隧道工程课程设计

设计主题：官厅一号铁路隧道连接设计专业班：土木工程(隧道)101班专业：土木工程(隧道方向)号码：姓氏：XXX讲师：XXX大连交通大学土木与安全工程学院2013年11月8日内容一、设计目的1二。设计1的内容和要求三、连接官厅1号铁路隧道位置)线，地质围岩剖面2四、隧道衬砌第3节五、施工方案设计5六、五类围岩爆破设计8七.使用的文件和材料18八.图纸的装订19隧道工程课程设计作业专业班民用隧道(101)名称XXX学生编号组12开业日期：2013年11月11日竣工日期：2013年11月22日本工程与官厅一号线(双孔单线)隧道工程设计相关一、设计目的(1)掌握隧道衬砌结构设计；(2)掌握隧道施工方法；(3)掌握隧道钻爆设计流程；二、设计内容和要求(1)根据所提供的隧道工程设计断面条件，采用工程类比法设计隧道衬砌断面，确定衬砌断面形状和各部分尺寸，绘制隧道内部等高线图和隧道复合衬砌结构图；(2)根据确定的隧道断面及其他工程条件，制定隧道施工方案，确定相应断面的开挖及支护方法，并绘制相应的施工断面图；(3)根据确定的开挖方法，确定每种炮眼类型的炮眼数量；钻爆参数表的编制；绘制钻孔和爆破设计图纸；绘制爆破网络图。(4)提交一套设计规范和图纸。三。讲师的评论四.成就讲师(签名)一年中的月日20隧道的一般设计原则1.隧道轴线的选择应尽可能避免断裂构造等大型地质病害，工程地质和水文地质条件应作为轴线选择的主要控制因素。2.选择地质条件和线形几何条件作为隧道洞口的主要控制因素，以避免不良地质病害的影响，减少洞口开挖。3对于靠近山体的隧道，应尽可能靠近山体内侧，以避免隧道壁出现偏压现象。隧道结构设计安全、可靠、技术可行、无渗漏、经济。4、注重洞口的节水、环保和景观设计，减少对自然环境的破坏，使洞口与自然景观融为一体。5.积极采用新技术、新工艺和新设备。(1)官厅一号铁路隧道沿线地质围岩概况：1.位置和对齐解官厅一号隧道位于宁武县新城镇。隧道场地位于山区，基岩裸露起伏较大，标高1667-1706米，相对高差39米。微地貌为基岩山脊和陡坡，隧道场区基岩裸露。设计为左右线，净距9-15m。左线入口里程LK82 840，设计标高1667.36米，出口里程LK82 940，设计标高1671.10米，总长100米。右线入口里程为LYK82 840，设计标高为1572.43米，出口里程为LYK82 940，设计标高为1576.79米，总长度为100米。左线隧道位于半径为800米的圆曲线上，右线隧道位于半径为1000米的圆曲线上，隧道底板最大埋深为34米，为短隧道。全线设计速度为120公里/小时。2.洞口段地质条件洞口段围岩为强风化-中风化片麻岩。围岩稳定性差，围岩等级为级。隧道洞口采用台阶式洞口。3.窑洞体的地质条件隧道主体围岩为强风化-中风化片麻岩。岩体相对破碎，结构庞大。围岩稳定性差。围岩级别为五级，围岩具体分类见下表：该表与官厅一号隧道围岩分类表相连英里数长度(l)围岩等级LYJYK82 840LYJYK 82 940100LK82 840LK82 940100连接官厅的1号隧道位于半山腰，交通条件差，因此需要绕道出渣。隧道施工从忻州端或宝德端开始。官厅1号隧道出渣量不大，渣可与路基弃渣一起弃于附近弃渣场。弃土场顶部需要平整，必须设置排水沟，防止雨水冲刷。(2)采用工程类比法选择隧道衬砌断面(连接官厅的隧道围岩等级为5级)，4.1.该铁路隧道设计速度为120公里/小时，采用双隧道单线交通形式。隧道横断面设计主要是指隧道应满足隧道施工边界要求的设计。隧道施工的边界是为了保证隧道内各种交通的正常运行和安全，规定的空间范围在一定的宽度和高度范围内不得有任何障碍物。5.衬里结构设计官厅一号线隧道支护结构采用复合式衬砌，包括初期支护和二次支护。一次支护采用喷锚支护，二次衬砌采用现浇模板浇筑混凝土。在一次支撑和二次支撑之间增加防水层。(1)初始支持初期支护采用喷锚支护，喷锚支护由喷锚支护、钢丝网和钢架组成使用时，根据不同围岩级别差异组合。螺栓支撑采用全长粘结螺栓。通过工程类比，结合铁路隧道设计规范，初期支护喷射混凝土材料采用C25级混凝。支撑参数值如下表：所示根据工程类比法，隧道衬砌断面可初步确定如下：2.重新检查主要结构尺寸：由于连接官厅铁路的1号隧道为正常速度铁路，运行速度为120公里/小时，根据铁路隧道断面设计规范初步选择的隧道断面衬砌设计尺寸满足铁路运行净空和隧道开挖衬砌的要求3.1。隧道纵断面设计：隧道内的线形可设置为单侧坡或人字坡。2.需要使用最大坡度路段的隧道应设计为单侧坡度，以增加高度。3.当地下水开发且地形条件允许时，跨山脊隧道应设计为人类斜坡。4.隧道内坡度不应小于3，以利于排水。对于地下水发育较好的严寒地区的隧道，可适当增加坡度，以减少冬季排水冻结堆积的影响。连接官厅的1号隧道(3)施工方案设计：1、整体施工方法开挖方法：采用两步开挖、开挖、初喷、架设、喷锚和向下循环。2.施工程序开挖立拱(严格按照测量放线施工)锚杆、钢筋网超前预支撑(超前、灌浆)喷射混凝土下循环3、工艺说明和施工技术参数1.挖掘开挖分两步进行，循环进尺为0.75(控制超挖和欠挖高度)。挖掘注意事项：(1)以斜切的形式切割，周边眼间距不得超过35厘米，周边眼与眼间距为40厘米，其他孔间距不得超过45厘米。(2)上下台阶周边眼距单边不得超过50cm，除底板采用光面爆破外，控制上下台阶开挖成型。(3)根据不同围岩及时调整预裂爆破设计。(4)严格控制周边孔的角度、膨胀剂的用量和间距。4.安全保证措施1.在挖掘钻孔之前，请执行以下操作：(1)工作面是否处于安全状态，包括支护条件和围岩条件等。(2)钻具是否完好；(3)风、水、电供应是否正常；2.钻孔必须使用湿式钻孔。3、严禁在残眼中继续钻孔；4.钻井过程中，应持续观察工作场所的安全状况，任何不安全因素都应立即处理。5.孔内设置的测量桩必须保护好，防止机械碰撞，不得悬挂任何物体。当发现测量数据发生突然变化或变化时，应立即采取紧急措施或通知施工人员撤离危险区域(根据防坍塌和险情的预警处理)。6.进度保证措施1、钻孔施工必须配备足够的风钻；2、交接班前必须将工作面空碴、回弹料清理干净，确保料面清晰；3、提高钻爆水平，控制开挖成型，减少超欠挖处理时间；4、加强排水工作，确保工作面无积水；5.加强调度工作，确保车辆和施工机械隧道正常调度，无有碴车辆空驶和交通堵塞。7、施工及其他1、开挖班和支护班应严格按照施工期间技术员提供的放样数据，严格控制超欠挖和每一步的开挖高度；8.洞口土石方采用人工配合挖掘机分两次开挖。第一次开挖至拱线位置，拱顶上方边坡防护措施完成后，在拱线以下部分开挖。(a)施工前，应按设计进行测量放线，并在拱线位置和拱脚开挖宽度用红油漆清楚标明后进行开挖。(b)开挖前，按要求实施洞口的上坡路堑和排水系统，然后用挖掘机从上到下沿边坡逐层开挖，用自卸汽车运至弃土场进行处理。开挖成孔后，应及时进行锚喷和护坡，以稳定边坡。9.衬里结构设计街官厅1号隧道支护结构采用复合式衬砌，包括初期支护和二次支护。一次支护采用喷锚支护，二次衬砌采用现浇模板浇筑混凝土。在一次支撑和二次支撑之间增加防水层。(1)初始支持初期支护采用喷锚支护，喷锚支护由喷锚支护、钢丝网和钢架组成使用时，根据不同围岩级别差异组合。螺栓支撑采用全长粘结螺栓。通过工程类比，结合铁路隧道设计规范，初期支护喷射混凝土材料采用C25级混凝。支撑参数值如下表：所示10.不良地质地段的设计对策当隧道穿过软弱地层时，由于软弱围岩有较大的变形2)切割方法：切割孔采用斜向切割，其他炮孔采用直向切割；3)孔深和角度(1)切割孔：为1.8m深邃；角度75。(2)塌眼：1.7m深邃；角度90度。周边眼和次眼：深度1.7m，87。4)循环镜头循环进尺1.5m，射孔利用率0.9。5)钻孔图2切割形式和孔网参数示意图(单位：mm)切割形式和孔网参数如下图所示：切割孔中电荷数量的计算：根据充电系数，确定直孔切割孔的充电量：Q=LQ 1=0 . 501 . 80 . 78=0.702千克，取Q=0.75kg千克6)崩落孔爆破及参数电阻线：根据经验取电阻线W=700mm毫米。孔间距：ar=(0.8 1.3) wAr=1.0700=770mm毫米，实际爆破过程中ar=750mm毫米。崩落孔装药量：Q=qar wl=0 . 70 . 750 . 701 . 5=0