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隧道工程-隧道围岩压力理论及隧道设计理论

隧道工程-隧道围岩压力理论及隧道设计理论
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《隧道工程》课程报告

题目:隧道支护结构设计理论概述年级:2013级工程力学

姓名:顾鑫

学号:130810040001

时间:2014年5月6日

隧道支护结构设计理论概述

2013级工程力学130810040001 顾鑫

摘要:隧道工程是埋置于地层中的结构物,它的受力与变形与围岩密切相关,支护结构与围岩作为统一的受力体系相互约束、共同工作。对围岩压力的正确认识是进行隧道结构设计的基础,隧道支护结构设计理论是隧道工程安全的重要保障。本文总结了经典的隧道围岩压力理论和隧道支护结构设计理论,它们是隧道工程设计的基础,也是隧道工程理论研究完善的出发点。

关键词:隧道工程、围岩压力理论、支护结构设计理论

0.引言

隧道是构筑在离地面一定深度的岩层或土层中做通道的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。隧道工程[1]的泛指有两方面的含义:一方面是指从事研究和建造各种隧道工程的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术,是土木工程的一个分支;另一方面也指在岩体或土层中修建的通道和各种类型的地下建筑物。

由于人类生活、战备、采矿等的需求,引发了早期隧道的建设形成需求;现代隧道的建设形成主要采用钻爆法、TBM法、盾构法等。相比于地面工程,隧道工程所处的环境、施工条件、运营条件等较差;同时,在资源和环境问题日趋严重的情况下,现阶段世界各国都日益重视地下空间的开发利用,隧道及隧道工程因其在节能和环保方面的优势变得愈发重要,因而迫切需要提高隧道工程的理论和技术。因此,对已有隧道分析理论的梳理总结对发展新理论和方法很重要,本文总结了隧道围岩压力理论和隧道支护结构设计理论。

1.隧道围岩压力理论

由于地质体涉及地层、岩性、地质构造、风化程度、地下水等因素,因而形成了千奇百怪的地质体,具有复杂物理力学性质,要准确地认识地质体难度较大。然而,正确地认识隧道围岩压力是隧道结构设计的基础,多年来国内外许多学者进行了深入的研究和探讨,同时提出了不少理论:泰沙基理论、普氏理论、新奥法理论等,从定性和准定量的角度取得了一定的成就,但还有大量问题需要我们去探索研究。

1.1.早期围岩压力理论(浅埋)

早期围岩压力理论(浅埋)认为垂直压力是上覆土层的自重,即σV=γH;而对侧压系数ζ=σH/σV有不同认识:(1)Haim认为是1;(2)Rankine认为是tan2(45°?φ2?);(3)

金尼克认为是μ/(1?μ)。

1.2.散体压力理论

随着埋置深度增加,认为作用在支护结构上的压力不是上浮岩土层的重力,而只是围岩塌落拱内松动岩体重量—松动压力。但该理论并没有认识到塌落并非形成围岩压力的唯一来源,也没有认识到自行稳定的围岩具有自承能力。散体压力理论主要有泰沙基理论和普氏理论,太沙基认为塌落拱是矩形的,普氏认为塌落拱是抛物线型的。

1.2.1泰沙基理论

将隧道围岩视为散粒体,认为洞室开挖后,其上方围岩将形成承载拱;并认为岩体下沉形成两条垂直的破裂面,垂直压力σV分布是均匀的,与水平压力σH的比值为ζ。在距地表深度为h处,取厚度为dh的水平土层,按平衡条件得

2b×(σV+dσV)?2 b×σV+2ζ×σV×tanφ×dh?2bγ×dh=0

整理得

dσV

γ?ζ×σV ×

tan φb

?dh =0

式中:φ为围岩内摩擦角,b 为洞室松动宽度的1/2,γ为土的围岩重度。

求解以上微分方程,并引入边界条件:当h=0时,σV =0,得

σV =γ×b tan φ×ζ

×(1?e

?tan φ×ζ×h b ) 随着h 的增大,e

?tan φ×ζ×

h b

→0,则σV →γ×

b tan φ×ζ

泰沙基试验结果ζ=1.0~1.5

图1:泰沙基理论围岩压力

1.2.2 普氏理论

直到1975年,在全面学习苏联的时代,我国隧道专业的教材都采用前苏联纳乌莫夫的课本,采用普氏理论的支护设计理论。俄国M.M.普罗托亚诺夫采用砂子作为介质(模拟岩体),经过大量的模型试验和理论推导,提出了普氏理论。普氏理论要点是:

①在一定的埋深条件下隧道或其它地下洞室开挖后,将会出现一定范围的抛物线型的平衡拱(普氏拱)自身稳定,不会无限制的坍塌到洞顶地面。支撑结构只需要承受平衡拱内的岩土重量,即可保证洞室稳定。

②平衡拱的高度可用下式描述:

h =b f

式中:h —普氏拱高度(m),b —普氏拱跨度的1/2(m),f —普氏系数,对一般岩石f =R C /100(R C 为岩石的极限抗压强度),对于土层f =tan φ,同时可查普氏坚固系数分类表。

图2普氏理论围岩压力

b=B+2×H×tan(45°?φ2?)

(m)

h=

b

f

(m)

q=h×γ (kN/m),γ为围岩重度kN/m3

e1=q×tan2(45°?φ2?) (kN/m)

e2=(q+γ×H)×tan2(45°?φ2?) (kN/m)

1.3.围岩分类法

上世纪70年代后通过大量的工程实践,采用普氏系数(f)值的确定比较困难,通过国内外400多个塌方的工程实例进行了统计分析,按围岩稳定状态讲围岩分成六类,以罗马数字标书,即Ⅰ类围岩、Ⅱ类围岩、Ⅲ类围岩、Ⅳ类围岩、Ⅴ类围岩、Ⅵ类围岩。Ⅰ类围岩稳定性最差,Ⅵ类围岩最好。提出了如下围岩压力的计算公式:

q=0.45×26?sγ×ω

式中:q—垂直压力(MPa),S—围岩类别,γ—围岩重度(kN/m3), ω—洞室宽度影响系数,ω=1+i(B?5),其中B为洞室宽度(m),i:当B<5时,i=0.2; B>5时,i=0.1。

1.4.围岩分级法

围岩分类法铁路隧道设计规范采用以后,多位专家对围岩分类法的提法不赞同,分类是指不同性质的问题,而“隧规”分类是指围岩稳定性而言,对于围岩稳定性无类可言,只能是围岩稳定性分级。国标采用的是围岩分级的提法,同时国标规定Ⅰ级围岩稳定性最好,Ⅵ围岩稳定性最差,与隧规相反。1998年制定隧道新规范时,采用了国标的提法和排序,围岩分级符号仍采用罗马数字表示。计算公式如下

q=0.41×1.79s×γ×ω

式中:q—垂直压力(MPa),S—围岩类别,γ—围岩重度(kN/m3), ω—洞室宽度影响系数,ω=1+i(B?5),其中B为洞室宽度(m),i:当B<5时,i=0.2; B>5时,i=0.1。

水军均布压力e按下表选用:

1.5.小结

无论普氏理论、泰沙基理还是围岩分类、围岩分级理论,其主要原理是一致的,当进行地下洞室开挖时,在一定的埋深条件下,由于洞室的开挖,洞室上方围岩形成平衡拱(坍落拱),围岩的松弛和坍落是有一定的限度的。各种理论用不同的角度分别对坍落拱的高度进行描述。普氏和泰沙基理论分别从力学平衡角度退求坍落拱的高度,而围岩分类、围岩分级理论分别从工程实践(400组坍方高度)经数理统计推求坍落拱高度的计算公式。以承受坍落拱的重量来进行地下洞室支护衬砌系统设计。换言之,传统的地下工程设计,是将围岩单纯作为荷载,支护衬砌被动承受围岩压力。

经过大量的研究,对于围岩压力计算,学者们陆续发展了支护与围岩共同作用理论(新奥法施工、支护结构的减少),考虑围岩缺陷的计算理论(节理裂隙、软弱夹层、软土隧道与海底隧道),考虑环境影响的计算理论(地下水渗流、化学侵蚀、抗震等)等。为准确认识地质体、围岩压力做出了重要贡献。

2.隧道支护结构设计理论

对隧道结构理论认识过程与人类实践和科技进步密切相关。采矿业、战备、民用地下工程、交通、水电等工程发展提高了人们对于隧道结构的认识;弹塑性力学、土力学、岩石力学、流变理论、有限元、计算机技术等理论和方法的发展促进对隧道结构理论的认识。地下工程支护结构理论的发展至今已有百余年的历史,支护结构设计理论的发展大致可分为三个阶段。

2.1.刚性结构阶段

19世纪的地下建筑物大都是以砖石材料砌筑的拱形圬工结构,这类建筑材料的抗拉强度很低,且结构物中存在较多的接触缝,容易产生断裂。为了维护结构稳定,当时的地下结构截面都拟定的很大,结构受力后产生的弹性变形较小,因为出现将地下结构视为刚性结构的压力线理论。

压力线理论认为:地下结构是由一些刚性块组成的拱形结构,所受的主动荷载是地层压力,当地下结构处于极限平衡状态时,它是由绝对刚体组成的三铰拱静定体系,铰的位置分别假设在墙底和拱顶,作用在支护结构上的应力是其上覆岩层的重力,其内力可按静力学原理进行计算。

压力线理论没有考虑围岩自身的承载能力,计算方法缺乏理论依据,一般情况下偏于保守,所涉及的衬砌厚度偏大很多。

2.2.弹性结构阶段

19世纪后期,地下结构开始按弹性连续拱形框架用超静定结构力学方法计算结构内力。作用在结构上的荷载是主动的地层压力,并考虑地层对结构产生的弹性反力约束。至今在设计地下结构时仍在采用。

弹性结构理论认为,当地下结构埋深较大时,作用在结构上的压力不是上覆岩层的重力,只是围岩塌落体积内松动围岩的重力—松动压力,松动压力理论是基于支护技术发展起来的。对于围岩自身承载能力的认识可分为两个阶段。

2.2.1假定弹性反力阶段

地下结构衬砌与周围岩体相互接触,在承受岩体所给的主动压力作用并产生弹性变形的同时,将受到地层对其变形的约束作用。地层对衬砌变形的约束作用力称为弹性反力,弹性反力的分布于衬砌的变形相对应。20世纪初,康姆列尔.约翰逊等人提出弹性反力的分布图形为直线(三角形或梯形)。1934年,朱拉夫和布加耶娃对拱形结构按变形曲线假定月牙形

弹性反力分布,并按局部变形理论认为弹性反力与结构周围地层的沉陷成正比。

2.2.2弹性地基梁阶段

由于假定弹性反力法对其分布图形的假定有较大的任意性,人们开始研究将变强视为弹性地基梁的计算理论,将隧道边墙视为支撑在侧面和基底地层上的双向弹性地基梁,即可计算在主动荷载作用下拱圈和边墙的内力。应用弹性地基梁思想的理论有局部变形理论和共同变形弹性地基梁理论。按共同变形理论计算地下结构的优点在于它以地层的物理力学特性为依据,并考虑部分地层沉降的相互影响,在理论上比局部变形理论有所进步。

2.3.连续介质阶段

由于人们认识到地下结构与地层是一个受力整体,20世纪中期以来,随着岩体力学的

发展,用连续介质力学理论计算地下结构内力的方法也逐渐发展,围岩的弹性、弹塑性及粘弹性解答逐渐出现。连续介质力学理论计算方法以岩体力学原理为基础,认为隧道开挖后向洞室内变形而释放的围岩压力将由支护结构与围岩组成的地下结构体系共同承受。一方面围岩本身由于支护结构提供了一定的支护阻力,从而引起应力重分布;另一方面,由于支护结构阻止围岩变形,它必然受到围岩基于的反作用力而发生变形,这种反作用力和围岩的松动压力不同,它是支护结构与围岩共同变形过程中对支护结构施加的作用力,称为形变压力。

连续介质力学理论计算方法的重要特征是把支护结构与岩体作为一个统一的力学体系

考虑。两者之间的相互作用于岩体的初始应力状态、岩体的特性、支护结构的特性、支护结构与围岩的接触条件及参与工作的时间、施工技术等一系列因素有关。

由连续介质力学建立地下结构的解析计算方法十分困难,目前仅对圆形衬砌有了较多的研究成果。20世纪60年代以来,随着计算机技术的推广和岩土介质本构关系的研究进步,地下结构的数值计算方法有了很大的发展,有限元法、边界元法、体积元等数值技术迅速发展,在隧道结构模拟分析中发挥了重要作用。然而,人们对于岩土材料的本构模型与围岩的失效破坏准则还认识不足,模型中计算参数难以准确获得(如原岩应力、岩体力学参数及施工因素等),因此,目前根据共同作用所得的计算结果,一般只能作为设计参考依据。

2.3.1新奥法理论

锚杆与喷射混凝土一类新型支护结构的出现和与此相应的一整套新奥地利隧道设计施

工方法的兴起,形成了以岩体力学原理为基础的、考虑支护与围岩共同作用的地下工程现代支护理论,发展出一种适应地下工程特点和施工技术水平的新设计方法—现场监控设计方法,即信息化设计方法。

图3新奥法围岩应力

自上世纪50~60年代以来,以奥地利岩土专家拉布斯维兹和纽勒教授所创建的“新奥法”对传统的支护理论是一次突破。提出了围岩与支护系统共同作用理论。其要点是通过控制爆破和锚喷支护等人为手段尽量保护围岩,限制围岩变形,以现场监测数据为围岩稳定的判据,对地下工程进行设计和施工的新理念。传统的支护理论认为围岩仅仅是荷载,而新奥法认为,围岩在与锚喷支护的共同作用下,不仅是荷载而且也是支护结构的一部分。新奥法是充分利用围岩自承能力,调动围岩自承能力,在松软地层进行地下洞室设计、施工的新理念。

新奥法三要素:光面爆破(控制爆破)、喷射混凝土锚杆联合支护、监控量测等称为新奥法三大要素。喷锚支护所受到的是形变压力,形变压力是随着围岩变形而逐渐减小,也就是说刚度大的支护结构因变形较小反而受到较大的形变压力,反而刚度较小的支护结构(较薄的喷混凝土层)受到较小的形变压力。当变形发展到一定程度时导致岩体破坏,由形变压力突变为松散压力,也就是前面所论述的围岩压力。新奥法的核心是通过施做不同的支护结构一方面允许岩体产生一定的变形,同时还要有效的控制岩体变形,使之达到合理的切合点。

从上世纪70年代推广“新奥法”以来,我国隧道和地下工程施工技术起了巨大的变革。传统的小导坑木支撑在也不见了。全断面、半断面大型机械施工,控制爆破和锚杆喷射混凝土、钢架等先进的技术,全面取代了传统的施工方法。但从地下工程设计方面进展不大,目前各设计院仍以岩土压力作为荷载,只不过在计算二次衬砌时进行了荷载折减。由于地下工程所面对的是岩体,岩体本身是既不均匀又不连续,各向异性的地质体,又受到地质构造(断层、褶皱、局部断裂、节理、岩性、岩石风化程度等等)不确定因素的组合作用,同时还收到影响围岩稳定的地下水的作用,对这样千奇百怪的地质体,目前不可能,将来也见得可能对这样复杂的地质体建立符合实际的数学模型,像对地面结构那样进行理论计算。当前所提出的“信息化设计”既“动态设计”是进行“新奥法”设计的有效方法。“信息化设计”或“动态设计”是目前地下工程设计的新的方向。

“信息化设计”或“动态设计”的流程:

①预设计阶段:根据地质条件、工程条件采用经验方法工程对比法(围岩分级)或必要的有限元计算进行支护系统的与设计;

②根据预设计进行施工;

③对围岩稳定性和支护系统的效果进行现场监测;

④对现场监测监测结果进行判释,判释可通过两个方面:其一(主要方面)通过围岩稳定判别标准的经验方法进行判释;其二通过对监测数据进行反分析的理论方法进行判释;

⑤根据判释结果对围岩稳定性和支护系统的支护效果进行评价,若安全可继续施工,若过于安全可降低支护系统,若出现险情可暂停施工,并加强支护系统的强度和刚度。

2.4.非连续介质阶段

目前很多理论(泰沙基、普氏、有限元分析等)均建立在连续介质力学的基础上,实际上的岩体是非常复杂的,在某种情况下很多岩体可以近似为连续介质(似连续介质)用连续介质力学的方法可以求解。但是,也有很多的岩体的破坏形态不符合连续介质力学的规律,如被多条节理和结构面切割的块状岩体。这种岩体的破坏形态属于刚体破坏,一般应用工程地质和力学计算相结合的分析方法,即岩石块体极限平衡分析法(块体平衡理论)。

著名的学者石更华通过大量的研究,得出了块状岩体失稳的三种形态,创造了用赤平投影方法求解块体稳定的几何方法,铁科院西南分院王建宇院长在石更华块体研究的基础上推导了遍有节理块体稳定的解析解法。块体稳定分析方法基本要点:

(1)在地下洞室或边坡的岩体,凡是有三组及以上的结构面连同洞室的临空面,就会将岩体切割成大小不等,位置各异的锥体;

(2)块体失稳三种状态:

①直接坠落:在重力作用下直接坠落;

②单面滑动:锥体沿某一结构面滑动;

③双面滑动:锥体沿两个结构面交线方向滑动。

(3)单面滑动的稳定系数:Kd i=cotαi×tanφi

双面滑动的稳定系数:

K pq=[(M pq A q?L pq B q)tanφp+(L pq B p?M pq A p)tanφp]/√K pq

2.5.工程类比设计法(经验方法)

由于隧道工程所面对的是复杂的岩体,目前特别是初期支护的设计目前还没有很可靠的理论分析方法,现在无论是铁路和公路隧道均采用经验方法-工程类比法进行支护系统设计。目前,工程中主要使用的工程类比设计法,也正向着定量化、精确化和科学化发展。主要设计参数如下表:

隧道(跨径10m)初期支护和二次衬砌设计参数表(供参考)

2.6.小结

地下结构计算理论的上述几个发展阶段在时间上并没有截然的先后之分,后期提出的计算方法一般也不否定前期的研究成果,鉴于岩土介质的复杂多变,这些计算方法都有其比较适用的一面,但又各自带有一定的局限性。各种新方法的不断出现,意味着地下结构的计算理论将日益完善。

3.总结

对围岩压力的正确认识是进行隧道结构设计的基础,隧道支护结构设计理论是隧道工程安全的重要保障。隧道工程理论经历了几百年的发展完善过程,取得大量的理论和实践成果,但仍有大量问题需要研究解决。对经典的隧道围岩压力理论和隧道支护结构设计理论的总结,是隧道工程设计的基础,也是隧道工程理论进一步研究完善的出发点。

参考文献

[1] 隧道工程[M]. 北京: 机械工业出版社,2012.7

[2]隧道力学概论[M]. 西南交通大学出版社, 1993.

[3]https://www.sodocs.net/doc/069964476.html,/link?url=WDfCVJVVBCCK3cqJVyzwGWPKHu2HjK4Y5bEIQW40vU5iU1l aYj-RVsuii4XAwq9TOKNHHFzaDcS0d3xDfG9pBE0J85w_E50jSpe4IzmYaoK

电缆隧道工程施工组织设计资料

应急预案 7.1应急预案的方针与目标 坚持“安全第一、预防为主”、“保护人员安全优先、保护环境优先”的方针,贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求;给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境;保证各种应急资源处于良好的备战状态;指导应急行动按计划有序地进行;防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援;有效地避免或降低人员伤亡和财产损失;帮助实现应急行动的快速、有序、高效;充分体现应急救援的“应急精神”。 7.2应急预案工作流程图 根据本工程的特点及施工工艺的实际情况,认真的组织了对危险源和环境因素的识别和评价,特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施,开展应急知识教育和应急演练,提高现场操作人员应急能力,减少突发事件造成的损害和不良环境影响。其应急准备和响应工作程序见下图:

7.3突发事件风险分析 7.3.1为确保正常施工,预防突发事件以及某些预想不到、不可抗拒的事件发生,事前有充足的技术措施准备、抢险物资的储备,最大程度地减少人员伤亡、公司、甲方和国家财产、经济损失,必须进行风险分析和预防。 7.3.2根据本工程的特点,工地现场可能发生的安全事故有:坍塌、火灾、中毒、物体打击、高空坠落、机械伤害、触电、洪灾等。应急预案的人力、物资、技术准备主要针对这几类事故。 7.3.3应急预案应立足于安全事故的救援,立足于工程项目自援自救,立足于工程所在地政府和当地社会资源的救助。 7.4应急准备 7.4.1成立抢险领导小组,明确责任分工。 (1)公司抢险领导小组的组成

组长:项目经理 副组长:主管施工生产的项目副经理、项目总工程师 成员:工程组、技质组、物资组、安保部、办公室 职责:研究、审批抢险方案;组织、协调各方抢险救援的人员、物资、交通工具等;保持与上级领导机关的通讯联系,及时发布现场信息。 (2)项目部应急预案领导小组成员责职 组长项目经理:负责全面管理和协调工作,负责本项目应急预案的启动实施、小组人员分工、向上级单位请示启动上级部门应急预案等。 副组长项目副经理:协助组长工作,在组长不在场的情况下行使组长权利、协调处理相关工作,具体负责各分工区生产安全的现场管理,恢复和保证生产正常进行。 (3)组员:各部室人员以及各施工班组组长,服从组长及副组长的安排,负责应急抢险任务的具体实施。 7.4.2应急资源准备 应急资源的准备是应急救援工作的重要保障,项目部应根据潜在的事故性质和后果分析,配备应急资源,主要分为应急物资、机械设备和救援器材。 (1)主要应急物资、机械设备 主要应急物资、机械设备储备表

隧道施工组织设计完整版

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 施工组织设计 第1章概述 1.1 编制范围 本施工组织设计方案的范围为《野鸡山隧道渗漏水处理工程方案设计》施工图设计中所有施工内容。 1.2 编制依据 1.2.1《野鸡山隧道渗漏水处理工程方案设计》; 1.2.2 公司拥有的施工设备、管理水平、技术力量和以往隧道工程建设的施工经验; 1.2.3 国家、交通部现行的技术标准、施工规范和工程质量检验评定标准; 《公路工程技术标准》(JTG B);

《公路工程国内招标文件范本》(2003年版); 《公路工程质量检验评定标准》(JTG F) 《公路隧道设计规范》(JTG D) 《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94) 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB) 《钢筋混凝土设计规范》(GBJ10-89) 《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D) 《地下工程防水技术规范》(GB) 《混凝土结构设计规范》(GB) 1.2.4 国家、交通部、河北省政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例; 1.2.5 现场调查、勘测资料。 1.3 编制原则 1.3.1 安全第一的原则

施工组织设计的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方法。在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。 1.3.2 优质高效的原则 加强领导,强化管理,优质高效。根据我们在施工组织设计中明确的质量目标,贯彻执行ISO9002质量体系,积极推广、使用“四新”技术,确保创优规划和质量目标的实现。施工中加强标准化管理,控制成本,降低工程造价。 1.3.3 方案优化的原则 科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,在施工组织设计编制中,对隧道破除、防排水、防护、衬砌等关键工序进行多种施工方案的综合比选,在技术可行的前提下,择优选用最佳方案。 1.3.4 确保工期的原则

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隧道工程的结构分析 摘要:文章对地下工程中的常见的隧道受力进行了有限元分析,通过对边界条件的真实模拟,经过计算分析出了位移变形图、弯矩、剪力和轴力等各种力学特性。这些都为隧道工程的设计提供了重要的借鉴意义。关键词:隧道工程;有限元;模拟单元 地下工程是指深入地面以下,为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。它包括地下房屋和地下构筑物、地下铁道、公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等。隧道为地下通道的一种,也是最常运用的一种。设计给交通或其他用途使用,通常用来穿山越岭,若施做于地面下称作地下隧道,在台湾习称地下道。隧道大部分的功能,为提供行人、脚踏车、一般道路交通、机动车、铁路交通、或运河使用,而部份隧道只运送水、石油或其他特定服务,包括军事及商业物流等。建造隧道有数种方式,深度浅的隧道可先开挖后覆盖,称为明挖回填式隧道;先兴建从地表通往地下施工区的竖井,再直接从地下持续开挖称为钻挖式隧道;建造海底隧道可用沉管式隧道。隧道可以分为铁路隧道、人行隧道、运河隧道、输水隧道、排水隧道、山岭隧道、城市地下隧道、水底隧道、海底隧道、过江隧道和电缆隧道等。 1地下工程的结构分析 1.1建模及分网 有限元分析(FEA)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的近似解,然后,推导求解这个域总的满足条件,从而得到问题的解。这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。由于,大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段。模型及有限单元划分详见图1。 1.2边界条件 对隧道周边一定范围外的环境施加UX、UY方向的固定约束(即在超出隧道一定距离外的因素可以忽略不计);考虑到隧道周边土体将对其产生一定的压力作用,对其四边施加线性压力。具体如图2所示。

隧道工程施工组织设计

摘要 隧道施工组织设计是施工的基本依据。根据施工文件要求、隧道工程特点、围岩条件、工期要求、周围环境、施工技术装备和施工力量等技术与经济因素,在确保安全、经济的前提下,编制隧道施工组织设计。其目的是保证工程按设计要求的质量、计划规定的进度与合理的设计预算,安全、优质、高效地完成施工任务。 xx 隧道确定合理的施工方法、对施工工艺、机械装备、监控量测、工序安排、劳动组织、材料供应、工程投资、场地布置等,作出合理的规划,并提出了组织措施和充分预计可能出现问题的对策, 制定了工期保证措施、安全保证措施和环保措施等。另外,根据各分项工程的工程量、基本施工工序、劳动力安排及工期要求等,编制了施工形象进度图、网络计划图和施工横道图。根据隧道工程规模大小、洞口地形特点、弃渣场位置和水源情况及工期要求等,本着全面规划统筹安排、充分利用地形、因地制宜的原则编制了施工场地布置图。确保隧道施工有条不紊地顺利进行。 本次设计是一次一栋办公楼结构设计,结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案;选择合理的结构体系;进行结构布置,并初步估算,确定结构构件尺寸,进行结构计算。结构计算包括荷载计算、内力分析及截面设计,并绘制相关的结构施工图。 关键词:隧道;施工方法;施工工艺;技术措施;结构;内力;施工图

第一章 工程概况 (1) 1.1 编制依据及原则 (7) 1.1.1 编制依据 ............................................................................................................................ 7 1.1.2 编制原则 .......................................................................................................................... 7 1.1.3 项目目标 ............................................................................................................................ 8 1.2 工程范围及工程数量 . (9) 1.2.1 标段范围 ............................................................................................................................ 9 1.2.2 主要工程数量 .................................................................................................................... 9 1.3 工程地质条件 . (9) 1.3.1 地形地貌 ............................................................................................................................ 9 1.3.2 气象 .................................................................................................................................... 9 1.3.3 地质条件 ............................................................................................................................ 9 1.3.4 水文地质条件 .................................................................................................................. 10 1.3.5 地质构造 .......................................................................................................................... 10 1.3.6 地震烈度 .......................................................................................................................... 10 1.3.7 不良地质及特殊岩土问题 .............................................................................................. 10 1.3.8 工程特点及难点 .............................................................................................................. 10 1.4 隧道施工环境 .. (11) 1.4.1 施工用水 .......................................................................................................................... 11 1.4.2 施工用电 .......................................................................................................................... 11 1.4.3 通讯 .................................................................................................................................. 11 1.4.4 交通运输 .......................................................................................................................... 11 1.4.5 地材供应条件 (11) 第二章 施工准备 (14) 2.1 现场布置 (14) 2.1.1 主工作面选址 .................................................................................................................. 14 2.1.2 弃渣场地及卸渣道路布置 .............................................................................................. 14 2.1.3 大宗材料堆放场地和材料库布置 .................................................................................. 14 2.1.4 生产房屋和生产设施布置 .............................................................................................. 14 2.2 人员及机械配备 . (15) 2.2.1 队伍安排及劳动力组织 .................................................................................................. 15 2.2.2 施工机械设备的配置 ...................................................................................................... 16 2.3 施工技术准备 .. (17) 2.3.1 熟悉图纸资料和有关文件 .............................................................................................. 17 2.3.2 技术交底 .......................................................................................................................... 17 2.3.3 技术保障 .......................................................................................................................... 17 2.4 施工现场准备 .. (17) 2.4.1 复查和了解现场 .............................................................................................................. 17 2.4.2 确定工地范围 .................................................................................................................. 17 2.4.3 清除现场障碍 (17)

双向六车道专用隧道施工组织设计

施工组织设计 1.工程概况及重点分析 1.1编制说明 本工程为*****工程土建**标段施工,位于*****附近,主要工程有1#隧道进口段(东线1985m,西线2020m),连接1#隧道匝道(南口东线匝道1105.196m,南口西线匝道733.574m),以及匝道出口连接**路的改建道路,道路全长495.213m。 1.1.1编制依据 ⑴本标段招标文件、设计图纸、补遗书等相关资料。 ⑵现场踏勘所获取的有关资料。 ⑶我公司在类似工程中的施工经验和研究成果,及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力和资金投入能力。 ⑷国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准,以及***在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。 ⑸国家、部委颁发的其他相关规范和标准及省、市有关规定。 1.1.2 编制原则 ⑴全面响应招标文件的原则 我单位在充分理解招标文件和设计图纸的基础上编制本投标施工组织设计,遵守、执行招标文件各条款的具体要求,完全响应招标文件关于安全、文明施工、环境保护、质量、进度等相关要求。 ⑵风险可控的原则 根据我单位以往类似工程施工经验,结合本工程实际情况,对本工程的风险进行辨识,并进行分析评估,进而制订相应的风险预案和控制措施,有效控制施工安全风险,确保安全施工。 ⑶质量保证的原则 施工过程中严格执行相关规范、规程和技术标准,贯彻ISO9002质量保证体系标准,进行全面质量控制和管理。建立“横向到边,纵向到底,控制有序”的质量保证体系,明确工程质量目标,结合本工程的特征与实际情况制定针对性强、技术先进、措施完善的质量保证措施,努力把本工程建成“浙江省建筑安全及文明施工标准化工地”,争创优质工程。 ⑷工期保障的原则

隧道结构计算

一.基本资料 惠家庙公路隧道,结构断面尺寸如下图,内轮廓半径为 6.12m ,二衬 厚度为 0.45m 。围岩为 V 级,重度为19.2kN/m3,围岩弹性抗力系数为 1.6×105kN/m3,二衬材料为 C25 混凝土,弹性模量为 28.5GPa ,重度 为 23kN/m 3。考虑到初支和二衬分别承担部分荷载,二衬作为安全储备,对其围岩压力进行折减,对本隧道按照 60%进行折减。求二衬内力,作出内力图,偏心距分布图。 1)V1级围岩,二衬为素混凝土,做出安全系数分布图,对二衬安全性进行验算。 2)V2级围岩,二衬为钢筋混凝土,混凝土保护层厚度 0.035m ,按结构设计原理对其进行配筋设计。 二.荷载确定 1.围岩竖向均布压力:q=0.6×0.45?1 2-S γω 式中: S —围岩级别,此处S=5; γ--围岩重度,此处γ=19.2KN/3m ; ω--跨度影响系数,ω=1+i (m l -5),毛洞跨度m l =13.14+2?0.06=13.26m ,其中0.06m 为一侧平均超挖量,m l =5—15m 时,i=0.1,此处ω=1+0.1?(13.26-5)=1.826。 所以,有:q=0.6×0.451 -52 ??19.2?1.826=151.456(kPa )

此处超挖回填层重忽略不计。 2.围岩水平均布压力:e=0.4q=0.4?151.456=60.582(kPa ) 三.衬砌几何要素 5. 3.1 衬砌几何尺寸 内轮廓线半径126.12m , 8.62m r r == 内径12,r r 所画圆曲线的终点截面与竖直轴的夹角1290,98.996942φφ=?=?; 拱顶截面厚度00.45m,d = 墙底截面厚度n 0.45m d = 此处墙底截面为自内轮廓半径2r 的圆心向内轮廓墙底做连线并延长至与外轮廓相交,其交点到内轮廓墙底间的连线。 外轮廓线半径: 110 6.57m R r d =+= 2209.07m R r d =+= 拱轴线半径: '1200.5 6.345m r r d =+= '2200.58.845m r r d =+= 拱轴线各段圆弧中心角: 1290,8.996942θθ=?=? 5.3.2 半拱轴线长度S 及分段轴长S ? 分段轴线长度: '1 1190π 3.14 6.3459.9667027m 180180S r θ? = = ??=?? '2228.996942π 3.148.845 1.3888973m 180180S r θ?==??=?? 半拱线长度: 1211.3556000m S S S =+= 将半拱轴线等分为8段,每段轴长为: 11.3556 1.4194500m 88 S S ?= ==

隧道工程课程设计70946

隧道工程课程设计说明书The structural design of the Tunnel 作者姓名:黄浩刘彦强 专业、班级:道桥1002班道桥1003班 学号:311007020711 311007020815 指导教师:陈峰宾 设计时间:2014/1/9 河南理工大学 Henan Polytechnic University

目录 目录 (3) 隧道工程课程设计 0 一.课程设计题目 0 二.隧道的建筑限界 0 三.隧道的衬砌断面 0 四.荷载确定 (1) 4.1围岩压力计算 (1) 4.2围岩水平压力 (1) 4.3浅埋隧道荷载计算 (2) (1)作用在支护结构上的垂直压力 (2) 五.结构设计计算 (3) 5.1计算基本假定 (3) 5.2内力计算结果 (4) 5.3 V级围岩配筋计算 (5) 5.4偏心受压对称配筋 (6) 5.5受弯构件配筋 (7) 5.6箍筋配筋计算 (7) 5.7强度验算 (7) 5.8最小配筋率验算: (9)

取 50 s a mm = ,有 ()() 942 0.02092% 100050050 s s A b h a ρ===> ?-?- 满足规范要求. (9) 六.辅助施工措施设计 (9) 6.1双侧壁导坑施工方法 (9) 6.2开挖方法 (9) 6.3施工工序 (10)

隧道工程课程设计 一.课程设计题目 某单车道时速350Km/h高速铁路隧道Ⅴ级围岩段结构及施工方法设计 二.隧道的建筑限界 根据《铁路隧道设计规范》有关条文规定,隧道的建筑限界高度H取6.55m,宽度取8.5m,如图所示。 三.隧道的衬砌断面 拟定隧道的衬砌,衬砌材料为C25混凝土,弹性模量Ec=2.95*107kPa,重度γh=23kN/m3,衬砌厚度取50cm,如图所示。

高速公路及隧道机电工程施工组织设计

高速公路及隧道机电工程施工组织 八、初步施工组织计划 一、施工组织机构、施工总平面布置图、施工总体进度计划表 1.1施工组织机构图 1.2 施工总平面布置图 1.3 施工总体进度计划及措施 二、质量目标、工期目标(包括总工期、节点工期)、安全目标 三、对项目重点、难点工程的理解及施工方案、工艺流程 四、保证措施 4.1质量体系与保证措施 4.2工期保证措施 4.3人员安排与保证措施 4.4 安全生产保证措施 4.5 环境保护、水土保持、施工后期的场地恢复措施 4.6 支付保障措施

一、施工组织机构、施工总平面布置图、施工总体进度计划表 1.1施工组织机构图 项目管理层由项目经理、项目总工、安全主管、质量主管等成员组成,在建设单位、总包单位、监理单位的共同指导下,负责对本工程的工期、质量、安全、成本等实施计划、组织、协调、控制和决策,对各生产施工要素实施全过程的动态管理。项目经理部对工程项目进行计划管理。 1.2 施工总平面布置图 按照施工方案和施工进度的要求,结合现场实际情况,对施工现场的道路交通,材料和工艺设备的仓库储场、现场加工制作场所、办公生活房屋做出合理规划布置。

1.3 施工总体进度计划及措施

1.3.1施工管理程序 1.3.2施工总体进度计划表

二、质量目标、工期目标(包括总工期、节点工期)、安全目标 1、质量目标 工程质量达到设计的功能与标准,交工验收为合格,竣工验收为优良。 2、工期目标 工期目标:2011年8月1日至2012年10月31日。节点工期目标祥见1.3.2施工总体进度计划表。 3、安全目标 杜绝一切人身、行车、设备责任事故,保证施工期内负伤率为零。 三、对项目重点、难点工程的理解及施工方案、工艺流程 3.1工程难点 (1)技术要求和系统集成度高 (2)防护要求高 (3)施工安全难度大 (4)施工界面及集成接口复杂 3.2工程重点 (1)施工图设计 (2)前期土建工程检查确认 (3)设备采购 (4)设备安装、调试质量的控制 (5)与相关工程的协调配合

市政道路及下穿隧道引道工程施工组织设计

市政道路及下穿隧道引道工程施工组织设计

目录 目录 (01) 第一章概述 (02) 第一节编制依据 (02) 第二节工程概况 (02) 第二章施工组织及现场管理 (03) 第一节施工组织机构的建立 (03) 第二节施工组织机构图 (03) 第三节管理职责 (04) 第三章施工前期准备 (08) 第一节技术准备 (08) 第二节施工现场准备工作 (09) 第三节工程测量放线 (09) 第四章施工总平面布置 (10) 第五章施工进度计划及工期保证措施 (11) 第一节施工总体安排 (11) 第二节保证工期的措施 (11) 第六章主要工程施工方案与技术措施 (15) 第一节路基工程施工方案 (15) 第二节雨污水管道及配套井施工方案 (16) 第三节路面工程施工方案 (22) 第四节路肩墙 (30)

第五节桥梁工程 (30) 第六节涵洞工程 (38) 第七节排水工程施工 (40) 第八节标线施工 (41) 第七章质量管理体系与措施 (42) 第一节工程质量组织管理保证措施 (42) 第二节工程质量技术保证措施 (42) 第三节工程质量资源保证措施 (43) 第四节施工质量管理 (43) 第五节工程试验及质量检测程序 (43) 第八章劳动力安排计划 (49) 第九章材料供应计划 (50) 第十章施工安全管理体系与措施 (52) 第十一章雨季施工措施 (56) 第一节雨季施工措施 (56) 第十二章文明施工措施 (58) 第一节现场总平面管理 (58) 第二节地下管线及其他地上地下设施的保护加固措施 (58) 第三节文物保护措施 (58) 第四节粉尘控制措施 (59) 第五节废气控制措施 (59) 第六节污水处理 (59)

隧道工程课程设计

1初始条件 某高速公路隧道通过III 类围岩(即IV 级围岩),埋深H=30m ,隧道围岩天然容重γ=23 KN/m3,计算摩擦角ф=35o ,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工;衬砌材料采用C25喷射混凝土,材料容重322/h KN m γ=,变形模量25h E GPa =。 2隧道洞身设计 2.1隧道建筑界限及内轮廓图的确定 该隧道横断面是根据两车道高速公路IV 级围岩来设计的,根据《公路隧道设计规范》确定隧道的建筑限界如下: W —行车道宽度;取3.75×2m C —余宽;因设置检修道,故余宽取为0m J —检修道宽度;双侧设置,取为1.0×2m H —建筑限界高度;取为5.0m2L L —左侧向宽度;取为1.0m R L —右侧向宽度;取为1.5m L E —建筑限界左顶角宽度;取1.0m R E —建筑限界右顶角宽度;取1.0m h —检修道高度;取为0.25m

隧道净宽为1.0+1.0+7.50+1.50+1.0=12m 设计行车速度为120km/h,建筑限界左右顶角高度均取1m ;隧道轮廓线如下图: 图1 隧道内轮廓限界图 根据规范要求,隧道衬砌结构厚度为50cm (一次衬砌为15cm 和二次衬砌35cm )通过作图得到隧道的尺寸如下: 图2 隧道内轮廓图 得到如下尺寸:11.2m R 5.6m R 9.47m R 321===,, 3隧道衬砌结构设计 3.1支护方法及衬砌材料 根据《公路隧道设计规范》(JTG-2004),本设计为高速公路,采用复合式衬砌,复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。 复合式衬砌应符合下列规定: 1初期支护宜采用锚喷支护,即由喷射混凝土,锚杆,钢筋网和钢筋支架等支护形式单独或组合使用,锚杆宜采用全长粘结锚杆。 2二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构,衬砌截面宜采用连结圆顺的等厚衬砌断面,仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。 IV 级围岩:

某隧道工程施工设计方案范本

目录 第一章工程概况 (2) 第二章施工总部署 (10) 第三章各分项工程施工顺序及主要项目 (17) 第四章创优规划、质量保证体系与措施 (67) 第五章工期目标、承诺和保证的措施 (96) 第六章安全生产目标、承诺和保证的措施 (100) 第七章其他应说明的问题 (111) DOC版本

第一章工程概况 1.1 工程简介 一、地理位置及平纵断面:宁杭高速公路梯子山某隧道工程地处宜兴、浙两省交界处,起讫里程为K147+888~K148+220,全长332m,为整体式双跨连拱隧道;隧道处在半径为5850.15m 的圆曲线;设+1.216%的单向纵坡。 二、主要设计标准:路线平纵线形、隧道几何尺寸、净空断面标准按120km/h 行车速度设计,隧道照明按80 km/h 行车速度设计;横断面按双洞单向行车双跨连拱断面设计,净宽14.05+2.4+14.05m,单洞净宽由0.75+0.5+0.5+3×3.75+0.5+0.55 构成,设单侧检修道,轮廓净高8.15m,采用三心圆,半径R=8.0m,r=6.6m,建筑限界高度5.0m。 三、衬砌结构: 隧道洞口段结合地形、地质情况设置了长度不等的明洞,隧道进口明洞长65m,出口明洞长20m,采用钢筋混凝土结构。 洞身段衬砌按新奥法原理设计,初期支护采用喷、锚、网、钢拱架支护,二次衬砌采用钢筋混凝土或素混凝土衬砌,中隔墙采用钢筋混凝土,同时视地层、地质条件增加管棚、超前锚杆等预加固措施,洞口偏压、浅埋地段结合地质条件采取地表砂浆锚杆、反压回填等工程措施。各DOC版本

类围岩复合式衬砌支护参数见表1-01。各类围岩复合衬砌设计参数表表1-01 DOC版本

隧道工程施工组织设计方案书

隧道工程施工组织设计书 1编制说明及工程概况 1.1编制说明 因施工图纸等技术资料不全,此设计仅为初稿,资料齐全后在做修改,此隧道邻近既有线施工,距既有线线间距只有10米,因此施工中保证既有线行车安全是安全工作的重点。 1.2xx成隧道工程概况 xx成隧道起讫里程为ZDK552+277.85~ZDK555+892,总长3614.15m,位于既有大成隧道左侧。 地质构造及地震动参数:岩层产状变化较大,厚层至巨厚层状砂岩的节理不发育,泥岩夹砂岩的节理较发育,节理呈密闭状。地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。 水文地质特征:地表ZDK554+954支沟和隧道出口段右侧溪沟中常年有水,水量随季节变化,暴雨后较大。其他沟、槽有季节性流水。地下孔隙潜水附存于隧道顶沟槽覆盖土层中,水位埋深约1~3m,随季节变化,由地表水补给。地下基岩裂隙水较发育,并具有承压性。进口端地下水储存条件较好,围较大,涌水量较大;出口端地下水储存条件较差,涌水量较小。水质对混凝土无侵蚀性。 隧道ZDK555+550~+640,经过粉质粘性松软地层、埋深较浅覆盖层薄,拱顶以上仅1~4m,故该段采用暗洞明做施工。 2施工组织概述 2.1xx成隧道施工方案概述新大成隧道施工方案概述见表一:

新大成隧道施工方案表表一

2.2工期安排 根据上述工期要求,本着“平行作业,全面展开;科学组织,均衡生产;确保工期,力争提前”的原则,开展3个工作面组织施工,实际安排的工期如下: 开工日期:2005年8月31日; 竣工日期:2007年4月31日; 总工期:20个月。详见“新大成隧道施工进度计划横道图”。 2.3施工劳动力、机械设备的配备及材料计划 (1)劳动力使用计划 为了保证隧道按期优质地完成,保证施工技术力量到位,技术工种配套、齐全、数量充分,并略有富裕。新大成隧道两个隧道施工队每队

隧道工程设计指导书

《隧道工程》课程设计指导书 1 设计原则 路隧道的规划与设计过程中,应认真贯彻落实“安全、舒适、和谐、美观、耐久”的公路建设新理念,充分发挥隧道功能。 隧道设计应有完整的调查及勘察资料。 隧道主体结构必须按永久性建筑设计,具有规定的强度、稳定性和耐久性;建成的隧道应能适应长期营运的需要,方便维修作业。 隧道支护衬砌设计应体现动态设计与信息化施工的思想 隧道应进行专门的防排水设计,并使洞内、洞口与洞外形成完整的防排水系统。 公路隧道营运管理设施应遵照安全、实用、高效、经济的原则进行设计。当近期与远期系统配置差异较大时,可根据交通量构成及其增长情况等,统筹规划、一次设计、分期实施。通风 系统的土建工程一般不宜采用分期实施。 隧道应尽可能选择抗震有利地带通过,避开地震危险地带及抗震不利地带,设计应达到“小震不坏,中震可修,大震不垮”的目标。 隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策,积极慎重地推广新技术、新材料、新设备、新工艺。 隧道设计必须符合国家有关国土管理、环境保护、水土保持等法规的要求,应尽量保护原有植被,妥善处理隧道弃渣、废水、废气和噪声等问题。 对大于1000米的隧道,宜采用上下行双洞布设,以利行车安全。 隧道设计应满足现行《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)的要求。 2 总体设计 隧道位置的选择 1. 隧道位置的选择应根据路线总体规划、交通运输条件及周边环境和地形变化条件确定; 2. 隧道位置应选择在地质构造简单,岩性较好的稳固地层中通过。尽量避免通过断层、崩塌、滑坡、溶洞、陷穴以及偏压显着、地下水丰富、富煤区和高瓦斯地带等地质不良地段,当绕避有困难时,应采取必要的工程处治措施;图为某隧道岩溶地段的特大涌水病害,造成工程费用增加和工期延误;

公路隧道设计规范

公路隧道设计规范(JTG D70-2004) 1 总则 (1) 2 主要术语与符号 (2) 3 隧道调查及围岩分级 (5) 4 总体设计 (11) 5 建筑材料 (17) 6 荷载 (22) 7 洞口及洞门 (25) 8 衬砌结构设计 (27) 9 结构计算 (33) 10 防水与排水 (40) 11 小净距及连拱隧道 (42) 12 辅助通道 (44) 13 辅助工程措施 (48) 14 特殊地质地段 (51) 15 隧道内路基与路面 (54) 16 机电及其它设施…………………………………………………………………68 附录A围岩分级有关规定 (60) 附录B隧道标准内轮廓 (63) 附录C型钢特性参数表 (65) 附录D释放荷载的计算方法 (69) 附录E浅埋隧道荷载的计算方法 (71) 附录F偏压隧道衬砌荷载的计算方法 (74) 附录G明洞设计荷载的计算方法 (75) 附录H洞门土压力荷载的计算方法 (77) 附录I荷载结构法 (78) 附录J地层结构法 (80) 附录K钢筋混凝土受弯和受压构件配筋量计算方法 (88) 附录L本规范用词说明 (94) 在编制过程中,编制组对全国已建和在建的公路隧道进行了较广泛的调查研究,搜集并分析了大量设计文件、工程报告、营运管理报告,就有关专题进行了研究,并听取了全国有关设计院和专家的意见。考虑到我国公路隧道技术起步较晚,其经验和基础性工作不足,因此在我国经验的基础上又采用或借鉴了国外公路隧道的成功经验和先进技术。 本次修订中,充分考虑了与其它相关标准、规范的协调性,并保持一致。同时,在全面修订的原则下,尽量按原《规范》的风格编排撰写。本次修订的重点为调查、围岩分类、总体设计、锚喷支护与衬砌、洞口段工程、结构计算、特殊构造设计、特殊地质地段设计等,并增加了三车道隧道、连拱隧道和小净距隧道等内容。 关于强制性条款 《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)中第1.0.3、1.0.5、1.0.6、1.0.7、3.1.1、3.1.3、7.1.2、8.1.2、10.1.1、15.1.1、15.1.2、16.1.1条为强制性条款,必须 按照国家有关工程建设标准强制性条文的有关规定严 格执行。《工程建设标准强制性条文》(公路工程部

元墩隧道施工组织设计

元墩隧道施工组织设计 元墩隧道施工组织设计_路桥施工_道路施工,本站全部市政施工组织设计、市政方案、路桥设计、道路施工组织设计、隧道施组方案等资料由整理提供免费下载,-免费建筑资料库第一门户- 表1施工组织设计文字说明 一、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法 招标文件要求,本合同段工期为20个月。根据我单位承建类似工程的经验和资源配置情况,计划实用工期为18个月(其中施工准备30天)。详见表7施工总体计划表。 1、工程所用施工设备全部由我方自备,拟配备先进的、性能良好的施工机械,以满足工程需要。详见表3拟投入本合同工程的主要施工机械表。 2、根据本工程特点及合同工期要求,分三个阶段合理组织人员,设备进场。第一阶段:施工准备阶段,组织人员、机械设备进场,安装调试,进行临时设施的施工,施工图等技术资料的审核,线路复测及建筑物的放样,制定实施性施工组织设计及质量计划,现场劳力投入约为300人。第二阶段:完成所有桥涵工程,对路基开挖及填筑、路基防护及排水和隧道工程等展开均衡施工,现场高峰期投入2200人左右,第三阶段:工程整理与竣工资料移交等工作,现场人数约200人左右。 3、人员设备均根据工程特点由我单位统一调配,组建本工程

项目管理机构,投入专业配套施工机械,抽调专业施工队伍,按三个施工阶段组织进场。各阶段人员、机械设备用汽车直接运至工地。 4、工程所需的主要工程材料如钢材、钢绞线、锚具、水泥等统购材料由项目部统一计划采购。其他主要的工程物资,将根据招标文件要求,经采样检验合格后确定最终的合格供应商,严把材料关,砂、碎石、片石、块石等地材根据设计文件提供的料场联系采购,经检验合格后,用汽车分期分批运至工地。 二、主要工程项目的施工方案、施工方法 (一) 隧道工程 隧道工程 1、工程设计概况 两隧道均为上、下行分离的双洞单向行驶2车道隧道。元墩1号隧道上行隧道里程为K0+875~K1+175,长300m,为3.685%上坡;下行隧道里程K0+853~K1+160,长307m,为3.800%上坡。元墩2号隧道上行隧道里程为K1+267~K1+730,长463m,为3.681%下坡;下行隧道里程为K1+240~K1+593,长353m,为2.689%下坡。 两隧道设计净宽9.75m,净高5.0m。Ⅱ类围岩最大开挖宽度12.44m,最大开挖高度9.88m。隧道采用锚喷砼做初期支护,复合式衬砌。 2、工程特点及主要技术措施 2.1工程特点 元墩隧道具有以下主要特点:

隧道工程课程设计完整版

隧道工程课程设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

1初始条件 某高速公路隧道通过III 类围岩(即IV 级围岩),埋深H=30m ,隧道围岩天然容重γ=23 KN/m3,计算摩擦角ф=35o ,变形模量E=6GPa,采用矿山法施工;衬砌材料采用C25喷射混凝土,材料容重322/h KN m γ=,变形模量25h E GPa =。 2隧道洞身设计 隧道建筑界限及内轮廓图的确定 该隧道横断面是根据两车道高速公路IV 级围岩来设计的,根据《公路隧道设计规范》确定隧道的建筑限界如下: W —行车道宽度;取×2m C —余宽;因设置检修道,故余宽取为0m J —检修道宽度;双侧设置,取为×2m H —建筑限界高度;取为L L —左侧向宽度;取为 R L —右侧向宽度;取为 L E —建筑限界左顶角宽度;取 R E —建筑限界右顶角宽度;取 h —检修道高度;取为 隧道净宽为++++=12m 设计行车速度为120km/h,建筑限界左右顶角高度均取1m ;隧道轮廓线如下图: 图1 隧道内轮廓限界图 根据规范要求,隧道衬砌结构厚度为50cm (一次衬砌为15cm 和二次衬砌35cm )通过作图得到隧道的尺寸如下: 图2 隧道内轮廓图 得到如下尺寸:11.2m R 5.6m R 9.47m R 321===,, 3隧道衬砌结构设计 支护方法及衬砌材料 根据《公路隧道设计规范》(JTG-2004),本设计为高速公路,采用复合式衬砌,复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。 复合式衬砌应符合下列规定: 1初期支护宜采用锚喷支护,即由喷射混凝土,锚杆,钢筋网和钢筋支架等支护形式单独或组合使用,锚杆宜采用全长粘结锚杆。 2二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构,衬砌截面宜采用连结圆顺的等厚衬砌断面,仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。 IV 级围岩: 初期支护:拱部边墙的喷射混凝土厚度为12-15cm ,拱墙的锚杆长度为,锚杆间距为; 二次衬砌厚度:拱墙混凝土厚度为35cm 因此确定衬砌尺寸及规格如下:

隧道工程施工设计方案范本

目录 预定目标承诺 (2) 编制说明 (2) 工程概况 (2) 施工准备 (7) 工期目标、施工进度安排及工期保证措施 (9) 隧道洞口及明洞施工 (9) 洞身开挖及出渣运输方案......................................12 隧道支护方案................................................14 隧道防排水施工方案..........................................23 隧道监控量测方案. (26) 风水电作业和通风防尘..........................................29环境保护及文明施工.. (31)

1 预定目标承诺 1.1 工期目标 总工期:计划开工日期为:2013年10月20日,竣工日期:2015年4月20日,工期为个18月。 1.2 质量目标 确保工程达到交通部《公路工程质量检测评定标准》(JTJ071-98)中的优良等级,单位质量检测合格率100%,优良率达90%以上,确保投诉处理率100%。 1.3 安全目标 消灭因违章施工危及公路行车险性及以上事故; 杜绝职工因工死亡事故,无职工一次负伤5人以上或一次重伤3人以上事故; 重伤率控制在0.06%以下,轻伤率控制在0.05%以; 1.4 环境保护目标 杜绝重大环境污染责任事故,确保社会、居民投诉及抱怨事件的处理率100%。 2 编制说明 2.1 编制围 中条山山隧道的掘进开挖、支护、称砌、路面、洞装饰、洞口工程、附属工程以及临时工程。 2.2 编制依据 (1)《公路工程技术标准》(JTG001-2003) (2)《公路隧道设计规》(JTGD70-2004) (3)《公路隧道通风照明设计规》(JTJ026.1-1999) (4)《公路路基设计规》(JTGD30-2004) (5)《公路水泥混凝土路面设计规》(JTG D40-2002) (6)《公路路线设计规》(JTGD20-2006) (7)《公路工程抗震设计规》(JTJ004-89) (8)《公路隧道施工技术规》(JTGF60-2009) (9)交通部颁《公路工程基本建设项目建设文件编制办法》 (10)中华人民国工程建设标准强制性条文《公路工程部分》 2.3 编制原则 隧道设计遵循安全、经济、合理的原则,在遵守交通部颁发《公路隧道设计规》的同时,借鉴国若干类似条件隧道的实例,按新奥法理论,结合隧道实际情况进行设计。 2.4 总体设计思路 以“高起点、高质量、高效益”为总体目标,精心组织、科学规划。做到开工必优,精益求精,铸造精品工程。 3 工程概况 3.1 工程概况 3.1.1 工程概述 中条山隧道隧道位于青田县境,起迄桩号为K0+340~K0+820,全长480m,其中明洞长6m,暗洞长474m。隧道位于直线段及不设超高圆曲线。本隧道纵坡采用人字坡,上坡2.3%,下坡-0.3%。进洞口路面中心点设计高PH=39.338m,出洞口路面中心点设计高PH=43.881m。 隧道几何线形与净空按40km/h设计,隧道照明设计速度按40km/h设计。

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