2013届道桥专业毕业设计2013届铁工毕业设计黄晶岭三号隧道设计班级:姓名:学号:完成日期:2013-12-10第一章 结构设计1.1工程概况本隧道按行车最高速度250km/h ,客运专线双线隧道设计。
内轮廓执行《时速250公里客运专线双线隧道复合式衬砌》通隧(2005)0201—5图。
洞内采用重型轨道碎石道床,铺设III 型轨枕及60㎏/m 钢轨。
设计轨面至道床底面高度为77㎝。
1.2洞口段设计⒈本隧道进、出口进采用斜切式洞门 ⒉斜切式洞门的设计和明洞部分的施工⑴本隧道在里程DIK186+226~DIK186+244为明洞部分,长度为18m 。
由于埋藏较浅,一般在10~20米之间。
故采用明挖扩大法施工。
由于地质条件较差,为V 围岩,在施工过程中要先作好防排地表水工作,开挖是要注意放坡和对边坡的防护。
施工时主要以机械开挖为主。
人工清底。
在部分地段辅助爆破开挖。
⑵在开挖过程中要注意对围岩的保护,减少对围岩的扰动。
⑶洞门形式详见“福厦施隧—2655”。
1.3洞身衬砌洞身衬砌详见“福厦施隧—2653”。
1.4支护及施工方法⒈全隧各段施工方法、加强支护及超前支护参数具体见下表;暗洞段施工方法按“福厦隧参02”图办理;钢架按“福厦贰隧参(05)4001,4002”图办理。
⒉系统支护参数按采用纸参考图办理。
⒊为保证质量,改善工作面环境,喷混凝土采用湿喷技术。
⒋全隧施工时,仰拱混凝土应先施作,拱墙二次衬砌采用一次立模筑。
⒌暗洞段采用光面爆破、锚喷支护,按“福厦贰隧参(05)4001—19”和“福厦贰隧参(05)4002—16”图的要求对结构支护体系的稳定性进行监测分析,并按仰拱超前的原则组织施工。
⒍洞身DIK186+900~DIK187+100线路左侧240m为紫坑水库,其坝底标高约为80m,顶标高96.8m,库容量22400m3高于线路约58m,据地质专业工程地质评价,隧道开挖不会引起水库大量渗水。
隧道施工中采取加深局部炮眼探水,并注意观察地下水渗漏情况,必要时可实施开挖后局部注浆。
1.5附属建筑物⒈本隧共设综合洞室兼电缆余长腔9个,综合洞室内设简易的消防器具并设标示牌。
⒉为满足电力、通信、信号等要求,与隧道两侧各设两到电缆槽,沟槽技盖板布置图详见“福厦隧参(05)4001—14、福厦贰隧参(05)4002—12、福厦隧参01—15”。
(3)每个洞口均设置电力过轨钢管和通信、信号过轨钢管,其设计参见“福厦隧参01—17、18,福厦隧参03—16、17”。
(4)每个综合洞室设置通信、信号过轨钢管和通信、信号接地体,其设计详见“福厦隧参03—16、18”。
1.6防排水1.6.1衬砌防水1.6.1.1全隧二次衬砌拱部、边墙及仰拱(底板)采用防水混凝土,其抗渗等级不低于P8。
1.6.1.2全隧初期支护与二次衬砌之间拱部位铺设防水板加无纺布防水。
1.6.1.3全隧纵、环向施工缝设中埋式橡胶止水带;同时纵向施工缝涂抹混凝土界面剂,环向施工缝内缘采用双组份聚硫密封膏嵌缝。
环向数量按10m一道计列,纵向数量按2道计列。
1.6.1.4变形缝宽度2㎝,变形缝填充聚苯板并加设中埋钢边橡胶止水带,变形缝外缘采用外贴式橡胶止水带,变形缝内缘采用双组份聚硫密封膏嵌缝。
明暗分界处及抗震设防衬砌与普通衬砌连接处均设置变形缝一道,抗震设防衬砌段每隔50m设置变形缝一道。
1.6.1.5二衬拱部每隔3~3.5m预留回填注浆孔,待混凝土达到设计强度后,应进行填充注浆,详见“福厦隧参03—10”图。
1.6.2衬砌排水1.6.2.1隧道排水采用双侧沟加中心沟的方式。
衬砌背后的积水沟通过环向和纵向盲沟的汇集后引入侧沟,在经侧沟的汇集和沉淀后通过横向导水管将侧沟中的水引入检查井,再由中心沟派出洞外。
侧沟主要用于汇集地下水,同时起到沉淀和兼顾部分排水的作用,中心沟用于排水。
中心沟采用暗埋中心水管加检查井的方式设置,中心水管采用内径500㎜的C25耐腐蚀钢筋混凝土预制管。
1.6.2.2隧道中间设置检查井,检查井纵向间距不大于30m,井壁外边缘距衬砌变化处不小于1m,也不应设置与施工缝、沉降缝等处,隧道道床内的积水通过隧道中部的引水槽汇集后排入检查井,检查井设计详见“福厦隧参(05)4001—15、福厦贰隧参(05)4002—13、福厦隧参01—16”。
1.6.2.3全隧二次衬砌背后设环向盲沟,纵向每8~10m及集中出水处设置一环;两侧边墙脚设纵向盲沟,并每隔8~12m将地下水引入洞内侧沟。
纵向偷税盲沟1.6.2.4抗腐蚀要求:本隧道地下水对混凝土具弱酸性侵蚀,初期支护盆混凝土及二衬圬工除仰拱填充外均采用掺外加剂(耐腐蚀剂)之耐腐蚀混凝土。
系统支护锚杆采用耐腐蚀砂浆,混凝土耐腐蚀系数应不小于0.8。
二衬圬工中水泥用量按330㎏/3m计例。
喷混凝土水泥用量按400 ㎏/3m计例。
耐腐蚀技数量按水泥用量的8%计例,施工中耐腐蚀混凝土的配合比应根据现场取水化验结果,胶混材料,骨料特性。
所采用耐腐蚀剂的技术要求进行调整配置,并应取样试验。
1.6.2.5按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》控制最大水胶笔。
1.6.2.6浇注在混凝土中并部分暴露在外的吊环,紧固件,连接件等铁杆应与混凝土中的钢筋隔离,并应采取对该杆件进行除锈及防锈等相应的措施,以消除其锈蚀可能对杆件承载力的影响。
1.6.2.7初期支护之拱墙喷混凝土中掺加合成纤维,每方喷混凝土掺量为1.2㎏。
1.6.3锚杆1.6.3.1II级围岩拱部采用Ф22砂浆锚杆,其它地段拱部采用带排气装置的Ф25中空注浆锚杆、边墙采用全长粘结性Ф22砂浆锚杆1.6.3.2临时支护锚杆采用Ф22砂浆锚杆除临时支护锚杆外其余所有锚杆均应设置钢垫板,垫板尺寸150mm×50mm×6mm。
1.6.4主要防排水及掺加材料1.6.4.1防水板:厚度不小于1.5mm;拉伸强度≥12Mpa;断裂延伸率≥200﹪;断裂强度≥60KN/m;低温弯折性为-20℃无裂纹;不透水性为0.2Mpa,24h不透水;热处理时变化率≤2.5﹪。
1.6.4.2无纺布:重量纵横≥400g/㎡;厚度≥3mm;拉断力(500mm)≥450N;伸长率≥80﹪;纵横强度比<1.5;梯形断裂≥250N;渗透系数≥5×102 ;裂隙率>80﹪。
1.6.4.3中埋式橡胶止水带:宽度不小于300mm,硬度(邵氏A度)为60±5;拉伸强度≥15Mpa;断裂延伸率≥380﹪;压缩永久变形(70℃×24h)≤35﹪,(23℃168h)≤20﹪;撕裂强度≥25KN/m;脆性强度≤-40℃。
1.6.4.4外贴式橡胶止水带:宽度不小于300mm ,硬度(邵氏A 度)为60±5;拉伸强度≥15Mpa ;断裂延伸率≥380﹪;压缩永久变形(70℃×24h )≤35﹪,(23℃168h )≤20﹪;撕裂强度≥30KN/m ;脆性强度≤-45℃。
1.6.4.5钢边橡胶止水带:宽度不小于240mm ,硬度(邵氏A 度)为60±5;拉伸强度≥18Mpa ;断裂延伸率≥400﹪;压缩永久变形(70℃×24h )≤35﹪;撕裂强度≥35KN/m 。
1.6.4.6环、竖向盲沟:Ф50透水管(外裹无纺布);纵向盲沟:Ф80透水管(外裹无纺布);横向导水管:Ф100PVC 管。
1.6.4.7镶嵌材料:双组份聚硫密封膏、灰色,渗水性指数≤4,低温柔性-30℃,最大延伸率≥300﹪,恢复率≥80﹪,加热失重≤10﹪,最大拉伸强度部应小于0.2Mpa ,且拉、压循环性能为80℃时拉伸—压缩率不小于±20﹪。
1.6.4.8混凝土界面剂:粘结抗折强度≥3.5Mpa ,渗透系数<0.5×1010cm/s ,厚度约2mm 。
1.6.4.9合成纤维(改性聚脂纤维):100﹪改性聚脂,单丝长度7~18mm ,直径约40~50um ,抗拉强度≥400Mpa ,比重1.3~1.4,弹性模量≥1.4×104Mpa ,极限强度≥16﹪。
1.6.4.10其余按采用的参考图及相关参考等要求办理。
1.7耐久性设计⒈本隧道陈其结构设计使用年限级别为一级,设计使用年限为100年。
⒉本隧道主要环境作用类别为化学侵蚀环境,环境作用等级为H1。
⒊隧道结构混凝土原材料品质、配合比参数限值以及耐久性指标要求,按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》执行。
⒋衬砌结构钢筋保护层厚度:拱墙、仰拱不小于50mm ,底板不小于40mm 。
⒌施工控制要求详见《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》、《铁路混凝土工程施工技术指南》相关条款。
⒍监测、养护、维修也应该按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》,《铁路 混凝土工程施工技术指南》、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》的相关要求办理。
1.8隧道照明⒈本隧根据相关要求设置固定式照明设备和应急照明设备,应急照明灯具安装间隔不大于50m,且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2小时以上⒉洞内综合洞室处设置固定和应急照明设备。
⒊救援通道每隔200m设图象文字标记,指示两个方向到洞口的整百米数,并使应急照明的灯光能显示其方向。
1.9.弃碴及环保⒈本隧道弃碴量约35.0万方,弃碴全部选定的弃碴场内。
结合隧道进、出口周围的状况,本着隧道弃碴尽量少占用良田的要求,为了避免水土流失,弃碴后碴顶有条件时予以复耕,其余均进行绿化,弃碴坡脚设置浆砌片石挡碴墙,并做碴场排水系统,防止弃碴流失,污染环境。
⒉碴场坡面及顶面均予以绿化。
⒊施工中产生的废碴、废液应按有关环保要求进行处理,不得随意弃置、排放。
⒋隧道洞口施工场地布置中,须在洞口外合适位置设置污水处理池,污水处理池按“福厦隧参01—24”图施作,施工废水去污达标后方可排放。
1.10.施工注意事项⒈客运专线隧道技术含量高,质量要求严,施工难度大,在开工前应对所有参建人员进行技术培训。
认真研讨每道工序的施工工艺、质量检验方法和作业细则,确保各工序的施工质量。
⒉由于隧道开挖断面大,初期支护和围岩为暗挖隧道主要受力结构,施工时应严格按设计办理,确保初期支护的施工质量,并加强施工地质工作,若发现设计与现场情况不符,及时提出,避免盲目施工,以确保安全。
⒊初期支护的参数和采用的施工工法密切相关,在施工中根据揭示地址情况,合理确定施工工法,必要时适当调整支护参数。
⒋进、出口位于土层或全风化,宜旱季施工,施工期间应加强施工组织。
⒌应先作好同口的防排水设施,再进行洞口开挖,并及时做好洞口边仰坡防护,近早修建洞口及洞口段衬砌,洞口有危岩.落石的应先行清除,以确保施工与运营安全。
⒍施工中应诼段核实围岩级别,取样化验地下水,并加强监测,若与设计不符,应及时提出,以便处理。