软岩隧道设计与施工开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告 题　目 软岩隧道设计与施工 学生姓名 学号 班级 专业 1、研究背景 软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩，工程地质特点有： (1)岩体破碎松散、粘结力差：一般为土层、岩体全风化层、挤压破碎带等构成的围岩，由于结构破碎松散，岩体间的粘结力差，开挖洞室后，仅靠颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用成拱，这类岩体极不稳定，尤其是在浅埋地段容易发生坍塌冒顶。 (2)围岩强度低、遇水易软化：一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层，由于其强度低、稳定性差，开挖暴露后易风化、遇水易软化，尤其是深埋地段受高应力影响容易发生塑性变形，造成洞室内挤。 (3)岩体结构面软弱、易滑塌：主要是存在于受结构面切割影响严重的块状岩体中，由于结构面的粘结强度较低，开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。 2、国内外研究现状 随着我国铁路路网的完善，建设标准的提高，特别是高速铁路和客运专线的大量修建，隧道建设规模和技术水平也踏上了一个新的台阶;然而，软弱围岩隧道坍方、作业人员伤亡等事故却时有发生，隧道建设的安全现状无法与当前的形势相适应。从设计源头上解决当前软弱围岩隧道建设过程中存在的问题，是非常必要和及时的。 3、进行的主要工作 通过自己查阅资料总结归纳软弱围岩隧道的结构计算、设计和施工方法。掌握国内外在软岩隧道领域的发展和研究现状。进行软岩隧道的截面形状以及尺寸的拟定、衬砌断面拟定、结合施工方法进行施工阶段的内力计算、初期支护和二次衬砌的承载力计算、荷载确定、计算模型的建立、结构配筋计算、验算承载能力极限状态下的截面抗弯抗剪强度。绘制施工图，得出计算书，完成外文翻译。 4、采取的方法 隧道的初期支护采用喷射混凝土方法，为达到设计目的，软弱围岩中喷混凝土施工要求做到：喷混凝土应采用湿喷工艺；湿喷法其喷射混合料进入喷射机前已经按规定加入水拌合均匀，因此较干喷工艺具有水灰比能准确控制，利于水泥的水化，施工粉尘小，回弹少，混凝土均质性好，强度高的优点；喷混凝土必须与岩面密贴，不可有空洞，以保证良好的共同受力状态；喷混凝土必须快速、及时施作。 锚杆作为初期支护的另一主要构件，设计施工中也是必不可少的，特别是在软弱围岩中，其对围岩的加固作用十分明显。锚杆施工要点：锚杆的布置一般沿洞室周边径向均匀布置，必要时底部也要加锚杆；为保证加固带有一定厚度，锚杆的长度与间距之比一般为2:1；为防止锚杆间围岩坍落，还应配合网喷混凝土，喷层主要承担锚杆间的局部坍塌荷载。为达到设计目 的，软弱围岩锚杆施工中要求做到：锚杆锚固可靠，全长粘结；要用垫板，且垫板要求与岩面紧贴。 二次衬砌设计 软弱围岩中二次衬砌也是主要承载结构，二次衬砌与初期支护共同承担较大的后期围岩变形压力，应适时施作。（1）二次衬砌的作用：软弱围岩隧道中，二次衬砌的主要作用：一是承载，二是安全储备，保障运营的安全。（2）二次衬砌的设计与施工要点，二次衬砌原则上应适时施做。软弱围岩二次衬砌应带仰拱，与边墙应圆顺连接，减少应力集中。为达到设计目的，软弱围岩二次衬砌施工要求做到：二次衬砌应先施工仰拱，分段整体浇注 。二次衬砌背后空洞应回填密实。 控制掌子面变形、坍塌的技术 掌子面过大的变形将导致坍塌事故的发生。这种事故占隧道坍方事故的比例最高，造成的人员、机械设备的损失最大，在设计施工中都应该引起高度重视。 常见的控制掌子面变形、坍塌的技术有： （1）超前支护 超前支护是一种 “先支后挖”技术，是控制隧道掌子面前方围岩变形，防止隧道掌子面坍塌的主要手段。常用的超前支护有：超前锚杆、超前小导管注浆、超前大管棚。 （2）掌子面锚杆 设置掌子面锚杆的目的是控制围岩开挖后的先行位移和掌子面位移，也是给大断面开挖创造条件，有利于控制先行和后期围岩、支护变形。掌子面锚杆的长度一般都在10～20m 之间，宜优先采用易于切割的玻璃纤维锚杆。 （3）掌子面喷混凝土封闭 掌子面喷混凝土是现场使用较多的另一种维持掌子面稳定的支护措施。 （4）掌子面预留核心土 掌子面预留核心土防止掌子面失稳、坍方是隧道中运用最广、最简单、最经济的技术措施之一。 第1周 熟悉资料，查阅文献，选择设计区段； 第2周 写出开题报告；第3周 外文翻译；第4~7周 隧道衬砌结构设计； 第8～11周 施工组织设计；第12周 文整；第13周 答辩 5、预期达到结果 完成隧道结构设计； 完成隧道施工组织设计； 附图：工程平面图、地质纵剖面图，衬砌结构横剖面图，计算模型及计算结果图，施工方法图平、横、剖面图，典型工法步序图、施工监测测点布置图等； 外文翻译等相关文档和完整的设计报告书。