客运专线隧道设计与施工ppt课件.ppt

1、1,2,1、隧道断面大：内净空面积达100m2，需要开挖面积约160m2（有仰拱）。,客运专线隧道 难点与特点,2、工程可靠性和耐久性要求高：设计使用年限要求100年，主体结构要求“零缺陷”。,3、防排水要求高：防水等级要求达到一级，衬砌表面无湿渍。,4、环保与景观要求高：沿线隧道洞口植被发育，部分隧道穿越森林公园景区或自然保护区；线路与高速公路、国道并行段长，景观要求高。,5、工程地质条件复杂：隧道主要不良地质有岩溶、富水断层、高地应力、采空区等，短隧道一般覆土浅，地质条件差。,3,针对客运专线隧道难点与特点的应对措施,隧道施工,1 、国外高铁隧道概况 2 、客运专线技术标准及隧道 净空的拟

2、定 3 、客运专线隧道支护结构设计 4 、客运专线隧道防排水设计 5 、客运专线隧道耐久性要求 6、不良地质隧道设计,1、施工方法初步研究 2、施工需要重点注意的问题,养护维修,隧道设计,4,二、隧道施工,德国 科隆莱茵/美因高速客运专线铁路全长219Km，该线设计时速300Km/h，共修建有长约47Km的隧道30座，其中24座隧道采用矿山法修建。,全线隧道内均铺设无碴轨道。双线隧道有效面积为92m2 ，开挖面积为150m2，隧道采用复合式衬砌。矿山法隧道断面如图。,5,一、隧道设计,西班牙 马德里巴塞罗那高速铁路线上的隧道工程,马德里巴塞罗那高速铁路全长611公里，设计最高速度为350Km/

3、h,共有隧道26座。该线长大隧道断面面积采用74m2，短隧道断面面积109m2。,6,一、隧道设计,意大利 佛罗伦萨-博洛尼亚高速铁路线上的隧道工程,那不勒斯-米兰新高速铁路为旅游专线，其中佛罗伦萨-博洛尼亚段49线路位于线路位于亚宁山区，为克服地形障碍，采用隧道方式穿越，该段线路全长78Km，隧道全长71.5km/9座,7,一、隧道设计,日本 东京高速铁路线Narashinodai隧道,隧道采用分块开挖的方法(CRD)，在隧道拱部采用超前小钢管，钢管直径34mm，长2.75m，间距25cm，共用47根，临时支护结构采用125H型钢支撑，喷混凝土厚125mm，锁脚锚杆直径25mm，长2.0m，

4、图中表示开挖顺序。,8,一、隧道设计,台湾 台北高雄高速铁路隧道断面,台湾南北高速铁路全线长394km，设计时速350km/h，运行时速300km/h，其中暗挖施工隧道42座，总长39km。 隧道净空有效面积为90m2。双线隧道净空跨度为15.35m，净高10.5m，线间距4.5m，实际开挖面积147155m2,9,一、隧道设计,2. 1 主要技术标准,1. 铁路等级：客运专线。 2. 正线数目：双线。 3. 最小曲线半径：一般9000m，困难7000m。 4. 正线线间距：5m。 5. 最大坡度：一般12，局部地段不超过20。 6. 到发线有效长度：700m。 7. 牵引种类：电力。 8.

5、列车运行方式：自动控制。 9. 行车指挥方式：综合调度集中。,10,一、隧道设计,隧道内轮廓参照铁道部“经规标准200575号文”发布的时速350公里客运专线铁路隧道双线隧道内轮廓图进行设计，隧道轨面以上内净空为100m2，曲线地段及下锚段衬砌不需加宽。本线隧道内均铺设无碴轨道。 隧道衬砌内轮廓如图：,2.2 客运专线隧道内净空,11,客运专线隧道洞门基本分为两类：斜切类及端墙类。 地形、地质条件许可的前提下，优先选用斜切类洞门,一、隧道设计,12,一、隧道设计,双线隧道复合式衬砌支护参数表,13,一、隧道设计,双线隧道复合式衬砌支护参数表,14,一、隧道设计,双线隧道复合式衬砌支护参数表,注

6、：表中带*号表示为钢筋砼；钢筋外侧砼保护层厚5cm。,15,一、隧道设计,级围岩衬砌断面,16,一、隧道设计,（、）级围岩衬砌断面,17,一、隧道设计,支护结构特点,1、根据围岩条件对围岩自稳能力和支护结构受力的影响，细化了支护结构类型，设计浅埋及偏压支护结构。 2、突出“加强基底”和注重“刚度变化”： 针对以往隧道底部易发病害和高速列车运行要求，隧道加强了基底设计； 级围岩设计了有仰拱和无仰拱二种结构；级围岩有仰拱结构，可用于围岩突变段落，以利于基底的刚度变化。 3、二次衬砌部分采用钢筋混凝土结构：、级围岩和级围岩偏压段二衬砌均采用钢筋混凝土结构，主要是考虑列车长期的振动作用以及围岩蠕变对二

7、次衬砌受力的影响，同时也可减少大跨混凝土结构的收缩裂缝。,18,一、隧道设计,19,一、隧道设计,20,一、隧道设计,21,一、隧道设计,22,满足地下工程防水技术规范（GB50108）规定的一级防水标准，衬砌表面无湿渍。,防水等级,一、隧道设计,23,防排水原则,隧道衬砌防排水按照“防、排、堵、截相结合、因地制宜、综合治理”的原则进行；当隧址区水环境要求较高时，可按“以堵为主、限量排放”的原则进行；可溶岩隧道地下水排水通道位于隧道断面内时，依照“以疏为主、以堵为辅”的原则进行。达到“防水可靠、排水通畅、系统可维护”的目标,一、隧道设计,24,隧道防排水主要措施,一、隧道设计,25,一、隧道设

8、计,26,一、隧道设计,27,一、隧道设计,28,一、隧道设计,29,一、隧道设计,30,一、隧道设计,31,防 排 水 综 合 布 置 图,一、隧道设计,32,疏 排 水 图,一、隧道设计,33,施 工 缝 防 水 图,一、隧道设计,34,施 工 缝 防 水 图,一、隧道设计,35,一、隧道设计,36,一、隧道设计,37,一、隧道设计,38,一、隧道设计,39,一、隧道设计,40,一、隧道设计,41,岩溶、岩溶水发育地段及富水断层地段隧道设计,岩溶发育地段及富水断层段隧道采用“大堵小排”的原则设计，二次衬砌原则上不考虑承受水压力。但考虑随时间的推移，渗排水平衡有可能受影响，因此，对局部地段支

9、护参数已进行了加强。必要时，可采用抗水压衬砌。,一、隧道设计,42,注浆方式及适用条件判定表,一、隧道设计,岩溶、岩溶水发育地段及富水断层地段隧道设计,43,1.1 施工方法,二、隧道施工,施工方法适用表,44,二、隧道施工,施工方法适用表,注：表中表示推荐采用，表示可使用，施工中根据具体情况灵活调整。,1.1 施工方法,45,CRD 工 法 图,二、隧道施工,1.1 施工方法,46,CD 工 法 图,二、隧道施工,1.1 施工方法,47,双 侧 壁 工 法,二、隧道施工,1.1 施工方法,48,环 形 开 挖 法,二、隧道施工,1.1 施工方法,49,二、隧道施工,1.2 施工进度指标,50

10、,二、隧道施工,主要测量洞口地面标高及断面以及设计过程中隧址区地形、地物的变化情况，如发现与设计不符，应及时提出,2.1 勘测资料的复测,51,二、隧道施工,1、在隧道开挖时，应随时核对围岩级别与地下水状态，如发现与设计不符，应及时提出，以便修正设计。 2、施工中遇地下水，应取样化验，了解有否侵蚀性，以便决定是否变更水泥品种，调整水灰比或采取其它措施，以防侵蚀。 3、可溶岩隧道施工中应施作施工地质超前预测、预报，超前探明岩溶、岩溶水与隧道的相对关系，以便及时采取有效措施，确保结构及施工安全。 4、不良地质隧道诸如高地应力、瓦斯等，应进一步勘查，以便判明岩爆或变形等级、瓦斯隧道设防措施等。,2.

11、2 关于地质资料,52,二、隧道施工,开挖中应采用光面爆破、预裂爆破等控爆工艺，严格控制超欠挖，以达到开挖轮廓圆顺，开挖面平整。开挖中，应加强开挖面的地质素描和地质预报工作。隧道爆破应减少对围岩的扰动，以期达到保护围岩的目的。,2.3 爆破作业,53,二、隧道施工,1、隧道初期支护采用喷锚支护，喷射混凝土采用湿喷工艺。为抑制初期支护喷层开裂及减少回弹，改善洞内作业环境，喷砼中需按设计掺加改性聚酯纤维。喷砼作业应严格按相关规范执行。 2、初期支护拱部锚杆必须采用带排气装置的中空注浆锚杆，拱墙锚杆均应带垫板及螺母，施工中应确保锚杆注浆饱满，并按有关规定施作拉拔实验。 3、钢架是初期支护系统的重要组

12、成部分，钢架应及时架立、准确定位，以保证保护层厚度，钢架加工制作应严格按有关图及规定执行。,2.4 初期支护,54,二、隧道施工,1、各中防水材料均应达到设计指标并通过有关标准检验。 2、防水板的现场加工应有专职人员及作业场地，防水板安装最好有作业台车。防水板敷设应在对初期支护的渗漏水情况进行检查并采取埋管引排、局部注浆等处理措施完成厚进行。 3、为避免异物造成铺装完成的防水板的破损，除对喷砼表面有要求平顺外，洞内钢筋绑扎或焊接处对防水板应有一定的防护措施。 4、铺设完成后防水板的破损应及时修补。 5、排水盲沟及注浆管应在模筑施作前定位并有防堵措施。 6、施工缝及变形缝处理应严格按设计施工。,

13、2.5 防排水,55,二、隧道施工,1、模筑衬砌钢筋保护层厚度应有保证。 2、衬砌必须采用模板台车，台车长度不大于15m，每环浇注混凝土的长度不宜大于12米。 3、每环混凝土浇注时间不宜大于2小时，脱模时间不应早于浇注完成后24小时。 4、隧道施工应贯彻仰拱先行的原则，采用仰拱栈桥进行施工，严禁半幅施工，确保施工质量。 5、仰拱填充必须与仰拱分批浇注，并严禁半幅施工。 6、各级围岩预留变形量为：级围岩3cm，级围岩5cm，级围岩8cm，级围岩12cm，衬砌断面图中未示，施工开挖中不得遗漏，以免欠挖造成二次衬砌厚度不足。 7、为确保衬砌对围岩的支护效果，衬砌超挖回填应符合设计要求；墙脚以上1m范围内和拱部的超挖应采用