隧道毕业论文

辽宁省交通高等专科学校建筑工程系目录1.工程概况................................................12.地质与水文地质..........................................13隧道工程施工方案、方法及工艺.............................13.1主要工程项目施工方案...................................13.2洞口工程及进洞施工.....................................23.2.1洞口开挖.............................................23.2.2暗洞进洞.............................................23.2.3明洞施工.............................................33.3钻爆施工方法及工艺.....................................43.4开挖施工方法及工艺.....................................53.4.1正洞洞身Ⅱ、Ⅲ级围岩段台阶法.........................53.4.2大拱脚台阶法施工.....................................63.4.3前预支护施工方法及工艺...............................73.5初期支护施工方法及工艺................................113.6出渣运输施工..........................................153.7结构防、排水施工方法及工艺............................153.7.1防水板施工..........................................163.7.2环向、纵向排水盲管安装..............................17辽宁省交通高等专科学校建筑工程系3.7.3施工缝防水处理......................................18辽宁省交通高等专科学校建筑工程系11.工程概况本隧按速度200km/h,预留250km/h条件设计，满足双层集装箱的通行要求。D2K691+705～D2K698+315段洞内铺设双块式无砟轨道，铺设60kg/m钢轨，设计轨面至道床底面高度为515cm。隧道设计为单面下坡(南宁至昆明)，坡度为13.5‰。隧道需要运梁通过行，隧道的净空加宽20cm，左右线间距4.6m。隧道进口洞门采用斜切式,出口采用端翼墙式洞门，隧道出口D2K698+295～D2K698+320.2段采用旋喷桩加固,加固范围为隧道中线左右侧各10.8m,洞身范围为隧道内开挖轮廓线外0.5m。隧道进出口段采用抗震设防衬砌,边仰坡采用锚网喷防护。本隧明洞采用明挖法施工，其余的均采用新奥法施工，光面爆破，锚喷网初期支护，湿喷施工。本隧Ⅱ～Ⅳ级围岩采用台阶法施工，Ⅴ级围岩采用大拱脚台阶法和CRD法,围岩破碎地带采用CRD法,洞口采用大管棚加固。二次衬砌环向施工缝采用中埋式橡胶止水带和外贴式橡胶止水带。衬砌纵向施工缝设中埋式钢边橡胶止水带加膨胀止水胶。二衬拱部每隔3～5米预留回填注浆孔，待混凝土达到设计强度后，进行注浆。洞内采用双侧式水沟，双侧电缆槽，线路前进方向左侧设电力、通信电缆槽；线路前进方向右侧设通信、信号电缆槽。2.地质与水文地质隧道穿越第四系全新统滑坡堆积层（Q4del），坡洪积层（Q4dl+pl）及坡残积层（Q4dl+el）粉质黏土、红黏土，上第三系N2粘土（膨胀土）、褐煤、细圆砾土，下伏基岩为二叠系、石炭系、泥盆系中上统、志留系上中统、寒武系中下统及震旦系灯影组灰岩、白云岩、玄武岩、泥岩、砂岩、页岩及泥灰岩等。上村隧道区断裂构造发育，性质复杂，受区域构造影响，次级构造及褶皱较发育，岩层节理、裂隙发育，岩体较破碎。测段发育新庄性质不明断层和背斜。3隧道工程施工方案、方法及工艺3.1主要工程项目施工方案按新奥法原理进行施工，施工过程中全面贯彻新奥法施工原则，充分利用围岩的自承能力和开挖面的约束作用，采用锚杆及湿喷混凝土为主要初期支护手段，及时对围岩辽宁省交通高等专科学校建筑工程系2进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工。3.2洞口工程及进洞施工根据本隧道进出口地质状况，覆盖层较薄，设计大管棚超前支护，施工时尽快施作衬砌，确保洞口施工安全。由于隧道洞口处于浅埋地段，隧道口及明洞采取明挖法施工。施工顺序为：测量放线→洞口开挖（地表处理→截水天沟→洞口土石方开挖）→边仰坡刷坡与防护→超前支护施工→暗洞进洞施工→明洞衬砌→洞门→回填。3.2.1洞口开挖⑴地表处理及截水天沟进出口洞门施工前先进行测量放线，根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟，以利截排水，同时将洞口段开挖线以外10～15米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全，确保边仰坡稳定。⑵洞口边坡加固上村隧道出口段层粉质黏土，洞口工程明挖段D2K698+325～+350段墙底放坡开挖，边墙背后回填M10浆砌片石，同时为保证暗挖段进洞施工安全，D2K698+295～＋325段采用φ60旋喷桩加固并锚网喷防护；隧道出口穿越厚层粉质黏土，为保证洞口直立开挖面和仰坡稳定安全，在洞门翼墙段及明暗分界处共设置预加固桩6根，，明洞边墙两侧采用锚网喷防护；⑶洞口洞口开挖由外向里，从上至下分层分段开挖，台阶高度2米。土方和强风化岩采用反铲挖掘机挖装，人工配合清理边仰坡开挖面，局部陡坡段采用人工开挖，石方采用弱爆破。装载机和反铲挖掘机配合装渣，自卸汽车运渣。洞口开挖弃渣运至指定弃渣场堆放。为方便进洞施工，洞口5m范围土石方先开挖至上断面设计标高，作为进洞施工平台。⑷边仰坡防护边仰坡开挖后采用锚网喷或骨架砼护坡及时对洞口边仰坡防护，以防围岩风化，雨水渗透而滑塌。边仰坡刷坡自上而下分层进行，每层高度1.5m，开挖后及时进行3.2.2暗洞进洞暗洞施工前首先对洞口衬砌外1～3m范围内的边仰坡进行锚喷（网）加固。洞口土辽宁省交通高等专科学校建筑工程系3石方开挖到达明暗洞交界处满足大管棚施作高度时，形成台阶做超前大管棚施作平台，在平台上施作超前大管棚，超前大管棚施工工艺见“3.3.8.1超前大管棚”中相应内容。在超前大管棚施作完成后进行暗洞洞身开挖。暗洞进洞采用CRD法开挖。3.2.3明洞施工明洞施工工艺流程图⑴明洞开挖明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工，采用挖掘机开挖，必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡，装载机装砟，自卸汽车出砟。按照设计施作边仰坡防护。开挖完成后进行基底处理，基底承载力达到要求后施作仰拱、填充混凝土，填充混凝土在仰拱混凝土终凝后进行浇筑。⑵仰拱及边墙基础施工仰拱施工采用全幅施工，基础开挖采用挖掘机开挖，自卸汽车运输。钢筋安装前先根据测量放样的水平、中线点，设置定位钢筋，再安装钢筋，保证钢筋位置的正确。堵头模板处及边墙基础面预留接头钢筋，并长短错开，保证满足钢筋焊接需要。钢筋焊接采用帮焊接头，纵环向施工缝处设止水条。侧壁及基础开挖净空检查及钢筋放样安装仰拱基础钢筋安装边墙基础钢筋钢筋检查仰拱边墙基础混凝土水沟立模仰拱填充混凝土浇筑台车定位拱墙钢筋安装钢筋检查外模安装浇筑拱墙衬砌混凝土拆模养护防水层施做回填土合格合格不合格不合格辽宁省交通高等专科学校建筑工程系4仰拱及边墙基础混凝土浇注过程中，根据混凝土浇注的进度将拼装式钢模或木模板固定在钢筋骨架上方，保证仰拱混凝土的拱形。⑶拱墙混凝土浇注仰拱及边墙基础混凝土浇注完毕48h后，将边基与拱墙施工缝连接处及时凿毛，清除浮浆，并用高压风吹干净。拱墙钢筋施工时，搭设钢管脚手架以模板台车为工作平台进行拱墙钢筋的安装，定位钢筋与模板之间设同标号砂浆垫块。端墙处预留钢筋与洞门端墙钢筋相连。明洞衬砌均采用模板台车作内模，外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌注，混凝土由自动计量拌合站生产，罐车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工。⑷防水层施工明洞衬砌全部施工完毕后进行防水卷材施工，但要在混凝土养护期满后施工，先用砂浆将混凝土基面整平，然后然后再施作防水卷材。⑸明洞回填明洞回填在洞外防水层施做完成且混凝土强度达设计强度后进行。侧墙回填两侧同时进行。土质地层，将墙背坡面挖成台阶状，用片石分层码砌，缝隙用碎石填塞密实。拱部回填应两侧分层夯实，每层厚度不大于0.3m，两侧回填的土面高差不大于0.5m；回填至拱顶后，分层满铺至设计高程。采用机械回填时，在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。顶层回填材料采用粘土以利于隔水。隔水层与边坡搭接平顺、封闭紧密，防止地表水下渗。3.3钻爆施工方法及工艺隧道开挖必须尽可能减轻对围岩的振动，充分发挥围岩的自承能力。钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超欠挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。采用线形微震爆破新技术和光面爆破技术进行爆破作业，根据围岩情况，及时修正爆破参数，以达到最佳爆破效果，形成整齐准确的开挖断面。⑴钻爆设计线形微震爆破新技术能使炸药产生的能量尽量多的转换为破碎岩石，减少传给开挖范围以外岩石的能量。从而使开挖范围外的岩石引起的震动和损害最小，这样就可有效辽宁省交通高等专科学校建筑工程系5地保护围岩。线形微震爆技术的特点是：炮孔布置除周边眼和掏槽孔外都是线形，炮孔布置简单，炮孔参数准确；可提高炸药爆炸能量利用率，同样情况下用炸药量少，对围岩的扰动小，最适合采用“新奥法”施工；炮孔都是平行的，便于钻孔可提高钻孔效率，易于采用光面爆破，控制开挖轮廓；可以控制爆破块度，提高装运效率；此外，还可减轻对周围地层的震动。⑵钻爆作业钻爆是保证开挖断面轮廓平整准确，减少超欠挖，降低振动、维护围岩自承能力的关键。因此，施工时按照爆破设计进行钻眼、装药、连线和引爆。如开挖条件出现变化需要变更设计时，由主管技术人员确定，其它人员不可随意改变。⑶光面爆破光面爆破是隧道施工的主要爆破方式，采用光面爆破，可以有效的控制超欠挖，减少损失，提高经济效益；光面爆破减小了对周边围岩的扰动，提高围岩的自稳性非常有效，从而为隧道的施工安全创造了条件。3.4开挖施工方法及工艺3.4.1正洞洞身Ⅱ、Ⅲ级围岩段台阶法台阶法施工将断面分为上下两部分。为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，拱部及边墙采用光面爆破。上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；下台阶采用液压凿岩台车钻孔。上台阶采用反铲挖掘机或人工扒渣至下断面，下台阶由装载机装渣，采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。12m长全断面液压衬砌钢模台车衬砌。台阶法施工工艺见下图：台阶法施工工艺流程图上台阶开挖拱部初期支护下台阶开挖边墙初期支护仰拱混凝土浇筑监控量测二次衬砌混凝土施工辽宁省交通高等专科学校建筑工程系63.4.2大拱脚台阶法施工大拱脚台阶法施工工序横断面Ⅴ级软岩地段采用大拱脚台阶法，根据Ⅴ级围岩不同的地质情况，大拱脚台阶法可采用弧形导坑预留核心土短台阶或三台阶施工，本标段隧道工程计划采用大拱脚弧形导坑预留核心土短台阶法施工。具体施工工序如下:①施作大管棚或超前小导管，采取上弧导预留核心土短台阶开挖拱部①部，扩大拱脚1m；喷10cm厚混凝土封闭掌子面；施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，安设钢筋网，架立I20b型钢钢架及拱脚斜撑。于两侧各设置4根φ42锁脚锚管；大拱脚处采用C20混凝土回填密实，其余复喷混凝土至设计厚度。辽宁省交通高等专科学校建筑工程系7大拱脚台阶法施工工序纵断面②在承载拱的支护下，分别开挖中台阶②、③部，扩大拱脚1m；喷8cm厚混凝土封闭掌子面；以一定的时间差进行