曹家灣隧道結(jié)構(gòu)與施工組織設(shè)計

摘    要

伴隨著世界人口的迅速增加和城市化進(jìn)程的加快，人類的生存環(huán)境不斷發(fā)生變化，資源日趨匱乏，生存空間擁擠，生態(tài)失衡和環(huán)境惡化等問題越來越成為制約經(jīng)濟(jì)與社會、環(huán)境發(fā)展的瓶頸。為此世界各國政府除采取綜合性治理措施外，把地下空間的開發(fā)和利用作為一項基本國策，并取得了重要的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

本文根據(jù)隧道擬建地區(qū)的交通、氣象、地質(zhì)以及水文條件，結(jié)合鐵路隧道相關(guān)規(guī)范規(guī)定，主要對曹家灣隧道的內(nèi)輪廓、建筑限界、洞門形式、洞身支護(hù)方式、隧道開挖方式、隧道防排水、施工組織和監(jiān)控量測等方面進(jìn)行設(shè)計。

在該隧道的設(shè)計中，采用了復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)形式，即噴錨支護(hù)作為初期支護(hù)，模筑混凝土為二次襯砌，二者共同作用來形成整個隧道的結(jié)構(gòu)支護(hù)體系。根據(jù)相關(guān)規(guī)范給出公式進(jìn)行初期支護(hù)的計算，并運用理正軟件對隧道的二次襯砌進(jìn)行設(shè)計和配筋計算。此外，該隧道以新奧法為主要施工方法，根據(jù)隧道中圍巖條件的不同，還分別選用了管棚和超前小導(dǎo)管等輔助施工措施。

 

關(guān)鍵詞：曹家灣隧道；復(fù)合式襯砌；結(jié)構(gòu)設(shè)計；新奧法；施工組織設(shè)計

Abstract

Along with the rapid increase ...

Key words:the Caojiawan tunnel;composite lining; structure design;New Austrian Tunnelling Method; construction organization design

目    錄

第一章 工程概況1

1.1  工程簡介1

1.2  工程概況1

1.2.1  地形地貌1

1.2.2  地層巖性1

1.2.3  地質(zhì)構(gòu)造2

1.2.4  水文地質(zhì)條件2

1.2.5  不良地質(zhì)現(xiàn)象3

1.2.6  地震效應(yīng)3

1.2.7  土石可挖性分級4

1.2.8  圍巖分級4

1.2.9  巖土體設(shè)計參數(shù)建議值4

1.3  隧道主體地質(zhì)工程條件評價5

第二章  隧道總體設(shè)計6

2.1  一般規(guī)定6

2.2  主要設(shè)計原則6

2.3  主要設(shè)計規(guī)范7

2.4  隧道的線形設(shè)計7

2.5  隧道建筑限界及襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計8

2.5.1  隧道建筑限界的確定8

2.5.2  隧道襯砌內(nèi)輪廓的設(shè)計8

2.6  支護(hù)形式選擇9

第三章  洞門設(shè)計10

3.1  洞口地質(zhì)條件10

3.2  洞門的設(shè)計方案10

3.2.1  洞門形式10

3.2.2  驗算滿足條件10

3.3  洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計計算10

3.3.1  一般計算參數(shù)10

3.3.2  洞門建筑材料的選用和相關(guān)參數(shù)11

3.3.3  洞門尺寸擬定11

3.4 　洞門驗算12

3.4.1  洞門土壓力計算12

3.4.2  抗傾覆驗算13

3.4.3  抗滑動驗算14

3.4.4  基底合力偏心矩驗算15

3.4.5  墻身截面偏心矩及強度驗算15

第四章  支護(hù)計算與設(shè)計17

4.1  初期支護(hù)與計算17

4.1.1  噴射混凝土提供的支護(hù)抗力P1值18

4.1.2  鋼支撐提供的支護(hù)抗力P2值19

4.1.3  錨桿提供的支護(hù)抗力P3值19

4.1.4  圍巖本身提供的支護(hù)抗力P4值20

4.2.5  最小支護(hù)抗力值Pmin22

4.2  二次襯砌23

4.2.1  隧道深淺埋類型的確定23

4.2.2  Ⅴ級圍巖圍巖壓力計算24

4.2.3  Ⅴ級圍巖二次襯砌計算25

4.2.4  Ⅳ級圍巖圍巖壓力計算33

4.2.5  Ⅳ級圍巖二次襯砌計算34

第五章  鉆孔爆破開挖44

5.1  爆破方法選擇44

5.1.1  預(yù)裂爆破的優(yōu)缺點44

5.1.2  光面爆破的優(yōu)缺點44

5.1.3  爆破方法的選擇44

5.2  光面爆破施工45

5.2.1  光面爆破技術(shù)要求45

5.2.2  爆破材料的選取45

5.2.3  爆破參數(shù)的確定45

5.2.4  施工準(zhǔn)備47

5.2.5  爆破后的安全檢查及處理47

5.3  安全防護(hù)措施及方法48

第六章  隧道防排水及附屬設(shè)施設(shè)計49

6.1  隧道防排水49

6.1.1  防水措施49

6.1.2  排水措施49

6.2  隧道耐久性的措施50

6.3  隧道內(nèi)槽、腔、洞室設(shè)置50

6.4  隧道照明、疏散指示及接觸網(wǎng)等50

6.5  消防及救援50

第七章  施工組織設(shè)計51

7.1  主要工程項目施工方案、施工方法51

7.1.1  總體施工方案51

7.1.2  施工組織計劃51

7.2  具體施工方法53

7.2.1  施工測量53

7.2.2  洞口開挖及支護(hù)措施53

7.2.3  洞身開挖54

7.2.4  洞身支護(hù)措施55

7.2.5  施工通風(fēng)58

7.2.6  養(yǎng)護(hù)和拆模58

7.3  隧道工程的施工順序59

7.4  施工注意事項59

第八章  工程施工監(jiān)控量測61

8.1  工程概況61

8.1.1  工程簡介61

8.1.2  自然地理與地質(zhì)條件61

8.2  監(jiān)測方案61

8.2.1  隧道監(jiān)控量測目的61

8.2.2  監(jiān)測項目及測點布置61

8.3  監(jiān)測方法及測點埋設(shè)63

8.4  報告和報警制度提交64

8.5  信息反饋與預(yù)測預(yù)報64

8.6  監(jiān)測工作組織設(shè)計及質(zhì)量保證措施65

第九章  結(jié)論67

參 考 文 獻(xiàn)