[工程设计]隧道设计例子--桂园隧道设计施工交通土建专业《隧道工程》(DOC65页)

1、桂园隧道设计施工交通土建专业隧道工程目录图表名称编号备注隧道设计说明书1共28页、/、.刖言2第3-4页第一章：工程概况3第4-5页第一章：隧道定位4第5-6页第三章：隧道几何设计5第6-7页第四章：隧道支护结构设计6第8-10页第五章：隧道施工7第 10-21页第六章：隧道工程质量和工期的保障措施8第 21-28页参考文献9第28页隧道（地质）纵断面设计图10隧道建筑限界及内轮廓图11隧道洞口洞门设计图12隧道II类围岩衬砌断面图13隧道III类围岩衬砌断面图14隧道施工场地布置图15隧道机械化施工作业程序图16隧道防排水设计图17隧道施工形象进度示意图18锚杆布置示意图19 1概述隧道工程

2、课程设计是土木工程专业交通土建方向的重要实践性教学环节。在完成专业课隧道工程课程学习的基础上，对隧道进行设计与施工组织，旨在加深对隧道工程的认识，初步掌握隧道的隧道定位、隧道几何设计、隧道结构设计、隧道施工组织设计的方法，做到将所学的知识融会贯通。通过隧道工程课程设计使学生掌握隧道工程的规划、设计、施工的基本理论与基本方法,方面为学生学习相关课程及进一步扩大知识面奠定必要的基础，培养学生将所学的知识和理论融会贯通，提高学生进行系统分析，工程设计以及解决实际问题的能力。另一方面，培养学生正确的设计思想与方法，严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信心；培养学生运用所学的理论知识和技能模拟解决实际

3、问题的能力，提高基本工程师素质和科学素养；培养学生获取信息，收集文献资料和运用文献资料的能力，文字与语言表达能力，合作工作能力，绘图和编写设计文件的能力，巩固，深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技术技能，为毕业设计和将来学生跨入工作岗位，从事专业工作打好基础。课程设计是本专业教学全过程中的重要一环，是对四年来的学习进行全面总结，是完成本专业培养目标一一培养隧道建设高级工程技术人才，进行基本训练的一个重要环节。经过生产实习和隧道工程专业课的学习后进行隧道工程课程设计。其目的是巩固已学的专业理论知识，同时为了使每个学生对隧道基本建设有一个全面的，系统的掌握，因此，要求学生应独立思考，刻苦钻研，主

4、动，独立地完成课程设计。在做课程设计的同时，我们要达到以下几个方面的要1. 巩固和加深对隧道工程规划及设计方法的理解，培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，解决隧道建设及其他建设工程等实际问题的能力。2. 与实际相结合，从而巩固，充实，提高所学到的专业理论和专业知识。3. 培养学生在设计，计算，绘图，阅读与使用各种资料，编写技术文件等方面的基本技能得到进一步的提高。4. 通过实际分析，计算，设计，独立思考，深入研究，掌握隧道设计的基本方法和技巧，提高分析问题，解决问题的能力。5. 按要求编写课程设计说明书，能正确阐述设计结果,正确绘制相关图纸。6. 设计应在规定时间内完成。 2设计依据及技

5、术标准(一)设计依据隧道勘测设计按以下标准、规范及规程进行。1. 公路工程技术标准(JTJ001-97)2. 公路隧道设计规范(JTJ026-90)3. 公路隧道通风照明设计规范(JTJ026.1-1999)4.公路路基设计规范(JTJ013-86 )5.公路水泥混凝土路面设计规范(JTJ012-84 )6.公路路线设计规范(JTJ011-94 )7.公路工程抗震设计规范(JTJ004-89 )8.公路隧道施工技术规范(JTJ042-94 )(二)主要技术标准1. 规划道路等级：汽车专用一级公路2. 设计行车速度：60km/h。3.连线道路技术标准按规划道路等级，性质确定。4.设计交通量：近期

6、15000辆/日，远期25000辆/日5.隧道建筑限界：限界净宽9.25m,行车道宽度2X3.50m ,限界净高5.00m ,净空面积46.75m 2。6.设计荷载：汽车-超20级，挂车-120级。7. 抗震设防标准。按地震烈度7度设防。第一章工程概况 1自然条件、工程地质拟建工程桂园隧道属汽车专用一级公路,它位于湘西北的山岭重丘区，属亚热带季风性湿润气候,春暖多雨，夏季干热，秋季凉爽，四季分明，严寒期短,暑热期长。平均降雨量1357.8mm,平均降雨天数154.7天，多集中于4 8月，平均降雪天数1 0 . 7天，极端最高气温4 0 .7C,极端最低气温1 3 . 7C。昼夜温差较大，一般

7、在1 2 C左右，霜冻期一般在2 5天左右。隧道跨越区域为山岭重丘区，相对高差约5 0 0 m ,设计桩号为K0 + 7 9 0 K 3 + 9 3 7,全长3 1 4 7m。桂园隧道由湖南省政府投资兴建，湖南省公路勘察规划设计院设计，湖南省公路咨询有限公司监理，中铁隧道 工程局第一工程处施工。2 0 0 5年7月1日开工，主体 工程于2 0 0 7年1月1日竣工。该隧道受构造影响，山势陡峻，山体破碎。山体植被发育，进出口为集水谷，雨季山洪较大。经地质勘探判断, 隧道围岩类别主要为n ,皿类，区域性地质构造为单斜构 造，岩层较平缓，倾角5 0 1 5 0。岩体多呈厚层状及中厚层状结构，岩石质软

8、，遇水膨胀，易分化崩解，节理裂 缝发育，没有大的断裂构造及不良工程地质现象。隧道处在隔水层中，岩石含水性，透水性差，工作区内无大的地表水体，水文情况较简单。但在隧道施工中， 应重视隧道围岩观察工作，及时发现和预测围岩的变化情 况。隧道围岩情况见表1。隧 道分段 工程地 质描述表1-1序号围i-JU 岩类别桩号长度m工程地质情况1nK0+790-K0+826K3+875-K3+93798泥质砂岩，石英砂岩，砂 质页岩，呈互层状，岩石风化 强烈，节理裂缝发育，呈角砾， 碎石松散结构，并受地表水冲 刷影响，围岩稳定性较差。2K0+826-K3+8753049泥质砂岩，石英砂岩，砂 质页岩，呈互层状，

9、节理裂缝 发育，呈块石，碎石镶嵌结构，中厚层状，层间结合较差，基 岩内含微弱风化裂缝水，围岩 稳定性一般。第二章隧道定位 1越岭隧道位置的选择山岭是具有陡峭的山坡，沟谷和明显分水线的绵延较长的高地。垭口则是该绵延高地上的马鞍形低地，一般都 存在于两条沟谷发源分水处。越岭线路往往是从一条河的流域通过某个合适的山岭垭口，进入另一条河流流域的线路。越岭线路主要是由 岭顶隧道或深路堑，沿分水岭两侧河谷向下游的引线以及 谷底桥梁或高路堤等三个部分组成。理想的越岭线路位置 是：偏离主线路方向较小，距离短，线路顺直，选用垭口 标高与主线路高差小，两侧展线少，主要技术指标和地质 条件都较好的位置。选择越岭隧道

10、位置主要是选择垭口和 确定隧道标高。1. 垭口选择隧道位置通常是选在接近线路控制点间航空距离最短，高差最小和两端引线的地形，地质条件等都较好的垭口处。但以上说的距离短，高差小不是绝对的，要进行综 合比较。如有的垭口虽然距展线起点短，但高差大，需要大量展线；而距离远的垭口，恰恰是展线需要经过的，并 且是最短的。有的垭口，虽标咼最低，但山体厚，穿越山 体的隧道线路长，所以选择洞口标高要使同样长的隧道通 过，进出洞口的咼差最小。在实际选线中，有利因素不可 能是齐备的。为此，越岭垭口的选择，必须结合基本方向， 大范围的搜集区域地形，地质，水文等资料，按照工期要 求和可能要用的隧道长度以及两端引线的主要

11、技术条件， 综合政治，经济等因素进行多方案的广泛调查研究和比2. 标高选定分水岭的山体，一般是上部比较陡峭而下部比较平缓。隧道位置定的越高山体越薄，隧道越短，工程量越小。但是，两端的引线却要迂回盘绕以凑必要的高程。这样, 旧使线路坡陡弯多，技术条件恶化，对长期运营不利。在 选定隧道高程时，务必全面衡量，从技术和经济两方面, 尤其是在今后长远运营条件上，做出综合的比较，才能做 出合理的决定。3. 长隧道与短隧道群的比选 竣工后还留下后患。但因洞口多，施工面多，工期可缩短。沟谷线路常有长隧道与短隧道群两种方案,由于沿集水沟岩层风化破碎较为严重，隧道多浅埋偏压，施工中问题多，沿岸路基病害多，路基加固

12、工程量也大，有的甚至长隧道方案线短顺直，隧道埋藏较深，但造价相对高，工 期长。因此，一般可优先选择长隧道方案，但若岩层较好， 构造单一，采用隧道群后未出现高边坡路堑，则短隧道群 方案也是合理的。 2洞口位置确定理想的洞口位置应选择在地质条件好，地势开阔，施工方便，技术经济合理之处。在选择隧道洞口位置时应注 意以下几个原则：1. 洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路。因为，一般情况下，垭口沟谷在地质构造上是 最薄弱的环节，常会遇到断层带，古塌方，冲积土等不良 地质条件。此外，地表流水都汇集在沟底，再加上洞口路 堑开挖，破坏了山体原有的平衡，更容易引起塌方，甚至 不能进洞。所以，洞

13、口最好选在沟谷一侧，让出沟心作为 泄水的通路。2. 洞口应避开不良地质地段，如断层，滑坡，岩堆,岩溶，流砂，泥石流，盐岩，多年冻土，雪崩，冰川等， 以及避开地表水汇集处。3. 不破坏或少破坏地表坡面。当隧道线路通过岩壁陡立，基岩裸露处时，最好不刷动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡。此时，洞口位置就要根据具体情况, 采取贴壁进洞或设置一段明洞，或修建特殊结构洞门。4. 减少洞口路堑段长度，延长隧道提前进洞。对处于漫坡地形的隧道，其洞口位置变动范围较大。一般应采取 延长隧道的办法，以解决路堑弃土及排水的困难。如工期 允许，可根据“土方调配”来确定隧道洞口位置。5. 洞口线路宜与等高线正交。使

14、隧道正面进入山体,洞口结构物不致受到偏侧压力。由于该隧道位于湘西北的山岭重丘区，山势陡峻，山体破碎，节理裂隙发育，春、夏季雨量充沛，雨季容易爆 发山洪，所以采用正交翼墙式洞门（见图纸A1 ）。第三章隧道几何设计 1隧道平面设计隧道平面线形应尽量避免曲线。隧道如果位于曲线上，将有下列缺点:1. 曲线隧道内部净空需要加宽，造成开挖和衬砌工程量的增加；2. 隧道通风条件恶化，尤其是小半径曲线和反向曲线更为不利；3. 增加了隧道施工难度，如测量，内装，吊顶等工作困难。在综合考虑了该隧道跨越区域地形地质，地貌的情况，连接隧道两端引线的位置以及施工经济性，运营顺畅 性等控制因素后，确定了该隧道的平面线形采

15、用长直线。（隧道平面设计见图纸A2） 2隧道纵断面设计为了保证隧道内车辆能安全平顺的行使，满足路面以及洞内地下排水的需要，就必须对隧道内线路的纵断面进 行合理的设计。桂园隧道全长3147m，而且它位于我国南部湘西北山区，年平均降雨量较大，所以为了排水的需要，隧道纵断 面必须设置一定的坡度，根据公路隧道设计规范 把 隧道纵坡坡度定为2%，由于隧道长度较长，考虑采用一 字坡形会使车辆爬坡困难，所以拟采用人字形坡，因为这 种坡形对通风运营不利，在施工过程中要特别注意通风设 施的安装。当坡差大于3%。时，车辆行驶就有不平顺的感 觉。为此，在变坡点处应设置竖曲线连接。（隧道纵断面 设计见图纸A3 ） 3

16、隧道横断面设计公路隧道的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度，以及车道、人行道的净高。根据我国公路隧道设计规范规定，隧道按汽车专用一级公路山岭重丘标准 设计，公路平均昼夜交通量为15000-25000 辆，设计行车 速度60km/h。隧道内轮廓为曲墙半圆拱，拱半径5.75m曲 墙半径7.59m 。隧道单洞净宽10m ,即2 X 0.50m + 2 X0.25m+2 X 0.75 m + 7.0m ,净高 5.00m ,隧道路面横坡 2%纵坡2% （见图纸A4）公路隧道的净空除包括公路建筑限界外，还包括通风管道，照明设备，防灾设备，监控设备，运营管理设备等 附属设备所需要的足够的空间。

17、以及富裕量和施工误差 等。确定隧道净空断面应注意以下几个问题:1.各级公路隧道行车道的宽度，均按隧道建筑“限界”的规定设置，隧道内的车道宽度原则上应与前后道路 致，一般应避免产生“瓶颈”现象。2.公路隧道是供车辆通行的车行隧道。由于受地质条件的约束，宽度过大则不经济，施工上也增加难度，所以 开挖面积通常在100山2以下为宜，这样在每个隧道中，原 则上采用对象行驶的最小单位为2车道，如果交通量大, 则应设置两条各为单向行驶的2车道，即合计为4车道的 隧道。大于4车道时，原则上隧道也应修成两条以上的2 车道隧道。3. 单车道的长隧道，应设有错车道；超过2km的隧道,各国都在150m700m的间隔上

18、设加宽带；超过10km的 特长隧道，还应设置可供大型车辆使用的U形回车场；交 通量大的隧道，考虑设置紧急停车带等。在这些地段隧道 宽度一般要增加2.5m3m ,考虑到净空断面形状应与地 层压力相适应，隧道的净空高度也应适当调整，并且两种 断面之间应有一定长度的过渡渐变断面。山岭区隧道一般不专门设置人行通道，采用加设护栏或抬高人行道的方法，以保证行人的安全。隧道内的路面 全部更换很困难，一般应估计到将来可能进行罩面，其厚 度通常按20 cm预留。还应估计到冬季积雪等可能减少的净高。第四章隧道支护结构设计 1隧道支护设计思想与方法简述目前隧道设计还没有统一的模式。在国际隧道协会归纳的隧道结构设计模

19、型的基础上，从中国地下工程实际出 发，我国目前隧道支护设计主要采取以下四种模式:1. 荷载一结构设计模式这种模式是假定已知地压荷载和地层对结构变形的约束抗力（前者在浅埋松散岩土荷载条件下为已知，后者 均为假定）的条件下，按弹性地基上杆件系统的结构力学原理进行衬砌内力计算，这种设计方法的概念与地面结构 设计相近，容易理解，计算也比较简单，受力明确，容易 被设计人员接受，具有一定的实用性。这个方法在一个相 当长的时间内是我国中，小隧道及浅埋隧道的主要设计方 法。但经过长期实践发现，这种设计模式不能反映实际情 况，致使支护结构很厚，材料浪费很大2.信息化设计模式 20世纪6070年代，隧道支护设计原

20、则已逐渐被新奥法取代，逐渐演变出信息化模式，其特点是：隧道开挖 后，把围岩和支护系统力学形态的变化动态作为判定围岩 稳定的依据，把施工监测所获得的信息加以处理并与工程 类比相结合，建立一些必要的判断准则，据此利用量测结 果进行现场反馈，修改支护设计。这种设计、施工、现场 量测为一体，并通过量测信息反馈进行安全施工决策，和 支护系统设计的方法就是信息化设计方法。目前我国公 路隧道设计规范规定衬砌结构设计通过工程类比和结构 计算综合分析确定。3.连续介质模型一岩石力学解析法和数值法解析法难以适应隧道工程复杂的地质条件，目前应用较少。常用的数值计算方法主要是岩石力学有限元法，其 次是边界兀法。4.

21、典型类比分析法典型类比分析法是当代新奥法隧道工程支护设计的一种新技术，是在中国新奥法隧道施工实践经验基础上对 信息化设计技术的应用和发展。在隧道开挖前，应用此法 对围岩的变形特性与破坏形态作出定量分析和预测，在施 工中利用围岩量测数据进行位移反分析，修正设计应用变 形速率比值判别法对围岩稳定性支护效果作出定量判别。由于地质条件的千变万化，上述各种方法各有适用的 场合和局限性，因此重要隧道在进行支护结构设计时应对 多种设计方法进行比较，经验方法和理论方法综合应用。专家指出，对隧道支护这类尚不能完全弄清的复杂问题来 说，将经验与理论相结合，即半经验半理论的方法是科学 的。地下结构设计不能完全依赖计

22、算，在目前的情况下很 大程度上仍需依据经验和实测，这是当今隧道工程支护设 计最基本的指导思想和原则。 2桂园隧道的支护设计桂园隧道设计为双拱结构，目前国内同类工程实例较多，公路隧道设计规范也涉及了这方面的内容。桂园隧道 的设计依据是现代隧道设计理论，采用信息化设计模式, 应用多种方法进行比较，力求作出既安全又经济的设计方 案。在预设计中，对隧道主体工程应用工程类比法，初步确定支护参数之后，根据新奥法原理和有关典型工程的经 验参数等（如大瑶山隧道），对各类围岩预设计支护参数 进行校核计算，并且应用典型类比分析法对预设计的围岩 的破坏变形状态进行初步分析。最后通过施工量测得到围 岩和支护结构变形的

23、信息进行反分析，校核围岩和支护结 构的稳定性。此外对隧道明洞和浅埋段采用“结构一荷载” 模式对支护结构进行设计计算.。 3.隧道衬砌荷载和荷载组合公路隧道标准将隧道所承受的荷载分为永久荷载，可变荷载和偶然荷载。永久荷载包括围岩压力，结构自重力， 填土压力及混凝土收缩和徐变的影响力；可变荷载又可分 为基本可变荷载和其他可变荷载，其中基本可变荷载包括 车辆荷载、人群荷载、立交公路车辆荷载及其所产生的冲 击力、土压力、立交铁路列车活载及其所产生的冲击力、 土压力；而其他可变荷载又包含立交渡槽流水压力、温度 变化的影响力、冻胀力等；偶然荷载包括落石冲击力、地 震力、施工荷载，设计中要按他们可能同时出现

24、的最不利 情况进行组合，合理的进行隧道设计。 4.隧道衬砌结构按结构力学原理计算的方法隧道衬砌结构计算的主要内容有：按工程类比方法初步拟定衬砌断面的几何尺寸；确定作用在衬砌结构上的荷载，进行力学计算，求出衬砌截面的弯距M和轴向力N等 内力；验算衬砌截面的承载安全系数K值。隧道衬砌结构 计算采用荷载一结构模式的关键在于解决弹性抗力的影 响。衬砌结构产生的弹性抗力大小和分布形态，取决于衬 砌结构的变形，反过来衬砌结构的变形又和弹性抗力有 关，所以衬砌结构的计算是一个非线性问题，必须采用迭 代解法，或采用某些假定使问题得以简化。 5洞身结构设计1 .洞口段根据桂园隧道洞口段的地质情况，洞口采用加强衬

25、 砌，喷、锚、网和钢格栅拱作为施工临时支护，二次衬砌 拱墙及仰拱模筑混凝土紧跟开挖进行。施工铺助措施为超 前小导管预支护，以确保洞口段稳固安全。北洞口左线洞 口加强段长15m,右线洞口加强段长28.687m ,南洞口左 线洞口加强段25m,右线洞口加强段长20m,施工时可根 据开挖揭露的地质情况，调整洞口加强段长度。2. 洞身一般段按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，初期支护 以喷、锚、网为主，二次衬砌为模筑混凝土。支护参救根 据结构分析与工程类比相结合确定，n类围岩段铺以钢格 栅拱作为初期支护的加劲措施，n、m类衬砌为设仰拱， 同时围岩较差地段的衬砌向围岩较好地段延伸10米。（围 岩衬砌断

26、面见图纸A5）各类围岩隧道衬砌支护参数见表4-1支 护 参 数 表表4-1项目洞口加强段n类围岩m类围岩初 期 支 护20号喷砼20cm20cm15cm 6.5 钢筋网20x20cm20x20cm25x25cmR25N锚杆80x80cm,L=3.5m80x80cm,L=3.5m100x100cm,L=3.0m二次衬砌60cm40cm35cm仰拱60cm40cm35cm铺助措施超前小导管钢格栅拱钢格栅拱无第五章 隧道施工 1隧道施工准备工作隧道施工包括修建隧道的施工方法、施工技术和施工管理。在隧道施工前，应做好施工准备和施工测量放样工 作，即应做好现场调查研究，核对设计文件和编制隧道施 工组织设

27、计等工作。公路隧道施工测量放样，应做好洞内施工控制测量、隧道贯通误差的定测及调整、辅助坑道测量及隧道工程竣 工测量。隧道施工时应做好下列工作:1. 对长大公路隧道设置的精密三角网或精密导线网，应定期对其基准点和水准点进行校核；2. 对隧道洞内外的水准点、中线点应根据隧道平纵面、隧道长度等定期进行复核，洞内控制点应根据施工进 度设定；3. 隧道施工测量，包括洞外地表控制测量和洞内控制测量，其要求应符合公路路线勘测规程公路隧道勘 测规程(JTJ063-85 )和公路隧道施工技术规范(JTJ042-94 )有关规定和要求;4. 隧道施工测量是隧道工程建设中不可缺少的一环,他的主要任务是保证隧道开挖按

28、规定的精度要求贯通，使 衬砌结构符合设计要求。因此施工单位必须重视控制点、 基准点、水准点的交接和复核工作，并规定通过三角网或 精密网对各点进行校核，以确保隧道施工精度;5. 隧道测量一般要求精度较高，其桩点必须稳定、可靠。因为公路隧道在施工过程中很难用其他方法检验结 果，而且测量的是否正确并达到必要的精度，只有在隧道 贯通时才知道。因此，隧道施工测量必须以规定的精度认 真、慎重地进行，避免产生严重的后果，造成浪费和返工。三角点、导线点布设在视野开阔、通视良好的地方，主要是为了由于大气折光及地面折光产生的一起误差对导线角的影响。测量用的平面控制点和水准点设置是非常重要的，要求设置牢固。洞内控制

29、点的埋石，铁心长度可采用20cm，亦可使用顶部有钻孔之螺栓或道钉。埋置深度可根据不同地层选 用 3050cm 。洞内外水准点，可按以下方法设置:1.设置在坚硬岩石或墓碑上的水准点，应修凿成大于5cm直径的半圆顶作标记2.挖一小洞，放入圆头铁心，并浇注混凝土。铁心为大于20cm的金属棒，顶部制作成圆形，下部制作成倒钩；3. 洞内水准点可与中线点同时埋设，并设在坚硬岩石上，铁心可用螺栓或道钉。 2隧道施工布置1.隧道施工安排总体布置根据该隧道的长度、地质条件、工期要求等因素，采用双洞口掘进。由于该隧道所穿越地层围岩稳定性差，为2.主要机械设备桂园隧道为本标段控制工期的主要工程，因而在机械设备配备上

30、予以优先保证，并配备先进的机械设备。桂园隧道按新奥法施工，出渣采用无轨运输，短台阶三臂液压台车打眼，实施掘进（钻爆）、出渣（装、运、 卸）、喷锚（运、锚、喷）、衬砌（拌、运、灌、捣）等四 条机械化作业线进行。桂园隧道施工机械配备表表5-1工序名称设备名称机械型号进口数量出口数量A启立、” i-JLr1.二臂凿岩H17811台车76554040钻孔2.风动凿岩G104040机自制223. 风镐4. 简易台车5. 管棚机米购021.轮式侧WA420-311卸装载机3.5m322装、运渣2.轮式侧ZLC50C32卸装载机2.3m3223.自卸汽车红岩CQ302918T阿维林RD030 27T奔驰26

31、28K15T221.混凝土HZS-100011拌合站50m/h22222.整体液局制（10m）22压衬砌台HB301212衬砌车ZX-60333.混凝土MR4500运送泵4.插入式震动器5.混凝土输送车施工通风轴流风机TZ-100 55kw221.变压器800KVA11315KVA22电力、电器2.柴油发120kw11及其他电机VY12/7223.低压开4L-20/822关柜664.内燃压风机5.电动空压机1.水平钻FS60112224机JS500222.强制式P ZU-566锚、支护拌合机310223.混凝土UB366喷射机7655334. 灰浆拌合机5. 灌浆机6. 风动凿岩机7. 双液注

32、浆泵2TG-60/210333.隧道施工进度计划安排(1) 洞身n、m类围岩，均采用分部开挖法，三臂液压钻孔台车短台阶法施工、上下台阶一次钻眼、分次爆破、一次出渣，没循环进尺按1.0m考虑，没循环约需5701min ( 9.5h )。(2)施工测量放样30min宀钻孔140min宀清孔装药60min宀爆破30min宀通风排烟尘30min宀清理危石30min7喷锚支护90min宀出渣160min。(3)主要工序施工安排，见施工进度示意图(图纸A6)(4)公路隧道施工机械配备表4. 临时工程(1) 隧道施工用电本公司隧道施工用电以地方供电为主，备用发电机为 辅。即进出洞口端自10KV高压引入，分别

33、在进、出洞口 各安设800KV变压器一台，施工前进出口分别各配120KW 发电机过度，同时作为备用电源。洞外低压供电线路采用 三相四线制架空线，隧道内采用电缆线供电，备用315KV 变压器两台以作为洞内曾压。(2) 隧道施工用水根据现场条件，本隧道进、出口附近水源较丰富，可就近自建泵站，采用高位水池供水，确保生产和生活用水TFFf需要。(3) 隧道高压供风在隧道供风口处，各建咼压风站一座，分别安装6台20m3/min 电动空压机，并配2台12m3/min内燃空压机备用，供应进出口施工用风。(4) 隧道内通风三管两路设置隧道内采用软质风管悬挂于边墙一侧，进行压入式通48风。隧道动力线、照明线分开

34、安装在另一侧的边墙顶部边缘上。高压水管和高压风管安装在风管同侧临时水沟上 方。隧道底部设置施工道路，顺纵坡段两侧分别设置排水 沟自流排水，反向纵坡段每隔60m设集水坑一个，自吸水 泵排水总管集中排出洞外，并做好道路横向排水坡，确保 道路平顺、不积水。(5) 隧道施工通讯采用有线和无线对讲机相结合的联络方式(6) 隧道施工生产、生活用房生产生活用房均为自建，其中，生产房屋1200m2，生活用房屋1000 2结构形式为石墙、波形瓦。(7) 隧道进口洞口外挡护及排水工程本隧道在进、出洞口外均需做好引水、排水和挡护设施，防止水害及山体古滑坡、滚危石及安全。 3隧道主要施工方法1. 进洞施工方法(1)将

35、洞门及明洞位置挖出。开挖时，采用挖掘机按设计尺寸位置挖出洞门及明洞位置，避免对洞门仰坡及 边坡的扰动。施工过程中加强对仰坡的观测，如洞口仰坡 在开挖过程中有滑坡迹象，应对仰坡和边坡采取加固措 施，并采取保留核心土的办法，先将明洞和洞门衬砌好,再挖核心土石方；(2) 挖出洞门及明洞位置后，立即衬砌明洞及洞门;(3) 待明洞及洞门施工完毕，再向前掘进。2. 掘进开挖方法m类围岩地段，采用短台阶上、下半截面法开挖；n类围岩地段及紧急停车带地段，采用台阶分部法开挖，上 断面环行开挖，保留核心土，上、下端面短进尺一次开挖, 或下断面拉中槽挖马口。实施超前支护、锚喷等手段。3. 衬砌支护施工 (1)射混凝

36、土按湿式喷射混凝土施工法实施，并掺用STC粘稠剂。施工要点 选用普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬质洁净沙或粗沙，粒径512mm 连续级陪碎石；RC6535BN 型 钢纤维，掺入量35KG/m 3,化验合格的拌合用水; 喷射混凝土严格按设计配合比拌和，配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次; 喷射混凝土前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚渣，并用高压水或高压风冲洗岩石面, 达到清洁干净 喷射混凝土作业采用分段、分块、先墙后拱、自下而上的顺序进行；喷射作业时，喷嘴做反复缓慢螺旋形运 动，螺旋直径约2030cm，以保证混凝土喷射密

37、实。同时 掌握风压、水压及喷射距离，减少混凝土的回弹量 隧道喷射混凝土厚度大于5cm时，分两层作业。第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1小时后进行，需 冲洗第一层混凝土面。两次喷射注意找平岩面，以便铺设 防水层 喷射混凝土终凝时间2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于4小时 在有水地段，喷射混凝土米用如下措施:a.当水量不多时，可设导管引排水后再喷射混凝土；当涌水量范围较大时，可设树枝状导管后喷射混凝土；当 涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷混凝土b.曾加水泥用量，改变配合比，喷混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近，然后涌水点安设导管将水引出，再向导 管附近喷射混凝土。(1) 锚杆采用 WTD25

38、 型沙浆锚杆，注浆压力控制在0.51.0Mpa，并注意随时排除孔中空气，对长锚杆按深埋锚杆排气注浆施工方法的规定实施。挂网 按设计要求加工钢筋网，随受喷面起伏铺设，同定位锚杆固定牢固，钢筋网与受喷面的间隙以3cm左右为宜， 混凝土护层大于2cm 。4. 隧道混凝土衬砌施工加强超前及初期支护强度测量，在确保安全的情况,尽量采用全断面一次衬砌，配置备用拱架以备围岩不稳定 时米取先拱后墙施工。混凝土衬砌根据围岩测量情况优先采用国产液压全断面衬砌台车全断面衬砌。洞门及进、出口处于软弱地质 地段，采用组合式钢模板混凝土衬砌。混凝土拌制在进口洞口设置，各设一座型号为HZS25型25m3/h自动计量混凝土搅

39、拌站，拌制成品混凝土混合 料，混凝土混合料运输采用MR4500混凝土运输车，用四 川夹江生产的HB30-60型液压混凝土输送泵如模灌注，采 用插入式震捣器震捣混凝土。混凝土衬砌台车定位用BLZ型隔爆激光指向仪导向，现场设工程实验室，配备试验技术人员和设备，负责各种原材料及混凝土的试验工作，应确保混凝土衬砌量测无 误，端面尺寸和标高准确，混凝土衬砌结果内实外美观等。隧道施工供风和供水1.隧道供风系统设计在隧道施工中，以压缩空气为动力的风动机距主要凿岩机、风钻台车、装渣机、喷射混凝土机具，锻钎机、压浆机等。要保证这些风动机具的正常工作，需有足够的压缩空气供应，即要有足够的风量和风压供应给各个 风动

40、机具，同时还应尽量减少压缩空气在管道输送过程中 的风压和风量损失，以达到既能保证风动机具进行正常工 作，又能达到降低消耗、节约能源，降低成本及保证施工 质量的目的。（一）空压机站供风能力压缩空气由空气压缩机产生供应。空气压缩机有内燃及电动等类型，空压机通常集中安装在洞口附近，称为空 压机站。空压机站的供风能力Q值，取决于由储气筒到风 动机具设备沿途的损失、各风动机具的耗风量、以及风动 机具的同时工作系数和备用系数，即：空压机站的生产能 力Q可用式子:Q =（1+K备）（2 qK +q漏）心式中：K同时工作系数用 75%90%K备-空压机的备用系数，一般采2q -风动机具所需风量，m3/min管

41、路及附近的漏耗损失，其值为：4漏=4 L m/ mi nKm空压机所处海拔高度对空压机产生能力的影响系数其中：d每公里漏风量，平均为1.5m 3/min2.0m 3/min管段总长（Km）机凿岩机装渣机锻钎机具类型同 时 工 作110113012341234同时工作系数表5-2K台数K1.000.850.850.751.000.750.700.501.000.750.650.50海拔高度（m）030561091412191524182921342438274330483658km1.001.031.071.101.141.171.201.231.261.291.321.37海拔高度影响系数km

42、表5-3空气压缩机站设在洞口附近，主要是为了减少洞外管路长度，以免风压损失过多。为充分发挥设备潜力，应综合考虑电动、内燃空气压缩机的优缺点，合理配合使用。一般对于1000m以下隧道,宜以内燃空气压缩机为主；对于1000m以上隧道宜以电动空气压缩机为主。空压机站处要求空气洁净,通风良好，地基稳固且便于设备搬运等。（二）高压风管内径选择隧道开挖面工作风压，应不小于0.5Mpa。空气压缩为保证风动机产生的空气压力一般为0.70.8Mpa 左右。机具的风压，要求钢风管端的风压不得小于0.6Mpa，这样通过胶皮管输送至风动机具的工作风压才不小于0.5Mpa。压缩空气在输送过程中，由于管壁摩擦、接头、阀门

43、等产生沿程阻力，使其压力减少，一般称为风压力损失。钢管的风压力损失i P可由下式计算:KP “Lylz10（MPa）d 2g式中： Z摩阻系数输送高压风管管路长度 送风管内径 重力加速度，g=9.81m/s 2压缩空气的容量，在大气压下，温度为0OC时，空气容重为12.90N/m 3;温度为t0C时，其容重 为 rt=12.9 X 273 （N/m3）,此时，风273+ t力为P的压缩空气的容重r应为r二r（P+. 1（ N/m3），P为空气压缩机0. 1生产的压缩空气的压力，由空压机 性能可知，单位为Mpa。压缩空气在风管中的速度（m/s），根据风量和风管面积可求得。以上计算的风压力损失值若

44、过大，则应选用较大管径d值的风管，以达到减少压力损失值，使钢管末端风压不得小于0.6Mpa。风管内径风管内径500.03711500.0264750.03242000.02451000.02982500.02341250.02823000.0221风管摩阻系数值表5-4（三）高压风管路安装使用注意事项 管路应敷设平顺，接头密封，防止漏风，凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的差质钢管不能使用 洞内风管路宜敷设在电缆、电线相对的另一侧，并与运输轨道有一定距离，管道高度不超过运输轨道的轨 面，若管径较大而超过轨面，应适当曾大距离，以免妨碍 运输，不影象边沟施工和排水 动外地段，当风管长度超过500m，温度变

45、化较大时，应安装伸缩器；靠近空压机150m以内，风管的法兰盘接头宜用耐热材料石棉衬垫 高压风管道在总输出管道上，必须安装总闸阀以便控制和维修管道，主管道上每隔300m500m应分装闸阀； 按施工要求，在适当地段加设一个三通接头备用；管道前 端至开挖面距离宜保持在30m左右，并用高压软管接风分 器；分部开挖法中通往上导坑开挖面使用的软管长度不宜 大于50m ;分风器与凿岩机间连接的胶皮管长度不宜大于10m，上导坑、马口、挖底地段不宜大于15m 管道安装前应进行检查，钢管内不得留有残杂物和其他脏物；各和闸阀在安装前应拆开清洗，并进行风压或 水压强度试验，合格的方能使用 管路使用中，应有专人负责检查

46、、养护；、冬季施工时，应注意管道的保温措施2.隧道施工供水隧道施工期间的生产用水和生活用水主要用途包括:凿岩机用水、喷雾洒水防尘用水、衬砌施工用水、混凝土 养护施工用水、压机冷却用水、浴池用水、施工人员的生 活用水等，因此需要设置相应的供水设施。隧道施工供水基本要求：水质要求、用水量大小、水压及供水设施等应能满足工程和生活用水的需要。（一）隧道施工对水质要求凡无臭味、不含有害矿物质的洁净天然水均可作施工用水，但仍应做水质化验工作；生活用水要求符合国家饮 水水质标准，隧道工程施工用水水质要求如下表:用水范围水质项目允许最大值混凝土作业硫酸盐（SO4）含量不大于1000mg/LPH值不得小于4其他

47、杂质不含油、糖、酸等湿式凿岩与防尘细菌总数在370C培养24h每毫升不超过100个大肠菌总数每升水中不超过3个浑浊度不大于5mg/L，特殊情况不大于10mg/L生活用水卫生标准表5-6项目允许最大值施工用水水质标准表5-5不大于20，应保证透明和无沉淀色度浑浊度不大于5mg/L,特殊情况（暴雨洪水）不大于 10mg/L悬浮物不得有用肉眼可见水生物及另人厌恶的物质嗅和味在原水或煮沸后饮用时不得有异嗅和异味细菌总数在370C培养24h，没毫升水中不超过100个大肠菌总数每升水中不得超过3个总硬度不大于8.9mg 当量/L (25)含铅量不大于0.1mg/L砷含量不大于0.05mg/L氧化物含量不大

48、于1.5mg/L铜含量不大于3.0mg/L锌含量不大于5.0mg/L铁总含量不大于0.3mg/LPH值6.59.5酚类化合物加氯消毒时，水中不得产生氯酚臭余氯含量水池附近游离，氯含量不小于 0.3mg/L,管路末端不小于 0.05mg/L(二)隧道施工用水量估算1.隧道施工用水施工用水量应根据工程规模大小、机械用水量、施工进度、施工人员数量和气候条件等确定，在初步概略估算时，可参考下表来估算一昼夜的总用水量。隧道施工用水量估算表5-7用途单位耗水量（m3）说明凿岩机用水吨/时台0.2喷雾洒水用水吨/分台0.03按每次放炮后喷雾30min衬砌用水吨/时1.50包括洗石、拌合、养生空压机用水吨/天

49、台5.00按其循环水使用考虑浴池用水吨/次15.00生活用水吨/天人0.022.生活用水一般可按下列参考指标估算，并与上述按上表耗水量估算对照。一般对生产工人平均耗水量（0.10.15）m3/天；对于非生产工人平均耗水量（0.080.12）m3/天。3.消防用水供消防用的水量、水压应满足消防的有关要求，同时水龙头距离应近一些。（三）供水方案的选择主要根据水源实际情况选定。隧道施工常用水源分别有：高山自然水、山上泉水、河水、钻井抽水、洞内地下 水源等。上述水源自流引导或采用机械提升到蓄水池储蓄，并通过水管送达使用地点。在高寒山区及缺水的确，则可采 用汽车安装水箱运水，或分级抽水长距离管路供水管。

50、（四）供水设备配置1.贮水池（1）水池位置水池高度应能保证洞内最高用水点的水压及用水量的需要。水池位置至最高配水点的高差H的计算可按下式 计算:H1.2h+ahf（ m）式中：h配水点要求水头高度（m），如湿式凿岩需要水压为0.3Mpa，则h=30m水头损失系数（按管道水头损失5%10% 计 算），a=1.051.10hf管道内水头损失（m）,确定用水量后选用钢管内径，按钢管水力计算而（2）水池容积若利用高山自流水供水，水源流量大于用水高峰耗水量时，则水池容积约为2030m 3若水源流量小于耗水量时，则需根据每台班最大耗水量，并考虑必要储备，计算水池容积:V =24a C (Qc +Qs)(m

51、3)式中：V水池容积，m3调节系数，一般用1.11.2C 贮水系数（为水池容量/昼夜用水量）,昼夜用水量小于1000m 3时，采用1/41/6 ;昼夜用水量在1000 32000m 3 时，用 1/61/8Qc-生产用水量，（m3/h）Qs生活用水量，（m3/h）当然，水池的容量应有一定储备量，保证洞内外集中用水高峰的需要。应充分利用洞内地下水源，通过高压水 箱送到工作面水泵和泵水房扬程H值计算H = h +ahf式中：h水池与水源之间的高差a hf-含义同公式根据扬程H和钢管内径d可选择合适的水泵。供水管道安装使用可以参照本节前面介绍关于供高压风管道安装使用的技术要求及注意事项，安装和使用供

52、 水管道。3 .隧道施工防水与排水 （一）隧道施工防排水的治理原则隧道施工防排水应与永久防排水设施相结合，以防、截、排、堵相结合，因地制宜综合治理的原则，即选 择经济、合理、切实可行的治水措施，确保围岩稳定，便 于初期支护的施工，又保证在二次衬砌施工前，现场具有 防水层的施工条件;隧道施工前根据设计文件和调查资料，预计可能出现地下水的情况，估计涌水量，选择防排水方案，在施工 中对隧道的出水部位、水量、水量及变化规律做好观测记 录，并不断改进和完善防排水措施。（二）道地表防排水 进洞前，按设计要求在洞口顶开挖和砌筑截水沟、排水沟，截止山体地表水流入水沟; 地表的坑洼、钻孔、深坑等采用不透水材料或土壤填塞，并分层回