隧道设计毕业设计

4.5衬砌内力及配筋计算4.5.1根据《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）中表8.4.2-1规定IV级围岩段初期支护选择为15cm厚C25喷射混凝土，拱、墙铺设钢筋网，间距20cm×20cm，墙拱部、侧墙均设置20MnSi22普通水泥砂浆锚杆，，间距100cm×100cm；防水层为1.2mm厚EVA防水卷材，450g/㎡无纺布；二次衬砌为35cm厚C25钢筋混凝土；预留变形64.5.2（1）设计基本资料结构断面图如图4.5示。a.岩体特性岩体为IV级围岩。隧道埋深为深埋；计算摩擦角，岩体重度，围岩的弹性反力系数，基底围岩弹性反力系数。b.衬砌材料采用C25钢筋混凝土，重度，弹性模量。钢筋混凝土衬砌轴心抗压强度标准值，轴心抗压设计值，钢筋混凝土轴心抗拉强度标准值c.结构尺寸，，；，；，；，，隧道断面加宽。（2）计算作用在衬砌结构的主动荷载作用在结构上的荷载形式为匀布竖向荷载q和匀布水平侧向荷载e，由《地下结构设计原理与方法》（李志业,曾艳华编著）中表3.6.4可知，其侧压系数为0.15，即e=0.15q。匀布竖向荷载：当时，且，此时匀布水平侧向荷载：（3）绘制分块图因结构对称，荷载对称，故取半跨计算，如图4.6。图4.6半跨结构计算图示（4）计算拱轴线长度a.求水平线以下边墙的轴线半径（单位：cm）及其与水平线的夹角假定水平线以下的轴线为一弧线，则其半径由图4.7求得。由图上量得：，，。由得，图4.7边墙轴线的计算（单位：mm）b.计算半拱轴线长度s及分块轴线长度△s（单位:cm）式中为各圆弧轴线的半径半拱轴线长度分块长度（5）计算各分段截面中心的几何要素a.求各截面与竖直轴的夹角校核角度：b.各截面的中心坐标(单位：cm)坐标校核：（6）计算基本结构的单位位移计算过程见表4.3。计算基本结构的单位位移δik曲墙拱结构几何要素及δik计算过程表（一）截面φi弧度sinφicosφixiyidi00.00000.00000.00001.00000.00000.00000.3500115.17400.26470.26160.96521.45930.19440.3500230.34800.52940.50500.86312.80220.76390.3500345.52200.79410.71320.70093.97791.66900.3500460.69601.05880.87180.48994.86162.84640.3500575.87001.32350.96960.24485.40634.21400.3500690.55101.57961.0000-0.00885.57455.57450.3500797.99501.70950.9904-0.13825.47225.47220.38958105.99001.84890.9616-0.27468.57988.57980.7515曲墙拱结构几何要素及δik计算过程表（二）截面Ii1/Iiyi/Iiyi2/Ii(1+yi)2/Ii积分系数00.0036279.88340.00000.0000279.8834110.0036279.883454.400910.5739399.2592420.0036279.8834213.8113163.3369870.8429230.0036279.8834467.1142779.59491993.7066440.0036279.8834796.64612267.53354140.7090250.0036279.88341179.43424970.15927608.9109460.0036279.88341560.21278697.421412097.7302270.0049203.07611111.26306080.99788506.5999480.035428.2745242.59032081.38622594.84131∑6158.3616632.7871703.27111127.20计算基本结构单位位移δikδ11δ12δ22δss(△s/3E)*∑1.03E-042.77E-041.20E-031.85E-03校核：δ11+2δ12+δ22-δss=0计算正确（7）计算主动荷载在基本结构中产生的位移和a.衬砌每一块上的作用力竖向力：kN式中——相邻两截面之间的衬砌外缘的水平投影（由分块图量取）。侧向水平力：kN式中——相邻两截面之间的衬砌外缘的竖直投影（由分块图量取）。注：∑的计算按下式进行，以下表均同:自重力：kN计算过程见表4.4。注意：以上各集中力均通过相应荷载图形的形心。b.主动荷载在基本结构上产生的内力分块上每个集中力对下一分点的截面形心的力臂由分块图上量取（图4.8），并分别记为、、。弯矩：kN*m轴力：kN式中：、——相邻两截面中心点的坐标增量：‘和的计算过程示于表4.4和表4.5。 表4.4计算过程表（一）衬砌每一块上的作用力M0ip计算过程表（一）截面bihi集中力QiWiEiqe00.00000.00000.00000.00000.0000124.740018.710011.51030.2016188.394810.85213.7719124.740018.710021.40480.5899175.234810.852111.0370124.740018.710031.19930.9370149.600710.852117.5313124.740018.710040.91021.2182113.538310.852122.7925124.740018.710050.55711.413969.492710.852126.4541124.740018.710060.16661.507320.781710.852128.2016124.740018.710070.00001.50350.000011.464528.1305124.740018.710080.00001.38970.000017.689026.0013124.740018.7100主动荷载在基本结构上产生的内力M0ip计算过程表（二）截面力臂aqawaeQiaqWiawEiae00.00000.00000.00000.00000.00000.000010.69880.74320.3155131.65038.06531.190020.59960.69540.4972105.07087.54665.487630.44550.59980.619866.64716.509110.865940.26570.44460.714430.16714.824916.283050.06780.27590.75874.71162.994120.07076-0.13490.08780.7511(2.8034)0.952821.182270.0000-0.07070.70660.0000(0.8105)19.877080.0000-0.23550.69480.0000(4.1658)18.0657弯矩:M0ip=M0(i-1)p-△xi∑(Q+W)-△yi∑E-Qiaq-Eiae-Wiaw(kN*m)轴力：N0ip=sinφ∑(Q+W)-COSφ∑E(kN)式中：△xi、△yi—相邻两截面中心点的坐标增量△xi=xi-xi-1、△yi=yi-yi-1M0ip计算过程表（三）截面△xi△yiM0ip00.000.000.000.000.000.000.0010.000.000.000.001.460.19-140.912199.253.77-267.57-2.151.340.57-528.733385.3314.81-453.04-13.401.180.91-1079.204545.7932.34-482.33-38.080.881.18-1650.885670.1855.13-365.06-75.400.541.37-2119.116750.5281.59-126.23-111.000.171.36-2375.677782.16109.7980.0611.24-0.10-0.10-2303.448793.62137.92-2466.33-428.613.113.11-5212.28N0ip计算过程表(一)截面sinφicosφi∑(Q+W)∑Eisinφi∑(Q+W)cosφi∑EiN0ip00.00001.00000.00000.00000.00000.00000.000010.26160.9652199.24703.771952.12733.640648.486820.50500.8631385.333814.8090194.600912.7817181.819230.71320.7009545.786632.3402389.275422.6680366.607440.87180.4899670.177155.1328584.241727.0102557.231650.96960.2448750.521981.5868727.691219.9703707.720961.0000-0.0088782.1557109.7884782.1253-0.9678783.093270.9904-0.1382793.6202137.9189786.0018-19.0643805.066180.9616-0.2746811.3092163.9202780.1287-45.0072825.1359轴力：N0ip=sinφ∑(Q+W)-COSφ∑E(kN)校核：M08q=-qB(x8-B/4)/2=-4499.2357kN*mM08e=-eH2/2=-918.4772kN*mM08w=-∑Wi(x8-xi+awi)=-30.5400kN*mM08p=M08q+M08e+M08w=-5448.2529计算误差-0.045274.5%<5%误差范围内合格 图4.8单元主动荷载图示c.主动荷载位移和计算过程见表4.6 表4.6、计算过程表（一）主动荷载位移△1p和△2p△1p、△2p计算过程表（一）截面M0ip1/Iiyi1+yi00.0000279.88340.00001.00001-140.9056279.88340.19441.19442-528.7257279.88340.76391.76393-1079.1950279.88341.66902.66904-1650.8751279.88342.84643.84645-2119.1138279.88344.21405.21406-2375.6737279.88345.57456.57457-2303.4408203.07615.47226.47228-5212.275428.27458.57989.5798 表4.6、计算过程表（二）△1p、△2p计算过程表（二）截面M0ip/IiyiM0ip/IiM0ip(1+yi)/Ii积分系数00.00000.00000.000011-39437.1496-7665.3988-47102.548342-147981.5279-113047.5286-261029.056523-302048.7483-504107.2790-806156.027344-462052.4996-1315163.1321-1777215.631725-593104.7312-2499355.1993-3092459.930546-664911.5880-3706556.2966-4371467.884627-467773.8144-2559728.4783-3027502.292748-147374.2642-1264447.6070-1411821.87121∑-8306723.2689-33817406.9431-42124130.2120校核：M0ip/IiyiM0ip/IiM0ip(1+yi)/Ii(△s/3E)*∑-0.13858-0.56419-0.70277△1p△2p△sp△1p+△2p-△sp=0.00000计算正确a110.000159β10.00005649700a120.000762β0ap-0.2944779a220.005355X1p-135.1285968a1p-0.433062X2p596.3845413a2p-3.090762（9）求主动荷载作用下各截面的内力，并校核计算精度计算过程见表4.7。 表4.7、计算过程表（一）求主动荷载作用下各截面的内力Mip、Nip计算过程表（一）截面M0ipX1pX2pyiMipMip/Ii积分系数00.0000-135.12860.0000-135.1286-37820.248711-140.9056-135.1286115.9193-160.1150-44813.522842-528.7257-135.1286455.5960-208.2582-58288.015423-1079.1950-135.1286995.3419-218.9817-61289.327544-1650.8751-135.12861697.5191-88.4845-24765.350725-2119.1138-135.12862513.1764258.934072471.326146-2375.6737-135.12863324.5516813.7493227754.905627-2303.4408-135.12863263.5057824.9363167524.867348-5212.2754-135.12865116.8839-230.5201-6517.83101∑780638.3722Mip、Nip计算过程表（二）截面yiMip/IiN0ipX2pcosφiNip积分系数00.00000.0000596.3845596.384511-8710.404448.4868575.6128624.099542-44527.9636181.8192514.7444696.563623-102289.4360366.6074418.0195784.626844-70490.8558557.2316292.1757849.407225305395.6177707.7209145.9793853.7002461269621.9985783.0932-5.2574777.835827916721.2029805.0661-82.4370722.629048-55921.9473825.1359-163.7481661.38791∑6697752.3314（10）求单位弹性反力及相应摩擦力作用下，基本结构中产生的变位和a.各截面的弹性反力强度最大弹性反力零点假定在截面3，即，最大弹性反力值假定在截面6，即。拱圈任意截面的外缘弹性反力强度（图4.9）边墙任意截面外缘的弹性反力强度b.各分块上的弹性反力集中力 图4.9单元单位弹性反力荷载图示 作用方向垂直衬砌外缘，并通过分块上弹性反力图形的形心。以上计算详见表4.8。c.弹性反力集中力与摩擦力集中力的合力在明洞计算过程中不考虑摩擦力d.计算作用下基本结构的内力计算参照表4.9和表4.10进行。 表4.8各点弹性反力的计算过程表各分块上的弹性反力集中力各点弹性反力的计算过程（一）截面40.70220.35111.57200.5520cosφb0.774151.05430.87831.57201.3806cosφh0.296160.99991.02711.56911.6116yah4.558970.85530.92761.55131.439080.00000.42771.43310.6129各点弹性反力的计算过程（二）截面φksinφkcosφk41.05880.87180.48990.48120.270451.32350.96960.24481.33860.337961.57961.0000-0.00881.6115-0.014271.70950.9904-0.13821.4252-0.198981.84890.9616-0.27460.5893-0.1683 表4.9的计算过程表（一）计算Ri作用下基本结构的内力M0iσ的计算过程表（一）截面R4=0.4812R5=1.3386R6=1.6115r4kR4r4kr5kR5r5kr6kR6r6k40.63880.3526————————52.05141.13230.72481.0007————63.56021.96512.23363.08380.75961.224275.07722.80243.75065.17822.27663.669086.56723.62485.24067.23543.76666.0702 表4.9的计算过程表（二）M0iσ的计算过程表（二）截面R7=1.4252R8=0.5893r7kR7r7kr8kR8r8k4————————-0.35265————————-2.13306————————-6.273070.75671.0889————-12.738482.24673.23290.74030.4537-20.6171表4.10的计算过程表N0iσ的计算过程表（一）截面φisinφicosφi∑Rv41.05880.87180.48990.270451.32350.96960.24480.608461.57961.0000-0.00880.594171.70950.9904-0.13820.395281.84890.9616-0.27460.2270N0iσ的计算过程表（二）截面∑Rh40.23570.48120.23570.000050.58981.81980.44540.144460.59413.4314-0.03020.624470.39144.8565-0.67131.062880.21825.4458-1.49531.7135e.计算作用下产生的荷载位移和计算结果见表1.11. 表4.11、计算过程表(一)计算Ri作用下产生的荷载位移△1σ和△2σ△1σ、△2σ计算过程表（一）截面M0iσ1/Iiyi1+yi4-0.3526279.88342.84643.84645-2.1330279.88344.21405.21406-6.2730279.88345.57456.57457-12.7384203.07615.47226.47228-20.617128.27458.57989.5798△1σ、△2σ计算过程表（一）截面M0iσ/IiyiM0iσ/IiM0iσ(1+yi)/Ii积分系数4-98.6829-280.8860-379.568925-596.9801-2515.6862-3112.666346-1755.7158-9787.2552-11542.971027-2586.8717-14155.7500-16742.621748-582.9364-5001.5008-5584.43721∑-17027.1410-91823.5280-108850.6690校核：M0iσ/IiyiM0iσ/IiM0iσ(1+yi)/Ii(△s/3E)*∑-2.841E-04-1.532E-03-1.816E-03△1σ△2σ△sσ△1σ+△2σ-△sσ=0.00计算正确（11）解单位弹性反力及其摩擦力作用下的力法方程解单位弹性反力及其摩擦力作用下的力法方程β0aσ-1.16E-03a1σ-1.45E-03X1σ-3.78a2σ-1.15E-02X2σ2.69单位弹性反力图及摩擦力作用下截面的内力，并校核计算精度计算过程见表4.12。 表4.12、计算过程表（一）单位弹性反力图及摩擦力作用下截面的内力Miσ、Niσ计算过程表（一）截面M0iσX1σX2σyiMiσMiσ/Ii积分系数00.0000-3.77600.0000-3.7760-1056.8526110.0000-3.77600.5228-3.2532-910.5299420.0000-3.77602.0548-1.7213-481.7622230.0000-3.77604.48900.7130199.549144-0.3526-3.77607.65593.5272987.211625-2.1330-3.776011.33455.42551518.503446-6.2730-3.776014.99384.94471383.951727-12.7384-3.776014.7185-1.7960-364.721148-20.6171-3.776023.0773-1.3158-37.20431∑————————4455.9518——表4.12、计算过程表（二）Miσ、Niσ计算过程表（二）截面yiMiσ/Ii积分系数N0iσX2σcosφiNiσ00.00001.00000.00002.68972.68971-176.97974.00000.00002.59602.59602-368.03262.00000.00002.32152.32153333.03954.00000.00001.88531.885342809.94972.00000.00001.31771.317756399.00384.00000.14440.65840.802867714.85272.00000.6244-0.02370.60077-1995.80844.00001.0628-0.37180.69108-319.20731.00001.7135-0.73850.9750∑38231.3535————————（12）最大弹性反力值的计算 计算过程见表4.13。表4.13计算过程表σh计算过程表截面MipMiσ积分系数50.0000258.93405.42550.00000.0000461.0120813.74934.9447230487.96441400.5591273.0170824.9363-1.7960505422.5248-1100.3635484.9702-230.5201-1.3158-32394.9237-184.91301∑2450271.1042-1785.2486βap=-0.01302369βaσ=-0.0000743404计算赘余力X1、X2δhp=-0.02385σh=-58.999X1=87.65δhσ=-0.000399271X2=437.6944681（14）计算衬砌截面总的内力并校核计算精度a.衬砌各截面内力计算结果见表4.14。计算衬砌截面总的内力并校核计算精度计算结果（一）截面MipMiσσhMiNipNiσσhNi0-135.1286222.782843.8271596.3845-158.6901437.69451-160.1150191.938215.9116624.0995-153.1630470.93652-208.2582101.5547-53.352696.5636-136.9667559.59693-218.9817-42.0646-130.52784.6268-111.2295673.39734-88.4845-208.1025-148.29849.4072-77.7441771.66315258.9340-320.0980-30.582853.7002-47.3627806.33746813.7493-578.9876117.381848.3452-30.2354818.10987824.9363-546.2134139.361870.2342-35.7685834.46578-230.5201229.9872-0.2665878.2352-34.7843843.4509计算结果（二）截面eMi/IiyiMi/IiyihMi/Ii积分系数00.200324532.94390.0000——110.06768906.78171731.2112——42-0.1907-29864.5556-22814.4299——23-0.3877-73062.5166-121938.4178——44-0.3843-83009.7950-236274.9299——25-0.0759-17118.7771-72138.86920.0000460.287065705.8980366278.185366494.3687270.334056601.9686309734.4627170768.139448-0.0006-15.0676-129.2772-74.88881∑-168509.2023683801.9213815986.4063经验算，相对误差小于5%，故计算正确。（15）绘制内力图计算结果按一定比例绘制如图4.10。4.5.3配筋计算设计资料二次衬砌采用C25混凝土，HPB235钢筋，由弯矩图及轴力内力图可得：最大正弯矩轴力为最大负弯矩轴力为结构承受最大正弯矩的配筋计算a.计算偏心距，判断破坏形态矩形截面的配筋计算:弯矩,轴力，b=1000mm，h=450mm，，；初始偏心距又附加偏心距则初始偏心距又偏心距：所以按大偏心计算。b.设离轴力N比较近纵向钢筋的面积为，离轴力比较远的钢筋面积为，均采用HRB235钢筋。因为、均未知，引入条件。则由得：受压钢筋达不到抗拉强度设计值，此时，取则：故结构承受最大负弯矩的配筋计算a.计算偏心距，判断破坏形态矩形截面的配筋计算:弯矩,轴力，b=1000mm，h=450mm，，；初始偏心距又附加偏心距则初始偏心距又偏心距：所以按大偏心计算。b.设离轴力N比较近纵向钢筋的面积为，离轴力比较远的钢筋面积为，均采用HRB235钢筋。因为、均未知，引入条件。得：受压钢筋达不到抗拉强度设计值，此时，取则：故衬砌配筋选择如下：受正弯矩作用，选用6Φ18；，选用8Φ25。受负弯矩作用，选用6Φ18；，选用8Φ25。4.5.4辅助工程设计（超前支护设计）洞口处岩石为Ⅴ级围岩，围岩较易坍塌，隧道开挖时应采用超前支护措施。为了保证隧道内施工的安全正常运作等原因，也应该采取超前支护措施。超前支护是对开挖前预先构筑的支护体系而言，即我们通常所谓的“先支后挖”的支护技术，是预先在围岩内构筑一个壳状的保护壳，可以大断面开挖，也可以采用大型机械施工，而且能够防止不能预测的崩塌。根据不同的形状、不同的材料、不同的施工方法，可以在极为广泛的范围内采用。因此，超前支护在此处是对矿山法中以稳定掌子面和地层下沉为目的的拱形薄壳结构体而言，即不仅沿隧道纵向具有梁结构的作用，在横断方向还具有拱形结构支护效果。超前支护是在掌子面前方构筑的薄壳结构，在提高掌子面稳定的同时，也可以作为支护结构的一部分加以利用，适用于以控制地表下沉和相邻结构物影响为主要目的的场合。掌子面开挖后隧道纵向的围岩应力重新分配。引起掌子面前方土压的增加，但采用超前支护后可以缓和其增加并提高了掌子面的自稳性。掌子面前方土体上的荷载受到超前支护的支持，使掌子面滑动的滑动力减小，即使没有正面补强或简易的正面补强，也能够确保掌子面的稳定性。超前支护由于构筑方法的不同，有的是以横向刚性大的拱形构造为主，有的是以纵向连续性强的梁构造为主，也有兼具两者功能的。根据预计功能，采用超前支护时，要考虑在开挖产生的通常荷载上，加上约束掌子面前方的荷载，而且在以下部位会产生比通常大的荷载：超前支护的脚部及钢支撑。如果没有足够的承载力，会产生比通常大的脚部下沉。如脚部下沉继续发展，就会使作用在超前支护上的荷载平衡崩溃，从而损伤隧道的稳定性。为此，要充分注意确保脚部的承载力，必要时要进行加强。根据预计功能，该隧道选用超前锚杆支护。根据《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）13.2.4节规定，超前锚杆设计应遵循下列原则：超前锚杆设置范围，对于拱部超前锚杆宜为隧道拱部外弧全长的1/6～1/2。锚杆直径宜取20～25mm。锚杆长度宜取3～5m，拱部超前锚杆纵向两排之间应有1m以上的水平搭接段。锚杆间距，Ⅳ级围岩宜取40～60cm，Ⅴ级围岩宜取为30～50cm。锚孔直径不应小于40mm，可设为一排或数排。超前锚杆外插角宜为5°～30°。充填砂浆宜采用早强砂浆，其强度等级不应低于M20.4.6施工组织设计4.6.1概述隧道工程概述本遂道是一座双向双车道二级公路单孔隧道，起讫桩号为K5+213~K6+033，全长820m。资料依据（1）施工期限，根据指导性施工组织安排本隧道施工的总期限；（2）设计和施工规范及有关技术原则；（3）初步设计（扩大初步设计）或技术设计以及施工调查资料；（4）隧道地质勘察报告。施工准备工作施工准备工作应根据调查资料，对洞外相邻工程、既有建筑及其他设施的拆迁作出施工安排；研究和分析施工地段交通运输条件的利用程度，并对拟建施工运输道路作出比选方案；根据洞口可供施工场地布置的条件提出分期用地、材料供应、供水和节约能源等方案；对施工中和运营后周围环境的影响（污水、废气、噪声等）提出必要的防治措施。由专人负责铰接控制测量的基桩资料，做好复测和核对工作，确定隧道洞口的中线和基桩标高；根据现场最新获得的补充调查资料及时修改隧道的施工方法；编制施工组织设计和制定施工方案并进行有关施工补偿设计，按照清单报价编制隧道施工预算；同时应考虑修建临时运输便道、轻型轨道，临时房屋、临时通信、给水、照明、附属企业、料库以及施工场地平整，材料机具配备运送，洞外天沟、侧沟及场地排水，改移道路及拆迁建筑物等的工程数量及需要时间，这些工作可与洞外土石方同步进行，在进洞前应先对洞口工程作出安排；凡对隧道出渣有干扰的桥涵（含泄水洞）要先安排施工。4.6.2施工方法施工方法选择的原则隧道施工方法应根据工程地质和水文地质资料、开挖断面的大小、衬砌类型、隧道长度、工期要求等综合因素研究确定。对地质条件变化较大的隧道，选用的施工方法，应有较大的适应性，当需要变更施工方法时，以较少影响施工进度为原则，一般不宜考虑多种施工方法，但应考虑对某些地层变化情况所采用相应的辅助施工方法。隧道采用光面爆破法施工，一般选用全断面法，台阶法和导坑法，但应优先选用全断面及台阶法，应尽量减少对地层的多次扰动和破坏。开挖方法该隧道洞口段围岩为Ⅴ级，均采用新奥法施工。新奥法的基本概念是以控制爆破（光面爆破、预裂爆破等）为开挖方法；以喷锚作为主要支护手段，通过监测控制围岩变形，动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法，其核心内容是充分发挥围岩的自承能力。新奥法施工又分为全断面一次开挖法、台阶分布开挖法、导坑法等施工方法。台阶分步开挖法又称环形开挖留核心土法，该法不仅适用于围岩稳定性较好、开挖后不需或仅需临时支护的隧道，也适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩地段。这种方法的特点是：缩小了断面的高度，不需笨重的钻孔设备;后一台阶施工时有两个临空面，使爆破效率更高。该法工序少，干扰小，上部钻孔可与装岩同时作业，不许支撑和棚架，节省大量木材。采用台阶法施工时要注意以下几点：（1）要根据具体条件合理确定分层的错距；（2）在装岩、钻孔机械能力足够时，应尽量减少分层数；（3）要根据围岩稳定情况及永久衬砌的形式合理确定掘砌之间的协调关系。导坑法即先以一个或多个小断面导坑超前一定距离开挖，随后逐步扩大开挖至设计断面，并相继进行砌筑的方法。这种方法主要用于地质条件复杂或断面特大的硐室或隧道工程。导坑法又有中央下导坑施工法、中央上导坑施工法、上下导坑施工法、侧壁导坑施工法等不同的形式，这些方法同样适用于大断面的其他地下空间工程。本工程隧道断面较大，围岩类别为Ⅴ级，洞口和洞身均采用台阶分布开挖法。图4.11台阶分步开挖法4.6.3喷射混凝土施工在本工程中，采用干喷的喷射工艺流程。喷射混凝土材料应符合下列要求：（1）水泥采用普通硅酸盐水泥，在Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩中宜采用早强水泥。水泥标号不得低于425号，在使用前应做强度复查试验。（2）速凝剂必须采用质量合格产品。使用前应做速凝效果试验，要求初凝不超过5min，终凝不超过10min。（3）砂喷射混凝土应采用硬质洁净的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，含水量一般为5%—7%，使用前应一律过筛。（4）石料采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15mm。当使用碱性速凝剂时，石料不得含活性二氧化硅。（5）水水质应符合工程用水的有关标准，水中不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质。喷射混凝土配合比如下：灰骨比1：4—1：5骨料含砂率45%—60%水灰比0.4—0.5喷射混凝土作业应符合下列要求：（1）在喷射混凝土之前，应用水或高压风管将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。（2）喷射混凝土中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时，应及时清楚。（3）喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长不宜超过6m。（4）喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间一般不少于7d。钢筋网喷射混凝土设计应符合下列规定：（1）钢筋网网格应按矩形布置，钢筋间距见前面的设计。（2）钢筋网钢筋的搭接长度不小于30d（d为钢筋直径）。（3）钢筋网喷射混凝土保护层厚度应不小于20mm。4.6.4爆破设计本工程采用钻眼爆破法。钻眼爆破是开凿岩石地下工程最基本的施工作业方法。钻眼爆破的要求是：断面形状尺寸符合设计要求；矸石块度大小适中便于装岩；掘进速度快，钻眼工作量小，炸药消耗量最省；有较好的爆破效果，表面平整，超欠挖符合要求，对围岩的震动破坏小。为了减少超挖，减轻爆破对围岩的扰动，获得既符合设计要求又平整、稳定的围岩，降低工程成本，掘进施工中现在一般采用较广泛的光面爆破。即沿隧道设计轮廓线布置间距较小。相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，采用不耦合装药，同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，使爆破面沿周边眼崩落出来，达到周边光滑的效果。为搞好光面爆破，应采取以下技术措施：合理布置周边眼；合理选择装药参数；精心实施钻爆作业；采取一些特殊的措施和新技术，如切槽发、缝管法、聚能药包法等。光面爆破的质量要求，一般达到三条标准：岩石上留下具有均匀眼痕的周边眼数应不少于周边眼总数的50%；超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超过质量标准规定；岩石上不应有明显的炮震裂缝。掘进工作面的炮眼按其用途和位置的不同分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。掏槽眼的好坏直接影响其他炮眼的爆破效果。掏槽眼形成新的临空面，提高爆破效果。辅助眼作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔，为周边眼爆破创造临空面。周边眼的作用是炸出较平整的隧道断面轮廓。起爆顺序一般为：掏槽眼---辅助眼---帮眼---顶眼---底眼。炸药品种选择表1.14炸药品种选择炮眼类别段别延期时间（ms）脚线颜色掏槽眼21.3灰白辅助眼54.5灰黄周边眼77.5黑白掘进进尺L本隧道工程围岩级别为V级，故钻爆掘进进尺为1.5m。炮眼直径D（1）考虑到工程施工的方便，在此工程中选用的炮眼直径均为40mm（2）药卷直径根据《水电水利工程爆破施工技术规范》(DLT5135-2001)，并结合岩性，选择不耦合系数，不偶合系数取值在1.1～1.5之间，对于掏槽眼及辅助眼应采用较小的值，以提高炸药的爆破效率：对周边眼则采用较大的值，以减少对围岩的破环。周边眼：取为35mm辅助眼及掏槽眼：取为35mm炮眼布置炮眼布置采用工程类比法或根据爆破漏斗及成缝试验确定，其参数可按照《公路隧道施工技术规范》选用。（1）掏槽眼的布置断面①采用三空孔六角柱形掏槽眼，断面②采用单空孔三角柱形，断面③采用水平楔形掏槽。其中中空孔直径为200mm，掏槽眼深2.2m。（2）周边眼的布置光面爆破，采用直眼布置。周边眼间距要视岩石的抗爆性，炸药性能，炮眼直径和装药量而定，一般取为。对于破碎坚硬岩石取较小E值，对于完整性好的岩石取较大的E值。本工程中取为40cm。为了保证孔间贯通裂缝优先形成，须使周边的最小抵抗线大于炮眼间距，取W=60cm，即，因而满足相对距离0.5～0.8的要求。（3）辅助眼的布置辅助眼的布置原则可参照周边眼的布置原则进行，只是W、E值及单孔装药量q值较大。为了方便施工和设计此时取E=45cm，于是得到W为60cm，，此时也使爆破效果更好。辅助眼交错均匀的布置在掏槽眼与周边眼之间。装药结构采取反向装药结构，能够提高炮眼利用率;减少瞎炮率；减少石渣块度；增大抛掷能力和降低炸药消耗量。掏槽眼和辅助眼采用大直径药卷孔底连续装药，周边眼采用小直径连续装药。装药示意图如图4.1,2：图4.12单孔装药示意图爆破图表爆破图表是指导和检验钻眼爆破工作的技术性文件，是掘进技术管理的重要环节。地下工程施工必须根据具体条件编制切实可行的爆破图表。在施工过程中，爆破图表还要根据地质条件的变化不断修正、完善，爆破图表一旦确定就要严格按图表施工。本隧道工程炮眼布置总图表如下图4.13所示。图4.13炮眼布置总图其中，断面①的炮眼布置详图见图4.14图4.14断面①炮眼布置图断面①的爆破参数表见下表4.6.2。表4.6.2断面①爆破参数表序号炮眼名称眼数（个）眼深（m）眼距(mm)倾角起爆顺序连线方式水平垂直1中心眼32.27009090Ⅰ串联2掏槽眼42.28509090Ⅱ3辅助眼1924509090Ⅲ4辅助眼3024509090Ⅳ5辅助眼3924509090Ⅴ6辅助眼4824509090Ⅵ7边眼5224508787Ⅶ8底眼1424509090Ⅷ9合计209断面②的炮眼布置图见下图4.6.5。图4.6.5断面②炮眼布置图断面②的爆破参数表见下表4.6.3表4.6.3断面②爆破参数表序号炮眼名称眼数（个）眼深（m）眼距(mm)倾角起爆顺序连线方式水平垂直1中心眼12.29090Ⅰ串联2掏槽眼72.26009090Ⅱ3辅助眼2124509090Ⅲ4辅助眼3324509090Ⅳ5边眼3624508787Ⅴ6底眼1324509090Ⅵ7合计111断面③的炮眼布置图见下图4.6.6。图4.6.6断面③炮眼布置图断面③的爆破参数表见下表4.6.4表4.6.4断面③爆破参数表序号炮眼名称眼数（个）眼深（m）眼距(mm)倾角起爆顺序连线方式水平垂直1掏槽眼22.210006090Ⅰ串联2辅助眼1624509090Ⅱ3辅助眼2524509090Ⅲ4边眼2624508787Ⅳ5底眼1624509090Ⅴ6合计85基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究