隧道工程大作业
- 格式:docx
- 大小:154.50 KB
- 文档页数:25
1 工程概况陈家湾隧道位于娄底市双峰县洪山殿镇,全长617 m,为设计时速250km/h 的双线铁路隧道。
隧道进口里程DK22+168,出口里程DK22+785。
隧道进出口均采用斜切式洞门。
隧道内纵坡设置为单面下坡,坡度为4.5‰,坡长617 m。
2 工程地质及水文地质2.1 工程地质特征(1)地层岩性表层第四系全新统残坡积层Q4el+dl粉质粘土:褐黄色,硬塑,夹少量角砾,厚度为1~4.5 m。
下伏基岩为二叠系茅口组(P1M)炭质页岩夹灰岩,以炭质页岩为主,炭质页岩为黑色,薄层状,含少量炭质灰岩和钙质胶结构物,全~强风化,风化不均,厚度变化较大,其中全风化岩层芯呈碎块状、土状,极软;强风化呈短柱状以及块状。
灰岩,深褐色,薄层状,强风化,呈碎块状,断口处有许多溶痕,充填部分方解石岩脉,夹有炭质页岩。
(2)隧道沿线地层具体分布:DK22+168~DK22+362主要是表层为粉质粘土,硬塑,厚3 m,下伏基岩为炭质页岩,全风化,厚15 m。
进口共布置3个钻孔,钻孔揭示15~40 m厚岩性为褐灰色、灰黑色炭质页岩,岩心呈土状,软~硬塑,饱水性好,围岩性质极差,结合物探资料综合分析,进口处可能存在溜坍、滑坡现象,雨季施工时还有可能向线路右侧溜坍,施工时应引起重视,防止表层发生塌方事故。
DK22+362~DK22+730主要是表层为粉质粘土,厚度约为1~4.5 m,下伏基岩为炭质页岩,呈黑色、薄层状,全~强风化。
全风化岩层岩心呈碎块状、土状,一般厚度大于18 m,强风化岩层岩心呈短柱状以及块状。
灰岩,深褐色,薄层状,强风化,碎块状,夹有炭质页岩,岩身以炭质页岩夹灰岩为主,强风化~弱风化,灰白色,岩性呈柱状,节理裂隙发育,采取率高。
物探判释:本段有2个低阻异常区,岩石破碎,推测隧道围岩节理发育或是岩溶发育。
DK22+390~DK22+420段为1号低阻异常,DK22+470~DK22+700段为2号低阻异常为岩溶集中发育地段。
隧道工程专项施工方案隧道工程专项施工方案隧道工程专项施工方案是指为了保证工程的施工安全、质量和进度,按照工程的实际情况和要求而制定的施工方案。
下面就隧道工程专项施工方案展开阐述。
一、工程概况:本工程是一座山体隧道,全长1000米,最大埋深150米。
设计要求为双向四车道,分为上、下两层隧道。
本工程施工任务分为隧道出入口的开挖和衬砌、隧道内部的开挖和支护、隧道道路的铺设和照明等。
二、安全保障措施:1.施工人员必须进行岗前培训,掌握相关安全规范和防护措施。
2.建立施工现场的安全管理体系,确保施工现场的安全。
3.设置警示牌和安全标志,指示施工区域,并设置警戒区。
4.配备专业的安全监测设备,监测隧道的变形和裂缝等。
三、施工工艺:1.隧道出入口的开挖和衬砌:采用先行爆破,再进行机械开挖的方法,然后进行衬砌工作,使用耐久、耐腐蚀的材料。
2.隧道内部的开挖和支护:采用先行爆破法进行开挖,然后进行支护工作,可以采用喷射混凝土、锚杆和钢架等方式进行支护。
3.隧道道路的铺设和照明:隧道道路的铺设采用耐磨性好的材料,保证道路的平整度和安全性。
隧道的照明可以采用LED 照明灯具,提高照明亮度。
四、施工进度计划:1.确定详细的施工进度计划,明确各个工序的时间和工期。
2.每天进行工作计划会议,汇报进展情况。
3.建立施工进度台账,记录每天的施工情况和进度。
五、施工质量控制:1.严格按照设计图纸和规范进行施工,杜绝违章施工。
2.配备专业的测量和检测设备,进行施工质量的监督和检验。
3.做好施工记录和档案的保管工作,便于日后的验收和审查。
六、环境保护措施:1.采用先进的除尘设备,控制施工扬尘污染。
2.建立施工废弃物的分类和处理制度。
3.合理使用水资源,避免施工过程中的水污染。
总结:隧道工程专项施工方案是为了确保施工安全、质量和进度而制定的方案,在实施施工过程中要严格按照方案进行操作,保证工程的顺利进行。
最后,需要加强对施工人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识和技术水平。
(完整版)隧道作业施工方案1. 引言隧道作业是一项复杂而关键的工程,为确保隧道施工的安全、高效、顺利进行,我们制定了以下施工方案。
2. 施工地点与背景本次隧道作业的施工地点为XXX地区,隧道总长度为XXX米。
根据地质勘探结果,施工地点的地质条件为XXX。
3. 施工人员与设备为保证施工质量,我们将派遣经验丰富的施工人员进行操作。
同时,我们将配备先进的施工设备,包括XXX设备和XXX设备。
4. 施工步骤4.1 地质勘探:在施工前,我们将进行详细的地质勘探工作,以了解地下情况,并制定相应的施工策略。
4.2 隧道开挖:根据地质勘探结果,我们将采用XXX方式进行隧道开挖。
在施工过程中,我们将严格按照施工标准进行挖掘,确保隧道的稳定性和安全性。
4.3 支护工程:为保证隧道的稳定和安全,我们将进行支护工程。
具体的支护方式包括XXX。
4.4 隧道衬砌:完成支护工程后,我们将进行隧道衬砌工作,以保证隧道的光滑和耐久性。
4.5 清理和检查:完成隧道衬砌后,我们将进行清理和检查工作,确保隧道完全符合设计要求。
4.6 隧道通风与照明:为了确保隧道内空气的流通和工作人员的安全,我们将进行隧道通风与照明设施的安装。
5. 安全措施我们将严格按照相关法规和标准制定并执行安全措施,确保施工过程中的人身安全和设备安全。
6. 环保措施我们将采取措施减少施工对环境的影响,确保隧道施工与环境保护相协调。
7. 预算与进度针对本次隧道作业,我们将编制详细的预算与进度计划,并确保施工过程中的成本和进度控制。
8. 风险评估我们将进行全面的风险评估,识别施工过程中可能存在的风险,并制定应对措施,以最大程度地降低风险的发生。
9. 项目管理我们将严格进行项目管理,包括人员配备、进度跟踪、质量控制等方面,确保隧道作业按计划进行。
10. 总结本文档详细介绍了隧道作业的施工方案,全面确保了施工的安全性、高效性和质量。
我们将以实际行动和严格管理实现这一方案。
绪论思考题1.什么是隧道?2.隧道的种类有哪些?3.隧道设计包括的内容有哪些?4.和地面结构相比,隧道工程有哪些特点?5.试从隧道的广泛用途上论述学习、研究与发展隧道技术的重要意义。
6.你认为隧道工程需要解决的难题有哪些?第二章思考题1、隧道工程地质调查与勘测的内容有哪些?2、施工地质超前预报的内容有哪些?3、简述岩石与岩体的区别。
4、岩体的工程性质有哪些?5、围岩的定义,围岩分级的目的?6、围岩分级的基本因素有哪些?7、影响围岩稳定性的主要因素有哪些?8、简述我国铁路隧道设计规范的围岩分级方法。
第三章思考题:1、影响隧道位置选择的因素有哪些?2、越岭隧道与河谷隧道有何区别?它们在位置的选择上采取什么原则?3、地质条件对隧道位置选择有哪些影响?4、隧道洞口位置的选择遵循哪些原则?确定洞口位置考虑哪些因素?5、什么是隧道净空?6、铁路隧道的横断面是根据什么设计的?7、简述曲线铁路隧道加宽的原因和方法。
8、曲线铁路隧道和直线隧道衔接的方法是什么?向直线方向延长13m和22m的理由是什么?9、公路隧道建筑限界包含哪些内容?10、隧道衬砌断面设计的原则是什么?计算题1、某隧道位于半径R=800m的圆曲线上,通过三级围岩地段,设计为直墙式衬砌,曲线加宽40cm,中线偏移值d=12.5cm,外轨超高值E=9.5cm,隧道竣工后,测得DK23+15、DK23+20、DK23+25各起拱线处内外侧宽值如表1所示,试按隧限—2A计算各点侵限情况。
表12、某单线铁路隧道位于圆曲线半径R=1000m,缓和曲线长Lc=100m的曲线上,曲线全长L=309.44m ,隧道进口桩号DK27+844,出口DK28+344,ZH 点桩号DK27+958,设计最高行车速度为120km/h 。
试计算隧道加宽值W ,中线偏移值d ,并绘图说明隧道断面的变化位置、线路中线和隧道中线的关系。
1.解:cm cm E 155.9<=,cm W W d 5.122/)(21=-=,曲线加宽cm W W W 40213=+= 则:内侧加宽1W =32.5cm ,外侧加宽2W =7.5cm 。
XX隧道路面大修工程(一合同段)安全施工专项方案为了维护道路施工现场交通秩序,预防和减少事故发生,保护人身安全,提高工程施工进度与效益,根据公路工程项目施工特点,制定以下专项方案。
一、相关工程的安全目标:杜绝交通安全责任事故,杜绝重伤以及人身伤害事故。
二、制度保证1、贯彻执行国家安全生产、劳动保护方面的方针、政策和法规。
对职工进行安全教育牢固树立“安全第一”的思想,坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。
2、建立健全安全生产保证体系,建立和实施安全生产责任制。
项目经理是安全第一负责人,主管施工生产的项目副经理是安全生产直接责任人,项目主抓安全的副经理对劳动保护和安全生产的工作负责。
经理部设安全生产领导小组,并设专职安全检查安全员,工区设专(兼)职安全员。
①根据施工组和工程实际情况,编制详细的安全操作规程、细则、并制定切实可行的安全技术措施,分发至工班,组织逐条学习、落实,抓好“安全五同时”(即:在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时,计划、布置、检查、总结、评比安全工作)和“三级安全教育”。
②严格执行交接班制度,坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评安全的“三工制”活动。
坚持每周一的安全活动日活动。
③每一工序开工前,做出详细的施工方案和实施措施及时做好施工技术及安全工作的交底,并在施工过程中督促检查,严格执行。
④坚持特殊工种持证上岗。
⑤坚持定期安全检查制度。
项目部每月检查一次,工区每半个月检查一次,班组每天检查一次,发现不安全因素,立即指定专人限期整改。
⑥设立安全专项基金,对安全生产好的班组和个人给予奖励,对违章指挥、违章操作忽视安全的行为给予重罚,对造成安全事故者视其情节严肃处理。
⑦加强安全教育,提高员工安全意识,树立安全第一的思想,培养安全生产所必须具备的操作技能。
⑧做好职工的定期教育及新工人、变换工种工人、特种作业人员的安全教育,新进场工人(包括民工)未经三级教育不得上岗。
新工法、新工艺、新设备、新材料及技术难度复杂的作业和危险较大的作业,要进行专门的安全教育,采取可靠的保证措施。
《隧道工程》课程作业参考答案第一章隧道工程勘测设计1.答:依隧道类型不同而不同:①对于长大隧道,线路选线应服从于隧道选址;②对于中、短隧道,选址应服从于线路。
2.答:早进晚出。
保护洞口边仰坡的稳定。
3.答:①地质构造、岩体强度、水文地质条件、不良地质;②越岭线隧道的位置应选择穿越垭口;河谷线隧道应使隧道外侧最小覆盖厚度满足工程要求,以避免偏压。
第二章隧道主体建筑结构1.解:超高E=0.76×V2/R=16.21cm >15cm 取为15cmd内=4050/1200+2.7E=43.9cmd外=4400/1200=3.7cmd总=d内+d外=47.6cm (取为50cm)d偏=(d内-d外)/2=(43.9-3.7)/2=20.1cm分段里程:d总与d偏断面:进口DK150+310~+345d总/2与d偏/2断面:DK150+345~出口DK150+8102. 答:因台阶的不同高差逐渐改变了起坡点的高度,起坡点越高则刷坡点越低。
第三章隧道附属建筑1.答:①铁路隧道中供行人躲避列车,或堆放维修器材的洞室;②大避车洞:碎石道床,对侧150m 间距;整体道床,对侧210m间距;小避车洞:对侧30m 间距;③应避开不同衬砌类型衔接处、变形缝处、不同断面加宽处、不同围岩分界处。
2.答:①有自然通风和机械通风两种基本方式,而机械通风又有:洞口风道式通风、喷阻式通风、辅助坑道通风以及射流式通风。
②风流中性点指风速为零的点,它不会出现在纵向式通风中,而只会出现在半横向式和全横向式通风之中。
3.答:①为了让司机的眼睛逐渐适应洞内外的亮度状况;②接近段——在洞口前,从注视点到适应点之间的一段道路,不需设照明;入口段——进入隧道洞口的第一段,使司机的视力开始适应隧道内的照明光线;过渡段——介于入口段和中间段之间的照明区段,解决从入口段的高亮度到中间段的低亮度之间的的剧烈变化;中间段——司机已基本适应洞内的照明光线,中间段的基本任务就是保证行车照明;出口段——单向交通隧道中,应设置出口段照明,让司机逐渐适应由洞内到洞外的光线变化。
一、简答题(每小题10分,共40分)1. 隧道防排水的原则是什么?答:、隧道工程防排水,应采取“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,采取切实可靠的施工措施,达到防水可靠、排水通畅、经济合理的目的。
对水资源保护有严格要求的隧道,防排水应采取“以堵为主、限量排放”的原则。
对地表水和地下水应做妥善处理,使洞内外形成一个完整的防排水系统。
2.喷射混凝土的主要物理力学性能指标答:喷射混凝土是一种原材料与普通混凝土相同,而施工工艺特殊的混凝土。
喷射混凝土是将水泥、砂、石、按一定的比例混合搅拌后,送入混凝土喷射机中,用压缩空气将干拌合料压送到喷头处,在喷头的水环处加水后,高速喷射到巷道围岩表面,起支护作用的一种支护形式和施工方法。
在矿山井巷,采用与锚杆支护相结合的喷射混凝土支护,取代原有的料石砌碹、混凝土衬砌,取得了明显的效果。
水泥与砂石之重量比1:4~1:4.5;砂率宜为45%~55%;水灰比.3.隧道空气中有害物质的主要类型及其浓度的表示方法。
答:CO和烟雾。
CO浓度用体积浓度表示,符号为δCO,单位为ppm。
烟雾浓度用光的透过率表示。
4.新奥法支护设计主要有哪些方法?答:工程类比法、现场监控量测法、理论计算验算法、综合法。
二、论述题与计算题(每小题20分,共60分)1.洞门的基本类型及其适应条件。
答:1. 洞口环框;当洞口石质坚硬稳定(Ⅰ~Ⅱ级围墙),且地势陡峻无排水要求时,可仅修建洞口环框,以起到加固洞口和减少洞口雨后滴水的作用。
2. 端墙式(一字式)洞门;端墙式洞门适用于地形开阔、石质较稳定(Ⅱ~Ⅲ级围岩)的地区,由端墙和洞门顶和排水沟组成。
端墙的作用是抵抗山体纵向推力及支持洞口正面上的仰坡,保持其稳定。
洞门顶排水沟用来将仰坡流下来的地表水汇集后排走。
3. 翼墙式(八字墙)洞门;当洞门地质较差(Ⅳ级及以上围岩),山体纵向推力较大时,可以在端墙式洞门的单侧或双侧设置翼墙。
翼墙在正面起到抵抗山体纵向推力,增加洞门的抗滑及抗倾覆能力的作用。
超大隧道工程施工方案简介超大隧道工程是一项极具挑战性的建筑工程,需要精密的计划、完善的施工方案和高水平的技术人员。
本文将介绍一种超大隧道工程的施工方案,包括钻孔、挖掘、支护、排水和通风等具体工序。
该方案将考虑安全、效率和环保等多个方面。
工序钻孔钻孔是隧道工程的第一步骤,也是最为关键的环节。
不同的地质条件,要使用不同的钻孔设备和钻头。
在本文的方案中,我们将使用液压钻头进行钻孔,这种设备具有精度高、效率快和噪音小等优点。
挖掘隧道的挖掘通常使用隧道掘进机,还可配合炸药爆破,以提高掘进速度。
在本文的方案中,我们将使用带刀盘和刀具的掘进机,以增加掘进面的硬度和突破力。
掘进机同时还配备蛤壳式的剥离器,以帮助将岩石裂解并清理出隧道。
支护支护是维护隧道安全的重要措施。
在本文的方案中,我们将采用预埋式钢筋和混凝土的支护形式。
这种方式具有支撑力强、稳定性好和施工便利等优点。
排水排水系统在隧道工程中也非常关键。
在本文的方案中,我们将采用平板水帘和波形钢板的排水方案。
这种方案不仅可以排除隧道内的水分,还可以起到消音和减震的作用。
通风隧道的通风系统也非常重要,可以保证隧道内空气流通,减少二氧化碳、氮氧化合物等有害气体的浓度。
在本文的方案中,我们将采用负压通风方案,通过抽风机抽出隧道内的空气,再通过新风口将新鲜空气引入隧道内。
安全保障隧道工程的施工安全是保证工人和设备安全的前提条件。
在本文的方案中,我们将采用以下措施来确保施工安全:1.建立健全的安全制度和规章制度,给予工程人员必要的安全培训和教育,确保安全意识普及和贯彻执行;2.对施工现场进行严格的安全监管和管理,定期进行安全检查,严格把控施工的每一个环节,如钻孔、挖掘、支护等;3.在施工现场配有及时有效的救援设备和工具,建立完善的紧急救援体系,一旦发生紧急情况,能够快速响应和处理; 4.对施工人员进行定期体检,确保健康状况良好,对于存在重大疾病或生理缺陷的工人,要进行特殊管理和措施。
2020-2021学年第一学期期末考试《隧道工程》大作业
一名词解释题 (共10题,总分值30分 )
1.隧道行车限界(3 分)
隧道行车限界指为了保证道路隧道中行车安全,在一定宽度、高度的空间范围内任何物件不得侵入的限界。
2.自重应力(3 分)
由土层自身重力引起的土中应力。
3.衬砌内轮廓线(3 分)
是指衬砌内侧的完成线,内轮廓线之间的空间即为隧道净空断面。
4.矿山法(3 分)
采用钻眼、放炮开挖隧道的方法。
5.光面爆破(3 分)
爆破后巷道成型规整,符合设计断面轮廓要求,保持围岩稳定,不产生或很少产生炮震裂缝的控制爆破称为光面爆破。
6.隧道净空(3 分)
隧道衬砌内轮廓线所包围的空间,包括隧道建筑限界、通风、照明及其他所需面积。
7.送风式半横向式通风(3 分)
送风型的新鲜空气由送风管道输人车行隧管,经与车道中的污浊空气混和后,在车道空间中作纵向流动,最后从隧道洞口排向外界。
地震边坡区划等级的3种方法稳定性:一个意大利的案例研究Johann Facciorusso*, Claudia Madiai,Giovanni Vannucchidipartimento DI Ingegneria安全监察éAmbientale,高校1 degli Studi DI佛罗伦萨,通过与玛塔3,50139佛罗伦萨,意大利a r t i c l e i n f o文章历史:2011年7月9日在收到经修订的形式2012年1月5日2012年1月9日2012年2月1日关键词:地震边坡稳定性地震小区划STABL代码PROSHAKE代码城市规划摘要本文介绍了在亚平宁山脉(意大利)北部地区进行地震小区划研究,以减少滑坡灾害的风险程度,声援城市规划决策并为建筑设计提供有用信息。
)所在区域面积约2.6平方公里,在过去的几年里进行的一系列调查中,也证明了其在非地震情况下有相当大的滑坡敏感性的特点。
由马利—砂形成的坡地沉积是由细腻的粉质粘土,可变数量的粘质沙土和粉质沙土壤组成,其变化厚度从几米到30米,。
与浅水层土壤有关的地面运动的静态和活跃的滑坡区已被检测。
鉴于该地区的地震活动性相对较高,本研究的目的是描述在地震危险性分析的原则和准则,而这一地震危险性分析在一个有限的区域内进行,以便开展地面运动和边坡稳定性高水平,详细级别的区划。
(例如三级根据定义在地震地质灾害区划手册)。
为此目的,给可靠预计地震做了假定并对深入的地质,地貌,岩土工程和地球物理分析进行了定义地基模型,以便执行当地的地震响应和在非地震和地震条件下边坡稳定性的数值分析。
建议方法包括以下三个步骤:(一)确定地震输入的数值分析;(二)执行数值分析,评估地面晃动放大,并评估潜在边坡失稳;(三)预计现场扩增和山体滑坡的危险同质区域的映射。
研究允许预计将在对滑坡震动的放大倍数(FA)和安全系数(FS)这两方面都要考虑的四个区的映射。
最可能的滑动面以更高的准确性来确定静态和积极的滑坡区。
隧道工程作业指导书一、开挖及钻爆1.Ⅴ级围岩双侧壁导坑法双侧壁导坑法, 是将隧道断面分成左右两个侧壁坑和中洞核心三大部分开挖。
视土质情况侧壁坑可以分两层或三层开挖, 中洞核心部分也分两层或三层开挖。
中洞核心施工方法:中洞核心采用人工配合反铲挖掘机台阶法开挖。
先施作中洞拱部大管棚(或小导管)预注浆超前支护, 然后开挖中洞拱部核心土, 再开挖下部中洞核心土。
中洞拱部核心土开挖后, 立即初喷混凝土4cm封闭围岩, 然后打锚杆、挂网、架设拱部钢拱架, 再复喷混凝土至设计厚度, 拱部钢拱架与双侧壁导坑边墙钢架一一对应, 紧密相连。
拱部核心土上台阶超前3m 左右, 每循环进尺1m。
掘进作业循环时间安排:侧壁导坑、中洞上、下台阶每循环进尺均为1m, 一天两循环。
导坑内壁拆除方法同CRD 法。
2.Ⅴ级围岩CRD法开挖按照设计和《铁路设计施工规范》定义要求, CRD法施工是将隧道断面分成左右侧两大部分开挖, 每侧又分为三层台阶开挖。
左右侧各部分导坑平行施工, 交错掘进, 开挖面前后距离错开4~6m左右。
各部分采用人工和弱爆破短台阶分层开挖、分层支护、分部闭合。
上台阶长度4~6m左右, 掌子面至底部型钢支护封闭长度不超过20m, 开挖前拱部设超前支护, 隧道初期支护采用网喷混凝土、锚杆、HW175型钢拱架(榀/80cm), 开挖后立即初喷混凝土、架设钢拱架、挂网、打锚杆、喷混凝土至设计厚度, 开挖循环进尺1.0m, 与型钢支撑间距相适应。
中隔墙设增设临时系统锚杆, 同时增设超前锚杆或超前小导管, 各部开挖断面临时仰拱封闭, 以确保施工安全。
各部出碴采用人工手推车装运碴石, 弃至主洞后再由机械装碴运至洞外。
中隔壁拆除方法:待围岩变形基本稳定后, 以监控量测信息为指导用火焰切割法分段拆除内壁钢支撑, 立即铺设防水板、浇筑仰拱, 全断面浇筑拱墙混凝土, 尽早将二衬封闭成环。
3.Ⅳ级围岩CD法开挖按照设计和《铁路设计施工规范》定义要求, 由于开挖断面大, Ⅳ级围岩地质条件较差, 自稳能力低, 为确保施工安全, 采用CD法开挖, 全断面衬砌施工。
隧道有限元计算报告1.有限元概述1965年“有限元”这个名词第一次出现,到今天有限元在工程上得到广泛应用,经历了30多年的发展历史,理论和算法都已经日趋完善。
有限元核心思想是结构离散化,即将实际结假想地离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。
有限元分析是利用数学近似方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。
还利用简单而又相互作用的元素,即单元,用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统有限元模型由一些简单形状的单元组成,单元之间通过节点连接,并承受一定载荷1.1.有限元法软件简介国际早在20世纪50年代末、60年代初就投入大量的人力和物力开发具有强大功能的有限元分析程序。
其中最为著名的是由美国国家宇航局(NASA)在1965年委托美国计算科学公司和贝尔航空系统公司开发的NASTRAN有限元分析系统。
该系统发展至今已有几十个版本,如MARC,是目前世界上规模最大、功能最强的有限元分析系统。
此外,还有美国的ANSYS, ABQUSADINA等公司产品。
1.1.1.ANSYS美国ANSYS公司成立于1970年,创始人是JohnSwanson博士,总部位于美国宾西法尼亚州匹兹堡。
ANSYSI程序是一个通用有限元仿真分析软件,早期产品只提供热分析和线性结构分析功能只能运行在大型计算机上,必须通过编写分析代码按照批处理方式执行。
20世纪70年代后,逐步增加了非线性计算功能更多的单元类型。
随着小型机和PC机的出现,操作系统进入图形交互方式以后,ANSYS程序建立了交互式操作菜单环境,程序不再仅仅是求解器,同时提供前后处理器,对模型的创建和结果的处理更加方便。
ANSYS推出微机版程序,使得ANSYSY的普及应用取得巨大成功。
经历了从4.X到ANSYS12.0, ANSYS 程序的功能不断丰富,更加完善,求解的速度和规模也越来越大,操作也越来越方便,便于学习和掌握,受到国内外工程人员的极大欢迎20多年以来,ANSYS公司紧跟世界最新的计算方法和计算机技术,引领着有限元界发展的趋势,形成强大的分析功能ANSYS程序是能够同时分析结构、热、流体电磁、声学高级多物理场耦合分析程序,先进的多物理场耦合分析技术在现今世界首届一指1.1.2.FLACFLAC3D简介:FLAC3D由美国itasca公司开发的。
铁路隧道施工作业要点手册一、超前地质预报1、预报内容(1)地层岩性,尤其是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土旳预测预报。
(2)地质构造,尤其是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性旳构造发育状况旳预测预报。
(3)不良地质,尤其是溶测、暗河、人为坑测、放射性、有害气体及高地应力等发育状况旳预测预报。
(4)地下水,尤其是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层等旳预测预报。
2、预报措施(1)超前地质预报措施按预报原理可分为地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法。
①地质分析法,包括地层分界线、构造线,地下和地表有关性分析、地质作图等。
②钻探法,包括深孔水平钻探、5~8m加深炮孔探测及孔内摄影。
③物探法,包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。
④超前导坑法,包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。
(2)超前地质预报按预报长度可分为长距离预报(不小于200m)、中长距离预报(30~200m)和短距离预报(不不小于30m)。
(3)超前地质预报按采用旳预报手段数量可分为单一措施地质预报和综合超前地质预报。
3、预报分级(1)根据地质灾害对隧道施工安全旳危害程度,分为如下四级:A级:存在重大奉献地质灾害隐患旳地段,如大型暗河系统,可溶岩与非可溶岩按触带,软弱、破碎、富水、导水性良好旳地层和大型断层破碎带,特殊地质地段,重大物探异常地段,也许产生大型、特大型突水突泥地段,诱发重大环境地质灾害旳地段,高地就力、瓦斯、天然气、放射性问题严重旳地段以及人为坑洞等。
B级:中、小型突水突泥地段,较大物探异常地段,断裂带等。
C级:水文地质条件很好旳碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带,发生突水突泥旳也许性较小。
D级:非可溶岩地段,发生突水突泥旳也许性极小。
(2)不一样地质风险地段旳预报方式为:A级预报:采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。
首先以地质分析法进行度距离预报,然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种可几种短距离物探措施相结合进行预报,同步进行多孔超前钻探探查。
一.主要工程项目施工方案、施工方法本合同段XX公路XX隧道为两座独立的分离式隧道,其中隧道左行线长510米(PK81+820~PK82+330),右行线长532米(QK81+820~QK82+352)。
桥位区地下水属潜水类型,主要为埋藏于第四系覆盖层中的孔隙水和基岩中的裂隙水,以大气降水补给为主,以下降泉形式排泄于山坡及沟谷。
据初勘调查下降泉涌水量不大于0.011/s。
勘察期间在钻孔内测得地下水位167.65~187.50m之间。
Qel粘土混角砾、强风化岩层为弱透水层,地下水含量少;完整岩石为不透水层,对隧道施工影响不大。
本次勘察在Qel层地下水中取水样1组,检测结果表明,PH=7.12,侵蚀性CO2=10.01mg/L,根据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)表D.0.7-2,按弱透水层判定该地下水对砼无腐蚀。
隧道所穿山体地表多为坡残积层覆盖,基岩零星出露,山体西北坡路边岩层产状188°∠28°。
根据地表调查和钻探资料判断,未见影响隧道稳定的断层通过。
据初勘节理统计资料显示,产状分别为268︒∠69︒(8条/m)、287︒∠88︒、36︒∠88︒、340︒∠51︒、300︒∠75︒、75︒∠69︒、25︒∠58︒、95︒∠28︒及235︒∠69︒等,频数为3-8条/m。
这些节理面比较平直,闭合~微张状为主,一般延长、延深都不大。
但这些节理组与岩层层理(页理)组合,加之风化带比较厚,使岩体的完整性受到影响,推测在风化强烈、节理发育的洞口及浅埋段,隧道施工过程中局部可能会产生掉块或崩塌现象。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)划分,本区地震基本烈度为<Ⅵ度,特征周期分区为第一区,地震动峰值加速度值为<0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。
测区内未发现有煤层、矿体、有毒气体、采空区、活动性断裂构造带及其他严重不良地质现象。
根据隧道段岩士工程地质特征,按《公路工勘规范》)附录G隧道围岩分类表G.0.1,将设计隧道内的洞身围岩类别划分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类(一)、施工原则采用“新奥法”施工采用“弱爆破,短进尺,少扰动,早喷锚,勤量测,紧封闭”等技术措施,并应根据监控量测结果,及时调整开挖方法,分析情况,恰当调整支护参数,以保证安全。
初期支护应紧随开挖工作面及时施作,以减少围岩暴露时间,控制围岩变形,防止围岩松驰,隧道施工中开挖成形后,必须立即喷射4~7厘米厚的混凝土及时封闭围岩,紧跟监控量测,通过对围岩进行监控量测,正确地掌握围岩与支护之间的收敛动态、力学动态及稳定程度,客观地评价围岩的稳定性,有依据地调整初期支护参数的及指导施工。
同时,对于初期支护参数的调整,应会同设计、施工及监理人员共同研究确定,合理变更设计与转换施工方法,保障施工安全。
(二)、施工组织设计本合同段隧道通过的围岩有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩,根据围岩类别及地质条件状况,各型支护参数如下左隧道支护参数表项目洞口S2 S3 S4初期支护喷射砼厚度26 cm 26 cm 26cm 15 cm 钢筋网φ820×20cmφ820×20cmφ820×20cmφ825×25cm 径向系统锚杆RD25N@100×100cmL=3.5mRD25N@100×100cmL=3.5mRD25N@100×100cmL=3.5mEX25N@120×120cmL=3.0m格栅钢架间距80cm 间距80cm 间距80cm -二次衬砌50 cm 50 cm 50 cm 40 cm 仰拱50 cm 50 cm 50 cm -超前支护小导管φ42×4φ42×4φ42×4- 间距50 50 50 - 长度 3.5 3.5 3.5 -右隧道支护参数表项目洞口S2 S3 S4初期支护喷射砼厚度26 cm 26 cm 26cm 15 cm 钢筋网φ820×20cmφ820×20cmφ820×20cmφ825×25cm 径向系统锚杆RD25N@100×100cmL=3.5mRD25N@100×100cmL=3.5mRD25N@100×100cmL=3.5mEX25N@120×120cmL=3.0m格栅钢架间距50cm 间距50cm 间距80cm -二次衬砌50 cm 50 cm 50 cm 40 cm 仰拱50 cm 50 cm 50 cm - 超前支小导管φ42×4φ42×4φ42×4-护间距40 40 50 - 长度 5.0 5.0 3.5 -说明:喷射砼:C20防水混凝土;二次衬砌、仰拱:C25防水混凝土隧道工程是本合同段的重点。
为确保隧道按期、优质、安全的完成施工,我们抽调2个专业化隧道施工队伍并对隧道工程实行专业化作业分组,抽调经验丰富、专业性强的人员参加隧道施工,配足人员、设备。
洞内劳动力安排如下表: xx隧道左行线入口、右行线出口洞口劳动力安排表人员及组别工作内容管理人员队长 1 施工现场、调度室、全面管理、组织书记 1 负责全队政治思想工作,后勤保障工作技术副队长兼主管 1 主管技术工作,并兼职环保工程师 1 配合技术主管搞好技术工作安全员 1 安全、质量检查掘进班机械操作员10 使用凿岩机、单臂掘进机开挖隧道出碴工13 装碴运碴、扒碴、机械排险喷锚工10 锚杆、喷砼、挂网、注浆机修工12 机械维修钢筋工16 格栅钢架加工、安装杂工15 扒碴、物料倒运、洞内掘进辅助工作调度室调度长 2 洞内、洞外各工序协调调度员 3 洞内开挖、出碴、衬砌各工序协调衬砌班砼拌合工 6 拌合砼、拌合机械维修砼输送工12 运输砼、运输车保养维修、输送泵操作砼工20 台车移位、立端头模、捣固、接泵管等防水工11 安装透水管、引排水、铺设防水板杂工15 洞外物料倒运、衬砌辅助工作保障班电工 4 电气设备安装、维修供风、水工8 高压送风、供水、通风、管路维修运输工12 运料、砂、石、钢材、水泥等运输合计183按照新奥法的施工原理进行方案制订和组织施工。
锚喷初期支护,以量测数据为施工依据。
开挖采用人工,XXXX型凿岩机,单臂掘进机,轮式装载机装碴,自卸车出碴,利用XXXX型砼喷射手和XXXX湿喷机进行锚喷支护。
二次衬砌采用6M衬砌台车全断面进行,混凝土采用集中拌合,输送车输送,砼输送泵灌注,插入式振捣器捣实。
本隧道掘进采用单向掘进双隧道同时施工。
(三)、施工测量本隧道属中隧道,测量工作关键。
开工前,首先复测设计中线,并在山顶布设导线网联系进出洞口方向,达到设计精度,进出口高程进行复测闭合,采用统一高程。
施工中在洞内布设导线,建立中线与导线互控网络,经常将洞内点引出洞外与导线网联系,进行检测复核。
贯通后进行洞内与洞外控制点闭合测量。
确保隧道中线精度符合要求。
(四)、洞口施工:进出口洞门均采用削竹式洞门,左行线进口桩号为PK81+820,出口桩号为PK82+330;右行线进口桩号为QK81+820,出口桩号为QK82+352。
隧道洞口土石方开挖前,先清除边仰坡上的浮土、危石,做好边仰坡的施工排水设施,以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。
左行线进口:洞口路面设计高程159.36,洞口开挖后坡高约12M,采用2级台阶式边坡,隔6M高度设边坡平台一道,平台宽1~3M。
底部1级边、仰坡坡比为1:1;上部1级边、仰坡坡比为1:1.25。
采用“全部明挖先墙后拱法”从上往下分台阶卡瓦直至路基设计标高。
与暗洞交接处15m范围开挖至隧道上断面标高,作为隧道进洞施工平台。
左行线出口:洞口路面设计高程172.69,洞口开挖后坡高约14M,采用2级台阶式边坡,隔7M高度设边坡平台一道,平台宽1~3M。
底部1级边、仰坡坡比为1:1;上部1级边、仰坡坡比为1:1.25)。
采用“全部明挖先墙后拱法”从上往下分台阶卡瓦直至路基设计标高。
与暗洞交接处30M范围开挖至隧道上断面标高,作为隧道进洞施工平台。
右行线进口:洞口路面设计高程172.64,洞口开挖后坡高约13M,采用2级台阶式边坡,隔6M高度设边坡平台一道,平台宽1~3M。
边、仰坡坡比为1:1.25。
采用“全部明挖先墙后拱法”从上往下分台阶卡瓦直至路基设计标高。
与暗洞交接处30M范围开挖至隧道上断面标高,作为隧道进洞施工平台。
右行线出口:洞口路面设计高程159.80,洞口开挖后坡高约13m,采用2级台阶式边坡,隔6.5M高度设边坡平台一道,平台宽1~3M。
底部1级边、仰坡坡比为1:1;上部1级边、仰坡坡比为1:1.25。
采用“全部明挖先墙后拱法”从上往下分台阶开挖直至路基设计标高。
与暗洞交接处52M范围开挖至隧道上断面标高,作为隧道进洞施工平台。
明洞洞身两侧回填5号片石砼砌体,当明洞衬砌砼强度达到设计强度的85%时,按图纸要求做好拱背的防排水设施,然后进行回填。
拱部回填土分层捣实,每层厚度不宜大于30CM,两侧回填的土面高差不得大于50CM,回填至拱顶齐平后,立即满铺,分层向上填筑至设计标高,并做好洞顶粘土隔水层及截排水设施。
尽早做好洞口边坡、仰坡的防护。
(五)、洞身施工:进洞施工前根据设计先采用超前管棚注浆加固。
隧道开挖顺序施工方案示意图隧道开挖顺序施工方案示意图施工工序说明:1.在大管棚掩护下开挖上部边墙、拱顶段;Ⅰ.施作上部初期支护(初喷、立钢拱架、挂钢筋网);2.开挖上部核心土(施作锚杆、喷射砼);3.开挖中部中间部分;4.中部左侧开挖;Ⅱ.中部左侧初期支护;5.中部右侧开挖;Ⅲ.中部右侧初期支护;6.底部左侧开挖;Ⅳ.底部左侧初期支护;7.底部右侧开挖;Ⅴ.底部右侧初期支护;Ⅵ.左边幅仰拱和仰拱填充施工;Ⅶ.右边幅仰拱和仰拱填充施工;Ⅷ.边墙防水层和基础衬砌施工;Ⅸ.墙拱防水层和衬砌施工;工序施做衔接安排:环形开挖从两侧边墙开始最后开挖拱顶处,采用人工开挖。
一次进尺不宜过大;断面形成后,立即初喷射砼。
厚度4CM封闭围岩,立钢拱架、挂钢筋网,施作锚杆后再喷射砼;底部开挖后及早施作初期支护和仰拱,一次浇筑长度为6M以上。
喷射砼封闭开挖轮廓面和掌支面:钻孔并安设小导管。
钻孔直径大于钢管直径20mm以上,超前小导管按环向间距40cm,导管用直径42mm,壁厚4mm 的钢管制作,每根长5m,钢管前端加工成锥形,尾部焊接加劲箍,钢管围壁钻四排φ6mm压浆孔。
注浆。
注浆采用水泥浆;其浆液的水灰比为0.6,注浆压力为0.6~1Mpa,为防压裂工作面,同时还需控制注入量,当每根导管的注浆达到设计量时即可停止。
当孔口压力达到规定但注入量不足时也应停止。
检查注浆效果。
注浆结束后,必须钻孔检查注浆效果,如未达到要求时补孔注浆。