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1、 2012届毕业设计（论文）题目：石武客专新屋河隧道七步台阶法施工技术 专 业： 交通土建 助学站点：湖南高铁职业技术学院 考 籍 号： 911010200619 姓 名： 指导教师： 2012年 03 月附件（封首）：石武客专新屋河隧道七步台阶法施工技术 学 生 姓 名： 考 籍 号： 911010200619 站 点：湖南高铁职业技术学院指 导 教 师： 完 成 日 期： 2012年03月 目 录摘要1一 隧道概况3二 隧道台阶法施工总则9三 施工准备103.1 施工测量103.2 洞口段施工15四 施工工艺164.1施工工艺流程164.2施工作业184.3仰拱施工194.4监控量测20五
2、 施工控制要点21六 其它相关配套技术226.1 超前防护和加固地层246.2 堵水256.3 结构防水256.3 施工供水、供风26参 考 文 献27致 谢 信28中 文 摘要通过对石武客运专线新屋河隧道施工的介绍,阐述特殊围岩隧道大变形的特点,为保证隧道施工及结构安全,需采用合理的施工方法和支护形式。通过对比测试几种试验段支护形式,对施作长锚杆及型钢钢架支护的试验段与没有施作的进行围岩松动圈、应力以及位移比较。全断面开挖、台阶法在、级围岩中的施工技术，详细介绍施工准备、施工工艺、监控量测、施工控制要点等内容。对于整治隧道围岩大变形起到重要作用,为以后隧道施工设计提供经验。关键词：铁路隧道
3、台阶法 客运专线 监控量测AbstractPass technical norms characteristic analysis being under construction to the roadbed , be tied in wedlock reality, the job having discussed a roadbed responds to several $64 questions solving in the job in the field of organization composition, from the road uses aspect such as
4、being under construction in coordination with technology problem, resolving a scheme to have suggested that resolving way, effective the efficiency improving roadbed construction.Key words: Technology, roadbed construction一 隧道概况新屋河隧道位于湖北大悟县境内，进口里程为：DK1096+419，出口里程为：DK1098+193，全长1774m。隧道穿越剥蚀低山丘陵区，地形起
5、伏较大，植被较发育，基岩大面积裸露，最大埋深约130m，出口位于丘坡上。隧道所在范围内地层岩性为：燕山晚期全风化、强风化及弱风化黑云母花岗岩，在进口有薄层元古界红安群七角山组全风化云母片岩覆盖。地质构造：无断层及其他构造发育，同时附近无深大断裂通过，山体稳定。隧道区岩层节理裂隙发育，将岩体切割成块状，多为无充填。水文地质：地表水主要为水塘积水，受大气降水补给。地下水类型主要为基岩裂隙水，不发育，埋藏于花岗岩风化带裂隙中。本区段（DK1097+770DK1097+565）设计地质情况是：燕山早期全风化、强风化及弱风化黑云母花岗岩：强弱风化，灰褐色，中粗粒结构，块状构造，岩石坚硬，节理、裂隙发育，
6、但不规则。岩石较完整，地下水不发育。原设计DK1097+760DK1097660为IV级围岩，DK1097+660DK1097590为III级围岩，DK1097+590DK1097565为II级围岩。目前，掌子面（+716）开挖实际情况是：地层岩性主要为黑云母中粗粒花岗岩，强弱风化，棕黄、灰白色，薄-中厚层状，中粗粒结构，块状构造，岩石坚硬，节理、裂隙较发育，岩体较破碎-较完整，地下水较发育，局部少量渗水，围岩稳定性较差，拱部易掉块。综合判断为IV级围岩强。本隧道结构设计采用复合式衬砌。设计综合考虑了新老黄土(围岩级别及c、值)、隧道深浅埋情况及黄土天然含水量等因素。隧道初期支护采用网、喷、锚
7、支护措施,二次衬砌采用全环等厚钢筋混凝土结构,其中IV级围岩老黄土隧道厚度50 cm、V级围岩新黄土隧道厚度60 cm,浅埋段配筋较深埋段强。修建在地层中，断面面积不小于 2m 2 的地下通道统称为隧道。它的主要用途一是用作交通运输通道和水流通道。二是用于国防及市政等工程建设，如人防工程、城市地铁、过街地道等。隧道可以克服平面或高程的障碍；以免线路展线过长或用来绕避地质不良地段，人口密集地区；可以改善线路质量，提高运输能力，降低运营成本。（一）按照穿越障碍或作用的不同可以分为： 1山岭隧道：线路穿越山岭时而修建的隧道。 2水底隧道：用于线路跨越江河、海湾水流障碍时修建的隧道。 3地铁隧道：随着
8、城市建设的飞速发展，地面交通日益繁忙。为了有效缓解地面交通压力，修建地下铁道已成为解决大城市中交通运输问题的重要手段之一。（二）按隧道长度可以分为： 短隧道（L500 m）、中长隧道（500L3000m）、长隧道（3000m10000m）。（三）按隧道的横断面积的大小可以分为： 极小断面隧道（23 ）、小断面隧道（310 ）、中等断面隧道（1050 ）、大断面隧道（50100 ）和特大断面隧道（大于 100 ）。 （四）按埋置的深度可以分为：浅埋隧道和深埋隧道。 （五）按隧道所处的地质条件可以分为：土质隧道和石质隧道。隧道施工方法，一般可分为明挖法和暗挖法两大类。 明挖法适用于浅埋隧道的施工。
9、此种方法的特点是先从地面将隧道上方及内部地层挖开，形成壕堑，然后在壕堑中修建衬砌，再在衬砌顶部进行土石回填。在修建浅埋的地下铁道时亦常采用明挖法施工。常用的明挖法有桩基坑开挖法、盖挖法、沉管法。 暗挖法施工的特点是先在地层中按需要的形状和尺寸开挖出一个孔洞，然后在其中修建衬砌。常用的暗挖法有矿山法、掘进机法、盾构法及顶进法。 矿山法是用一般地下开挖方法来进行隧道施工。当隧道穿经岩石地层时，通常均用钻眼爆破的方法进行开挖，在进行必要的临时支护及清除开挖出来的石碴之后，再修建永久性支护结构衬砌。由于这种方法与矿山地下巷道的施工方法相类似，故常称之为矿山法。 掘进机法是采用掘进机来进行隧道开挖的。在
10、水底隧道、城市地下铁道的建设中，由于经常通过松软含水土层，故一般采用“盾构”法施工。“盾构”是一种兼有推进、防护、安装和掘进功能的壳体隧道开挖机。山岭隧道多采用矿山法施工。 围岩是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体（或土体），或隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体（或土体）。围岩压力是引起地下开挖空间周围的岩体和支护结构变形或破坏的作用力，它是隧道衬砌结构上的主要荷载。我国现行的铁路隧道设计规范（TB 100032001）中，主要考虑了围岩的结构特征和完整状态、岩石强度和地下水等工程地质条件中三方面的因素，把围岩分为 6 级，依其稳定性由好到差分为、级。 铁路隧道结构由主体建筑物
11、和附属建筑物两部分组成。 隧道的主体建筑物是为了保持隧道的稳定，保证列车的安全运行而修建的，它由洞身衬砌和洞门组成。 隧道的附属建筑物包括防排水设施；大小避车洞；电缆槽；长大隧道的通风设施；根据电讯传输衰耗和通信设计要求而增设的无人增音站（洞）等。（一）直线隧道净空 “限界”是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必需的。 有基本建筑限界和隧道建筑限界之分。 图24隧道曲线加宽直线隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。 “直线隧道净空” 要比“隧道建筑限界”稍大一些，除了满足界限要求外，还考虑了在不同的围岩压力作用下，衬砌结构的合理受力形状以及施工方便等因素。 （二）
12、曲线隧道的净空加宽 1单线曲线隧道加宽2曲线隧道与直线隧道衬砌的衔接 铁路隧道设计规范规定：位于曲线地段的隧道，其断面加宽除圆曲线部分按计算值加宽外，缓和曲线部分可分两段加宽: （1）自圆曲线终点至缓和曲线中点，并向直线方自延伸 13m，这一段用圆曲线加宽的断面；（2）缓和曲线的其余半段，并自缓和曲线终点向直线方向延伸 22m，这一段采用圆曲线加宽值的一半。隧道衬砌施工中，对不同宽度衬砌断面的衔接，可做成直角台阶的错台或自加宽断面终点向不加宽断面延伸1m范围内逐渐过度的顺坡。隧道开挖以后，为了保持围岩的稳定性，一般需要进行支护（衬砌）。隧道衬砌的构造与围岩的级别和施工方法是密切相关的。修建隧道
13、衬砌的材料，应具有足够的强度和耐久性，在某些环境中，还必须具有抗冻、抗渗和抗腐蚀性。此外，还应满足就地取材，降低造价，施工方便及易于机械化施工等要求。常用的铁路隧道衬砌材料有混凝土和钢筋混凝土、喷射混凝土（简称喷混凝土）、片石混凝土、料石或混凝土块。（一）整体式混凝土衬砌 它是指就地灌筑混凝土（钢筋混凝土）衬砌，也称模筑混凝土衬砌。它对地质条件适应性强，易于按需要成型，整体性好，抗渗性强，而且可以适合多种施工条件，在我国铁路隧道工程中广泛采用。依照不同的地质条件，或是按照不同的围岩级别，又有直墙式和曲墙式两种形式。 1直墙式衬砌 适用于地质条件比较好，以垂直围岩压力为主而水平围岩压力较小的情况
14、。主要适用于 II、III 级围岩，个别情况也适用于 IV 级围岩。2曲墙式衬砌 适用于地质条件比较差，有较大水平围岩压力的 IV 级及以上的围岩。 （二）喷锚衬砌 采用混凝土喷射机，将掺有速凝剂的混凝土干拌料和水高速喷射到清洗干净的岩石表面凝结，当围岩不够稳定时，可加设锚杆或钢筋网，构成的一种支护形式，简称“喷锚支护”。 采用喷锚支护可充分发挥围岩的自承能力，控制围岩的变形，并有效地利用了洞内净空，提高作业安全性和作业效率，并能适应软弱和膨胀地层中隧道的开挖，还可用于整治塌方和隧道衬砌的破损。（三）复合式衬砌 目前大都采用外衬和内衬两层，最常用的是外衬是喷锚支护，内衬是整体式混凝土衬砌，在两层间设置防水层的一种永久性防水结构。复合式衬砌初期支护刚度小易变形，能充分发挥围岩的自承能力；初期支护施作及时、且与围岩结合密切，从而能保护和加固围岩；二次衬砌完成后，衬砌内表面光滑平整，可以装饰内壁，增强安全感，是一种较为理想的结构形式，目前应用广泛。 （一）洞门的作用 1减少洞口土石方开挖量。 2稳定边坡、仰坡。3引离地表流水。 4装饰洞口。 （二）洞门的形式1环框式洞门适用于洞口石质坚硬稳定，I 级围岩，且地形陡峻无排水要求
