中南大学长沙地铁区间线毕业设计

1、 - PAGE 125 -毕业设计说说明书学生姓名：* 学 号：*学 院院：*专业年级： 009级* 题 目：长沙沙地铁33号线D标段区区间隧道道施工图图设计指导教师：* 教授 评阅教师：* 教授 2013年年6月中南大学本科毕业设计 长沙地铁3号线D标段区间隧道施工图设计目录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc26265摘 要 PAGEREF _Toc26265 1 HYPERLINK l _Toc23009第1章 绪绪论 PAGEREF _Toc23009 3 HYPERLINK l _Toc14571.1.11 地铁铁的发展 PAGEREF _Toc1457 3

2、HYPERLINK l _Toc97821.1.22 地铁铁的作用用及优点点 PAGEREF _Toc9782 3 HYPERLINK l _Toc312201.1.33 新奥奥法施工工 PAGEREF _Toc31220 5 HYPERLINK l _Toc151731.2 目目的和意意义 PAGEREF _Toc15173 5 HYPERLINK l _Toc277451.2.11 立题的的目的 PAGEREF _Toc27745 55 HYPERLINK l _Toc148001.2.22 立题的的意义 PAGEREF _Toc14800 66 HYPERLINK l _Toc12141

3、第2章 设设计总说说明 PAGEREF _Toc12141 7 HYPERLINK l _Toc297712.1 设设计标准准及遵循循规范 PAGEREF _Toc29771 77 HYPERLINK l _Toc138892.2 工工程概况况 PAGEREF _Toc13889 7 HYPERLINK l _Toc311292.3 工工程地质质 PAGEREF _Toc31129 7 HYPERLINK l _Toc89792.3.11 地形地地貌 PAGEREF _Toc8979 7 HYPERLINK l _Toc242072.3.22 地层岩岩性 PAGEREF _Toc24207 7

4、 HYPERLINK l _Toc33412.4 隧隧道设计计 PAGEREF _Toc3341 8 HYPERLINK l _Toc12022.4.11 隧道建建筑限界界及内轮轮廓设计计 PAGEREF _Toc1202 8 HYPERLINK l _Toc252422.4.22 隧道结结构设计计 PAGEREF _Toc25242 9 HYPERLINK l _Toc204292.4.33 防排水水设计 PAGEREF _Toc20429 99 HYPERLINK l _Toc130892.5 隧隧道施工工 PAGEREF _Toc13089 10 HYPERLINK l _Toc2386

5、2.5.11 洞口及及明洞施施工 PAGEREF _Toc2386 100 HYPERLINK l _Toc172542.5.22 洞身施施工 PAGEREF _Toc17254 100 HYPERLINK l _Toc265302.5.33 施工监监测 PAGEREF _Toc26530 111 HYPERLINK l _Toc108002.5.44 其他需需说明的的问题 PAGEREF _Toc10800 111 HYPERLINK l _Toc83682.5.55 施工工主要注注意事项项 PAGEREF _Toc8368 12 HYPERLINK l _Toc24294第3章 隧隧道总体

6、体设计 PAGEREF _Toc24294 113 HYPERLINK l _Toc272873.1隧道道选线 PAGEREF _Toc27287 113 HYPERLINK l _Toc128573.2 隧隧道纵断断面设计计 PAGEREF _Toc12857 13 HYPERLINK l _Toc87393.3地铁铁隧道横横断面设设计的一一般规定定与设计计原则 PAGEREF _Toc8739 113 HYPERLINK l _Toc105313.3.11 地铁隧隧道横断断面设计计的一般般规定 PAGEREF _Toc10531 113 HYPERLINK l _Toc200593.3.2

7、2地铁隧隧道横断断面设计计的设计计原则 PAGEREF _Toc20059 113 HYPERLINK l _Toc134953.4地铁铁隧道建建筑限界界的确定定 PAGEREF _Toc13495 14 HYPERLINK l _Toc126793.4.11地铁建建筑限界界的定义义 PAGEREF _Toc12679 14 HYPERLINK l _Toc219133.4.22 建筑限限界 PAGEREF _Toc21913 144 HYPERLINK l _Toc233763.4.33车辆限限界 PAGEREF _Toc23376 144 HYPERLINK l _Toc286973.4.

8、44设备限限界 PAGEREF _Toc28697 155 HYPERLINK l _Toc33003.4.55车辆的的基本参参数 PAGEREF _Toc3300 155 HYPERLINK l _Toc323253.4.66建筑限限界的基基本参数数 PAGEREF _Toc32325 17 HYPERLINK l _Toc18653.4.77制定建建筑限界界的原则则 PAGEREF _Toc1865 17 HYPERLINK l _Toc305773.5地铁铁隧道衬衬砌标准准内轮廓廓设计 PAGEREF _Toc30577 117 HYPERLINK l _Toc238823.5.11 A

9、型型建筑限限界 PAGEREF _Toc23882 17 HYPERLINK l _Toc166393.6 建建筑限界界的确定定 PAGEREF _Toc16639 20 HYPERLINK l _Toc280513.6.11 建筑限限界的选选择 PAGEREF _Toc28051 200 HYPERLINK l _Toc231523.6.22 地铁A型限界界标准 PAGEREF _Toc23152 220 HYPERLINK l _Toc3839第4章 隧隧道洞身身初期支支护设计计 PAGEREF _Toc3839 23 HYPERLINK l _Toc181864.1围岩岩压力计计算 PA

10、GEREF _Toc18186 233 HYPERLINK l _Toc20984.1.11围岩级级别的确确定 PAGEREF _Toc2098 233 HYPERLINK l _Toc24504.1.22 判断隧隧道深、浅浅埋 PAGEREF _Toc2450 233 HYPERLINK l _Toc299174.1.33深埋隧隧道围岩岩压力的的确定 PAGEREF _Toc29917 224 HYPERLINK l _Toc273704.1.44浅埋隧隧道围岩岩压力的的确定 PAGEREF _Toc27370 225 HYPERLINK l _Toc36924.2 各各级围岩岩压力的的计算

11、 PAGEREF _Toc3692 228 HYPERLINK l _Toc190944.2.11各级围围岩压力力的确定定 PAGEREF _Toc19094 29 HYPERLINK l _Toc150934.3 锚锚喷支护护的计算算与设计计 PAGEREF _Toc15093 30 HYPERLINK l _Toc287894.3.11现代支支护结构构原理 PAGEREF _Toc28789 330 HYPERLINK l _Toc73084.3.22支护结结构的类类型 PAGEREF _Toc7308 311 HYPERLINK l _Toc207854.3.33 轴对称称条件下下喷层上

12、上围岩压压力的计计算 PAGEREF _Toc20785 322 HYPERLINK l _Toc277684.3.44锚杆的的设计与与计算 PAGEREF _Toc27768 336 HYPERLINK l _Toc8134.3.55喷射混混凝土层层的设计计与计算算 PAGEREF _Toc813 37 HYPERLINK l _Toc22724.4 级围岩岩段锚喷喷支护设设计与计计算 PAGEREF _Toc2272 38 HYPERLINK l _Toc204834.4.11设计参参数的确确定 PAGEREF _Toc20483 388 HYPERLINK l _Toc43124.5其他

13、他围岩段段，即、级围岩岩压力计计算 PAGEREF _Toc4312 44 HYPERLINK l _Toc283654.5.11设计参参数取值值： PAGEREF _Toc28365 45 HYPERLINK l _Toc25644.5.22计算部部分： PAGEREF _Toc2564 446 HYPERLINK l _Toc5578第5章 二二次衬砌砌计算书书 PAGEREF _Toc5578 51 HYPERLINK l _Toc92585.1 偏心受受压构件件 PAGEREF _Toc9258 51 HYPERLINK l _Toc179545.1.11偏心受受力构件件 PAGERE

14、F _Toc17954 51 HYPERLINK l _Toc47065.1.22偏心受受压构件件的分类类 PAGEREF _Toc4706 51 HYPERLINK l _Toc27745.2对称称配筋矩矩形截面面的配筋筋计算及及复核 PAGEREF _Toc2774 52 HYPERLINK l _Toc283675.2.11截面设设计 PAGEREF _Toc28367 522 HYPERLINK l _Toc276765.3 级围岩岩段配筋筋计算 PAGEREF _Toc27676 556 HYPERLINK l _Toc12745.3.11隧道建建模与计计算： PAGEREF _To

15、c1274 556 HYPERLINK l _Toc88935.3.22 截面设设计 PAGEREF _Toc8893 577 HYPERLINK l _Toc835.4 级围岩岩段配筋筋计算 PAGEREF _Toc83 661 HYPERLINK l _Toc130935.4.11隧道建建模与计计算 PAGEREF _Toc13093 611 HYPERLINK l _Toc100795.4.22截面设设计 PAGEREF _Toc10079 622 HYPERLINK l _Toc57115.5 级围岩岩段配筋筋计算 PAGEREF _Toc5711 665 HYPERLINK l _T

16、oc20885第6章 隧隧道钻爆爆设计 PAGEREF _Toc20885 666 HYPERLINK l _Toc17136.1 钻钻孔爆破破 PAGEREF _Toc1713 66 HYPERLINK l _Toc299546.1.11 钻孔爆爆破的开开挖要求求 PAGEREF _Toc29954 66 HYPERLINK l _Toc311806.1.22 钻孔机机具和爆爆破材料料选择 PAGEREF _Toc31180 666 HYPERLINK l _Toc210326.2 掏掏槽形式式 PAGEREF _Toc21032 68 HYPERLINK l _Toc212716.3 崩崩

17、落孔爆爆破 PAGEREF _Toc21271 699 HYPERLINK l _Toc142596.4 周周边眼爆爆破 PAGEREF _Toc14259 700 HYPERLINK l _Toc8536.5 爆爆破参数数 PAGEREF _Toc853 72 HYPERLINK l _Toc258506.6 装装药结构构与堵塞塞 PAGEREF _Toc25850 75 HYPERLINK l _Toc80956.7 炮炮眼布置置 PAGEREF _Toc8095 75 HYPERLINK l _Toc2405第7章 施施工组织织 PAGEREF _Toc2405 79 HYPERLINK

18、 l _Toc55377.1隧道道设计概概况 PAGEREF _Toc5537 799 HYPERLINK l _Toc41477.1.11 主要技技术标准准 PAGEREF _Toc4147 79 HYPERLINK l _Toc38047.2工程程施工重重、难点点分析 PAGEREF _Toc3804 81 HYPERLINK l _Toc90107.3项目目总体施施工方案案 PAGEREF _Toc9010 81 HYPERLINK l _Toc253297.4主要要工程项项目施工工方案 PAGEREF _Toc25329 82 HYPERLINK l _Toc256967.4.11 长

19、沙地地铁3号线D标段区区间隧道道 PAGEREF _Toc25696 82 HYPERLINK l _Toc146527.4.22 长沙地地铁3号线D标段区区间隧道道总体施施工计划划 PAGEREF _Toc14652 83 HYPERLINK l _Toc75837.4.33 隧道初初期支护护及超前前支护辅辅助施工工措施 PAGEREF _Toc7583 83 HYPERLINK l _Toc15430主要参考文文献 PAGEREF _Toc15430 86 HYPERLINK l _Toc24273结 论 PAGEREF _Toc24273 888 HYPERLINK l _Toc5597

20、致 谢 PAGEREF _Toc5597 899摘 要长沙地铁于于20009年正式式启动建建设，其其中1号线规规划自城城北长沙沙湘江航航电枢纽纽附近到到城南暮暮云的万万家丽路路站，全全长39.5千米，共共规划设设有28个站，其其中有8个与轨轨道交通通的换乘乘站以及及2个与城城际铁路路的换乘乘站。1号线一一期工程程已于20110年12月26日开工工建设，预预计20114年12月建成成通车。之之后1号线将将建设北北延工程程，北延延一期工工程已经经完成规规划，将将于20118年之前前通车。20330年前，1号线还还将在北北部金霞霞组团附附近建设设长8.6千米、设设站9座的支支线。该地铁隧道道施工以以

21、新奥法法为指导导,新奥法法施工隧隧道的主主要特点点是：通通过多种种量测手手段，对对开挖后后隧道围围岩进行行动态监监测，并并以此知知道隧道道支护结结构的设设计与施施工。其其核心目目的是为为了“保护围围岩，调调动和发发挥围岩岩的自承承能力”。根据该工程程特殊地地质情况况，对隧隧道V、IV、III级围岩岩下的支支护结构构、各种种围岩条条件下的的施工方方法、监监测、洞洞门等进进行设计计。本隧隧道采用用全封闭闭防水型型衬砌结结构，利利用MIDDAS软件，根根据隧道道埋深与与地质的的情况，得得出隧道道的二次次衬砌中中的受力力与变形形进行验验算，并并得出验验算结果果。关键词：地地铁；新新奥法；围岩压压力 ；

22、MIDDAS软件分分析。AbstrracttChanggshaa Meetroo offficciallly staarteed cconsstruuctiion on 20009 , off whhichh 1llinees pplannninng ssincce tthe norrth of thee ciity of Chaangssha Xiaangjjianng NNaviigattionn-Poowerr Juuncttionn neear to thee soouthh off thhe ttownn off100000JJialli RRoadd sttatiion, a to

23、ttal lenngthh off 399.5 killomeeterrs, a ttotaal oof pplannninng hhas 28sstattionns, inccluddingg 8wwithh raail traansiit ttrannsfeer sstattionns aand 2 wwithh Innterrcitty RRaillwayy sttatiion. Liine 1, a pprojjectt waas sstarrtedd coonsttrucctioon iin DDeceembeer 226, 2011020014, iss exxpecctedd t

24、oo bee coommiissiioneed iin DDeceembeer. Aftter thee coonsttrucctioon oof tthe norrth exttenssionn off liine 1 wwilll bee exxtenndedd noorthh prrojeect, a proojecct hhas beeen ccomppletted thee pllannningg, wwilll bee onn 20018 befforee oppeniing. Beeforre 220300,1 linnes willl aalsoo inn thhe nnort

25、therrn JJin Xiaa grroupp buuilddingg neear thee8.66 kmm loong, wiith99 sttatiionss onn thhe bbrannch linne.The ssubwway tunnnell coonsttrucctioon wwithh neew AAusttriaan ttunnneliing metthodd ass a guiide, thhe nnew Ausstriian Tunnnellingg ss maain feaaturres aree: tthrooughh a varrietty oof mmeanns

26、 tto mmeassuree, aafteer tthe exccavaatioon oof ttunnnel surrrouundiing rocck ddynaamicc moonittoriing, annd tto kknoww thhe ttunnnel suppporrt sstruuctuure dessignn annd cconsstruuctiion. Itts ccoree puurpoose is to prroteect thee roock, moobillizee annd bbrinng iintoo pllay thee seelf beaarinng cc

27、apaacitty oof ssurrrounndinng rrockk.Accorrdinng tto tthe speeciaal ggeollogiicall coondiitioons of tunnnell ennginneerringg, VV, IIV, IIII suurroounddingg roock undder thee suuppoortiing strructturee, aa vaarieety of surrrouundiing rocck ccondditiionss, cconsstruuctiion metthodds, succh aas mmoniit

28、orringg poortaal ddesiign. Thhe ttunnnel cloosedd waaterrprooof linningg sttruccturre, thee usse oof MMIDAAS ssofttwarre, acccorddingg too thhe ttunnnel deppth andd geeoloogiccal conndittionn, tthe tunnnell twwo lliniing worrks of thee foorcee annd ddefoormaatioon ccalcculaatioon, andd obbtaiins the

29、e caalcuulattionn noodess.Keywoordss:Meetroo; NNew Ausstriian Tunnnellingg Meethood; Surrrouundiing rocck ppresssurre; MIIDASS annalyysiss .第1章 绪绪论1.1地铁铁简介地下铁道，简简称地铁铁，亦简简称为地地下铁，狭狭义上专专指在地地下运行行为主的的 HYPERLINK /view/743528.htm城市铁铁路系统统或 HYPERLINK /view/311829.htm捷运运系统；但广义义上，由由于许多多此类的的系统为为了配合合修筑的的环境，可可能也会

30、会有地面面化的路路段存在在，因此此通常涵涵盖了都都会地区区各种地地下与地地面上的的高密度度交通 HYPERLINK /view/42380.htm运运输系统统。1.1.11 地铁铁的发展展世界上首条条地下铁铁路系统统是在18663年开通通的“伦敦大大都会铁铁路”（Mettroppoliitann Raailwway），是是为了解解决当时时伦敦的的交通堵堵塞问题题而建。当当时电力力尚未普普及，所所以即使使是地下下铁路也也只能用用蒸汽机机车。由由于机车车释放出出的废气气对人体体有害，所所以当时时的隧道道每隔一一段距离离便要有有和地面面打通的的通风槽槽。到了了18770年，伦伦敦开办办了第一一条客运

31、运的钻挖挖式地铁铁，在伦伦敦塔附附近越过过 HYPERLINK /view/29703.htm泰晤士士河。但但这条铁铁路并不不算成功功，在数数月后便便关闭。现现存最早早的钻挖挖式 地下铁铁路则在在18990年开通通，亦位位于伦敦敦，连接接市中心心与 HYPERLINK /view/5016857.htm南部部地区。最最初铁路路的建造造者计划划使用类类似缆车车的推动动方法，但但最后用用了电力力机车，使使其成为为第一条条电动地地下铁。早早期在伦伦敦市内内开通的的地下铁铁亦于19006年全数数电气化化。18996年，当当时 HYPERLINK /view/39685.htm奥匈匈帝国的的城市布布达佩

32、斯斯开通了了欧洲大大陆的第第一条地地铁，共共有5公里，11站，至至今仍在在使用。中国第一条条地铁线线路始建建于19665年7月1日，19669年10月1日建成成通车，使使北京成成为中国国第一个个拥有地地铁的城城市。长沙轨道交交通又名名长沙地地铁，于于20009年正式式启动建建设，目目前在建建的有轨轨道交通通1号线及2号线一一期工程程，2号线一一期工程程将于20113年10月率先先正式运运营。长长沙轨道道交通规规划中，将将于20220年之前前建成轨轨道交通通1-6号线主主体工程程，而至至20330年总共共将建设设10条线路路和2条支线线路，包包括4条市区区骨干线线、6条市区区补充线线、2条市域域

33、快线，总总长425千米。其其中，1号线及2号线成“十”字在河河东的五五一广场场相交，3号线及4号线在在大河西西先导区区成“”型相交交，这4条线路路成为市市区骨干干线。到到20220年末，长长沙轨道道交通通通车里程程将达到到2344.3千米，成成为中国国修建轨轨道交通通最快的的城市。1.1.22 地铁铁的作用用及优点点绝大多数的的城市轨轨道交通通系统都都是用来来运载市市内通勤勤的乘客客，而在在很多场场合下城城市轨道道交通系系统都会会被当成成城市交交通的骨骨干。通通常，城城市轨道道交通系系统是许许多都市市用以解解决交通通堵塞问问题的方方法。目目前所有有城市地地下铁路路仅为客客运服务务。 在战争（如

34、如第二次次世界大大战）时时，地下下铁路亦亦会被用用作工厂厂或防空空洞。不不少国家家（如韩韩国）的的地铁系系统，在在设计时时都有把把战争可可能计算算在设计计内，所所以无论论是铁路路的深度度、人群群控制方方面，都都同时兼兼顾日常常交通及及国防的的需要。 有些地地方的地地下铁路路建筑在在地底下下为的不不单是避避开地面面的繁忙忙交通及及房屋，还还有为避避免铁路路系统受受到户外外的恶劣劣天气的的破坏。另外，城市市轨道交交通系统统亦被用用作展示示国家在在经济、社社会以及及技术上上高人一一等的指指标。例例如前苏苏联的地地下铁路路系统便便以车站站装饰华华丽出名名，而朝朝鲜首都都平壤的的地下铁铁路系统统亦有堂堂

35、皇的装装饰。很多地下铁铁路行走走的隧道道，都比比在主要要干线上上的为小小；所以以一般而而言地下下铁路的的列车体体积一般般比较小小。有时时隧道甚甚至能影影响列车车的形状状设计，例例如伦敦敦地铁的的部分列列车便是是。大部部分的城城市轨道道系统都都是使用用动力分分布式（即即动车组组），而而不使用用动力集集中式。若若果使用用动力集集中式，经经常会用用推拉运运作。此外，部分分较为先先进的系系统已开开始引入入列车自自动操作作系统。伦伦敦、巴巴黎、台台湾、新新加坡和和香港等等地车长长都毋需需控制列列车。更更先进的的轨道交交通系统统能够做做到无人人操控。例例如世界界上最长长的自动动化LRT（ligght ra

36、ppid traansiit ssysttem）系统温哥华Skyytraain，整个LRT所有的的车站及及列车均均为“无人管管理”。上海海轨道交交通1、2、3、4、8号线已已经实现现有司机机全程监监控、控控制开关关门的半半无人驾驾驶，10号线也也将试行行无人驾驾驶，届届时司机机将仅仅仅进行监监控。 地铁因其运运量大、快快速、正正点、低低消耗、少少污染、乘乘坐舒适适方便等等优点，常常被成为为“绿色交交通”。总的的来说地地铁以下下几点优优点:(一)节省省土地 由于一一般大都都市的市市区地皮皮价值高高昂，将将铁路建建于地底底，可以以节省地地面空间间，令地地面地皮皮可以作作其他用用途。 (二)减少少噪

37、音 铁路建建于地底底，可以以减少地地面的噪噪音。 (三)减少少干扰 由于地地铁的行行驶路线线不与其其他运输输系统（如如地面道道路）重重叠、交交叉，因因此行车车受到的的交通干干扰较少少，可节节省大量量通勤时时间。 (四)节约约能源 在全球球暖化问问题下，地地铁是最最佳大众众交通运运输工具具。由于于地铁行行车速度度稳定，大大量节省省通勤时时间，使使民众乐乐于搭乘乘，也取取代了许许多开车车所消耗耗的能源源。 (五)减少少污染 一般的的汽车使使用汽油油或石油油作为能能源，而而地铁使使用电能能，没有有尾气的的排放，不不会污染染环境。 发达国家的的经验表表明，地地铁是解解决大中中城市公公共交通通运输的的根

38、本途途径，对对于21世纪实实现城市市可持续续发展有有非常重重要的意意义。1.1.33 新奥奥法施工工新奥法新奥地地利隧道道施工法法(Neew AAusttriaa Tuunneelinng MMethhod，简称NATTM)，是奥奥地利隧隧道工程程师腊布布锡维于于20世纪50年代首首先提出出的。它它是以隧隧道工程程经验和和岩体力力学的理理论为基基础，将将锚杆和和喷射混混凝土组组合在一一起，作作为主要要支护手手段的一一种施工工方法，经经过一些些国家的的许多实实践和理理论研究究，于60年代取取得专利利权并正正式命名名。新奥奥法与传传统施工工方法的的区别在在于：传传统方法法认为巷巷道围岩岩是一种种荷

39、载，应应用厚壁壁混凝土土加以支支护松动动围岩。而而新奥法法认为围围岩是一一种承载载机构，构构筑薄壁壁、柔性性、与围围岩紧贴贴的支护护结构（以以喷射混混凝土、锚锚杆为主主要手段段）并使使围岩与与支护结结构共同同形成支支撑环，来来承受压压力，并并最大限限度地保保持围岩岩稳定，而而不致松松动破坏坏。新奥奥法将围围岩视为为巷道承承载构件件的一部部分，因因此，施施工时应应尽可能能全断面面掘进，以以减少巷巷道周边边围岩应应力的扰扰动，并并采用光光面爆破破、微差差爆破等等措施。减减少对围围岩的震震动，以以保全其其整体性性。同时时注意巷巷道表面面尽可能能平滑，避避免局部部应力集集中。新新奥法将将锚杆、喷喷射混

40、凝凝土适当当进行组组合，形形成比较较薄的衬衬砌层，即即用锚杆杆和喷射射混凝土土来支护护围岩，使使喷射层层与围岩岩紧密结结合，形形成围岩岩-支护系系统，保保持两者者的共同同变形，故故而可以以最大限限度地利利用围岩岩本身的的承载力力。 新奥法法施工的的基本思思想是：充分利利用围岩岩的自承承能力和和开挖面面的空间间约束作作用，采采用以锚锚杆和喷喷射混凝凝土为主主要支护护手段，及及时对围围岩进行行加固，约约束围岩岩的松弛弛和变形形，并通通过对围围岩和支支护结构构的监控控、量测测来指导导地下工工程的设设计与施施工。不可否认，新新奥法在在具备以以往施工工方法所所没有的的优点的的同时，也也存在不不少缺点点，

41、不过过经过 HYPERLINK /view/2357983.htm工工程技术术人员和和科技工工作者的的共同努努力一定定可以把把新奥法法不断完完善，在在我国的的现代化化建设进进程中发发挥更加加重要的的作用。1.2 目目的和意意义1.2.11 立题的的目的毕业设计是是对大学学四年学学习知识识的检验验和考察察，通过过这次毕毕业设计计使学生生对本专专业的知知识有更更深一步步的了解解，和更更深一步步的掌握握，以便便在以后后的学习习工作中中能灵活活的运用用所学专专业的知知识。1.2.22 立题的的意义毕业设计是是大学四四年来最最重要的的一项学学习内容容，是对对四年所所学知识识的总结结与运用用。通过过大学四

42、四年的学学习，在在课程设设计的基基础上，运运用学过过的基础础理论和和专业知知识，结结合工程程实际，参参考国家家有关规规范、标标准、工工程设计计图集及及其他参参考资料料，独立立地完成成所要求求的设计计任务。同同时要系系统的掌掌握设计计计算步步骤、方方法，培培养我们们分析、解解决问题题的能力力，为以以后的走走上工作作岗位，从从事有关关设计、施施工等具具体实践践工作奠奠定基础础。此次次毕业设设计可使使同学掌掌握一般般铁路隧隧道的设设计流程程和主要要方法，锻锻炼学生生对铁路路隧道结结构的设设计能力力。通过过毕业设设计的全全过程，使使学生具具备初步步直接参参加大型型隧道工工程的设设计能力力，并具具有一定

43、定得综合合分析和和解决实实际问题题的能力力。 本本项毕业业设计选选题是长长沙地铁铁3号线D地段设设计施工工图，为为将来从从事地铁铁设计、施施工、管管理、维维护等工工作的毕毕业生综综合运用用所学知知识提供供了很好好的机会会，这是是对我们们所学知知识的一一个综合合性很高高的考察察，并有有针对性性的在地地铁选线线、地铁铁衬砌、支支护设计计、地铁铁车站设设计、地地铁防排排水设计计、地铁铁通风照照明设计计、地铁铁爆破设设计、地地铁施工工组织设设计等方方面进行行了综合合训练，使使我们能能够更好好地掌握握、应用用我们所所学的知知识，为为我们将将来的工工作打下下良好的的基础。第2章 设设计总说说明2.1 设设

44、计标准准及遵循循规范（1）本隧隧道施工工图设计计按初步步设计批批复意见见进行优优化。（2）地质质资料采采用长长沙地铁铁3号线D标段区区间工程程地质勘勘察报告告。（3）遵循循规范：地铁设计计规范GB 501157-20003地下铁道道工程施施工及验验收规范范GB 502299-19999地铁限界界标准CJJJ96-20003铁路隧道道喷锚构构筑法技技术规范范TB 101108-20002锚杆喷射射砼支护护技术规规范GB 500086-20001地下工程程防水设设计规范范GB5501008-220011混凝土结结构设计计规范GB5500110-2200112.2 工工程概况况长沙地铁33号线D标段

45、区区间隧道道是一条条单线隧隧道，起起始桩号号是K0+30，终点点桩号是是K0+3300，全场3000m，隧道纵面面位于1.00%的下坡坡段。2.3 工工程地质质2.3.11 地形地地貌长沙市地图图坐标为为东经111153311445，北纬27512840，东西西长约230公里，南南北宽约约88公里。地地域呈东东西向长长条形状状，地貌貌北、西西、南缘缘为山地地，东南南丘陵为为主，东东北以岗岗地为主主；山地地、丘陵陵、岗地地、平原原大体各各占四分分之一。长长沙土壤壤种类多多样，可可划分9个土类类、21个亚类类、85个土属属、221个土种种，总面面积13666.22万亩，其其中，以以红壤、水水稻土为

46、为主，分分别占土土壤总面面积的70%与25%。其余余还有菜菜园土、潮潮土、山山地黄壤壤、黄棕棕壤、山山地草甸甸土、石石灰土、紫紫色土等等。2.3.22 地层岩岩性该隧道洞身身经过的的地层有有第四系系全新统统坡积砂砂质黄土土、碎石石土；二二叠系下下统炭质质板岩、板板岩、砂砂岩，三三叠系中中统板岩岩、砂岩岩等。山山坡表层层覆盖有有第四系系全新统统坡积黏黏质黄土土，坡积积、滑坡坡堆积粗粗角砾土土、碎石石土等。详详述如下下： 1、砂质质黄土（Q4dl33）：分分布于隧隧道进口口，厚度度38m，淡黄黄褐黄黄色，土土质不均均，含角角砾，硬硬塑。II级普通通土，01200kPaa。2、粗角砾砾土（Q4pl6

47、6、Q4dl66、Q4sl66）:分布于于山坡坡坡面上及及沟谷内内，厚28m，灰、青青灰色，土土质不均均，稍湿湿潮湿湿，中密密，III级硬土土，05000kPaa。隧道道洞身不不穿过该该土层。3、碎石土土（Q4dl77）:分布于于山坡坡坡面，厚厚度110m，灰青灰色色，碎石石成分为为砂岩、板板岩，尖尖棱状，粒粒径以6020ccm为主，泥泥质填充充。稍湿湿潮湿湿，中密密， IIII级硬土土，级围岩岩，05500kPaa。4、板岩夹夹砂岩（T2Sl+Ss）：为洞身身主要地地层，在在火烧沟沟及隧道道出口段段出露。以以板岩为为主，局局部夹砂砂岩，薄薄层中中厚层状状，岩质质较软，节节理发育育。强风风化层

48、，厚511m，IV级软石，级围岩，0400kPa；弱风化层，IV级软石，级围岩，0600kPa。 5、炭质板板岩（P1cSll）：夹夹于二叠叠系下统统板岩、砂砂岩层中中。灰黑黑色，板板理极发发育，薄薄片薄薄层状，岩岩质极软软，节理理极发育育。强风风化层，厚520m，III级硬土，级围岩，0300kPa；弱风化层，级围岩，IV级软石，0400kPa。6、板岩（P1Sl）：为洞身身主要地地层。薄薄层中中厚层状状，岩质质较软，节节理发育育。强风风化层，厚57m，IV级软石，级围岩，0400kPa；弱风化层，IV级软石，级围岩，0600kPa。7、砂岩（P1Ss）：为洞身身主要地地层。黄黄灰色，成成分

49、以石石英、长长石为主主，中细细粒结构构，中厚厚层厚厚层状，岩岩质坚硬硬，受构构造作用用强烈，岩岩体节理理发育。强强风化层层，厚57m， IV级软石石，级围岩岩，05000kPaa；弱风风化层，IV级次坚坚石，级围岩岩，08000kPaa。8、压碎岩岩（Cru）：分分布于F3断层及及其次生生断层f22、f23、f24断层层破碎带带内。岩岩性为压压碎砂岩岩、板岩岩，压碎碎砂岩岩岩质硬，具具厚层状状构造，锤锤击即碎碎，呈碎碎块状，碎碎块粒径径以4060mmm为主；压碎板板岩岩质质软，易易发生褶褶曲，具具薄片状状构造，节节理裂隙隙极发育育。IV级软石石，级围岩岩，05000kPaa。2.4 隧隧道设计

50、计2.4.11 隧道建建筑限界界及内轮轮廓设计计本隧道按单单向直线线圆形隧隧道设计计，隧道道建筑限限界A型限界界标准确确定。隧道内轮廓廓采用单单心圆形形式。单单洞建筑筑限界净净宽5.22m、净高5.22m，单洞洞净空面面积为21.3m22。2.4.22 隧道结结构设计计隧道结构设设计以新新奥法原原理为指指导，除除明洞外外，各类类衬砌均均采用复复合式衬衬砌。、级围岩岩初期支支护为主主要承载载结构和和二次衬衬砌与之之共同承承载，按按承载结结构设计计。级围岩岩由初期期支护受受力，二二次衬砌砌按构造造要求设设计，作作为安全全储备。本本隧道以以20MMnSii22普通砂砂浆锚杆杆、喷射射混凝土土作为初初

51、期支护护，以钢钢筋混凝凝土作为为二次衬衬砌，初初期支护护与二次次衬砌间间设置复复合防水水层。具具体结构构如下：级围岩段段：初期期支护由由20MMnSii22普通砂砂浆锚杆杆、8钢筋网网、喷射射混凝土土、I18型工字字钢拱架架组成，二二次衬砌砌采用带带仰拱钢钢筋混凝凝土结构构，采用用超前注注浆小导导管辅助助施工。级围岩段段：初期期支护由由20MMnSii22普通砂砂浆锚杆杆、8钢筋网网、喷射射混凝土土组成，二二次衬砌砌采用带带仰拱混混凝土结结构，采采用超前前锚杆辅辅助施工工。级围岩段段：初期期支护由由20MMnSii22普通砂砂浆锚杆杆、8钢筋网网、湿喷喷混凝土土组成，二二次衬砌砌采用带带仰拱混

52、混凝土结结构。明洞：明洞洞顶设计计荷载只只考虑回回填土荷荷载及结结构自重重荷载，顶顶部回填填土不容容许超过过设计回回填厚度度，以保保证结构构工作条条件与设设计吻合合。辅助施工措措施：1）长管棚棚：用于于隧道新新化端洞洞口。2）超前小小导管: 用于级围岩段段。超前锚杆：用于级围岩段段。隧道超挖要要求控制制在设计计回填量量以内，级围岩段超挖部分采用喷射混凝土回填，、级围岩段超挖部分采用模筑混凝土回填。要求单根锚锚杆抗拔拔力均达达到1200kN。2.4.33 防排水水设计本区域围岩岩地下水水以裂隙隙水为主主，隧道道防排水水设计采采取防、排排、堵相相结合的的综合治治理原则则，即在在暗洞段段复合衬衬砌间

53、设设防水层防水水层由3000g/mm2无纺土土工布和和1.22mm厚EVA防水卷卷材(VA含量大大于6.55%)组成，采采用无钉钉工艺铺铺设。防防水层背背后每隔隔5m设一道道环向排排水盲沟沟，滞留留在喷层层与防水水层之间间的裂隙隙水流入入边墙脚脚防水板板背后的的纵向塑塑料盲沟沟，再通通过设在在边墙脚脚间隔5m一对的的引水孔孔，引入入隧道洞洞内纵向向排水沟沟。隧道道二次衬衬砌及仰仰拱采用用防渗等等级不低低于S8的防水水混凝土土，作为为第二道道防水措措施，使使隧道达达到排水水通畅、防防水可靠靠、经济济合理、不不留后患患的目的的。对于两端洞洞口段地地表水采采用以截截为主，排排、堵、截截结合的的原则，

54、即即在洞口口山坡按按常规设设置截水水天沟，洞洞门顶部部设排水水沟，在在边墙背背后设渗渗水盲沟沟，使洞洞内外形形成一个个完整畅畅通的排排水系统统。同时时路面底底下设置置纵横向向排水盲盲沟，排排走渗入入低洼处处的积水水。2.5 隧隧道施工工2.5.11 洞口及及明洞施施工隧道施工原原则上应应与隧道道两端路路基施工工综合考考虑，在在两头路路堑施工工基本达达到设计计标高后后开始。隧隧道洞口口段正式式开工前前应完成成各项准准备工作作，作好好各种地地质情况况的方案案准备，施施工时不不得大开开挖而破破坏山体体稳定。施工单位应应进行连连续观测测，掌握握岩石变变形特性性和其它它力学性性质，指指导洞口口施工。在在

55、洞口洞洞门段施施工前应应先做好好排水、导导水、防防水系统统，避免免天雨积积水，降降低岩石石强度，破破坏山体体稳定。明洞段的施施工在山山坡截水水沟施工工完成后后进行，边边坡防护护与明洞洞开挖同同步，明明洞衬砌砌完成后后及时回回填，洞洞顶采用用植草护护面。洞洞口要求求避开雨雨季施工工，成洞洞面应及及时防护护。2.5.22 洞身施施工隧道施工应应严格执执行TBB100003-20001铁铁路隧道道施工技技术规范范，按按照设计计程序进进行，开开挖施工工应认真真执行新新奥法原原则。各各类围岩岩均采用用光面爆爆破，以以保护洞洞周围岩岩石的完完整性。隧道施工过程中必须确保初期支护的有效成拱作用，即必须确保锚

56、杆与围岩的粘结力均匀分布。各类围岩开挖要求按设计施工步骤进行，先开挖地质条件较差的一侧，开挖后均应立即进行支护，二次衬砌应在监控数据的指导下浇筑。根据初期支护实测变形量，相应调整各类围岩的预留变形量，及时作好二次衬砌。当发现初期支护能力不够时，除应及时加强初期支护外，也可修改二次衬砌支护参数后，提前施做二次衬砌。隧道采取喷喷锚初期期支护，铺铺挂复合合防水层层防水，泵泵送混凝凝土浇筑筑二次衬衬砌成形形。在二二次衬砌砌拱顶预预埋注浆浆孔。二二次衬砌砌施作前前应检查查喷射混混凝土与与围岩是是否密贴贴，二次次衬砌施施作完成成后应检检查二次次衬砌背背后与喷喷混凝土土层之间间是否存存在空隙隙,一旦发发现应

57、及及时注浆浆回填。隧道小导管管注浆过过程中，注浆宜采用单液注浆,不仅可简化工艺,降低造价,而且固结强度高,因此注浆前均应进行单液注浆实验,单液注浆以水泥为主,添加5%的水玻璃（重量比）, 如单液注浆效果好,能达到固结围岩的目的,可用单液注浆方案,如单液注浆可灌性差,再进行水泥-水玻璃双液注浆实验。双液注浆参数应在本设计的基础上通过现场实验按实际情况调整。注浆一般按单管达到设计注浆量作为注浆结束的标准。当注浆压力达到设计终压10分钟后,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可结束注浆。预支护的型型钢拱架架等钢结结构的施施工及验验收必须须满足钢钢结构工工程施工工质量验验收规范范（GB5502005-220

58、011）的要要求。2.5.33 施工监监测根据本隧道道情况，施施工监测测必测项项目有：拱顶下下沉、水水平收缩缩、底板板变形、地地表下沉沉等项目目及日常常观察与与施工调调查。选选测项目目可根据据施工实实际情况况适当增增减，各各项位移移量的容容许值应应在施工工中根据据实际情情况，参参照有关关规范和和铁路路隧道喷喷锚构筑筑法技术术规范TB 101108- 20002类比比确定。本设计为施施工前预预设计，需需根据施施工观测测、洞内内外地质质调查、岩岩土力学学实验及及现场监监控测量量等施工工反馈信信息，分分析确定定围岩参参数，最最终确定定和修改改支护参参数。有有关信息息反馈修修正设计计的内容容和措施施按

59、铁铁路隧道道喷锚构构筑法技技术规则则TBJJ1088-922的精精神，经经施工、设设计和监监理单位位共同研研究确定定，施工工单位在在施工过过程中应应及时提提供有关关隧道施施工的全全面、系系统信息息资料，便便于研究究对策。施工中应根根据施工工监测结结果对隧隧道各级级围岩预预留沉降降量设计计值进行行调整（增增大或减减小），确确保二次次衬砌厚厚度及减减少回填填量。2.5.44 其他需需说明的的问题本隧道监控控系统涉涉及的预预留洞室室未做设设计，其其预留洞洞室大小小及位置置应根据据有关监监控系统统的机电电设计决决定，当当预留洞洞室位于于、级围岩岩地段，需需要截断断主洞初初期支护护钢拱架架，在截截断处需

60、需设置型型钢支撑撑梁，并并适当增增设锁脚脚锚杆。由由于隧道道弃渣并并入洞外外路基土土石方一一起调配配，隧道道施工时时应与路路基施工工相协调调。隧道道变电所所属于房房建标，其其标高可可根据实实际情况况具体确确定。2.5.55 施工工主要注注意事项项1) 在施施工过程程中注意意对周边边环境的的保护，做做好废渣渣、废水水的处理理，同时时在进行行洞口施施工时应应注意边边坡修整整圆顺,铺砌整整齐，严严格按照照设计要要求施工工,以达到到设计效效果。2) 隧道道开挖与与支护施施工应按按照设计计要求的的程序进进行。隧隧道开挖挖应采用用微震爆爆破等方方法,加强监监测,减少施施工过程程中对围围岩以及及已施作作衬砌