铁路隧道毕业设计终结版

西南交通大学本科毕业设计厦门－深圳铁路客运专线岩脚隧道<单线电气化>设计院系交通运送系专业城市与地下空间工程年级姓名题目指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章)成绩答辩委员会主任(签章)年月日毕业设计（论文）任务书班级学生姓名学号发题日期：2023年4月23日完毕日期：6月20日题目：厦门－深圳铁路客运专线岩脚隧道（单线电气化）设计1、本论文的目的、意义：目的:毕业设计是对大学四年学习知识的检查和考察，通过这次毕业设计使学生对本专业的知识有更深一步的了解，和更深一步的掌握，以便在以后的学习工作中能灵活的运用所学专业的知识。意义：毕业设计是大学四年来最重要的一项学习内容，是对四年所学知识的总结与运用。通过大学四年的学习，在课程设计的基础上，运用学过的基础理论和专业知识，结合工程实际，参考国家有关规范、标准、工程设计图集及其他参考资料，独立地完毕所规定的设计任务。同时要系统的掌握设计计算环节、方法，培养我们分析、解决问题的能力，为以后的走上工作岗位，从事有关设计、施工等具体实践工作奠定基础。2、学生应完毕的任务(1)毕业设计说明书一份(≥15000)；(2)隧道平、纵断面设计图各一张(2号图纸)；(3)隧道进、出口洞门(结构)设计图各一张(2号图纸)；(4)隧道内各级围岩支护结构图一张(3号图纸)；(5)隧道施工程序图一张(2号图纸)；(6)隧道防排水布置图一张(3号图纸)；(7)10000字符的英文献翻译。3、设计各部分内容及时间分派：（共10周）第一部分布置设计任务，熟悉设计资料及规定，拟定隧道内净空（1周）第一部分隧道进出、口位置的拟定（0.5周）第三部分隧道平、纵断面设计（洞门设计）（1.5周）第四部分Ⅴ级围岩支护结构设计计算（两种方法）（2.5周）第五部分选择施工方法（1.5周）第六部分外文翻译、绘图及文整工作，机动（实习）（2周）评阅及答辩（1周）备注指导教师： 2023年4月20日审批人： 年月日摘要客运专线是以客运为主的快速铁路。目前在我国，铁路等级除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级外又增长了“客运专线”等级，时速200至350km/h的铁路统称为客运专线，曲线半径一般在2200m以上。本设计是厦门－深圳铁路客运专线岩脚隧道（单线电气化）初步设计，设计速度为250km/h。里程为DK112+734—DK114+225。本设计重要涉及：隧道进、出口洞口位置比选及洞门形式的选择，隧道平、纵断面设计及构造设计，V级围岩衬砌结构设计、计算及检算，施工组织设计及工程量计算四个部分。洞口位置比选和洞门形式的选择重要根据地形条件，结合防排水规定，以“早进洞，晚出洞”为原则拟定洞口位置，并根据土压力的大小拟定本隧道的洞门形式为挡墙式洞门。平、纵断面设计及构造设计重要涉及平面线形和纵坡形式及坡率的拟定，平面设计涉及直线和曲线（R=7000m，L=1426.22m，T=714.63m，l=220m），纵坡形式采用单向坡，坡率为3.5‰，同时对建筑限界的拟定做了较为具体的说明。衬砌结构设计和结构计算是本设计的重点。一方面根据规范的规定初步拟定横断面的断面形式和各部分尺寸，计算作用在隧道结构上的荷载并将其转化为集中力，运用ANSYS软件计算出结构的内力并绘制内力图和变形图。施工组织设计重要涉及施工方法选择、施工组织措施、施工进度计划和工程量计算等。关键词：客运专线；隧道；单车道；初步设计AbstractThepassengertransportationspeciallineisbythepassengertransportationprimarilyfastrailroad.Atpresentinourcountry,therailroadrankexceptI,II,IIIleveloutsideincreased"thepassengertransportationspecialline"therank,thespeedhasbeencalled200tothe350km/hrailroadasthepassengertransportationspecialline,thecurveradiusgenerallyabove2200m.ThisdesignistheXiamen-Shenzhenrailwaytransportationspeciallinecragfoottunnel(singletrackelectrification)thepreliminarydesign,thespeedofthedesignis250km/h.ThecourseisDK112+744-DK114+225.Thisdesignmainlycontains:choosingtheentranceandoutletpositionandtheportalform;planeandlongitudinalsectiondesign,tectonicsdesign;structuraldesign,calculateforthefifthlevelsurroundingrockandcheckouttheresult;designfororganizingtheconstructionandcalculationofvolume.Choosingtheentrance,outletpositionandtheportalformmainlybasedontopographicconditionandconsideringwaterproofanddrainagerequirement,abidancetheprincipleof“theearlierentrance,thelateoutlet”.Chooseareasonableportalformbasedontheamountofearthpressure.Planeandlongitudinalsectiondesign,tectonicsdesignmainlycontainsdesigningtheplanealignment,gradeformandgradient.Planeandlongitudinalsectiondesignincludestraightlinesandcurvelines(R=7000m，L=1426.22m，T=714.63m，l=220m)，thegradeformisunidirectional,andgradientis3.5‰，Atthesametime,thispapermakeadetaileddeclarationondeterminationofbuildingline.Thestructuredesignandcalculatefortunnelliningisthefocalpoint.Accordingtotherequirementofspecification,definetheformofcrosssectionandeachsize.Calculateloadsonthetunnelandconvertitintoconcentratedforce.MakeouttheinternalforceanddiagrambyANSYS,drawtheinternalforceanddeformationdiagram.Thedesignfororganizingtheconstructionmainlycontainsthechoosingofjobpractice,measuresofjobpractice,constructionscheduleprogram,andcalculationofvolume,andsoon.Keywords:passengerdedicatedrailwayline;tunnel;One-lane;preliminarydesign目录第1章绪论 11.1设计依据与原则 11.1.1设计依据 11.1.2重要设计原则 11.2工程地质及水文地质 21.2.1概况 21.2.2地层岩性 21.2.3地质构造及地震动参数 31.2.4水文地质条件 31.2.5环境工程地质 31.2.6隧道工程地质条件 4第2章隧道平、纵断面设计 72.1隧道平面设计 72.2隧道纵断面设计 72.2.1隧道内纵坡形式拟定 72.2.2隧道内纵坡坡率的拟定 72.3隧道净空的拟定 82.3.1限界 8第3章隧道洞口位置和洞门的拟定 113.1隧道洞口位置拟定的规定： 113.2隧道洞口位置的比选： 113.2.1方案的拟定 113.2.2方案的比选： 123.3隧道洞门的设计 133.3.1隧道洞门的设计原则: 133.3.2隧道洞门形式的选择： 133.3.3洞门构造及基础设立应遵循下列规定： 14第4章V级围岩衬砌结构计算及检算 154.1衬砌形式拟定 154.2衬砌设计规定 154.3复合式衬砌 154.4模型抱负化 164.4.1支护结构的抱负化 164.4.2围岩的抱负化 174.4.3外荷载抱负化——等效节点荷载 174.4.4单元和节点编号，边界条件 174.5荷载计算及二次衬砌计算 184.5.1深浅埋段的拟定 184.5.2V级围岩衬砌结构计算： 18第5章其他洞内附属设施设计 235.1防排水设计 235.1.1一般规定 235.1.2防水 235.1.3排水 245.1.4洞口防排水 245.2运营通风和照明 255.2.1运营通风 255.2.2照明 255.3其它设施 255.3.1消防设施 25第6章施工组织设计 266.1概述 266.1.1编制原则 266.1.2施工原则 276.2施工方法的选择 276.3各种施工工艺 296.3.1砂浆锚杆施工工艺和方法 296.3.2湿喷砼施工工艺和方法 306.3.3隧道防排水板施工工艺和方法 316.4二次衬砌施工工艺和方法 326.4.1施工工艺 326.4.2施工方法 326.5施工进度计划 356.5.1施工进度计划概述 356.5.2施工进度计划的编制原则和内容 36第7章工程量的计算 387.1进口洞口及洞门工程量计算 387.1.1挖方量计算 387.1.1.2圬工量计算 397.2出口洞口及洞门工程量计算 407.2.1挖方量计算 407.2.2圬工量计算 41设计总结 43致谢 44参考文献 45附录1ANSYS各节点坐标应力表 46附录2ANSYS计算隧道二次衬砌内力表 49第1章绪论1.1设计依据与原则1.1.1设计依据1．由设计院提供的厦门－深圳铁路客运专线岩脚隧道平、纵断面和横断面图；2．《铁路隧道设计规范》行车速度：250km/h；隧道内设整体道床、钢轨60kg/m。1.1.2重要设计原则1.1.2.1设计原则1在地形、地貌、地质、气象、社会人文和环境等调查的基础上，综合比选隧道各轴线方案的走向、平纵线形、洞口位置等，提出推荐方案。2地质条件很差时，专长隧道的位置应控制路线走向，以避开不良地质地段；长隧道的位置亦应尽也许避开不良地质地段，并与路线走向综合考虑；中、短隧道可服从路线走向。3根据铁路等级和设计速度确建筑限界。在满足隧道功能和结构受力良好的前提下，拟定经济合理的断面内轮廓。4隧道内外平、纵线形应协调，以满足行车的安全、舒适规定。5根据隧道长度、交通量及其构成、交通方向以及环保规定等，选择合理的通风方式，拟定通风、照明、交通监控等机电设施的设立规模。必要时专长隧道应作防灾专项设计。6应结合铁路等级、隧道长度、施工方法、工期和营运规定，对隧道内外防排水系统、消防给水系统、辅助通道、弃渣解决、管理设施、交通工程设施、环境保护等作综合考虑。7当隧道与相邻建筑物互有影响时，应在设计与施工中采用必要的措施。1.2工程地质及水文地质1.2.1概况该隧道长1481m，测区属低山丘陵地貌，相对高差约30～210米，最高峰标高为222m，山坡的自然坡度为10～40°，局部为较陡，进、出口为缓坡，被全、强风化层所覆盖，其余地段大部基岩裸露，缓坡及山顶杂草，竹木丛生，植被茂密，进口有水泥路通达，交通较为方便，出口处有山间小路，交通不便。1.2.2地层岩性测区覆盖层为第四系全新统：坡、洪积（Q4dl+pl）粉质黏土及坡、残积（Q4dl+el）粉质黏土；下伏基岩为燕山初期第三次侵入黑云母花岗岩（γ52（3）c）及上侏罗统上组中段兜岭群组凝灰熔岩（J3dl2b），各层岩性由新至老分述如下：<6-2>坡、洪积层（Q4dl+pl）粉质黏土：褐黄色，硬塑,其中夹有少量的花岗岩质角砾，厚2～6m。属Ⅱ级普通土。分布于隧道进口附近低洼沟槽处。<10-3>坡、残积层（Q4dl+el）粉质黏土：褐黄色、褐红色，硬塑,其中夹有少量的花岗岩质角砾，厚0～2m。属Ⅱ级普通土。广泛分布于隧道范围内地表。<13-2>凝灰熔岩（J3dl2b）：暗绿色、灰色、灰白色、黄褐色，碎屑结构，块状构造，节理裂隙发育～极其发育，节理面呈锈黄色，有次生矿物，隧道测区内重要出露弱风化带，与下伏黑云母花岗岩呈角度不整合接触。

<17-2>黑云母花岗岩（γ52（3）c）：灰白色，中粗粒花岗结构，块状构造，重要由斜长石、钾长石、石英和黑云母及少量锆石组成，全风化层厚度变化较大，进口附近处厚10~25m，出口附近厚10~15m，属Ⅲ级硬土。强风化层进口附近处厚0~8m，出口附近厚0~14m，为Ⅳ级软石，夹粒径0.5~3m的弱风化球状体。弱风化层节理裂隙较发育，岩体较破碎，属Ⅴ级次坚石。1.2.3地质构造及地震动参数隧道测区内未见断层出露，在隧道洞身位置DK112+779m及DK113+883m处为凝灰熔岩与黑云母花岗岩的接触带，接触带附近地下水发育，岩体较破碎。测区处地震动峰值加速度为0.10g，地震动反映谱特性周期为0.40s。1.2.4水文地质条件（一）地表水进口处附近紧邻漳江，出口处亦紧邻山间河流，洪水期水量均较大。低丘地表水为地表沟水，为间歇性流水，无常年流水，水量随季节变化大。（二）地下水地下水重要为表现为第四系孔隙水及基岩裂隙水两类：地下水重要为第四系孔隙水和基岩裂隙水。由于洞身范围内第四系覆盖层厚度不大，以粘性土为主，第四系孔隙潜水不发育，并且随季节动态变化大，由地表水补给。基岩裂隙水发育限度受基岩风化限度、裂隙发育限度、裂隙贯通性的影响。全风化岩属弱含水层，富水性差，强风化岩和弱风化岩的导水性和富水性重要受构造裂隙控制，具各向异性，总体地下水量不大，但分布不均，局部也许水量较大。（三）水化学特性及其侵蚀性根据相邻工点取地表水作水质分析，属HCO3-.Cl--Na+型，对砼具中档溶出型及中档硫酸型酸性侵蚀。取地下水作水质简分析,属HCO3-.Cl--Na+.Ca2+型，对砼具中档溶出型及中档硫酸型酸性侵蚀。根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》，在环境作用类别为化学腐蚀环境时，水中相关离子对钢筋混凝土结构的腐蚀作用等级为H1。1.2.5环境工程地质该隧道范围内植被茂密，灌木杂草丛生，水土保持良好，环境工程地质条件好，铁路建设易导致植被破坏，水土流失，对环境地质导致一定限度上的破坏，具体表现为：1．隧道施工将会大量砍伐林木、破坏植被，易导致水土流失。2．隧道洞身开挖，减少地下水位，对附近居民的生活用水及植物生长导致一定影响。3．隧道施工将会产生大量的弃渣，弃渣应定点堆放；弃渣场的选择至关重要，选择不妥，将会诱发新的环境地质问题，如：滑坡、泥石流等。4．隧道施工也许诱发地面塌陷及地表水漏失等破坏地质环境条件的问题。5．花岗岩也许存在放射性,隧道开挖会对周边环境产生一定影响。1.2.6隧道工程地质条件（一）隧道工程地质概况及工程地质条件评价测区属丘陵地貌，地形稍有起伏，测区范围覆盖层一般厚0~2m，下伏基岩为燕山初期第三次侵入黑云母花岗岩（γ52（3）c）及上侏罗统上组中段兜岭群组凝灰熔岩（J3dl2b），基岩风化层厚度变化大，全风化层进口附近处厚10~25m，出口附近厚10~15m，强风化层进口附近处厚0~8m，出口附近厚0~14m，花岗岩残积层及全、强风化具有遇水软化、崩解，强度急剧减少的特点，隧道进出口均从覆盖层及全、强风化层中穿过；隧道洞身位置DK112+779m及DK113+883m处为凝灰熔岩与黑云母花岗岩的接触带，附近地下水发育，岩体破碎；花岗岩也许存在放射性，地下水对砼具中档溶出型及中档硫酸型酸性侵蚀；除隧道进、出口及接触带附近工程地质条件较差外，其余地段工程地质条件较好。（二）隧道工程围岩分级及重要工程地质问题分析表6-1隧道工程围岩分级及重要工程地质问题分析编号里程范围长度（m）地层及构造围岩分级重要工程地质问题建议工程措施备注1DK112+744~+79046凝灰熔岩及黑云母花岗岩Ⅴ地下水侵蚀性、浅埋、花岗岩全、强风化层遇水易软化、洞身围岩上软下硬加强对水样的复查，加强围岩支护2DK112+790~81020凝灰熔岩Ⅳ地下水侵蚀性及接触带影响加强对水样的复查，加强围岩支护3DK112+810~+86050凝灰熔岩Ⅲ地下水侵蚀性加强对水样的复查4DK112+860~DK113+830970凝灰熔岩Ⅱ地下水侵蚀性加强对水样的复查5DK113+830~+86030凝灰熔岩Ⅲ地下水侵蚀性加强对水样的复查，加强围岩支护6DK113+860~+91050凝灰熔岩Ⅳ地下水侵蚀性及接触带影响加强对水样的复查，加强围岩支护7DK113+910~DK114+070160黑云母花岗岩Ⅲ地下水侵蚀性加强对水样的复查，加强围岩支护8DK114+070~13060黑云母花岗岩Ⅳ地下水侵蚀性加强对水样的复查，加强围岩支护9DK114+130~22595黑云母花岗岩Ⅴ地下水侵蚀性、浅埋、花岗岩全、强风化层遇水易软化、洞身围岩上软下硬加强对水样的复查，加强围岩支护（三）隧道进出口工程地质条件进口段洞身位于花岗岩残积层、全、强风化层中，属浅埋段，洞口附近左边有危岩落石，工程地质条件较差。出口段洞身位于花岗岩残积土及强风化层中，埋深很浅，施工中成拱困难，极易坍方，工程地质条件较差。（四）物理力学参数值表1-2物理力学参数值地层代号地层岩性岩性状态基本承载力σ0kPa天然密度ρg/cm3凝聚力ckPa内摩擦角φ（°）钻孔桩极限摩阻力τi（KPa）饱和极限抗压强度(MPa)临时边坡率永久边坡率<6-2>粉质黏土(Q4dl+pl)硬塑1801.85221860/1:11:1.25<10-3>粉质黏土(Q4el+dl)硬塑1801.85221860/1:11:1.25<13-2>凝灰熔岩（J3dl2b）W42201.9252265//1:1.25W34002.3/45150//1:0.75W212002.6/65/20/1:0.3<17-2>黑云母花岗岩（γ52（3）c）W42001.9202565//1:1.25W34002.3/45150//1:0.75W215002.65/65/30/1:0.3第2章隧道平、纵断面设计2.1隧道平面设计隧道平面线形凡在地形、地质条件也许情况下，应尽量采用直线或大半径曲线，避免小半径曲线，这重要是基于两点理由：第一、取直线于通风有利，假如曲线特别是小半径曲线，通风阻力增大，对自然通风不利，同时会增大机械通风量；第二、假如隧道取较小半径曲线，通常需设立超高和加宽，这将使施工变得复杂，断面不统一以及它们的互相过渡都给施工增长难度。岩脚隧道内线路因地形、地质等条件限制而需设计成曲线，里程DK112+744～DK113+650为直线段，里程DK113+650～DK114+230为曲线段，其曲线要素如下：⒈圆曲线半径R=7000m⒉曲线长L=1426.22m⒊切线长T=714.63m⒋缓和曲线长l=220m2.2隧道纵断面设计2.2.1隧道内纵坡形式拟定隧道纵坡是采用单向坡还是人字坡，国内两种情况均有。地下水发育的长隧道宜用人字坡。隧道坡度不宜小于3‰。隧道纵面线形受隧道进、出洞口地形、地质控制，既要尽也许减小隧道纵坡以利营运通风，又要满足隧道排水需要。由于岩脚隧道全长位于2700米的长坡道上，坡度为3.5‰，且满足《隧规》规定：“位于长大坡道上长度大于400m的隧道，其坡度不得大于最大坡度按规定折减后的数值”，也满足隧道通风及排水需要，故采用单面坡方案。2.2.2隧道内纵坡坡率的拟定隧道纵面线形应考虑行车安全性、营运通风规模、施工作业效率和排水规定，隧道纵坡不应小于0.3%，一般情况不应大于3%；受地形等条件限制时,铁路的中、短隧道可适当加大，但不宜大于4%；当采用较大纵坡时，必须对行车安全性、通风设备和营运费用、施工效率的影响等作充足的技术经济综合论证。结合本隧道实际情况，岩脚隧道是中隧道，采用坡度为的3.5‰单向坡。2.3隧道净空的拟定2.3.1限界2.3.1.1限界定义限界是拟定车道周边构筑物净空的大小，是管线和设备安装互相位置的依据，是专业间共同遵守的技术规定，它应经济、合理、安全可靠。2.3.1.2限界的制定原则1限界应依据车辆的轮廓尺寸和技术参数、施工方法、设备安装等综合因素进行分析计算拟定。2限界一般是按平直线路的条件进行制定。而曲线的限界应在直线地段限界的基础上根据车辆的有关尺寸以及不同曲线半径、超高分别进行加宽和加高。3在制定限界时，对结构施工、测量、变形误差，设备制造和安装误差，设计、施工、运营过程中难于预计的其它因素在内的安全留量等，都应分别进行研究拟定。2.3.1.3铁路隧道的净空。建筑限界是指隧道衬砌等任何建筑物不得侵入的一种限界。铁路隧道由主体建筑物和附属建筑物两部分组成。主体建筑物是为了保持坑道稳定，提供铁道足够的交通空间而修筑的。一般由洞身衬砌和洞门（涉及洞外的接长明洞）组成；附属建筑物是为养护维修、供电、通风、通信、排水等的需要而修建的，涉及大小避车间，电缆沟槽，通风机房及风道，通信规定的无人增音站洞，供电规定的承力索的下锚装置和维修接触网使用的绝缘梯车洞等。直线隧道净空。铁路隧道净空是指隧道衬砌内轮廓所包络的空间。新建铁路隧道的净空是根据国家标准规定的铁路隧道建筑界线，并考虑远期隧道内轨道的类型的规定拟定。建筑界线是隧道结构（衬砌）不得侵入的一种空间范围，其制定的基础是机车车辆限界（车辆限界是车辆形式在平直路段上运动的最大包络线），再在车辆限界外侧考虑洞内设备（通信、照明等）设立尺寸规定，拟定出设立接近限界，最后在设备限界外侧考虑隧道内线路的也许偏移和施工、测量方法的误差，拟定建筑限界。一般隧道净空比隧道限界稍大一些，由于净空除了满足限界尺寸规定外，还应当考虑衬砌结构受力合理等因素。曲线隧道净空加宽列车行使在曲线上，由于车辆是刚性体导致车辆中心线（两转向架中心轴连线）与线路中心线出现偏移，在车辆两端向曲线外侧偏移、中间部分向曲线内侧偏移。此外，由于曲线地段上线路外轨要设超高（克服离心力），引车辆在垂直位置的倾斜，而导致限界向曲线内侧产生偏移。因此为了保证列车安全通过曲线隧道，必须将隧道净空作适当的加宽。这就是曲线隧道断面加宽。结合本隧道的曲线要素，加宽值为15cm。与直线隧道内衬砌内轮廓各段的几何尺寸也许多的保持一致是曲线隧道断面加宽的基本原则。这样可以使施工简便。2.3.1.4厦门－深圳单线电气化岩脚隧道的净空拟定厦门－深圳客运专线岩脚隧道是是单线电气化隧道，按250km/h客货共线铁路兼顾双箱运送的双线隧道内轮廓取标准净空断面。各种预留空间规定如下：1.安全空间在隧道侧边位置设立尺寸为0.8m（宽）×2.2m（高）的安全空间。安全空间内涉及安放施工设施（0.3m宽）或开关柜（0.4m宽）的空间。2.救援通道在隧道侧边位置设立贯通的救援通道，用于自救或外部救援，尺寸为1.5m（宽）×2.2m（高），规定距中心线最少2.3m，在救援通道位置内涉及放施（0.3m安放设施空间）或宽度为0.4m安放开关柜的空间。建筑限界和救援通道交叉无关，由于救援通道只在车辆停止时使用。本设计取200cm×160cm的接援通道。3.技术作业空间沿隧道衬砌预留宽为0.3m环形空间，用于安放施工辅助设施（如立脚手架），作为预留的衬砌补强或安装建筑材料的空间。但不能运用预留的空间来满足隧道施建设的施工误差。本设计为0.3m。第3章隧道洞口位置和洞门的拟定3.1隧道洞口位置拟定的规定：隧道洞口位置应根据地形,地质,水文条件,同时结合环境保护,洞外有关工程及施工条件,运营规定,通过综合分析比较拟定.隧道应早进洞,晚出洞,同时应符合下列规定:1.隧道洞口的设立,应减少对原有坡面的破坏；2.当洞口处有坍方,落石,泥石流等威胁时,应尽早进洞；3.线路跨沟或沿沟进洞时,应结合防排水工程,拟定洞口位置；4.漫坡地形的洞口位置,宜结合弃渣的解决,填方运用,排水以及有利施工等因素,综合分析拟定；5.洞口段应结合地形,地质条件和施工方法等拟定加固措施,必要时可采用地表注浆.3.2隧道洞口位置的比选：3.2.1方案的拟定该隧道的基岩风化层厚度变化大，全风化层进口附近处厚10~25m，出口附近厚10~15m，强风化层进口附近处厚0~8m，出口附近厚0~14m。隧道进口有水泥路通达，交通较为方便，出口处有山间小路，交通不便。进口段洞身位于花岗岩残积层、全、强风化层中，属浅埋段，洞口附近左边有危岩落石，工程地质条件较差。出口段洞身位于花岗岩残积土及强风化层中，埋深很浅，施工中成拱困难，极易坍方，工程地质条件较差。遵循以上洞口位置的规定和结合安全，经济性综合考虑后，分别对隧道进口和出口各拟定三种方案进行比选。进口方案的拟定：方案一：设在DK112+739处方案二：设在DK112+749处方案三：设在DK498+744处出口方案的拟定：方案一：设在DK114+220处方案二：设在DK114+230处方案三：设在DK114+225处具体的位置见下图hs—1、2、3、4。3.2.2方案的比选：3.2.2.1隧道进口方案的比选方案一：方案一的开挖量是三种方案中最少的，工程量也是最少的，符合“早进洞，晚出洞”的原则，也符合“宜长不宜短”的设计原则；但洞门的埋深较浅，洞门不稳定。方案二：洞门的埋深是三种方案中最大的，洞门比较稳定。但洞门的边仰坡的开挖量较大，刷坡过长，经济上不划算。且该地段坡度较陡，不利于施工机具的展开和工程机械的作业，又不符合“早进洞，晚出洞”的原则。方案三：方案三的开挖高度位于一、二方案之间，开挖量不大，且洞门较一方案稳定，避免了“大挖大刷”，经济上也较三方案划算。故选方案三。3.2.2.2隧道出口的方案比选方案一：方案一的开挖量是三种方案中最少的，工程量也是最少的，符合“早进洞，晚出洞”的原则，也符合“宜长不宜短”的设计原则；但洞门的埋深较浅，洞门不稳定。且洞口W3和W4的分界处，地质条件差。方案二：洞门的埋深是三种方案中最大的，洞门比较稳定。但洞门的边仰坡的开挖量较大，刷坡过长，经济上不划算。且该地段坡度较陡，不利于施工机具的展开和工程机械的作业，又不符合“早进洞，晚出洞”的原则。方案三：方案三的开挖高度位于一、二方案之间，开挖量不大，且洞门较一方案稳定，避免了“大挖大刷”，经济上也较三方案划算。故选方案三。3.3隧道洞门的设计3.3.1隧道洞门的设计原则:1.隧道洞口应设立洞门,其结构形式有端墙式,柱式,翼墙式,台阶式,选用时应根据洞口的地形,地质条件和工作特点而定；2.当线路中线与洞口地形等高线斜交,经技术经济比较不宜采用正交洞门,且围岩分类在四类及以上时,可采用斜交洞门,其端墙与线路中线的交角不应小于45度.在松软地层中,不宜采用斜交洞门；3.设立通风帘幕的洞门或通风道洞门与隧道洞门相连时,洞门的结构形式应结合通风设备和规定一并考虑；4.位于城乡,风景区,车站附近的洞门,必要时应考虑环境协调和建筑美观的规定；3.3.2隧道洞门形式的选择：洞门的形式很多，从构造形式、建筑材料以及相对位置等可以划分许多类型。目前，我国公路隧道的洞门形式有：端墙式、翼墙式、台阶式、柱式、削竹式、喇叭口式等。它们的合用条件及特性如表3-1：表3-1各种洞门形式项目端墙式翼墙式台阶式柱式削竹式喇叭口式合用的围岩条件轴线与坡面基本正交，边仰坡坡率为1：0.3~1：0.5边仰坡坡率为1：0.75~1：1.5边仰坡坡率为1：0.5~1：1.25边仰坡坡率为1：0.5~1：0.75洞门周边地形平缓地形地质条件较好，洞口周边开阔；积雪地带易吹入雪特性易于施工抗滑、抗倾覆性能较好可减少靠山侧仰坡开挖高度，一般与偏压衬砌配合使用洞口受地形限制，无法布置翼墙式洞门模型板、配筋较费事，耗资较大模型板、配筋较费事，耗资大岩脚隧道进出口属Ⅴ级围岩，比较破碎，软弱，再综合考虑其他地质情况、地形条件、各种洞门形式的合用条件以及经济条件后，该隧道采用端墙式洞门形式。又由于洞门的边坡刷坡较大，故在洞门两侧修筑挡土墙。祥图见hs—5、6。3.3.3洞门构造及基础设立应遵循下列规定：1．洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1.5m，洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于1.0m，洞门墙顶高出仰坡脚不小于0.5m。2.洞门墙应根据实际需要设立伸缩缝、沉降缝和泄水孔；洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比拟定。3．洞门墙基础必须置于稳固地基之上，应视地形及地质条件，埋置足够的深度，保证洞门的稳定。基底埋入土质地基的深度不应小于1.0m，嵌入岩石地基的深度不应小于0.5m；基底标高应在最大冻结线以下不小于0.25m；地基为冻胀土层时，应进行防冻胀解决。基底埋置深度应大于墙边各种沟、槽基底的埋置深度。4．松软地基上的基础，可采用加固基础措施。5．洞门结构应满足抗震规定。第4章V级围岩衬砌结构计算及检算4.1衬砌形式拟定依据《铁路隧道设计规范》之规定：“铁路隧道应作衬砌，根据隧道围岩地质条件、施工条件和使用规定可分别采用喷锚衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌。本隧道是准时速250km/m设计，内净空较大,故采用复合式衬砌。4.2衬砌设计规定衬砌设计应符合下列规定：衬砌断面宜采用曲边墙拱形断面。隧道围岩较差地段应设仰拱。仰拱曲率半径应根据隧道断面形状、地质条件、地下水、隧道宽度等条件拟定。路面与仰拱之间可采用混凝土或片石混凝土填充。当隧道边墙底以下为整体性较好的坚硬岩石时，可不设仰拱。隧道洞口段应设加强衬砌。加强衬砌段的长度应根据地形、地质和环境条件拟定。围岩较差地段的衬砌应向围岩较好地段延伸5～10m。偏压衬砌段应向一般衬砌段延伸，延伸长度应根据偏压情况拟定，一般不小于10m。4.3复合式衬砌复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间夹防水层组合而成的衬砌形式。复合式衬砌设计应符合下列规定：1．初期支护宜采用锚喷支护，即由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式单独或组合使用。锚杆支护采用全长粘结锚杆。2．二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连接圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。3．在拟定开挖断面时，除应满足隧道净空和结构尺寸外，还应考虑围岩及初期支护的变形，并预留适当的变形量。预留变形量的大小可根据围岩级别、断面大小、埋置深度、施工方法和支护情况等，采用工程类比法预测。岩脚隧道的围岩等级为V级围岩，所以预留变形量设立为60mm。4．复合式衬砌可采用工程类比法进行设计，并通过理论分析进行验算。初期支护及二次衬砌的支护参数可参照表4-2选用，并应根据现场围岩监控量测信息对设计支护参数进行必要的调整。表4-1岩脚隧道复合式衬砌设计参数围岩级别初期支护二次衬砌厚度（cm）喷射混凝土厚度（cm）锚杆（m）钢筋网钢架拱、墙混凝土仰拱混凝土拱部、边墙仰拱位置长度间距Ⅴ25—拱、墙3.51.0拱、墙＠10×10拱墙仰拱4545岩脚隧道为V级围岩，故按照上表中V级围岩的规定值进行计算。本次设计采用V级围岩进行二次衬砌结构计算及检算，采用ANSYS软件进行计算。地下结构的计算模型有两类，一类是以支护结构作为承载主体，围岩作为荷载同时考虑其对支护结构的变形约束作用模型，称为荷载结构模型。另一类，视围岩为承载主体，支护结构则约束围岩向隧道内变形的模型，称为地层结构模型。荷载结构模型认为围岩对支护结构变形的约束作用是通过弹性支承来体现的，而围岩的承载能力则在拟定围岩压力和弹性支承的约束能力时间接地考虑。地层结构模型将支护结构与围岩视为一个整体，作为共同承载的地下结构体系。它符合当前的施工技术水平，采用快速和早强的支护技术可以限制围岩的变形，从而阻止围岩松动压力的产生，特别合用于新奥法施工的支护结构——锚喷支护和复合式衬砌。但在经验不丰富时采用荷载结构模型，本次设计采用荷载结构模型计算。4.4模型抱负化4.4.1支护结构的抱负化对于复合式衬砌，当喷层较薄（如5cm以下）时，可以离散化为杆单元，当喷层较厚（如5cm以上）时，可以离散化为梁单元；二次衬砌与整体式衬砌相同，离散化为梁单元，喷层和二次衬砌之间用杆单元连接；喷层和二次衬砌底面解决可按整体式隧道衬砌底面解决。4.4.2围岩的抱负化对于复合式衬砌，由于喷层和二次衬砌之间设有防水层，因此，它们之间只传递法向力，不传递摩擦力，因此，喷层和二次衬砌之间的作用可用法向杆单元来模拟。4.4.3外荷载抱负化——等效节点荷载隧道支护结构所承受的外荷载，除了结构的自重外，重要就是围岩压力，这里要着重指出的，就是在拟定围岩压力的大小和分布规律时，除了根据围岩的级别外，还必须根据地质构造、施工方法等多种因素综合考虑。由于在有限元分析中，认为作用在隧道结构上的外荷载和内力都通过节点进行传递。所以隧道结构抱负化的另一个重要内容，就是将作用在单元中间的荷载，无论是分布荷载或是集中荷载都应置换成作用在单元节点上的荷载，称为节点荷载。在进行有限元分析时，严格的说，应按静力等效的原则进行置换，即节点荷载所作的虚功应等于单元上荷载所做的虚功。但在实际中，也常按简支分派的原则进行置换。如要将竖向匀布荷载q置换为节点荷载，就可按下面的方法进行：节点荷载等于匀布荷载的集度q乘上节点相邻两单元水平投影的一半，再乘上隧道结构的计算宽度b，平面应变问题中，b常取等于1。但对拱脚节点荷载，就只将剩下的半个单元长的分布荷载作为集中力移至拱脚节点上，而又常略去迁移力时所产生的力矩。4.4.4单元和节点编号，边界条件4.4.4.1单元和节点编号在有限元分析中，为了能使计算机自动地有条不紊地进行计算，必须对结构的离散单元和节点进行编号。单元和节点的划分及编号，应注意以下几点；1．每个节点都要编号，节点编号从1开始，连续编号，中间不能间断。2．每个单元也要编号，单元编号从1开始，连续编号，中间不能间断。3．一个单元内不能包具有两种不同的材料特性。4．抗力系数变化点、截面厚度变化点、集中荷载作用点、匀布荷载变化点等都应设立一个节点。5．与第i号节点连接的弹簧，即为第i号弹簧单元，与第j号节点连接的基底，即为第j号基底单元。4.4.4.2边界条件无论何种隧道支护结构系统，都有一定的位移边界条件。所谓边界条件就是通常所说的结构支承方式。此处用一刚性链杆加以约束，模拟围岩的弹簧都必须正好设立在互相作用的区域内，弹簧的底座都是固定不动的，以上这些就是隧道支护结构分析时的边界条件。4.5荷载计算及二次衬砌计算4.5.1深浅埋段的拟定宽度影响系数：荷载等效高度：浅埋隧道分界深度：由此可知：本隧道洞门段的Ⅴ级围岩属于浅埋隧道，其余属于深埋隧道。4.5.2V级围岩衬砌结构计算：计算作用在衬砌结构的积极荷载。作用在结构上的荷载形式为均布竖向荷载q和均布水平侧向荷载e，其侧压系数为0.15，即。荷载等效高度二次衬砌的荷载按所有荷载的50%考虑：均布竖向荷载：均布水平侧向荷载：计算简图变形图弯矩图轴力图剪力图4.5.2.1截面检算，，，按抗拉控制检算。（4-1）式中K—安全系数，由规范查得；N—轴向力（KN）；E—轴向力偏心矩；d—截面厚度（m）；—构件纵向弯曲系数，对于贴壁式隧道衬砌、明洞拱圈及墙背紧密回填的边墙，可取，对于其它构件，应根据其长细比按规范选用；—混凝土的抗拉极限强度，按规范采用；b—截面宽度（m）。本设计中相关取值如下：经检算，，满足条件。第5章其他洞内附属设施设计5.1防排水设计在铁路隧道质量检查评估标准中，隧道渗漏水对工程质量评估影响极大。它直接影响到隧道外观质量、机电通讯设施的正常运营及行车安全，由于排水不畅，地下水压力还会加大隧道衬砌结构受力，影响到隧道衬砌结构的营运安全，对黄土及软岩隧道，它还会改变围岩的力学特性，影响隧道衬砌结构稳定，因此，防排水设计的好坏关系到隧道工程的成败。5.1.1一般规定1、隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善解决，洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。2、当采用防排水工程措施时，应注意保护自然环境。当隧道内渗漏水引起地表水减少，影响居民生产、生活用水时，应对围岩采用堵水措施，减少地下水的渗漏。5.1.2防水1.隧道地表沟谷、坑挖积水、渗水对隧道有影响时，宜采用疏导、沟补、铺砌和填平等处治措施。废弃的坑穴、钻孔等应填实封闭。隧道附近的水库、池沼、溪流、井泉水、地下水，当有也许渗入隧道时，应采用防水或减少其下渗的解决措施。2．隧道采用复合式衬砌时，在初期支护与二次衬砌之间应设立防水板及无纺布。规定如下：（1）无纺布密度不小于300g/m2.（2）防水板应采用易于焊接的防水卷材，厚度不小于1.0mm，接缝搭接长度不小于100mm。本设计执行情况：（1）采用400g/m2土工布。（2）采用厚1.2mm的隧道专用防水卷材。3.隧道二次衬砌的施工缝、沉降缝、伸缩缝应采用可靠的防水措施。隧道内防水板铺设流程见图5-1：图5-1防水板铺挂过程图5.1.3排水1.隧道洞内宜按地下水和营运清洗污水、消防污水分离排放的原则设立纵向排水系统，应能保证排水畅通，避免洞内积水。2.隧道内排水应符合下列规定：（1）路面两侧应设纵向排水沟，引排营运清洗水、消防水和其它废水。（2）隧道纵向排水坡宜与隧道纵坡一致。（3）路侧边沟可设立为开口式明沟或暗沟。当边沟为暗沟时，应设沉沙池、滤水蓖，其间距为25m。（4）检修道或人行道的道面应考虑排水，可酌情设0.5%～1.5%的横坡，亦可在墙脚与检修道交角处设宽50mm、深30mm的纵向凹槽，以利道面清洁排水。5.1.4洞口防排水1.隧道、辅助坑道的洞口及明洞应设立截水沟和排水沟，洞口边坡、仰坡应采用防护措施，防止地表水的下渗和冲刷。2.为防止洞外水流入隧道内，可在洞口外设立反向排水边沟或采用截流措施。具体位置详见hs—5、6。5.2运营通风和照明5.2.1运营通风一般规定，长度大于8km的电气化铁路隧道应设立运营通风设备。结合高速铁路隧道的特殊情况，运营通风设立宜采用如下原则：长度大于10km的专长隧道，应设立运营通风和防灾通风；小于等于10km而大于6km的隧道，结合辅助坑道的设立，当辅助坑道用作紧急疏散通道，则在紧急出口处考虑防灾疏散通风设备，其他不考虑运营通风。由于本设计隧道小于10km，故不考虑运营通风。5.2.2照明隧道内照明的设立重要是考虑养护维修、满足紧急情况下的人员疏散及救援人员的通行规定，同时也考虑列车进入隧道后的亮度变化对旅客乘车舒适度的影响，照明设计应满足下列规定：⒈行车时速在300km以下，长度大于500m的隧道，应设立固定式电力照明设备；本设计符合规定，故设立固定式电力照明设备；⒉应急照明灯具安装间隔不大于50m，应急照明必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2小时以上。本隧道应急照明灯具间距取40m。⒊紧急呼喊电话处、紧急出口处、紧急出口通道内均应设立应急照明灯具。5.3其它设施5.3.1消防设施隧道可根据需要设立消防设施，消音设施不得侵入建筑限界。1．同一时间内仅按1处火灾考虑,火灾延续时间最长1h,同时使用水栓4支,每支需流量5L/s,共计20L/s。2．消火栓与化学灭火器设在隧道两侧,交替布置,间距50m。第6章施工组织设计6.1概述隧道施工组织设计是组织施工的基本文献。它是根据设计文献规定、隧道工程特点、现场围岩条件、周边环境、施工技术装备和施工力量、工期规定等技术与经济因素，在保证安全、经济的前提下编制而成。通过施工组织设计拟定合理的施工方法，对整个工程施工过程做出全面、科学的规划和部署，并制订出工程所需的投资、材料、机具、设备、劳动力等的供应计划，并提出组织措施和对也许出现问题的对策等，保证隧道施工顺利进行。6.1.1编制原则1．认真贯彻国家基本建设的各项方针政策，严格执行基本建设程序。2．严格遵守签订的工程施工承包协议或上级下达的施工期限，保证按期或提前完毕隧道施工任务。3．地下工程受围岩环境影响大，施工、设计及建设单位应通力合作，做好调查研究、选定施工部署和施工方案。4．统筹全局，组织好工程协作，分期分批配套组织施工，以达成缩短建设周期、迅速交付使用和形成综合生产能力的效果。5．合理安排施工顺序，组织平行流水立体交叉作业。6．贯彻全面质量管理，坚持质量第一的原则；地下工程危险性大，要保证安全施工，贯彻执行有关各项隧道施工技术规范和操作规程。7．积极采用新技术、新工艺、新方法，不断提高机械化施工及预制装配化施工限度，减轻劳动强度，尽量减少成本和提高劳动生产率。8．贯彻因地制宜、就地取材的原则，尽量运用本地资源，采用革新、改造、挖潜措施，节约投资，减少工程成本。9．做好人力、物力的综合平衡调配，组织安排好冬、雨季施工及洞口排水和隧道工程建筑材料的运送、储备工作，力争全年安全均衡的施工。10．统筹布置隧道施工场地，尽量减少和合理紧凑地布置施工临时设施，节约施工用地，不占或少占农田，不拆或少拆城市房屋和各种设施，要方便职工的生产和生活。6.1.2施工原则1．岩脚隧道均按喷锚构筑法原则及全过程信息化组织施工，钻爆开挖，喷锚支护，模筑衬砌。采用新奥法台阶法施工。2．隧道进、出口段岩体较破碎、节理发育，全风化带中也许分布强、弱风化球状透镜体、强风化带也许分布有弱风化球状透镜体。围岩完整性及稳定性差，施工时须进行预加固解决及超前支护，进口边仰坡宜放缓，并及时支挡及加强坡面防护，加强截排地表水。洞身施工时加强支撑防护，开挖后应及时衬砌。3．土质及软弱破碎围岩隧道采用人工风镐开挖，尽量减少对围岩的扰动。石质隧道均采用上台阶光面爆破、下台阶预裂爆破，严格控制超挖。对软岩、破碎岩层，实行浅眼多循环，超前支护及强支护、早封闭的开挖原则。4．隧道洞内按无轨运送组织施工。5．挖、装、运，锚喷施工支护、衬砌等工序按配套完善、匹配合理原则组织机械化作业。6．施工过程中遵循“弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则，保证隧道施工安全。6.2施工方法的选择施工方法对结构形式的拟定和隧道土建工程造价有决定性影响。施工方法的选定，一方面受沿线工程地质和水文地质条件、环境条件等多因素的制约，同时也会对工程的难易限度、工期、造价、运营效果等产生直接影响。新奥法是应用岩体力学原理，以维护和运用围岩的自稳能力为基础，将锚杆和喷射混凝土集合在一起作为重要支护手段，及时进行支护，以便控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，形成以锚杆、喷射混凝土和隧道围岩三位一体的承载结构，共同支承山体压力；通过对围岩的现场量测，及时反馈围岩—支护复合体的力学动态及变化情况，为二次支护提供合理的架设时机；通过监控量测反馈的信息来指导隧道和地下工程的设计和施工。由于新奥法在隧道工程中的成功应用，当前已被国内外作为隧道结构设计和施工的重要方法。新奥法的理论基础是最大限度地发挥围岩的自承作用。以喷射混凝土、锚杆加固和量测技术为三大支柱的新奥法，有一套尽也许保护隧道围岩原有强度、允许围岩变形，但又不致出现强烈松弛破坏，及时掌握围岩和支护变形动态的隧道开挖与支护原则，使隧道围岩变形与限制变形的结构支护抗力保持动态平衡，使施工方法具有很好的合用性和经济性。岩脚隧道全长1486米，其中Ⅱ级围岩段长970m，Ⅲ级围岩段共240m，Ⅳ级围岩段共130m，Ⅴ级围岩段共146m。Ⅴ级围岩段位于隧道进出口，为花岗岩全、强风化带，厚度18～23m，属浅埋段。Ⅳ级围岩段在DK112+779m及DK113+883m处为凝灰熔岩与黑云母花岗岩的接触带，附近地下水发育，岩体破碎。总体上Ⅳ、Ⅴ级围岩段工程地质条件较差。根据岩脚隧道工程地质勘察报告，Ⅱ、Ⅲ级围岩段地下水量不大且无不良地质现象，此段隧道属深埋段，且全长约1210m，约占该隧道全长的80%。因此可选用短台阶法进行开挖。但由于进口和出口出的围岩级别较差，在洞口处就采用单侧壁导坑法进行施工。本隧道采用喷锚构筑法进行施工，即根据新奥法原理，结合本隧道具体情况，以合理运用围岩的自承能力，尽量减少开挖隧道对周边围岩的扰动为原则，采用控制爆破技术开挖，以锚杆、钢筋网、喷射混凝土及钢架作为重要施工支护手段，模筑混凝土为二次衬砌，并通过现场监控量测指导设计和施工。所谓台阶法，就是为了控制围岩变形而采用的纵向分部开挖法。它将结构断面提成两步或多步开挖，具有上下两个工作面或多个台阶时有多个工作面开挖。其优点是灵活多变、合用性强。视围岩条件及机械配套情况派生出的各种台阶法，可根据工程实际、围岩条件及机械条件，选择适合的方式。短台阶的长度约在15m。这种方法由于上、下断面的开挖面较接近，两个开挖面作业有干扰，并且存在上半断面出碴打乱开挖循环平衡的问题。上半断面的出碴可用斜坡道、皮带输送机、装载转运机等组合起来使用。开挖、支护顺序如下：先行上下台阶开挖，上台阶开挖时，每次开挖循环进尺控制在1.0m；然后施做上台阶初期支护，初期支护墙脚设锁脚锚杆，围岩变形较大时设临时仰拱；下台阶开挖时，每次开挖循环进尺应控制在1.0m左右；然后施作下台阶初期支护；再进行仰拱超前浇注；最终全断面二次衬砌。单侧壁导坑法一般是将断面提成三块：单侧壁导坑(1)、上台阶(2)、下台阶(3)。单侧壁导坑尺寸应本着充足运用台阶的支撑做，应考虑机械设备和施工条件而定。图6-1单侧壁导坑法施工示意图单侧壁导坑法的施工作业顺序为：1.开挖单侧壁导坑，并进行初次支护(锚杆加钢筋网、或锚杆加钢支撑、或钢支撑、喷射混凝土)，应尽快使导坑的初次支护闭合；2.开挖上台阶，进行拱部初次支护，使其一侧支承在导坑的初次支护上，另一侧在下台阶上；3.开挖下台阶，进行另一侧边墙的初次支护，并尽快建造底部初次支护，是全断面闭合；4.拆除导坑临空部分的初次支护；5.建造内层衬砌。单侧壁导坑法是将断面横向提成3块或4块，每步开挖的宽度较小。并且封闭型的导坑初次支护承载能力大，所以，单侧壁导坑法使用于断面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。6.3各种施工工艺6.3.1砂浆锚杆施工工艺和方法6.3.1.1施工工艺由测量人员按围岩级别和设计规定在工作面布眼后，采用风动锚杆钻机或风钻钻孔，钻孔时应根据岩石走向及倾角调整锚杆孔角度。孔径大于杆体直径15～20mm，钻至规定深度后，用高压风吹孔，清除孔内碎屑、积水。用牛角泵或注浆器（自制）向孔内灌入孔深2/3的水泥砂浆，注浆器应插至距孔底5～10cm处，随浆液注入缓慢均匀地拔出，并及时用止浆塞或水泥纸堵住孔口，以免浆液溢出。注浆压力不得大于0.4MPa。然后打入锚杆，孔口不满部分补灌，再用砂浆将孔口抹平。待浆液达成一定强度后，上好拖板，与外露杆体焊接牢固。6.3.1.2施工方法锚杆预先在洞外按设计规定加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，将锚杆除去油污、铁锈和杂质。先用钻机按设计规定钻凿锚杆孔眼，钻孔直径φ42mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。达成标准后，用高压风清除孔内岩屑，然后将湿润好的药包顶入孔内，然后将加工好的杆体插入孔内，并将锚杆与钢筋网焊为整体。待终凝后按规范规定抽样进行锚杆抗拔实验。砂浆锚杆安装允许偏差和检查方法同中空注浆锚杆6.3.2湿喷砼施工工艺和方法6.3.2.1施工工艺喷混凝土采用湿喷法，随开挖随初喷3-5cm混凝土，以保证开挖面稳定，减少落石及小范围塌方。，再施作、挂钢筋网、架立格栅钢架、复喷混凝每次4-6cm混凝土，至设计厚度，拱脚、墙角部分增设锁脚锚杆。喷射砼采用搅拌站拌和，采用湿喷法施工。料场料场压力泵配料拌合机喷射机压风机喷头输料管图6-2湿喷法施工工艺框图表6—1喷射砼结构外形尺寸允许偏差（mm）和检测方法序号项目边墙拱部检查方法1平面位置±10－尺量2垂直度（‰）5－尺量3高程－＋50－10水准测量4结构平整度35502m靠尺和塞尺6.3.3隧道防排水板施工工艺和方法6.3.3.1施工准备透水管安装好后施工防水板，施工前应先对欠挖部位进行凿除，并且对喷砼凹凸不平的部位进行分层喷射砼找平岩面，对外露的锚杆及钢筋头截除并用砂浆摸平，运用可升降平台采用无锚钉铺设法施工。防水板为复合式防水板，板幅宽度4m，环向长度为喷混凝土内轮廓线长度加富余量，富裕量一般为喷混凝土内轮廓线长度的10%计算。防水板在洞外粘结（或焊接）好。6.3.3.2施工方法将防水板铺设台架移至作业地段就位。防水板铺设情况详见防水板铺设及悬承拉丝定位示意图内的①。在支撑架上纵向铺设悬承用的φ6钢拉丝和8＃铁丝。将卷成筒状的防水板置于支架中央，放开防水板使之自由垂落在支撑架两侧，若采用无纺布作滤层时，需将无纺布与防水板密切叠合后整体铺设；张挂防水板情况详见防水板铺设及悬承拉丝定位示意图内的②。旋转丝杠使支撑架升起，防水板尽量紧贴隧道壁面。卸掉上一循环固定悬承拉丝的膨胀螺栓，将上一循环的拉丝露头与本循环的悬承拉丝逐根相连，张拉铁丝将防水板与壁面贴紧，再将悬承拉丝的另一端固定在膨胀螺栓上，悬承拉丝定位见防水板铺设及悬承拉丝定位示意图内的③。悬承顺序为先拱后墙、由上而下进行，考虑到拱部受力较大及悬承拉丝有一定的弹性变形，拱顶及两侧拱脚各设立2道φ6钢丝悬承。搭接缝采用15cm宽的三合板置于锚喷面与前一组防水板端头作为粘（焊）接平面，边粘（焊）环向边沿，边移动三合板，粘（焊）接完毕后撤出。旋转丝杠下降支撑架，本循环防水板铺设结束。6.3.3.3隧道施工缝止水带防排水在隧道洞身及其附属洞室衬砌时，各种施工工作缝是衬砌的薄弱环节，施工中注意做好这些缝隙防水工作，保证隧道建成后不渗不漏。拱墙施工缝环向设立中埋式橡胶止水带和拱墙外贴PVC塑料止水带。在沉降缝、伸缩缝施工时，在接头中间砼中嵌入橡胶止水带和拱墙外贴PVC塑料止水带防水。具体施工方法为：在进行上一循环时，在沉降缝处的挡头模板中间安装橡胶止水带及外贴PVC塑料止水带，将橡胶止水带一半打入砼中，另一半打入下一循环的衬砌砼中。6.4二次衬砌施工工艺和方法6.4.1施工工艺砼拌合机拌制混凝土，由砼运送车运送。二衬砼施工采用自动走行全断面液压钢模板台车，长度12m，钢面板厚度8mm。行走轨道采用43kg/m的钢轨，严格控制轨道中心距和轨面标高。模板台车定位采用五点定位法，台车顶部加设木撑或千斤顶，以免在浇筑边墙砼时台车上浮。运用衬砌台车与混凝土输送泵配合送砼入模，进行墙拱整体式衬砌，在台车上装配附着平板式振动器进行振捣。一次灌注长度为12米。模板台车应作到准确对位，支撑牢固，保证刚度，浇筑中不变形，不走移。仰拱与边墙脚按每循环12m连续施工。6.4.2施工方法模筑砼二次衬砌的施工作业，结合隧道围岩变形观测结果，在围岩和喷锚支护变形基本稳定期进行。前面工序进行完毕并经复测后，台车就位，运用安装在车上的电动液压装置，进行立模与拆模作业，模板表面光滑。接头整齐平顺，挡头板与岩壁间隙嵌塞紧密。大小避车洞施工。修筑大小避车洞前，先划出其位置，在其相邻前后两端边墙完毕后进行。避车洞拱架采用钢木组合结构拱架，采用15～18kg／m的小钢轨弯成拱弧，其余构件用75×75mm等边角钢焊接而成，墙架采用10×15cm方木或圆木制成，每座大避车洞由3榀拱墙架组成，每座小避车洞由2榀拱墙架组成。边墙施工时，注意不要漏设或错设避车洞，避车洞位置与衬砌断面变化处及沉降缝或伸缩缝位置错开。避车洞位置要符合规定，特别注意与内轨顶高有关的h值，因它在直线和曲线隧道不同；而曲线隧道的内侧和外侧又有不同。合格仰拱、边墙脚二次衬砌合格仰拱、边墙脚二次衬砌衬砌台车就位灌筑前检查开始砼输送泵砼养护脱模进行下一循环模板清刷、上油结束砼灌筑施工缝解决、配筋全洞衬砌是否完毕20×30mm遇水膨胀腻子条是否安装防水板层不合格图6-4洞身二次衬砌施工工艺框图水沟及电缆槽：水沟及电缆槽施工在衬砌、仰拱、隧底填充完后进行。水沟及电缆槽施工采用组合模板，立模要严格控制尺寸，标高。水沟及电缆槽盖板采用预制构件，盖板铺设要平稳，盖板与沟沿的缝隙应用砂浆填平，不得出现“三条腿”现象。二次衬砌施做时间应在围岩和初期支护变形基本稳定并具有下列条件收敛：1隧道周边位移速度明显下降；2水平收敛（拱脚边墙中部）速度≤0.2mm/d；3拱顶或底板垂直位移速率≤0.1mm/d；4施作二次衬砌前的位移值已达总位移的90%以上；5初期支护表面裂缝不再继续发展。当不能满足上述条件、围岩变形无收敛趋势时必须采用措施使初期支护基本稳定后，允许施作二次衬砌，或者根据规定采用加强衬砌，及时施工。表6—2衬砌结构外形尺寸允许偏差（mm）和检查方法序号项目边墙拱部检查方法1平面位置±10－尺量2垂直度（‰）2－尺量3高程－+30、0水准测量4结构平整度15152m靠尺和塞尺6.5施工进度计划6.5.1施工进度计划概述施工进度计划是根据施工部署和施工方案，合理的拟定所有工程项目的先后顺序，施工期限，开工和竣工的日期，以及它们之间的搭接关系，是控制工程施工进度和工程竣工期限等各项施工活动的依据。隧道施工进度计划的总体思绪是：根据隧道长度、各工区的地质条件、工期规定、选用的施工机械设备、施工方法等因素，参照国内外铁路隧道施工的月、旬平均进度指标等，按工期规定编制施工组织计划，预定施工准备、开工计划、竣工计划。因此，编制合理的施工进度计划对于保证各项目以及整个建设项目的按期交付使用，减少成本等都具有重要意义。6.5.2施工进度计划的编制原则和内容1．施工进度计划的编制原则(1)遵守协议工期，以配套投产为目的。把工艺调试在前，施工难度较大，工期较长的安排在前面，把工艺调试在后，施工难度一般，工期较短的项目安排在后，以便在形成新的生产能力的同时，减少投资额，充足发挥投资效益；(2)从资金的时间价值观念出发，在年度投资额的分派上，尽也许将投资额少的工程项目安排在最初年内施工，投资额大的项目安排在最后施工年度内施工，以减少投资贷款利息；(3)采用合理的施工方法。所有单位工程，重要的分部、分项工程尽也许组织流水施工，使施工连续、均衡的进行，减少工程施工成本；(4)充足估计出图的时间和材料，设备的到货情况，使每个施工项目的施工准备、土建工程、设备安装和试车运转的时间能合理地搭接；(5)拟定一些调剂项目，以达成既保证重点又达成均衡施工的目的；(6)合理安排施工顺序，除本着先地下后地上、先深后浅、先干线后支线、先地下管