铁路隧道进口段结构与施工组织设计

1、湖南科技大学本科生毕业设计（论文）Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.摘 要随着我国主要铁路干线列车运行速度不断提高，高速铁路建设即将全面展开，高铁隧道的建设是其重要课题。沪昆客运铁专线作为国家中长期铁路网规划的干线铁路，成为上海省到云南省之间理程最长、标准最高、覆盖区县最多、投资规模最大的铁路项目。本设计依托沪昆客运铁路专线新庄隧道工程，首先对隧道的工程地质概况进行详细地分析，据此对隧道进行总体设计，并依据相关规范和有关文献资料对隧道进行初步拟定。隧道设计的主要内容首先为洞门的设计，洞门的设

2、计包括洞门选型及受力验算；其次为初期支护设计，初期支护首先确定支护形式再分不同级别围岩分别进行抗力计算；再利用理正软件对隧道的二衬进行内力计算和验算以及配筋计算；最后为施工组织设计，包括隧道不同级别围岩的开挖方式和爆破方式的设计，以及超前支护、初期支护和二衬的施工组织设计；设计还对隧道的防排水以及通风和监控量测进行设计，以保证施工的安全级结构的长期稳定性。关键词：高铁隧道；洞门；初期支护；防排水ABSTRACTWith the speed of the main railway lines increasing in our country, the high-speed railway co

3、nstruction is in full swing.The construction of the high-speed rail tunnel is the important subject.Yungui high-speed iron as medium and long-term railway network planning main railway lines has become the longest mileage, the highest standards, districts and counties, covering up the largest invest

4、ment in railway projects.The design relies on Yunnan Liulang tunnel engineering.Firstly,the design analysed based on the engineering geology of the tunnel in detail.According to the overall design of the tunnel, the related standards and the relevant literature,the tunnel was set tentatively.The fir

5、st of the main design contents of the tunnel is portals design.Portal design includes checking and stress of portal selection; followed by the initial support design, initial support first determine the support form into different surrounding rock grade were calculated resistance; reuse of software

6、of the tunnel lining internal force calculation and two checking and reinforcement calculation; finally design for construction organization design, including different levels of surrounding rock tunnel excavation and blasting methods, as well as forepoling, initial support and two lining constructi

7、on organization design; design of drainage tunnel and ventilation and monitoring design, to ensure the long-term stability of the safety level of construction.Keywords: high-speed railway tunnel; portal ;initial support; drainage 污泥淀后排放。7.2 隧道通风7.2.1 隧道通风类型铁路隧道的通风方式分为自然通风和机械通风两种，自然通风是利用洞内的天然风流和汽车运行所

8、引起的活的目的的，机械通风是在自然通风的不能满足要求时速，设置一系列通风机械，送入或吸出空气来达到通风目的的。当自然通达到满足时，则应当采用机械通风。机械通风式、全横向式、混合式四类，纵向式又有射流式、竖井排风式、风送风式和吸风式两种。我国铁路隧道通风与照明设计规范规定，宜设置机械通风的条件为： 双向交通隧道 单 式中：L隧道长度（m）；N设计交通流量（辆/h）。7.2.2 隧道通风设计由于隧道采用爆破法开挖，将产生大量硝烟；出碴、进料大部分为内燃机械，产生大量有害气体；采取强有力的通风防尘措施，并采取喷雾消尘予以配合，以保障洞内空气良好，所以通风采用压入式通风方案，每洞口配备二台90-1型及

9、1200mm软通管。同时加强通风管理，防漏降阻，控制内，满足施工，同时采用混凝土湿喷技术，降低洞内空气中粉按稀释CO含量计算需风量车辆有害气体的排放量以及与之对应的交通量都有明确的远景设计年限，两者必须相匹配。计算近期的需风份的交通量。在内确定新风量时，应对计算行车速度以下的各工况车速20km/h为一档分别计算，并考虑交通阻滞状态，取其较大者作为设计需风量。按黧烟雾含量烟雾排放量是以柴油车作为计算依据，当交通流通组成柴油车比例大到某一烟雾以后，烟雾的危害超过CO危害。风的要求较高，可供选择的通风通流量，还应适当考虑当地气象、环境、地形等条件。第八章 监控量测8.1 量测目的1. 确保施工安全及

10、结构的长期稳定性；2. 验证支护结构效果护参数和施工方法的准确性或为调整支护提供依据；3. 积累量测数据，为信息化设计与施工提供出律和特点，为今后类似工程的发展提供借鉴、依据和指导作用。8.2 监控量测项目监控量测分为必测项工作状态、指导设计施工的经常性量测。必测项目有：1.洞内、外观察；2.地表沉降量测；3.净空收敛量测；4.拱顶下沉量测。特殊意义和具有代表性的区段进行补充测试，以求更深入地了解围岩的稳定状态以及喷锚支护的效果，计和施工积累现场道的地层地质情况，周围环境以及工方法选表8.1 监控量测设备配置表序号量测项目量测仪器1洞内、外观察数码相机和规尺等2地表沉降水准仪或全站仪3隧道拱顶

11、下沉全站仪4隧道净空收敛全站仪5围岩压力和衬砌间压力钢弦式压力盒8.4 监控量测流程监测数据分析的监测目的，要进行科学合安排，监测需要严。流程图见下8.1。分析、研究地质勘查资料分析、研究地质勘查资料制定监控量测计划制定监控量测计划施工施工 监控量测 监控量测数据处理开挖工作面状态评价数据处理开挖工作面状态评价安全否已施工区段的支护加强安全否已施工区段的支护加强是是完成施工完成施工否否施工方法变更支护加强施工方法变更支护加强图8.1 监控量测流程图8.5 监控量测测点布置、测量断面8.5.1 地表沉降监测1. 监测点布置地表监测点与拱顶下沉、净空收敛监测点设在同一断面上。为掌握地表沉降范围，在

12、与隧道中线垂直的横断面上置测点，在一个断面上布置13个点靠近中线位置测点适当加密。在有可能地表沉降量测频率：在量测区间5B时，每周量次。8.5.2 洞内监控量测洞内观察开挖后及初支后及时采用肉眼发育程度和方向、有无松散坍塌现象、有无渗漏水等；初期支护状态包括喷层是否产生裂隙、剥剪切破坏、钢支撑是否压曲进行观察分析。详细描述、记录、并予以评估，作为支护选择的参测等级依据。洞内监控量测测点布置根据设计要求，隧道开面法、二台阶法和三开挖方式的测点布置方式示意图见附图。测点应在距开挖面2m的范围内尽快安设，并读数一次，最迟不应超过24h。净空收敛点量测断面间距根据围岩V级围岩段设20m，V级围岩段设1

13、0m。洞内监控量测点不得焊于钢架上，必孔直接安装与岩体中。同时，由于隧道内作业机械、设备人员较多，为了防止碰黄字。监控量测频率隧道拱顶下沉及周边收敛量的量测频率应按要求操作。拱顶下沉及周边收敛量测频率见表8.2表8.2 拱顶下沉及周边收敛量测频率表位移速度（mm/d）量测频率52次/天151次/天0.511次/23天0.51次/7天8.5.3 围岩压力和两层衬砌间压力量测此项目的目的是为的测点布置在一个断面上，一边量测结果相互印证。8.5.4 数据分析与反馈为了真实、及时、准确的反应施工现场信息，在数据采集收集后，应立即对观测数据进行分析处理，同时要优化设计参数，指导施工。监控量测信息反馈及工

14、程对策：信息反馈应根据量测数据分析结果对工程安全性进行评价，段分析要按周、月进行阶段分析，总结监控量测数据的变化规律，对施工进行评价，提交阶段分析报告，指导后续施工。第九章 结论沪昆专线新庄隧道为单洞双车道铁路隧道，通过查阅相关资料和书籍,并参考一些工程实例,确定了设计方案并进行了相关验算,完成以下设计任务:隧道内轮廓根据新2本隧道的建筑限界和内轮廓。选定洞门形式并进行结构设计根据地质条件本隧道选择端墙式洞门，并进行洞门抗滑移验算、洞门抗倾覆验算、基底合力偏心矩与承载力验算、墙身截面偏心矩验算。初期支护方式设计隧道洞身采用复合由喷锚初期支护、中间防水层凝土二次支护共同组成，IV、V级围岩还要采

15、用钢架支撑支护。二衬内力计算和配力计算和验算以及配筋计算。隧道施工组织设计从质量保证、安全相应超前支护、初期支护和二衬的施工组织设计。隧道防排水简单设计根据有关规定门、水处理，并在隧道内设置“环向排水管横向排外”的排水系统。隧道监控量测设计表环境的影响范围和程度，围岩稳定性和支护的工作状态，是指导施工的重要绘制有关图纸包括隧道建筑限界图、洞门设计图衬配筋图、施工工序等有关图纸。参 考 文 献冯卫星铁路隧道设资料集成M中国电力出版社刘武成土木工程施工组织学M中国铁道出版社陈秋南、张永兴隧道工程M机械工业出版社易丽萍现代隧道设计与中国铁道出版社高尔新、杨仁树爆破工程M中国矿业大学出版社曾宪明、黄久

16、松等土钉支护设计施工建筑工业出版社张庆贺、朱合华土木工程专业毕业设计中国水利水电出版社，铁路隧道喷锚构筑法技术规范(TB101082002)铁路隧道工程施工技术指8)铁路隧道设计规范（土层锚杆设计与施工规范隧道通风照明设计规范工程建设标准B102102001）标准轨距铁路建筑限界（GB164.2）铁路混凝土结构耐久行规定7号）铁路路基设计规范（TB100012005）建筑边坡工程规范（GB503302002）致 谢在毕业论文即将完成之际，我要对四年来帮助过我的人表示深深的感谢。撰写论文期间，恩师贺建清老师自始至终耐心教导、循循善诱，帮我解决了设计中遇到的许多问题，岩土教研室的陈秋南老师、朱建群老师、尹志政老师、邓修甫老师、王志斌老师、阳生权老师、安永林老师、陈伟老师都给于了我很多帮助，从课题的选择到项目的最终完成都是如此。同组的同学对论文结构也提出了宝贵的修改意见，在此一并致谢。感谢同窗好友彼此相互扶持，互相勉励切磋。