特长铁路隧道的设计与施工毕业论文Word格式文档下载.docx

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本标段隧道设计的主要任务是关于全断面法和台阶法施工的开挖工序和支护工序，光面爆破的钻眼、布眼设计，工程的防水设施和辅助设施以与施工监控量测的设计和施工组织的编制等，还介绍了在本标段隧道施工中遇见特殊地质问题时所采取的应对措施和各种辅助坑道（斜井）、辅助设施（横通道）的设计。

通过本次设计学会将各种施工方法更好的与工程实际地质环境结合于一体，以与怎样更好地编制工程的施工组织。

关键词：

特长隧道全断面法台阶法施工组织

Abstract

Withtherapiddevelopmentofsociety,peopledemandforrailwaytransportsystemhasbeengrowing.Longrailwaytunnel’sconstructioninthetrafficfieldofdomesticandinternationalhaveoccupiedanimportantposition.Currentlyintheworld,moreandmorerepresentativeofthelongrailwaytunnelsuchastheLaerdalinNorwayLyleandtheSaint－GothardtunnelinSwitzerland'

s,aswellashasbeenbuiltandputintousethisyear'

sWushaolingtunnelandTaihangMountainTunnelinourcountry.

Thisdesignintroducesatunnel’sDesignandConstructiononaSectionoftheTaihangMountains（DK69+255~DK74+160）.Mainlytodesignthetunnelliningsectionoftheformandchooseamorereasonableconstructionplanbasedonthespecificcontentofthetunnelwherethelocationoftheengineeringgeologicalandhydrologicalconditions,toAssurethesafetyandefficiencyofconstruction.Thetendersofthemaintasksofthetunneldesignisontheconstructionoffull-facemethodandstepmethod’sexcavationprocessandsupportingprocesses,thedrillhole,clotheyedesignoftheSmoothblasting,waterfacilitiesandsupportfacilitiesandMonitoringandMeasurementofconstruction’sdesignpreparationonaproject,Andthecompilationofconstructionorganization,andsoon.Alsointroducedtheresponseprogramtosolvespecificgeologicalproblemsencounteredduringtheconstructionandthesettingsofvariousauxiliarytunnel（shaft）,ancillaryfacilities（crosschannel）ofthetunnel.

Keywords:

LongTunnelFull-facemethodStepmethodConstructionOrganization

第1章绪论

1.1国外研究现状

随着我国城市经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，城市地下空间资源已经被视作一种宝贵的空间资源，已经成为城市基础设施建设的发展方向。

铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物。

20世纪初期，欧美一些国家形成的铁路网，瑞士和意大利间的修建了辛普朗铁路隧道长19.8公里。

在进入新世纪后，越来越多的特长隧道相继建成：

2000年挪威的莱尔多（Laerdal）隧道全长24500m；

1980年瑞士的圣哥达（Saint－Gothard）隧道全长16918m；

1978年奥地利的阿尔贝格（Arlberg）隧道全长13972m。

在国，特长铁路隧道的修建也比较广泛。

岭隧道全长18456m，最大埋深1600m，是目前我国洞身最长、埋置最深、工程规模最大的隧道。

设计时速为80公里，走完全程大约需要15分钟的时间；

2006年8月23日上午中国最长的铁路隧道——2005公里的乌鞘岭特长隧道实现双线开通，其中左线弹性整体道床设计时速为200km/h；

东岭隧道位于岭山脉深处,是西南铁路的“咽喉”动脉工程,也是我国已通车的长大双线铁路隧道之一，该隧道全长12.26km。

隧道的修建，不仅给地理资源节约了空间，而且给各种运输节约了时间。

1.2主要容

太行山隧道为双洞单线铁路隧道，隧道全长27839m，两线间距35m,位于石太客运专线小寨车站和盂县车站之间，通过该段太行山山脉的主峰越宵山。

本设计标段为太行山隧道的进口段，起止里程为DK69+255～DK74+160，全长4905m（共计：

9810m），旅客列车设计行车速度250km/h。

1.2.1隧道结构设计

依据隧道施工的相应的技术规，例如《铁路隧道设计规》、《铁路隧道施工规》、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》等对隧道进行设计，其设计容主要包括：

二次衬砌断面的几何尺寸拟定、荷载计算、计算模型的建立、衬砌结构的计算与其对计算结果的整理，通过对计算结果的分析和强度检算，对不符合要求的结构的进

行配筋计算。

1.2.2施工组织设计

施工组织主要容：

包括施工总体部署（主要应包括施工准备、施工场地布置、施工临时设施设计、不同区段的施工方法等），主要施工方法、工序与工艺（包括爆破、出碴运输、超前支护、喷射混凝土、锚杆、钢架、防排水、二次衬砌、施工监测等），施工辅助作业、不良地质地段的工程措施、机械配套、指导性施工进度计划等。

施工方法设计：

根据具体工程环境与地质条件确定所选区间段的具体施工方法。

包括主要施工方法、施工工序和工法转换等容。

依据《铁路隧道设计规》、《铁路隧道施工规》与具体工程环境与其水文地质条件将项目划分为不同的区段，并设计各区段竖井、斜井或其他辅助坑道的数目与其具体位置,努力做到依靠科技、精心组织、合理安排。

做到与施工单位、监理单位和设计单位协作，合理运用施工人员、机具、物料、资金和信息，实现施工质量与造价在保证工期和安全施工的前提下的最佳解决方法。

1.2.3外文翻译等相关文档和完整的设计报告书

1.2.4应附图

地质纵剖面图，衬砌结构横剖面图，计算模型与计算结果图，施工方法图，平、横、剖面图，典型工法步序图、施工监控测测点布置图等。

1.3主要研究方法

根据设计隧道的工程环境、施工要求与相应的水文地质条件，拟定隧道的衬砌断面形式、荷载确定并且建立计算模型。

隧道的结构计算利用ANSYS软件建立结构—荷载模型，对隧道的结构安全性和结构在修建过程中的可靠性做出评价。

根据工程环境和围岩地质条件对隧道选择不同施工方法、初期支护、二次衬砌以与其他防护措施等。

例如在该工程Ⅴ级围岩中断层破碎带与影响带选择台阶法开挖；

又如矿山法隧道复合式结构的衬砌结构按“荷载－结构”计算模式，按局部变形理论计算地层被动压力。

明确各种施工工艺的主要技术指标和施工中的运输方式、考虑各种变形影响。

准备各种施工附图以与编写好工程适用的施工组织设计：

（1）组织相关管理人员认真研究本工程各项目的特点，针对项目特点与时讨论达成共识并迅速进行目标分解与贯彻进行；

（2）合理安排工期并尽快展开平行作业工序，保证各环节衔接紧密；

（3）迅速出台与本工程相关的各项保证制度与管理办法；

（4）结合工程进展程度合理安排各项资源的投入与协调。

1.4预期目标

通过本次设计，让自己掌握隧道设计原则与有关技术指标和特长铁路隧道的主要施工方法与其适用条件。

熟悉隧道衬砌结构设计的选择、计算方法与计算容，学会各种工程软件的使用（ANSYS软件、CAD制图软件）。

掌握隧道施工中主要施工工艺与施工步序，了解施工组织设计的编制与应用。

第2章工程概况

2.1工程地理位置

新建铁路至客运专线工程起自北站K4+475.7,途径省市、鹿泉市、井陉县，再经省盂县、寿阳县、阳曲县，止于站K228+213，正线全长188.4公里。

太行山隧道设计为双洞单线铁路隧道，隧道起止里程为DK69+255～DK97+094（左线）、YDK69+271～YDK97+119（右线），两线间距35m，隧道全长27839m,位于石太客运专线小寨车站和盂县车站之间，通过该段太行山山脉的主峰越宵山。

太行山隧道是目前我国设计的最长山岭隧道。

2.2工程数量

本设计标段工程围为新建至铁路客运专线重点工程，包括1#寺坪斜井（DK73+200.672=寺斜0+00，L=1093.18m）与太行山隧道DK69+255～DK74+160段正洞的施工、竣工和缺陷修复，长度4905双延米，包含隧道通风、设备安装、监控量测等工程。

以与在本设计标段中所设的10个Ⅱ级围岩横通道和1个Ⅲ级围岩横通道。

2.3工程地质和水文条件

2.3.1地形地貌

太行山隧道位于太行山脉中南段剥蚀低山和低区，沿线总的地势特点呈现为西高东低，中西部最高的不对称三角形。

太行山脉剥蚀中低山区山峰林立，绵延起伏，形成了型态各异的陡崖、峭壁、单面山。

峡谷深切，多呈“V”字型，地形起伏较大，最大高差约600余米。

峡谷中无水，均为干谷。

山上植被较为茂密，基岩裸露，呈现山地地貌的典型特征。

2.3.2地层岩性

地层的岩性对于隧道穿越山体位置的选择、隧道具体施工方法的选择是一个特别重要的因素，在施工前期应对其进行详细的勘测。

太行山隧道本设计标段所属围地层岩性见表2-1。

表2-1设计标段所属围地层岩性

序号

里程

岩性情况描述

1

DK69+255~DK69+460

隧道洞身所通过该段的地层为泥质条带灰岩，薄至中厚层状，弱风化，岩体较完整。

呈块状结构，岩层平缓，拱顶易坍塌落石。

2

DK69+46~DK70+065

隧道洞身位于的岩层为竹叶状灰岩、泥质条带灰岩，薄至中厚层状，弱风化，节理裂隙发育，岩体完整，呈大块