J516-谢家堡高速公路隧道设计与施工 下载积分：200　资料编号： J516

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Word版说明书1份,共89页，约37000字

CAD版本图纸，共10张

摘要

该设计运用所学知识完成谢家堡Ⅱ号高速公路隧道右线的设计与施工。谢家堡Ⅱ号隧道右线长度为539m，该隧道为典型的山岭隧道，地层为燕山期岩体，地层岩性为中粗粒二长花岗岩，下伏于第四系冲洪积土层之下。

首先根据工程地质条件，按照相关的规范和主要技术标准，确定隧道断面。采用“荷载-结构”法，运用“ANSYS”软件对结构进行强度检算，找出危险截面，并根据检算结果进行配筋。根据工程地质情况，隧道施工可分为隧道进出口Ⅴ级围岩加强段的CRD法施工，以及Ⅳ级和Ⅴ级围岩段的台阶法施工。本隧道施工采用新奥法，超前管棚、注浆小导管的超前支护手段，砂浆锚杆、中空注浆锚杆与喷射混凝土相结合的初期支护手段，铺设钢筋网，与钢格栅连接，待初期支护稳定后及时施做二次衬砌。施工同时进行监控量测，并根据监控量测结果随时对施工的设计进行调整与改进。

关键词：公路隧道 荷载结构法 新奥法 监控量测

目  录

第1章  绪论 1

1.1  课题研究背景 1

1.2  国内发展趋势 1

1.3  国外发展趋势 2

1.4  设计内容 2

1.4.1  设计主要内容 3

1.4.2  基本要求 3

1.5  设计依据 3

1.6  主要技术标准 4

第2章 工程概况 5

2.1  工程总体概况 5

2.2  隧道建设自然条件 5

2.2.1  气候与气象 5

2.2.2  地形与地貌 5

2.2.3  隧道工程地质条件 5

2.2.4  隧道工程地质评价 6

第3章  隧道内轮廓和衬砌拟定 8

3.1  主要设计步骤 8

3.2  隧道建筑限界 8

3.2.1  隧道建筑限界的定义 8

3.2.2  公路隧道的建筑限界确定 8

3.3  公路隧道横断面内轮廓 9

3.3.1  公路隧道横断面内轮廓概念 9

3.3.2  公路隧道内轮廓的基本形式 10

3.4  隧道衬砌结构的一般规定 10

3.4.1  隧道衬砌结构要求 10

3.4.2  隧道复合式衬砌具体要求 11

第4章  公路隧道衬砌结构的设计与计算 12

4.1  隧道围岩压力的计算 12

4.1.1  深浅埋隧道的判定原则与方法 12

4.1.2  围岩压力的计算方法 12

4.1.3  围岩压力的计算结果 14

4.2  衬砌结构强度检算原理 14

4.2.1  衬砌截面抗压强度检算原理 14

4.2.2  衬砌截面抗裂强度检算原理 15

4.3  ANSYS加载求衬砌内力过程 15

4.4  隧道计算模型的建立与衬砌强度检算 15

4.3.1  IV级围岩衬砌内力计算与强度检算 16

4.3.2  V级围岩衬砌浅埋部分内力计算与强度检算 18

6.2.2  V级围岩衬砌深埋部分内力计算与强度检算 19

4.5  衬砌截面配筋计算 21

4.5.1  截面配筋原理 21

4.5.2  Ⅳ级围岩部分配筋验算 22

4.5.3  Ⅴ级围岩浅埋段配筋验算 22

4.5.4  Ⅴ级围岩深埋段配筋验算 23

4.5  裂缝检算 23

第5章  隧道爆破设计 24

5.1  隧道爆破参数的确定 24

5.1.1  炮眼直径的确定 24

5.1.2  炮眼数目的确定 24

5.1.3  炮眼深度的确定 25

5.1.4  装药量的计算 25

5.1.5  本隧道爆破的基本参数计算 26

5.2  光面爆破的设计要点 26

5.2.1  周边炮眼间距 26

5.2.2  光面层厚度及炮眼密集系数 27

5.2.3  装药量 27

5.3  围岩爆破基本参数设计 27

5.3.1  Ⅳ级围岩爆破参数 27

5.3.2  Ⅴ级围岩深埋段爆破参数 28

第6章  隧道的施工 30

6.1  施工的编制依据，编制范围及编制原则 30

6.1.1  编制依据 30

6.1.2  编制范围 30

6.1.3  编制原则 30

6.1.4  工程管理目标 30

6.2  主要工程施工方案 31

6.3  洞口工程的施工 32

6.3.1  洞口总体施工方案 32

6.3.2  洞门施工 33

6.4  超前支护 33

6.4.1  超前大管棚 33

6.4.2  超前注浆小导管 35

6.5  隧道开挖施工 37

6.5.1  隧道爆破施工步骤 37

6.5.2  隧道爆破开挖施工流程 38

6.5.3  隧道进出口Ⅴ级围岩加强段CRD法施工 39

6.5.3  隧道Ⅴ级围岩及Ⅳ级围岩段台阶法施工 42

6.6  隧道的锚杆支护 44

6.6.1  隧道锚杆支护施工 44

6.6.2  进出口段的中空注浆锚杆 45

6.6.3  普通砂浆锚杆 45

6.6.4  本隧道锚杆布置情况 46

6.7  喷射混凝土 46

6.8  钢筋网的施工 47

6.9  钢架的施工 48

6.9.1  钢架施工工艺流程 48

6.9.1  钢架施工注意事项 48

6.10  防排水施工工艺 49

6.10.1  防排水设计原则 49

6.10.2  隧道洞口防排水 49

6.10.3  洞身防排水 50

6.11  二次衬砌 52

6.11.1  施工注意事项 53

6.11.2  隧道衬砌施工工艺 53

6.11.3  衬砌施工方法 54

6.11.4  拱顶衬砌混凝土施工 55

6.11.5  衬砌背后压浆 55

6.11  隧道施工进度总体安排 55

6.11.1  Ⅴ级围岩CRD法开挖施工作业循环安排 55

6.11.2  Ⅴ级围岩台阶法开挖施工作业循环安排 55

6.11.2  Ⅳ级围岩台阶法开挖施工作业循环安排 56

第7章  监控量测和数据分析 58

7.1  量测目的 58

7.2  主要量测项目及其测量方法 58

7.2.1  拱顶下沉和周边相对位移的具体布置情况 58

7.2.1  地表下沉地层内部沉降的具体布置情况 59

7.2.1  围岩内部位移及锚杆力测点的布置情况 60

第8章  结论 62

参考文献 63

致谢 64

附录 65

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