二、隧道洞门及衬砌设计
隧道二次衬砌施工方案设计

隧道二次衬砌施工方案设计
1.材料选择:
(1)材料的强度和耐久性:选择抗压强度高、抗冻性好、耐腐蚀等
材料,如高强度混凝土、防水混凝土等材料。
(2)施工工艺:选择适合施工工艺的材料,如喷射混凝土、预制片等。
(3)环保性:选择对环境污染较小的材料,如水泥、砂浆等。
2.施工工艺:
(1)清理表面:将初次衬砌表面的杂物和不牢固的部分清理干净,
以保证二次衬砌的结构稳定性。
(2)涂覆防水层:隧道二次衬砌的防水层是保证隧道长期使用的重
要环节,可以采用喷涂或涂刷方式进行涂覆。
(3)施工回填:将混凝土或预制片等材料倒入隧道内,填充隧道墙
壁和顶部的空隙,形成二次衬砌。
(4)养护:施工完成后,对二次衬砌进行养护,保证材料的强度和
稳定性。
3.质量控制:
(1)材料检测:对使用的材料进行抽样检测,检查材料的抗压强度、抗冻性、耐腐蚀性等指标是否符合要求。
(2)施工现场检验:对施工过程中的关键节点进行检验,如防水层
的涂覆厚度、二次衬砌材料的配合比等。
(3)质量监控:在施工过程中安排专人进行质量监控,及时发现和
解决质量问题,确保施工质量。
(4)验收评估:施工完成后进行验收评估,对二次衬砌的结构强度、防水效果等进行检验,确保达到设计要求。
综上所述,隧道二次衬砌施工方案设计需要考虑材料选择、施工工艺
和质量控制等方面的因素。
只有在选择适合的材料、运用科学的施工工艺
和严格的质量控制措施下,才能确保隧道二次衬砌工程的质量和安全性。
隧道二次衬砌施工
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隧道二次衬砌施工一、二次衬砌混凝土施工目前,隧道二次衬砌施工大多采用仰拱超前,墙、拱随后由下至上整体浇筑的施工顺序。
边墙基础高度的位置(水平施工缝)应避开剪应力最大的截面,并按设计要求做好防水处理。
二次衬砌混凝土应采用具有自动计量装置的拌和站集中拌和,混凝土输送罐车运输,轨道自动行走液压起臂整体模板衬砌台车、混凝土输送泵车灌注的方法进行。
隧道内的混凝土施工比露天的混凝土施工有一定的难度,拱部混凝土浇筑和捣固,衬砌背后空洞的回填都是重点,要做到“内实外美”,需要严格按照施工工艺施工。
1.模板类型与选择隧道内常用模板类型有整体移动式模板台车、分体移动式模板台车、拼装式拱架模板。
(1)整体移动式模板台车:主要适用于全断面一次开挖成形或大断面开挖成形的隧道衬砌施工中。
它采用大块曲模板、机械或液压脱模、背负式振捣设备集装成整体,并在轨道上走行,有的还设有自行设备,从而缩短立模时间,墙拱连续灌注,加快衬砌施工速度。
整体移动式模板台车生产能力大,可配合混凝土输送泵联合作业,是一种先进的模板设备。
但其尺寸较固定,可调范围小,影响其适用性,且一次性设备投资较大。
(2)分体移动式模板台车:这种台车将走行机构与整体模板分离,一套走行机构可以解决几套模板的移动问题,既提高了走行机构的利用率,又可以多段衬砌同时施作。
(3)拼装式拱架模板:拼装式拱架模板的拱架可采用型钢制作或现场用钢筋加工成桁架式拱架。
为便于安装和运输,常将整榀拱架分解为2~4节,进行现场组装;为减少安装和拆卸工作量,可以做成简易移动式拱架,即将几榀拱架连成整体,并安设简易滑移轨道。
拼装式拱架模板的一次模筑长度,应与围岩地质条件、施工进度要求、分离生产能力以及开挖后围岩的动态等情况相适应。
一般分段长度为2~9m,松软地段最长不超过6 m。
拼装式拱架模板灵活性大,适应性强,尤其适用于曲线地段。
因其安装架设较费时费力,故生产能力较模板台车低,在中小型隧道及分部开挖时使用较多。
隧道二衬专项施工方案
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隧道二衬专项施工方案目录一、编制依据、范围及原则 01.1编制依据 01.2编制范围 01.3 编制原则 0二、工程概况 (1)2.1设计概况 (1)2.2隧道简介 (2)2.3施工人员准备 (6)三、施工组织方案 (6)3.1 总体施工安排 (6)3.2 二衬施工顺序 (7)3.3施工进度及计划 (7)3.3.1工期安排原则 (7)3.3.2 总体工期安排 (8)3.4主要施工进度指标 (8)四、设备机具配置 (8)五、施工工艺、方法、技术措施 (9)5.1 施工工艺流程 (9)5.2 施工方法及技术措施 (9)5.2.1 隧道初支断面净空测量 (10)5.2.2 清底和基面处理 (11)5.2.3仰拱及仰拱填充施工方案 (12)5.2.4防排水施工 (16)5.2.4.1隧道防水的设计原则 (16)5.2.4.2隧道防排水施工工艺流程图 (17)5.2.4.3基面处理 (18)5.2.4.4排水盲管施工 (19)5.2.4.5防水层施工 (21)5.2.4.6止水带施工 (26)5.2.5拱墙钢筋施工 (30)5.2.5.1一般要求 (30)5.2.5.2钢筋连接施工 (30)5.2.5.3钢筋加工 (35)5.2.5.4钢筋安装 (36)5.2.6拱墙衬砌施工 (36)5.2.6.1测量放样 (36)5.2.6.2拱墙施工方法 (37)5.2.6.3混凝土施工的主要技术措施 (45)5.2.7 隧道沟槽施工 (47)5.2.8拱顶回填注浆施工 (47)5.3 泵送砼操作规程及其注意事项 (50)5.4泵送砼的质量通病及防治措施 (52)5.5施工要求及注意事项 (53)5.5.1施工要求 (53)5.5.2注意事项 (54)六、质量保证措施 (54)6.1质量管理组织机构 (55)6.2质量保证的管理措施 (56)七、安全保证措施 (57)7.1运输安全保证措施 (57)7.2用电安全保证措施 (58)7.3交通安全措施 (59)7.4防火措施 (60)7.5防洪、防汛安全保证措施 (61)八、环境保护措施 (62)8.1粉尘污染防治措施 (62)8.2水污染防治措施 (63)8.3噪声污染防治措施 (63)8.4固体废弃物污染防治措施 (64)九、水土保持措施和方案 (64)附表一:隧道衬砌类型表 (66)隧道二衬专项施工方案一、编制依据、范围及原则1.1编制依据(1)《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003;(2)《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005;(3)《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号;(4)《蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHTJ-14标段北庄1号隧道、北庄2号隧道、赵吾1号隧道、赵吾2号隧道、赵吾3号隧道、赵吾4号隧道、赵吾5号隧道、庄里1号隧道、庄里2号隧道、南朝街1号隧道、南朝街2号隧道、南朝街3号隧道施工图设计文件》。
衬砌及明洞作业指导书
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隧道衬砌工程作业指导书编制目的:对衬砌混凝土施工进行过程控制,以保证二次衬砌满足设计强度、防水和耐久性的要求。
确保二次衬砌结构密实,表面平整光滑,曲线圆顺。
同时保障衬砌施工按照进度计划有序进行。
适用范围:适用于本标段所有隧道衬砌混凝土作业。
职责分工:工程部对隧道衬砌施工各道工序进行交底,并对现场施工经验及发现问题进行总结,对施工方案进行优化。
现场工程技术人员对现场执行交底情况进行监督,将施工现场发现情况进行汇总上报工程部;安质部对施工质量和安全进行控制,填写检验批、分项、分部和单位工程验收记录,并按照要求联系相关人员进行验收签字。
试验室对各项工序需要检测的项目进行试验,填写检测记录和报告。
测量班测量隧道衬砌地段初期支护净空、衬砌台车中线及高程并进行书面交底。
编制依据技术标准/质量标准:《新建客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》-铁建设【2005】160号《新建客运专线铁路隧道工程施工技术指南》-TZ214-2005《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》-铁建设【2005】160号工法简述:二次衬砌施工顺序为仰拱或底板→(仰拱填充)→防水层→拱墙混凝土。
本标段内衬砌混凝土生产采用自动计量拌合站、混凝土采用运输轮式搅拌输送车、混凝土入模采用泵送混凝土。
底板和仰拱浇筑采用自行式型钢栈桥架空设施保证作业空间;仰拱成型采用浮放模板支架(配大块钢模或组合钢模),底板和仰拱采用分段开挖,整体浇筑混凝土,并与二次衬砌边墙墙基(矮边墙)同时施工。
拱墙衬砌选用自行式全液压整体模板台车的机械化流水作业线,保证二次衬砌混凝土的质量。
隧道衬砌为复合式衬砌,隧道二次衬砌拱部、边墙及仰拱(底板)采用耐腐蚀防水混凝土,其抗渗等级不低于P8。
二次衬砌拱部每各3米预留回填注浆孔注浆回填密实。
1.仰拱及底板为保证施工安全,仰拱混凝土应及时施作,支护尽早闭合成环,整体受力,确保支护结构稳定。
同时也为改善洞内作业环境,保护好隧道基底仰拱及底板超前二次衬砌施作且保证一次成型。
隧道工程衬砌施工工艺及技术要求
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隧道工程衬砌施工工艺及技术要求隧道衬砌要遵循“仰拱超前、墙拱整体衬砌”的原则,初期支护完成后,为有效地控制其变形,仰拱尽量紧跟开挖面施工,仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题,并进行全幅一次性施工。
仰拱施作完成后,利用多功能作业平台人工铺设防水板,绑扎钢筋后,采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌,采用拱墙一次性整体灌注施工。
混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,混凝土输送泵泵送入模。
衬砌施工工艺流程见图1。
1 衬砌模板模板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
衬砌台车经施工单位会同监理单位验收合格后方可投入使用。
模板台车长度宜为9~12m,工点设计应根据沉降缝、预留洞室和预埋管线位置综合确定。
模板台车侧壁作业窗宜分层布置,层高不宜大于1.5m,每层宜设置4~5个窗口,其净空不宜小于45cm×45cm。
拱顶部位应预留2~4个注浆孔。
模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆。
模板台车的走行轨Ⅰ、Ⅱ级围岩段,宜设在底板垫层(10cm厚的C25钢筋混凝土)面上,Ⅲ~Ⅳ级围岩段,宜铺设在填充混凝土面上。
模板表面要光滑,与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。
模板的安装允许偏差和检验方法见表1。
图1 衬砌施工工艺流程图表1 模板安装允许偏差和检验方法序号 项 目允许偏差(mm )检验方法 1 边墙角 ±15 尺量 2 起拱线 ±10 尺量 3 拱顶 +10、0 水准测量 4 模板表面平整度 5 2m 靠尺和塞尺5相邻浇筑段表面高低差±10尺量2 衬砌钢筋钢筋加工弯制前应调直,并将表面油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均监控量测确定施作二衬时间 施工准备台车移位台车定位施作止水带隐蔽检查灌筑混凝土台车脱模退出养 护1.敷设防水板及盲沟2.中线水平放样3.铺设衬砌台车轨道1.水平定位立模2.拱部中心线定位3.边墙模板净空定位 1.清理基底2.装设钢制挡头模板3.装设止水条 1.自检2.监理工程师隐检洞外混凝土拌合混凝土运输混凝土泵送捣 固涂刷脱模剂应清除干净;加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕;利用冷拉方法矫直伸长率:Ⅰ级钢筋不得超过2%,Ⅱ级钢筋不得超过1%。
隧道工程课程设计二(仅供参考)
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1初始条件某高速公路隧道通过III 类围岩(即IV 级围岩),埋深H=30m ,隧道围岩天然容重γ=23 KN/m3,计算摩擦角ф=35o ,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工;衬砌材料采用C25喷射混凝土,材料容重322/h KN m γ=,变形模量25h E GPa =。
2隧道洞身设计2.1隧道建筑界限及内轮廓图的确定该隧道横断面是根据两车道高速公路IV 级围岩来设计的,根据《公路隧道设计规范》确定隧道的建筑限界如下:W —行车道宽度;取3.75×2mC —余宽;因设置检修道,故余宽取为0m J —检修道宽度;双侧设置,取为1.0×2mH —建筑限界高度;取为5.0m2L L —左侧向宽度;取为1.0mR L —右侧向宽度;取为1.5m L E —建筑限界左顶角宽度;取1.0m R E —建筑限界右顶角宽度;取1.0mh —检修道高度;取为0.25m隧道净宽为1.0+1.0+7.50+1.50+1.0=12m设计行车速度为120km/h,建筑限界左右顶角高度均取1m ;隧道轮廓线如下图:图1 隧道内轮廓限界图根据规范要求,隧道衬砌结构厚度为50cm (一次衬砌为15cm 和二次衬砌35cm )通过作图得到隧道的尺寸如下:图2 隧道内轮廓图得到如下尺寸:11.2m R 5.6m R 9.47m R 321===,,3隧道衬砌结构设计3.1支护方法及衬砌材料根据《公路隧道设计规范》(JTG-2004),本设计为高速公路,采用复合式衬砌,复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。
复合式衬砌应符合下列规定:1初期支护宜采用锚喷支护,即由喷射混凝土,锚杆,钢筋网和钢筋支架等支护形式单独或组合使用,锚杆宜采用全长粘结锚杆。
2二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构,衬砌截面宜采用连结圆顺的等厚衬砌断面,仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。
由规范8.4.2-1,对于两车道IV 级围岩:初期支护:拱部边墙的喷射混凝土厚度为12-15cm ,拱墙的锚杆长度为2.5-3m ,锚杆间距为1.0-1.2m ;二次衬砌厚度:拱墙混凝土厚度为35cm 因此确定衬砌尺寸及规格如下:深埋隧道外层初期支护,根据规范规定,采用锚喷支护,锚杆采用普通水泥砂浆锚杆,规格HRB Φ20×2.5m ,采用梅花型局部布设,采用C25喷射混凝土。
二、隧道洞门及衬砌设计
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《地下工程》课程设计报告二设计题目:隧道洞门及衬砌设计院系:河海学院专业:地质工程年级:2011 级班姓名:指导教师:翁其能重庆交通大学河海学院2014年6月25 日说明:本次《地下工程》课程设计任务书,依据重庆交通大学的课程设计有关要求、地质工程专业的课程设计指导办法编制,主要用于河海学院学院地质工程专业《地下工程》课程设计的任务安排,是地质工程专业学生完成课程设计的依据文件之一。
进行《地下工程》课程设计的学生应认真阅读、理解本设计任务书,完成本任务书所要求的课程设计任务。
本次《地下工程》课程设计任务书按照有关要求包括以下二个部分。
第一部分:课程设计的目的、内容、任务与工作准备第二部分:课程设计成果及要求第一部分课程设计的目的、内容、任务与工作准备一、课程设计的题目及意义本次课程设计为《地下工程》课程设计。
课程设计的题目为:隧道洞门及衬砌设计。
课程设计的意义:结合学生课堂学习内容,根据地下工程的实际要求,加深对所学知识的认识,提高应用所学知识解决实际问题的能力。
二、课程设计的目的本次课程设计要通过资料收集、方案选择、结构受力分析、结构设计等过程,达到加深对《地下工程》所学知识认识的目的,并对《地下工程》所学的知识进行总结和应用,学会理论联系实际,解决实际问题的能力。
并通过课程设计环节,锻炼实际工作能力。
三、课程设计的内容本次课程设计包括两个方面内容——隧道洞身的设计和隧道洞门的设计。
课程设计内容应具备:隧道横断面设计,隧道衬砌的设计,隧道洞室防排水设计,隧道开挖及防排水方案,洞门的相关设计,相关图纸。
四、课程设计的任务1.通过资料收集、整理,确定所选项目的设计依据、工程概况等。
2.洞身包括衬砌的计算。
3.洞门计算和验算。
4.提交课程设计成果。
五、课程设计的工作准备1.按照本任务书制定课程设计的工作计划, 依据本设计任务书对时间进行有效安排。
2. 为课程设计工作进行准备,比如提前安排好电脑的使用、网络的使用、调查计划的执行、图书资料的查阅等。
隧道洞身二次衬砌施工方案
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隧道洞身二次衬砌施工方案一、二次衬砌施工概述凤凰山隧道全长范围内共设置七种衬砌类型,分别是:明洞段整体式衬砌为70cm厚C30钢筋混凝土;V级加强复合式衬砌为70cm厚C30钢筋混凝土;Ⅳ级加强复合式衬砌为60cm厚C30钢筋混凝土;Ⅳ级复合式衬砌为50cm厚C30钢筋混凝土;Ⅲ级复合式衬砌为45cm厚C25混凝土;Ⅱ级复合式衬砌为40cm厚C25混凝土;Ⅱ级紧急停车带复合式衬砌为45cm厚C25混凝土。
本隧道除Ⅱ级围岩衬砌段外,其余均设有仰拱,拱墙、仰拱衬砌混凝土均为防水混凝土,抗渗等级不小于S8,仰拱填充为C25普通混凝土。
另外,本隧道人行和车行横通道的二次衬砌均为C25防水混凝土,其中人行横通道根据其所处的不同围岩地段,衬砌厚度分别是:Ⅱ级20cm、Ⅲ级25cm、Ⅳ级30cm;车行横通道位于Ⅱ级围岩地段,其衬砌厚度为30cm,防火门安装段衬砌厚度为40cm。
二、施工方法二次衬砌施工工序比较多,主要有仰拱钢筋混凝土及填充混凝土,边墙基础施工、安装衬砌结构钢筋(Ⅴ级围岩加强段、Ⅳ级围岩加强段和Ⅳ级围岩段)和灌注混凝土。
施工顺序为:监控量测→确定施作二次衬砌→施工准备→测量放线→施作防水板和无纺布→绑扎钢筋(Ⅱ、Ⅲ级围岩段无此工序)→施作止水带(条)→预埋件安装→衬砌模板台车刷脱模剂→模板台车就位→灌注混凝土→脱模→模板台车退出→养护。
1、隧道仰拱及隧洞底混凝土回填超前,拱墙二次衬砌混凝土采用长12.0m 的自行式液压可调式钢模台车整体浇筑。
根据珠海市的相关规定和施工现场的实际情况,本工程采用外购商品混凝土,现场使用容积10.0m3的混凝土运输罐车将混凝土运送到泵送地点,混凝土输送泵泵送入模,插入式捣固器和附着式振捣器捣固混凝土。
对于衬砌仰拱地段浇筑混凝土采用大块钢模板,为了保证在隧道内各种施工车辆的通行,减少仰拱工作面对开挖作业面的影响,仰拱采取分两次施工。
浇筑前将基底松动的石渣、杂物和基坑内积水清除干净,然后安装初期支护的型钢拱架、焊接连接钢筋、铺设钢筋网,经检查合格后喷射混凝土。
隧道工程资料:隧道二次衬砌标准

隧道工程资料:隧道二次衬砌标准
1.为保证衬砌工程质量,隧道一般地段(含洞身、明洞、加宽段)的二衬施工应采用全断面模板台车和泵送作业。
2.隧道洞口段二衬应及时施作,掘进超过50m的,应停止开挖进行二衬施工;洞口及洞内软岩段二次衬砌尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施工,一般情况下二衬距掌子面距离不超过200m;二衬作业面距铺底作业面距离一般为30m,距矮边墙作业面距离一般为50m,以保证正常二衬施工进度。
3.二衬施工前应对初期支护断面进行激光测量,对不符合要求的进行处理。
4.洞内出现的地下水,经化验确认对衬砌结构有侵蚀性时,应按图纸要求针对不同侵蚀类型采取不同类型的抗侵蚀性混凝土。
设计无要求时,应及时上报变更处理。
5.当围岩级别有变化时,衬砌断面的级别亦应相应变化,但需获得监理人批准。
围岩较差地段的衬砌,应向围岩较好地段伸延,一般伸延长度为5m。
6.隧道防排水设施、预埋件及预留洞室模板等的安装质量要符合设计及规范要求。
7.建设单位要委托有资质的专业检测单位对二衬钢筋、保护层厚度、空洞情况进行检测。
对检查不合格的项目,承包人应进行整改处理。
8.为确保衬砌不侵入隧道建筑限界,在放样时可将设计的轮廓
线适当予以扩大。
9.对已完成的衬砌地段,应继续观察二衬的稳定性,注意变形、开裂、侵入净空等现象,及时记录。
隧道二次衬砌施工工艺

环向长度以隧道喷砼层内壁周长决定,如以设计理论值应考虑超挖影响,一般取1.1~1.3倍系数。Ⅱ类围岩段长27.0m,Ⅲ、Ⅳ类围岩段长26.5m(有扩大洞室段特制)。
3、洞内挂设
隧道内复合防水卷材的挂设在专用的作业平台上进行,作业平台长6m,分三层作业,挂设时,采用装载机或其它起吊方式将成捆复合防水卷材送到作业平台顶层,从作业平台顶部向两侧将一捆防水卷材展开,全断面敷设在隧道内喷砼面上。挂设防水卷材时应满足下列 要求:
隧道二衬施工工艺
一、隧道二衬施工工艺流程图
二、二衬施工工艺过程控制:
(一)、断面测量:
在二衬模板安装前应组织相关技术人员对准备施工段行处理,主要方法如下:
1、超挖断面应通过补喷砼或在二衬施工时一次完成超挖断面处理;
2、欠挖断面应详细测量,对欠挖位置应有详细记录,按照规范要求,对超出规范的位置应及时进行处理,主要通过风镐处理多余部分,如超挖较大应采取明炮的方法进行处理。
6、模板台车定位,中线、水平必须经测量技术人员现场放样,必须准确无误,本隧道线路中线纵坡为2.6%左洞(2.558%右洞)上坡(从洞口向洞身方向),模板台车定位必须垂直于线路纵坡;
7、衬砌前,边墙基底虚碴、污物和基坑内积水必须排除干净,仰拱与填充连续施工时,填充的砼不得侵入仰拱断面内,铺底或水沟坡面应平顺,使水流畅通;
4其它施工作业不得损坏防水层,若发现层面有损坏时应及时修补;
5防水层纵横向一次铺设长度应根据开挖方法和设计断面确定,铺设前,宜先试铺,并加以调整。防水层在下一个阶段施工前的边接部分,应保护不得弄脏和破损;
6防水板材粘接时,搭接宽度不少于10cm,两侧焊缝宽度不小于2.5cm,同时焊接所用焊条应与防水板材为相同材质;
2、主筋搭接采用单面焊接,搭接长度不小于22cm,焊缝长度不小于22cm;纵向筋搭接采用单面焊接,焊缝长度不小于12cm;主筋、勾筋及纵向筋之间所有的钢筋交叉点必须采用1.2mm软扎丝绑扎或点焊接相结合,采用φ502型焊条。要求钢筋安装成型后,搭接牢固,整体性及稳定性好,防止泵送砼时发生较大变形,造成质量事故。
隧道衬砌施工方案及施工技术
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隧道衬砌施工方案及施工技术隧道衬砌施工是隧道施工的重要环节,旨在保证隧道结构的稳定和安全。
本文将探讨隧道衬砌施工的方案以及相关的施工技术,以期为隧道工程的设计和实施提供参考。
一、施工方案1. 隧道衬砌材料选择隧道衬砌材料的选择应综合考虑隧道工程的地质条件、设计要求、施工的可行性以及经济性等因素。
常见的隧道衬砌材料有混凝土、砖石、钢筋混凝土等。
根据具体情况,选择合适的材料进行施工。
2. 施工工艺流程隧道衬砌施工的工艺流程可以分为准备工作、主体施工和后续工作三个阶段。
准备工作包括调查勘探、设计程序、材料采购等。
在这个阶段,需要对隧道的地质情况进行详细的调查,确认衬砌施工的适宜性。
主体施工阶段是隧道衬砌的核心部分。
主要包括基础开挖、模板制作、钢筋安装、混凝土浇筑等工序。
在这个阶段,需要根据施工计划,合理安排施工人员和设备,确保施工质量和进度。
后续工作主要包括验收和整理收尾。
在施工完成后,需要进行衬砌结构的验收,确保符合设计要求。
同时,还需要对施工现场进行清理和整理,为后续的工作提供良好的工作环境。
二、施工技术1. 隧道衬砌的施工方法隧道衬砌的施工方法根据具体情况的不同而有所差异。
常见的施工方法有集拱法、逐环法和预制块法等。
集拱法是将衬砌材料设置在隧道开挖的墙面和顶面,形成整体的拱形结构。
这种方法施工简单、高效,适用于较小规模的隧道。
逐环法是按照隧道的纵向分段进行施工。
首先进行一段衬砌的施工,然后再进行下一段的施工,逐渐延伸至整个隧道。
这种方法适用于较长的隧道,施工进度可以逐步推进。
预制块法是将衬砌材料提前制作成块体,然后将这些块体组装拼接成整体的衬砌结构。
这种方法施工过程较为灵活,适用于需要定制形状和尺寸的隧道。
2. 衬砌施工质量控制为了保证隧道衬砌的施工质量,需要采取一系列的控制措施。
首先,需要对衬砌材料进行质量检测,确保符合相关的标准和规定。
其次,要对施工现场进行严密的监控,确保施工过程中不出现问题。
隧道洞身衬砌二次衬砌工程施工设计方案

隧道洞身衬砌(二次衬砌)施工方案一、编制依据1、施工过程中引用或参考的主要设计、规范和施工技术规定:1、本项目为车石隧道改建,全长888m,其中隧道长788m,暗洞长773m,明洞15m,暗洞包括:V级围岩39m,IV级围岩(设仰拱)76.2m,IV级围岩(不设仰拱)177.8m,III级围岩480m。
隧道位于直线段,隧道纵断面布置情况为:最大纵坡2.016%,最小纵坡0%,最小竖曲线半径10000m(凸),最大竖曲线半径18000m(凸)。
2、当地交通条件项目所处地经济发达,路网完善,交通运输条件较好。
3、电力、水源供应情况本工程各村均有供电设施和自来水,施工用电可直接与业主和当地政府部门协商解决落实;在各主要工点安装变压器从既有电网接入供电,并配备发电机以备工程施工急用。
施工用水需临时修建水池,接驳自来水或天然山水、雨水使用,生活用水可从附近水厂连接取水。
4、本次施工为隧道洞身衬砌(二次衬砌),围岩衬砌类型采用复合式衬砌,衬砌分类见下表:车石隧道衬砌类型1、根据监控量测反映围岩已经稳定,可进行二次衬砌施工。
2、隧道二次衬砌所需原材料已经储备,并经试验检测合格运输采用汽车运输,确保满足隧道二次衬砌需求。
3、机械、二次衬砌班组人员投入30人已就位,具备进行二次衬砌施工条件,具体人员及机械见下表。
施工人员统计表主要机械设备配备表4、制定了二次衬砌施工工作的安全体系,质量保证措施、环保职业健康保证措施等。
5、测量放线、高程等工作已完成。
6、技术交底已下发。
四、进度计划预计开工日期2010年11月1日,完成2011年4月30日,计划工期180天。
详细进度计划见下表:施工进度计划表1、工程测量对每模二次衬砌,都将在模板台车就位后用经纬仪测量其轴线偏位,用水准仪测量其高程偏差;拆模后也将复测一次。
2、地表水与地下水防治按照“以排为主,防排结合,综合治理”的原则进行。
防、截、排、堵相结合,形成完整的房排水系统,使隧道防水可靠,排水畅通。
隧道二衬的施工方案
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第一章 工程概况1.1工程概况1.1.1 起讫里程1、大崛坑1#隧道左洞ZK45+105~ZK46+060,全长955m ;右洞YK45+150~YK46+202,全长1052m 。
其中1#隧道左、右线明洞衬砌37m ,暗洞衬砌1950m 。
2、大崛坑2#隧道左洞ZK46+436~ZK46+881,全长445m ;右洞YK46+550~YK46+842,全长292m 。
其中2#隧道左、右线明洞衬砌30m ,暗洞衬砌697m 。
1.1.2设计原则对于隧道洞口段加强段及洞身Ⅴ级、Ⅳ级围岩地段,由于岩体风化严重,节理发育、自稳时间较短,洞室开挖跨度较大,二次衬砌承担部分上部土压力,二次衬砌要求紧跟掌子面。
1.2结构简介 1.2.1净空及内轮廓本隧道为上下行分离的双向六车道高速公路隧道,建筑限界净宽14m ,净高5m ;建筑内轮廓宽14.55m ,全高9.6m 。
隧 道 结 构 图 (图1.2-1)双层钢筋网工字钢拱架C20喷射混凝土预留变形量350g/m2无纺土工布1.2mmPVC防水板C25钢筋混凝土初期支护防水层二次衬砌护水泥混凝土面层C20混凝土基层混凝土仰拱回填C25钢筋混凝土仰拱C20喷射混凝土工字钢拱架1%1%2%14.559607651.2.2洞身二次衬砌(见表1.2.2-1)大崛坑隧道二次衬砌支护参数表表1.2-1序号衬砌类型围岩级别二次衬砌砼强度等级衬砌参数1 S5aⅤ级浅埋、偏压C25钢筋砼拱、墙60cm仰拱60cm2 S5b Ⅴ级C25钢筋砼拱、墙60cm 仰拱60cm3 S4aⅣ级浅埋、偏压C25钢筋砼拱、墙50cm仰拱50cm4 S4b Ⅳ级C25钢筋砼拱、墙50cm 仰拱50cm5 S3 Ⅲ级C25模筑砼拱、墙45cm6 Sma 明洞C25钢筋砼拱、墙70cm 仰拱70cm第二章衬砌施工运作方案2.1仰拱及仰拱填充施工仰拱及仰拱填充的施工必须超前,起到封闭基底、稳固拱脚、早闭合的作用,同时能保证洞内道路的畅通,对搞好洞内排水、搞好文明施工、防止隧道基底软化等都是非常有利的。
隧道衬砌结构知识、原理和衬砌计算及设计公式
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隧道衬砌结构知识、原理和衬砌计算及设
计公式
简介
隧道衬砌结构是用于支撑和保护隧道壁面的一种结构。
衬砌的设计和计算是确保隧道的安全和稳定性的重要步骤。
衬砌结构类型
隧道衬砌结构通常包括以下几种类型:
1. 塑料管衬砌:使用塑料管来加固和保护隧道壁面。
2. 预制混凝土片衬砌:使用预制混凝土片来支撑和保护隧道壁面。
3. 钢筋混凝土衬砌:使用钢筋混凝土结构来加固和保护隧道壁面。
衬砌计算及设计公式
在进行隧道衬砌的计算和设计时,需要考虑以下因素:
1. 隧道直径:隧道的直径是确定衬砌结构尺寸和类型的关键因素。
2. 地层情况:地层的稳定性和承载能力将影响衬砌的安全性和设计方法。
3. 水压情况:如果隧道处于水下或水土压力较大的地区,需要考虑水压对衬砌的影响。
根据以上因素,可以使用以下公式进行衬砌计算和设计:
1. 隧道衬砌尺寸计算公式:根据隧道直径和地层参数计算衬砌的合适尺寸。
2. 衬砌材料选择公式:根据地层情况和环境条件选择合适的衬砌材料。
3. 衬砌厚度计算公式:根据地层情况和水压情况计算衬砌的合适厚度。
结论
隧道衬砌结构的知识、原理和衬砌计算及设计公式对于确保隧道的安全和稳定性至关重要。
根据隧道的直径、地层情况和水压情况等因素,可以选择合适的衬砌结构类型,并使用相应的公式进行计算和设计。
隧道洞门和衬砌的隧道工程课程设计计算书
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隧道路面采用双面坡,路面水通过开口流入缝隙管,缝隙管设在两侧,洞内缝隙管主要排放消防及清洗水,使衬砌背后围岩水与污染水分离排放。隧道中央排水管设置了沉砂井、检查井,边墙脚纵向排水管设置了检查井,使隧道排水设施具有了可维修性。
隧道如遇涌水地段,应对于可能发生涌水的地段采用堵水处理,根据国内外堵水经验和隧道的具体情况,再采用超前探水等物理勘探手段,查明隧道前方地下水分布状况及水量后,适时采取预注浆,将大量水尽可能封堵在围岩内,使隧道开挖后不出现大量涌水,为隧道后续施工创造条件,以确保隧道施工能安全、按时完成。
3.1隧道洞内防排水
隧道防排水设计以复合式结构衬砌原则进行设计,隧道二次衬砌以自防水为主,衬砌采用防水混凝土。根据隧道围岩裂隙水的大小采取不同的防排水措施,主要防排水措施为:在初期支护与二次衬砌之间设置PVC防水板(2mmEVA防水板+300g/㎡无纺土工布)防水,并实现无钉铺设;并采用半圆排水管、EVA排水管等形成完善的防排水系统。
Ⅲ级围岩采用短台阶新奥法施工,台阶长度5米。台阶上部钻眼深度1.7m,光面爆破,每次进尺1.5米,台阶下部钻眼1.7m光面爆破,每次进尺1.5米。开挖过程中,初期支护紧跟工作面,尽快完成支护体系。
爆破设计当循环进尺在2.0m以内时采用二级斜眼复合楔形掏槽,当循环进尺大于2.0m时采用直眼掏槽。隧道边墙及拱部均按“光面爆破”设计,爆破后不得有欠挖,线性超挖控制在15cm以内。
隧道二次衬砌施工方案
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XX隧道二衬施工方案编制人: _________________ 复核人: _________________ 审核人: _________________XX隧道二次衬砌施工方案一、施工准备经过前期的洞身开挖以及初期支护,现拱顶和拱脚以及隧道的周边收敛沉降均已趋于稳定,已具备进行二次衬砌的施工条件,用于二次衬砌施工的机械设备已全部到位。
二、施工方案2.1防排水施工2.1.1防水层施工隧道喷砼与模筑砼之间设隧道专用防水卷材,铺设防水层前在喷射砼表面铺设缓冲层,缓冲层采用300g/m2 土工布,而后铺设隧道专用防水卷材。
铺设方法如下:基面检查:利用工作平台将支护裸露的锚杆、钢筋头等铁件割除,并用砂浆抹成圆曲面,以防其刺破防水板。
土工布衬层铺设及凹槽垫片设置:将土工布衬层铺设在初期支护喷射砼表面上,同时设置土工布固定条带与凹槽垫片,两者用射钉紧固,通过射钉使土工布衬层和土工布固定条带及凹槽垫片牢靠固定在喷射砼上,其中射钉与凹槽垫片之间应加设金属垫片,射钉间距按设计要求设置。
防水卷材铺设:将防水卷材吊运到作业平台上,从上到下对称地将防水卷材焊接到固定垫圈上,粘合牢固。
示意图:铺设质量检查:防水层施工完成后,对施工质量进行检查,自检合格经监理工程师检验认可后,方可进行下道工序的施工。
若检查出质量问题应进行补焊,使之达到验收标准。
防水层铺设操作要点:固定点的布置,在满足固定间距的前提下,尽量固定在喷砼面较凹处,使得防水层尽量密贴砼喷射面。
固定点间的防水层长度视施工支护面的平整情况留一定的富余量,本着宁松勿紧的原则,以防止模筑衬砌时被挤破。
每一循环的防水层铺设长度比相应衬砌段多出1.1.1目的是便于循环间的搭接,并使防水卷材接缝与衬砌工作缝错开2.0m,以确保防水效果。
防水层铺设后,应尽快进行衬砌,以确保防水层不受损伤,保证防水效果。
1.1.2本隧沉降缝处采用遇水膨胀橡胶止水带防水。
在档头板上沿二次衬砌轴线每0.5米钻一“ 12mm的孔,穿进“10的钢筋卡,并卡紧夹在档头板中的止水带的一半,另一半折成90°角,贴靠在挡头板上。
隧道二衬砌-技术交底
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隧道二衬施工技术交底一、衬砌模板模板衬砌台车必须按照隧道内净空尺寸进行设计与制造,钢结构及钢模必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
衬砌台车经施工单位会同监理单位验收合格后方可投入使用。
模板台车长度采用12m,工点设计应根据沉降缝、预留洞室和预埋管线位置综合确定。
模板台车侧壁作业窗宜分层布置,层高不宜大于 1.5m,每层宜设置4~5个窗口,其净空不宜小于45cm×45cm。
拱顶部位应预留2~4个注浆孔。
二衬台车控制标准:①严格控制轨道中心距,允许误差±1cm;②台车就位时,先调顶模中心标高,然后由顶模支撑梁上横向丝杆调整台车中线符合要求。
最后由侧向丝杠电动调节边模张开度,调整到位后放下翻转模和底脚斜撑丝杠加固。
③隧道衬砌前,对衬砌台车结构、构件进行全面检查,确保其中线、标高、断面尺寸和净空大小均符合设计要求。
模板安装要稳定、坚固,接缝要严密、平整、不漏浆。
④台车模板表面光洁平顺,接缝严密,与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂,结构轮廓线清晰平顺美观。
表1、模板安装允许偏差和检验方法序号项目允许偏差(mm)检验方法1边墙角±15尺量2 起拱线±10尺量3 拱顶+10、0 水准测量4 模板表面平整度5 2m靠尺和塞尺5 相邻浇筑段表面高低差±10尺量二、防排水施工:1、基面处理:①、局部漏水采用注浆堵水或埋设排水管直接排水到边;②、为保证防水层铺设质量,在铺设防水层前对喷射混凝土基面进行如下处理:a、平整基面至无明显的凸凹起伏;b、对需喷混凝土基面的钢筋、钢丝及凸出的管件,突出物,要切断、铆平并用砂浆抹平。
2、防水板施工方法:为保证防水可靠和便于施工,先将无纺土工布衬垫固定在喷混凝土基面上,然后用“热合”方法将防水板粘贴在固定垫上,使防水板无机械损伤。
其施工程序如下:1、基面清理,要求符合规范、设计、上述标准。
2、无纺土工布衬垫铺设首先在喷射混凝土的隧道顶部正确标出隧道纵向的中心线,再使裁剪好的无纺土工布衬垫中心线与喷射混凝土上的中心线标志重合,从拱顶开始向两侧下垂铺设。
混凝土隧道衬砌设计规范
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混凝土隧道衬砌设计规范一、前言混凝土隧道衬砌是隧道工程中的重要组成部分,其功能主要是承受地下水压力、地质力学作用和车辆荷载等多种力的作用,保证隧道的安全稳定运行。
因此,混凝土隧道衬砌的设计规范具有重要的指导意义。
本文将从设计原则、设计参数、衬砌结构、施工要求等方面,对混凝土隧道衬砌的设计规范进行详细介绍。
二、设计原则1. 安全性原则混凝土隧道衬砌设计的首要原则是保证隧道的安全性。
对于混凝土隧道衬砌的设计,必须考虑地质条件、地下水水位、荷载等多种因素,以保证隧道的稳定运行。
2. 经济性原则混凝土隧道衬砌的设计应尽可能节约材料、降低成本,并保证衬砌的质量和安全性。
在设计过程中,应充分考虑材料的价格和可用性,以及施工工艺的技术难度。
3. 可行性原则混凝土隧道衬砌设计的方案必须是可行的。
在设计过程中,必须充分考虑施工条件、技术水平、设备状况等因素,以确保方案的可行性。
三、设计参数1. 地质条件在混凝土隧道衬砌的设计中,地质条件是十分重要的参数。
地质条件包括隧道所在地的地质构造、岩性、断层、节理、岩溶等因素,这些因素会直接影响隧道衬砌的设计方案。
2. 荷载荷载是指在隧道使用过程中产生的重力、地震力、水压力、车辆荷载等外力。
在混凝土隧道衬砌的设计过程中,必须充分考虑荷载的大小和作用方向,以保证衬砌的稳定性。
3. 水位地下水水位是混凝土隧道衬砌设计的重要参数。
在设计过程中,必须充分考虑水位的高度和变化范围,以保证衬砌的防水性能。
4. 衬砌材料衬砌材料的选择和使用对隧道的安全性和经济性都有着直接的影响。
在混凝土隧道衬砌的设计中,应根据地质条件和荷载情况,选择合适的衬砌材料,并保证其品质符合相应的标准。
四、衬砌结构1. 衬砌厚度混凝土隧道衬砌的厚度应根据地质条件、荷载、水位等因素进行合理的确定。
在设计过程中,应充分考虑衬砌的承载能力和防水性能等因素。
2. 衬砌类型混凝土隧道衬砌的类型包括全断面衬砌、局部衬砌和嵌岩衬砌等类型。
隧道工程二次衬砌施工技术方案
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一、总体施工方案隧道衬砌通常遵循“仰拱超前、拱墙整体衬砌”的原则,初期支护完成后,为有效地控制其变形,仰拱尽量紧跟开挖面施工,仰拱填充采用栈桥平台以解决洞内运输问题,并进行全幅一次性施工。
仰拱施做完成后,利用多功能作业平台人工铺设防水板,绑扎钢筋后,采用液压整体式衬砌台车进行二次衬砌,拱墙一次性整体灌注施工。
混凝土在洞外采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌运输车运至洞内,泵送混凝土浇筑,插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固。
模板台车施工:隧道使用台车施工,台车设计总长12m,台车搭接10cm,每一循环台车衬砌长度为11.9m,隧道环向施工缝为11.9m一道,水平施工缝设在路面下0.15m位置。
隧道防水施工:隧道内采用简易台架铺设防水材料。
隧道钢筋施工:集中钢筋加工厂加工,再运输至隧道二衬钢筋施工部位, 采用防水板简易台架作为钢筋绑扎施工平台进行钢筋施工。
隧道二衬砼施工:砼输送泵自地面泵送砼至模板台车处,砼灌注以自密实为主, 人工配合采用捣固棒振捣。
二、施工工艺2.1施工工艺流程施工工艺流程图所示:二次衬砌施工工艺流程框图2.2隧道初支断面净空测量在隧道二衬施工之前,先由测量组对隧道初支断面净空进行测量,对隧道净空进行检查,完成后将测量成果上报。
提前对侵限部分进行处理,处理完成后进行复测,并经监理检查合格后方进行下一道工序。
2.3二衬拱墙施工(1)拱墙测量放样首先,检查边墙基础施作结构尺寸,检查是否满足拱墙衬砌净空和模板台车就位尺寸。
如边墙基础结构侵入模板台车就位净空,应进行修凿处理。
净空满足要求后,使用水准仪操平在隧道两边边墙基础上用红色油漆标出模板台车就位标高,使用全站仪在防水板标出隧道中心线及模板台车就位的法线。
中心线必须放在拱墙衬砌的两个端头,放线长度以11. 90m (12m长台车)为准,预留 10cm的模板搭接长度,中心线和就位高程点精确放在两个里程断面,且便于施工过程中点位的可使用性。
(2)拱墙施工方案隧道在开挖、支护后,围岩变形达到收敛,即不变形、不沉降后即可进行衬砌施工。
隧道结构构造详解课件
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6.锚杆和钢架
3. 钢筋混凝土
7.装配式材料
4.石料和混凝土预制块
1.混凝土
优点
整体性好,既可以在现场浇筑,也可以在加工场 预制,而且可以机械化施工。可以在水泥中掺入 外加剂,以提高混凝土的性能。
缺点 灌注后不能立即承受荷载,需要进行养生,达到 预定强度才能拆模,占用的模板和拱架较多。普 通混凝土的耐侵蚀能力较差。
喷射混凝土是以压缩空气为动力,将掺有速凝剂的混凝土 拌和料与水汇合成为浆状,喷射到坑道的岩壁上凝结而成 的。当岩壁不够稳定时,可加设锚杆、金属网和钢架,构 成“锚喷式衬砌”,也称为“喷锚衬砌”。
适用:
在IV-VI级围岩中不宜单独采 用喷锚支护作永久衬砌,一般 考虑在Ⅰ、Ⅱ级等围岩良好、 完整、稳定的地段中可以采用。
隧道洞口段不宜采用。
不宜采用喷锚支护作为永久衬砌的情况有
①膨胀性围岩; ②粘土质胶结的软岩; ③大面积涌水地段; ④堆积层、破碎带等不良地质地段; ⑤对衬砌有特殊要求的隧道或地段,如洞口地段,要求 衬砌内轮廓很整齐、平整; ⑥辅助坑道或其它隧道与主隧道的连接处及附近地段; ⑦有很高的防水要求的隧道; ⑧围岩及覆盖太薄,且其上已有建筑物,不能沉落或拆 除者等; ⑨地下水有侵蚀性,可能造成喷射混凝土和锚杆材料的 腐蚀; ⑩最冷月平均气温低于-5℃地区的冻害地段。
我国高速铁路隧道不使用喷射混凝土作为内层衬砌。
6.锚杆和钢架
锚杆是一种插入到围岩岩体内的杆形构件,可加固围岩。
可分为机械型锚杆、粘结型锚杆以及预应力锚杆。
锚杆的杆体直径宜为20~32mm,杆体材料宜采用 HRB335,HRB400钢;垫板材料宜采用HPB235钢。锚杆用的 各种水泥砂浆强度不应低于M20。钢筋网材料可采用 HPB235钢,直径宜为6—12mm。 钢架是为了加强支护刚度而在初期支护或二次衬砌中 放置的型钢支撑或格栅钢支撑。
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《地下工程》课程设计报告二设计题目:隧道洞门及衬砌设计院系:河海学院专业:地质工程年级:2011 级班姓名:指导教师:翁其能重庆交通大学河海学院2014年6月25 日说明:本次《地下工程》课程设计任务书,依据重庆交通大学的课程设计有关要求、地质工程专业的课程设计指导办法编制,主要用于河海学院学院地质工程专业《地下工程》课程设计的任务安排,是地质工程专业学生完成课程设计的依据文件之一。
进行《地下工程》课程设计的学生应认真阅读、理解本设计任务书,完成本任务书所要求的课程设计任务。
本次《地下工程》课程设计任务书按照有关要求包括以下二个部分。
第一部分:课程设计的目的、内容、任务与工作准备第二部分:课程设计成果及要求第一部分课程设计的目的、内容、任务与工作准备一、课程设计的题目及意义本次课程设计为《地下工程》课程设计。
课程设计的题目为:隧道洞门及衬砌设计。
课程设计的意义:结合学生课堂学习内容,根据地下工程的实际要求,加深对所学知识的认识,提高应用所学知识解决实际问题的能力。
二、课程设计的目的本次课程设计要通过资料收集、方案选择、结构受力分析、结构设计等过程,达到加深对《地下工程》所学知识认识的目的,并对《地下工程》所学的知识进行总结和应用,学会理论联系实际,解决实际问题的能力。
并通过课程设计环节,锻炼实际工作能力。
三、课程设计的内容本次课程设计包括两个方面内容——隧道洞身的设计和隧道洞门的设计。
课程设计内容应具备:隧道横断面设计,隧道衬砌的设计,隧道洞室防排水设计,隧道开挖及防排水方案,洞门的相关设计,相关图纸。
四、课程设计的任务1.通过资料收集、整理,确定所选项目的设计依据、工程概况等。
2.洞身包括衬砌的计算。
3.洞门计算和验算。
4.提交课程设计成果。
五、课程设计的工作准备1.按照本任务书制定课程设计的工作计划, 依据本设计任务书对时间进行有效安排。
2. 为课程设计工作进行准备,比如提前安排好电脑的使用、网络的使用、调查计划的执行、图书资料的查阅等。
3.充分利用已有条件,根据课程设计的要求进行资料收集和数据收集工作。
4.做好其它学习工作安排,并保证课程设计的顺利实施。
第二部分课程设计成果一、设计依据1、现场踏勘情况及对工程环境的调查研究;2、国家现行有关建筑法律法规;设计规范、标准等。
3、参考规范:《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)《隧道工程》王成人民交通出版社覃仁辉主编,《隧道工程》,重庆大学出版社,2001.12;2.王毅才主编,《隧道工程》,人民交通出版社,2000.8;JTG042-94 公路隧道施工技术规范,人民交通出版社,1995.8;张庆贺、朱合华编著,土木工程专业毕业设计指南“隧道及地下工程分册”,中国水利水电出版社,1999.4本课《地下工程》教材二、设计资料该隧道取自“某某隧道隧道设计”进口段,公路等级为Ⅱ级,双车道。
该隧道段通过Ⅲ级围岩。
埋深15m,隧道围岩天然容重是23.8KN/m3。
对于洞口洞门设计与验算资料:地基土的摩擦系数为0.65.地基土的容重为17KN/m3.地基容许承载力σ=600KPa.三、隧道洞身设计1、隧道横断面设计1.1公路隧道建筑限界的确定根据此公路为双车道Ⅱ级,围岩Ⅲ级,据《公路隧道设计规范》选取隧道公路基本限界基本值如下:H建筑限界高度取5m;h检修道或人行道的高度取25cm; W行车道高度3.5x2m; L左、右侧向宽度0.5m; C余宽取0; R人行道或检修道J的宽度取1m; E建筑界线左右顶角宽度E=L=1m(当L(右)≤1m时E=L(右),当L>1m时E=1m);隧道限界净宽:7+0.5x2+1x2=10(m)。
设计行车速度为60km/h。
具体建筑限界设计图如2.1所示:1.2隧道内轮廓线的确定本隧道为Ⅲ级围岩隧道,一般不产生较大的侧压力,不需设仰拱,可以采用直墙,此时隧道的净断面积最小,便利施工,还能减少墙部开挖量。
如图2.2所示。
在建筑限界以上设置射流风机,高度取1.1m,取施工允许误差0.1m。
根据《公路隧道设计范围》,并结合实际情况,本隧道作图法确定公路隧道直墙式衬砌断面内轮廓线。
其中,建筑界限外富余量0.1m,路面以下预留厚度0.5m.1.3 衬砌结构主要尺寸初步拟定在经验的基础上,施工和安全等综合考虑,边墙和拱顶均采用等截面衬砌设计,按照三级围岩的坚固系数值up f 值取10,拱顶衬砌厚度0d 拟定为40cm 。
边墙同样为40cm.路面以下设置厚50cm 。
最终确定公路隧道横断面图见附图2.1。
2、隧道衬砌设计2.1隧道衬砌解析半衬砌法进行内力计算(1)计算图示、基本结构及正则方程(a) (b)图2.3半衬砌基本结构及约束(a)计算简图 (b )基本结构按拱顶切开处的截面相对变位为零的条件,课建立如下正则方程式: 022020022222211011122111=++∆+∆++=+∆+++u f x x βΔδx δx p p βδδσσ (2-1)式中:ik δ--单位变位ip ∆--荷载变位 f --拱圈矢高00,u β--拱脚截面的最终转角和水平位移。
σi ∆——弹性抗力σ引起的拱顶切口处相对角变与相对水平位移 由结构力学求变位的方法得: ∑∑∆≈∆∆≈J M M ES ip J M M E S P i k i ik 0δ (2-2)如果式(2-1)的各变位都能求出,则可用结构力学的方法解算未知力21,X X ,此时,拱圈内力即可算出多余未知力X1和X2,进而求出拱圈内力.(a)(b)图2.4 (a)直墙拱 (b)计算简图2.2隧道埋深的确定及围岩压力的计算设计要求埋深为h c =15m ,则天然拱高度()[]=-⨯+⨯⨯=-51245.01*B i h s 0.45*2²*[1+0.1*(11-5)]=2.88(m)有效高度影响系数取α=2.2 ,hc h <=34.6*α故可判断为深埋隧道。
所以,对于高跨比7.1625.02.117<=÷=BH 的围岩,其竖向围岩松动压力为: )(54.6888.28.23245.0*1a s kp h q =⨯==⨯=-γγω由于是Ⅲ级围岩,侧压力系数在0~0.15范围。
又因为计算的知此边墙属于长梁,故可将水平均布压力为0。
2.3隧道衬砌方案的拟定参考《公路隧道设计规范》,本设计为双车道60km/h限速的二级公路,采用直墙式等截面整体式衬砌。
最终确定内、外轮廓线以及衬砌的尺寸见附图1-2深埋隧道外层初期支护,根据《规范》规定及实际情况,采用一般简易的C20喷射混凝土,且厚度为10cm。
防水板:采用塑料及无纺布,且无纺布密度为300g/m^2,防水板应采用满铺的满铺的EVA板防水层,厚度为2mm,搭接长度为200mm。
衬砌:根据《公路隧道设计规范》,采用25号模筑防水混凝土,厚度为60cm。
3、隧道洞室防排水设计及方案隧道防排水设计遵循“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理“的原则,采用完整的防排水体系,使隧道内防水可靠,排水通畅,保证运营期间隧道内不慎不漏,基本干燥。
3.1隧道洞内防排水在初期支护与二次衬砌之间设置PVC防水板(2mmEV A防水板+300g/m²无纺土分布)防水,并实现无钉铺设:并采用半圆排水管,EV A排水管等形成完善的防排水系统。
隧道衬砌排水是在初期支护与防水层之间设置环向半圆排水管,环向半圆排水管设置间距5~10m,纵向排水管采用EV A波纹管,设置在洞内初期支护边墙脚,沿隧道两侧,全隧道贯通,环向半圆排水管沿隧道拱背环向布设将水排纵向PVC波纹管,然后通过EV A塑料排水管将水导入隧道底部φ30中央排水管,引水至洞外排水沟。
在遇有地下水较大地段、集中渗水地段及在喷层中如遇较大渗水地段,应加设半圆排水管将水导入纵向排水管。
隧道路面采用双面坡,路面水通过开口流入缝隙管,缝隙管设在两侧,洞内缝隙管主要排放消防及清洗水,使衬砌背后围岩水与污染水分离排放。
隧道中央排水管设置了沉沙井、检查井,边墙脚纵向排水管设置了检查井,使隧道排水设施具有了可维修性。
隧道如遇涌水地段,应对于可能发生涌水的地段采用堵水处理,根据国内外堵水经验和隧道的具体情况,在采用超前探水等物理勘探手段,查明隧道前方地下水分布状况及水量后,适时采取预注浆,将大量水尽可能封堵在围岩内,使隧道开挖后不出现大量涌水,为隧道后续施工创造条件,以确保隧道施工能安全、按时完成。
3.2 施工缝、变形缝防水本隧道变形缝设置EV A背贴式止水带加中埋式橡胶止水带,两道防水,且嵌缝材料要求防水。
环向施工缝具体可根据施工情况进行调整,环向施工缝设置EV A背贴式止水带加橡胶止水条,两道防水。
仰拱与边墙施工缝应设置在电缆沟盖板以下。
施工时应注意防水板搭接,排水管预埋、止水带安装、注浆管预埋等等,如遇安装位置不合适时,应作适当调整。
3.3 隧道洞口防排水隧道开挖前应做好防排水处理工作。
如山顶、坡面低洼或沟槽应整平并做好排水设施。
结合洞口的地形情况,设置洞门墙排水沟以及在洞顶仰坡上方设置截水沟,防止雨水对坡面、洞口的危害,引地表水至路基边沟或洞门外端自然沟谷,以此形成完善的洞外排水系统。
具体防水措施:在初期支护与二次衬砌之间铺设2.0mm厚的EV A板防水层和密度控制在300g/㎡以上的无纺布,注意的是在施作防水板之前,要保证混凝土表面平顺,无尖点及钢筋露头。
路面结构下设φ300纵向中心水沟,侧边设宽50mm、深30mm的纵向凹槽;在衬砌两侧边墙背后底部设φ100的纵向排水盲管,纵向排水盲管由φ100的A类横向导水管和φ150的B类横向导水管与中央排水沟连接。
对于二次衬砌施工缝、沉降缝等薄弱环节,因此除按施工规范要求处理外,还应进行精心的设计,采用合适的防水材料和构造形式。
可在防水板下面添加一层背贴式止水带,并在施工缝处添加止水条。
隧道二次衬砌混凝土防水等级要大于6S。
二次衬砌施工缝、沉降缝的主要构造形式如附图所示。
4、隧道开挖施工方案4.1 隧道施工方法该隧道为Ⅲ级围岩隧道,根据设计要求采用新奥法。
选择正台阶法(短台阶)开挖。
上层台阶超前施工,施工时首先掘进上部弧形断面(高2.5m),然后逐一挖掘下面各层。
该施工方法工序较少、干扰小,上台阶孔可于下台阶出渣平行作业,最适合于采用锚喷作为永久支护的隧道开挖。
开挖时局部临时支护。
此法的缺点是上下部作业有干扰;作业时应注意下部作业对上部稳定性的影响。
台阶开挖注意事项:①台阶长度要适当;②解决好上、下半断面作业的相互干扰问题③下部开挖时,应注意上部的稳定;④上部开挖时,因临空面较大而使爆破坡度过大,应采取密布炮孔。