【正文】 ： 武廣高速鐵路客運(yùn)專線長(zhǎng)沙段部分隧道設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 72 頁(yè) 對(duì)基巖埋深較大，巖體較完整、圍巖較穩(wěn) 定地段加強(qiáng)掌子面地質(zhì)素描、重點(diǎn)了解地層巖性、受地質(zhì)構(gòu)造影響程度，圍巖穩(wěn)定狀態(tài)等 ； 巖溶發(fā)育地段、斷層破碎帶、巖溶物探異常帶、巖體破碎及地下水豐富地段可能存在重大突水、突泥、地 基失穩(wěn)及地表塌陷等 嚴(yán)重安全隱患，進(jìn)行 TSP、 HSP、地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水 、跨孔（施工段） CT、全景式孔內(nèi)數(shù)碼攝影及超前鉆探等綜合探查分析，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)可能發(fā)生和發(fā)展的不良地質(zhì)體或地質(zhì)災(zāi)害，確保工程及地面建筑設(shè)施安全。 隧道結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì) １、 隧道環(huán)境條件及外部作用 隧道所處環(huán)境基本為與結(jié)構(gòu)所接觸的土體、地下水、空氣組分及環(huán)境溫度，環(huán)境作用主要為上述環(huán)境條件對(duì)隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的物理及化學(xué)作用，包括工程使用過(guò)程中承受的氣壓變化及表面氣流沖刷，隧道內(nèi)環(huán)境溫度相對(duì)穩(wěn)定，因此隧道內(nèi)表面主要為炭化環(huán)境，環(huán)境作用等級(jí)為 T3，勘探結(jié)果表明部分地段地下水對(duì)混凝土有侵蝕性，該地段隧道外表面環(huán)境作用等級(jí)為 H2，其余地段隧道外 表面環(huán)境作用等級(jí)為 T3。有關(guān)混凝土原材料選擇的技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)環(huán)境作用等級(jí)嚴(yán)格按照《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)【 2021】 157 號(hào)）辦理。嚴(yán)格控制水膠比和膠凝材料用量，最大水膠比不大于 ，最小膠凝比不小于 320kg/m3 。除明挖段拱形風(fēng)機(jī)安裝斷面外其余斷面內(nèi)凈空 預(yù) 留工務(wù)工程技術(shù)作業(yè)空間，可以用于進(jìn)一步采取耐久性加強(qiáng)措施，如混凝土表面無(wú)機(jī)涂層保護(hù)，減少碳化，結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)等。 隧道二次襯砌采用 C40 鋼筋混凝土，并按承擔(dān)全部荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 ○ 3 內(nèi)襯結(jié)構(gòu)鋼筋保護(hù)層厚度應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定，主鋼筋的外表面凈保護(hù) 層厚度不小 于 5cm.， 鋼筋混凝土配筋率滿足裂縫控制要求。各種防水材料的耐久性測(cè)試按國(guó)家相關(guān)規(guī)范辦理。 ○ 5 施工有關(guān)要求 施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制超欠挖，積極 保護(hù)圍巖，提高圍巖自身長(zhǎng)期承載能力。 ○ 6 結(jié)構(gòu)檢測(cè)信維護(hù) 在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，應(yīng)定期對(duì)隧道結(jié)構(gòu)信材料的使 用狀態(tài)、環(huán)境條件有變化進(jìn)行檢測(cè)及監(jiān)測(cè)，并就監(jiān)測(cè)及檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合 評(píng)估，判明隧道結(jié)構(gòu)維護(hù)時(shí)機(jī)與內(nèi)容。 (6) 棄碴環(huán)保 主要措施有： ○ 1 隧道棄碴前應(yīng)對(duì)碴場(chǎng)原植被進(jìn)行清除，底面進(jìn)行平整（如為坡面，則應(yīng)挖成1m寬臺(tái)階狀） ； ○ 2 棄碴場(chǎng)頂向外作 3‰的排水坡，并做好橫縱向排水系統(tǒng) 。棄碴場(chǎng) 底部根據(jù)碴場(chǎng)匯水流量設(shè)置相應(yīng)管徑的樹(shù)枝狀分布的排水盲溝，以利排水 ； ○ 3 坡腳設(shè)置 M10 漿砌片石擋碴墻，擋墻尺寸根據(jù)地形起伏按直線變化過(guò)渡，趾前擋碴墻基礎(chǔ)埋深不小于 ，且擋碴墻基底承載不小于 ，為防止墻趾被水沖刷，在墻趾外 5m范圍內(nèi) 。洞門(mén)也是標(biāo)志隧道的建筑物，與隧道規(guī)模、使用特性以及周圍建筑物、地形條 件等要相協(xié)調(diào)，為了保護(hù)巖土體的穩(wěn)定性和車輛不受崩塌、落石等威脅，確保行車安全，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)合理的洞門(mén)形式，同時(shí)還應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行洞門(mén)的美化，并注意環(huán)保要求。 隧道 洞口樁號(hào)為 DIIK1560+914，主要為素填土，雜填土，土層厚度為 ～ ， 本隧道洞口處隧道軸線與地形線基本正交， 采用端墻式洞門(mén)。洞門(mén)墻基礎(chǔ)嵌入地基深度 2m； 洞口仰坡坡比采用 1： ，仰坡坡腳至洞門(mén)墻背的水平距離為 ，以防仰坡土石掉落到路面上，危及安全 ； 洞門(mén)端墻與仰坡之間水溝的溝底與襯砌拱頂外緣的高度 ，以免落石破壞拱圈 ； 洞門(mén)墻頂高出仰坡腳 1m，以防水流溢出墻頂，也可防止掉落土石彈出 ； 水溝的尺寸為 50cm 50cm，溝底填土夯實(shí)，否則會(huì)使水溝變形，產(chǎn)生漏水 ； 武廣高速鐵路客運(yùn)專線長(zhǎng)沙段部分隧道設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 72 頁(yè) ??隧道中線i=3%設(shè)計(jì)標(biāo)高II a) 設(shè)計(jì)標(biāo)高501:35012551001601501: b) 圖 a) 正面圖； b) II剖面圖 洞門(mén)建筑材料 隧道洞門(mén)材料的 選用需要綜合考慮各部分的穩(wěn)定性、外觀與施工工藝的要求，具體情況見(jiàn)表 31。隧道 洞門(mén)的計(jì)算，通常只考慮洞門(mén)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而對(duì)剛度無(wú)需考慮。），查《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》查得 50?? 176。 代入各參數(shù)得： ?? 材 料 種 類 工 程 部 位 武廣高速鐵路客運(yùn)專線長(zhǎng)沙段部分隧道設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 72 頁(yè) h39。） b— 洞門(mén)墻計(jì)算條帶寬度，取 b=1m ?— 土壓力計(jì)算模式不確定性系數(shù)，可取 ? = a— 仰坡坡角到墻背的距離 a= 帶入各參數(shù)得： E = 端墻自重 根據(jù)初步擬定的端墻洞門(mén)，墻高為 ，厚 ；采用漿砌片石回填墻身，其重度為 ? =22KN/ m3 。 對(duì)于抗滑動(dòng)而言，要求所有的水平壓力不能使洞門(mén)發(fā)生水平向外滑動(dòng)。 覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 為了保證端墻能夠滿足傾覆穩(wěn)定性的要求，可以加大其基礎(chǔ)，基礎(chǔ)深度 1m，寬度為 2m，混凝土容重為 22 KN/m3 。 武廣高速鐵路客運(yùn)專線長(zhǎng)沙段部分隧道設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 共 72 頁(yè) 洞門(mén)基底應(yīng)力的驗(yàn)算，使要求洞門(mén)基礎(chǔ)不能因?yàn)榛壮休d力不足而發(fā)生沉陷。 洞門(mén)的強(qiáng)度驗(yàn)算主要是驗(yàn)算洞門(mén)的法向應(yīng)力及偏心距。洞口土石方采用，挖掘機(jī)挖裝，自卸汽車運(yùn)輸?shù)姆椒ㄊ┕?。隧道均采用無(wú)軌運(yùn)輸，施工時(shí)堅(jiān)持 “短進(jìn)尺，弱爆破，快封閉，勤量測(cè) ”的原則 。洞身施工，隧道襯砌按仰拱超前，拱墻一次襯砌。隧道通風(fēng)采用壓入式風(fēng)機(jī)通風(fēng)。 淺埋暗挖 段 淺埋暗挖段 V 級(jí)圍巖地層 瀏陽(yáng)河隧道 淺埋暗挖 段 V級(jí)圍巖地層 采用 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工， 參考 礦山法施工 中 運(yùn)用 的 新奧法 基本原理，采用錨噴初期支護(hù)，充分利用圍巖的自承能力，以保證隧道的施工安全。 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工特點(diǎn)及適用范圍 （一） 特點(diǎn) （ 1）淺埋隧道采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，很好的解決了大斷面隧道開(kāi)挖的安全性問(wèn)題，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，拆裝方便、靈活，經(jīng)濟(jì)效益顯著。它的突出優(yōu)勢(shì)在于不影響城市交通，無(wú)污染、無(wú)噪聲，而且適合于各種尺寸與斷面形式的隧道洞室。 （二） 適用范圍 （ 1）它是適合于城市地區(qū)松散土介質(zhì)圍巖條件下的淺埋隧道，以很小的地表沉降修筑隧道的技術(shù)方法。 （ 2）適用于 瀏陽(yáng)河隧道 V級(jí)圍巖地層。 淺埋暗挖段 VI 級(jí)圍巖地層 瀏陽(yáng)河隧道淺埋暗挖段 VI 級(jí)圍巖地層采用臺(tái)階法施工 ［ 12］ 瀏陽(yáng)河隧道 淺埋暗挖 段 VI級(jí)圍巖地層 臺(tái)階 法施工 流程示意圖：（如 圖 ） 13 7 56102498 圖 臺(tái)階法施工示意圖 臺(tái)階法施工工序如下： 1上半部開(kāi)挖 2－拱部錨噴支護(hù) 3－ 邊墻部開(kāi)挖 4－ 邊墻錨噴支護(hù) 5－邊墻部開(kāi)挖 6－邊墻錨噴支護(hù) 7－ 下半部中央開(kāi)挖 8－下半部中央開(kāi)挖 9－仰拱錨噴支護(hù) 10－二次襯砌施作 施工安排 臺(tái)階法施工每循環(huán)進(jìn)尺 ，每循環(huán)時(shí)間 720min，每天 2 循環(huán)，日進(jìn)尺 5m，月進(jìn)度按 125m計(jì)（已考慮各種影向造成的折減） ， 循環(huán)作業(yè)時(shí)間見(jiàn)表 41。 各工作面拉開(kāi)距離后平行作業(yè)，實(shí)行均衡生產(chǎn)。 隧道淺埋段初期支 護(hù)施工要點(diǎn) ，應(yīng)立即鋪設(shè)小網(wǎng)孔的鋼筋網(wǎng)，并噴射 3cm5cm厚的混凝土層 ； ，二次支護(hù)噴射混凝土應(yīng)將鋼拱架覆蓋不小于 3m的保護(hù)層 ； 、安設(shè)錨桿及下部鋼拱架，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行掛網(wǎng)，噴射混凝土 ； ，盡早形成封閉結(jié)構(gòu)。 瀏陽(yáng)河明洞及洞口的施工方法 先 拱后墻 法 12346751:m1:m 圖 先 拱 后 墻 法 1上臺(tái)階開(kāi)挖 2－澆筑拱部 3－下臺(tái)階中央開(kāi)挖 4－左側(cè)馬口開(kāi)挖 5－澆筑左側(cè)邊墻 6－右側(cè)馬口開(kāi)挖 7－澆筑右側(cè)邊墻 由于明洞埋置較深，且位于松軟土層中，全部明挖可能導(dǎo)致邊坡坍塌，為使邊坡穩(wěn)定，對(duì)明洞邊坡應(yīng)加強(qiáng)護(hù)坡處理。緊隨開(kāi)挖進(jìn)行邊（仰）坡防護(hù)，邊（仰）坡采用砂漿錨桿掛鋼筋網(wǎng)濕噴混凝土防護(hù)。根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果及時(shí)施做明洞襯砌，明洞襯砌按洞外混凝 武廣高速鐵路客運(yùn)專線長(zhǎng)沙段部分隧道設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 共 72 頁(yè) 土結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行施工，待襯砌強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)后進(jìn)行防水施工，然后進(jìn)行洞頂回填，最后進(jìn)行洞頂種植綠化。 明洞鋼筋砼施工 明洞土石方開(kāi)挖完成后，綁扎仰拱鋼筋，灌注仰拱混凝土，砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，襯砌臺(tái)車就位并安裝明洞洞身段模型，綁扎邊墻及拱部鋼筋，砼輸送泵一次連續(xù)澆注成形。 (1)洞口排水 邊仰坡施工前先人工在開(kāi)挖邊緣線 5～ 10m開(kāi)挖并施作洞頂截水天溝 ,待進(jìn)洞后及時(shí)施作洞門(mén)和兩側(cè)排水溝 ,與洞頂截水溝相連形成完整排水系統(tǒng)。 (3)進(jìn)洞施工 所有隧道均采用套拱法進(jìn)洞。 通風(fēng) 隧道口安裝 1 臺(tái) MFA60P2～ S 通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，通風(fēng)管使用 ?1000 負(fù)壓柔性風(fēng)管，懸掛于隧道拱腰部位，壓入式通風(fēng)。 防塵 施工防塵采用水幕降塵和個(gè)人戴防塵口罩相結(jié)合，在距掌子面 30m外邊墻兩側(cè)各放一臺(tái)水幕降塵器，爆破前 10min 打開(kāi)閥門(mén)，放炮 30min 后關(guān)閉。 超前支護(hù)與初期支護(hù) 超前小導(dǎo)管注漿加固地層 小導(dǎo)管注漿作業(yè)包括打孔布管、封面、注漿三道工序。小導(dǎo)管頂部成尖錐狀，尾部焊 箍，管壁按梅花形布置小孔，尾部置于鋼架腹部，增加共同支護(hù)能力 ； （ 2） 封面：注漿前，噴射砼封閉工作面，以防漏漿 ； （ 3） 注漿：采用水泥漿液注漿，在孔口設(shè)置止?jié){塞，漿液配合比由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，注漿時(shí)先注無(wú)水孔，后注有水孔，從拱頂向下注，如遇竄漿或跑漿，則間隔一孔或幾孔注漿。打眼時(shí)須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制孔眼位置，間距及外插角。 錨桿鋼筋網(wǎng) 嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和圍巖類別設(shè)置長(zhǎng)度和密度足夠的錨桿，并在開(kāi)挖后盡快安設(shè)。注漿錨桿安設(shè)就位后，用注漿機(jī)注入水泥漿。鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)要與開(kāi)挖面緊貼，掛網(wǎng)前應(yīng)先初噴一層砼，鋼筋網(wǎng)與錨桿電焊牢固，鋼筋網(wǎng)掛好后，再?gòu)?fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度。鋼架每榀由各單元組成。 武廣高速鐵路客運(yùn)專線長(zhǎng)沙段部分隧道設(shè)計(jì) 第 37 頁(yè) 共 72 頁(yè) 鋼架安裝時(shí)，各單元之間采用螺栓通過(guò)連接板進(jìn)行連接，同時(shí)為確定鋼架與鋼架之間的整體穩(wěn)定性，每榀鋼架之間沿環(huán)向設(shè)置鋼筋進(jìn)行連接。導(dǎo)向墻分三段按順序施工 ,并同時(shí)預(yù)埋管棚導(dǎo)向管。鋼管分節(jié)安裝 ,兩節(jié)間用螺紋長(zhǎng)度 為 150mm的絲扣連接 ,相鄰兩根鋼管的接頭錯(cuò)接長(zhǎng)度為 。鉆孔時(shí)將鋼管隨鉆頭一起鉆入地層內(nèi) ,達(dá)到設(shè)計(jì)深度后停機(jī) ,鉆頭與鋼管、鋼管之間用絲扣連結(jié)。 (3) 鉆孔完成后 ,為提高鋼管的剛度及強(qiáng)度 ,鋼管內(nèi)加設(shè) 4 根 ?16mm 鋼筋和固定環(huán)組成的鋼筋籠。在管棚鋼管孔口用法蘭盤(pán)連接上孔口管 (?42mm,厚 4mm,長(zhǎng) 500mm)。 (5) 鉆孔時(shí)水平偏距沿相鄰鋼管方向控制在 100mm 內(nèi) , 垂直偏距沿相鄰鋼管方向控制在 200mm內(nèi) (對(duì)管棚前端 ,而非管棚孔口 )。注漿壓力控制在 ～ 1MPa。 濕噴砼施工方法 （ 1） 原材料要求 水泥：采用普通硅酸鹽水泥。 粗骨料：采用堅(jiān)硬耐久的碎石，粒徑不大于 15mm，級(jí)配良好。 武廣高速鐵路客運(yùn)專線長(zhǎng)沙段部分隧道設(shè)計(jì) 第 38 頁(yè) 共 72 頁(yè) 速凝劑： DS 液體型速凝劑，摻量由試驗(yàn)確定。 B 上料保證連續(xù)性，校正配料的輸出比。 D 噴射機(jī)的工作風(fēng)壓嚴(yán)格控制在 ～ 范圍內(nèi)，從拱腳到邊墻腳風(fēng)壓由高到低，拱部的風(fēng)壓為 ～ ，邊墻的風(fēng)壓為 ～ 。噴嘴與巖面垂直，有鋼筋 時(shí)角度適當(dāng)放偏，噴嘴與巖面距離控制在 ～ 。 隧道二次襯砌 正洞施工方法 拆模 臺(tái)車就位 臺(tái)車調(diào)整合格 扎筋立模 養(yǎng)護(hù) 灌注砼 模板橫向及高程調(diào)整 鋼筋制作安裝 二次襯砌鋼筋在 1∶ 1 的制作樣臺(tái)上，分單元分片制作成形，各單元間預(yù)留足夠的搭接長(zhǎng)度。搭設(shè)作業(yè)臺(tái)架，便于邊拱鋼筋的安裝。 （ 2） 砼的拌制：在洞口設(shè)置拌和站，供應(yīng)砼； （ 3） 砼的運(yùn)輸：采用 3 臺(tái)規(guī)格為 6m3的攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行砼運(yùn)輸供應(yīng)； （ 4） 砼的澆注：采用砼輸送泵泵送澆注砼，并備用一臺(tái)砼輸送泵。 武廣高速鐵路客運(yùn)專線長(zhǎng)沙段部分隧道設(shè)計(jì) 第 39 頁(yè) 共 72 頁(yè) 襯砌背后注漿 為防止二次襯砌與外防水層之間形 成空隙，采用在二次襯砌背后壓漿的施工措施進(jìn)行處理。 仰拱施工 （ 1） 仰拱清底：仰拱開(kāi)挖完成后，將仰拱頂面標(biāo)高在邊墻上標(biāo)示，根據(jù)仰拱設(shè)計(jì)斷面檢查實(shí)際斷面尺寸，利用采用人工配合清除仰拱局部欠挖，檢查合格后進(jìn)行仰拱施工。 （ 3） 填充砼施工：在仰拱砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行填充砼施