客運(yùn)專線隧道設(shè)計(jì)與施工(4).ppt

1、隧道斷面大：內(nèi)凈空面積達(dá)100m2，需要開(kāi)挖面積約160m2（有仰拱）。,客運(yùn)專線隧道 難點(diǎn)與特點(diǎn),2、工程可靠性和耐久性要求高：設(shè)計(jì)使用年限要求100年，主體結(jié)構(gòu)要求“零缺陷”。,3、防排水要求高：防水等級(jí)要求達(dá)到一級(jí)，襯砌表面無(wú)濕漬。,4、環(huán)保與景觀要求高：沿線隧道洞口植被發(fā)育，部分隧道穿越森林公園景區(qū)或自然保護(hù)區(qū)；線路與高速公路、國(guó)道并行段長(zhǎng)，景觀要求高。,5、工程地質(zhì)條件復(fù)雜：隧道主要不良地質(zhì)有巖溶、富水?dāng)鄬印⒏叩貞?yīng)力、采空區(qū)等，短隧道一般覆土淺，地質(zhì)條件差。,針對(duì)客運(yùn)專線隧道難點(diǎn)與特點(diǎn)的應(yīng)對(duì)措施,隧道施工,1 、國(guó)外高鐵隧道概況 2 、客運(yùn)專線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及隧道 凈空的擬定 3 、客運(yùn)專線隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 、客運(yùn)專線隧道防排水設(shè)計(jì) 5 、客運(yùn)專線隧道耐久性要求 6、不良地質(zhì)隧道設(shè)計(jì),1、施工方法初步研究 2、施工需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題,養(yǎng)護(hù)維修,隧道設(shè)計(jì),二、隧道施工,德國(guó) 科隆萊茵/美因高速客運(yùn)專線鐵路全長(zhǎng)219Km，該線設(shè)計(jì)時(shí)速300Km/h，共修建有長(zhǎng)約47Km的隧道30座，其中24座隧道采用礦山法修建。,全線隧道內(nèi)均鋪設(shè)無(wú)碴軌道。雙線隧道有效面積為92m2 ，開(kāi)挖面積為150m2，隧道采用復(fù)合式襯砌。礦山法隧道斷面如圖。,一、隧道設(shè)計(jì),西班牙 馬德里巴塞羅那高速鐵路線上的隧道工程,馬德里巴塞羅那高速鐵路全長(zhǎng)611公里，設(shè)計(jì)最高速度為350Km/h,共有隧道26座。該線長(zhǎng)大隧道斷面面積采用74m2，短隧道斷面面積109m2。,一、隧道設(shè)計(jì),意大利 佛羅倫薩-博洛尼亞高速鐵路線上的隧道工程,那不勒斯-米蘭新高速鐵路為旅游專線，其中佛羅倫薩-博洛尼亞段49線路位于線路位于亞寧山區(qū)，為克服地形障礙，采用隧道方式穿越，該段線路全長(zhǎng)78Km，隧道全長(zhǎng)71.5km/9座,一、隧道設(shè)計(jì),日本 東京高速鐵路線Narashinodai隧道,隧道采用分塊開(kāi)挖的方法(CRD)，在隧道拱部采用超前小鋼管，鋼管直徑34mm，長(zhǎng)2.75m，間距25cm，共用47根，臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)采用125H型鋼支撐，噴混凝土厚125mm，鎖腳錨桿直徑25mm，長(zhǎng)2.0m，圖中表示開(kāi)挖順序。,一、隧道設(shè)計(jì),臺(tái)灣 臺(tái)北高雄高速鐵路隧道斷面,臺(tái)灣南北高速鐵路全線長(zhǎng)394km，設(shè)計(jì)時(shí)速350km/h，運(yùn)行時(shí)速300km/h，其中暗挖施工隧道42座，總長(zhǎng)39km。 隧道凈空有效面積為90m2。雙線隧道凈空跨度為15.35m，凈高10.5m，線間距4.5m，實(shí)際開(kāi)挖面積147155m2,一、隧道設(shè)計(jì),2. 1 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),1. 鐵路等級(jí)：客運(yùn)專線。 2. 正線數(shù)目：雙線。 3. 最小曲線半徑：一般9000m，困難7000m。 4. 正線線間距：5m。 5. 最大坡度：一般12，局部地段不超過(guò)20。 6. 到發(fā)線有效長(zhǎng)度：700m。 7. 牽引種類：電力。 8. 列車運(yùn)行方式：自動(dòng)控制。 9. 行車指揮方式：綜合調(diào)度集中。,一、隧道設(shè)計(jì),隧道內(nèi)輪廓參照鐵道部“經(jīng)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)200575號(hào)文”發(fā)布的時(shí)速350公里客運(yùn)專線鐵路隧道雙線隧道內(nèi)輪廓圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，隧道軌面以上內(nèi)凈空為100m2，曲線地段及下錨段襯砌不需加寬。本線隧道內(nèi)均鋪設(shè)無(wú)碴軌道。 隧道襯砌內(nèi)輪廓如圖：,2.2 客運(yùn)專線隧道內(nèi)凈空,客運(yùn)專線隧道洞門基本分為兩類：斜切類及端墻類。 地形、地質(zhì)條件許可的前提下，優(yōu)先選用斜切類洞門,一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),雙線隧道復(fù)合式襯砌支護(hù)參數(shù)表,一、隧道設(shè)計(jì),雙線隧道復(fù)合式襯砌支護(hù)參數(shù)表,一、隧道設(shè)計(jì),雙線隧道復(fù)合式襯砌支護(hù)參數(shù)表,注：表中帶*號(hào)表示為鋼筋砼；鋼筋外側(cè)砼保護(hù)層厚5cm。,一、隧道設(shè)計(jì),級(jí)圍巖襯砌斷面,一、隧道設(shè)計(jì),（、）級(jí)圍巖襯砌斷面,一、隧道設(shè)計(jì),支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1、根據(jù)圍巖條件對(duì)圍巖自穩(wěn)能力和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的影響，細(xì)化了支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，設(shè)計(jì)淺埋及偏壓支護(hù)結(jié)構(gòu)。 2、突出“加強(qiáng)基底”和注重“剛度變化”： 針對(duì)以往隧道底部易發(fā)病害和高速列車運(yùn)行要求，隧道加強(qiáng)了基底設(shè)計(jì)； 級(jí)圍巖設(shè)計(jì)了有仰拱和無(wú)仰拱二種結(jié)構(gòu)；級(jí)圍巖有仰拱結(jié)構(gòu)，可用于圍巖突變段落，以利于基底的剛度變化。 3、二次襯砌部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：、級(jí)圍巖和級(jí)圍巖偏壓段二襯砌均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要是考慮列車長(zhǎng)期的振動(dòng)作用以及圍巖蠕變對(duì)二次襯砌受力的影響，同時(shí)也可減少大跨混凝土結(jié)構(gòu)的收縮裂縫。,一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),滿足地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108）規(guī)定的一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn)，襯砌表面無(wú)濕漬。,防水等級(jí),一、隧道設(shè)計(jì),防排水原則,隧道襯砌防排水按照“防、排、堵、截相結(jié)合、因地制宜、綜合治理”的原則進(jìn)行；當(dāng)隧址區(qū)水環(huán)境要求較高時(shí)，可按“以堵為主、限量排放”的原則進(jìn)行；可溶巖隧道地下水排水通道位于隧道斷面內(nèi)時(shí)，依照“以疏為主、以堵為輔”的原則進(jìn)行。達(dá)到“防水可靠、排水通暢、系統(tǒng)可維護(hù)”的目標(biāo),一、隧道設(shè)計(jì),隧道防排水主要措施,一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),防 排 水 綜 合 布 置 圖,一、隧道設(shè)計(jì),疏 排 水 圖,一、隧道設(shè)計(jì),施 工 縫 防 水 圖,一、隧道設(shè)計(jì),施 工 縫 防 水 圖,一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),一、隧道設(shè)計(jì),巖溶、巖溶水發(fā)育地段及富水?dāng)鄬拥囟嗡淼涝O(shè)計(jì),巖溶發(fā)育地段及富水?dāng)鄬佣嗡淼啦捎谩按蠖滦∨拧钡脑瓌t設(shè)計(jì)，二次襯砌原則上不考慮承受水壓力。但考慮隨時(shí)間的推移，滲排水平衡有可能受影響，因此，對(duì)局部地段支護(hù)參數(shù)已進(jìn)行了加強(qiáng)。必要時(shí)，可采用抗水壓襯砌。,一、隧道設(shè)計(jì),注漿方式及適用條件判定表,一、隧道設(shè)計(jì),巖溶、巖溶水發(fā)育地段及富水?dāng)鄬拥囟嗡淼涝O(shè)計(jì),1.1 施工方法,二、隧道施工,施工方法適用表,二、隧道施工,施工方法適用表,注：表中表示推薦采用，表示可使用，施工中根據(jù)具體情況靈活調(diào)整。,1.1 施工方法,CRD 工 法 圖,二、隧道施工,1.1 施工方法,CD 工 法 圖,二、隧道施工,1.1 施工方法,雙 側(cè) 壁 工 法,二、隧道施工,1.1 施工方法,環(huán) 形 開(kāi) 挖 法,二、隧道施工,1.1 施工方法,二、隧道施工,1.2 施工進(jìn)度指標(biāo),二、隧道施工,主要測(cè)量洞口地面標(biāo)高及斷面以及設(shè)計(jì)過(guò)程中隧址區(qū)地形、地物的變化情況，如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)及時(shí)提出,2.1 勘測(cè)資料的復(fù)測(cè),二、隧道施工,1、在隧道開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)隨時(shí)核對(duì)圍巖級(jí)別與地下水狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)及時(shí)提出，以便修正設(shè)計(jì)。 2、施工中遇地下水，應(yīng)取樣化驗(yàn)，了解有否侵蝕性，以便決定是否變更水泥品種，調(diào)整水灰比或采取其它措施，以防侵蝕。 3、可溶巖隧道施工中應(yīng)施作施工地質(zhì)超前預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，超前探明巖溶、巖溶水與隧道的相對(duì)關(guān)系，以便及時(shí)采取有效措施，確保結(jié)構(gòu)及施工安全。 4、不良地質(zhì)隧道諸如高地應(yīng)力、瓦斯等，應(yīng)進(jìn)一步勘查，以便判明巖爆或變形等級(jí)、瓦斯隧道設(shè)防措施等。,2.2 關(guān)于地質(zhì)資料,二、隧道施工,開(kāi)挖中應(yīng)采用光面爆破、預(yù)裂爆破等控爆工藝，嚴(yán)格控制超欠挖，以達(dá)到開(kāi)挖輪廓圓順，開(kāi)挖面平整。開(kāi)挖中，應(yīng)加強(qiáng)開(kāi)挖面的地質(zhì)素描和地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。隧道爆破應(yīng)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，以期達(dá)到保護(hù)圍巖的目的。,2.3 爆破作業(yè),二、隧道施工,1、隧道初期支護(hù)采用噴錨支護(hù)，噴射混凝土采用濕噴工藝。為抑制初期支護(hù)噴層開(kāi)裂及減少回彈，改善洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境，噴砼中需按設(shè)計(jì)摻加改性聚酯纖維。噴砼作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。 2、初期支護(hù)拱部錨桿必須采用帶排氣裝置的中空注漿錨桿，拱墻錨桿均應(yīng)帶墊板及螺母，施工中應(yīng)確保錨桿注漿飽滿，并按有關(guān)規(guī)定施作拉拔實(shí)驗(yàn)。 3、鋼架是初期支護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分，鋼架應(yīng)及時(shí)架立、準(zhǔn)確定位，以保證保護(hù)層厚度，鋼架加工制作應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)圖及規(guī)定執(zhí)行。,2.4 初期支護(hù),二、隧道施工,1、各中防水材料均應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)并通過(guò)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。 2、防水板的現(xiàn)場(chǎng)加工應(yīng)有專職人員及作業(yè)場(chǎng)地，防水板安裝最好有作業(yè)臺(tái)車。防水板敷設(shè)應(yīng)在對(duì)初期支護(hù)的滲漏水情況進(jìn)行檢查并采取埋管引排、局部注漿等處理措施完成厚進(jìn)行。 3、為避免異物造成鋪裝完成的防水板的破損，除對(duì)噴砼表面有要求平順外，洞內(nèi)鋼筋綁扎或焊接處對(duì)防水板應(yīng)有一定的防護(hù)措施。 4、鋪設(shè)完成后防水板的破損應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。 5、排水盲溝及注漿管應(yīng)在模筑施作前定位并有防堵措施。 6、施工縫及變形縫處理應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工。,2.5 防排水,二、隧道施工,1、模筑襯砌鋼筋保護(hù)層厚度應(yīng)有保證。 2、襯砌必須采用模板臺(tái)車，臺(tái)車長(zhǎng)度不大于15m，每環(huán)澆注混凝土的長(zhǎng)度不宜大于12米。 3、每環(huán)混凝土澆注時(shí)間不宜大于2小時(shí)，脫模時(shí)間不應(yīng)早于澆注完成后24小時(shí)。 4、隧道施工應(yīng)貫徹仰拱先行的原則，采用仰拱棧橋進(jìn)行施工，嚴(yán)禁半幅施工，確保施工質(zhì)量。 5、仰拱填充必須與仰拱分批澆注，并嚴(yán)禁半幅施工。 6、各級(jí)圍巖預(yù)留變形量為：級(jí)圍巖3cm，級(jí)圍巖5cm，級(jí)圍巖8cm，級(jí)圍巖12cm，襯砌斷面圖中未示，施工開(kāi)挖中不得遺漏，以免欠挖造成二次襯砌厚度不足。 7、為確保襯砌對(duì)圍巖的支護(hù)效果，襯砌超挖回填應(yīng)符合設(shè)計(jì)