Ⅳ级围岩衬砌结构断面图
隧道设计衬砌计算范例(结构力学方法)
1.1工程概况川藏公路二郎山隧道位于四川省雅安天全县与甘孜泸定县交界的二郎山地段, 东距成都约260km , 西至康定约97 km , 这里山势险峻雄伟, 地质条件复杂, 气候环境恶劣, 自然灾害频繁, 原有公路坡陡弯急, 交通事故不断, 使其成为千里川藏线上的第一个咽喉险道, 严重影响了川藏线的运输能力, 制约了川藏少数民族地区的经济发展。
二郎山隧道工程自天全县龙胆溪川藏公路K2734+ 560 (K256+ 560)处回头, 沿龙胆溪两侧缓坡展线进洞, 穿越二郎山北支山脉——干海子山, 于泸定县别托村和平沟左岸出洞, 跨和平沟经别托村展线至K2768+ 600 (K265+ 216) 与原川藏公路相接, 总长8166km , 其中二郎山隧道长4176 m , 别托隧道长104 m ,改建后可缩短运营里程2514 km , 使该路段公路达到三级公路标准, 满足了川藏线二郎山段的全天候行车。
1.2工程地质条件1.2.1 地形地貌二郎山段山高坡陡,地形险要,在地貌上位于四川盆地向青藏高原过渡的盆地边缘山区分水岭地带,隶属于龙门山深切割高中地区。
隧道中部地势较高。
隧址区地形地貌与地层岩性及构造条件密切相关。
由于区内地层为软硬相间的层状地层,构造为西倾的单斜构造,故地形呈现东陡西缓的单面山特征。
隧道轴线穿越部位,山体浑厚,东西两侧发育的沟谷多受构造裂隙展布方向的控制。
主沟龙胆溪、和平沟与支沟构成羽状或树枝状,横断面呈对称状和非对称状的“v ”型沟谷,纵坡顺直比降大,局部受岩性构造影响,形成陡崖跌水。
1.2.2 水文气象二郎山位于四川盆地亚热带季风湿润气候区与青藏高原大陆性干冷气候区的交接地带。
由于山系屏障,二郎山东西两侧气候有显著差异。
东坡潮湿多雨,西坡干燥多风,故有“康风雅雨”之称。
全年分早季和雨季。
夏、秋两季受东进的太平洋季风和南来的印度洋季风的控制,降雨量特别集中；冬春季节,则受青藏高原寒冷气候影响,多风少雨,气候严寒。
堰头隧洞衬砌结构计算书(IV类围岩)
堰头隧洞衬砌结构计算书（IV类围岩）一、示意图：二、基本资料：1．依据规范及参考书目：《水工隧洞设计规范》（DL/T 5195-2004，以下简称《规范》）《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》《隧洞》（中国水利水电出版社，熊启钧编著）《水工隧洞和调压室水工隧洞部分》（水利电力出版社，潘家铮编著）2．几何参数：半跨宽度L1＝0.850 m；顶拱半中心角α＝90.00°拱顶厚度D1＝0.200 m；拱脚厚度D2＝0.200 m侧墙厚度D3＝0.200 m；侧墙高度H2＝1.150 m隧洞衬砌断面形式：圆拱直墙形底板厚度D4＝0.200 m3．荷载信息：内水压力水头H i＝0.00 m外水压力水头Ho ＝3.00 m；外水压力折减系数β＝1.00顶部山岩压力端部值Q1＝5.82kN/m；顶部山岩压力中间值Q2＝5.82kN/m侧向山岩压力上侧值Q3＝0.77kN/m；侧向山岩压力下侧值Q4＝9.08kN/m底部山岩压力端部值Q5＝0.00kN/m；底部山岩压力中间值Q6＝0.00kN/m顶拱围岩弹抗系数K1＝280.0 MN/m3侧墙围岩弹抗系数K2＝280.0 MN/m3底板围岩弹抗系数K3＝280.0 MN/m3顶拱灌浆压力P d＝100.00 kPa；P d作用半中心角αp＝60.00°其他部位灌浆压力P e＝0.00 kPa4．分项系数：建筑物级别：4级；荷载效应组合：基本组合；钢筋混凝土构件的承载力安全系数K ＝1.15衬砌自重分项系数γQ1＝1.10；山岩压力分项系数γQ2＝1.00内水压力分项系数γQ4＝1.00；外水压力分项系数γQ5＝1.00灌浆压力分项系数γQ3＝1.005．材料信息：混凝土强度等级：C20轴心抗压强度标准值f ck＝13.40 N/mm2；轴心抗拉强度标准值f tk＝1.54 N/mm2轴心抗压强度设计值f c＝9.60 N/mm2；轴心抗拉强度设计值f t＝1.10 N/mm2混凝土弹性模量E c＝2.55×104 N/mm2纵向受力钢筋种类：Ⅲ级钢筋强度设计值f y＝360 N/mm2；弹性模量E s＝2.00×105 N/mm2钢筋合力点到衬砌内、外边缘的距离a ＝0.030 m三、内力计算：N --衬砌计算截面的轴向力，kN，以拉为正；Q --衬砌计算截面的剪力，kN，以逆时针转动为正；M --衬砌计算截面的弯矩，kN·m，以内边受拉为正u --衬砌计算截面的切向位移，mm；v --衬砌计算截面的法向位移，mm；ψ--衬砌计算截面的转角位移，度；k --衬砌计算截面的围岩抗力，kPa计算节点编号顺序为：底板或底拱、底圆按照从左到右编号；顶板板或顶拱、顶圆按照从右到左编号；其余部位按照从下到上编号；1．承载能力极限状态下的内力计算：经过5次迭代运算后,各点设定抗力条件和法向位移一致。
（完整word版）拱式结构计算
（完整word版）拱式结构计算⼆次衬砌内⼒计算书⼆次衬砌内⼒计算书⼀基本资料：围岩级别Ⅳ级，γ=20kN/m3，弹性抗⼒系数 K=0.4×106kN/m3 ,⼆次衬砌类型C20混凝⼟45cm，γ=23KN/m3，弹性模量E h=2.7×107kPa,设计时速100km/m,结构断⾯如图1所⽰。
图1 衬砌结构断⾯（尺⼨单位：cm）⼆荷载确定：1.竖向围岩压⼒：q=0.45×2s-1γω式中：s——围岩类别，此处s=4;γ——围岩容重，此处γ=20kN/m3;ω——跨度影响系数，ω=1+i(l m-5)ω=1+0.1×(13.044575-5)=1.8044575mq=0.45×24-1×20×1.8044575=129.92094kPa考虑到初期⽀护承担⼤部分荷载，⼆次衬砌作为安全储备，故对围岩压⼒进⾏折减，对本隧道按42%进⾏折减，取为54.5668kPa2.⽔平围岩压⼒：e=0.35×q=0.25×54.5668=13.6417 kPa三衬砌⼏何要素1.衬砌⼏何尺⼨内轮廓半径r1= 5.7074m,r2= 8.2m ,内径r1 , r2所画圆曲线终点截⾯与竖直轴的夹⾓φ1=90o，φ2=98.421132o,拱顶截⾯厚度d0=0.4m,墙底截⾯厚度d n=0.8m此处墙底截⾯为⾃内轮廓半径为r2的圆⼼向内轮廓墙底做连线并延长⾄与外轮廓相交，其交点到内轮廓墙底间的连线。
内轮廓线与外轮廓线相应圆⼼的垂直距离为：m=代⼊数值计算得: m=0.35490916m外轮廓线半径:R1=m+r1+d0=6.46230916mR2=m+r2+d0=8.95490916m拱轴线与内轮廓线相应的垂直距离为m＇=0.1759934m拱轴线半径： r1＇=m＇+r1+0.5d0=6.0833934mr2＇ =m＇+r2+0.5d0= 8.5759934m拱轴线各段圆弧中⼼⾓θ1=90o，θ2=7.259732o2.半拱轴线长度S及分段周长ΔS分段轴线长度:S1==90/180×3.14159265×6.0833934=9.555772mS2==7.259732/180×3.14159265×8.5759934=1.08663176m半拱轴线长度：S= S1+ S2 =9.555772+1.08663176=10.64240376m将半拱轴线等分为8段，每段长为：ΔS ==10.64240376/8=1.33030047m3.各分块接缝中⼼⼏何要素：（1）与竖直轴夹⾓αiα1=Δθ1=×=12.52929038α2=Δθ1+α1=12.52929038+12.52929038=25.05858076oα3=Δθ1+α2=12.52929038+25.05858076o=37.58787114oα4=Δθ1+α3=12.52929038+37.58787114=50.11716152oα5=Δθ1+α4=12.52929038+50.11716152o=62.6464519oα6=Δθ1+α5=12.52929038+62.6464519=75.17574228oΔS1=7ΔS-S1=7*1.33030047-9.555772=-0.24366871mα7=θ1 +×=88.3720616249oα8=α7 +×=97.259732o另⼀⽅⾯α8=90o+7.259732o=97.259732o⾓度闭合差Δ≈0（2）接缝中⼼点坐标计算x1=r1ˊsinα1=6.0833934×sin12.52929038=1.31972334mx2=r1ˊsinα2=6.0833934×sin25.05858076o=2.57658888mx3=r1ˊsinα3=6.0833934×sin37.58787114o=3.71073268mx4=r1ˊsinα4=6.0833934×sin50.11716152o=4.66813602mx5=r1ˊsinα5=6.0833934×sin62.6464519o=5.4031982mx6=r1ˊsinα6=6.0833934×sin75.17574228o=5.880908576ma2=（8.5759934-6.0833934）×sin90o=2.4926x7=r2ˊsinα7–a2=8.5759934×sin88.3720616249o-a2 =6.07963197m x8=r2ˊsinα8 –a2=8.5759934×sin97.259732-a2=6.01434395my1=r1ˊ(1-cosα1)= 6.0833934×（1-cos12.52929038= 0.154007my2=r1ˊ(1-cosα2)= 6.0833934×(1-cos25.05858076o)= 0.606834my3=r1ˊ (1-cosα3)= 6.0833934×(1-cos37.58787114o)=1.331456my4=r1ˊ(1-cosα4)= 6.0833934×(1-cos50.11716152o)=2.284608my5=r1ˊ(1-cosα5)= 6.0833934×(1-cos62.6464519o)=3.409395my6=r1ˊ(1-cosα6)= 6.0833934×(1-cos75.17574228o)=4.638674m a1=(r2ˊ-r1ˊ)cosθ1=（8.5759934-6.0833934）× cos90o=0 y7=r1ˊ- r2ˊcosα7=5.15985-10.473×cos94.0804 o=5.90507my8=r1ˊ- r2ˊcosα8=5.15985-10.473×cos100.995 o=7.1573m当然也可以直接从图2中量出x i,y i，以后计算中只取四位有效数字。
隧道工程课程设计完整版
隧道工程课程设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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×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×2mH —建筑限界高度；取为L L —左侧向宽度；取为R L —右侧向宽度；取为 L E —建筑限界左顶角宽度；取R E —建筑限界右顶角宽度；取h —检修道高度；取为 隧道净宽为++++=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。
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，锚杆间距为； 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×，采用梅花型局部布设，采用C25喷射混凝土。
衬砌结构设计
明洞
K23+300～K23+310
Ⅴ加强
K23+310～K23+407
Ⅴ
K23+407～K23+567
Ⅳ
K23+567～K23+773
Ⅲ
K23+773～K23+987
Ⅳ
K23+987～K24+73
Ⅲ
K24+073～K24+213
Ⅳ
K24+213～K24+387
Ⅲ
K24+387～K24+513
Ⅳ
K24+513～K24+
向1.5m ； Ⅳ级围岩采用纵向1.2m ,环向1.2m；Ⅴ级围岩采用纵向1.0 m ,环向1.0m。
3、2钢筋网
1）设计的规定 钢筋网与锚杆焊接在一起，提高围岩的整体稳定性，提高喷射混凝土的抗剪和抗 弯能力，减少喷射混凝土的收缩裂纹防止局部掉块。通常钢筋网设计应符合以下规定： a、钢筋网网格应矩形布置，网格间距为150mm～300mm； b、钢筋网钢筋的搭接长度应不小于30d（d为钢筋直径）； c、钢筋网喷射混凝土保护层厚度不小于20mm，当采用双层钢筋网时，两层钢筋网之 间的间距应不小于60mm；
3552.5
明洞开挖线
176.9
明洞开挖线
668.4
1∶ 0.5
隧道中线
1∶ 0.5 1
1∶
1∶ 1
600
100
269.467
1.5%
600
640.5
1262
100
50
600
450
20 45
C15片石混凝土仰拱回填 C25防水钢筋混凝土仰拱 C20喷射混凝土
铁路隧道仰拱与填充混凝土一体浇筑技术研究
铁路隧道仰拱与填充混凝土一体浇筑技术研究作者：***来源：《西部交通科技》2024年第02期作者簡介：赵玉龙（1982—），高级工程师，主要从事隧道及地下工程勘察设计与研究工作。
摘要：矿山法隧道衬砌多为封闭的环形承载结构，考虑仰拱与填充混凝土不同的承载作用，多年来隧道设计理论及施工工艺方面均要求仰拱与填充混凝土分开浇筑。
但是，仰拱与填充混凝土分开浇筑存在工艺复杂，严重影响施工进度的问题。
为了解仰拱与填充混凝土分开浇筑与一体浇筑时隧道的受力差异，推进隧道下部结构混凝土快速浇筑技术，文章通过理论分析计算和现场实测等手段，对双线铁路隧道下部结构分开浇筑与一体浇筑两种技术进行研究，得出以下主要结论：基于现状双线铁路隧道结构及沟槽布置型式，Ⅱ、Ⅲ级围岩地段仰拱与填充混凝土可一体浇筑，Ⅳ级围岩地段局部布置少量钢筋后，也可一体浇筑；Ⅴ级围岩地段一体浇筑需大范围调整钢筋设置，建议采用分开浇筑方案；双线隧道下部结构沟槽处是结构受力的薄弱部位，对于地质条件复杂、围岩荷载大的地段，结构安全系数低，如采用一体浇筑技术，应通过调整结构及沟槽布置型式、钢筋布置等方法，改善结构受力状态，提高结构安全性；采用一体浇筑技术可大幅提高施工效率，简化工艺流程。
关键词：铁路隧道；仰拱；仰拱填充；一体浇筑；分开浇筑中图分类号：U455.40 引言矿山法铁路隧道仰拱作为隧道主体结构的重要组成部分，为反向拱形结构，位于隧道底部与拱墙衬砌共同形成的封闭环形承载结构中。
仰拱填充位于仰拱上方，其主要作用为找平仰拱弧面、传递轨道及列车荷载，仰拱填充通常为低强度素混凝土结构。
由于两者具有不同的功能与作用，属于不同的受力体系，根据隧道行业的规定[1-4]、设计理论及施工工艺，均要求仰拱与填充混凝土分开浇筑。
二者分开浇筑时仰拱顶部需设置弧形模板以保证仰拱结构轮廓符合设计要求，其施工工艺复杂，且仰拱混凝土需终凝后方可浇筑仰拱填充混凝土，严重影响隧道施工效率。
课程 设计( 隧道) 模板
目录1 隧道基本情况说明 (1)1.1 设计标准规范 (1)1.2 技术标准 (1)1.3 工程概论 (1)1.3.1 隧道概述 (1)1.3.2 工程地质条件 (1)1.3.3 区构造 (2)1.3.4 水文地质条件域地质 (2)2 初步预设计 (3)2.1 围岩分类 (3)2.2 隧道洞口位置及形式 (4)2.2.1洞门位置 (4)2.2.2 洞门形式 (4)2.2.3 洞门确定 (5)2.3 隧道横断面设计 (5)2.3.1 隧道净空与限界 (5)2.3.2 隧道衬砌内轮廓线 (6)3 隧道洞门设计及强度、稳定性验算 (8)3.1 洞门设计 (8)3.2 洞门强度及稳定性验算 (8)3.2.1 翼墙 (9)3.2.2 主墙与翼墙共同作用的B部分 (11)3.2.3 主墙B部分 (12)3.2.4 主墙C部分 (13)3.3 出口段洞门设计 (13)4 衬砌内力及配筋计算 (13)4.1 Ⅴ级围岩衬砌设计 (13)4.1.1 支护参数 (14)4.1.2 衬砌内力计算 (14)4.1.3配筋计算 (34)4.1.4 衬砌安全性评价 (37)4.2 Ⅳ级围岩段衬砌设计（直墙拱形） (38)4.2.1 支护参数 (38)4.2.2衬砌内力计算 (39)4.3 Ⅱ、Ⅲ级围岩段衬砌设计 (48)4.3.1 支护参数 (48)4.3.2配筋计算 (49)5 辅助工程设计 (49)5.1 偏压处理方法 (49)5.2 超前支护设计 (49)6 施工组织设计 (52)6.1 概述 (52)6.1.1 隧道工程概述 (52)6.1.2资料依据 (52)6.1.3 施工准备工作 (52)6.2 施工方法 (53)6.2.1 施工方法选择的原则 (53)6.2.2 开挖方法 (53)6.3 普通水泥砂浆锚杆与喷射混凝土施工 (57)6.3.1普通混凝土砂浆锚杆施工 (57)6.3.2喷射混凝土施工 (58)6.4 爆破设计 (59)6.4.1炸药品种选择 (59)6.4.2掘进进尺L (60)6.4.3 炮眼直径D (60)6.4.4炮眼布置 (60)6.4.5 装药结构 (61)6.5 出渣运输 (64)6.5.1 装渣方式 (64)6.5.2 装渣机械 (64)6.5.3 运输 (64)6.6 监控量测 (64)6.6.1 地表监测 (65)6.6.2 洞内监测 (66)6.6.3 监控量测成果分析 (66)6.6.4 洞内监测 (69)6.6.5 洞内仪器施工方法及说明 (69)6.7 照明设计 (71)6.8 通风设计 (72)6.9 安全管理 (73)总结 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
衬砌结构
件，节省劳力。目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道中采用。
围岩地质条件，但是若作为永久衬砌，一般考虑在Ⅰ、Ⅱ级等围岩良好、 完整、稳定的地段中采用。
•
复合式衬砌 — 是一种较为合理的结构形式，适用于多种围岩地质条
件， 有其广阔的发展前途。
隧道构造设计
---衬砌的一般构造要求
- 隧道衬砌的建筑材料及要求 - 混凝土与钢筋混凝土
强度足够而且耐久； 能立即承受荷载；
隧道构造设计
---洞身支护结构的构造
•
装配简便，构件类型少，形式简单，尺寸统一，便于工业化制做和机 械化拼装；
• •
构件尺寸大小和重量适合拼装机械的能力；
有防水的设施
- 喷锚支护 - 喷射混凝土支护层
•
喷射混凝土的拌和材料是：标号不低于325号的普通硅酸盐水泥和粒经
H—净高，一条公路应用一个净高，高速公路和一级、二级公路为5.0m； 三、四级公路为4.5m；
E—建筑限界顶角宽度，当L≤1m时，E=L；当L＞1m时，E=1m； L—侧向宽度，高速公路、一级公路的侧向宽度为硬路肩宽度（L1或L2）， 其它各级公路的侧向宽度为路肩宽度减去0.25m；
隧道构造设计
---衬砌的一般构造要求
直线隧道净空— 要比“隧道建筑限界”稍大一些，还考虑了在不同的围 岩压力作用下，衬砌结构的合理受力形状（拱部采用三心圆，边墙采用 直墙式或曲墙式）以及施工方便等因素。
隧道构造设计
---衬砌的一般构造要求
基本建筑限界
隧道构造设计
---衬砌的一般构造要求
最大级超限货物装载限界
隧道构造设计
---衬砌的一般构造要求
连拱式 边墙衬砌
• • •
适用于地质比较差，岩石松散破碎，强度不高，又有地下水，侧向水
隧道工程课程设计铁路单洞双线
隧道工程课程设计姓名：专业班级：学号：指导老师：目录第一章工程概况 01.1 隧道概况 01.2 工程地质及水文地质 01.2.1工程地质 01.2.2 水文地质 0第二章隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 (1)2.1 深浅埋隧道的判定原则 (1)2.2 围岩压力的计算方法 (1)2.3 Ⅳ级围岩计算 (2)2.3.1 Ⅳ级围岩深浅埋的判定 (2)2.3.2 Ⅳ级围岩压力的计算 (3)2.4 Ⅴ级围岩的计算 (3)2.4.1 Ⅴ级围岩深浅埋判定 (3)2.4.2 Ⅴ级围岩压力的计算 (3)第三章衬砌内力计算与检算 (4)3.1 Ansys的加载求解过程 (4)3.2 衬砌结构强度检算原理 (4)3.3 IV级围岩衬砌内力计算与强度检算 (5)3.4 V级围岩衬砌内力计算与强度检算 (9)第四章衬砌截面配筋计算 (18)4.1 截面配筋原理 (18)4.2 IV级围岩配筋计算 (18)4.3 V级围岩配筋计算 (19)4.3.1 断面1的配筋计算 (19)4.3.2 断面2的配筋计算 (20)第一章 工程概况1.1 隧道概况太中银铁路为客货共线的双线铁路。
线路上一共建有22座隧道，其中王家庄2号隧道位于王家庄东侧，隧道进口地势较陡，此处岩石裸露，进口前方为一冲沟，冲沟内有水，地势狭窄。
出口坡度陡，为黄土覆盖，并有大量植被，出口前方为一冲沟，沟内地势平缓，沟内经过开采，原有地形已改变。
隧道进口里程DK194+082，出口里程DK194+450，全长368m 。
隧道位于半径为5000m 曲线上，隧道内坡度为7.5‰的下坡，最大埋深61.08m 。
隧道进出线间距4.49m ，DK194+340至出口线间距为4.40m 。
1.2 工程地质及水文地质1.2.1工程地质(1) 隧道洞身通过的地层为第四系中更新统洪积层老黄土，奥陶系下统灰白色石灰岩。
地层描述如下：老黄土：稍湿、坚硬状态，具垂直节理;奥陶系下统灰白色石灰岩：强风化～弱风化，节理发育，岩层产状195°∠15°。
地下建筑结构课程设计 (2)精选全文
可编辑修改精选全文完整版1 二次衬砌内力计算1.1基本资料结构断面图如图1所示。
围岩级别为V 级，容重3/18m kN =γ,围岩的弹性抗力系620.1510/K kN m =⨯，衬砌材料为C45混凝土，弹性模量为Kpa E 71035.3⨯=容重3/25m KN =γ图1.1 结构断面图2.计算作用在衬砌结构上的主动荷载 2.1隧道深浅埋的确定坍落拱高度按下式计算：[])5(1245.01-+⨯⨯=-t s qB i hⅤ级围岩，s=5；B>5，i=0.1[]m h q 299.14)586.14(1.01245.04=-⨯+⨯⨯=浅埋隧道分界深度：m h H q P 748.355.2=⨯=因为m H m H m h p q748.3534299.14=<=<=，所以是浅埋隧道2.2竖直和水平荷载垂直力：取00246.0,40,86.14,34=====g g t m B m Hφθφ744.2445.0839.0839.0)1704.0(839.0tan tan tan )1(tan tan tan 2=-⨯++=-++=θφφφφβg gg g[]283.0tan tan )tan (tan tan 1tan tan tan =+-+-=θφθφββφβλg g gm kN B H H q t /567.435)445.0283.086.14341(3418)tan 1(=⨯⨯-⨯⨯=⨯⨯-⨯=θλγ水平力：mkN H e /196.173283.034181=⨯⨯==λγ()m kN h e /094.238283.03474.12182=⨯+⨯==λγ()()m kN e e e /645.205094.238196.173212121=+⨯=+⨯=3.半拱轴线长度3.1衬砌的几何尺寸内轮廓线半径：m r m r 5.265.621==，内径21r r ，所画圆曲线端点截面与竖直轴线的夹角：0201140,109==ϕϕ拱顶截面厚度：m d 5.00=， 拱底截面厚度：m d n 6.0=。
第四章隧道衬砌设计
第四章隧道衬砌设计4.1围岩划分隧道围岩级别划分主要依据岩体弹性波速度、岩样饱和极限抗压强度、岩石质量指标，并结合围岩分化程度、完整性、坚硬程度、节理发育程度、断层及地下水影响程度等进行综合分类。
依据实际资料在确定隧道围岩级别时，制定以下原则：（1）以交通部行业标准《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）提供数据为围岩级别划分标准。
（2）遇断层破碎带，围岩级别较同类岩石降低1～2等级，影响带推至洞底以上40～80米与断层交界处。
（3）为便于隧道施工，按隧道开挖过程中可能遇到的地层和构造情况分段划分评价。
（4）未有钻孔控制段，参照勘测区同类岩石已有资料进行类比分级。
4.2支护形式的选择及参数确定由于本隧道为高速公路隧道，根据规范可知本隧道应采用复合式衬砌，即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，其中初期支护采用锚喷支护二次衬砌采用模铸混凝土衬砌。
同时衬砌设计参数以工程类比法并结合计算分析确定，断面型式采用等截面三心圆，对于Ⅲ级围岩采用无仰拱衬砌，对于Ⅳ、Ⅴ级围岩均采用带仰拱衬砌。
4.2.1初期支护布置如下：Ⅲ级围岩初期支护采用径向系统锚杆，钢拱支撑配合喷射混凝土形成整体。
系统锚杆采用普通水泥砂浆锚杆，直径为22mm，长度为2.0m，采用梅花形布置，环、纵向间距为1.0m。
钢筋网矩形布置，间距25cm，采用直径6.5的钢筋。
Ⅲ级围岩喷射混凝土采用C20混凝土，厚度为10cm。
Ⅳ级围岩初期支护采用径向系统锚杆，钢拱架支撑配合喷射混凝土形成整体。
系统锚杆采用中空注浆锚杆,直径为25mm,长度为2.5m，采用梅花形布置，环、纵向间距为1.0m。
钢拱架型号为I16，间距为1.0m。
钢筋网矩形布置，间距25cm，采用直径6.5的钢筋。
Ⅳ级围岩喷射混凝土采用C30混凝土，厚度为15cm。
Ⅴ级围岩初期支护采用径向系统锚杆，钢拱架支撑配合喷射混凝土形成整体。
系统锚杆采用中空注浆锚杆,直径为25mm，长度为3.0m，采用梅花形布置，环、纵向间距为1.0m。
IV级围岩施工技术方案
二广高速公路怀集至三水段第十一合同段（YK42+750～YK44+820）马头塘隧道IV级围岩开挖方案编制：复核：中铁四局集团第四工程有限公司二广高速公路怀集至三水段十一合同段项目经理部日期：2007年7月26日目录一、编制依据............................................................. - 2 -二、工程概况............................................................. - 2 -三、施工管理组织机构框图................................................. - 3 -四、马头塘隧道IV级围岩的分布............................................ - 3 -五、施工进度计划安排..................................................... - 4 -六、主要机械设备、仪器配置............................................... - 6 -七、人员配置............................................................. - 6 -八、IV级围岩开挖主要施工内容 ............................................ - 7 -九、质量保证措施........................................................ - 17 -十、施工安全保证措施.................................................... - 19 - 十一、安全应急预案...................................................... - 21 - 十二、环境保护与文明施工................................................ - 21 -附件：附图1：质量保证体系框图附图2：安全保证体系框图一、编制依据1、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）；2、《公路工程技术标准》（JTJ B01-2003）；3、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；4、国家颁布与公路隧道施工相关的现行其他规范、规定等；5、两阶段施工图设计；6、实施性施工组织设计；7、工地现场施工调查；8、我公司的施工能力和类似工程施工经验。
隧道4级围岩开挖交底
(1)所有施工人员必须正确佩戴安全防护用品；
(2)加强掌子面照明，找顶时下方严禁站人；
(3)派专人对开挖岩体变化进行观察记录.如出现异常情况应立即撤出施工作业人员，并同时上报值班调度及工程部；
(4)洞内电缆线应定时检查，防止漏电，严禁私自接电；
(5)喷浆操作人员佩戴一定的防护用品(如防毒口罩、乳胶手套等)，喷浆时操作手严禁将喷嘴对准人；
(4)在隧道施工工地安排专人定期对施工场地洒水以减少扬尘。运输车辆进出的主干道定期洒水，以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染；
(5)施工区域或危险区域有醒目的安全警示标志，设置安全通道，并定期组织专人检查；
(6)施工现场设置以排水沟、集水池和污水处理场为主的临时排水系统，施工废水经排水沟引流、集水池沉淀和污水处理场处理达标后排放；同时落实“防洪”措施，配备相关应急器材和值班人员，做好防范工作；
(4)不在残眼中钻眼。
(5)洞内爆破作业定员统一指挥。
(6)施工人员在爆破后经通风排烟，才能进入工作面，且排烟时间不少于15min。
(7)当发现瞎炮时，由原爆破人员按规定处理。
(8)钻眼与爆破不得平行作业。
(9)禁止明火点炮。
(10)通过软弱围岩地段的各施工工序之间的距离尽量缩短，尽快使全断面支护或衬砌封闭，减少岩层暴露、松动时间。
(9)派专人定时对开挖岩体变化进行观察记录，如出现异常情况应立即撤出所有施工作业人员，并同时上报值班调度及工程部。
五、开挖防坍塌控沉预案
加强施工监测管理，根据监控量测反馈信息，及时修正开挖支护参数。当地表下沉或初期支护变形值过大(或变形速率过大)时，可采取：
(1)及时加强初期支护强度(如：增设临时横撑或立柱支撑)；
(2)开挖作业队严格按照测量组在掌子面画的轮廓线准确开挖，施工中严格控制超欠挖，并保证开挖轮廓线圆顺。
2020年二建-公路实务-隧道围岩分级与隧道构造
二级建造师《公路工程管理与实务》考点精讲2B314000 隧道工程专题一：隧道围岩分级与隧道构造【考查情况】2019 单选、2015 单选、2018 案例【出题思路】选择题、实务操作与案例分析题均可考查实务操作与案例题考查方向：结合背景，对隧道围岩分级【考点分支】隧道按长度划分：特长隧道：L＞3000m 长隧道：3000m≥L＞1000m 中隧道：1000m≥L＞500m 短隧道：L≤500m隧道按位置划分：山岭隧道、城市隧道、水底隧道【考点】隧道围岩分级一、公路隧道围岩分级二、围岩分级的判定方法1.2. BQ 进行修： （1） 有地下水；（2） 围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用； （3） 存在高初始应力。
【例题·单选】隧道围岩分级一般采用两步分级的综合评判方法，其初步分级考虑的基本因素是（ ）。
【2019 真题】A.围岩的坚硬程度和地下水B.围岩完整程度和初始应力C.岩石的坚硬程度和岩体的完整程度D.岩体的完整程度和地下水 【答案】C【解析】根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标，综合进行初步分级。
【例题·实务操作与案例分析（2018 真题节选）】背景资料：某山岭隧道为单洞双向两车道公路隧道，其起讫桩号为 K68+238～K69+538，隧道长 1300m 。
该隧道设计图中描述的地质情况为：K68+238～K68+298 段以及 K69+498～K69+538 段为洞口浅埋段，地下水不发育，出露岩体极破碎，呈碎、裂状；K68+298～K68+598 段和 K69+008～K69+498 段，地下水不发育，岩体为较坚硬岩，岩体较破碎，裂隙较发育且有夹泥，其中，K68+398～K68+489 段隧道的最小埋深为 80m ；K68+598～K69+008 段，地下水不发育，岩体为较坚硬岩，岩体较为完整，呈块状体或中厚层结构，裂隙面内夹软塑状黄泥。
台阶法技术交底
台阶法技术交底一、台阶法适用范围单线隧道Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩。
二、台阶法施工工艺流程施工前准备超前地质预报、测量、量测钻爆设计布置炮眼上部断面钻眼下部断面钻眼装药、爆破通风排烟、排险初喷混凝土、瞄杆、出渣开挖质量检查初期支护钻爆设计超前支护仰拱、拱墙复合初砌施工结束调整钻爆参数台车（台架）就位不合格台阶法施工工艺流程图三、台阶法施工步序说 明:1、上部开挖；Ⅱ、上部初期支护；3、下部开挖；Ⅳ、下部初期支护；5、底部开挖(捡底)；Ⅵ、仰拱及混凝土填充；Ⅶ、二次衬砌；台阶法施工步序图Ⅳ级围岩台阶法断面示意图Ⅴ级围岩台阶法断面示意图1、施工工序说明（1）开挖 1 部台阶,施作 1 部洞身结构的初期支护。
施工临时横撑（仅适用于台阶法加临时横撑）或临时仰拱（仅适用于台阶法加临时仰拱）（2）上台阶施工至适当距离后，分左右开挖 3部，左右要错开3米，施作洞身结构的初期支护。
（3）灌筑该段内Ⅵ部底板（或仰拱）。
（4）利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅶ部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
2、开挖尺寸要求建议上下台阶分界为内轨顶上197cm（此处为钢架直线与圆弧交汇处）。
现场要形成明显的上、下台阶施工工作面。
3、台阶法施工要求（1）开挖进尺控制：台阶开挖循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定，上台阶每循环开挖支护进尺 V、VI级围岩不应大于1榀钢架间距，IV级围岩不应大于2榀钢架间距，边墙开挖每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。
（2）台阶高度、长度控制：采用台阶法开挖隧道时，应根据围岩条件，合理确定台阶长度和高度。
各部台阶长度不宜过长，上台阶长度不得大于10米，围岩稳定性较差时，台阶长度应控制在一倍洞径。
上、下台阶高度比例以1.5：1为宜。
下台阶开挖左、右侧应错开3m拱架的距离。
（3）临时支撑、临时仰拱：当钢架拱脚下沉或内移时，应在上台阶底部设临时横撑或临时仰拱，若钢架拱顶发生明显下沉时，应设临时竖撑。
拆除临时支撑或临时仰拱时，应根据监控量测分析，确定拆除时间和长度，并不大于2榀钢架间距。
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