壞，巖石風化成碎石角礫混粘土狀。 石家莊鐵道學院畢業(yè)設(shè)計 8 弱風化帶厚度 ～ ,，巖石中節(jié)理裂隙發(fā)育，多閉合狀，部分微張，被泥質(zhì)充填，呈碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)。 微風化帶在 ZK10 和 ZK12號孔均有揭露到，巖性主要為砂巖、泥質(zhì)砂巖，局部夾灰?guī)r及頁巖。 上泥盆統(tǒng)榴江組 (D3 l)： 分布于隧道鐘山口 F2 斷層以西地段，上部為灰色、淺灰色薄～中厚層扁豆狀灰?guī)r、灰?guī)r夾薄層鈣質(zhì)頁巖及泥質(zhì)條帶，層間結(jié)合較緊密，巖石致密堅硬，常形成陡 崖或溶溝；下部為深灰色、黃褐色薄層硅質(zhì)頁巖、硅質(zhì)巖、砂巖，微層理發(fā)育，地表易風化呈三角形碎塊，當?shù)鼐用裢趤礓伮访妫讋兾g成小山丘。 中泥盆統(tǒng)郁江組 (D2y)： 分布于木沖以東， F1 斷層以西地段。原生巖石致密堅硬，抗風化能力強，常形成陡峻的山坡。～ 120186?！?50186。 下泥盆統(tǒng)那高嶺組 (D1n)： 分布于木沖山間谷地一帶，巖性有紫紅色厚層砂質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖夾紫紅色厚層泥質(zhì)砂巖及中～厚層硅質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r透鏡體。與上覆郁江組 (D2y)及下覆蓮花山組 (D1l)地層為整合接觸。 下泥盆統(tǒng)蓮花山組 (D1l)： 分布于木沖以西至斷層 F2間地段，其上與那高嶺組整合接觸，其下因 F2斷層逆掩上沖而覆蓋于上泥盆統(tǒng)榴江組之上。巖層傾向80186。傾角色 30186。局部有小褶曲。隧道區(qū)地勢較高，中 部一帶南北向山體構(gòu)成區(qū)段內(nèi)東西向分水嶺。 隧道區(qū)地下水主要賦存于第四系覆蓋層及風化基巖裂隙中，接受大氣降雨入滲補給，以分