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? 6.4 》。 钻爆法隧》道衬:砌设计 【。 6》.4:.2 ? 本条对山岭隧道】平面设计、纵断面设!计提:。出了:具体要求平面上宜直!线布置便于运输【、测量监《控特殊条件下亦可】选用折线形》隧道折线转角处半径!。与油气管道曲率【半径相适应;纵断】面上宜采用人字【坡便于自流排水 】 6.4】.3  《本条对山岭隧道【的洞:口布置提出了基【本要求 》 6.4.】5,  本条对明—洞的设置条件—作了基本规定—隧道设计时》应避免对洞口—山体进行大量刷坡】 6【.4.6  隧道】衬砌因其通过的【地质情况、》。结,构受力、《计算方法以及施工条!件,的不:同有整体式衬砌【(模筑?混凝土?衬砌及砌《体衬砌)、复—合式衬?砌(内、外两层【衬砌:组合而成)、喷锚】衬砌(?喷射混凝土、锚杆】喷射混凝土》、锚杆钢筋网喷射】。混凝土、喷钢—纤混:。。凝土衬砌《)等形式 — ? ,     喷锚衬】。砌是一种加固围岩】、,抑制围?岩,变形积极利用围【岩自承能力》的衬砌形《式它具有支护及时、!柔性、?密贴等特点》在受力条《件上比?模筑:衬砌优越《对加快施工》进度:、节约劳动力及原】材料、降《低工程成本等效【果显:著亦能保证管道运营!安,。全应予推广 —     !复合式衬砌由内【。、外两?层衬砌组合》而成通常《称第一层衬砌为初期!支护第二层》衬砌叫作二》次衬:砌;复合式衬—砌内外两层》。组合的方式》有喷锚与《整体:、装配与整体、整体!与整体等多种一般常!用的:是喷锚?与整体的组》合其:。优点是能充》分发挥围《岩,的自承能力调整【衬砌受力状态充分】利用衬砌《材料的抗压》。强度从而提高—。衬砌的承载力— ,     !整体衬砌是》。一次衬砌《成形的传统形式施】工进度较慢》小断面隧道较少采用!   】  衬砌结构类型及!强度必须能长期随】围岩压力等承受作用!而围:岩压:力等作用又与围岩级!别、水文《地质、?。埋藏深度、结构工作!特点等有关因—此,在选定时可根据【这些情况考虑此【外衬砌结《构的选用还受施工方!法、施?工措施等影响—。因,而还需考虑施工条件!等鉴:于地下结构的工作状!态极为复《杂影响因《素较多?单凭理论《计算还不能完全【反映实际情况为了使!理论与实《践相结?合选用的衬砌更【为合理除根据—以上因?。素外还要通过工【程类比和结》构计算并适当考虑工!程误差确定》 6.4!.7  对设置衬砌!时应:符合的各项规定说明!如下 —  ?   1《  隧道《边墙:。一,。般,有直墙和曲》墙两种一般隧道【开挖后围岩均会产】生较大侧压力导【致衬砌破坏故一般】跨度不大于》5m的小断面隧道】可采用直墙式衬砌】大断面隧《道应采用曲墙—式衬砌尤《其严寒地区》洞口若不封闭—洞内冬季会冰冻会产!生较大侧《压力导致《衬砌破坏更应采【用曲墙式衬砌 【 《    《 ,。2,  当隧道外侧【山体:覆盖较?。薄地面横坡较陡或因!洞身岩层构造不利层!面倾:斜较陡有顺层滑【动可能以及施工【坍塌产生《围,岩,松动、滑移等情况】而引起明《显偏压?的地段为了承受不对!称的围岩压力应采用!偏,压衬砌但也要—注意当隧《道外侧?覆盖厚度过薄会【出现外侧《土坡失稳因而尚应采!取设置地《面锚杆、抗滑桩或支!。挡结构等措》施 ?    【 3  洞口—。地段一般《埋藏较浅地质—条,件较差受《自然条件(》雨水侵蚀《、冰冻破坏、气候】变化等)影响土质较!松,散岩石易风化稳定性!较洞内差衬砌—受,力情况也较》洞内不利如有时【受仰坡方向的—纵向推力等因此洞口!应设置?洞口段衬砌或加【强衬砌根《据经验?本款规定应》不小于5m的—加强衬砌长度 】     4!  在洞身地质条】件变化?地段围岩压力—是不相同的为了避免!强度不够引起衬砌变!形围岩较差地段【的衬砌及《。偏压衬砌段应适【当,向围岩较好的地【段延:伸以起?过渡作用延伸长度】应视围岩《的具体变化》情况:而定一般延伸—5m:~10?m, : 《    5 — 在洞?。身,有明显的硬》软地:层分界?处由于地《基承载力相差很大】前后衬砌下沉不【匀,往往造成破裂—甚,至引起其他病害此】时应设置变形缝 ! 6.4.8!  采用《复合式衬《砌有关规定》说明如?下 《。 ?    1》  复合式》衬砌:的初期支护多采用喷!。锚支护具有支护及】时、柔?性的特点《并在一定程度上能】够随着围岩》的变形而变形力求】最大限度地发挥围岩!的自承能力》根据围岩条件复合】衬砌初期支护—采用喷射混凝土、】锚杆、钢筋网和【钢架等支《护形式单一或—组合施工并通过监控!量测手段确》定围:岩已:基本:趋于稳定再进—行内层?二次衬砌施工二【次衬砌可采用模筑】混凝土、喷锚、拼装!式衬砌等 》    】。 2  影》。响二次衬砌》受力状态的因—素很:多除围?岩级:别、地下水状—态、隧道《埋置:深度:。外还:有初期支护的刚度】、隧道?断,面大小及其施作时】间等故设计》二次衬砌时应综合】考虑各种因素的影】响以期达到经济【安,全的目的目前多采】用工程?类比:。法设:计二次衬砌管—道,隧道均属《于小断面隧》道若采?用模筑混凝土二【次衬砌工法则衬砌】台车与?出渣设备在》空间上?产生矛盾初支和二衬!不能同步施工—因而绝?大多:。数隧道都《是待:贯通之后才施作二次!衬,砌造成较差的围岩段!施工中存在不安【。全因素也造》。成隧道?工期的延长若二【衬也采用喷锚支护就!可解:决上述两《项,缺,点二次?衬砌:一,般受力比较》均匀为防《。止应力集中故宜【采用连接圆顺、等厚!的马蹄?形断面 《 《     3 【 表6.4.8中】复合衬砌的设计参】数是根据国外铁路(!公路)隧《道支护参数统—计、类比结合专【家意见进行调研【修改的其中Ⅳ—、Ⅴ级?围,。岩当初期《支护设置格栅—钢架时要求》喷射混凝《土,必须覆盖钢架— 6【.4.9 》 采用喷锚衬砌时应!符合的?规,定说明如下 — ? :    1 — 为确保衬》砌不侵?入隧道限《。界喷锚衬砌内轮廓】除考虑按整》体式:衬砌:内轮廓要求放大【外尚:应预留?10:0m作?为补强之《用喷锚衬砌是柔【性结构厚度》较薄并与围岩共同】作用:考虑:必要时需要加—强喷锚衬砌以防内轮!廓尺寸不够因此预】留 —     》3  ?鉴于有水时不—利于喷层与围岩的紧!密黏结难以》充分发?挥喷射混凝土—的,应有作用甚至—给,喷射混凝土带来不利!影响:;洞内?地,下水:具有侵?蚀性的地段》易,造成衬?砌腐蚀由于喷层厚】度,较薄受腐蚀的危害】甚于模?筑混凝?。土衬:砌岩性较软的岩层】开挖后?易风化潮《解,亲水性很强遇—水泥化、软化、【膨胀、围岩压—力大严重者发生【淤泥状流淌稳定性】较差喷锚衬砌难【以,阻止其迅速的—变形;喷锚衬砌【抗冻胀性能较差严】寒,。和寒冷地区土壤【。冻胀导?致衬:砌破坏?的危害?甚于模筑混》凝土衬砌故大面积淋!水地段、能造成【腐蚀及膨《胀性地层的》。地段、严《寒和寒冷地区不【封闭的隧道不宜采用!喷锚:衬砌对于地下水不】发育的?Ⅴ级围岩的》山岭:隧道通过现场试【验确定相《关参数后也》可采:用锚喷支护》 —6.:4.10 》 ,采用整体式衬砌时】应符合的《规定说明《如下 — ,。  :   1  隧道洞!口地段如线路中【线与地形等高线斜】交地质条《件较好为降低边、】仰坡开挖高》度选用斜《交,洞门:时可采用斜》交衬:砌,但因斜交地段地层】压力和衬砌受力较为!复杂施工也较困【难特别?是在松?软地层地段易出现】病害:或造:成事故为了》安,全故制定本条规【定 【。。    2  【在严寒地区冬春季】节洞内气温常在0℃!。以下衬?砌圬工?由于冷缩影响—往往导致开裂—、变:。形为了结《构,安全应设《置伸:。缩缝伸?缩缝的间距可视隧道!长度及其所在地区最!冷月平?均,气温等条件确定【一般:是,洞,口,段短些洞内长些气】温影响较大者短些】影响较小者长些;】设计时可根据具【体情况每隔10m】。~,30m?设置一道如围岩较】好又无地下水时【亦可采用贯》通,拱圈:与,边墙的工作    !当洞身通《过,地质不良地段—或傍山有偏压地【段一般地压较大且】不,对称如?不及时压注水泥砂浆!填,充,衬,砌与围岩间空隙【衬砌更易《变形因此要求向衬砌!背后:进行断面压》注水泥砂浆或其【他浆液既填充空隙】改善衬砌受力状态】又加固围岩》减少围岩《压力 】    有地下水地!段设有引《。水设备?时应采取措施防止】堵塞通路但不—能因为需引》水而不压《浆衬:砌是主体结构防【止衬砌变形是主【要的如?压浆后排水通—路堵塞造成渗—漏时可再钻》孔、凿槽《或埋:。管引水或《采取其他防水措施】 —6.4.1》1  初期支—护应具?有合理的刚度—并且在?一定程度能》够随:着围岩的变形而变】形;:由于喷?射混凝土、锚—杆、钢筋《网、钢架或格—栅,钢架:等的不同作用各【不相同初期》支护:的刚度与其组—成成分有《着密切关系故—在设计时应根据工程!地质、水《文地质、隧道断面尺!。寸、:覆盖层厚度等—条件选择初期支护的!组成:部分确定初期—支护的刚度时除上】。述因素外还应—考,虑地面?及地下建筑物的【种类及状态和—使用目的等因—素;当隧《道,所在地?区对地表下沉—量有严格限制时在此!条件下?应,进行现场试验防止单!凭经验处理问题在松!散、胶结《性差的?地层中可加设钢【筋网以提高喷射【混凝土与受喷岩【面间的黏结力防【止喷层剥《落和松散介质坍塌 !  —  : 在不?同地质条件下—使,用锚杆的目的也不】同在:节理、层理》发达的硬岩和—中硬岩中因》岩石本身强》度高一般会出现因】开挖而使围》岩中的应力超过【围岩本身《。强度的现象;在此】条件下采用锚杆的】目的在于抑》制,。。。岩块间的滑动以保】持,围岩:稳,定在软岩或》土砂地层中》往往因开挖而使围岩!。中的:应力:超,过本身的强度从【而在围岩中》出现塑?。性区使?净空变?。。形加:大此时采用锚杆的】目的在于限》制,塑性区的《产生及发展尽力【减少围岩变形以达到!稳定围岩的目—的  】   锚杆类型可分!为端:头锚:固型、全长黏结型、!摩擦型、预应—力,锚杆等 》 《6.4.12  】对隧道的仰供—衬砌提出了具体【。要求 【 6.4.》13:  钻爆法》隧道设?。计、施工应遵循新】奥法是集设计—、施工、勘察于一】体的动态《控制:过,。程通过施工勘察【与,监测:。可以调整设计支护】参数和施《工工艺提前》发现工程难点、疑】。点,。及早进行技术准备实!现安:。全、可靠《、经济、合理的【目标因此工》程设计中应》针对具体的条—件提:。出具体的施》工勘察?和监测?要求 》。 6.4.【1,。。9  隧《。道,设计应采取下列施】工防水、防坍塌措施!保证施工安全 ! ?    《1  留设隔水岩柱! : : ,     一般【山岭钻?爆法:隧道其顶面上—。覆盖层厚度一般不小!于隧道横《断面高度的2.5】倍~:3倍但对于水下隧道!来讲在隧道》开挖后受打眼、爆】。破作:业的扰动围岩原始】状态遭到破坏从而产!生导水裂《隙或使原裂隙扩【张导通因此必须【留设隔水《岩柱将河水与开挖】隧道“隔离”防止涌!水保证施工安—。全“隔水岩柱”实】际就是?隧,道埋深参《照煤矿水《。下采煤方法》在采区顶《。部保留一定厚度的】隔水岩柱以防止水】的侵入一般而言隧道!。顶与水体之间的竖向!。距离不宜小于隧【道横断面高度的【1,0倍防水侵入的【保护岩层厚》度按下式《计算: 】   — ,   式《。中S:保护岩层的》厚度(m); 【 :     【      H【水,头高度(m);【水深与隧道最小【埋深之和要考虑【顶部基岩的预水裂隙!长度;? : ? ,        】 , B隧道《毛断面宽度(m);!   】     》   F围岩的【强度系数; !     —      C【风,化,层厚度(m》) —     》2  超《前探水?。。 :     对!于有:的围岩裂隙发—。育或:岩石破碎甚至有断裂!带,断裂带?中充填物胶结不实等!情况下仅留隔水【岩柱隔水是不够【的为了确保》开,挖面安?全作业?设计应要求施—工中:必,须向开挖面》打超前钻《“探水”探》水钻孔有两》。个作用一是》根据探水钻》孔所取岩芯》判断开挖前方—岩,石,破碎情?况裂隙发育程—度等(?因,为,工,程地质勘察》时按详勘要》求一般?钻孔孔距50—m孔与孔之间地层情!况很难?预测);《二是根据钻孔流水流!量判断裂隙是否导水!是否与河水有水力联!系(一般流》。水是:清水:而不带黄色说明与】河,水,无水力联《系)从而确》定是否需要采取【进一步?措,。施治水一《般超前探水钻孔【3个:。钻,孔口应有防突—。水措施(《在孔口?。安,装闸门)一个钻孔】取,岩芯两个不取岩芯钻!孔长度一般》30m~50—m,孔,径为100m—~,150mm》钻孔搭接长度10m!钻孔外插《角一般3《°  】   ?3,  超前地》质预报 】     》根据围?岩状况对于断层较】多围岩破《碎的隧道《除了要进行超前钻孔!探水外还应进行超前!地质预报采用—CQ:TC:-1:、TSP等超前地】质预报探测》系统:。。可以探测《前方各种地质—构造:、破碎带、充—水带与超前探水结】合有效地《避免大量涌水—、坍塌等地质—。灾害确保施》工安全 《 :     4】 , 注浆“堵水” 】 《     》超前钻探发》现开挖面前方出现】异常状况围岩—破碎裂?隙发育钻《孔水流量大不采【取措施施工难度较大!且存在较大》。风险时应立即停止】开挖作业采取注浆】措施“?堵水:”以防止大量的裂隙!水涌人开挖面 【 ,