隧道課程設(shè)計52383

1、 目錄1.概況11.1課程設(shè)計目的11.2課程設(shè)計題目11.3 課程設(shè)計的資料1 2. 課程設(shè)計內(nèi)容1 2.1隧道縱斷面設(shè)計2 2.2隧道襯砌標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓設(shè)計3 2.3 隧道襯砌設(shè)計4 2.4 襯砌基本尺寸擬定4 2.5隧道防排水設(shè)計4 2.6.隧道施工方法8 2.7輔助施工方法103.個人心得124.參考文獻(xiàn)12 1、概況1.1課程設(shè)計目的 通過課程設(shè)計是使學(xué)生公路隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計方法，熟悉公路隧道施工工藝，掌握公路隧道施工設(shè)計基本方法。1.2課程設(shè)計的題目公路隧道設(shè)計1.3課程設(shè)計的資料兩車道高速公路、隧道級圍巖、時速120/h2、課程設(shè)計內(nèi)容2.1隧道縱斷面設(shè)計：隧道內(nèi)的縱坡形式，根

2、據(jù)公路隧道設(shè)計規(guī)范JTG D70-2004，設(shè)置單面坡，坡度采用2%,建筑界限底線與路面重合。隧道建筑限界：為了保證隧道內(nèi)各種交通的正常運(yùn)行與安全，而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間范圍。圖2.1 公路隧道建筑限界（單位：cm）H-建筑限界高度；W-行車道寬度；LL-左側(cè)向?qū)挾?；LR-右側(cè)向?qū)挾龋?C-余寬；J-檢修道寬度；R-人行道寬度；h-檢修道或人行道的高度；EL-建筑限界左頂角寬度，EL=LL；ER-建筑限界右頂角寬度，當(dāng)LR1m時，ER=LR, 當(dāng)LR1m時,ER=1m建筑限界高度，高速公路、一級公路、二級公路取5.0m；三、四級公路取4.5m。當(dāng)設(shè)置檢修道或人行道時

3、，不設(shè)余寬；當(dāng)不設(shè)置檢修道或人行道時，應(yīng)設(shè)不小于25cm的余寬。建筑限界高度：H = 5 m行車道寬度： W=3.75*3=11.25m檢修道寬度： J=1.0m左側(cè)向?qū)挾龋?LL=0.75m 右側(cè)向?qū)挾龋?LR=1.25m 左頂角寬度： EL=LL=0.75m右頂角寬度： ER=1m 注：設(shè)計隧道非長、特長隧道，故不需設(shè)置緊急停車帶。2.2隧道襯砌標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓設(shè)計根據(jù)公路隧道設(shè)計規(guī)范(JTG D70-2004)規(guī)定，隧道的內(nèi)輪廓標(biāo)準(zhǔn)拱部為單心半圓R1=612cm,側(cè)墻為大半徑圓弧R2=862cm,仰拱圓弧半徑R4=1500cm，仰拱與側(cè)墻間用一個小半徑圓弧連接R3=100cm。如圖3.2所示：

4、圖3.2 隧道內(nèi)輪廓線兩車道可參考該方法計算出內(nèi)輪廓斷面幾何尺寸。2.3隧道襯砌設(shè)計襯砌類型采用復(fù)合式襯砌。復(fù)合式襯砌是指外層錨噴作初期支護(hù)，內(nèi)層用模筑混凝土作二次襯砌的永久結(jié)構(gòu)，兩層間可根據(jù)需要設(shè)置防水層。復(fù)合式襯砌可用于各種圍巖。2.4襯砌基本尺寸擬定隧道襯砌內(nèi)輪廓的形狀及尺寸的確定，根據(jù)公路隧道設(shè)計規(guī)范(JTG D70-2004)規(guī)定，三車道隧道復(fù)合式襯砌設(shè)計參數(shù)如下：設(shè)計噴射混凝土厚土20cm，錨桿長3.5m，間距1m，仰拱混凝土厚50cm，預(yù)留沉降100mm2.5隧道防排水設(shè)計2.5.1襯砌柔性防水工程襯砌柔性防水工程設(shè)置在二次襯砌面與噴混凝土面之間，以提高襯砌的密水性，以防止水從二

5、次襯砌裂縫中滲出并擴(kuò)大混凝土裂縫，柔性防水層材料建議采用施工安裝方便、無毒阻燃，且耐久性、防水性、緩沖性能等均好的防水卷材。在防水卷材與噴混凝土層間設(shè)置土工布，其作用兼作襯背排水層及緩沖層。2.5.2襯砌漏水防止工程(1）襯砌自防水結(jié)構(gòu)為了防止柔性防水層由于施工原因可能出現(xiàn)局部地方防水失敗，故二次襯砌做成自防水混凝土結(jié)構(gòu)。采用低堿性膨脹水泥混凝土，自防水結(jié)構(gòu)抗?jié)B標(biāo)號要求達(dá)。為了提高混凝土抗凍性，混凝土摻加引氣劑。 (2）止水帶在襯砌澆筑工作縫設(shè)置背貼式橡膠止水帶。橡膠止水帶需采用耐寒性能好的三元乙丙橡膠材料。(3）暗洞施工要求采用泵送混凝土，以保證澆筑質(zhì)量及襯砌與初期支護(hù)之間密實不留空隙。2.

6、5.3隧道防水的規(guī)定(1）隧道首先要重視防止地表水的下滲，其措施為填平、鋪砌、勾補(bǔ)、抹面等。對于坑穴、鉆孔等均應(yīng)填實封閉。(2）圍巖破碎、涌水易坍地段，應(yīng)直接向圍巖內(nèi)預(yù)加漿。當(dāng)涌水量大時，應(yīng)采用化學(xué)漿液。向襯砌背后壓漿時，應(yīng)防止因壓漿而堵塞襯砌背后的排水措施。(3）隧道襯砌防水，首先采取引排措施，然后敷設(shè)襯砌內(nèi)、外防水層；也可修建復(fù)合式村砌，采用夾層防水層。(4）混凝土應(yīng)滿足抗?jié)B要求，寒冷地區(qū)凍害地段和嚴(yán)寒地區(qū)所采用混凝土的抗?jié)B標(biāo)號不宜低于S4。(5）施工縫、變形縫等處的防滲應(yīng)采取專門的防水措施。2.5.4防水層內(nèi)外之間的防水層，可用聚異丁烯等防水材料或用噴涂乳化瀝青等防水劑，在噴層表面有凹凸

7、不平時，應(yīng)事先用砂漿敷面，做成找平層，以便巖層壁與防水層密貼。防水層接縫處，一般用熱氣焊接，或采用電焊接，亦可以用適當(dāng)?shù)娜軇┳鋈芤汉附?，用以保證防水的質(zhì)量。外貼式防水層是襯砌背后鋪貼的一種防水措施，根據(jù)所處的地質(zhì)、水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點，合理選用。2.5.5“三縫”防水 “三縫”是防水最薄弱的環(huán)節(jié)，也就是經(jīng)常出現(xiàn)滲漏的地方，在隧道防水處時，除注意全面的防水措施外，還應(yīng)該考慮接縫的局部防水處理。（1）施工縫的防水處理：對于平接式施工縫，在澆灌第二層混凝土前用鋼絲刷將底層刷毛或在第一層澆灌4-5小時后，用高壓水將混凝土表面沖洗，直至露出表面石子為止，然后在按型施工縫方法刷水泥漿及鋪設(shè)水泥砂漿。（2）沉

8、降縫、伸縮縫的防水處理：沉降縫一般設(shè)在軟硬地層分界地段，以防不同地基沉陷而引起襯砌變形、開裂；伸縮縫是適應(yīng)襯砌混凝土因溫度變化而伸縮變形的一種現(xiàn)象，防水可用瀝青麻筋填塞。2.5.6隧道排水工程（1）襯砌背面排水工程 在襯背土工布排水層與噴混凝土之間設(shè)環(huán)向盲溝，環(huán)向盲溝采用 軟式透水管，洞口及富水區(qū)段縱向間距為2.5m；其余位置環(huán)向盲管按縱向間距 鋪設(shè)。（2）路基排水工程指路面以下的排水工程，分縱向中央排水溝與橫向排水溝。其作用是一方面將襯砌背面排水引出，另一方面將路基基床圍巖涌水排走?？v向中央排水溝由帶孔內(nèi)徑 離心式鋼筋混凝土水管外裹 土工布濾層及煤渣保溫層組成，中心水溝沿隧道全長布置，將地下

9、水排出洞口。橫向排水溝與縱向中央排水溝連接（在盲井處），將襯砌背排水從墻腳縱向盲溝處引入中央排水溝。橫向排水溝每隔設(shè)置一處。具體位置可適當(dāng)調(diào)整。建議縱向中央排水溝槽開挖在初期支護(hù)完成后進(jìn)行。（3）路緣排水工程為了處理車輛帶入的水和隧道內(nèi)清洗及消防排放的污水，在道路肩部設(shè)置的邊溝為路緣排水工程處理內(nèi)部污水。污水排出洞門外與路基兩側(cè)溝槽相通。洞內(nèi)路緣排水溝每隔設(shè)置一只沉砂井以利清污1、洞內(nèi)排水。2.5.7洞內(nèi)一般應(yīng)設(shè)置縱向排水溝、橫向排水坡或橫向排水暗(盲)溝等排水設(shè)施。排水溝應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）水溝坡度應(yīng)該與路線坡度一致，一般排水坡不小于0.5%，困難地段不小于0.3%，路面橫向排水坡不應(yīng)小于

10、1.0%，橫向排水暗(盲)溝的坡度則不應(yīng)小于2%。(2）隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置雙側(cè)水溝。有仰拱的隧道或需設(shè)置深埋水均的隧道宜設(shè)置中心水溝。水溝的側(cè)面應(yīng)設(shè)置足夠的進(jìn)水孔。（3）水溝過斷面應(yīng)根據(jù)水力計算確定。必要時，水溝應(yīng)設(shè)置沉沙井、檢查井，并鋪設(shè)蓋板，其位置、結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)考慮便于清理和檢查。2.5.8洞外排水洞外排水應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、氣象情況，結(jié)合農(nóng)田水利情況全面策劃，綜合治理，因地制宜的設(shè)置疏水、截水、引水設(shè)施。2.5.9洞口防排水（1）隧道、輔助坑道的洞口(包括邊仰坡)應(yīng)設(shè)置截水溝和排水溝；洞口邊坡、仰坡應(yīng)采取防護(hù)措施，防止地表水的下滲和沖刷。（2）洞口外路塹為上坡時，可在洞口外設(shè)置反向排水邊溝和截流涵

11、洞，防止洞外水流入隧道內(nèi)。（3）靠圍巖的邊墻頂、邊墻后，宜設(shè)置縱向和豎向盲溝，將水引至邊墻底泄水孔排出。明洞側(cè)溝應(yīng)防止地面水側(cè)向流入。2.6施工方法。 短臺階法：這種方法的上部臺階長度小于5倍但大于11.5倍洞跨，上下斷面多采用平行作業(yè)，由于短臺階法可以縮短支護(hù)閉合時間，改善初期支護(hù)的受力條件，有利于控制圍巖的變形，故適用范圍較廣。在施工過程中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗，優(yōu)化工藝。加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報，加強(qiáng)圍巖監(jiān)控量測。根據(jù)量測結(jié)果，及時調(diào)整預(yù)留變形量及支護(hù)參數(shù)，適時施作二次襯砌，確保隧道安全。施工要點1）上臺階長度控制在1213m以內(nèi)，便于上臺階作業(yè)和控制安全步距，上臺階高度控制在6.0m6.5m，下臺階4

12、.0m，便于臺車移位。2）上臺階開挖臺車要輕便、堅固，便于裝載機(jī)移動。3）下臺階需先爆破，爆破后整理爬坡道，裝載機(jī)進(jìn)入上臺階，開挖臺車移位至下臺階安全距離。短臺階法施工流程圖2.7輔助施工方法2.7.1.超前錨桿施工概述采用超前支護(hù)方式對不良地址進(jìn)行預(yù)加固。對隧道自穩(wěn)時間小于完成支護(hù)所需時間的地段進(jìn)行超前支護(hù)。超前支護(hù)技術(shù)措施主要包括小導(dǎo)管支護(hù)施工工藝、大管棚支護(hù)施工工藝和錨桿施工工藝，本工藝將概述超前錨桿施工工藝，錨桿采用22鋼筋加工制作。2.7.2工藝步序說明1 按施工圖要求在開挖面上準(zhǔn)確畫出本循環(huán)需設(shè)的錨桿孔位。2 鉆孔，采用風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔，用風(fēng)鉆將錨桿頂入，錨桿尾端外露長度適中，超前錨桿

13、外插角嚴(yán)格按設(shè)計要求施作，尾部與剛架焊接在一起。超前錨桿與線路中線方向大致平行。孔位鉆設(shè)偏差不超過10cm，孔徑應(yīng)符合設(shè)計要求。3 錨桿加工及施工將22鋼筋根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行加工，錨桿長度符合設(shè)計要求。4錨桿插入及孔口密封處理錨桿插入后并插入注漿管，然后將錨桿孔封閉并于注 漿機(jī)連接，以防漏漿。5注漿采用注漿機(jī)壓注漿，注漿壓力為1.0Mpa1.5Mpa，一般按單管達(dá)到施工圖標(biāo)示注漿量作為結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)注漿壓力達(dá)到終壓不少于20min，進(jìn)漿量仍達(dá)不到注漿終量時，亦可結(jié)束注漿。注漿結(jié)束后，將管口封堵，以防漿液倒流管外2.7.3施工工藝及質(zhì)量檢測3個人心得 隧道工程設(shè)計在教學(xué)環(huán)節(jié)中是很重要的階段。本文在實踐教學(xué)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了隧道工程工程設(shè)計的體會和經(jīng)驗,認(rèn)為在隧道工程設(shè)計中指導(dǎo)老師首先要讓學(xué)生對設(shè)計有總體的了解和把握,其次要提倡因材施教、注重相互學(xué)習(xí);根據(jù)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力;同時提供一切可能的機(jī)會,讓學(xué)生多接觸實際工程;注重提高學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力;最后強(qiáng)調(diào)對學(xué)生要有愛心和耐心。隧道工程設(shè)計是繼課堂教學(xué)、實踐教學(xué)和社會實踐等環(huán)節(jié)之后的一個時間較長、綜合性較強(qiáng)的教學(xué)階段,也是學(xué)生從學(xué)校走向社會、盡快適應(yīng)科研、生產(chǎn)第一線的一個重要過渡階段。通過隧道工程設(shè)計,不僅要提高學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識的能力,而且要重視學(xué)生獨(dú)立工