客運(yùn)專線隧道設(shè)計(jì)與施工.ppt

1 隧道斷面大 內(nèi)凈空面積達(dá)100m2 需要開(kāi)挖面積約160m2 有仰拱 客運(yùn)專線隧道難點(diǎn)與特點(diǎn) 2 工程可靠性和耐久性要求高 設(shè)計(jì)使用年限要求100年 主體結(jié)構(gòu)要求 零缺陷 3 防排水要求高 防水等級(jí)要求達(dá)到一級(jí) 襯砌表面無(wú)濕漬 4 環(huán)保與景觀要求高 沿線隧道洞口植被發(fā)育 部分隧道穿越森林公園景區(qū)或自然保護(hù)區(qū) 線路與高速公路 國(guó)道并行段長(zhǎng) 景觀要求高 5 工程地質(zhì)條件復(fù)雜 隧道主要不良地質(zhì)有巖溶 富水?dāng)鄬?高地應(yīng)力 采空區(qū)等 短隧道一般覆土淺 地質(zhì)條件差 針對(duì)客運(yùn)專線隧道難點(diǎn)與特點(diǎn)的應(yīng)對(duì)措施 隧道施工 1 國(guó)外高鐵隧道概況2 客運(yùn)專線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及隧道凈空的擬定3 客運(yùn)專線隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4 客運(yùn)專線隧道防排水設(shè)計(jì)5 客運(yùn)專線隧道耐久性要求6 不良地質(zhì)隧道設(shè)計(jì) 1 施工方法初步研究2 施工需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題 養(yǎng)護(hù)維修 隧道設(shè)計(jì) 二 隧道施工 德國(guó)科隆 萊茵 美因高速客運(yùn)專線鐵路全長(zhǎng)219Km 該線設(shè)計(jì)時(shí)速300Km h 共修建有長(zhǎng)約47Km的隧道30座 其中24座隧道采用礦山法修建 全線隧道內(nèi)均鋪設(shè)無(wú)碴軌道 雙線隧道有效面積為92m2 開(kāi)挖面積為150m2 隧道采用復(fù)合式襯砌 礦山法隧道斷面如圖 一 隧道設(shè)計(jì) 西班牙馬德里 巴塞羅那高速鐵路線上的隧道工程 馬德里 巴塞羅那高速鐵路全長(zhǎng)611公里 設(shè)計(jì)最高速度為350Km h 共有隧道26座 該線長(zhǎng)大隧道斷面面積采用74m2 短隧道斷面面積109m2 一 隧道設(shè)計(jì) 意大利佛羅倫薩 博洛尼亞高速鐵路線上的隧道工程 那不勒斯 米蘭新高速鐵路為旅游專線 其中佛羅倫薩 博洛尼亞段49 線路位于線路位于亞寧山區(qū) 為克服地形障礙 采用隧道方式穿越 該段線路全長(zhǎng)78Km 隧道全長(zhǎng)71 5km 9座 一 隧道設(shè)計(jì) 日本東京高速鐵路線Narashinodai隧道 隧道采用分塊開(kāi)挖的方法 CRD 在隧道拱部采用超前小鋼管 鋼管直徑34mm 長(zhǎng)2 75m 間距25cm 共用47根 臨時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)采用125H型鋼支撐 噴混凝土厚125mm 鎖腳錨桿直徑25mm 長(zhǎng)2 0m 圖中 表示開(kāi)挖順序 一 隧道設(shè)計(jì) 臺(tái)灣臺(tái)北 高雄高速鐵路隧道斷面 臺(tái)灣南北高速鐵路全線長(zhǎng)394km 設(shè)計(jì)時(shí)速350km h 運(yùn)行時(shí)速300km h 其中暗挖施工隧道42座 總長(zhǎng)39km 隧道凈空有效面積為90m2 雙線隧道凈空跨度為15 35m 凈高10 5m 線間距4 5m 實(shí)際開(kāi)挖面積147 155m2 一 隧道設(shè)計(jì) 2 1主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1 鐵路等級(jí) 客運(yùn)專線 2 正線數(shù)目 雙線 3 最小曲線半徑 一般9000m 困難7000m 4 正線線間距 5m 5 最大坡度 一般12 局部地段不超過(guò)20 6 到發(fā)線有效長(zhǎng)度 700m 7 牽引種類 電力 8 列車(chē)運(yùn)行方式 自動(dòng)控制 9 行車(chē)指揮方式 綜合調(diào)度集中 一 隧道設(shè)計(jì) 隧道內(nèi)輪廓參照鐵道部 經(jīng)規(guī)標(biāo)準(zhǔn) 2005 75號(hào)文 發(fā)布的時(shí)速350公里客運(yùn)專線鐵路隧道雙線隧道內(nèi)輪廓圖進(jìn)行設(shè)計(jì) 隧道軌面以上內(nèi)凈空為100m2 曲線地段及下錨段襯砌不需加寬 本線隧道內(nèi)均鋪設(shè)無(wú)碴軌道 隧道襯砌內(nèi)輪廓如圖 2 2客運(yùn)專線隧道內(nèi)凈空 客運(yùn)專線隧道洞門(mén)基本分為兩類 斜切類及端墻類 地形 地質(zhì)條件許可的前提下 優(yōu)先選用斜切類洞門(mén) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 雙線隧道復(fù)合式襯砌支護(hù)參數(shù)表 一 隧道設(shè)計(jì) 雙線隧道復(fù)合式襯砌支護(hù)參數(shù)表 一 隧道設(shè)計(jì) 雙線隧道復(fù)合式襯砌支護(hù)參數(shù)表 注 表中帶 號(hào)表示為鋼筋砼 鋼筋外側(cè)砼保護(hù)層厚5cm 一 隧道設(shè)計(jì) 級(jí)圍巖襯砌斷面 一 隧道設(shè)計(jì) 級(jí)圍巖襯砌斷面 一 隧道設(shè)計(jì) 支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 根據(jù)圍巖條件對(duì)圍巖自穩(wěn)能力和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的影響 細(xì)化了支護(hù)結(jié)構(gòu)類型 設(shè)計(jì)淺埋及偏壓支護(hù)結(jié)構(gòu) 2 突出 加強(qiáng)基底 和注重 剛度變化 針對(duì)以往隧道底部易發(fā)病害和高速列車(chē)運(yùn)行要求 隧道加強(qiáng)了基底設(shè)計(jì) 級(jí)圍巖設(shè)計(jì)了有仰拱和無(wú)仰拱二種結(jié)構(gòu) 級(jí)圍巖有仰拱結(jié)構(gòu) 可用于圍巖突變段落 以利于基底的剛度變化 3 二次襯砌部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 級(jí)圍巖和 級(jí)圍巖偏壓段二襯砌均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 主要是考慮列車(chē)長(zhǎng)期的振動(dòng)作用以及圍巖蠕變對(duì)二次襯砌受力的影響 同時(shí)也可減少大跨混凝土結(jié)構(gòu)的收縮裂縫 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 滿足 地下工程防水技術(shù)規(guī)范 GB50108 規(guī)定的一級(jí)防水標(biāo)準(zhǔn) 襯砌表面無(wú)濕漬 防水等級(jí) 一 隧道設(shè)計(jì) 防排水原則 隧道襯砌防排水按照 防 排 堵 截相結(jié)合 因地制宜 綜合治理 的原則進(jìn)行 當(dāng)隧址區(qū)水環(huán)境要求較高時(shí) 可按 以堵為主 限量排放 的原則進(jìn)行 可溶巖隧道地下水排水通道位于隧道斷面內(nèi)時(shí) 依照 以疏為主 以堵為輔 的原則進(jìn)行 達(dá)到 防水可靠 排水通暢 系統(tǒng)可維護(hù) 的目標(biāo) 一 隧道設(shè)計(jì) 隧道防排水主要措施 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 防排水綜合布置圖 一 隧道設(shè)計(jì) 疏排水圖 一 隧道設(shè)計(jì) 施工縫防水圖 一 隧道設(shè)計(jì) 施工縫防水圖 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 一 隧道設(shè)計(jì) 巖溶 巖溶水發(fā)育地段及富水?dāng)鄬拥囟嗡淼涝O(shè)計(jì) 巖溶發(fā)育地段及富水?dāng)鄬佣嗡淼啦捎?大堵小排 的原則設(shè)計(jì) 二次襯砌原則上不考慮承受水壓力 但考慮隨時(shí)間的推移 滲排水平衡有可能受影響 因此 對(duì)局部地段支護(hù)參數(shù)已進(jìn)行了加強(qiáng) 必要時(shí) 可采用抗水壓襯砌 一 隧道設(shè)計(jì) 注漿方式及適用條件判定表 一 隧道設(shè)計(jì) 巖溶 巖溶水發(fā)育地段及富水?dāng)鄬拥囟嗡淼涝O(shè)計(jì) 1 1施工方法 二 隧道施工 施工方法適用表 二 隧道施工 施工方法適用表 注 表中 表示推薦采用 表示可使用 施工中根據(jù)具體情況靈活調(diào)整 1 1施工方法 CRD工法圖 二 隧道施工 1 1施工方法 CD工法圖 二 隧道施工 1 1施工方法 雙側(cè)壁工法 二 隧道施工 1 1施工方法 環(huán)形開(kāi)挖法 二 隧道施工 1 1施工方法 二 隧道施工 1 2施工進(jìn)度指標(biāo) 二 隧道施工 主要測(cè)量洞口地面標(biāo)高及斷面以及設(shè)計(jì)過(guò)程中隧址區(qū)地形 地物的變化情況 如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符 應(yīng)及時(shí)提出 2 1勘測(cè)資料的復(fù)測(cè) 二 隧道施工 1 在隧道開(kāi)挖時(shí) 應(yīng)隨時(shí)核對(duì)圍巖級(jí)別與地下水狀態(tài) 如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不符 應(yīng)及時(shí)提出 以便修正設(shè)計(jì) 2 施工中遇地下水 應(yīng)取樣化驗(yàn) 了解有否侵蝕性 以便決定是否變更水泥品種 調(diào)整水灰比或采取其它措施 以防侵蝕 3 可溶巖隧道施工中應(yīng)施作施工地質(zhì)超前預(yù)測(cè) 預(yù)報(bào) 超前探明巖溶 巖溶水與隧道的相對(duì)關(guān)系 以便及時(shí)采取有效措施 確保結(jié)構(gòu)及施工安全 4 不良地質(zhì)隧道諸如高地應(yīng)力 瓦斯等 應(yīng)進(jìn)一步勘查 以便判明巖爆或變形等級(jí) 瓦斯隧道設(shè)防措施等 2 2關(guān)于地質(zhì)資料 二 隧道施工 開(kāi)挖中應(yīng)采用光面爆破 預(yù)裂爆破等控爆工藝 嚴(yán)格控制超欠挖 以達(dá)到開(kāi)挖輪廓圓順 開(kāi)挖面平整 開(kāi)挖中 應(yīng)加強(qiáng)開(kāi)挖面的地質(zhì)素描和地質(zhì)預(yù)報(bào)工作 隧道爆破應(yīng)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng) 以期達(dá)到保護(hù)圍巖的目的 2 3爆破作業(yè) 二 隧道施工 1 隧道初期支護(hù)采用噴錨支護(hù) 噴射混凝土采用濕噴工藝 為抑制初期支護(hù)噴層開(kāi)裂及減少回彈 改善洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境 噴砼中需按設(shè)計(jì)摻加改性聚酯纖維 噴砼作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行 2 初期支護(hù)拱部錨桿必須采用帶排氣裝置的中空注漿錨桿 拱墻錨桿均應(yīng)帶墊板及螺母 施工中應(yīng)確保錨桿注漿飽滿 并按有關(guān)規(guī)定施作拉拔實(shí)驗(yàn) 3 鋼架是初期支護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分 鋼架應(yīng)及時(shí)架立 準(zhǔn)確定位 以保證保護(hù)層厚度 鋼架加工制作應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)圖及規(guī)定執(zhí)行 2 4初期支護(hù) 二 隧道施工 1 各中防水材料均應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)并通過(guò)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn) 2 防水板的現(xiàn)場(chǎng)加工應(yīng)有專職人員及作業(yè)場(chǎng)地 防水板安裝最好有作業(yè)臺(tái)車(chē) 防水板敷設(shè)應(yīng)在對(duì)初期支護(hù)的滲漏水情況進(jìn)行檢查并采取埋管引排 局部注漿等處理措施完成厚進(jìn)行 3 為避免異物造成鋪裝完成的防水板的破損 除對(duì)噴砼表面有要求平順外 洞內(nèi)鋼筋綁扎或焊接處對(duì)防水板應(yīng)有一定的防護(hù)措施 4 鋪設(shè)完成后防水板的破損應(yīng)及時(shí)修補(bǔ) 5 排水盲溝及注漿管應(yīng)在模筑施作前定位并有防堵措施 6 施工縫及變形縫處理應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工 2 5防排水 二 隧道施工 1 模筑襯砌鋼筋保護(hù)層厚度應(yīng)有保證 2 襯砌必須采用模板臺(tái)車(chē) 臺(tái)車(chē)長(zhǎng)度不大于15m 每環(huán)澆注混凝土的長(zhǎng)度不宜大于12米 3 每環(huán)混凝土澆注時(shí)間不宜大于2小時(shí) 脫模時(shí)間不應(yīng)早于澆注完成后24小時(shí) 4 隧道施工應(yīng)貫徹仰拱先行的原則 采用仰拱棧橋進(jìn)行施工 嚴(yán)禁半幅施工 確保施工質(zhì)量 5 仰拱填充必須與仰拱分批澆注 并嚴(yán)禁半幅施工 6 各級(jí)圍巖預(yù)留變形量為 級(jí)圍巖3cm 級(jí)圍巖5cm 級(jí)圍巖8cm 級(jí)圍巖12cm 襯砌斷面圖中未示 施工開(kāi)挖中不得遺漏 以免欠挖造成二次襯砌厚度不足 7 為確保襯砌對(duì)圍巖的支護(hù)效果 襯砌超挖回填應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求