【《某隧道工程的结构计算设计》22000字】

某隧道工程的结构计算设计目录TOC\o"1-3"\h\u16112摘要 .3.3预留变形量由于进行隧道施工时，初期支护完工后，围岩和初衬会有一定的变形，在这个过程中，我们需要保证其变形量满足安全值，预留一定变形量，使其不侵入二衬。预留变形量参考表5-9确定。表5-9公路两车道隧道预留变形量围岩级别预留变形量（mm）Ⅰ--Ⅱ--Ⅲ20~50Ⅳ50~80Ⅴ80~120Ⅵ现场量测确定依照要求，初步设计预留变形量：Ⅲ级围岩段取30mm，Ⅳ级围岩段取60mm，Ⅴ级围岩段取100mm。5.4衬砌工程量计算5.4.1Ⅲ级围岩衬砌工程量Ⅲ级围岩段长度为69.4m，衬砌主要工程量为开挖方，初衬及二衬工程量，初衬中工程量主要包括了初衬中注浆锚杆，钢筋网，喷射混凝土用量，二衬中工程量混凝土用量及钢筋用量。根据衬砌断面图及配筋图可以估算各项工程材料的用量。其中每延米工程量为：开挖土石方量：90.04m³混凝土用量：C25混凝土：3.505+6.327+3.89=13.772m³C15片石混凝土：9.99m³锚杆用量：ϕ25注浆锚杆：每环22根，纵向间距0.6m，锚杆长3m则每延米工程量=22×3钢筋用量（不计接头）ϕ8钢筋网片用量：用HPB300钢筋，直径8mm，重量为0.395kg/m,间距25cm×25cm，每延米所用钢筋长度（不计接头）：4×（18.69+1.5×2+1.59×2+4.96×2）+34.79/0.25×1=278.676m重量：278.676×0.395=110.08kgHRB400(ϕ22)钢筋：96.75+91.94+50.99+48.77=288.15m，钢筋重量2.98/m，每延米重为288.15×2.98=858.687kgHRB400(ϕ16)钢筋：长度:258m,钢筋重量1.58kg/m则每延米重为258×1.58=407.64kgHPB300（ϕ8）箍筋：每根长32.5cm，每延米数量516根，共长0.325×516=167.7m，钢筋重0.395kg/m，每延米总重0.395×167.7=66.24kg由上可知Ⅲ级围岩段部分工程数量表如表5-10表5-10Ⅲ级围岩段部分工程数量表工程项目每延米工程长度总数开挖土石方90.04m³69.4m6248.78m³C25混凝土13.772m³955.78m³C15片石混凝土9.99m³693.31m³ϕ25注浆锚杆110m7634mHPB300钢筋网片（ϕ8）110.08kg7.639tHRB400(ϕ22)钢筋858.687kg59.593tHRB400(ϕ16)钢筋407.64kg28.29tHPB300（ϕ8）箍筋66.24kg4.597t5.4.2Ⅳ级围岩衬砌工程量Ⅳ级围岩段长度为1446.1m，衬砌主要工程量为开挖方，初衬及二衬工程量，初衬中工程量主要包括了初衬中注浆锚杆，钢筋网，喷射混凝土用量，二衬中工程量混凝土用量及钢筋用量。根据衬砌断面图及配筋图可以估算各项工程材料的用量。其中每延米工程量为：开挖土石方量：98.53m³混凝土用量：C25混凝土：7.19+8.429+5.2=20.819m³C15片石混凝土：9.99m³锚杆用量：ϕ25注浆锚杆：每环22根，纵向间距0.6m，锚杆长3m则每延米工程量=22×3钢筋用量（不计接头）ϕ8钢筋网片用量：用HPB300钢筋，直径8mm，重量为0.395kg/m,间距25cm×25cm，每延米所用钢筋长度（不计接头）：287.09m重量：287.09×0.395=113.4kgHRB400(ϕ25)钢筋：98.51+91.96+52.1+48.79=291.36m，钢筋重量3.85/m，每延米重为291.36×3.85=1121.74kgHRB400(ϕ16)钢筋：长度:258m,钢筋重量1.58kg/m则每延米重为258×1.58=407.64kgHPB300（ϕ8）箍筋：每根长46.9cm，每延米数量516根，共长0.469×516=242m，钢筋重0.395kg/m，每延米总重0.395×242=95.59kg由上可知Ⅳ级围岩段部分工程数量表如表5-11表5-11Ⅳ级围岩段部分工程数量表工程项目每延米工程长度总数开挖土石方98.53m³1446.1m142484.23m³C25混凝土20.819m³30106.36m³C15片石混凝土9.99m³14446.54m³ϕ25注浆锚杆110m159071mHPB300钢筋网片（ϕ8）113.4kg163.99tHRB400(ϕ25)钢筋1121.74kg1662.15tHRB400(ϕ16)钢筋407.64kg589.49tHPB300（ϕ8）箍筋95.59kg138.23t5.4.3Ⅴ级围岩衬砌工程量Ⅴ级围岩段长度为464.5m，衬砌主要工程量为开挖方，初衬及二衬工程量，初衬中工程量主要包括了初衬中注浆锚杆，钢筋网，喷射混凝土用量，二衬中工程量混凝土用量及钢筋用量。根据衬砌断面图及配筋图可以估算各项工程材料的用量。其中每延米工程量为：开挖土石方量：100.87m³混凝土用量：C25混凝土：7.69+10.64+6.75=25.08m³C15片石混凝土：9.99m³锚杆用量：ϕ25注浆锚杆：每环28根，纵向间距0.6m，锚杆长3.5m则每延米工程量=28×3.5/0.6=163.3m钢筋用量（不计接头）ϕ8钢筋网片用量：用HPB300钢筋，直径8mm，重量为0.395kg/m,间距20cm×20cm，每延米所用钢筋长度（不计接头）：365.82m重量：365.82×0.395=144.5kgHRB400(ϕ25)钢筋：100.85+91.71+53.37+48.65=294.57m，钢筋重量3.85/m，每延米重为294.57×3.85=1134.09kgHRB400(ϕ16)钢筋：长度:258m,钢筋重量1.58kg/m则每延米重为258×1.58=407.64kgHPB300（ϕ8）箍筋：每根长56.6cm，每延米数量516根，共长0.566×516=292.06m，钢筋重0.395kg/m，每延米总重0.395×292.06=115.36kg由上可知Ⅴ级围岩段部分工程数量表如表5-12表5-12Ⅴ级围岩段部分工程数量表工程项目每延米工程长度总数开挖土石方100.87m³464.5m46854.12m³C25混凝土25.08m³11649.66m³C15片石混凝土9.99m³4640.355m³ϕ25注浆锚杆163.3m75852.85mHPB300钢筋网片（ϕ8）144.5kg67.12tHRB400(ϕ25)钢筋1134.09kg526.78tHRB400(ϕ16)钢筋407.64kg189.35tHPB300（ϕ8）箍筋115.36kg53.58t5.5洞门5.5.1洞门选用洞门：是在隧道洞口用圬工砌筑且含有建筑装饰的支挡结构物，在隧道中发挥重要作用。本隧道进出口选用削竹式洞门，隧道进口处为Ⅲ级围岩，坡度35°，出口处为Ⅳ级围岩，坡度约为30°。进出口洞门处周边地势均比较开阔，洞口埋深浅，根据众多已有的高速公路实例，并根据实际工程要求及现场勘察，选用削竹式洞门，外形如图5-1削竹式洞门造型美观，是一种经过改造后适用于高速隧道的洞门形式，因形似被斜着削掉一段的竹子而得名，它能保证洞门附近边、仰坡的稳定，且对环境友好，能将交通与修饰洞周生态环境有机结合，其上需要种植一些与原覆盖植被相同的植物，最大程度降低对生态环境的破坏。削竹式轻型洞门，比较稳定，基础承载力要求不高，洞门段地基承载力须≥250kpa。削竹式洞门还有一种特点就是当司机行车至洞门处时，可有效降低因高速行车出入隧道时气压变化而给乘客带来的不适感。图5-1削竹式洞门图5.5.2洞门设计内容洞门洞口混凝土围岩厚度与其洞口所处地区围岩等级所采用的衬砌厚度一样,根据表6-3取平均值,洞门洞口斜面比取1:1;出入口洞门两头均应设片石挡块,可用m7.5浆料衬砌片石,其上预留有至少10mm排水孔。洞门上覆垫层回填厚植土(两层：分别是厚植地粘土和隧道垫层防水),本工程隧道两侧进出口洞门回填厚植土垫层厚度均匀约取50cm,其洞门下铺垫层有隧道隔水层及其他夯实土,隔层防水层为厚厚的黏土,厚度取50cm,起到防水隔水作用。进出口洞门侧视图如图5-2与图5-3所示图6-2入口洞门侧视图图6-3出口洞门侧视图第六章防排水设计6.1一般规定隧道防排水是隧道设计的重要环节，无论是在隧道施工或是隧道建成开始运营之后，若是防排水工作做的不到位，容易引发水害，造成隧道渗漏水，影响隧道和围岩的稳定性，在运营期间，渗漏水会使隧道内的通信、照明、供电设备产生锈蚀，若渗漏水发生在气温较低的情况下，容易造成路面结冰或是衬砌结构破坏，危及隧道内来往车辆的安全，对隧道的寿命和耐久性造成直接影响。因此，防排水设计很关键。隧道防排水设计要因地制宜，综合治理，要求“防、排、截、堵”相结合，洞内外防排水系统完整通畅。高速公路、一级公路隧道防排水基本要求：1、拱墙、边墙、隧道底部以及设备洞箱不渗水，路面上不应有湿渍。2、有冻害路段，施工完后衬砌要求无积水，各个排水沟不能冻结。3、服务通道边墙无淌水现象，拱部不积水。隧道防排水措施施作时，要注意保护生态环境,要求减少自然环境的破坏。除此之外,如果对隧道堵塞渗漏水质的影响涉及到隧道邻近地区居民生活用水时,要立即采取隧道堵塞排水处理措施6.2防水系统（1）明洞防水：1、隧道洞口以及明洞边仰坡开挖线3-5m以外设置截水沟。截水沟不影响边仰坡的景观效果；2、衬砌外缘设置外贴式防水层，防水层材料可与隧道内防水层材料相同或根据实际情况选用其它材料;3、隧道明暗连接处防水层接头需要紧密搭接；4、回填土顶面设置黏土隔水层，将其与边仰坡紧密连接夯实，隔水层上在铺设厚度大于20cm的厚植土，保持美观；（2）防水层：隧道拱墙初衬与二衬之间设由缓冲垫层与防水板组合成的防水层进行防水，防水卷材幅宽大于2m，防水卷材厚度大于1.2mm，土工布重量大于300g/㎡。在隧道防水卷材的选择上，需要根据项目的位置条件环境的情况，选择适合本项目的材料，根据经验，我们选择高分子防水卷材，虽然高分子防水卷材价格相对较高，是一种高档卷材，但由于隧道防水等级要求高，且在完工后，防水层不便维修，因此选择高分子防水卷材。高分子防水卷材常搭配防水涂料使用，使防水可靠度提高。①施工中采用的防水材料应满足本设计要求，其主要技术性能指标见表6-1：表6-1防水卷材主要技术指标序号检测项目单位技术指数1性能指标--高分子防水卷材2密度g/cm³0.933厚度mm1.23断裂拉伸强度Mpa164拉伸伸长率%4005撕裂强度KN/m506不透水性24h（0.3Mpa）无渗漏7幅宽m508粘合性能耐久性、耐菌性好、耐火、无毒性、耐腐蚀9其他②防水层的铺设防水层铺设：铺挂无纺布→固定无纺布（射钉加热熔垫）→挂防水板。固定点间距：侧墙0.7-1m、拱部0.5-0.7m，在凹处应增加固定点。防水板铺设由两种方法，一是无钉热合铺设法，另一种是绳索吊挂法，后者现已基本被淘汰。无钉热合铺设法，先是要固定防水板的垫衬，用热塑性垫衬固定在喷射混凝土的基面上（用机械方法）与防水板热溶粘合，同时固定无纺布，随后在垫衬上用电热压焊机黏贴防水板，将防水板固定好。如图6-1、6-2所示图6-1土工布固定示意图图6-2防水板无钉铺设示意图防水层搭接铺设必须使用隧道专用防水施工台车;防水层无纵向搭接（边墙与拱部相交处），整幅铺设;防水板铺挂时要适当松弛，松弛系数一般取1.1。（3）围岩注浆堵水：在一些敏感地段，隧道施工时，由于地下水发育或者地下水无控制排放，有可能造成水土流失，使得当地居民的生活受到影响，采用开挖前预注浆等针对性的注浆堵水措施，“以堵为主，限量排放”，限制地下水排放量及方向，能够加固围岩，使受力条件改善。可用注浆材料：普通水泥、TGRM水泥基注浆材料、超细水泥等。（4）防水混凝土：隧道二衬用有自防水能力的防水混凝土，抗渗等级＞P8，且设计厚度均＞30cm，厚度根据需要按围岩等级设定。冻害易发生地区或越冷月气温平均值小于15℃，应提高抗渗等级。（5）施工缝、变形缝防水①施工缝施工缝是在在施工时，因不连续浇筑混凝土，先后浇筑部分会产生一段接缝，是一项薄弱环节，容易产生渗漏。在隧道中，施工缝主要是纵向和环向施工缝。施工缝在施工时，用透水软管作为排水盲沟紧贴初衬埋设，设置止水带于端头部，止水带的选择根据施工缝位置确定，可选用遇水膨胀型橡胶止水带。等到端头模板拆除后需要在端头处留出一个沟槽，并沿着它安装止水带，以保证安装质量。在施工时，为了使止水带不会吸水膨胀，施作顺序应为下一轮混凝土模板安装完成→贴止水带→立即浇筑混凝土。止水带的抗拉性能一般，安装方向为从下到上，避免其被自重变形拉断。具体处理方法：环向施工缝处设置缓膨型遇水膨胀橡胶止水带，如图6-3所示纵向施工缝：纵向施工缝采用P-201止水膏。按照产品说明和施工工艺进行施工。首先刷掉施工面表面的粗糙不平整颗粒，施工完成后与混凝土间不存在缝隙，如有则用抹子抹平。P-201止水材料在施工后24h左右达到表面硬化，干燥程度用手指触摸感觉，指触干燥时，方可进行浇筑下一阶段混凝土。所有止水材料在施工中防止应浸水，否则会影响其效果，如图6-4所示图6-3环向施工缝防水示意图图6-4纵向施工缝防水示意图②变形缝变形缝处设置中埋式止水带。在变形缝处，用浸沥青木丝板作为填缝料将衬砌外缘与防水板贴合的部位封堵；止水带埋设在衬砌的中央，平面与衬砌表面平行，与端头模板正交，用钢筋卡固定好止水带，其下设有遇水膨胀橡胶条，其余缝隙用填缝料填密实。如图6-5所示图6-5变形缝防水示意图6.3排水系统（1）明洞排水：设置天沟于开挖边坡外；根据实际情况在靠近山体侧边墙及边墙处设盲沟，将水导流引至两侧的泄水孔排出。设置截水沟于洞口、明洞边仰坡开挖线一定距离（3-5m）处。截水沟要求保持美观，不影响周边景观。（2）洞内排水：①隧道排水：双侧侧沟加中央排水沟。侧沟作用是汇集地下水，随后沿横向导水管流入中央排水沟，起沉淀与排水作用。中央排水沟则是将水排出，并汇集路面路基的积水。②侧沟用钢筋砼结构，中央排水沟埋设钢筋混凝土管，水沟侧面要布置足够多的泄水孔；③纵向排水管设置在两侧边墙墙角，用HDPE波纹管，纵向排水管要双壁打孔，管直径110mm，眼孔直径设在6-8mm，间距取10cm左右，将中央排水沟用PVC波纹管横向连接如图6-7，直径110mm，双臂打孔；④在隧道横截面沿隧道前进方向每隔5-10m，设置环线排水盲管，选用HDPE单臂打孔波纹管，直径50mm，两根并排，在地下水发育段间距可根据经验加密。设置如图6-6；⑤拱脚处各个方向排水管交汇处，用三通连接，如图6-7图6-6环向排水盲管安装示意图图6-7拱脚交叉示意图图6-8拱脚交叉示意图第七章隧道施工方案设计7.1新奥法7.1.1新奥法和传统矿山法区别传统矿山法和新奥法主要都是用钻眼爆破手段进行开挖，但后者对钻爆技术要求相较于前者更高。新奥法支护方法为锚喷支护，优点是充分发挥围岩自承能力。新奥法施工流程如图7-1，传统矿山法施工工序如图7-2图7-1新奥法施工程序图7-2传统矿山法施工工序7.1.2新奥法施工原则新奥法施工的基本原则可归纳总结为12个字的口诀，即“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。少扰动：隧道开挖时，尽量少扰动围岩，可从多个方面如扰动强度、次数、范围、持续时间等方面减少扰动。早喷锚：开挖后初期支护要施作及时，让围岩发生一定的变形后达到初步的稳定。勤量测：在隧道建设过程中，选择可靠、直观的量测方法对隧道内部以及围岩的变形以及受力情况进行量测，并以此评价围岩的稳定情况，及时的对支护形式以及施工方法、细节加以调整，保证工程的顺利进行。紧封闭：围岩支护尽早完成封闭，形成一个封闭状态，保证围岩、支护良好工作状态。7.2开挖方法7.2.1Ⅲ级围岩台阶法1、台阶法台阶开挖法施工是目前使用最多的新奥法隧施处理方法,其施工要点之一是将整个台阶断面各别分成上下两个并将断面分开进行开挖。台阶法的台阶数和长度大小可根据实际施工工况需要进行相应调整,能够广泛适用于大部分地层，作为一种隧道施工的主导方法出现在施工现场。按台阶长度，可以分为超短台阶法、短台阶法、和长台阶法。在施工时选择哪种台阶法，主要由两个条件确定：（1）初期支护形成闭环所需时长跟围岩级别有关，围岩越差，需要越早闭合，台阶长度要求缩短；（2）当所使用的施工机械工作效率高时，可使闭合时间缩短，因此台阶可适当加长。以上两个要求都反映同一原则，即做到初期支护尽早闭合。不同围岩着重点不同，当围岩较软弱时，应以第一个要求为主，兼顾第二个要求，安全第一；当围岩条件较好偏安全时，可主要考虑后一要求，使施工的经济性体现出来。台阶的长短和施工速度的快慢也有关系，但台阶的长短同时又影响着支护闭合的时间，台阶越长，施工进度越快，但台阶越长，支护闭合时间也随之增加。施工进度和围岩稳定是相互矛盾的两个方面，这也影响着台阶法具体形式的选择。2、开挖方式选择隧道Ⅲ级围岩段长度为70m，长度较短，采用短台阶法，安全第一，缩短封闭时间，借此可以改善支护受力条件。3、施工顺序先将1部分上台阶开挖，作2部分上台阶初期支护；之后再对3、4部分台阶错开开挖，并及时作下台阶初期支护；随后进行底部开挖，也叫捡底，在底部进行仰拱填充（7部分），最后施作二次衬砌（8部分）4、台阶法施工要点（1）上台阶高度为3~3.5m，上台阶长度在1.5-5倍洞宽之间；（2）Ⅲ级围岩循环进尺长度不宜大于3m；（3）下台阶开挖时，左右两边前后错开开挖，错开距离3-5m，严禁同一榀钢架的两边一起悬空；（4）减小下部施工对上部支护、围岩的干扰；（5）下台阶开挖条件：上台阶喷射混凝土强度达70%的设计值。短台阶法横纵断面施工示意图如图7-3、图7-4。图7-3短台阶法横断面施工示意图图7-3短台阶法横断面施工示意图图7-4短台阶法纵断面施工示意图5、注意事项初支形成闭环，从距离出发，应该在距离开挖面30m之内，从时间出发，要求在上断面开挖30天以内完成，否则会影响围岩稳定。当变形情况不良时，加快闭合，提前闭合。台阶长度可在保证安全性要求的前提下，尽量提高施工的经济性，保证机械的正常工作和效率，二者产生矛盾，必须以安全性为第一位。7.2.2Ⅳ级围岩三台阶临时仰拱法1、三台阶临时仰拱法工艺三台阶临时仰拱法是按照设计轮廓分三次爆破、三次加设临时仰拱并喷C25混凝土支护开挖成形，在每一开挖边界线均加设φ50锁角钢管加固，然后支护再修建衬砌的施作方法。2、临时支护参数临时钢架：I18轻型工字钢,间距同洞身钢架,用螺栓与洞身钢架连接在一起（接头处设3mm厚橡胶垫片）;相邻I18钢架用22mm钢筋连接,环向间距1.2m,焊在钢架内翼缘，布置方向：斜向内侧;拱脚锁脚钢管：4Φ50，壁厚3.5mm无缝钢管,5m长；C25喷射混凝土,设10cm厚临时封底，初喷混凝土和I18钢架间要紧密接触。3、施工方法1第一步1)开挖①部。2)先做①位置初期支护。喷4cm喷射混凝土→铺钢筋网片→人机配合作业架型钢钢架→设锁脚锚管（在钢架紧靠洞壁位置，沿下方倾斜30°向钢架两侧打入，在钢架上焊牢）→打设径向锚杆→喷混凝土直到设计厚度→架立底部的临时仰拱（I18临时钢架）→喷射10cm混凝土封闭。拱脚钢垫板(280mm×280mm×16mm)。施工时，实时监测，调整结构，如有必要中间设竖撑（可用圆木），加强支护。2第二步在①位置往后5到10米,先把施作①时搭设的临时钢架拆2-3榀，再向前人机配合挖②号位置，开挖进尺为2-3倍钢拱架间距。重复第一步后续操作。3第三步1)在开挖②部5-10m后，开始③部的开挖，同时错开2m距离对④位置两侧边墙进行开挖，施作钢架，每循环开挖进尺保持在2～3m。设30x30x30扩大拱脚，采用C30混凝土。2)施作台阶周边的初期支护。4第四步1）开挖④部其余仰拱部位，每次循环开挖进尺不大于3～4m。2）及时施作仰拱部位初期支护并封闭成环。封闭位置距离掌子面不得大于35m。5第五步1)根据监测结果,初期支护达到收敛稳定后,将②部临时仰拱拆除。2)浇筑仰拱及仰拱填充(A部仰拱与B部仰拱填充分开施作)。6第六步利用衬砌模板台车一次性灌注C部拱墙二次衬砌。施工横纵断面示意图如图7-5、图7-6图7-5三台阶临时仰拱法横断面示意图图7-6三台阶临时仰拱法纵断面示意图7.2.3Ⅴ级围岩中壁交叉CRD法1、CRD法技术要求①采用小导管支护做超前支护，小导管为外径42mm，壁厚5mm的优质热轧新型无缝钢花管，长度为4.5m；②临时支护：隧道截面约中部设I18工字钢临时钢架，沿隧道前进方向间距0.6m；喷射厚度15cm的C25混凝土，中壁处超前支护宜采用环向布置Φ25砂浆锚杆，间距0.4m，每环11根，纵向距离2m，长度3.5m；③混凝土施工配合比由试验室确定。施工程序CRD法施工原则可总结为15个字的口诀：弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测。先做导向墙，施作超前小导管，然后按此工法进行施工。施工横纵断面图如图7-7、图7-8所示。图7-7CRD法施工工序横断面示意图图7-8CRD法施工工序纵断面示意图2、施工工艺（1）利用上一循环的钢架施作拱部注浆小导管（直径42mm）与中壁砂浆锚杆（直径22mm）超前支护。小型挖掘机与人工风镐配合，或者辅以弱爆破对①部进行开挖,及时喷射8cm混凝土封闭掌子面,施作①导坑初支和临时支护，初期支护施作顺序：喷厚度为4cm的混凝土→装钢筋网片→架立型钢钢架、临时钢架和横撑材料为I18钢架→设置锁脚锚杆→设置径向锚杆→复喷混凝土至设计厚度。掌子面与临时仰拱距离暂定为3~5m，需要严格控制；（2）在①部3~5m后采用弱爆破开挖②部,喷射厚为8cm的混凝土使掌子面封闭,导坑周边喷4cm混凝土→钢筋网片安装→接长型钢钢架→架设横撑、临时钢架并→锁脚锚杆→设置径向锚杆→复喷混凝土至设计厚度。（3）在②部3~5m后,开挖③部,喷厚度为8cm的混凝土封闭掌子面,施作周边及其临时支护,与①相同;（4）在③部3~5m后,开挖④部,搭接长型钢钢架和临时钢架、横撑,并施作导坑周边的临时和初期支护,步骤及工序与②相同；（5）在滞后于②部一段距离后,开挖⑤部并施作导坑周边的临时和初期支护,步骤及工序与②相同；（6）在滞后于④一段距离后,开挖⑥部。隧底周边部分喷混凝土至设计厚度,步骤和工序与⑤相同；（7）隧底开挖后，施作仰拱与填充,尽快施作，仰拱一次性灌注，灌筑完成后，再填充混凝土，要求分开施工。中隔壁钢架部分要保留,可以把它埋入仰拱及填充当中。(8)根据监测数据，当围岩和初支稳定后,拆除I18临时钢架。中隔墙和临时仰拱的拆除，要根据监测数据进行，当沉降变形连续一周小于0.2mm/d时便可以拆除。拆除顺序按上右左下进行，即先拆上部的中隔墙，再按顺序拆左右两侧临时仰拱，最后拆下部中隔墙。所有的拆除工作应根据监测数据进行。⑨利用衬砌模板台车一次性浇筑拱墙衬砌。7.3隧道辅助施工措施7.3.1超前小导管辅助施工Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用超前小导管辅助施工1、超前小导管设计参数：①超前小导管：热轧无缝钢花管，设计外径42mm，设计长度4.5m，壁厚5mm；②小导管环向每40cm布置一根，纵向每排小导管相距3.5m；③倾角：外插角选在15°左右，可根据实际情况调整；④注浆材料：水泥浆液，水灰比根据现场情况确定；⑤注浆压力0.5～1MPa；2、超前小导管施工(1)、制作钢花管小导管前端呈长圆锥形，尾部用一根φ6mm的钢筋进行焊接后形成一个加劲箍,加固小管壁，管壁上每隔15cm钻孔,开口眼孔布置为直角梅花形,眼孔开口直径8mm,在导管尾部前端留有一个长度约1000mm的封闭段即可作为导管止浆段。小导管构造见图7-9图7-9小导管构造图(2)、小导管安装①先测量，并在之前设计好的孔位上依次做好开孔标记，再凿孔（用风动凿岩机），所有凿好的孔均应比设计管径大至少20mm。②成孔后，照设计角度将小导管用机器插入孔中,条件允许小导管可直接用凿岩机在I18型钢钢架上的设计位置处打进围岩，在开挖面后钢架上小导管需要露出20cm支撑，形成钢架加小导管的预支护体系。(3)、注浆采用BW-250-50注浆泵压注水泥浆液。注浆前应先做止浆盘，即喷10cm混凝土封闭掌子面。管内如有杂物，会影响注浆效果，要在注浆前按由下至上清理干净。注浆要求：单孔压力达到设计值，注浆持续时间10min以上且达80%的设计注浆量或者注浆速度减至25%的初始速度。超前小导管施工注意事项（1）小导管顶人长度＞钢管长度的90%，打设时，管内如果有砂石，高压鼓风机将其吹出。（2）小导管安设后，及时堵口并堵住周围裂隙，可先用塑胶泥，必要时喷射混凝土于管口附近及工作面上，避免坍塌。（3）小导管注浆长度＞开挖长度，预留一段距离当作下一循环止浆墙。（4）注浆前做压水试验，以查看各个设备运作是否正常，管路是否正确联结，可采用群管注浆，群管以3-5根为一组同时注浆，提高施工效率。（5）注浆过程中要实时注意注浆设备压力表和排浆量，时刻注意注浆情况，防止浆液漏出或者堵塞。做好注浆记录，根据记录分析注浆效果。第八章监控量测8.1一般规定掌握围岩和隧道支护施工动态,及时向众反馈支护信息,指导支护施工人员作业;围岩支护结构的变形、应变及应力等检测相关信息,可为设计修改围岩设计方案提供重要依据；量测仪器根据量测项目、规范要求测试精度选用。仪器选择最好稳定可靠、易操作、量程适用、结果处理分析方便的测试仪器，使用前需要有效校验；监测数据必须有效、可靠、数据整理规范并经复核，有可溯性，反馈报表需及时填报；8.2监控测量项目监控量测有必测项目以及选测项目。必测项目根据字面意思，即为隧道工程中必须进行的项目，选测项目则是可根据工程条件选择进行的测量项目。必测项目是需要进行日常量测的项目，检测目的为确保围岩安全稳定，并评定支护的工作状态，实时指导施工。必测项目如表8-1表8-1必测项目序号监控项目测试仪器测试精度说明1洞内外观察现场观察、地质罗盘2周边位移收敛仪0.5mm（预留变形量＜30mm）；1mm（预留变形量＞30mm）3拱顶下沉水准仪铟钢尺4地表下沉全站仪0.5mm浅埋段、洞口段5拱脚下沉全站仪0.5mm不良地质段选测项目是根据施工情况选的的一些有重要代表性或是有特殊意义的地段，更加深入的了解围岩的状态和松弛范围及支护的工作情况，这可以给未开挖部分积累经验，可根据监测结果进行预测设计。本隧道选测项目为围岩压力、围岩内部位移和锚杆轴力。选测项目如表8-2表8-1选测项目序号监测项目测试仪表精度1围岩压力岩土压力盒0.01MPa2围岩内部位移（洞内设点）多点位移计0.1mm3锚杆轴力钢筋计0.001MPa8.2.1洞内外观察1、洞内观察开挖面观察：每次开挖后进行开挖面观察，及时绘制开挖工作面地质素描图，填写开挖工作面地质状态记录表已支护地段观察：1次/d观察围岩及支护的工作状态，记录喷射混凝土表面剥落、起鼓、开裂、钢架变形、渗漏水等内容。2、洞外观察洞外观察应观察记录不同地质地段的沉降、地表开裂、塌陷、边仰坡稳定状态，地表植被变化，地表渗漏水等。并与地表下沉对照分析洞口边坡稳定性8.2.2周边位移及拱顶下沉量测1、周边位移和拱顶下沉量测断面纵向间距表8-3周边位移和拱顶下沉量测断面布置间距表围岩级别断面间距Ⅲ50mⅣ20mⅤ10m注：有滑移倾向岩层、软岩大变形地段或者超浅埋软土地层等特殊地段可适当增加量测断面2、周边位移、拱顶下沉量测点布置需符合下列规定：台阶法每个台阶宜设置一条水平侧线CRD法等分部开挖法，施工每一分部时宜设置一条水平测线;同一断面测点宜对称布置；不同断面测点应布置在相同位置本设计周边位移和拱顶下沉测点布置如图8-1、8-2、9-3图8-1三级围岩段图8-2Ⅳ级围岩段图8-3Ⅳ级围岩段量测频率本设计周边位移拱顶下沉量测频率应符合表9-4规定表8-4周边位移拱顶下沉量测频率监控项目量测间隔时间1~15d16d~1个月1~3个月大于3个月周边位移1~2次/d1次/2d1~2次/周1~3次/月拱顶下沉本设计按照位移速率对量测频率进行调整如表9-5所示表8-5量测频率调整位移速度（mm/d）量测频率≧52次/天1～51次/天0.5～11次/2～3天0.2～0.51次/3天＜0.21次/7天注：如果变形速率突然增加、裂缝持续发展、或上下台阶工序转换等特殊情况发生时量测频率需要增大8.2.3地表下沉量测地表下沉量测主要是在洞口位置处及浅埋段表8-6地表下沉量测断面纵向间距表隧道埋深H(m)量测断面间距（m）h>2.5b根据现场情况布设量测断面b＜h≤2.5b10～20h≤b5~10依据隧道内轮廓图，本设计h＜b故量测断面纵向间距选用10m，测点横向间距取2～5m，如图9-4图8-4地表下沉横断面测点布置图量测频率：量测断面与开挖面距离＜2.5倍洞宽时，每天测1-2次量测断面与开挖面距离＜5倍洞宽时，但大于2.5倍洞宽时，每2-3天测一次量测断面与开挖面距离≥5宽洞宽时，每3-7天测一次如存在下列情况时，可埋设测斜管量测土体深层水平位移：穿越建（构）筑物或周边建（构）筑物要求较高存在严重偏压具有明显滑移面8.2.4围岩内部位移1、与主体周边下沉位移和主体拱顶间的下沉位移测量节点均在相应位置布设,可同时采用自动单点、多点或杠杆式或自动钢丝式周边位移测量计量测。浅埋软岩基层隧道探测可从基层地表通过钻孔垂直埋设到探测点,采用台式测量倾斜计及台式沉降仪等进行测量。量程检测数据精度不大于0.1mm;2、及时准确计算当前观测围岩内部松动位移,绘制不同观测深度围岩位移变化图,分析变化规律,预测当时可能最大围岩位移变化值,评估当时围岩内部松动稳定圈变化范围和预测围岩松动稳定性变化状况。围岩内部位移测孔布置如图8-5、图8-6、图8-7图8-5Ⅲ级围岩内部位移测孔布置图8-6Ⅳ级围岩内部位移测孔布置图8-6Ⅳ级围岩内部位移测孔布置3、围岩内部位移量测频率可以跟地表下沉量测频率一致。8.2.5围岩压力围岩压力采用埋设钢弦式压力盒进行测量，布置位置为拱顶，拱脚和仰拱中部，围岩压力量测点断面需要布置在与支护压力、应力测点相同的断面上，这样布置可以使量测结果互相对照印证。8.2.6锚杆轴力要求：锚杆轴力采用钢筋计或锚杆轴力计量测；一个代表性地段设置2个监测断面；量测锚杆布置与围岩内部位移测孔对应；量测锚杆钻孔，