《轨道交通隧道工程》课程设计

《轨道交通隧道工程》课程设计某公路隧道课程设计学生姓名：学院：专业班级：专业课程：末指导教师：她才闯围逆股2015料将年拐1保炸月挎薪9揪拢日驻晶娱一、设计资料性怖1馅.专工程概况涨厚承某隧道进出口锯附近有国道附猾近，交通条件铸便利，洞轴线牙走向方位角衬约闭165另°钞。隧道总体走怀向呈南北向曲唇线展布。采用搜分离式隧道，州其中：左线起钞讫桩号枝为独ZK39+3织2菜1迅～比ZK39+5慕6陷8嫩，弓长刘24康7半米，左线起讫齿桩号验为跨YK39+3害1吗3蓄～勤YK39+5布1兼5笋，全长盖20溪2玉米。采用灯光赵照明，自然通耻风，属短隧道誓。蛙2猜.顺工程地质条件杨躁（嗽1号）母地形地貌偶甘戴隧道整体属于铜中低山地貌区回、斜坡、冲沟绑地形，隧道轴框线地面标押高农79浑2宇～素875岗m饱之间，相对高饿差僻约票83依m茧，隧道洞室最串大埋队深许70侨m匙。隧道进、出培口处总体为斜企（陡）坡地形原，进口处自然胁坡度角季为结3付5弱～哥45驴°穴，出口处自然鹿坡度角约公为啦4屯5总～殿50薯°净，局部略陡。豆进口处为蔽斜坡地形，出迷露基岩为强～沸中风化流纹斑固岩，植被发育演，主要为杂草盏及小灌木丛为紫主，进口下方惰为修建国道的赶弃方。浸出口处基北岩裸露，为强涨～中风化流纹截斑岩，植被发寿育，多为小灌蓄木丛。出口处证为国道。开办甜（立2叼）乞地质构造看隧址区未哄发现对隧道方努案有明显影响售的褶皱和断裂器发育。浅部岩刃石风化裂隙发瓦育，岩石性较锈差，深部节理丹裂隙较发育。垂节理裂隙降低院了隧道围岩的咳稳定性。壳峰绩（鹅3家）泼地层岩性串据工程地隙质调绘及钻孔诚显示，隧道围旷岩主要为中元录古界熊耳群马康家河组娃（哲Pt2你m粮）和许山组种（唉Pt2驱x捎）的流纹斑岩之组成，地层岩驱性特征如下：傲流纹斑岩：灰狮绿、紫红色，上斑状结构，呈遵强～微风化状漠，岩体极破睁碎竿~咱破碎，根据地箩质调查显示，沿隧道区岩层受瞧构造影响，小绣的次级断层及数褶皱、节理裂苦隙发育，是较丧硬岩，分布于碗整个隧道区。栗菊偏（隙4罩）骂岩石强度柴隧址山体糖岩层属于较硬轻岩石工程地质丧岩组，中风化释流纹斑岩饱和肚单轴抗压强养度孩Rc=57M锦P部a斧，属于较硬岩跳。侦倡诉（宇5喷）虎岩体的完整性舰隧址地层系年代为中元古哄界老地层，主伯要为硬质岩，米岩体坚硬性脆以，经历长期的凤构造运动和风击化剥蚀作用后烛，岩体裂隙很赵发育～较发育坐，裂隙面大多址倾角较大，贯宿穿性较好，多蹦成张开、微张侍状。愈接近地嫩表，风化裂隙盘和构造裂隙愈袖发育，无充填宅或少量粘土或邪碎石充填，掩售饰的完整性厚巩道破坏。山体暂内岩体的结构延为层状、块状失结构。根据洞衬口节理裂隙统药计，岩体完整烧性系未数掩Kv=0.1穗3吼～扩0.3者0扔，为破碎岩体指。跳钟她（浸6臣）惯隧道围岩级别坐划分哄字劲1吼）沫进、出口稳定傲性评价袄进、出口藏段围岩风华裂嘉隙发育，岩体振破碎，完整性卡差，围岩分级布为终V煤级。成洞条件狸较差，围岩易蠢坍塌，处理不浸当可能出现坍留塌及冒顶。极店桌2露）互隧道洞身斩根据隧道冰围岩分级标注便，综合钻探资药料集地调成果施。隧道围岩课勺划队为肥I荡V俗、蚀V掘两级，详细如阔下：茎好盏ZK39+3摊2灾1云～聪ZK39+抗390滔耽围岩为中风化磨流纹斑岩，属侨较硬岩，节理健裂隙发育，岩赛体极破碎，碎谷石状结构，工交程地质性质及蹄围岩自稳能力桑差，围岩易坍候塌，未见地下屈水，雨季有渗肌水漏水现象，建应加强支护。疗弹性波纵波速钟度兆4259m/尼s虫，围岩基本质窗量指爽标诵B观Q仁值岭为姥23予0底，驼，壮，围岩级别别为稼V躺级。开衔支ZK39+3偏9孟0开～购ZK39+餐500黎选围岩为中～微四风化流纹斑岩归，属较硬岩，裳节理裂隙发育驴，岩体破碎，傍裂隙块状结构考，围岩稳定性廉一般，无支护虾时，侧壁和拱烧顶部易产生小舱坍塌，未见地书下水，雨季有糟滴水渗漏现象腐，应加强支护扣。弹性波纵波朴速钉度观4488m/挽s事，围岩基本质恼量指冰标弹B赤Q潮值贤为滥32慕1说，祸，醋，围岩级别纹为烤I面V堵级。饥持峡ZK39+5经0剑0位～勾ZK39+遵568抚用围岩为中风化沿流纹斑岩，属粪较硬岩，节理决裂隙发育，岩坛体极破碎，碎乖石状结构，工莫程地质性质及培围岩自稳能力谈差，围岩易坍成塌，未见地下公水，雨季有渗片水漏水现象，叮应加强支护。敞弹性波纵波速浮度冻4234m/陆s掘，围岩基本质校量指畏标渗B拒Q丙值纽为浴22袋4掀，注，斤，围岩级别劣为岸V勺级。澡甩嫩YK39+3量1协3城～爸YK39+澡363尚众围岩为中风化谢流纹斑岩，属跌较硬岩，节理承裂隙发育，岩洗体极破碎，碎脉石状结构，工津程地质性质及母围岩自稳能力诸差，围岩易坍哪塌，未见地下显水，雨季有渗食水漏水现象，责应加强支护。粪弹性波纵波速固度映4254m/扭s躺，围岩基本质激量指凉标求B扑Q因值偷为验22股7炭，混，跨，围岩级别巾为铁V悦级。趁肤括YK39+3差6潜3私～拥YK39+帽448及蹄围岩为中～微林风化流纹斑岩庸，属较硬岩，诚节理裂隙发育堵，岩体破碎，斥裂隙块状结构闻，围岩稳定性晓一般，无支护家时，侧壁和拱锤顶部易产生小煌坍塌，未见地妖下水，雨季有嗽滴水渗漏现象针，应加强支护搬。弹性波纵波赞速弄度隆4306m/码s扩，围岩基本质州量指轿标圾B浪Q东值屯为升31代6瞧，起，献，围岩级别刺为捷I砖V洗级。妙寿炒YK39+4删4酒8受～恰YK39+竹515雾泼围岩为中风化茫流纹斑岩，属连较硬岩，节理皇裂隙发育，岩丰体极破碎，碎拆石状结构，工名程地质性质及倦围岩自稳能力雄差，围岩易坍颗塌，未见地下悦水，雨季有渗虎水漏水现象，撞应加强支护。捞弹性波纵波速胀度嘉4306m/糖s拾，围岩基本质货量指室标冷B耳Q扛值庸为见22雁2表，阵，朋，围岩级别克为饼V超级。械进3透.堆气象及水文地旁质条件达心亩（罪1限）削气象傍隧址进口翅端所在县位于央暖温带半干旱弃大陆性季风气秋候区，四季分撞明，降水量、兴蒸发量、气温写等气象要素年恒内、年际变化扰明。据灵宝市所气象胆站抚1956-2暂00艰0粒年气象资料：线多年平均气洲温现13.闯6扭℃师，元月最冷，煎平均气睁温貌-1.真0忍℃篮；七月最热，唱平均气竞温岸26.鞠1病℃抬。历年最高气予温愧42.肿7泽℃笼，最低气调温复-16.浑2超℃蹲。无霜期年平天均越21挠5顾天，最短无霜议期宝19持9跪天。援隧址出口貌端所在县跨亚奋热带、暖温带汁两个气候带，萍均具有大陆性购季风气候的共垦同特点，季节怀性变化明显，焰温度低，日照祝时数少，无霜充期短，气候因封素垂直变化大尿，年平均日照武时较数路2118.暑0摔小时，平均日召照率予为谅47.7%齿.追年平均气诊温少12.恋6井℃仿，元月最冷，琴平均气迎温抱-1.努5倡℃料；七月最热，失平均气呼温雁25.恩6汉℃屿，极端最高罢为再42.幼1狂℃泊。卢氏盆地无益霜期平均壁为交18虏4纺天，年平均降奉水量航为冬9坦0慨～蓄9泛9在气象部门提供晚的（十年）资喊料饼为网630m询m蕉。既毛局（赏2盛）农地表水妻隧道进、揉出口位于分水搭岭的下方，四摘周山体汇水区鹅域较大，仅沿农斜披在大气降内雨时有一定的客地表面流。隧砖道进出口位于趋山体斜坡位置喜，应注意暴雨尼期间地表面流积对洞口的冲刷轮破坏作用，宜休采用截流、疏守排措施。笔映拾（敬3扬）充地下水秤在隧道设拍计标高范围内岸基岩裂隙水总胃体不甚发育，荷暂时性地表水捡体大部分顺冲震沟或斜坡坡面裹向外排泄，地嫩下水不甚发育烫。醋传4泄.坡抗震设计参数逮及地震效应岗件根据国家地震禾局浴200谣1胶年框8怖月疤1座日颁布实施的赴《中国地震参披数区划分》牺（兼GB1830径6-2001亏)斗、《建筑抗争味设计规范》夜（倚GB5001呼1-2001校)为等资料，设计晋基本地震加速笛度值妄为瞧0.15汤g迅，设计地震分伏组为第二组，排设计特征周期油为鬼0.25哲s灭，相当于地震顿基本烈阁度课7疮度。按照《公隔路隧道设计规籍范》华（终JTJ004评-8信9其）并结合区域与构造较差的特童点，高速公路示隧道应提葬高本1蛮度设防。摘早5扁.浪区域稳定性评港价伙隧址区属茧构造剥蚀中低舍山地貌单元，赌无区域性深大嫂断裂通过，近坚代无强震记录需，属相对稳定秘地块。下伏基鲁岩属较硬岩类裕，稳定性一般跟，适宜拟建隧桂道的建设。姓抄6施.秧不良地质现象述地质调会资料昆显示，隧道进贼出口地形较陡森，岩体较破碎疲，在隧道施工从时可能产生浅颜层的岩石崩塌名，需采取相应膛的支护措施。茄韵7秒.劝设计标准坛设计等级肆：高速公路分篇离式单向双车炸道隧道厨地震设防锁烈度待：诞7尘级陵设计速度庙：施100km/梨h仆设计荷载堵：公齐路戏Ⅰ造级碗猾8趣.盏计算断面资料卵桩号冬：恭YK39+5哗00贱地面高程骨：龟823.44喝m饼设计高程轰：姑799.47院2m铜围岩类别兰：省Ⅲ霉级晌，话Ⅳ岛级涛隧道埋深拾：威20-10亦0息米炉9杂.毅设计计算内容容脉蕉（箩1丰）确定隧道断害面布置图（曲冲墙式）；押村倡（雹2奶）围岩压力计犹算（曲墙式）骂；析伍氏（用3伤）隧道支护设改计图；李耐捎（脱4恭）隧道衬砌设椒计图；蛮纲碗（脂5驱）隧道施工方甚案比选（施工页方法的横断面乡分块图和纵断著面的工序展开戏图）；抬演秧（万6净）选定施工方侵案的监控量测洞方案布置图。蚂哪10哨.窗提交的资料嘴鸡笛（威1荐）确定隧道断膏面布置图、隧党道支护设计图臭、隧道衬砌设溉计图、施工方短法的横断面分蚊块图和纵断面到的工序展开图尾、选定施工方遣案的监控量测阿方案布置图；胸昨个（钓2骤）隧道围岩压给力计算书、施诸工方案比选说成明、监控量测咸方案说明。盒年11涝.殊设计依据等本设计严漠格按照交通部祸颁布的行业规激范、规程及《劈工程建设标准催强制性条文》吩（公路工程部屡分）。田《公路工粮程技术标准圈》围赏（俘JTGB0嫂1-2003惠)停；种《公路隧片道设计规范庄》讲虾（离JTGD7爽0-2004推)片；轮《公路隧葛道通风照明技奴术规范浪》樱弹（屑JTJF6单0-2009证)召；予《公路水堡泥混凝土路面肾设计规范粒》价泻（箱JTGD7品0-2002品)父；知《公路沥央青路面设计规南范懂》险祝（晋JTGD5灵0-2006寺)阴；煤《公路工尤程抗震设计规氏范泳》峰站（卸JTJ200膀4-2008唯)队；蚁《地下工沉程防水技术规衔范给》唤骗（帜GB5010战8-2008描)强；壁《锚杆喷纤射混凝土支护场技术规范释》爆鹰（评GB500糖86-200咏1慨)望；销《混凝土抽结构设计规范蹦》孩析（沉GB5001沸0-2002历)她；缩《公路建凑设项目环境影歉响评价规范浩》疮赤（需JTGB0势3-2006萄)寇；烦《公路环寻境保护设计规蔬范软》坑胳（贿JTJ/00后6-98足)覆；蚀《建筑设龙计防火规范引》涉阅（模GB500然16-200锹6栗)氧；琴《隧道工政程》王毅弯才今脱主哪编单载人民交通出版凤社；哭《地下结构静穗力计算扔》棋届天津大学建筑冈工程系地下建章筑工程教研找室闭们编以卧中国建筑工业惹出版社。弱二、隧道断面跌设计丈侮1堤.仿隧道位置及洞孙口位置疾由于没有艘实际的地形图馋和地质资料图催，故将隧道位厅置和进出口位袖置的地质资料烘罗列如下：某败隧道进出口附舍近有国道，交宜通条件便利；且隧道进、出口岩处总体为斜坡阴地形，进口处冠自然坡度角贤为触3悲5完～歇45奸°淡，出口处自然撇坡度角约军为玻4已5床～艳50沟°馅，局部略陡；援进口处为斜坡荐地形，出露基首岩为强～中风小化流纹斑岩，冻植被发育，主严要为杂草及小氧灌木丛为主，交进口下方为修积建国道的弃方兽；出口处基岩保裸露，为强～退中风化流纹斑鸡岩，植被发育衬，多为小灌木汗丛，出口处为缠国道；进、出啄口段围岩风华桐裂隙发育，岩罪体破碎，完整掉性差，围岩分屡级隶为解V抓级。成洞条件禁较差，围岩易顿坍塌，处理不碗当可能出现坍捆塌及冒顶。挡萝2摇.拣隧道平面设计伸公路隧道注设计规范规定时，应根据地质扶、地形、路线来的走向、通风瞒等因素确定隧略道的平、曲线恒线形。当为曲击线时，不易采热用设超高的平片曲线，并不应君采用设加宽的赌平曲线。隧道愚进出口附近有录国道附近，交铃通条件便利，剧洞轴线走向方新位角严约镇165董°毕。隧道总体走缓向呈南北向曲羊线展布。其中奇：左线起讫桩姓号狂为芹ZK39+3敌2权1吼～滤ZK39+5资6制8忽，瓦长挪24瓶7归米，右线起讫掠桩号秃为没YK39+3番1草3舱～非YK39+5绝1胞5瓣，是长菌20妙2责米。采用灯光享照明，自然通皮风，属短隧道涝。艳公路隧道疮设计规范规定租，高速公路、窝一级公路的隧蹄道应设计为上州、下行分离的栋独立双洞。分词离式独立双洞独的最小净距，捷按对双洞结构恩彼此不产生有政害影响的原则与，结合隧道平存面线形、围岩丽地质条件、断提面形状和尺寸蒸、施工方法等络因素确定，一方般情况可按宜表祸1情取值。石表示1难蓝分离式独立双卖洞间最小净距险围岩类别亭I眼Ⅱ亭Ⅲ池Ⅳ咱Ⅴ欧Ⅵ羽最小净距镰1.0B乒1.5B虫2.0B句2.5B御3.5B扔4.0B谱注而：宇B坦为隧道开挖断疤面宽度贪蹄本隧道为设计鸭等级为高速公灾路分离式单向谅双车道隧道，座满足规范要求浴。围岩等级渗为司Ⅴ窜级，故最小净策距级为匹3.5锣B垮。医为3贷.泥隧道纵断面设太计而公路隧道禽设计规范规定记，隧道内纵面今线形应考虑行描车安全性、营堂运通风规模、估施工作业效率勿和排水要求，煎隧道纵坡不应矮小墨于瓜0.3楼%态，一般不大阅于斥3咽%喘；受地形等条伙件限制时，高信速公路、一级睛公路的中、短趟隧道可适当加酿大，但不宜大吵于硬4顺%欣；隧道内的纵绒坡形式，一般泽宜采用单向坡并；地下水发育剪的长隧道、特践长隧道可采用卷人字坡。赌杆本隧道左线起美讫桩号陕为慰ZK39+3敞2俭1册～触ZK39+5伏6颂8危，自长院24有7吹米，右线起讫辞桩号鱼为尾YK39+3浆1窄3帝～稼YK39+5嘴1税5乐，邪长剪20集2预米。由于隧道迟长度较短，故帖隧道坡道形式沈选择单面坡。幕本隧道为单向寒隧道，设计等纱级为高速公路侦分离式单向双唱车道隧道，设塌计交通拢量诱N桐为程25000-务5500居0斜辆偶/泄h稼，秩,砖故应该采用机钉械通风，所以掌坡度设计隙为划3.5竞%举，通风方式采满用半横向式。题练4.垒隧道横断面设辛计时售公路净空包括棚公路建筑限界尘、通风及其他鹿所需的断面积台。公路隧道的梅建筑限界包括沃车道、路肩、壮路缘带、人行圾道等的宽度，装以及车道人行砌道的净高。公也路隧道的净空聚除包括公路建蜡筑限界以外，怀还包括通风管邪理、照明设备革、防灾设备、摘监控设备、运息行管理设备等希附属设施所需抛要的空间以及喊富余量和施工厨误差等。宪沙本隧道设计等蔽级为高速公路故分离式单向双匆车道隧道，查珍规范可得，建龄筑限界高度卡为所5.0偶m猛，其他建筑限革界宽度详见见肢表芒2轰。根表色2恩叉公路隧道建筑刘限界基本宽度作表久公路等级绘设计速度奉左侧肝右侧歉余消宽皆C保人行凳道陈R弄检修道左撞检修道右鞠车道宽度远高速公路职100km/鞭h毒0.5林1.0势0商0列0.75永0.75屿2砌×虹3.将75闹鸭注：单位剑为欺m雕由于本隧道为北短隧道，故可士以不设紧急停筐车带，则公路梳隧道的建筑限赵界查规范见索图奖1忆。泻图露1前便公路隧道建筑弊界限通氏本隧道采用单逼心圆方案，半健径捉=6涨m扁，闭=110巩º勇，半径摊=10.74朱m干，住=32剥º猎。不本隧道的内轮吃廓设计详见慌图宪2盐。般图名2衰暑公路隧道内轮欢廓图熔质三、围岩内力甩计算照转者根据隧道围岩洞分级标注，综御合钻探资料及著调查成果，本轨隧道围岩分核为绍Ⅳ弯和赏Ⅴ馆级，且在不同睛的标段围岩等蚁级不同，地质颂条件和水文地惧质条件也不相桨同。计算断面比为牺ZK39+5刘3廊6从，其计算资料钓如下：厚设计等级为高幸速公路分离式罩单向双车道隧殃道，围岩级别挂为医Ⅴ卡级，围岩容重流为说，弹性抗力系舅数读为跳K=150M芬Pa/m鹰,朵变形模飞量笔E=1.5G强P系a漆。衬砌材料为贝混凝土，衬砌氏材料容重为鸣，弹性模量基为锯E=29.5担GP榴a劣，衬砌厚度撒为嫁d=0.65摧m回，地面高程饶为征828.执32礼m席，设计高程招为灾799.6桨m炒，衬砌结构断嘴面观图情如图牧3庸所示飘。断滴朱肥堵填饿然减炕学射图谊3争隧道衬砌断面续图挪典1.殃荷载确定疾岂过按铁路隧道破熄坏状态设计垂倚直压力公式计铜算：理其扑中完w咐为宽度影响系扎数骨：KPa根少围岩水平均布毯压力宜：锣KPa钱绳2.饭衬砌几何要素保内轮廓线半径霜为无，外轮廓半径顿为合，拱轴线半径挎为笑，拱轴线圆弧妇中心角为志。茄狐3住.谜半拱线长度臂s罪及分段轴造长做Δ京s珍宿团半拱线长度扇，将半拱轴线奴等分订为监8羊段，每段轴长恒为牺：案匪4.具各分块接缝中睛心几何要素盈每个分块与竖篇直轴夹角便，接缝中心点工坐标（狠，报）见表寄3悬。窄表腾3蜓相分块几何中心都要素计算表（颜单位前：泉m笔）谨分块喝几何要素济1劲13.612瘦5咐0.2354蔬挖0.9719陆脏0.0281头鸽1.4886宅冶0.1777吓串2都27.225纲0.4575弄保0.8892坚技0.1108达停2.8936阻搅0.7007税史3溜40.837敲5滋0.6539介拣0.7566锈匠0.2434惜个4.1360博估1.5397讲速4掩54.45傻0.8136绸男0.5814引刘0.4186造愈5.1461南纱2.6476洲杀5涉68.062志5翅0.9276超找0.3736杆冲0.6264便例5.8670系孔3.9620祝量6受81.675郊0.9895河咽0.1448同已0.8552泰涂6.2584凤侧5.4092集抱7哄95.287足5较0.9957她币-0.092胸2商1.0922贩桥6.2981谁激6.9079祥祝8恒108.9检0.9461喊纹-0.323电9攻1.3239纱身5.9840阔级8.3738感块袖注：因墙底面财水平，计算衬畜砌内力时用误=90º当边另一方面，哥=108.9裙º开，角度闭合联差追Δ吐=途0刷。伯助衬砌内力计算堪按亚图辟4为进行计算。就蜘图火4供衬砌结构计算粮图示代本5.堆计算位移垃欺想（妻1进）恨单位位移偏俘用辛普森法近垂似计算，按计鸭算列表进行，其单位位移的计哗算见嚷表武4崇。受表朋4犬犁单位位移计算赛表植截面鸡x泡y融d穷I赶系数台1/3游0饲0近0藏1断0补0框0.65若0.0229烤拥43.668妄1蛛0.0000芒定0.0000粘骡43.668晕1提1者1枣13.612薯5胞0.2354伍0.9719贷1.4886缴0.1777铅0.65筛0.0229躁桨43.668者1挑7.7598饱义1.3789孩逗60.566港7辛4娃2户27.225闸0.4575俘0.8892扇2.8936辨0.7007日0.65列0.0229叙耍43.668击1距30.598图3级21.440牵2曲126.30薄48芳2坡3博40.837束5士0.6539在0.7566灵4.136博1.5397拌0.65雄0.0229桶换43.668置1静67.235惑8拐103.52阔30圈281.66鱼27蜻4省4绣54.45烂0.8136圾0.5814覆5.1461疏2.6476窃0.65挪0.0229浇合43.668笔1显115.61宇57惑306.10泄42贤581.00须37怨2眉5市68.062锻5减0.9276丧0.3736闲5.867围3.962爹0.65冷0.0229绝恒43.668怠1东173.01朋31欠685.47种79眉1075.1难722跌4出6葛81.675伟0.9895辱0.1448趋6.2584拍5.4092崇0.65晌0.0229总爷43.668泄1炕236.20露96锐1277.7昨050确1793.7割923循2盖7足95.287述5嗓0.9957判-0.092购2伴6.2981默6.9079摧0.65斥0.0229苍屈43.668梯1求301.65猛50盯2083.8距027夜2730.7章809林4枝8沸108.9脆0.9461拳-0.323逮9坑5.984饰8.3738冷0.65幻0.0229先医43.668莫1劳365.66啦81找3062.0漆317李3837.0眉361治1招349.34鄙50沸1109.7敞234奏5923.0咬868避8491.8殿786疫单位位移计算邪值计算如下：陶计算精度校核除为：德=忆（怒17.795断3+2改×56.52秤82+301锦.716悼0沙）视=432.5场677闭合差=0似(跑2弦)心怨载位驼移雅—等—燃主动荷载在基难本结构中引起捞的位移各1)续每一楔块上的路作用力毛畅竖向力：竟；水平压力：陪式中：涨为衬砌外缘相乡邻两截面之间橡的水平投影距职离，社为衬砌外缘相粮邻两截面之间卧的竖直投影距织离朱浓由驴图反4栗衬砌结构计算衣图示量得，具肢体数据见表驼5僵。槽表虑5贡痕衬砌结构计算皂图示量测数据挎i搭1桶2李3丙4拾5荣6贴7择8崖1.5653适1.4773极1.3063当1.0620解0.7579戴0.4113舒0.0415缎6.6216烧0.1868摊0.5500骤0.8823寻1.1650晴1.3822开1.5218乔1.5758千1.4360拘8.6999送=8.699穿9稼≈跨8.700朽0厘（校核）爱缩头自重力：雷式中：垫为接沾缝免i革的衬砌截面厚捡度且尝注：计算寄时，应使枯第园8士个楔块的面积誓乘以杀丰作用在个楔块块上的力均列入艳表吉6扶，各集中力均里通过相应图形剧的形心。率2)聋外荷载在基本理结构中产生的钻内力发鞠楔块上各集中朋力的力臂由急图筋4联衬砌结构计算蛙图示中量得，炼分别记为柔。抱庄光内力按下式计揉算：殊进弯矩：住呈轴力：筹紫式中：诵、思为相邻两接缝粥中心点的坐标续增值，按下式缸计算：；张图凝5窜弯矩内力计算扇图示权、深的计算见表象6扇及表辛7娇。欢表乳6肢载位移辜计算表阁0穿-285.0山850吓-1094.三2564断-2298.拐1420震-3709.歼2984柏-5117.弯3536胜-6328.普6419岗-7199.晴1974缺-7621.混4196盾0队0妥-8.109于8厕-51.31燃48统-148.9颠034莲-303.7渡686殖-500.5暮063渐-707.6益400劫-883.9宣035惭0颗0骡-553.1挤592珠-952.3择545种-1109.朵9229寨-989.9辟144岭-616.6战042至-67.31习52着542.73玉52巷0灯0.1777疮0.5230句0.8390山1.1079忆1.3144窃1.4472诸1.4987捏1.4659挂0纷1.4886兽1.4050蛮1.2424草1.0101努0.7209援0.3914遭0.0397颈-0.314啊1愚0锅0这15.506喘3躲61.161演8帜134.40胞15跪231.10片82冠345.84铃46哀472.16梦92述602.97壮67歪0报0孝393.70挑76征766.54械42使1098.8森248告1373.1腹647课1575.3练812恋1695.5南977挖1727.9副057定0讲-6.346斧7烟-25.74遮97晋-50.31殿57俗-74.59戒95侵-93.22菊33德-102.0殖577倚-99.13意87涛-85.58报73奶0祝-16.60强42贫-15.43哄37重-13.39巧61驾-10.60云59授-7.218兔1窗-3.426查0璃0.5571油4.5335刘0朽-262.1价341拦-206.7纺190黄-136.5呆046羞-67.12勇46偷-13.93豆07路11.305亏8攀2.9813注0.0000耀力臂病0纪0.4093卫0.5640卖0.6870裂0.7714岂0.8125器0.8079牙0.7579现0.7180救0缠0.7391坟0.6870饼0.5963煤0.4721惯0.3213悦0.1525用-0.024棵8帽-0.201牺8趁0妙0.7061溪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0蹦2.3891社2.3891临1越77.608侄2窜995.63杨943502闲1073.2物47635秩0越2.3219马6629身2.3219务6629定2思296.30流89但910.91忙942136薯1207.2膊283214院0堆2.1243句8772聪2.1243工8772屯3卫616.83往34饮775.08晶056028墓1391.9厦139603剧0饼1.8075策9306称1.8075骗9306课4洁982.84脑05仍595.60锅116012蒜1578.4捏416601租-0.027绿1声1.3890冲2274歼1.3619比2274甘5梁1332.1辈161项382.72铜547厨1714.8如4157奥-0.035佳4歪0.8925观6776钥0.8571些67杰6静1609.4极238草148.33驾685584锁1757.7粱606558碑0.1946脂0.3459音4168伪0.5405盲4168狭7蛮1776.0送702析-94.45连205876舌1681.6搞181412霞0.7949寿-0.220盈27502民0.5746躁2498稻8责1889.9侦399幻0缓1889.9吴399姓0.2549世0标0.2549肾8下.吨最大抗力值求橡解票首先求出最大堪抗力方向内的妙位移。考虑到位接缝细5坐的径向位移与时水平方向有一韵定的偏离，因熊此修正后有：合计算过程列入窑表卵1检5班，位移值为：快则可得最大抗觉力双。户惭表锐1丘5判最大抗力位移抱修正计算表架截面摇积分系徐数极1/3羊0抵45250.领600122侦-150.7花945509诵3.962软179282份.87768娘-597.4疑480106垦7稼1西1顷40747.哈977954豪-132.2钓456413忍5西3.7843景154202医.57297索-500.4占571805览6淋4息2她28801.陵663091累-77.64取76143暴3.2613欢93930.究863838过-253.2年321645肤2湖2婚3悦13753.闯12722绵9.9408渡1725泼2.4223站33314.挑200064出24.079兰641625制4甲4付1684.5绸337497立113.44舱329558胀1.3144犁2214.1引511606商149.10烛986771峡2惯5马-1004.箱944525跪7赞187.75窜254312爸0隆0深0苦4扮Σ铃373879昨.9999显-903.7惜343士9.桑衬砌总内力计瓶算劈积按下式进行计驶算溜：毫表欧1极6袜衬砌总内力计宰算表单截面中积分系数丑0趟1035.5饿800狠-2861.唐9926扛-1826.努4126倡1024.4匪258讲1981.3苦349披3005.7牌607骂-79806项.7440岛0.0000印织1棵1淋932.53暗55点-2509.埋9452态-1577.何4097水1073.2购476泛1925.6楼594路2998.9咱070藏-68926胸.3344浸-12248无.2096已4悲2来659.13屡88遍-1473.载7064抗-814.5荡676论1207.2料283诞1761.8嫩030族2969.0腿313茎-35593径.2660萌-24940规.2015炼2穷3自314.74钟64补188.67探09肝503.41团73冷1391.9私140胡1499.0死780湖2890.9骆919棍21997.阻2726附33869.耍2007线4讽4瓦38.551扯3齿2153.0忧876扒2191.6脾389撑1578.4炎417共1129.4虫734吸2707.9缠151慢95765.绕6339馆253549栋.0924兆2填5昼-22.99头86尿3563.4瓜338旨3540.4桃352论1714.8由416永710.86胶87礼2425.7孕103灭154702狂.5015扩612931谨.3108趴4段6灰248.26土21候3582.0刺935好3830.3触556再1757.7扩607燥448.28使35躬2206.0意441都167370佩.8369秩905342笔.3311她2锡7暮913.01务36矛2153.9甚998狸3067.0谷134证1681.6毒181手476.54焰95温2158.1搬677帮134015园.9130箱925768砌.5251够4切8罚1992.4狡972痰-49.17悔88胡1943.3色184乎1889.9喘399千211.39译44宫2101.3庸343害84915.香0449元711061暗.6030扎1绝∑舅475784凶.0404问307341崖5.7849雾耐碑10灵.岛衬砌内力图绘影制仍舌将内力计算计世算结果按比例宵绘制成弯矩击图均M基与轴力图，如捡图交6干所示。宴壮身图售6蜡内力计算图础紧虫四、页隧道施工网盟1.帖隧道开挖方法艰的选择系肿辞隧道施工是要乔挖除坑道范围蛋内的岩体，并燥保持坑道围岩派的稳定。开挖出是隧道施工的牢第一道工序，寒也是极为关键拦的工序。隧道逆开挖的基本原沃则是：在保证粱围岩稳定或减精少对围岩扰动档的前提条件下柴，洒选择禾恰当的开挖方糖法和掘进方式危，并尽量提高叼掘进速度。一滩方面应考虑隧旺道围岩地质条玻件及其变化情书况，选择能很豆好地适应地质旗条件及其变化乱，并能保持围方岩稳定的方法皱；另一方面应财考虑坑道范围扎内岩体的坚硬守强度，选择能棕快速掘进絮，厅并能减少对围芝岩扰动的方法兰和方式。帮蛇桑剩监图电7饶淹短台阶开挖示士意图晴赶亩港枣秤陕允杏撇间蓄孟呈雁市玻油什匹塞猜妥按开挖的横断屠面分布情况来曾分，隧道开挖仍方法可分为全毛断面开挖法、羞台阶开挖法、效分布开挖法等位。全断面开挖耐方法适用撞于启I临～手Ⅳ涉级围岩、有钻膛孔台车或自制卧作业台架及高浪效率装运机械杠设备、长度较笋长的隧道。本倘隧道长度为匆247墙m魄、围岩等级寒为陆Ⅳ蚊、房Ⅴ化级，长度较短比，围岩较不稳涌定。如果采用动全断面开挖法圆，在经济上不致合理、在施工浓上对迅于递Ⅴ若级围岩需采用凶加强初期支护识等方式才能使惜围岩稳定，所滋以本隧道不采冲用全断面开挖延法。分部开挖来法包括环形开转挖预留核心土析法、双侧壁导振坑法、中洞法榴、中隔壁法等次。由工程施工每经验可知：分喇部开挖法适用佩于围岩地质条疤件较差的隧道柳、双线及多线肌隧道、浅埋软厘弱隧道。本隧法道为单线、深伤埋、岩石较坚仗硬的隧道，所林以在本隧道的饰施工方法选择映中，分部开挖项法不考虑。台舰阶法，根据长汗度不同可划分竞为长台阶法、销短台阶法和微钻台阶法三种。匪在台阶法的选当择中，要考虑紧初期支护形成草闭合断面的时钱间要求、上部夸断面施工所采卡用的开挖、支谷护、除渣等机使械设备需要施范工场地大小的露要求。长台阶饱法的台阶长度熄较长，一般在鹅围岩地质条件哀相对较好、工尝期不受控制、辛无大型机械化妖作业时选用。足微台阶法，适郑用于地质条件光特别差的围岩维（如无法正常晴进行钻眼和拱貌部的喷锚支护修的隧道），且慎具有作业时相稠互干扰大，生境产效率低，施挑工速度慢的缺浇点。综合考虑捏地质条件、围转岩等级、隧道猪长度、隧道设很计标准、工期欲等要求，本隧梳道采用短台阶够法。开挖示意北图如图域7越所示蓬。青声防禾索丽术短台阶法适用窗于涉Ⅲ蹄～贸Ⅴ隶级围岩，台阶羊长度走为衰1惠0珍～术15年m就。本隧道围岩孕等级亭为镜Ⅳ辆、敢Ⅴ厘级，满足短台剖阶法的要求。肌短台阶法有可乞缩短支护闭合作时间、改善初耕期支护的受力搁条件、有利于炒控制围岩变形喜的优点，有上农部出渣对下部旬断面施工干扰纷大、不能全部共平行作业的缺俭点。通过短台窃阶法的优、缺掠点，在本隧道翼上影响的对比狗，发现优点明未显大于缺点。在如果在本隧道抓的施工过程中目，监控量测发吹现不稳定的地驴质及施工不稳脉定因素，可采瓦取分部开挖和潜台阶开挖组合俭等方式，保障成施工安全和进报度。通过以上轨综合分析，本秃隧道采用短台模阶法是可行的榆、合理的、经浆济的。竟夸2.领初期支护枝隧道是围岩与赵支护结构的综完合体。初期支菠护一般由锚杆片、喷射混凝土直、钢架、钢筋自网等其他的组筋合组成。初期殃支护施作后即谜成为永久性承督载结构的一部额分，它与围岩袄共同构成了永归久的隧道结构从承载体系。锚跃喷支护具有灵杯活性、及时性找、迷贴性、深颜入性、柔性等葬特点。锚杆的愁支护效应有支甲承围岩、加固稼围岩、提高层蚕间摩阻力，形贿成科“灿组合朗梁祥”限及仪“宽悬起吊解”匆作用。喷射混马凝土有支承围坡岩榨、包“杀卸缺载唇”伯作用、填平补澡强围岩、覆盖根围岩表面、阻磨止围岩松动及恰分配外力的作类用。目前锚喷菌支护设计的主始要方法有工程兔类比法、监控墓量测法、理论跨演算法、典型跨类比监控法及代特征线法。本驶隧道锚喷设计研将工程类比法倚与监控量测法缺结合起来，来此保障施工的进皇度和安全。根搅据工程类比，炉选择支护参数脸、支护时机及章施工方法，而柄监控量测用来播调整支护参数由，修正支护设罢计。维膝趋（贡1妙）阶锚杆支护侵本隧道初期支淘护采用普通水柿泥砂浆式锚杆套、格栅钢架及沉网喷混凝土。炼普通水泥砂浆撇锚杆，是以普大通水泥砂浆作练为黏结剂的全限长黏结式锚杆晨。杆体材料魂为规20MnS背i展钢筋，直径出为先18m协m范；普通水泥砂必浆式锚杆必须汽满足一下设计庸和施工要求：骗水泥采用普通桌硅酸盐水泥，信砂子粒径不大愧于刃3m趟m侍，并过筛；砂挤浆强度不低惊于盼M1控0淡，配合比为水疮泥：砂：饮水蔽=1:1.2荡:0.4醉8俭；钻孔应与杆填件配合良好；稿锚杆及黏结剂松材料应符合设暂计要求；粘结哨砂浆应拌合均顷匀，并调节其刃和易性，随拌赠随用；注浆体候系应略多于需恶要的体积；杆像体插入孔内的羽长度不得短于渣设计长度啄的衣95乡%丰；杆体到位后使要用木楔或小介石子在空口卡旱住，防止杆体不滑出。1）锚杆长度恰铃溜新奥法对锚杆速长度的设计，师基于支护要促尽使围岩形成自涨然拱的思路，释锚杆主要给隧秆道围岩松动圈滋内的岩体提供雷支护力使其形漏成拱的效应，皱锚杆长度按以耍下原则确定疼：谢对于岩质条件降较好的硬岩，芝锚杆长度取套为灯1.丈0茧～毕1.2悟m灾；对于岩质条背件稍差的中硬岸岩，锚杆长度后取隧道宽度茂的羡1/骨3爽～下1/夸4怨，通常取嚼为粱2.铲0捧～融3.0失m填；对于软岩、杏破碎岩体和土汉砂质地层，锚死杆的长度取隧静道宽度退的怎1/内2垂～弓1/抱3博，通常取滋为艰4.丹0圆～幅6.0层m番；对于膨胀性舟地层，锚杆长渐度取隧道宽度陪的哭1/察2与～絮2/充3踏，通常娱为扶4.赴0荒～鸣6.0乡m贯。狮查脉GB5008栏6-200浙1曾“击锚杆喷射混凝俊土支护技术规乏范忠”巴提供的锚喷支沙护参数表可得孩：开挖宽度所为誉12嫂m植，膛Ⅳ咽、笋Ⅴ甲级围岩下的支权护参数，具体龄参数见表见17池；根据国内外愉经验，锚杆经本验长度见表港18启。洞表蛋17啦拌隧道洞身锚喷舟支护设计参数紧B淘10<B<1恨5系（另m和）柿Ⅳ泼15坊0靠～异200m神m忧厚钢筋网喷射结混凝土，设参置茎3.各0表～瓣4.0着m弄长的锚杆，必抖要时，采用仰第拱并设置长度闪大桂于疏4.0学m伐的锚杆滨Ⅴ裙——————蔑——拘注除：析①堤Ⅳ锅级以下的围岩来初期支护参数快，可按此表确施定，而后期支旺护应根据监控崇量测法设计确聚定。础②筝此表中的数值密是初期支护和赠后期支护之和速，故确定支护睡参数时，应小朋于表中数值。越表辉18选员裕砂浆锚杆长度改经验数据以位忌喂自置你国亦仗阁内拐国缓割软外伍拱怠摧梳顶谋（迫0.梢1起～乌0.腔5傍）喉B估（公0.2差3获～叶0.3宣5目）气B改边衫寸俘墙竿（馋0.0为5集～烟0.授2份）怪B顾（该0.喘1疲～高0.较5歼）晋B僻注：本隧道开呼挖宽总度象B忙为步12m取由本隧道的地丢质资料及新奥枕法的经验数据问可知，锚杆长器度取染为伐1.壶0僵～抓1.2按m屿根据表智17逃可马知秤Ⅳ唤级围岩锚杆经警验长度塘为沿3.喊0专～窗4.0朝m悦，翅Ⅴ我级围岩根据监其控量测进行设踪计。根据表红18愉可知拱顶锚杆偷的经验长度持为诸1.性2景～版6泡m库，边墙锚杆经贸验长度闪为弃0.速6愿～隶2.4间m榴。综合考虑地炉质资料及施工盗方法及公路隧虎道复合式衬砌蛋设计参数，本洽隧道拱顶锚杆鄙长度取朝为拴3添m飘（铜Ⅳ础级围岩岗）凶3.5低m幕（屋Ⅴ达级围岩），边雹墙锚杆长度取终为盒2嘉m谜。姨救2年）事锚杆的间距和辜布置沙陡睡由本隧道洞身找段地质资料可牙知：洞身岩体倍破碎或极破碎盛、碎石状结构算。由工程类比割法知，破碎的舰围岩一般采用洁系统布置的锚婆杆，对围岩起罢到整个加固作佩用、对于局部煮破碎的、软弱貌围岩部位或可质能出现过大的好变形的部位，商应加设长锚杆抗。锚杆系统布释置的原则：在已隧道的横断面斥上，锚杆宜垂删直隧道的周边驳轮廓布置，对酬水平成层围岩鸟，应尽可能与魄层面垂直，或裕使其与层面成悬斜交布置；在沟岩面上锚杆宜谢成菱形排列，响纵、横间距鸦为搭0.侦6陡～伪1.5神m随，其密度约糠为题0.爹6战～雹3.备6妈根屿/崇；为了使系统参布置的锚杆形丽成连续均匀的已压缩带，其间驴距不宜大于锚卡杆长度锦的乌1/舞2隶，迫在壶Ⅳ迫、基Ⅴ置级围岩中，锚牵杆间距宜仔为放0.轨5销～美1.2响m畅。新奥法对锚称杆的布置设计攻，从支护应使氏围岩形成自然诉拱出发，锚杆匙的间距规定为功：硬岩的间距卫取梅1.5探m政；中硬岩的锚趴杆间距笋取停2.爷0彼～盯1.5倦m狂；软岩、破碎忧岩体和土砂质搞地层的锚杆间缝距董取维2.锁0汪～涨1.5梢m罚；膨胀性地层耗的锚杆间距归取部2.般0招～屿1.5河m夜。致综上所述：本号隧道围岩属较松硬岩，破碎或欠极破碎，锚杆棉采用系统布置速，锚杆的间距浇取猜为竖0.8较m学。厨欧乡（博2压）乘喷射混凝土支佩护猛喷射混凝土既突是一种新型的卷支护结构，又匆是一种新的施温工工艺。它是蚂使用混凝土喷苍射机，按一定歌的混合程序，碎将掺有速凝剂朗的细石混凝土纽，喷射到岩壁盗表面上，并迅楼速固结成一层兔支护结构，从唤而对围岩起到徒支护作用。雄根据工程类比去法，本隧道采斩用钢筋网喷射定混凝凝土。钢断筋网混凝土喷堵射混凝凝土是斑在喷射混凝土祸之前，在岩面细上挂设钢筋网谅，然后再喷射衣混凝土。钢筋沾网喷射混凝土记支护在我国各超类隧道中应用塘较多，主要用湾于软弱破碎围较岩，这与本隧先道的岩体破碎展、极破碎的条吃件相符合。由罪公路隧道复合诉式衬砌设计参巩数疾知学Ⅳ征级围岩拱、本墙致@25未×2笋5闷，谱Ⅴ暗级围岩拱、谋墙师@20欲×2锣0温。环向筋采用那直径霞为律12m捎m盈的剧R23袍5击钢筋，纵向筋乓采用直径蓬为孩8m塑m聪的吵R23限5接钢筋；混凝土晃等豪为晴C2芳5串。对于围岩松旗散破碎严重的扇洞身段采用直坐径拦为繁6m画m疏的盼R23希5爹钢筋，间距适油当减小。区本隧道钢筋网浙喷射混凝土采落用湿喷工艺。裂湿喷是将骨料踩、水泥和水按港设计比例拌合范均匀，用湿式熟喷射机压送到贴喷头处，再在筐喷头上添加速絮凝剂后喷出。渣湿喷混凝土具纵有质量容易控米制、喷射过程笔中的粉尘和回骑弹量很少等优皆点，同时也具羞有喷射机械要侨求高、机械清输洗及故障处理今较麻烦的缺点歼。对于本隧道什雨季有渗水、青漏水现象，所昌以本隧道的钢萍筋网喷射混凝伸土的湿喷，应垦该避开雨季。摸过乡本隧道的钢筋家网喷射混凝土宿施工要点主要秋有：钢筋网应着根据被支护围酒岩岩面上的实贞际起伏形状铺净设，且应在喷圾射一层混凝土音后再行铺设；吃为便于挂网安叔装，常将钢筋彩网做成网片，奔长宽可欢为学10如0张～冰200cm雪；购钢筋网应与锚油杆或锚钉头连书接牢靠，并尽朵可能多点连接吉，以减少喷射肉混凝土时钢筋弹发若生凝“溪弦才振住”守的现象；开始灯喷射时，应缩板短喷头至受喷互面之间的距离胜，并适当调整斗喷射角度，使忧钢筋网背面混蠢凝土密实；施疾工应尽量避开狐雨季。劈仅3.邀监控量测对饿愈在隧道施工过飞程中，为了掌苏握围岩力学形体态的变化和规她律、掌握支护缓结构的工作状束态、提供理论股分析及数据分炊析的计算数据询和对比指标、颂积累隧道设计怕和施工资料，宁应进行监控量守测。监测的项晋目和内容主要惹包括地质和支响护状态现场观发察、岩体（岩割石）力学参数要测试、应力应镰变测试、压力尊测试、位移测瓜试、温度测试摇及物理探测。赢其中应测项目禽为地质和支护演状态观察、周五边位移、拱顶孟下沉及地表下吵沉。选测项目广根据地质条件科、工程性质