摘要隧道設(shè)計為為單洞雙線鐵路隧道，全長230m。圍巖的基本情況為：隧道進口至ZDK65+800為Ⅴ級圍巖，該地段長50m；ZDK65+800~ZDK65+900為Ⅳ級圍巖，該地段長100m；ZDK65+900至出口段為Ⅴ級圍巖，該地段長80m。按照地質(zhì)條件及地形因素綜合分析，將隧道入口處的洞門設(shè)計成耳墻式洞門，出口處的洞門設(shè)計成翼墻式洞門；隧道縱斷面坡道形式采用單面坡；隧道采用新奧法施工，襯砌采用復合式襯砌；隧道開挖：Ⅳ、Ⅴ級圍巖使用短臺階開挖法，微震控制光面爆破法開挖；隧道的輔助施工方法有超前小導管注漿和超前錨桿；隧道通風方式為機械通風。嚴格按照設(shè)計要求，利用了工程類比法和容許應(yīng)力法結(jié)合土壓力理論對洞門結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計和檢算，同時，在這個過程中對計算模型進行了合理的簡化處理，優(yōu)化了計算結(jié)果；在襯砌結(jié)構(gòu)的檢算過程中還應(yīng)用了桿系結(jié)構(gòu)有限元分析的理論及方法，通過FORTRAN90的計算程序進行了實現(xiàn)，提高了計算精度和效率。經(jīng)過檢算，得知洞門和襯砌結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性滿足設(shè)計要求。在施工組織設(shè)計方面以保證施工安全為主線，施工中注重環(huán)保，做到綠色施工；為了確保工期，各分項工程的施工工期和順序、各施工工序設(shè)置以及施工人員的分配和管理都做到了科學合理。計劃開工日期：2011年4月1日；竣工日期：2011年7月1日；總工期:90天，其中施工準備15天，施工期約2個月，工期收尾15天。關(guān)鍵詞：隧道；新奧法；復合式襯砌；施工組織設(shè)計；檢算abstractDingJiaYingtunnelissingleanddouble-trackrailwaytunnel.Full-lengthis230m.Therock'sbasic-case:Ⅴgraderocksectionlong50m;Ⅳgraderocksectionlong80m.Accordingtogeologicalconditionsandcomprehensiveanalysisofterrainfactors,thetunnelentranceportaldesignedtoearwall-Portalandtheexitoftunnelportaldesignedtowingofthetunnelwallportal;theverticalsectionoftunnelrampemploysonesideslope;thetunnelusingtheconstructionofNewAustrianTunnelingMethod(NATM),liningwithcompositelining;tunnelexcavation:Ⅳ,Ⅴgraderockexcavationusingshortstepmethod,blastingmicroseismiccontrolexcavation;tunnelconstructionmethodofassistedwithadvanceCanalgroutingandfuturisticbolt;tunnelventilationtotheirnaturalventilation.Instrictaccordancewithdesignrequirements,useoftheengineeringanalogyandallowablestressmethodcombinedwithearthpressuretheoryonthePortalstructuredesignandcheckcalculations,whileintheprocessofthecalculation,themodelwerereasonablysimplifiedtooptimizethecalculationresults;Also,intheprocessofcheckingtheliningstructureisappliedonfiniteelementanalysistheoryandmethod,thecalculationofFORTRAN90programwasimplementedtoimprovethecomputationalaccuracyandefficiency.Aftercheckingcalculation,thatPortalandtheliningofthesecurityandstabilityaretomeetthedesignrequirements.Theaspectsofconstructionmanagementplantoensureconstructionsafetyasthemainline,constructionofenvironmentallyconscious,sothatthegreenconstruction;Toensurethattheconstructionduration,eachsub-projectoftheconstructionperiodandorder,theconstructionprocessandconstructionworkerstosettheallocationandmanagementaredonereasonable.Tunnelplansstartdate:April1,2011;Completiondate:2011July1;Totalduration:90days,amongthemduringconstructionpreparationfor15days,abouttwomonths,periodending15days.Keywords:tunnel;NewAustrianTunnelingMethod;compositelining;constructionmanagementplan;checkcalculationsXX大學畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄1.緒論 11.1概述 11.1.1隧道的作用及其優(yōu)點 11.1.2隧道工程及其發(fā)展 11.1.3新奧法施工 21.1.4目的和意義 22.總體設(shè)計 32.1隧道位置選擇 32.2縱斷面設(shè)計 32.2.1坡道形式 32.2.2坡度大小 32.3橫斷面設(shè)計 32.3.1建筑限界 32.3.2襯砌內(nèi)輪廓 43.洞口位置的確定 63.1選擇洞口位置的原則 63.2洞口設(shè)計 63.2.1進洞里程的確定 63.2.2出洞里程的確定 83.2.3洞口邊仰坡開挖線 83.2.4出口開挖線 114.洞門抗震設(shè)計及檢算 134.1基本計算數(shù)據(jù) 134.1.1地層特征 134.1.2洞門建筑材料容重及容許應(yīng)力 134.1.3端、翼墻抗震檢算要求 134.1.4擋土墻第i截面以上墻身質(zhì)心處的水平地震力 144.2洞門尺寸擬定 144.3翼墻檢算 144.3.1結(jié)構(gòu)強度及穩(wěn)定性檢算 144.3.2翼墻墻身截面檢算 144.3.3翼墻基底偏心、應(yīng)力、穩(wěn)定性檢算 164.3.4端墻墻身截面偏心、應(yīng)力檢算 174.3.5端墻和翼墻共同作用時穩(wěn)定性檢算 195.襯砌設(shè)計與檢算 215.1襯砌設(shè)計 215.1.1設(shè)計方法及原理 215.1.2加寬值計算 215.1.3計算過程 225.2襯砌檢算 235.2.1檢算原理及概述 235.2.2結(jié)構(gòu)上的作用 245.2.3荷載計算 245.3襯砌內(nèi)力計算 255.3.1初襯及二襯內(nèi)力計算數(shù)據(jù) 255.3.2計算輸出數(shù)據(jù) 255.4初期支護及二次襯砌的強度檢算 285.4.1按破損階段法進行截面強度檢算 285.4.2檢算過程 295.4.3初期支護及二次襯砌的單元劃分及內(nèi)力圖 296.施工組織設(shè)計 336.1概述 336.1.1編制依據(jù) 336.1.2工程概況 336.1.3設(shè)計標準 356.1.4主要工程項目及數(shù)量 356.1.5工程施工環(huán)境及淺埋段施工對策 356.2施工準備工作及臨時工程 376.2.1施工前的準備工作 376.2.2臨時工程 386.3施工進度計劃 396.3.1工期安排 396.3.2具體安排 396.3.3主要項目施工進度計劃 406.4隧道施工方案 436.5洞口工程 446.5.1施工方案 446.5.2進口施工方法 446.5.3出口施工方法 446.5.4洞門施工 446.6洞內(nèi)布置 456.6.1風水電管線布置 456.6.2洞內(nèi)施工通風與防塵 456.6.3施工排水布置原則 466.7洞身開挖作業(yè) 466.7.1隧道開挖方法 466.7.2光面爆破施工工藝 466.7.3隧道支護施工方法及工藝 486.7.4監(jiān)控量測 506.8洞身襯砌施工 516.8.1仰拱施工 516.8.2洞身襯砌混凝土施工 526.9隧道防排水 536.9.1洞口段防排水 536.9.2洞身防排水 536.9.3隧道結(jié)構(gòu)防滲漏的關(guān)鍵技術(shù) 536.9.4無紡布和防水板施工 546.9.5洞內(nèi)水溝及電纜槽工程施工 546.10緊急處理措施 547.隧道工程施工質(zhì)量的技術(shù)保證措施 567.1施工安全保證措施 567.2施工質(zhì)量保證措施 577.3工期保障措施 587.4環(huán)境保護措施 59結(jié)論 61致謝 62參考文獻 631.緒論1.1概述1.1.1隧道的作用及其優(yōu)點隧道在山嶺地區(qū)可用做克服地形或高程障礙，改善線形，提高車速，縮短里程，節(jié)約燃料，節(jié)省時間，減少對植被的破壞，保護生態(tài)環(huán)境；還可用做克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害。在城市可減少用地，構(gòu)成立體交叉，解決交叉路口的擁擠阻塞，疏導交通，保護環(huán)境，提高社會綜合效益。在江河、海峽、港灣地區(qū)，可不影響水路通航。修建隧道既能保證路線平順、行車安全、提高舒適性和節(jié)約運費，又能增加隱蔽性、提高防護能力和不受氣候影響。1.1.2隧道工程及其發(fā)展近代隧道興起于運河時代，從十七世紀起，歐洲陸續(xù)修建了許多運河隧道。其中法國蘭葵達克（Languedoc）運河隧道，建于年，長，它可能是最早用火藥開鑿的公路隧道。1830年前后，鐵路成為新的運輸手段。隨著鐵路運輸事業(yè)的發(fā)展，隧道也越來越多。年已出現(xiàn)了長穿越阿爾卑斯山的最大鐵路隧道。目前最長的鐵路隧道已達。較為完善的水底道路隧道建于1927年，位于紐約哈德遜河底（Holland隧道）。現(xiàn)在世界上的長大道路隧道（以上）和長大水底隧道（）將近百條，最長的為位于瑞士中部蘆塞恩湖南側(cè)的圣哥達（St.Gotthard）汽車專用隧道，全長。隧道施工與地面建筑物施工不同，其空間有限，工作面狹小、光線暗，勞動條件差，給施工增加了難度。隧道工程的施工條件是極其惡劣的，體力勞動強度和施工難度都相當大。為了減輕勞動強度，人們曾經(jīng)做過不懈的努力。古代一直使用“火焚法”和鐵錘剛釬等原始工具進行開挖，直到上個世紀才開始采用鉆爆作業(yè)，至今大約有一百多年的歷史。在此期間發(fā)明了鑿巖機，經(jīng)過將近一個世紀的努力，發(fā)展成為今天的高效率大型多頭搖臂鉆機，工人們已經(jīng)從繁重的體力勞動中解放出來了。和鉆爆開挖法完全不同的還有兩種機械開挖法。一種是用于軟土地層的盾構(gòu)機，發(fā)明于1818年，經(jīng)過一個半世紀的不斷改進，已經(jīng)從手工開挖式盾構(gòu)發(fā)展到機械化乃至全機械化盾構(gòu)，能廣泛用于各種復雜的軟土地層的掘進。另一種是用于中等堅硬巖石地層的巖石隧道掘進機。目前，已經(jīng)發(fā)展成大斷面的帶有激光導向和隨機支護裝置的先進的掘進機，機械化程度大大提高，加上輔助的通風除塵裝置，使工作環(huán)境得到很大改善。目前應(yīng)用高壓水的射流破巖技術(shù)已經(jīng)過關(guān)，它能以很快的速度在花崗巖中打出炮眼，再在隧道周邊用高壓水切槽，然后爆破破巖。優(yōu)點是減少超挖，可以開鑿任意斷面形狀的隧道，保護圍巖，降低支護成本，并能增加自由面以降低炸藥消耗和炮眼數(shù)量。但消耗功率較大，設(shè)備成本較高，技術(shù)上還未達到十分成熟的程度。1.1.3新奧法施工新奧法是本世紀四十年代開始發(fā)展起來的，它是以噴混凝土和錨桿為主要支護手段的一種方法。這種方法把坑道的襯砌支護與圍巖看作是互相作用的一個整體，既發(fā)揮圍巖的自承能力，又使支護起到加固圍巖的作用。在確?？拥婪€(wěn)定的基礎(chǔ)上，使設(shè)計更加合理、經(jīng)濟。目前這種方法還處于經(jīng)驗設(shè)計階段，需在實施過程中根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)加以修正。新奧法與傳統(tǒng)的礦山法相比，更能結(jié)合實際地質(zhì)條件。隨著理論上的日益完善，將會在地下工程中得到更加廣泛的應(yīng)用。1.1.4目的和意義立題的目的:畢業(yè)設(shè)計是對大學四年學習知識的檢驗和考察，通過這次畢業(yè)設(shè)計使學生對本專業(yè)的知識有更深一步的了解，和更深一步的掌握，以便在以后的學習工作中能靈活的運用所學專業(yè)的知識。立題的意義：畢業(yè)設(shè)計是大學四年來最重要的一項學習內(nèi)容，是對四年所學知識的總結(jié)與運用。通過大學四年的學習，在課程設(shè)計的基礎(chǔ)上，運用學過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，結(jié)合工程實際，參考國家有關(guān)規(guī)范、標準、工程設(shè)計圖集及其他參考資料，獨立地完成所要求的設(shè)計任務(wù)。同時要系統(tǒng)的掌握設(shè)計計算步驟、方法，培養(yǎng)我們分析、解決問題的能力，為以后的走上工作崗位，從事有關(guān)設(shè)計、施工等具體實踐工作奠定基礎(chǔ)。2.總體設(shè)計2.1隧道位置選擇隧道具體位置的選擇與當?shù)氐牡刭|(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地形地貌條件、工程難易程度、投資的數(shù)額、線路技術(shù)條件、工期的要求，以及施工技術(shù)現(xiàn)有的水平和今后運營條件等因素有關(guān)；最為重要的是地質(zhì)條件和地形條件；所以，選址時可綜合考慮地形地質(zhì)條件以及線路的類別進行選擇。由于該設(shè)計資料中，隧道位置已標定，所以不再贅述，請詳見隧道平面圖。2.2縱斷面設(shè)計2.2.1坡道形式按照縱斷面設(shè)計資料，該隧道坡道形式采用單面坡，因為單面坡可以爭取高程，拔起或降落一定的高度；此外單面坡隧道兩洞口的高程差較大，由此而產(chǎn)生的氣壓差和熱位差也大，能促進洞內(nèi)的自然通風；采用單面坡在施工和測量上都比較方便；但是，在排水、爆破施工和出碴運輸?shù)确矫鏁艿接绊憽?.2.2坡度大小通過查隧道縱斷面圖設(shè)計資料，在進洞口的緩和曲線段采用坡度i=5‰。2.3橫斷面設(shè)計2.3.1建筑限界建筑限界是指建筑物不得侵入的一種限界隧道凈空是指隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間。隧道凈空是根據(jù)隧道建筑限界而確定的，而隧道建筑限界是根據(jù)基本建筑限界制定的，基本建筑限界又是根據(jù)機車車輛限界制定的。1）基本建筑限界它是指線路上各種建筑物和設(shè)備不得侵入的輪廓線。它的用途是保證機車車輛的安全運行及建筑物和設(shè)備不受損害。2）隧道建筑限界它是指包圍基本建筑限界外部的輪廓線。它要比基本建筑限界稍大些，留出少許空間，用于安裝通訊信號、照明、通風、電力等設(shè)備。3）隧道凈空它要比隧道建筑限界稍大些，除了滿足限界要求外，還考慮了在不同的圍巖壓力作用下，襯砌結(jié)構(gòu)的合理受力形狀以及施工方便等因素。2.3.2襯砌內(nèi)輪廓本設(shè)計的建筑限界及內(nèi)輪廓是按照《雙線電化鐵路隧道復合式襯砌》標準圖中的專隧(01)0034-05圖進行了設(shè)計，如圖2.1所示，具體采用數(shù)據(jù)及尺寸說明如表2.1：表2.1襯砌內(nèi)輪廓數(shù)據(jù)及尺寸說明表點號坐標(cm)斷面加寬(cm)點號說明0301橫距445460內(nèi)輪廓與基礎(chǔ)襟邊交點豎距-252橫距493508襯砌內(nèi)輪廓最大跨度點豎距2373橫距445460拱腳豎距4604橫距371386最接近限界的內(nèi)輪廓點豎距5805橫距217232內(nèi)輪廓半徑的變化點豎距7126橫距0拱頂豎距770774圖2.1雙線電化鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓圖（單位：cm）3.洞口位置的確定3.1選擇洞口位置的原則隧道位置選定以后，隧道的長度是由兩端的洞口位置決定的。而隧道的造價大小和施工難易在很大程度上是與其長度密切相關(guān)的。確定隧道洞口位置時，應(yīng)當結(jié)合地形特征、地址和水文地質(zhì)條件、施工技術(shù)、運營條件以及附近相關(guān)工程，全面考慮，詳細比較決定。而最重要的是考慮邊坡的穩(wěn)定和仰坡的安全，其次才是經(jīng)濟因素；總的來說要遵循“早進晚出”這一指導思想，即在決定隧道洞口位置時，為了運營安全，寧可早一點進洞，晚一點出洞。由于在設(shè)計資料當中，隧道洞口位置已標定，所以不再贅述，詳見隧道縱斷面圖及平面圖。3.2洞口設(shè)計3.2.1進洞里程的確定1）控制等高線確定極限開挖高度及邊仰坡控制根據(jù)下表規(guī)定予以選擇圍巖級別Ⅰ-ⅡⅢⅣⅤ-Ⅵ坡率貼壁1:0.31:0.51:0.51:0.751:0.751:11:1.251:1.251:1.5高度（m）＜15＜2025左右＜2025左右＜15＜1820左右＜15＜18表3-1極限開挖高度與邊仰坡坡率關(guān)系表進洞路肩設(shè)計高程226.24m；極限開挖高度（）取14m（Ⅴ級圍巖）；則控制等高線：；所以H控=226.24+14=240.24m；取值240m。2）計算仰坡坡腳至極限開挖高度水平距離由于極限開挖高度（）取14m；查壹隧（02）0057—12圖，隧道中線端墻高H=h1+h+h2+120=1300cm；圖3.1洞門里程簡化示意圖圖3.2簡化計算圖示在圖3.1中，仰坡了率m=1.0；路基面到仰坡腳的高度h′=h1+h2+h-50=1130cm則d=(H′-h′)=270cm。3）計算洞門里程點到仰坡坡腳的水平距離查標準圖知凈高h=774cm，h1=331cm；由圖3.1及圖3.2可知:y=774+331-50=1055cm由比例關(guān)系知：x=y/10=1055/10=105.5cmb=x+50+150=305.5cm4）進洞里程以仰坡坡腳至極限開挖高度控制點的水平距離為半徑，沿著Ⅰ—Ⅰ（或Ⅱ—Ⅱ）線移動繪圓弧，找出與控制等高線相切與點（即控制點）的圓心點，過點作線路中線的垂線，再以洞門里程點到仰坡坡腳的水平距離為間距，作線的平行線，則線為洞口的里程位置；在該設(shè)計中，是在給定的標準的地形平面圖中，按以上步驟繪制洞口里程圖，并按比例量測而得線所在位置的里程；如圖3.3所示：量測得線所在位置的里程為：ZDK65+747圖3.3進洞里程圖3.2.2出洞里程的確定1）控制等高線確定出洞路肩設(shè)計高程為225.09m，極限開挖高度()取14m(Ⅴ級圍巖)；控制等高線：；所以H控=225.09+14=239.49m；取值240m。2）計算仰坡坡腳至極限開挖高度控制點的水平距離查壹隧（02）0043-17、18圖，取，端墻高H=1300cm，凈高h=770cm，路基面至仰坡坡腳的距離h′=h1+h2+h-50=1130cm；因d=m（H′-h′），所以都d=1.0×(1400-1130)=270cm3）計算洞門里程點到仰坡坡腳的水平距離由于極限開挖高度（）取14m，查壹隧（02）0043-17﹑18圖得知：凈高，端墻尺寸h1=335cm，則由3.1圖和3.2圖可以得知：y=770+335-50=1055cm由比例關(guān)系知：x=y/10=1055÷10=105.5cm則b=x+50+150=305.5cm4）出洞里程洞口里程確定方法不再贅述，如出洞里程圖3.4所示：量測得線所在位置的里程為：ZDK65+978.3圖3.4出洞里程圖3.2.3洞口邊仰坡開挖線1.進口開挖線1）洞門幾何尺寸擬定查壹隧（02）0043-17、18圖知，地面坡、仰坡均為1:1；墻身部分：加寬值w=30cm；d1=197.29cm；d2=213.24cm；其余尺寸詳見洞口平面圖。隧道中線端墻高：2）控制標高估算已知路肩設(shè)計高程取值為：226.24m；所以H控=226.24+14=240.24m；H控取240m，前面計算得到路基面到仰坡坡腳的距離為h’=1130cm,則H仰=226.24+11.3=237.54m3）開挖.開挖方式洞門開挖方式采用乙式開挖,邊、仰坡坡率均取1.0.開挖過程數(shù)據(jù)計算仰坡開挖：計算過程如下，H控=240m，H仰=226.24+11.3=237.54m在洞門地形圖上，做與洞門墻平行且相距為的1—1線，交240線于一點，同時做與洞門墻相距為的2—2線交239與另一點，以此類推。連接以上各點即是仰坡開挖線。②邊坡開挖遠離端墻部分翼墻的標高可以看作與路肩標高（）相等，即為226.24m，原理如同仰坡開挖，先確定邊坡坡腳，根據(jù)邊坡坡率n，可計算不同標高位置的邊坡定至坡腳的水平投影距離c。進口洞口的邊坡坡腳為226.24-1.2=225.04米，n=1.0.因此可計算各等高線對應(yīng)的c值，經(jīng)計算列表如表3-2表3-2水平投影c計算表等高線227228229230231232233水平投影c1.962.963.964.965.966.967.96等高線234235236237238239240水平投影c8.969.9610.9611.9612.9613.9614.96作Ⅰ-Ⅰ線與路塹坡腳線平行且相距為c1，交226m等高線于a；作Ⅱ-Ⅱ線與路塹坡腳線平行且相距為c2，交227m等高線于b；同理可求得其他各點。連接a，b……各點，即得邊坡開挖線。3）繪制仰坡和邊坡交角處開挖線洞門開挖方式有兩種，本洞門采用甲式開挖，其刷坡的起坡點為翼墻端點。本洞口的起坡點標高為226米。靠近端墻部分翼墻的標高為：遠離端墻部分翼墻的標高可以看作與路肩標高（）相等，即為226.24m，為計算方便取227m。首先在90度交角范圍，等分6等分，即由邊坡至仰坡的累積度數(shù)為15°，30°，45°，60°，75°90°，如圖所示,因作圖需要，圖中僅畫出15°，30°和45°線。圖3-5進口端交角處開挖線示意圖仰坡坡率和邊坡坡率是相同的。各等分的坡率仍按1.0計算。確定開挖線與等分線的交點的具體方法是：以O(shè)B等份線為例，累積度數(shù)為30，由公式計算得坡率為1.0，計算不同標高位置的坡頂至起坡點的水平投影距離為r，r的計算結(jié)果如表3-3：表3-3水平投影r計算表等高線228229230231232水平投影r12345等高線233234235236237水平投影r678910以O(shè)為圓心，以各r為半徑，分別和對應(yīng)的等高線交與一點，記作a,b,c…連接a,b,c…各點所形成的曲線與OB交與一點，此點即為該等分線與開挖線的交點。分別做出各個等分線與開挖線的交點，連接這些交點就是開挖線。襄樊端進洞口的開挖線在實際繪制的過程中，部分等分線與開挖線并無交點，即表示此處不需開挖。最終得出的開挖線如圖3-6所示：（詳圖見出洞平面圖）3.2.4出口開挖線1）控制標高的擬定控制等高線標高,控制等高線取240m仰坡坡腳標高2）開挖采用乙式開挖，仰、邊坡坡率均取1.0。.仰坡開挖b.邊坡開挖靠近端墻部分翼墻的標高為：遠離端墻部分翼墻的標高可以看作與路肩標高相等，即為225.09m。3）繪制仰坡和邊坡交角處開挖線洞門開挖方式有兩種，本洞門采用乙式開挖，其刷坡的起坡點為仰坡坡腳。本洞口的起坡點標高為236.39米。為計算方便取為236m首先在90度交角范圍，等分6等分，即由邊坡至仰坡的累積度數(shù)為15°，30°，45°，60°，75°90°，如圖所示,因作圖需要，圖中僅畫出15°，30°和45°線。圖3-5出口端交角處開挖線示意圖仰坡坡率和邊坡坡率是相同的。各等分的坡率仍按1.0計算。確定開挖線與等分線的交點的具體方法是：以O(shè)B等份線為例，累積度數(shù)為30，由公式計算得坡率為1.0，計算不同標高位置的坡頂至起坡點的水平投影距離為r，r的計算結(jié)果如表3-3：表3-3水平投影r計算表等高線237238239240水平投影r1234以O(shè)為圓心，以各r為半徑，分別和對應(yīng)的等高線交與一點，記作a,b,c…連接a,b,c…各點所形成的曲線與OB交與一點，此點即為該等分線與開挖線的交點。分別做出各個等分線與開挖線的交點，連接這些交點就是開挖線。襄樊端進洞口的開挖線在實際繪制的過程中，部分等分線與開挖線并無交點，即表示此處不需開挖。3）出洞口開挖線如圖3.6所示圖3.6出洞口開挖線圖4.洞門抗震設(shè)計及檢算按照設(shè)計要求，該設(shè)計進行洞門結(jié)構(gòu)抗震（八度區(qū)）檢算，洞門結(jié)構(gòu)檢算包括翼墻與端墻的強度與偏心檢算，基底偏心及應(yīng)力檢算，傾覆及滑動檢算。作用在洞門上的地震力主要有兩種：1.結(jié)構(gòu)自重水平地震力；2.墻背地震主動土壓力。該洞口處于緩和曲線地段，線路中線與等高線有交角（約45°），所以，在考慮該處圍巖級別僅為Ⅴ級的情況下，選用翼墻式隧道洞門。地面邊坡取1:1。4.1基本計算數(shù)據(jù)4.1.1地層特征Ⅴ級圍巖,地層容重；計算內(nèi)摩擦角；基底摩擦系數(shù)；基底控制壓應(yīng)力為；仰、邊坡1:1；端面坡。由于該隧道洞門需進行八度抗震設(shè)計，所以應(yīng)按《震規(guī)》規(guī)定對以上參數(shù)進行修正：4.1.2洞門建筑材料容重及容許應(yīng)力頂帽150號混凝土，容重；翼墻、端墻用150號片石混凝土，容重；150號片石混凝土容許壓應(yīng)力；容許拉應(yīng)力。4.1.3端、翼墻抗震檢算要求考慮抗震要求，對材料容許應(yīng)力需修正，查《震規(guī)》得下面修正后的容許應(yīng)力數(shù)據(jù)墻身截面壓應(yīng)力；墻身截面偏心距；基底偏心距；基底應(yīng)力；滑動穩(wěn)定系數(shù)；傾覆穩(wěn)定系數(shù)。4.1.4擋土墻第i截面以上墻身質(zhì)心處的水平地震力;4.2洞門尺寸擬定配合二隧0043—17、18圖；曲墻仰拱襯砌斷面，加寬值，軌道類型選用特重型。，端墻H=1300，。凈高h=774cm，4.3翼墻檢算4.3.1結(jié)構(gòu)強度及穩(wěn)定性檢算作用在洞門上的地震力主要有兩種：1.結(jié)構(gòu)自重水平地震力；2.墻背地震主動土壓力。擋土墻第i截面以上墻身質(zhì)心處的水平地震力為：;4.3.2翼墻墻身截面檢算（1）翼墻墻背地震主動土壓力取距翼墻基底1.1m的截面為檢算截面，計算寬度取0.5m，翼墻計算高度為：已知，，，。（2）傾覆力矩（3）穩(wěn)定力矩圖2-7翼墻墻身自重計算墻體自重②.穩(wěn)定力矩（4）截面偏心、應(yīng)力檢算其中（滿足要求）（滿足要求）4.3.3翼墻基底偏心、應(yīng)力、穩(wěn)定性檢算（1）墻背主動土壓力（2）傾覆力矩（3）穩(wěn)定力矩①墻身自重穩(wěn)定力矩（4）翼墻基底偏心、應(yīng)力檢算（滿足要求）（滿足要求）（5）穩(wěn)定檢算①傾覆穩(wěn)定系數(shù)(滿足要求)動穩(wěn)定系數(shù)(滿足要求)4.3.4端墻墻身截面偏心、應(yīng)力檢算(1)端墻墻背地震主動土壓力端墻計算條帶寬度取0.5米，高度H取為8m，，由規(guī)范查得:;。，，。圖2-8端墻主動土壓力計算地震主動土壓力計算可得：(2)傾覆力矩(3)穩(wěn)定力矩圖2-9端墻穩(wěn)定力矩計算①墻身自重②穩(wěn)定力矩(4)偏心及應(yīng)力檢算（滿足要求）（滿足要求）4.3.5端墻和翼墻共同作用時穩(wěn)定性檢算(1)端墻墻背主動土壓力端墻總高度為13.0m，端墻和翼墻共同作用時的計算寬度為：，地震主動土壓力：(2)端墻自重(3)翼墻自重(4)滑走穩(wěn)定檢算此時只需要檢算抗滑穩(wěn)定（滿足要求）綜合以上各項檢算，設(shè)計數(shù)據(jù)均符合要求，設(shè)計合理。5.襯砌設(shè)計與檢算5.1襯砌設(shè)計5.1.1設(shè)計方法及原理由該隧道的縱斷面圖可知，該隧道所在地段的主要圍巖級別為Ⅳ級和Ⅴ級，襯砌采用工程類比的設(shè)計方法，主要參考《雙線電化鐵路復合式襯砌》專隧(01)0034-15圖，由于該隧道進、出口地段處于緩和曲線上，所以該段襯砌需要加寬。5.1.2加寬值計算設(shè)計行車時速為v=140km/h1）公式說明.車輛中間部分向曲線內(nèi)側(cè)的偏移為：式中——車輛轉(zhuǎn)向架中心距，取18cm；——曲線半徑（m）。則（5.1）.車輛兩端向曲線外側(cè)偏移為：式中—標準車輛長度，我國取為26m。所以：（5.2）.外軌超高使車體向曲線內(nèi)側(cè)傾移為：式中—隧道界限控制點自軌面起的高度；—曲線外軌超高值，其最大值不超過15cm，且其中——鐵路遠期運行車速，。由于在我國鐵路標準設(shè)計中，是將相應(yīng)的隧道建筑限界繞內(nèi)側(cè)軌頂中心轉(zhuǎn)動角求得的，可近似?。?.3）即內(nèi)側(cè)加寬（5.4）外側(cè)加寬（5.5）本設(shè)計按外側(cè)線路的外軌超高大于內(nèi)側(cè)線路的外軌超高來計算的，所以內(nèi)外側(cè)線路中線的加寬值為：式中—車輛外側(cè)頂角距內(nèi)軌頂面的高度，取360cm；—外側(cè)線路的外軌超高值(cm)；——曲線半徑(m)。所以（5.6）總加寬（5.7）5.1.3計算過程由于該隧道為雙線鐵路隧道，Ⅴ級圍巖；，行車設(shè)計速度為v=140km/h。將數(shù)據(jù)代入（5.1）式中可求得代入（5.2）式中可求得代入（5.3）式中可求得代入（5.4）式中可求得代入（5.5）式中可求得代入（5.6）式中可求得代入（5.7）式可求得總加寬1）曲線隧道中線與線路中線偏移距離計算從以上的計算可知，曲線隧道內(nèi)外側(cè)加寬值不同；斷面加寬后，從隧道中線對應(yīng)位置應(yīng)分別向內(nèi)側(cè)線路和外側(cè)線路偏移和值，則：雙線曲線隧道，內(nèi)側(cè)線路中線至隧道中線的距離為（5.8）雙線曲線隧道，外側(cè)線路中線至隧道中線的距離為（5.9）有以上計算結(jié)果知：代入（5.8）式中求得代入（5.9）式中求得查專隧（02）0043—18圖可知加寬值的取值應(yīng)為。5.2襯砌檢算5.2.1檢算原理及概述我國現(xiàn)行的《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》中推薦的計算圍巖豎向勻布松動壓力的公式，是根據(jù)357個鐵路隧道的塌方資料統(tǒng)計分析而擬訂的。本設(shè)計的襯砌檢算，應(yīng)利用深埋隧道圍巖松動土壓力的計算方法。5.2.2結(jié)構(gòu)上的作用1）豎向均布(壓力)作用（5.10）當為雙線及以上隧道時（5.11）式中—豎向圍巖均布壓力；—圍巖重度；—圍巖級別；—開挖寬度影響系數(shù)，，為開挖寬度，為每增減時圍巖壓力的增減率，以為基準，當時，??；當，取。1）水平均布(壓力)作用對于Ⅴ級圍巖（5.12）式中—水平向圍巖均布壓力；—豎向圍巖均布壓力。5.2.3荷載計算1）Ⅴ級圍巖，的取值為5.0，圍巖重度的取值為20.0。2）計算圍巖豎向松動土壓力將數(shù)據(jù)代入（5.10）、（5.11）式中，得：3）計算圍巖水平均布壓力將數(shù)據(jù)代入（5.12）式中，得：3)水平地震力計算一般只計算水平地震力的作用，對于曲墻式襯砌,初襯：二襯：5.3襯砌內(nèi)力計算5.3.1初襯及二襯內(nèi)力計算數(shù)據(jù)由工程類比法擬定，初襯厚度取20cm，二襯厚度取40cm。根據(jù)設(shè)計要求：此設(shè)計只對Ⅴ級圍巖地段的襯砌進行檢算。對于初襯，將所求得的水平、豎向松動圍巖壓力分別乘以系數(shù)0.7，來模擬作用于初襯的水平、豎向荷載；對于二襯，則分別乘以系數(shù)0.5，來模擬作用于二襯的水平、豎向荷載。初襯及二襯內(nèi)力計算數(shù)據(jù)，詳見初期支護及二次襯砌計算參數(shù)表表5.1和初期支護及二次襯砌計算輸入數(shù)據(jù)表表5.2。表5.1初期支護及二次襯砌計算參數(shù)表參數(shù)及襯砌節(jié)點總數(shù)容重(kN/m3)襯砌彈性模量(kPa)水平圍巖壓力(kN)豎向圍巖壓力(kN)水平彈性抗力系數(shù)(kPa/m)豎向彈性抗力系數(shù)(kPa/m)墻角支座寬度(m)初襯37232.10E+0766.91166.922000002000000.20二襯37232.10E+0748.15119.232000002000000.745.3.2計算輸出數(shù)據(jù)采用FORTRAN語言編寫的程序來計算襯砌內(nèi)力，計算機輸出數(shù)據(jù)及具體說明輸出的數(shù)據(jù)如下：初襯：NO.NQM11014.5645475.2201.33721012.4341835.313-51.13031008.007571.733-85.59641003.234-434.344-100.7845998.089-988.343-88.8456993.373-1036.383-44.5717991.569-654.09125.3628986.209-208.28157.7159973.76147.35941.06810967.47582.5329.89811967.89059.344-.39912964.85552.372-.87313956.86966.893.81414944.651105.3323.08915927.662162.8615.17416904.273208.2366.88817877.313195.8313.06718854.085128.914-5.21419839.1675.491-12.24320834.031-126.129-15.05221839.121-208.731-12.48722853.993-219.547-5.69723874.674-185.6392.34924892.215-107.8626.85725900.122-24.79011.21526901.30722.0915.44327904.35331.5814.27128915.457-18.645-2.46129934.021-59.940-7.43230952.428-38.271-1.65831964.719148.0758.94332976.573505.08734.14233986.293755.28352.09334989.126560.738-5.47235992.251-112.855-58.67636997.349-873.932-79.043371002.050-1703.261-72.539381006.389-2117.172-44.95339-1008.48486.137-.923二襯：NO.NQM1755.761-5602.338-2.4382752.858-2451.503187.2623756.232-897.40654.9144750.410-81.54837.7075729.800-73.7275.4986715.328-101.199-8.8347705.878-75.427-1.8778699.264-11.5149.2199692.97748.5252.93410687.198140.58710.02811681.535261.59010.32012674.377389.90111.54213663.869432.75011.53414648.108537.62110.31815627.267612.4015.28416603.989545.713-.60617582.014398.649-9.46018564.399180.669-19.26119553.157-88.542-26.47820549.479-335.101-28.09321553.597-509.046-24.10722565.274-599.963-14.50623582.774-588.403-2.40924602.318-488.1888.96325620.159-311.73117.21026634.786-143.36815.19427646.750-49.48614.55728656.612-35.8598.15229666.712-81.387-6.27830678.394-92.214-1.31931689.228-124.762-3.90632698.542-61.695-2.89733707.42980.00320.74734717.640111.112.83735732.275375.6986.42636753.6801509.77135.52737759.7734135.34751.26338757.5964118.542186.26739-761.893-289.7902.683注：NO.—節(jié)點編號；N—軸力值；Q—剪力值；M—彎矩值5.4初期支護及二次襯砌的強度檢算5.4.1按破損階段法進行截面強度檢算據(jù)《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，雙線鐵路隧道按破損階段進行的截面強度檢算。依軸力的偏心距的大小有2種情況：1）抗壓強度控制(當時)式中—截面的實際軸力；—《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定的強度安全系數(shù)值；—混凝土或砌體的極限抗壓強度；—軸力偏心影響系數(shù)，可按規(guī)范選用或按下式計算：—構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)，對于隧道襯砌、明洞拱圈及墻背回填密實的邊墻可取，對于其他構(gòu)件可按規(guī)范取值；—結(jié)構(gòu)的縱向計算寬度(取1m)；—截面厚度。2）抗拉強度控制(當時)式中—混凝土的極限抗拉強度。5.4.2檢算過程所需參數(shù)取值如下表表5.1檢算參數(shù)表參數(shù)及破壞原因(MPa)(m)(m)(MPa)受壓2.01.014.01.00.2（0.4）受拉3.01.01.01.00.2（0.4）--1.3注：“--”表示不需要該參數(shù)或該參數(shù)不是固定的值。初襯和二襯的檢算過程見附表1—襯砌強度檢算表通過計算，其它節(jié)點也有同樣的結(jié)論，但是，初期支護在工程當中通常只起到臨時支護的作用，在開挖初期限制圍巖的位移量，以充分發(fā)揮圍巖自穩(wěn)能力；所以，允許有一定的強度偏差。通過計算，其它節(jié)點也有同樣的結(jié)論；可知二襯滿足強度要求。5.4.3初期支護及二次襯砌的單元劃分及內(nèi)力圖1）初期支護單元劃分及內(nèi)力圖圖5.1初期支護單元劃分圖圖5.2初期支護軸力圖(單位：kN)圖5.3初期支護彎矩圖(單位：kN·m)2）二次襯砌單元內(nèi)力圖圖5.5二次襯砌軸力圖(kN)圖5.6二次襯砌彎矩圖(單位：kN·m)3）內(nèi)力圖說明該處支護結(jié)構(gòu)的檢算主要是對隧道進口端Ⅴ級圍巖加寬段襯砌的檢算，由于加寬段襯砌內(nèi)輪廓線關(guān)于線路中線不對稱，所以由檢算結(jié)果繪制的內(nèi)力圖也是不對稱的。6.施工組織設(shè)計6.1概述6.1.1編制依據(jù)1）改建鐵路滬漢蓉通道老河口至十堰段增建第二線工程地質(zhì)說明書及初步設(shè)計圖。2）現(xiàn)行鐵路設(shè)計、施工規(guī)范、驗收標準及相關(guān)的規(guī)則、規(guī)程、標準及通用圖。6.1.2工程概況1）工程概述本合同段起于改建鐵路襄渝線里程ZDK65+750，止于里程ZDK65+351，隧道全長230m。其中，該合同段地形起伏較大，隧道最大埋深70m。2）地形地貌：低山區(qū)，地勢南高北低，地形起伏較大，高程為200～270m，相對高差70m。該隧道穿越丁家營車站左側(cè)山體，地表植被發(fā)育。3）地層巖性及構(gòu)造（一）地層巖性工點內(nèi)地層為中元古界武當山群石英云母片巖，出口端溝床地表上覆第四系全新統(tǒng)洪積粉質(zhì)黏土。其巖性特征詳述如下：1．粉質(zhì)黏土（Q4pl1）：分布于出口端溝床地表，厚度1~4m，灰黃色，土質(zhì)不均，含約30%的碎石、角礫，硬塑，eq\o\ac(○,Ⅱ)，σ0=120kPa。2．石英云母片巖：黃褐色-青灰色，變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造，片理、節(jié)理發(fā)育，表層巖體破碎呈碎石、塊石狀，有輕微揉現(xiàn)象，局部皺可見石英脈。強風化-弱風化，風化層厚3～8m。eq\o\ac(○,Ⅳ)。風化層σ0=500kPa，風化層以下σ0=800kPa。片理產(chǎn)狀：N70°W/35°N～N85°W/35°N。主要發(fā)育兩組節(jié)理：（1）N45°～50°W/65°～75°N，間距0.1～0.4m，平直，微張，延伸1~2m；（2）N20°～40°E/40°～50°S，間距0.2～0.5m，平直，微張，延伸2~3m。（二）地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)地處南秦嶺印支造山帶，大地構(gòu)造屬秦嶺褶皺系。本段線路位于武當山復背斜東端，武當山復背斜是南秦嶺褶皺系的一部分，是由中元古界武當山群地層形成的褶皺山系，由于遭受多期變形變質(zhì)與巖漿活動的強烈改造，地質(zhì)構(gòu)造十分復雜，斷裂較為發(fā)育,控制線路方案的斷裂為北西向的區(qū)域性斷裂公館－白河－石花街斷裂（F1），其延伸長度大于200km，斷裂帶由一組北西-南東走向的斷層束組成，是一條規(guī)模較大的壓性斷裂帶。F1斷裂南界位于線路右側(cè)100～160m處，以N60°W走向沿山腳通過。受斷層影響，工點范圍內(nèi)巖體完整性較差，風化現(xiàn)象較嚴重，有輕微揉皺，局部沿片理面充填石英脈。4）水文地質(zhì)特征工點范圍內(nèi)地下水主要為基巖裂隙水。由于隧道巖層受區(qū)域構(gòu)造影響片理、節(jié)理較發(fā)育，巖體完整性較差，表層風化破碎，地表水及大氣降水下滲而形成基巖裂隙水。隧道洞身基巖裂隙水較發(fā)育，水質(zhì)較好，對圬工無侵蝕性。5）地震與氣象1.地震：根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），本段地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s,相當于地震基本烈度六度。2.最大季節(jié)凍土深度最大凍結(jié)深度5cm，其它詳見《氣象資料匯總表》。6）圍巖分級1.隧道進口至ZDK65+800為石英云母片巖，隧道洞身埋藏較淺，溝谷發(fā)育，基巖裂隙水發(fā)育，圍巖分級為Ⅴ級，須加強襯砌。2.ZDK65+800～ZDK65+900為石英云母片巖，巖層構(gòu)造節(jié)理較發(fā)育，圍巖分級為Ⅳ級。3.ZDK65+900至出口為石英云母片巖，隧道洞身埋藏較淺，溝谷較發(fā)育，基巖裂隙水發(fā)育，圍巖分級為Ⅴ級，須加強襯砌。7）工程措施意見1．隧道埋深較淺，由于受F1斷層的影響，巖體較破碎，有揉皺現(xiàn)象，應(yīng)加強支護和襯砌。2．隧道進出口路塹邊坡及仰坡邊坡率建議采用1∶1，坡面須防護，在開挖過程中須注意左側(cè)邊坡的順層問題。3.隧道洞身須進行防滲水處理。6.1.3設(shè)計標準隧道設(shè)置為雙線單洞。進口段平面位于轉(zhuǎn)角、半徑、緩和曲線長、切線長、曲線總長，洞身及進、出口段位于曲線上。隧道主要結(jié)構(gòu)要素見表6.1。表6.1丁家營隧道主要結(jié)構(gòu)要素表序號結(jié)構(gòu)名稱結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)尺寸(m)凈寬凈高1入口洞門翼墻式洞門12227742出口洞門耳墻式洞門12227743Ⅴ級圍巖襯砌輪廓（有加寬）五心圓曲邊墻11569844Ⅳ級圍巖襯砌輪廓（有加寬）五心圓曲邊墻11169705Ⅴ級圍巖襯砌輪廓五心圓曲邊墻11569846Ⅳ級圍巖襯砌輪廓五心圓曲邊墻11169706.1.4主要工程項目及數(shù)量丁家營隧道主要工程項目包括：隧道正洞開挖、支護、襯砌、洞口工程、附屬工程、臨時工程等。各工程項目工程數(shù)量見表6.2。表6.2主要工程項目及數(shù)量表序號工程項目單位數(shù)量備注1隧道全長m/座230/1該表中的數(shù)量取值是由工程類比參照采用而得。2洞口、及洞身開挖m3250003復合襯砌（C20）m373024模筑襯砌（C20鋼筋砼）m13115仰拱m39306洞內(nèi)路面（水泥砼）m220007網(wǎng)噴m39508錨桿m10009鋼筋格柵榀60010超前小導管m300011防水層m260006.1.5工程施工環(huán)境及淺埋段施工對策1）工程施工環(huán)境該工點位于低山區(qū)，隧道通過區(qū)域地形起伏較大，該隧道進、出口處于一緩和曲線上，必然會增加土石開挖量，對環(huán)境和施工會產(chǎn)生一定影響。2）隧道斷面較大最大開挖寬度14.8m；最大開挖高度14.0m。3）技術(shù)難點.本隧道淺埋地段，施工中應(yīng)及時進行支護，采用何種方式支護，以及如何作好施工監(jiān)控量測措施，確保安全是該工程的一技術(shù)難點.洞口段的開挖施工需采取爆破施工，如何控制爆破飛石與震動對周邊建筑物產(chǎn)生不利影響，是本工程施工的又一大技術(shù)難點。.環(huán)境控制要求首先要嚴格控制施工噪聲和空氣污染，其次要對周邊環(huán)境綠化進行保護，三是控制各種污染物、廢水的排放。如何控制好各項指標是本標段施工的技術(shù)難點。4）施工對策見表6.3表6.3施工對策表序號技術(shù)難點對策概要1隧道淺埋地段處理1．加強施工期間地質(zhì)工作。制定詳盡的地質(zhì)工作方案，利用超前預(yù)報系統(tǒng)提前探測地質(zhì)情況。2．采用超前管棚預(yù)注漿加固巖體。3．采取短臺階法施工，按照“管超前、快封閉、短開挖、強文護、緊襯砌、勤測量”的指導思想組織施工，確保隧道不塌方，做到穩(wěn)中求快。2周邊建筑物的影響1．洞口明挖地段盡量采用機械開挖。2．必須進行爆破施工的地方采用小型控制爆破，飛石控制在紅線以內(nèi)。振動速度控制在允許最大振速的70％以內(nèi)。3環(huán)境控制要求1.選用低噪音設(shè)備。2.合理安排工序，避免高噪音設(shè)備運轉(zhuǎn)，不僅是夜間，噪聲嚴格控制在國家標準內(nèi)。3.對進出車輛進行沖洗，按國家及當?shù)卣块T要求，做好環(huán)保工作。6.2施工準備工作及臨時工程6.2.1施工前的準備工作中標后，安排專人負責配合業(yè)主搞好本合同段的臨時用地及征地拆遷工作，并立即組織精測人員對設(shè)計控制樁進行復測，并將測量結(jié)果上報監(jiān)理工程師及有關(guān)部門。做好材料試驗、機械進場等開工前的各項準備，上報開工報告。1）調(diào)查施工環(huán)境調(diào)查有關(guān)工程特征與要求的資料；調(diào)查線路所在地區(qū)自然條件資料；調(diào)查施工地區(qū)的經(jīng)濟技術(shù)條件；了解當?shù)亟煌ㄟ\輸能力及交通運輸狀況；調(diào)查當?shù)氐牡夭纳a(chǎn)供應(yīng)能力與價格；了解當?shù)孛袼?、風土人情；調(diào)查當?shù)匦l(wèi)生防疫情況，調(diào)查其它有可能對施工產(chǎn)生影響的各種因素。2）規(guī)劃安排編制實施性施工組織設(shè)計和施工方案；編制施工計劃安排；做好施工機械設(shè)備及主要的檢測、測量儀器設(shè)備的配置；做好施工任務(wù)劃分。3）施工現(xiàn)場準備配合業(yè)主完成工地的“三通一平”工作；確定臨時占地計劃；搞好生產(chǎn)設(shè)施及施工營地建設(shè)。4）作業(yè)條件準備組織物資的采購、進貨與管理；編制施工成本控制計劃；雨季、冬季、春節(jié)等季節(jié)性施工的特殊準備；組織施工設(shè)備機械進場；組織施工隊伍進場。5）技術(shù)準備會審圖紙；進行測量樁撅交接，并布置施工階段的測量控制網(wǎng)，線路及構(gòu)造物位置的施工放樣；對施工隊進行開工前技術(shù)交底和培訓；組織職工學習有關(guān)技術(shù)文件并進行安全教育；對原材料進行各項檢測試驗；選定施工所用的各種配合比。收集施工技術(shù)資料；組織有關(guān)部門對開工前的工程技術(shù)資料進行收集、整理、分類、成冊，做到資料齊全，準備充分。對項目說明書、工程數(shù)量、設(shè)備及主要材料規(guī)格數(shù)量是否與設(shè)計圖紙相符，設(shè)計圖紙進行重點審核，看是否齊全。6）物資準備對施工中的各種材料、機械需要量及其供應(yīng)計劃、來源、采購、運輸?shù)榷家龅郊鋵崱Ｌ貏e要保證五大材料（木材、鋼材、水泥、油料、炸藥）的需求。對大型機械一定要做好其運進、試運轉(zhuǎn)等工作，并要做好對舊機械的維修、保養(yǎng)工作。6.2.2臨時工程臨時工程布置本著合理、節(jié)約、實用、經(jīng)濟的原則進行，按少占農(nóng)田，就地取材、滿足需要，避免浪費、減少干擾的原則設(shè)置，充分考慮王家溝隧道組織快速施工的需要，做好全面的統(tǒng)籌安排。另外還要考慮環(huán)境保護的需要。1）施工運輸?shù)缆肥┕さ缆芬?guī)劃，充分利用既有道路加以改建，減少新建數(shù)量，減少支線修建長度，盡量少占田地。2）施工用水根據(jù)現(xiàn)場實地調(diào)查，本隧道進、出口基本都臨近當?shù)鼐用竦墓┧O(shè)施，完全滿足施工使用。3）臨時供電根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，施工用電采用當?shù)仉娋W(wǎng)與自行發(fā)電相結(jié)合的供電方式，隧道進、出口分別設(shè)400kVA變壓器一臺，線路分別從就近高壓線“T”接架設(shè)，進、出口并分別備300kW發(fā)電機各一臺，以預(yù)防當?shù)仉娏Σ荒軡M足施工需要及電網(wǎng)臨時停電。施工現(xiàn)場供電線路均采用三相五線制供電線路，為確保安全，隧道內(nèi)照明用電及設(shè)備用電采用兩路供電線路，施工地段照明用電采用36V低壓供電線路。4）臨時通訊隧道洞口處通訊信號網(wǎng)絡(luò)覆蓋較好，指揮部、項目經(jīng)理部、各施工隊相互聯(lián)系與對外聯(lián)系采用程控電話與手提電話，洞內(nèi)采用磁式電話進行聯(lián)系。5）生活及辦公用房指揮部可在當?shù)厥姓赓U房屋作為辦公及生活用房，各個項目部可在就近租用房屋作為辦公及生活用房，隧道施工隊辦公及生活在隧道進出、口附近修建，山墻及承重墻采用18墻、隔墻采用12墻，石棉瓦頂。6）生產(chǎn)房屋及場地生產(chǎn)用房分別設(shè)在隧道進、出口附近，各隧道施工隊分別修建主要生產(chǎn)用房：材料庫100m2、水泥庫150m2、空壓機及發(fā)電機房60m2、鋼筋棚100m2、木工棚100m2、工地試驗室50m2、炸藥庫60m2、砂石料場150m2、進出口另設(shè)充電房80m2。7）充電站隧道進、出口采用無軌運輸，設(shè)大型充電站，充電設(shè)備可按實際配備。8）空壓機房隧道進、出口及斜井分別建空壓機站，每站設(shè)22m3/h電動空壓機2臺，供隧道鉆眼、噴射砼及錨桿施工使用，另外為解決臨時施工需要，進、出口及斜井分別備12m3/h內(nèi)燃空壓機4臺，空壓機臺數(shù)按實際使用靈活配備。9）攪拌站本隧道砼施工采用自動計量的集中式拌合站拌合，進、出口及斜井分別設(shè)置實際生產(chǎn)能力為35m3/h拌合站一座，每個項目經(jīng)理部配置碎石破碎篩分系統(tǒng)一套。10）洞內(nèi)排水由于本隧道縱坡為單一坡段，出口施工為順坡地段，采用自然排水，在隧道一側(cè)設(shè)排水溝引出。進口施工地段及中部斜井及正洞施工為反坡排水，設(shè)集水坑，用潛水泵抽排洞內(nèi)積水。11）場地布置及硬化施工場地布置盡可能不占用農(nóng)田，盡可能與當?shù)卣块T及居民協(xié)商，妥善解決爭執(zhí)問題，盡可能不干擾當?shù)厣a(chǎn)生活。施工場地所有生活及辦公區(qū)域均采用5cm厚水泥砂漿硬化，鋼筋、木材加工場、材料堆放場及機械停放場地采用10cm厚砼地面。6.3施工進度計劃6.3.1工期安排計劃開工日期：2011年4月1日；竣工日期：2011年7月1日；總工期:90天，其中施工準備15天，施工期約2個月，工期收尾15天。6.3.2具體安排第一階段：施工準備階段，主要完成施工便道、供水、供電、生產(chǎn)生活用房、交接樁撅和本合同段線路復測及控制測量、復核技術(shù)資料、混凝土配合比的選擇及進場材料的試驗、辦理征地拆遷以及解決通訊、組織機械設(shè)備、人員、材料進場等。自2011年4月1日至2011年4月15日，擬用15天時間。第二階段：主體工程施工階段，主要完成隧道洞門、洞身開挖及接線道路和管理房土建及部分安裝，自2011年4月16日至2011年6月15日，擬用2個月時間。第三階段：工程收尾移交階段，主要完成本標段現(xiàn)場清理、整修，竣工資料整理編制及驗交等工作。自2011年6月16日至2011年7月1日，擬用15天完成。6.3.3主要項目施工進度計劃1）主要項目施工進度計劃見表6.4：表6.4施工進度計劃表序號工程項目開始時間完成時間工期（天）1施工準備2011.4.12011.4.15152洞口開挖2011.4.162011.4.2154洞身開挖洞身襯砌2011.4.222011.6.16558竣工交驗2011.6.172011.7.1152）Ⅴ級圍巖開挖長度共130米，臺階法開挖作業(yè)循環(huán)時間表見表6.5：表6.5開挖作業(yè)循環(huán)時間表序號工序名稱Ⅴ級圍巖1測量60min2超前小導管240min3鉆孔240min4裝藥爆破150min5通風排煙60min6清理危石60min7初噴90min8出渣300min9支護300min10循環(huán)進尺3.5m11日進尺3.5m12月均進尺105m3）Ⅳ級圍巖開挖長度共100米，Ⅳ級圍巖臺階法開挖作業(yè)循環(huán)時間表見表6.6：表6.6開挖作業(yè)循環(huán)時間表序號工序名稱Ⅳ級圍巖1測量60min2超前小導管180min3鉆孔180min4裝藥爆破120min5通風排煙60min6清理危石30min7初噴60min8出渣240min9支護240min10循環(huán)進尺5.0m11日進尺5.0m12月均進尺150m4）勞動力組織計劃，見表6.7表6.7施工隊伍安排、勞動力配備及任務(wù)劃分表序號施工隊伍人數(shù)任務(wù)劃分1隧道施工一隊15進口隧道開挖、支護、襯砌、水溝電纜槽2隧道施工二隊15出口隧道開挖、文護、襯砌、水溝電纜槽3綜合施工保障隊10鋼筋加工、進出口連接線、混凝土的制備4房建施工隊15管理房施工5機械運輸隊15隧道出渣、混凝土及其它材料的運輸6合計70注：表中人數(shù)為施工隊高峰人數(shù)。本工程主要勞動力配置表表6-8序號工種數(shù)量(人)隧道隊綜合隊1爆破工2隧道隊30人綜合隊10人2風槍手23噴錨工44鋼筋工45電焊工26砼工47架子工48模板工49砌石工310修理工111電工112鉗工213管道工314其它工種915各種臺車司機216裝載機司機217挖掘機司機218各種汽車司機320推土機司機321空壓機司機222拌合機司機223砼輸送泵司機224起重機司機225配料機司機226壓紋人員127測量人員228試驗員129安全員230質(zhì)檢人員131管理人員25）施工主要機械設(shè)備表表6-9施工主要機械設(shè)備表序號機械名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1變壓器S8250KW/10臺12空壓機4L-20/8臺13挖掘機EX200-1臺14裝載機ZL-50臺15裝載機ZL-40臺16自卸車東風EQ1405T臺27電動攪拌機J2C350臺18電動攪拌機MODEL臺19噴漿機PZ-58臺210電焊機BX1-500臺211電焊機BX6-300臺212砼輸送泵HBT60臺113發(fā)電機75KW臺1備用14空壓機內(nèi)燃12m3/h臺1備用6.4隧道施工方案1）丁家營隧道采用新奧法施工，襯砌部分按噴錨構(gòu)筑法施工，采用復合式襯砌。本合同段分別由進出口相向掘進。施工過程中采用超前預(yù)報系統(tǒng)進行地質(zhì)超前勘探。主體工程采用“兩頭掘進，分部開挖作業(yè)，仰拱超前，襯砌完善配套”的施工方案?？傮w實施掘進(鉆爆、無軌運輸出渣)、支護(管棚、拌、運、錨、噴)、襯砌(拌、運、灌、振搗)三條機械化作業(yè)線。隧道地質(zhì)差的地段，采取仰拱及時封閉，隧道初期支護采用先拱后墻的順序，二次襯砌采用拆裝式整體式襯砌臺車，全斷面襯砌，人工配合機械化作業(yè)。及時進行圍巖量測，并根據(jù)量測反饋的圍巖變形信息，調(diào)整支護參數(shù)，確定二次模注混凝土時間。通風采用大功率通風機、大口徑軟管、壓入式隧道供風技術(shù)。2）Ⅴ級圍巖采用風動鑿巖機打眼；IV級圍巖采用電腦控制三臂液壓鉆孔臺車打眼，非電毫秒雷管微震控制光面爆破。3）超前支護采用液壓鉆孔臺車及注漿機施作超前導管，初期支護采用錨桿鉆機打注漿錨桿，噴射混凝土采用濕式噴射法，由泵送、濕噴兩用機與噴射機械手聯(lián)合作業(yè)。人工架立鋼支撐，出渣運輸采用裝載機裝渣，采用19t自卸汽車完成無軌運輸施工。4）襯砌混凝土采用商品混凝土，混凝土攪拌運輸車，混凝土輸送泵、大模板整體液壓襯砌臺車(自制)完成全斷面襯砌一次成型。6.5洞口工程6.5.1施工方案根據(jù)工程類比及丁家營隧道進出口位置的具體情況，進洞前先完成地表排水系統(tǒng)，采取分層開挖，分層支護，自上而下，邊挖邊護的洞口加固處理方法：洞口仰坡按照設(shè)計采用錨、網(wǎng)噴混凝土加固技術(shù)，進出口邊仰破挖方在滿足機械開挖的條件下，使用挖掘機開挖，裝載機配合自卸車裝運棄渣至指定棄渣位置，人工輔助修坡。不能直接用機械開挖的次堅石采用定向弱爆破，人工輔助機械裝運棄方。進洞采用先施作超前小導管，弱爆破，短進尺，快循環(huán)，早封閉的施工方案。6.5.2進口施工方法進口位于Ⅴ級圍巖地段，洞口處地形狹窄，該處地形等高線與線路走向有交角(約45°)，在洞門施工時要注意偏壓的影響，又處于緩和曲線上，施工時要考慮加寬，施工時只要稍加注意附近的建筑物影響即可，采用三臂液壓臺車全斷面開挖。邊仰坡按照設(shè)計圖上所要求進行開挖防護。6.5.3出口施工方法隧道出口端位于Ⅴ級圍巖地段，洞口處地形寬闊，仰坡較陡峻，施工時注意盡量少擾動圍巖，然后進行擴挖至全