隧道初期支护方案

第三章 初期支护结构验算

3.1 确定计算参数

（1）根据《公路隧道设计规范JTGD702004》确定的支护参数见表3.1

表3.1 初期支护结构设计参数表

围岩级别 喷层厚度（cm） 锚杆 钢筋网 二次衬砌厚度（cm） 直径

（mm） 长度

（m） 间距

（m×m） 直径

（mm） 间距

（m×m）

V 25 42 4 0.5×2.7 6 20×20 45

（2）隧道的几何尺寸及围岩的计算参数见表3.2

表3.2 隧道设计参数表

围岩级别 隧道当量半径α（cm） 埋深H

（m） 容重γ

（3/kNm） 粘结C/Cr

（MPa） 内摩擦角（/r） 变形模E

（MPa） 泊松比μ 初始应0p

（MPa）

V 706 95 18 0.5/0.2 30/19.11 1000 0.35 1.71

①其中0pH，为围岩的容重，H为隧道埋深；

②表中隧道当量半径a为将隧道形状视为圆形时圆的半径，对马蹄形隧道，其计算当量半径a可用下式求得

22()22BFaF

式中：F——隧道开挖高度，cm；

B——隧道开挖宽度，cm。

代入数值得：

22()22BFaF=221280()1005.6221005.6a=943cm

（3）初期支护材料的力学性能

C20喷射混凝土极限抗压强度csR取10MPa（喷射混凝土抗压强度龄期为3天）；

C20喷射混凝土极限应变0.3%s；

砂浆与围岩之间的抗剪强度g0.4MPa；

V级围岩单轴极限抗压强度R=20MPa。

3.2 计算隧道周边设计支护阻力ip与径向位移iu

通过查阅相关资料可知，对于V级围岩，其径向松弛主要在距洞壁2.5m深的范围内，马蹄形隧道围岩发生松弛时，其等代圆的计算当量半径pR（塑性区的塑性半径）可用下式计算：

222()()22()pBWFWRFW

式中：W——为隧道围岩松弛范围对V级围岩，W=250cm；

隧道初期支护首件工程工艺性方案

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隧道初期支护首件工程工艺性施工方案

编 制:

复 核：

审 核：

隧道初期支护首件工程工艺性方案

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隧道初期支护首件工程工艺性方案

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目 录 隧道初期支护首件工程工艺性方案

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隧道初期支护首件工程工艺性方案

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.编制依据及原则

编制依据

银西铁路隧道施工图及隧道参图等；

《铁路隧道超前地质预报技术规程》（ －）；

《铁路隧道监控量测技术规程》（ －）；

《高速铁路工程测量规范》（ ）；

《高速铁路隧道工程施工技术规程》（ －）；

《铁路隧道工程施工安全技术规程》（ －）；

《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（ ）；

《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设〔〕号）；

《铁路隧道施工抢险救援指南》（ －）；

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（ ）；

《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设〔〕号）；

编制原则

认真贯彻执行国家方针、政策、标准、和设计文件；

严格执行基本建设程序，实现工程项目的全部功能；

全面履行工程合同，满足建设单位要求，有效的集中施工力量，按期完成；

根据工程特点，采用先进的施工技术、成熟的施工工艺、试验先行、样板引路、全过程监控、信息化施工。

采用先进的机械设备，科学配置生产线，充分发挥设备的系统生产能力。按照专业化分工、分区段组织平行流水作业，以确保工期目标为原则合理配制施工资源。

遵循“重视环境、保护环境”的原则，做到不扰民、不污染环境。

.工程概况

工程简介

隧道位于陕西省咸阳市永寿县监军镇境内，隧道处于黄土梁区域，隧道横穿干堡村东侧黄土梁，进出口均位于冲沟岸坡上，冲沟多为“”隧道初期支护首件工程工艺性方案

中交第一公路工程局有限公司

建兴高速公路

隧道初期支护施工方案

编制：

复核：

审核：

中交一公局海威工程建设有限公司

建兴高速公路项目经理部

2012年11月2日 分部分项施工技术方案审批单

HWGS-JL-07-01 编号：

工程概况 项目名称 凌源至绥中高速公路建昌至兴城支线

方案名称 隧道初期支护

合同工期 15个月 合同总价 7.5亿

项目经理 贺鹏 项目总工 郝建财

所属单位 建兴项目 技术等级 Ⅱ

项目总工审核意见：

签字： 日期：

公司工程技术部审核意见：

签字： 日期：

公司总工审批意见：

签字： 日期： 一． 工程概况

1.工程简介

灰窑子隧道位于建昌县灰窑子村附近，呈北东向展布，为两条分离式单行曲线隧道，左线长1000米，右线长1005米，属长隧道，具体桩号位于ZK3+020～K4+020（左线）、K2+985～K3+990段（右线）。

本隧道左、右线两端洞口纵断面均位于凸型竖曲线上，中间段均位于直线段上；左线洞身直坡段纵坡-2.05%,．右线洞身直坡段纵坡为-2.06%。隧道最大埋深约112m。

2.气象水文及区域地质构造

项目区属半干旱大陆性气候带，夏季炎热，冬季寒冷，风沙干旱，雨量很少。多年平均降水量450～591mm，约有70%集中在六月至八月，多年平均蒸发量1512.4～929.3mm。年平均气温8.3～9.2℃，极端最高气温40.8～43.3℃，极端最低气温-27.5～29.5℃，最冷月为1月，最冷月平均气温-9.8℃，年平均风速2.2-2.6m/s，无霜期140天左右，标准冻深为1.2m。经地表调绘及钻探，隧道区未发现地下水。

施工方案

根据本项目的工程特点、工程规模及工期要求，白家坝隧道的施工由出口方向掘进；开挖顺序：开挖中导洞→贯通后施工中隔墙→施工左幅明洞→施工左幅侧导洞→至Ⅵ类围岩后左幅主洞开挖→回填反压左幅明洞段→右幅明洞开挖→右幅侧导洞开挖→至Ⅵ类围岩后右幅主洞开挖→正常掘进。隧道施工采用机械化施工方案，形成开挖、支护、衬砌顺序作业。

一、洞口开挖及洞口地表加固处理

开挖前应对围岩进行预加固措施。采用超前预注浆锚杆加固岩层后，用钢拱架紧贴洞口开挖面进行支护，再进行开挖作业。洞身开挖中，支撑应紧随开挖工序，随挖随支。施工支护采用25cm厚的网喷砼，系统锚杆支护；架立钢拱架或格栅的间距为0.8m。

二、隧道开挖初期支护

洞身开挖采用自制多功能台架人工手持风钻钻眼，光面或预裂爆破，装载机装碴自卸汽车运输。

洞身浅埋及偏压地段采用环状开挖留核心土施工方法，以“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、快支护、勤量测”作为本隧道施工的指导方针。开挖完成后及时施做格栅 架、锚杆和挂网混凝土初期支护及下循环超前支护。

三、通风、排水

通风：在洞口设置3CKW鼓风机，采用Ф600拉链式风管，通风。

排水：反坡施工时采用潜污泵抽水，通过Ф100钢管排出洞外，顺坡施工时采用自然水流水和潜水泵抽水相结合的施工排水方式。洞外设沉淀池，经处理后排出，以防污染环境。

第二节 施工方法

一、洞口、明洞与浅埋地段

(1)洞口及浅埋地段开挖

洞口段浅埋及偏压地段开挖，严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的原则施工。洞口段浅埋及偏 压地段采用环状开挖留核心土的施工方法：先进施作超前支护(小导管注浆加固地层)开挖上部环状土并进行拱部初期 支护→核心土开挖→下部开挖及初期支护→进入下一循环。

拱部环状土开挖完成后，初喷砼5cm，检查修整断面，按设计架立格栅钢架、安设纵向连接筋，网架架立完成后要进行中线、高程及净空尺寸检查(施工误差，预留变形量为钢架加工及架立时所必需考虑的)。经检查合格后，及时在钢架与围岩间设置砼垫块，施作系统锚杆、挂钢筋网、复喷砼至设计厚度。拱部初期支护施工完后，开挖