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土木工程(轨道交通)铁路线路及隧道设计指导书

资料分类:土木工程设计资料 - 毕业论文格式范文参考资料 | 发布形式:资料共享 | 更新时间:2017-08-31 显示全部楼层

  一、铁路选线设计
  具体设计步骤及要点见《土木工程(轨道交通)选线设计指导书》。
  二、铁路隧道设计步骤及要点
  隧道设计贯彻“安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进”的设计原则,结合我国经济、技术条件,吸收国内外先进经验,节约用地,重视环境保护及与其他建设工程的协调,使得设计的隧道工程项目取得经济、社会和环境的综合最佳效益。考虑到隧道使用后的养护管理,力求满足隧道总体的合理性及耐久性。
  1.隧道内轮廓方案
  隧道建筑限界是为了保证隧道内各种交通的正常运行于安全,而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间限界。在设计的时候,应充分研究各种车道与道路之间所处的空间关系,任何部件(包括隧道本身的通风、照明、安全、监控及内部装修等附属设施)均不得侵入隧道限界之内。隧道建筑限界是决定隧道净空尺寸的依据,对设计、施工、运营来说都很重要,而且隧道是永久性的建筑,一旦建成,就很难改动。因此,隧道建筑限界的确定,对隧道的设计来说至关重要。道路隧道建筑限界由行车道宽度(W),路缘带(S),侧向宽度(L),人行道(R)或检修道(J)等组成。当设置人行道时,含余宽(C)。具体取值根据隧道设计规范确定。
  隧道净空断面的确定不仅要满足隧道建筑限界的要求,还要满足隧道的照明、运营管理设施、装饰等所占空间及施工误差。隧道内轮廓通过对单心园、扁平三心圆和三心圆几种断面形式进行综合比较,结合隧道衬砌结构受力特性以及工程造价等因素,采用拱部为单心半圆,侧墙为大半径圆弧的单曲墙式衬砌方案。
  2.洞口位置的确定及洞门的确定
  (1)隧道洞口位置和洞门确定原则以及常见问题
  洞口位置的确定以“早进洞、晚出洞”为原则,最大限度地降低洞口边、仰坡的开挖高度,同时减小对洞口自然景观的破坏。洞门型式的选择,主要考虑使用功能和与地形的协调美观,并尽可能的节省投资和保证结构安全,根据洞口地形、地质条件、洞外衔接过渡段的型式,综合确定洞门形式。
  隧道洞口周围地形平缓时,多设置削竹式洞门,与周围环境相协调;隧道洞口边坡较陡,或存在偏压等情况,多采用端墙式洞门;当洞口地质条件较差时可选择翼墙式洞门。洞门与洞口的地形、地貌应结合良好,并与洞口地形、地貌协调一致。每种形式均结合其结构特点与周围地形地貌种植树木或植草绿化。
  目前隧道洞门常存在的问题主要有:
  在选线时,越岭方案比选等级比铁路抵,资料匮乏,方案充分论证不够,加之常以经济杠杆来决定隧道的长短,故而以短隧道越岭较多,为使得洞身短,节约投资常使进出口洞门处于山谷中,地质、地形条件均不利于洞门结构的布设,缺点有:
  1)坡积层厚,开挖边坡高,开挖量大,环境破坏多,洞门结构稳定性差;
  2)端墙洞顶水沟排水不便;
  3)洞门外须设挡墙或边坡防护,工程量大,造价高;
  4)对行车速度有一定影响。
  洞门形式选取,以保护环境,减少开挖,保持原有地貌为原则,多采用环框明洞式洞门,该洞门型式简单,各种附属设施布置方便。国内洞门形式受路线位置的影响,多以端墙式洞门为主,该种洞门形式与地形结合紧密,但洞门美化建筑效果差,有时候隧道处于风景区或其它须洞门适度美化的环境中,洞门端墙造型受地形限制,更增加了设计难度。如设计为造型较好的洞门形式,须开挖一定区域,来施作洞口结构或达到一定的视觉效果,工程量大,造价高。
  洞门形式的选择应以保护环境为原则,尽量轻巧、简单,以少动自然边界条件为原则,对有特殊美化要求的洞门设计,应对经济与环境评估作出比选。
  (2)隧道洞口位置的确定
  洞口位置的确定与洞门结构形式、边仰坡开挖方式、洞口附近地形、地质及水文地质等条件有关。通常采用在1:500的洞口地形图上用作图法初步确定洞门位置,并且通过横纵断面的比较最终确定。在确定洞口位置时要遵循“早进晚出”的原则,并且为了保证施工及运营的安全,尽量避免开挖深路堑,根据上述两个原则,可选择覆土层厚度为2~3m的位置作为洞口的明暗交界处。
  (3)洞门构造设计
  洞门构造的一般规定:
  1)洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1.5m,洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于1.0m,洞门墙顶高出仰坡脚不小于0.5m。
  2) 洞门墙应根据实际需要设置伸缩缝、沉降缝和泻水孔;洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比确定。
  3)洞门墙基础必须置于稳定地基上,应视地形及地质条件,埋置足够的深度,保证洞门的稳定。
  基地埋入土质地基的深度不应小于1.0m,嵌入岩石地基的深度不应小于0.5m;基底标高应在最大冻结线以下不小于0.25m;地基为冻胀土层时,应进行防冻胀处理。基底埋置深度应大于墙边各种沟、槽基底的埋置深度。
  4)松软地基上的基础,可采取加固基础措施。
  5)洞门结构应满足抗震要求。
  根据构造要求,结合工程实例以及铁路隧道洞门标准图,来拟定各部分尺寸。
  根据《铁路建设贯彻国防要求技术规程(试行)》,进出口段洞门衬砌均按战备要求进行加强,衬砌采用C35钢筋混凝土,要求洞门能够承受0.2Mpa冲击波压力。
  为确保施工顺利进行,在进行暗洞施工前应对洞口衬砌外的边仰坡进行锚喷网加固,拱部设超前长管棚,然后开挖进洞。
  3.隧道衬砌结构设计
  (1)隧道复合式衬砌设计支护参数选择
  隧道各级围岩复合式衬砌设计支护参数选择以工程类比为主,通过必要的理论分析(有限元地层-结构法、荷载结构法)进行校核;施工中应注意通过现场监控量测分析,及时调整设计支护参数,实现动态设计、信息化施工,以体现“动态设计、过程控制”的理念。
  (2)围岩压力的计算
  确定围岩压力常用的方法有:现场实地测量法、理论公式计算法和统计法。统计法是目前常用的方法,本设计采用的统计法。具体到不同的隧道埋深和明暗洞情况下,计算又不同:深埋隧道在开挖过程中,围岩可以形成自然拱,围岩本身分担部分荷载;浅埋隧道由于覆土层小,不能形成自然拱,在没有支护结构时,上覆土会踏落比较大的高度,围岩压力相对较大;明洞拱圈为回填土,侧压力比较大。深埋、浅埋和明洞的结构荷载计算采取不同的计算方法。
  (3)暗挖隧道浅深埋情况的确定
  浅埋和深埋隧道的分界,按荷载等效高度值,并结合地质条件、施工方法等因素综合判定。
  (4)结构的内力计算
  为了保证结构安全,通常采用的是钢筋混凝土衬砌,在这里作内力检算是按照素混凝土进行的,目的在于通过检算,分析拟定的衬砌内轮廓线是否合理,核查偏心和强度是否满足要求,判定结构配筋按构造配筋,还是必须按内力要求进行配筋。
  为了充分发挥混凝土的抗压性能,克服其抗拉强度低的缺点,公路设计规范对轴力的偏心距作了限制。
  设计中衬砌内力计算与检算利用直接刚度法程序求得,并且对所求得的内力进行分析,以确定内轮廓是否合理,以及衬砌结构所要加强的部位。
  4.隧道施工组织设计
  隧道施工组织设计是指导隧道施工的基本技术和经济文件。它是根据交通行业施工文件的要求,工程的性质,现场的具体条件,施工的技术装备和施工力量等,确定合理的施工方法和施工进度,对于整个工程的施工过程作出科学较全面的规划和布置,并制定隧道工程所需的投资、材料、机具,设备劳动力等供应计划,从而指导隧道施工安全、有序、快速的进行。
  施工组织设计的内容主要包括:施工方案、施工进度、人机材(人力、机械和材料)需要量、现场平面布置。这四项内容有机地联系在一起 ,互相促进互相制约。这四项内容以施工进度为主,先保证隧道工程的工期要求,施工方案是根本,资源需要量是保证施工进度和施工方案实施的必要条件,也是决定施工现场平面布置的重要因素。
  (1)隧道开挖方法比选
  隧道常用的开挖方法有:
  1)全断面开挖法:按照隧道设计轮廓一次爆破成型,然后进行喷锚支护和二次衬砌的施工方法。
  2)台阶法:指正台阶二步开挖法,是全断面开挖的改进方法。根据台阶的不同又可以分为:
  长台阶法:指上下台阶之间的距离较远,一般上台阶超前50m以上,或大于5倍洞跨。施工中上下部配属同类机械进行平行作业,当机械不足时也可用同一套机械设备交替作业。
  短台阶法:这种方法的上部台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞跨,上下断面多采用平行作业,由于短台阶法可以缩短支护闭合时间,改善初期支护的受力条件,有利于控制围岩的变形,故适用范围较广。
  超短台阶法:这种方法的上台阶仅超前3~5m,只能用交替作业施工。其缺点是:上下断面相距较近,机械设备集中,作业时间相互干扰大,生产效率低,施工速度慢。
  3)台阶分布开挖留核心土法:这种方法将开挖断面分成环形拱部,上部核心、下部台阶三个部分,主要适用于土质围岩及软弱围岩。施工中可根据土质的好坏,将环形拱部断面分成一块或几块开挖。环形开挖尺寸一般1~1.5m,不宜过长。因其上部留有核心土支挡开挖工作面,且施工时能迅速及时地施作拱部初期支护,所以开挖面稳定性好。核心土和下部开挖均是在拱部支护完成的情况下进行的,施工较安全。
  4)CD法:此法是把断面分成四块,即先行导坑上部,先行到坑下部,后行导坑上部,后行导坑下部。此法适应于跨度断面大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中的浅埋隧道。
  5)双侧壁导坑法(眼镜法):此法将整个断面分为6块,左导坑上部 、左导坑下部、右导坑上部、右导坑下部、中央部拱顶、中央部其它部分。适用于断面跨度大、地表沉陷要求严格、围岩 条件特别差的浅埋隧道。
  6)CRD法:为了增加掌子面的稳定,控制下沉量,可采用增设临时仰拱的措施封闭成环,即CD工法变成CRD工法。此法适用于浅埋软岩的大跨或特大跨隧道,它具有台阶法及侧壁导坑法的优点,与侧壁导坑法相比具有较快的施工速度;同时本法通过中隔墙的减跨、临时仰拱及时封闭成环组成有力的支护体系,能非常有效的控制拱部下沉与收敛。
表4-1  几种施工方法的比较
毕业论文格式-土木工程(轨道交通)铁路线路及隧道设计指导书(1)
  通过对各种施工方案的必选,并且考虑隧道的实际工程地质条件以及现场的机械设备确定各级围岩衬砌的开挖方法。
  (2)隧道施工方案
  隧道施工应按新奥法组织实施,主要工序采用机械化作业,隧道出渣采用无轨运输方式,二次衬砌浇筑采用模板台车。
  隧道洞口明洞开挖施工应逐级开挖逐级防护,进洞施工前应完成洞口排水系统,施工时应尽量避开雨季。隧道明洞基础承载力要求大于250kPa,当基础较差时应采用基础加固、基础换填等措施。洞口边、仰坡防护采用喷锚、三维网植草等方案。
  对于隧道洞口段及Ⅴ级围岩段,采用洞口超前注浆加固,开挖采用环形开挖留核心土法或CD法;隧道洞身Ⅳ级围岩一般采用台阶法开挖;对于Ⅳ级以下围岩段可采用全断面开挖施工。
  (3)隧道施工监控量测
  1)施工监控量测目的
  隧道施工现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一,也是本次衬砌结构采用信息化设计的重要组成内容之一。主要目的有以下几点:
  ①为设计和修正支护结构形式和参数提供依据
  ②正确选择开挖方法和支护施作时间
  ③为隧道施工和长期使用提供安全信息
  ④研究隧道结构受力特征和完善设计理论的重要途径。
  通过对围岩稳定性与支护可靠性的量测监控和分析评价,可以发现施工中掩藏的不安全因素和隧道有可能试问的区段或局部薄弱的部位,从而及时采取相应的加固措施。
  此外,监控量测为研究新奥法力学机理和设计理论提供了重要途径。通过施工现场量测,人们才能深入系统地研究围岩和支护结构共同作用的力学机制,才可能认识不同条件、不同类型岩体的变形破坏机理。监控量测得主要目的,是为了完善隧道设计、正确指导施工,从而保证隧道工程的安全性和经济性。
  同时通过施工监控量测预见事故和险情,以便及时采取措施防止事故发生,确保隧道的安全,达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。
  2)量测项目
  隧道监控量测设计按照《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)等相关规定进行施工监控量测,以及时了解围岩稳定状态和支护、衬砌可靠程度,确保施工安全及结构的长期稳定性,确认支护参数和施工方法的准确性为调整支护参数和施工方法提供依据,并确认二次支护的时间。
  根据具体项目的隧道的地质特征、围岩特点等具体条件,设计考虑进行如下项目的量测:
  ①洞内外观察;
  ②隧道相对净空变化值的量测;
  ③拱顶下沉量测;
  各级围岩量测断面间距为:Ⅴ级围岩5m、Ⅳ级围岩10m、Ⅲ级围岩30m、Ⅱ级围岩50m。
  通过对量测数据的整理与回归分析,找出其内在的规律,对围岩稳定性和支护效果进行评价,然后采用位移反分析法,反求围岩初始应力场及围岩综合物理力学参数,并与实际结果对比、验证。
  (4)隧道地质超前预报
  应加强隧道地质超前预报,以起到补充勘探、防灾减灾的作用,并体现动态设计与信息化施工的思想。
  建议通过TSP202或TSP203、地质雷达和水平超前地质钻孔开展隧道地质超前预报工作。采用TSP202/203隧道地震探测仪进行远距离(200m)较宏观长期预报,采用EKK0-Ⅳ型(SIR-2000)地质雷达进行近距离(40m)较微观近期预报。
  (5)隧道施工场地、便道布置和弃渣方案
  本着技术可行、安全、经济、环保等原则进行施工场地和弃渣场地的布设。
  施工场地一般都布置在进出洞口附近,考虑到运距、运输、安全等原因,钢筋场地、砂石料场都布置在进出口附近,以利于施工。考虑到安全因素,炸药库布置在远离隧道及村庄的人烟稀少的地方。办公室场所和宿舍布设较为灵活,一般也在洞口附近布设。空压机房本着就近布置通风能量损耗低的原则,布设在洞口附近。
  弃渣场地本着有足够的可弃渣量和运距合理的原则布设。
  (6)施工进度指标
  5、辅助施工措施设计
  隧道进出口开挖,由于覆土层比较薄,地质条件比较差,以及开挖洞内软弱围岩开挖,如果施工不当,易引起土体坍塌,造成施工危险,影响施工进度,为了保证施工的顺利进行,采取辅助施工措施来作超前预支护,加固周边围岩。
  辅助施工措施主要有超前大管棚、超前导管、超前小导管、超前锚杆加固注浆。
  超前大管棚:主要用于隧道位于松软地层中,或遇到从塌方体中穿过,或浅埋隧道,要求限制地表沉陷量,或在很差的地质条件下进洞等情况中;一般用于Ⅴ级围岩洞口段,通过注浆提高围岩自承能力,提高围岩对结构的弹性抗力,改善结构受力条件。隧道管棚钢花管采用ф108×6mm热轧无缝钢管。
  超前注浆小导管:适用于较干燥的砂土层、砂卵石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋段。ф42×3.5mm热扎无缝钢管,用于Ⅳ级围岩洞口段,双排布设。
  超前小导管:采用ф50×4mm、ф42×3.5mm热扎无缝钢管,钢管设置于衬砌拱部。
  超前锚杆:主要用于土砂质地层、膨胀性地层、裂隙发育的岩体以及断层破碎带中。
  此外,还有预注浆加固地层和地表注浆锚喷预加固等措施。
  根据工程经验,在进出口Ⅴ级围岩处采用管棚,Ⅴ级围岩地段采用超前小导管注浆来加固地层,Ⅳ级围岩采用超前锚杆加固。具体设计根据规范及工程类似经验参考确定。
  6.隧道防排水设计
  (1)防排水原则
  1)贯彻“防、排、堵、截结合,因地制宜,综合治理”的原则;在较强富水性的断层及其影响带地段采取“以堵为主、限量排放”的原则;
  2)防水等级:满足《地下工程防水技术规范》(GB50108)规定的一级防水标准,即不容许渗水,结构表面无湿渍;
  3)以混凝土衬砌结构的防水为根本,隧道二次衬砌混凝土抗渗等级不小于P10。
  (2)防排水设计
  1)暗洞防水设计
  拱墙初期支护和二次衬砌间设EVA防水板和土工布缓冲层;防水板厚度≥1.5mm,幅宽2m~4m,土工布重量≥350g/m2。并满足部颁《铁路隧道防水材料暂行技术条件》的有关要求。
  环向施工缝:环向施工缝采用中埋式橡胶止水带和遇水膨胀止水胶。
  纵向施工缝:纵向施工缝处设置中埋式橡胶止水带、止水胶及界面剂,素混凝土设接茬钢筋。
  变形缝:变形缝处设置中埋式橡胶止水带和外贴式止水带,仰拱仅设置中埋式止水带,拱墙变形缝处衬砌外缘与防水板结合部位以聚硫密封胶封堵,衬砌内缘3cm范围内以聚硫密封胶封堵,以外2cm范围内设置U型塑料接水盒,其余空隙采用填缝料填塞密实。
  为减少仰拱变形缝两侧沉降,仰拱部位二次衬砌内设Φ50双层抗剪钢筋,钢筋环向间距50cm。
  本隧道在DK5+170、DK13+274洞身明暗分界里程处设变形缝,施工中遇到基底软硬不均或软硬分界处设置环向贯通的变形缝。
  2)明洞防水设计
  明洞结构采用多组合防水措施,结构圬工采用防水钢筋混凝土,明洞环纵向施工缝、变形缝等防水薄弱环节参照暗洞防水并应加强防水措施。
  3)排水系统设计
  隧道内排水采用侧沟和中心沟的方式。侧沟主要用于汇集地下水,并将地下水引入中心沟,同时起到沉淀和兼顾部分排水的作用。中心沟主要用于排水,同时汇集道床顶部积水,疏干底板下积水。
  隧道衬砌防水板背后环向设置φ50打孔波纹管,结合施工缝设置,纵向间距一般5~10m并根据地下水发育情况调整,地下水较大时,在地下水较大处增设1~2道;在隧道两侧边墙墙脚外侧两道环向排水管之间设置纵向HDPE107/96双壁打孔波纹管,每10m一段。环向、纵向排水管两端直接与隧道侧沟连通,以便于排水管路的维护。
  隧道洞口设置截水天沟,并每20m设置伸缩缝一道,截水天沟中线距边、仰坡开挖线边缘不小于5m,天沟向排水方向为顺坡,其坡度根据地形设置,坡度不小于3‰,天沟两侧应夯填密实,并妥善引排。
  隧道进出口排水沟系统应结合地形设置并与线路排水系统完善衔接,使进出口附近汇水顺畅排出。
  7.隧道特殊地质及不良地质处治预案
  (1)溶洞处治方案
  对拱腰以上的小溶洞,用锚杆加固,混凝土回填;对边墙溶洞、基础及路面以下的小溶洞,用浆砌片石回填;对无填充物拱腰以上的大溶洞,用锚杆、钢筋网、混凝土加固;对于有填充物拱腰以上大溶洞,用锚杆、钢筋网、工字钢、混凝土加固;对于基础及路面以下大溶洞,采用桩基架桥的方式通过。
  (2)断层破碎带
  当隧道穿过断层破碎带时易发生坍塌,为避免发生施工事故,影响施工安全和进度,应对断层破碎带预先采取治理措施。在隧道开挖至断层破碎带距离5~10m左右时,应采用超前钻孔探测断层的含水情况,在初步查明断层的基本情况并采取相应措施后,方可继续掘进。
  对断层破碎带岩体采用超前小导管预注浆,初期支护采用工字钢拱架,径向锚杆,钢筋网及喷射混凝土,二次衬砌必要时采用全封闭衬砌。断层破碎带施工开挖宜采用台阶法或中隔墙法,开挖应遵循“短进尺、弱爆破”的原则,二次衬砌与仰拱施做应紧跟开挖面进行。
  (3)危岩处理
  隧道洞口附近危岩对隧道洞口存在一定的安全隐患,为此,拟定清危+主动网防护的处治方案,具体措施如下:
  1)防护范围
  根据危岩对隧道造成安全隐患的分析预测,拟定迎洞口面宽 50m、高至危岩坡口的坡面作为防护范围。
  2)清除危石
  清除防护坡面范围内不稳定的岩块、危及施工安全的浮石,对不利于主动网施工安装、影响主动网功能发挥的局部地形进行适当修正。
  3)主动网防护
  主动网是坡面防护的有效措施,由固定锚杆、支撑绳、格栅网、钢丝网等构成,自危岩坡口向下铺设,以避免坡面崩落危及隧道安全。
  8. 施工注意事项
  1、施工前应认真核对隧道洞口地形、地貌、地质情况、各里程标高、曲线要素等,防止施工中产生位置、标高差错。隧道施工中应进行综合施工超前地质预测预报,超前地质预报应纳入正常施工工序。
  2、隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护,及时完成洞口边仰坡加固、防护及防排水工程;洞口段施工应避开雨季,洞门及明洞施工应逐段开挖、衬砌及回填,每段开挖长度不得大于10m,并做好施工期排水,确保排水畅通。洞口段施工应避免基底被水浸泡,进而导致承载力降低。洞口段应对基底承载力进行复测,如不满足设计要求,采取换填或其它加强措施。隧道洞口在按设计完成超前支护及洞口加固,并确保工程措施可靠后,方可开始正洞的施工。洞口段应及时形成封闭结构、及时衬砌,严禁采用长台阶施工,地质条件较差地段,应及时更换施工方法。
  3、施工前对隧道洞口边仰坡及影响洞门安全的崩坍、落石、易滑动土层等应采取清除或加固措施,对受隧道施工影响的既有铁路(或公路)做好安全防护和监控,完全消除安全隐患。做好边仰坡周围的截水沟和洞口的排水、截水设施,并妥善引排。隧道施工、运营时应严禁在隧道安全区域内进行探矿、采矿活动,保护隧道洞身围岩的稳定。进洞后应尽快施工隧道洞门,及时进行绿化,禁止破坏洞口绿化,或在山顶取土、挖草进行洞口回填或绿化。隧道洞口坡面及防护工程,特别是隧线分界处,应注意进行顺接,防止出现错台、陡坎等。
  4、超前支护是隧道支护体系的重要组成部分,施工中应确保施工质量。
  5、隧道岩石爆破采用光面爆破,尽量减少对围岩的扰动,控制围岩变形。破碎岩石隧道、水平层岩石隧道,每个循环进尺不宜过大,并严格控制光面爆破参数,优化施工工艺。隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段、隧道浅埋地段、近接或跨越既有建构筑物地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破,或采用非爆破方法;对近接或跨越既有建构筑物地段须对受影响建构筑物进行爆破震动监测。
  6、初期支护与围岩为暗洞隧道的主要受力结构,施工中务必遵循"保护围岩"的原则,确保初期支护的施工质量;同时初期支护的参数与采用的施工工法密切相关,在施工过程应根据具体的地质情况合理确定施工方法,必要时适当调整支护参数。初期支护钢架应工厂化制造,出厂前必须进行检验、试拼装。非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8小时和12小时内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业,确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭。及时抽排水,杜绝浸泡基底现象。初支仰拱开挖施作全过程要设立专人监控指挥。
  7、Ⅳ、Ⅴ级围岩地段采用台阶法施工时,应符合以下规定:
  (1)上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。
  (2)边墙每循环开挖支护进尺不得大于两榀。
  (3)仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,每循环开挖进尺不得大于3m。
  (4)隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环,Ⅳ、Ⅴ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。
  8、隧道初期支护喷射混凝土应采用湿喷工艺,特殊地质条件下可另行设计。隧道初期支护应紧跟开挖面及时施作,尽快封闭掌子面。深埋隧道的二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施作,洞口、浅埋及断层破碎带等软弱围岩地段的二次衬砌应及时施做,二次衬砌距掌子面的距离:Ⅳ级围岩不得大于90m,Ⅴ级围岩不得大于70m。
  9、各级围岩施工应适当预留变形量:Ⅱ级围岩1~3cm,Ⅲ级围岩4~6cm,Ⅳ级围岩7~10cm,Ⅴ级围岩10~15cm,衬砌断面图中未示,施工开挖中不得遗漏,以免欠挖造成二次衬砌厚度不足。预留变形量应在施工中根据测量数据进行调整。
  10、为确保衬砌对围岩的支护效果,衬砌超挖回填应符合设计要求;隧道拱墙背后的空隙必须回填密实,并与衬砌同时进行;墙脚以上1m范围内和拱部的超挖应用同级混凝土回填;隧底超挖部分应用与隧底结构同级混凝土回填,其它部位可用与衬砌同级的混凝土或C25混凝土回填。
  11、隧道施工应贯彻仰拱先行的原则,采用仰拱栈桥进行整幅施工,确保施工质量。仰拱施工超前拱墙二次衬砌施作,软弱及不良地质段仰拱应紧跟,仰拱距开挖面的距离宜控制在40m以内。隧道内仰拱、底板混凝土应整体浇筑,一次成型。仰拱填充不应与仰拱混凝土同时灌注,且均不得留纵向施工缝;仰拱施工前应严格清底,不得留有虚砟、杂物或积水;仰拱填充应一次性浇筑,避免多次浇筑过程中,接缝处理不好,地下水渗入,引起轨道上浮,如因特殊情况,导致仰拱填充无法一次完成,不同次浇筑仰拱填充,须将先浇混凝土表面凿毛,并清除先浇混凝土表面杂物、水泥砂浆及松软层,并用水清洗干净。
  12、隧道结构防排水施工应按照《铁路隧道防排水施工技术指南》、《地下防水工程质量验收规范》等规范和规程有关要求进行,确保施工质量。
  13、在铺设防水板之前,应对初期支护的渗漏水情况进行检查,并采取埋管引排、局部注浆等措施进行处理。
  14、铁路隧道施工应根据《铁路隧道监控量测技术规程》的规定开展监控量测工作,监控量测工作应纳入正常施工工序,建立变形等级管理、信息反馈和报告制度,监控量测数据应绘制成图,量测结果应及时反馈,指导设计与施工。
  (1)隧道拱顶下沉和净空变化的量测断面间距:Ⅱ级围岩不得大于50m、Ⅲ级围岩不得大于30m、Ⅳ级围岩不得大于10m、Ⅴ级围岩不得大于5m。
  (2)隧道浅埋、下穿建筑物地段,地表必须设置监测网点并实施监测。当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时,应暂停掘进,并及时分析原因,采取处理措施。
  (3)当采用接触量测时,测点挂钩应做成闭合三角,保证牢固不变形。
  (4)监控量测点必须及时埋设,开挖支护后2小时内读取初始数据。监控量测点要设置标识牌,标示里程、设点时间、责任人等相关信息。
  15、在隧道开挖过程中,应随时核对围岩级别与地下水状态,如发现与设计不符,应及时提出,以便修正设计;施工中若遇地下水,应取样化验,了解有否侵蚀性,以便决定是否变更水泥品种,调整水灰比或采取其它措施,以防侵蚀。
  16、隧道主体结构混凝土施工应按《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(TB1005-2010)、《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设『2010』241号)、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010,J1155-2011)等有关要求进行,以确保施工质量。衬砌台车应采取拱顶混凝土多口灌注,合理布置拱部混凝土进料口和排气口,优化拱顶纵向注浆管布置,完善拱部混凝土浇筑、回填工艺。施工缝中埋式止水带埋设及浇筑衬砌混凝土施工中,应采取措施确保止水带位置准确,牢固可靠。施工中应加强管理,避免衬砌厚度或强度不足、空洞、开裂、钢筋间距过大、止水带错位等隧道施工常见问题。应按相关管理及验收文件要求,加强对隧底混凝土、拱墙混凝土、回填注浆、防水板铺设安装、止水带(胶)安装等隧道施工各环节的检查、检测工作,确保工程质量。
  17、隧道衬砌施工完成并达到100%强度后,进行衬砌背后回填注浆。
  18、铁路隧道施工必须严格执行《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB 10304-2009 J 947-2009),建立安全生产责任制,培训作业人员,持证上岗,确保隧道施工安全。
  19、应对施工阶段风险进行评估,并根据风险评估结果提出相应的施工措施,施工单位应编制应急预案,配备必要的报警、救援、逃生设施。隧道开工前应进行应急演练。
  20、隧道设置变形缝处变形缝两侧应设置不少于一组的沉降缝观测点,以便记录施工阶段及至铺轨前的沉降差异情况数据。
  21、隧道防排水施工应引起足够重视,施工中应配备专业的队伍,对相关人员进行技术培训,确保防排水施工质量。
  22、隧道局部地段拱顶岩体受节理、构造破碎等影响,在重力作用下易坍塌,施工中应加强支护工作。
  23、施工前、中、后应采用地下水监测系统对地下水的水压、渗漏水量、地表水流失状况、隧道上方含水层压力、水质等进行监测,弄清地下水连通情况,并将监测结果报设计单位,以便调整设计,避免对环境的影响。
  24、施工中应高度重视灾害预警及救援,配备专人做好预测、监测、检查及报警工作,保证抽排水、照明及通风等设备的正常运行,以及逃生、救援通道的畅通,确保施工安全。
  25、洞内进行设备安装、接触网悬挂安装时,应严格按照有关专业要求施工,并应做好防水措施,确保隧道结构安全。
  26、隧道在富水断层带、岩层接触带及地下水发育地段设计注浆堵水加固措施,其设计为预设计,施工过程中应根据超前地质预报和现场实际情况确定具体注浆措施和数量,并根据相关程序报批后实施。
  27、洞身围岩地温大于28?C,隧道开挖及作业过程中应采取加强通风等降温措施。
  28、隧道部分段落处于花岗岩地层,施工中应对地层放射性进行复测,避免对施工人员的伤害。
  29、隧道主体工程完工后,变形观测期一般不应少于3个月。观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时,应适当延长观测期。
  9.绘制施工图(要求手绘至少2张A3图)
  (1)隧道建筑限界及内轮廓布置图;
  (2)隧道纵断面设计图;
  (3)隧道洞门设计图(平、立、侧);
  (4)隧道衬砌设计图(按围岩级别分布绘制);
  (5)各类型超前支护图纸各一张;
  (6)隧道防排水布置图一张。
  三、参考资料
  [1] GB50010-2010, 混凝土结构设计规范[S].
  [2] TB10003-2005,铁路隧道设计规范[S].
  [3] TB10027-2012,铁路工程不良地质勘察规程[S].
  [4] GB50086-2015,岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》[S].
  [5] TZ 204-2008,铁路隧道工程施工技术指南[S].
  [6] TB10012-2007,铁路工程地质勘察规范[S].
  [7] GB50111-2006,铁路工程抗震设计规范(2009版)[S].
  [8] GB50108-2008,地下工程防水技术规范[S].
  [9] TB10005-2010,铁路混凝土结构耐久性设计规范[S].
  [10] 关宝树.隧道工程设计要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.
  [11] 关宝树.隧道工程施工要点集(第二版)[M].北京:人民交通出版社,2011.

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