隧道设计本科毕业设计高铁.doc

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1、 目录第章 绪论及隧道概况11.1工程概况11.1.1隧道工程位置11.1.2隧道建设规模11.2工程地质和水文地质特征21.2.1地层岩性21.2.2.地质构造31.2.3.土石工程分级31.2.4.地震31.2.5.土壤最大冻结深度0.5m。31.2.6.水文地质特征31.3隧道围岩分级41.4各段岩土工程条件评价及工程措施建议51.4.1隧道进口明挖段评价51.4.2隧道洞身段5第章 张夏隧道总体设计72.1设计依据及范围72.1.1设计采用的标准、规范及规程72.1.2设计范围72.2总体线位72.3隧道纵坡72.4隧道建设规模72.5轨道类型72.6主要技术标准与设计原则82.6.1

2、主要技术标准82.6.2隧道建筑限界及衬砌内轮廓82.7主体设计原则102.8隧道洞门设计102.9主体地建工程设计112.9.1暗挖隧道段设计112.9.2明挖法暗埋段及引道段设计122.10防排水设计172.10.1隧道防排水设计方案182.10.2隧道防排水设计原则182.10.3截堵水措施182.10.4排水措施182.11监控量测182.12溶洞的处理方案及施工报警设计192.13施工阶段超前地质预测预报192.14耐久性设计192.14.1耐久性设计原则202.14.2隧道结构耐久性设计20第3章 隧道洞门结构设计233.1 洞口位置选择233.1.1隧道进口位置选择233.1.2

3、隧道出口位置选择233.2 洞门选择233.2.1洞门拟设计233.2.2洞门建筑材料253.3洞门结构验算263.3.1洞门荷载的计算263.3.2洞门结构验算27第4章 施工方案设计304.1浅埋暗挖段304.1.1浅埋暗挖段V级围岩地层304.1.2浅埋暗挖段VI级围岩地层324.1.3盖挖法施工（本隧道可以根据实际情况采取此法）344.2张夏隧道洞口的施工方法344.3通风364.4防尘364.5排水364.6超前支护与初期支护374.6.1超前小导管注浆加固地层374.6.2中空注浆锚杆施工374.6.3锚杆钢筋网374.6.4型钢钢架施工374.6.5大管棚施工工序384.6.6湿

4、喷砼施工方法394.7隧道二次衬砌394.7.1正洞施工方法394.7.2钢筋制作安装394.7.3砼施工404.7.4衬砌背后注浆404.7.5仰拱施工404.7.6管沟施工414.8隧道防水施工414.8.1概述414.8.2防水层施工414.9内砼路面施工方法及洞内附属施工414.9.1水泥砼路面整平层施工414.9.2水泥砼路面面层施工424.9.3接缝434.9.4施工缝434.9.5填缝434.9.6洞内附属工程43第5章 防排水方案445.1 设计说明445.2各种施工缝防水措施455.2.1.暗挖法地下工程防水设计455.2.2.明挖法地下防水475.3防水层485.4防水板4

5、9第6章 支护设计与计算496.1支护设计506.2隧道衬砌结构验算506.2.1基本原理506.2.2主动荷载结构模型7516.2.3隧道初砌承受的荷载及分类516.3计算建模536.3.1围岩弹簧模型的选取和讨论536.3.2二次衬砌模型的选取和讨论546.3.3作用在衬砌上的荷载计算556.4牛顿-拉普森法求解(nropt)626.5结果输出626.6隧道配筋计算656.6.1 V级超浅埋段即出口段配筋计算656.6.2 V级浅埋段配筋计算686.6.3 V级深埋段配筋计算716.6.4 IV级浅埋段配筋计算746.6.5 IV级深段配筋计算766.7 隧道长期安全性评价78第7章 监控

6、量测817.1隧道监测的目的817.2隧道监控量测项目选择817.3量测方法827.4量测频率86参考文献89结束语90致谢91附录一 实习报告92附录二 外文翻译96第章 绪论及隧道概况1.1工程概况京沪高速铁路跨越河北、山东、安徽、江苏等四省，联络北京、天津、上海等三大直辖市，经行济南、徐州、南京等大城市；全长约1318km较1463km的既有线缩短155km。全线共设车站24个，平均站间距离约55km。初期最高速度，高速列车以250km/h300km/h，中速列车采用160km/h。远期高速列车的最高速度为350km/h，并逐渐减少中速列车的开行数量，直至全跑高速列车。1.1.1隧道工程

7、位置张夏隧道进口里程为DK427+980，出口里程DK428+672，全长692m。低山区，地形起伏较大，进口处山坡坡度约10，出口坡度约为15，洞内有4.5下坡，隧道位于R=7000m的曲线上，隧道洞身植被较少。1.1.2隧道建设规模张夏隧道工程范围1020m，暗洞段长692m，全隧道共设置四座竖井，隧道建设规模见下表1-1表1-1 张夏隧道建设规模表类别里程长度（m）备注起始里程终止里程隧道建筑长度DK427+980DK429+0001020隧道长度DK427+980DK428+672692分段情况进口明挖暗埋段DK427+980DK427+99515洞身暗挖段DK427+995DK428

8、+657662出口明挖暗埋段DK428+657DK428+67215出口引道敞开段DK428+672DK430+0003281.2工程地质和水文地质特征1.2.1地层岩性隧道区除局部表覆第四系上更新统坡洪积层（），主要有分布于山顶古滑移体堆积层及其底部少量压碎岩体，以及分布于洞身的寒武系下统（1）的粉砂岩夹页岩，灰岩、泥灰岩、页岩等，各地层分布、厚度详见纵断面图。现将各地层岩性简述如下：（1）第四系上更新统坡洪积层（ ）新黄土：褐黄色，坚硬，具大孔隙，含少量角砾。粉质黏土：黄褐色，坚硬，含碎石及页岩碎片。碎石土：浅褐黄色、黄褐色、淡黄色，中密，稍湿，成份以灰岩为主，少量页岩，一般粒径2060m

9、m，最大100mm，充填粉质黏土，局部为页岩碎片，局部含灰岩块石。(2）古滑移体堆积物灰岩块石，物质来源为寒武系中统（2）鲕状灰岩、泥质条带灰岩，局部夹灰绿色泥灰岩薄层，呈松散至半胶结的岩石块体，张节理发育，最大间距可达2m,局部节理裂隙充填方解石晶体，块体粒径巨大，产状凌乱，局部呈假岩层状（DK428+610附近为17032、35027），结合钻探及物探结果，最大厚度约48m。具溶蚀现象，局部为溶洞，最大可达2.1m，多为全填充，充填黏土含碎石，个别为空洞。压碎岩：灰褐色，压碎结构，呈碎石夹土状，碎石成分为石灰岩，一般粒径2060mm，最大100mm，古滑移体下推时携带或堆积挤压形成。（3）

10、寒武系下统（1）页岩：猪肝色，强风化弱风化，页理发育。粉砂岩夹页岩：紫红色，薄中层状，局部夹薄层泥灰岩，全风化弱风化。页岩夹泥灰岩：紫红色，夹灰黄色及灰绿色条纹，强风化弱风化。粉砂质灰岩：紫红色，浅红色，夹灰黄色条纹，细粒砂状结构，块状构造，中厚层状，弱风化，局部夹薄层泥灰岩。 泥灰岩：灰黄色，泥质结构，层理发育，弱风化，局部夹薄层灰岩。灰岩：青灰色，弱风化，隐晶结构、局部泥质结构。1.2.2.地质构造隧道区地处鲁中隆断区的泰山凸起地带，该区为下古生界盖层出露区，中生代长期处于隆起状态，主要发育不同方向的脆性断裂。新生代构造活动较强烈，主要表现为上隆遭受强烈剥蚀，又加上地质条件的差异性，使本区

11、寒武系张夏组石灰岩产生了众多重力式滑移体，成为本区新构造运动行迹的一个重要特征。隧道通过的滑移体据推测在上更新世之前形成，兼具滑坡与崩塌的特征，其垂直落距大，滑移距离短，无明显的滑面。根据济南及张夏地区区域地质特点，结合本次勘察钻探及物探成果以及调绘情况综合考虑，该滑移体现处于稳定状态。1.2.3.土石工程分级 新黄土、粉质黏土 ； 碎石土、压碎岩 块石土 ； 灰岩、鲕状灰岩（弱风化） 粉砂岩夹页岩（全、强风化） （弱风化） 粉砂质灰岩 （弱风化） 泥灰岩夹页岩（弱风化） 泥灰岩 （弱风化） 1.2.4.地震根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）附录A中国地震动峰值加速度区划图，

12、本场地地震动峰值加速度为0.05g(地震基本烈度为度）。1.2.5.土壤最大冻结深度0.5m。1.2.6.水文地质特征 隧道内少量基岩裂隙水。1.3隧道围岩分级根据铁路工程地质勘察规范（GB100122001）附录E，在白垩系全风化段，弹性波速在2000m/s以下。弱风化完整段，砂质泥岩弹性波速一般在20002600m/s之间，围岩等级为VIV级。完整砂岩层弹性波速个别达到30003500m/s，个别钻孔的泥质砂岩弹性波速接近3000m/s。整个区域内岩层强度较低，地层以软质类岩层为主。隧道通过弱风化软岩岩体，岩体较完整，隧道围岩基本分级一般为IV级，隧道通过全强风化软岩岩体以及高阶地土层时，

13、围岩分级一般为低至V级，隧道通过河漫滩土层时，围岩分级一般低至VI级。综合考虑隧道场址岩土层的岩性特征与分布特征，以及地下水和洞身埋深，隧道基本分级主要见表1-3表1-3隧道围岩基本分级表围岩分级主要工程地质特征结构特征和完整状态围岩开挖后的稳定状态VI欠压实稍压实人工填土，软塑性可塑性的冲洪积成因粘土及砂土、软土、碎石土、地下水丰富，遇水软化，崩解的残积土及溶洞充填物粘性土上呈松软状，饱水砂土、碎石上呈松散稍密、中密状围岩开挖后的稳定状态V硬塑性土层、全强风化岩及风化谷、遇水软化崩解，溶洞岩溶呈块石、碎石状，泥质胶结，胶结差，或为溶洞，易输钱化崩解或突水、突泥、涌水围岩易坍塌，处理不当会出现

14、大坍塌，侧壁经常小坍塌，或大量突水突泥IV碎屑岩弱风化带，岩石完整。呈中至厚层状，大部分为较软岩，但岩体完整拱部无支护时 可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定 ，有水时，易风化、软化崩解隧道围岩分级表起讫里程围岩级别长度（m）DK427+980DK428+03050DK428+030DK428+120IV90DK428+120DK428+370250DK428+370DK428+610IV240DK428+610DK428+660551.4各段岩土工程条件评价及工程措施建议张夏隧道工程设计范围 DK427+980DK428+672，长692m。张夏隧道主要通过地层为寒武系下统（1）的粉砂岩夹页岩

15、，灰岩、泥灰岩、页岩等，兼具滑坡与崩塌的特征，其垂直落距大，滑移距离短，无明显的滑面，自稳能力相对较差，隧道设计及施工时应充分考虑。1.4.1隧道进口明挖段评价DK427+980DK427+995为一丘间小山坡，地面高程为143.189144.670米，地面起伏不平。开挖地层主要有人工填土、残坡积粉质粘土、粉砂岩夹页岩、泥灰岩泥、灰岩。围岩筹等级为V级，岩土施工筹等级为IIIIV级。隧道进口地处地层为残坡积层以及含粉砂岩夹页岩、泥灰岩泥、灰岩全强风化层，多为软岩，由于软岩强风化层易软化崩解、易风化，工程性质相对较差，暗挖易塌，明挖应采取的支护措施 ，应加强支护，防止发生边坡坍塌和人工填土滑坡，

16、此外，由于土体及全风化层属可压缩地层，设计中应加强地基变形计算，不能满足要求进行地基处理。进口建议边仰坡坡率为1：1.51：1.75，边仰坡控制高度6米，设计时应尽量降低边仰坡高度，放缓边坡坡坡率。基槽开挖应加强排水工作，以防雨水办公浸泡软坑壁及坑内岩上，以防基坑壁坍塌。1.4.2隧道洞身段根据物探资料：DK428+221往小里程方向为粉砂岩与页岩为主，大里程方向以石灰岩为主，与砂岩泥灰岩呈顺层接触。里程DK128+130推测为砂砾岩与泥质砂岩分界线。DK428+442 DK428+645岩性单一，主要为石灰岩，夹杂泥灰岩。综合分析钻探、物探、测井及水文地质试验资料，特别须注意的地段有： DK

17、428+120DK428+370段，围岩破碎, 隧道洞身稳定性差，洞内施工放小炮，防止洞顶掉块、突水、冒泥，应加强排水和加固措施。隧道洞身经过的地层绝大部分为软岩或极软岩，易风化、易软化崩解，开挖后应及时支护。第章 张夏隧道总体设计2.1设计依据及范围2.1.1设计采用的标准、规范及规程1、铁路隧道设计规范2、铁路隧道防排水技术规范3、混凝土结构设计规范4、锚杆喷射混凝土支护规范5、新建时速300350公里客运专线铁路设计暂行规定（铁建设【2004】47号）6、时速350公里客运专线铁路双线隧道复合式衬砌（通隧【2005】0301）7、地下工程防水技术规范（GB50108）8、客运专线铁路隧道

18、工程施工质量验收暂行标准（铁建设【2005】160号）2.1.2设计范围张夏隧道工程设计范围 DK427+980DK428+672，长692m。2.2总体线位隧道位于R=7000m的曲线上，隧道洞身植被较少。2.3隧道纵坡张夏隧道经过地区为低山区，地形起伏较大，进口处山坡坡度约为10，出口坡度约为15，洞内有4.5下坡。2.4隧道建设规模隧道工程范围1020m，暗洞段长692m，全隧道共设置三座竖井，隧道建设规模见第一章节。2.5轨道类型隧道采用双式无碴轨道，轨道高度49.7cm.2.6主要技术标准与设计原则2.6.1主要技术标准1.铁路等级：客运专线；2.正线数目：双线；3.最小曲线半径：一

19、般9000m，困难7000m；4.正线线间距：5m5.最大坡度:206.到发线有效长度：700m7.牵引种类：电力；8.列车运行方式：自动控制；9.行车指挥方式：综合调度集中；2.6.2隧道建筑限界及衬砌内轮廓1、隧道建筑限界本隧道按京沪高速铁路设计暂行规定（铁建设【2004】157号）执行，建筑限界下图2.1所示。 图2.1 隧道建筑限界图(cm)2、隧道衬砌内轮廓为满足隧道缓解空气动力学效应的要求，隧道轨面以上(或救援通道底面以上)有效面积保持100,双线隧道净空有效面积100.19，内设双侧救援通道，救援通道宽1.5m、高2.2m,工程技术作业空间0.3m。隧道内线间距5m。隧道底部结构

20、按无砟道床设计。隧道断面均采用曲墙带仰拱形式，级围岩设置钢筋混凝土底板，级以下围岩设置仰拱，仰拱与边墙采用圆顺连接，仰拱矢跨比一般不小于112，连接部半径为1.6m。轨面自沟槽顶面下移30cm，双侧水沟方案，各设置两槽一沟，道两侧沟槽顶面宽1.60m，电缆槽宽分别为35cm、30cm，水沟宽30cm，深均为30cm。电缆槽设置盖板，能开启维护。沟槽边线距同侧线路中线2.2m。轨上断面均采用单心圆形式。图2.2 隧道衬砌内轮廓（cm）2.7主体设计原则隧道设计使用年限：100年主体结构安全等级：一级隧道按百年一遇高水位设计，按三百年一遇水位校核，并满足低水位的设计要求隧道抗震设计应满足相关规范的

21、要求，洞门、洞口敞开段及洞身浅埋段应满足国防对铁路的要求为确保运营安全，暗挖地段二次衬砌按受全部荷载设计，初期支护是隧道主体结构的组成部分，必须满足施工安全和控制地面沉降的要求。运营期间隧道抗浮稳定安全系数1.1。结构允许裂缝开展宽度0.2mm，允许出现贯穿裂缝。防水等级：一级，地下水位在拱顶以上深度50m地段采用全封闭不排水方式，50m地段采用容许少量排水的方式。2.8隧道洞门设计隧道进口里程DK427+980，主要为粉砂岩与页岩互层，以粉砂岩为主，洞门采用帽檐斜切式；出口里程DK428+672，以灰岩、泥灰岩及页岩为主，洞门也采用帽檐斜切式。2.9主体地建工程设计2.9.1暗挖隧道段设计（

22、一）衬砌类型暗挖段隧道按喷锚构筑法原理进行设计，采用复合式初砌。（二）结构设计 初期支护的主要作用是保证施工安全和控制地面沉降，其支护参数依据工程类比并辅以必要的理论分析，以及考虑机械开挖及弱爆破法施工的工艺特点确定。初期支护是主体结构的一部分。对采用全封闭防水型式地段，二次衬砌按承受排水系统地段，二次衬砌按承受全围岩压力荷结构模式进行计算。（三）暗挖隧道段施工方法1.一般地段本隧道IV级围岩地段均为深埋，因此一般情况下考虑采用三台阶法施工，必要时对临时仰拱采用钢架喷射混凝土封闭。深埋段V级围岩采用双侧壁导坑临时仰拱法施工，必要时对临时仰拱采用钢架喷射混凝土封闭。开挖时时刻注意，若围岩类别划分

23、与实际不符，立即改变施工程序。2.进出口浅埋段隧道进出口浅埋段、风化层较厚段采用双侧壁导坑法施工。（四）暗挖隧道段超前支护1.一般地段IV级围岩设置长3.5m的42mm中空注浆超前锚杆，局部破碎地段注浆加固围岩，超前锚杆环向间距是1.0m。V级围岩设置长3.5m的42mm的超前小导管注浆，超前小导管环向间距是0.8m。IV级加强地段格栅间距0.8m/榀，V级加强地段格栅间距0.6m/榀。临时支护各种技术参数与永久支护相同。2.浅埋段为保证进洞安全以及洞身DK428+110DK428+380段下穿滑移体地段，采用108mm长管棚超前支护，保证隧道进洞安全。2.9.2明挖法暗埋段及引道段设计（一）

24、设计范围本隧道明挖结构设计范围共有两段，分为：进口端洞身拱形明挖暗埋段（DK427+980DK427+995）、出口端洞身拱形明挖段（DK428+657DK428+672）。共计30m（二）围护结构1、设计原则（1）本工程的基坑采用明挖顺作，围护结构为基坑开挖时候的挡土结构，使用阶段不参与主体结构受力。（2）围护结构要确保施工期安全稳定，控制其变形和沉降，防止对周围环境产生明显不利影响。（3）基坑开挖深度10m的安全等级为二级；开挖深度10m的安全等级为三级。2、基坑围护结构的计算荷载作用在围护结构上的荷载为施工荷载，水土压力，考虑地面超载20KPa。3、围护结构概况表2-1 围护结构概况表工

25、程段里程长度(m)基坑深度（m）基坑宽度（m）支护类型进口段DK427+980DK427+9951522.9224.4116.51：1放坡+喷锚支护进口端洞身段DK427+995DK428+65766216.0223.316.5上钉墙+局部注浆4、土钉施工要求（1）土钉支护施工必须进行土钉的现场抗拔试验，用来确定极限荷载，并据此估计土钉的界面极限粘结强度;（2）测试钉进行抗拔试验时的注浆体抗压强度一般不小于6KPa。试验采用分级连续加载;（3）土钉质量进行验收时，试验数量为土钉总数的1，且不少于3根；抗拔力平均值应大于设计抗拔力。5、施工钻孔灌注桩的一般要求（1）成孔要求:成孔垂直偏差1/10

26、0，桩位偏差不得大于100mm； （2）钢筋笼的施工必须按设计要求配筋的整体性和刚度，要求钢筋笼必须在同一平台上整体制作或整体预拼装。钢筋笼的加强和吊点均由施工单位自行决定，但必须防止吊装时产生过大变形造成入孔困难和碰撞孔壁；（3）预埋插筋，接驳器和预埋件要求位置准确，严格符合规范要求，若预估不能满足时应及时提出，以便加大余量，满足使用和后续工序的要求；（4）钢筋笼考虑整段吊下，钢筋接头，在同一断面上焊接接头不超过钢筋总根数的50；（5）钢筋间全部用焊接而不用绑扎，纵横向钢筋相交部位须蹼焊，以增加钢筋笼的整体刚度;（6）为确保主筋保护层厚度，隔一定距离应在钢筋笼的主筋上焊接定位钢筋，以保证保护

27、层厚度和钢筋笼的垂直度。6、支撑系统及基坑开挖施工要求（1）基坑开挖前须采取有效的措施抽干地下水；（2）基坑开挖必须在围护结构达到设计强度后方可进行；（3）土方开挖开挖基坑土体分层分段对称开挖，纵向按限定（6m）的长度逐段开挖，并控制两边坡的稳定，横向分层（33.5m）分小段（约6m）开挖。尽量控制开挖面范围，具体开挖施工步骤应事先征得设计单位同意；开挖期间应及时安装钢管支撑或土钉，支撑安装应开槽，施工不得超挖；主体结构完成并达到强度和抗浮稳定性后方可拆除全部降水井；土方开挖不得超挖，基坑暴露时间不得过长，垫层宜边挖边筑，并考虑基坑隆起的影响；土方开挖时，弃土堆放应远离基坑顶边线1.5倍开挖深

28、度以外，若必须靠近基坑边临时堆土，则堆土高度不得高于0.5m；(4) 支撑轴力及预加轴力支撑安装完毕后，应及时检查各节点的连接状况，经确认符合要求后方可施加预加轴力，预加轴力的施加应在支撑的两端同步对称进行；预加轴力应分级施加，重复进行，加至设计值时，应再次检查各连接节的情况，必要时对节点进行加固，待稳定后锁定。7、基坑加固及防水针对本工程地质与水文条件以及周边环境情况，采用周边帷幕止水与坑底降水相结合的方式，抽干基坑内的地下水，过到无水作业、稳定基坑的目的。具体为：钻孔桩墙围护地段;桩间采用高压旋喷桩止水，坑底采用坑外降水；土钉墙与放坡开挖地段；采用止水帷幕（摆喷桩）和坑外降水相结合；止水帷

29、幕施工时应针对不同地层进行试验取水泥掺量，但水泥最小掺量不应小于18，旋喷桩qu2MPa。8、基坑降水DK428+224+442段有少量基岩裂隙水基坑采用坑内井点降水，降至坑底以下3m。其他段基坑降水采用基坑外降水，基坑内的水位稳定于基坑开挖面以下不小于0.5m。为避免地面水流入基坑，应在冠梁上砌砖防护，砌体高度高于地面不小于10cm。9、测量定位本工程平面定位以线路中线为准。放线时请按围护平面图坐标及尺寸进行量测定位，注意严格按照线路纵断面上的标高确定各里程处的标高。（三）主体结构1、设计原则（1）结构设计使用年限为100年；结构安全等级为一级;（2）结构抗浮：抗浮稳定安全系数1.1。2、明

30、挖段结构形式明挖段结构形式包括明挖拱形断面和U型槽。明挖段总长度为60m，敞开段长60m。在进出口拱形段各设一段30m的风机加宽段。进出口段U型结构底板设置抗拔桩，抗拔桩作为主体结构的一部分参与结构受力。3、结构设计计算荷载（1）永久荷载结构自重：钢筋混凝土容重取25KN/m。 覆土压力：覆土=1820KN/m（覆土厚度按后期回填土标高计算）;水平水土压力：侧向土压力采用静止土压力公式计算;墙外水土压力采用水土合算。浮力与地基反力；水浮力取100，地基基床系数根据地质资料选取。混凝土收缩；混凝土收缩应力按降温15考虑。（2）可变荷载地面超载；运营阶段按20KN/m列车荷载；按京沪高速铁路设计暂

31、行规定（铁建设【2004】159号）计算。施工荷载；一般按1.5KN/ m设备荷载：按实际取值。（3）偶然荷载 地震荷载：按100年基准期超越概率10的场地地震烈度设防要求进行结构抗震承载能力、变形验算、按超越概率2的烈度进行承载能力验算。4、主要的计算原则（1）结构的设计充分考虑工程地质条件和各阶段应力变化的特点，满足强度、刚度、施工、稳定性、抗浮和耐久性等要求。结构设计时分别按施工阶段和正常使用阶段进行结构强度计算，并进行裂缝宽度控制计算。在各种荷载短期效应组合作用下，并考虑长期效应组合的影响，混凝土构件裂缝宽度不超过0.2mm；（2）结构抗浮稳定验算时，取抗浮安全系数1.1；（3）结构按

32、抗震等级四级采取构造加强措施；（4）结构荷载考虑了永久荷载、可变荷载、偶然荷载；（5）结构计算考虑地下水位变化不同荷载的组合。5、抗浮进口明挖段，进口端洞身明挖段依靠自重及覆土能够满足抗浮要求。6、 结构纵向不均匀沉降控制沿纵向每隔30m左右及在结构、地基或荷载发生明显变化的部分，应设置变形缝，变形缝宽度一般为10mm，在底板变形缝处设置抗剪措施，防止缝两侧的结构发生竖向错动。7、 一般构造要求（一）构件主钢筋混凝土保护层厚度（1）底板、顶板、侧墙：50mm；（2）抗拔桩为70mm；（3）顶梁、底板钢筋根据保护层厚度相应设置。（二）钢筋锚固长La(受拉钢筋)（1）底板、顶板、侧墙：50mm；（

33、2）抗拔桩为70mm；（3）顶梁、底板钢筋根据保护层厚度相应设置。（二）钢筋锚固长La(受拉钢筋)1、未做说明或标注的钢筋锚固长度La按以下处理：底板、顶板、侧墙：30d；其他内部构件：30d；I级钢筋末端应做180弯钩，弯钩末端直线长度不应小于10d，d为钢筋直径。2、钢筋接头所有横向主钢筋接头不得设于框架节点范围内，顶、底板和外墙和内侧横向主钢筋接头应尽可能避免设置在跨中；钢筋接头应错开布置（焊接、绑扎、搭接相同）接头中点错开距离：55d，500mm接头区段内受力钢筋接头允许百分率：50；梁板中纵钢筋当直径25mm，采用焊接（单面焊：10d，双面焊：5d）；当直径25mm，可采用搭接，末注

34、明钢筋搭接头长度均为42d，锚固长度均为30d，末注明直角钩长度时为3d；箍筋及拉筋应满足抗震要求，钢筋末端采用135弯钩末端直线长度不应小于10d，且不小于50mm；钢筋机械连接的连接区段长度为35d（d为被连接钢筋中的较大直径）。I级接头的接头百分率可取100，II级接头的接头百分率不应大于50；梁内箍筋均采用封闭形式，当梁内钢筋有多排时， 应增加直线段、箍筋在二排、三排或四排钢筋以下弯折。（三）顶、中、底板及侧、中墙箍筋加密设计图中末注明箍（拉）筋间距的，一般箍（拉）筋间距采用400mm400mm加密区间距采用200mm200mm箍筋加密范围：ch=1.5h；当梁上计算弯矩需要较长负弯矩

35、配筋时，另由相应设计图注明。2.10防排水设计2.10.1隧道防排水设计方案 对于地下水位至拱顶高差50m地段的暗挖隧道地段按全封闭防水型隧道进行设计；对于地下水位至拱顶高差50m的暗挖地段按容许少量水流入隧道排水系统进行设计，其余地段为防水型。2.10.2隧道防排水设计原则根据工程地质及施工方法不同，分别采用“防、排、堵、截结合，因地制宜”的原则进行防排水设计，并达到地下工程防水技术规范（GB501082001）规定的一级防水标准的要求，衬砌表面无湿渍。2.10.3截堵水措施主要针对施工过程中，预计地下水量较大影响施工安全或影响地面生态环境时，采用开挖前预注浆或开挖后围岩注浆等措施对地下水截

36、堵，根据统合超前地质预测预报成果判定，当在水量丰富、导水性好的断层破碎带、岩溶水发育段等地段围岩自稳能力差，施工中可能产生突水、突泥，可采取超前预注浆措施。当在一般在段裂隙水较发育但不影响施工安全时，采用开挖后围岩径向注浆。2.10.4排水措施（1）全隧道洞内设置双侧水沟，隧道中间设置直径为60cm的圆形的排水明沟排水，侧沟主要用于汇集地下水并通过横向导水管引排至中心水沟，同时起到沉淀和排除部分汇水的作用；为防止淤积堵塞，便于检查维修，中心水沟间距30m设方形检查井一处；（2）衬砌防水板背后环向设置50透水管盲沟，在隧道两侧边墙墙脚外侧泄水孔标高处分段设置100的纵向透水管盲沟，环向盲沟与纵向

37、盲沟均直接与隧道侧沟连通 。当地下水发育时，应加密布置透水管。2.11监控量测监控量测是地下工程过程中必不可少的施工程序。暗挖段应按照铁路隧道喷锚构筑法技术规范执行，要施工过程中，对围岩支护体系的稳定状态进行监测，为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确定施工及结构运营安全、指导施工组织、便利施工管理的重要手段。有关基坑工程的监测应按建筑基坑支护技术规程（JGH12099）执行，通过监测掌握土本、地下水、围护结构与支撑体系的工作状态信息，通过对量测数据的整理和分析，及时研究确定采取相应的施工措施，确保工程安全和施工工期。通过地表监控量测，掌握施工过程中地面道路、地下管线及周边建筑物的动

38、态，预防工程破坏事故和环境事故的发生；同时将现场量测结果与预测值相比较，以判别前一步施工做到信息化施工；而且可以将量测结果用于优化设计，使工程百叶窗到优质安全、经济合理。2.12溶洞的处理方案及施工报警设计根据地质资料，隧道所处的位置部分段落存在岩溶现象，为保证施工及结构安全，考虑了各种岩溶的处理预案，隧道边墙部分的处理可采用回填等方式进行封堵，拱部可采用护拱防护再进行注浆回填等方式进行处理，隧道底部的处理可根据实际情况采用换填、地板梁、注浆等手段加固底部松软地层，提高其强度和整体性，防止基底沉降。按照初步设计鉴定意见，关于岩溶注浆等注浆工程数量存在较大的不确定性，其费用暂不计列，工程实施中建

39、设单位根据实施方案据实处理，并报铁道部核备，因此，隧道专业招标工程量清单中不包含此项工程内容，施工时据实核定数量和单价。2.13施工阶段超前地质预测预报超前预报解决的主要地质解决地质问题是探测地层岩性、软弱层及断层构造位置等，在隧道施工地段所发生和发展的不良地质体或地质灾害进行超前预报并进行详细分析评价，指导安全施工，预报主要方法有：对基岩埋深较大，岩体较完整、围岩较稳定地段加强掌子面地质素描、重点了解地层岩性、受地质构造影响程度，围岩稳定状态等；岩溶发育地段、断层破碎带、岩溶物探异常带、岩体破碎及地下水丰富地段可能存在重大突水、突泥、地基失稳及地表塌陷等 严重安全隐患，进行TSP、HSP、地

40、质雷达、红外线探水、跨孔（施工段）CT、全景式孔内数码摄影及超前钻探等综合探查分析，预测预报可能发生和发展的不良地质体或地质灾害，确保工程及地面建筑设施安全。2.14耐久性设计2.14.1耐久性设计原则1、隧道二次衬砌混凝土应满足100年使用年限；2、主体结构设计类型及构造等应利于结构耐久，并有减轻环境侵害的作用；3、主体结构建筑材料及配比应利于结构耐久，并有减轻环境侵害的作用。2.14.2隧道结构耐久性设计、隧道环境条件及外部作用隧道所处环境基本为与结构所接触的土体、地下水、空气组分及环境温度，环境作用主要为上述环境条件对隧道结构产生的物理及化学作用，包括工程使用过程中承受的气压变化及表面气

41、流冲刷，隧道内环境温度相对稳定，因此隧道内表面主要为炭化环境，环境作用等级为T3，勘探结果表明部分地段地下水对混凝土有侵蚀性，该地段隧道外表面环境作用等级为H2，其余地段隧道外表面环境作用等级为T3。2、隧道混凝土结构久性设计（1）正确选择混凝土材料 配制混凝土所用水泥采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥混合材料宜为矿碴或粉煤灰。有关混凝土原材料选择的技术要求应根据环境作用等级严格按照铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设【2005】157号）办理。各种处加剂（防水剂、气密剂等）应有生产商提供的推荐掺量、相应减水率主要成分的化称、氯离子含量、含碱量以及其它注意事项，并测定不同外加剂的相容性。

42、严格控制水胶比和胶凝材料用量，最大水胶比不大于0.45，最小胶凝比不小于320kg/m 。（2）采用合理的结构及构造措施、严格控制裂缝宽度结构设计除明挖段拱形风机安装断面外，隧道内轮廓设计均采用单心圆断面。除明挖段拱形风机安装断面外其余断面内净空预留工务工程技术作业空间，可以用于进一步采取耐久性加强措施，如混凝土表面无机涂层保护，减少碳化，结构补强等。结构表面圆顺并尽可能避免棱角出现。隧道二次衬砌采用C30钢筋混凝土，并按承担全部荷载进行结构设计。构造措施及裂缝控制暗洞初期支护与二次衬砌间及明洞结构外表面设置防水层，拱墙、仰拱采用带补偿收缩功能的外加剂，隧道施工缝信变形缝均采用综合防水措施，最

43、大限度的隔绝环境水土中侵蚀介质对主体结构的作用。内衬结构钢筋保护层厚度应满足相关规范规定，主钢筋的外表面净保护层厚度不小于5cm.，钢筋混凝土配筋率满足裂缝控制要求。其它材料耐久性要求防水材料的耐久性要求：防水材料尤其是防水板，除应满足水压要求外， 还是侵蚀介质与结构的隔离层，其耐久性能尤为重要，防水材料除满足规范要求的物理力学指标外，还应进行耐久性测试。各种防水材料的耐久性测试按国家相关规范办理。注浆材料的耐久性：注浆材料可选择普通水泥、超细水泥或其他特种浆液，慎用水玻璃，提高注浆浆材料的耐久性。施工有关要求施工过程中应严格控制超欠挖，积极保护围岩，提高围岩自身长期承载能力。加强施工管理是确

44、保材料质量及隧道施工质量的有效措施，是影响隧道结构耐久性的关键，包括建材的选用、储藏、规范施工等施工管理均应有利于结构耐久性。结构检测信维护在设计使用年限内，应定期对隧道结构信材料的使用状态、环境条件有变化进行检测及监测，并就监测及检测结果进行综合 评估，判明隧道结构维护时机与内容。2.15环境保护(1) 为控制隧道修建对环境的影响，对隧道埋深50m地段采用全封闭防水设计，对隧道埋深50m地段采用容许少量地下水进入隧道排水系统进行设计；(2) 洞口选择充分贯彻“早进晚出”的原则，尽量降低边仰坡高度，减少边仰坡坡面面积，并对其坡面加以防护；(3) 各工区洞口设置施工污水处理池，隧道施工排水经处理

45、符合环保要求后，方可排放；(4) 施工过程中应根据施工特点，结合周边敏感点的分布，因时因地采取有效防尘、降噪等措施，满足城市工程施工的环保要求；(5) 全隧道共弃碴11.55万方，弃于DK428+700隧道出口左侧（面向大里程）张夏火车站东约300m的山沟内。碴场下游设挡碴墙，以免水土流失，弃碴面尽量绿化或复耕。(6) 弃碴环保主要措施有：隧道弃碴前应对碴场原植被进行清除，底面进行平整（如为坡面，则应挖成1m宽台阶状）；弃碴场顶向外作3的排水坡，并做好横纵向排水系统;在弃碴场顶外缘设截水沟一道，沟宽40cm，高60cm，M10浆砌片石铺砌;弃碴场底部根据碴场汇水流量设置相应管径的树枝状分布的排水盲沟，以利排水；坡脚设置M10浆砌片石挡碴墙，挡墙尺寸根据地形起伏按直线变化过渡，趾前挡碴墙基础埋深不小于1.5m，且挡碴墙基