7.2.1钻孔机具 ........................................................................................................................... 110 7.2.2爆破材料 ........................................................................................................................... 110 7.2.2.1炸药选择 ................................................................................................................... 111 7.3爆破资料 ................................................................................................................................... 112 7.3.1炮眼直径 ........................................................................................................................... 112 7.3.2掏槽形式 ........................................................................................................................... 113 7.3.3 崩落孔爆破 ...................................................................................................................... 113 7.3.4 周边眼爆破 ...................................................................................................................... 114 7.3.5 爆破参数 .......................................................................................................................... 116 7.3.6 Ⅲ级围岩爆破设计参数表 .............................................................................................. 118 7.3.7装药结构与堵塞 ............................................................................................................... 121 7.3.8炮眼布置 ........................................................................................................................... 122 第八章 银北高速公路南金隧道施工组织设计 ................................................................................ 125 8.1 隧道施工组织概述 .................................................................................................................. 125 8.2 施工方案比选 .......................................................................................................................... 126 8.2.1施工方案选择所要考虑的因素 ....................................................................................... 126 8.3银北高速公路南金隧道左线施工工程概况 ........................................................................... 126 8.3.1工程位置及标段范围 ....................................................................................................... 126 8.3.2 工程地质、水文地质及气候条件 .................................................................................. 127 8.4 施工方案比选 .......................................................................................................................... 128 8.4.1 明洞段施工方法 .............................................................................................................. 128 8.4.2 暗洞施工方案比选 .......................................................................................................... 129 8.5项目总体施工方案设计 ........................................................................................................... 131 8.5.1总体施工安排 ................................................................................................................... 131 8.5.2工程施工总平面布置与施工临时用地规划 ................................................................... 132 8.6总体施工进度计划 ................................................................................................................... 133 8.6.1总体施工计划（进度指标） ........................................................................................... 133 8.6.2 南金隧道施工进度计划 .................................................................................................... 133 8.6.3 施工进度计划 .................................................................................................................. 133 8.6.3.1施工准备 ................................................................................................................... 133 8.7南金隧道左线主要工程项目施工方案、方法与技术措施 ................................................... 134 8.7.1 南金隧道左线 .................................................................................................................. 134 8.7.2 洞口段的施工 .................................................................................................................. 135 8.7.2.1 洞口工程施工方案 .................................................................................................. 135 8.7.2.2 隧道洞门、明洞施工 .............................................................................................. 137 8.7.3隧道开挖 ........................................................................................................................... 138 8.8 隧道初期支护及超前支护辅助施工措施 .............................................................................. 141 8.8.1中空注浆锚杆的施工工序 ............................................................................................... 141 8.8.2 药卷锚杆的施工工序 ...................................................................................................... 142 8.8.3喷射混凝土的施工工艺 ................................................................................................... 143
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8.8.4钢筋网的施工工艺 ........................................................................................................... 143 8.8.5钢架的施工工艺 ............................................................................................................... 144 8.8.6隧道防排水施工工艺 ....................................................................................................... 145 8.8.7 二次衬砌----模板台车衬砌施工工艺流程 ....................................................................... 146 8.8.8 仰拱施工 .......................................................................................................................... 147 8.9 辅助施工措施设计 .................................................................................................................. 148 8.9.1 辅助施工措施选择 .......................................................................................................... 148 8.9.2 辅助施工措施设计 .......................................................................................................... 148 8.9.3 超前注浆小导管 .............................................................................................................. 151 8.9.4 超前锚杆 .......................................................................................................................... 153 8.10 隧道防、排水施工 ................................................................................................................. 156 8.10.1 防水层施工 .................................................................................................................... 156 8.10.2 施工缝、变形缝防水施工 ............................................................................................ 158 8.11资源供应编制 ......................................................................................................................... 160 8.12 材料机械需要量计算 ............................................................................................................ 163 8.13交接核对工作 ......................................................................................................................... 164 设计总结 .............................................................................................................................................. 170 致 谢 .................................................................................................................................................... 172 附 录 A ANSYS的命令流 ............................................................................................................... 173 附 录 B 外文文献 ............................................................................................................................ 182
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第一章 绪论
1.1隧道简介
1.1.1隧道及其分类
隧道通常指作用地下通道的工程建筑物。一般可分为两大类：一类是修建在岩层中的，称为岩石隧道；一类是修建在土层中的，称为软土隧道，埋深较浅的隧道，一般采用明挖法施工，埋置较深的隧道则多采用暗挖法施工。隧道按其所处的位置不同可分为山岭隧道、水下隧道(河底和海底)以及城市隧道等。
隧道按其横断面形状分为圆形、椭圆形、马蹄形、眼镜形(孪生形)等。 隧道按其用途可分为交通隧道(包括公路隧道、铁路隧道、城市地铁、人行隧道等)和运输隧道(包括输水隧道、输气隧道、输液隧道等)。
公路隧道按其长度的不同又分为四类,见表1-1所示：
表1.1 公路隧道分类
隧道分类 隧道长度(m) 特长隧道 L>3000 长隧道 3000≥L>1000 中隧道 1000≥L>500 短隧道 L≤500 隧道长度，是指进出口洞门端墙之间的水平距离，即两端端墙面与路面的交线同路线中线交点间的距离，并以此作为计量支付的依据。尽管隧道有各种用途、不同长度及横断面形状，但其构造组成大体相同，均由主体建筑物和附属建筑物两大部分组成。 1.1.2隧道的作用及其优点
隧道在山岭地区可用做克服地形或高程障碍，改善线形，提高车速，缩短里程，节约燃料，节省时间，减少对植被的破坏，保护生态环境；还可用做克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害。在城市可减少用地，构成立体交叉，解决交叉路口的拥挤阻塞，疏导交通，保护环境，提高社会综合效益。在江河、海峡、港湾地区，可不影响水路通航。修建隧道既能保证路线平顺、行车安全、提高舒适性和节约运费，又能增加隐蔽性、提高防护能力和不受气候影响。
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1.1.3隧道工程及其发展
隧道工程从原始的洞室开挖（明挖法，盖挖法），经历了钻爆开挖，发展到现在的盾构法，沉管法，顶管法和沉箱法。计算理论也经历也一发展阶段，依次经历了刚性理论，弹性理论，弹塑性理论，连续介质理论和数值分析和反馈理论。隧道施工的应用范围也不断地扩大，由岩质隧道扩展到现在的土质隧道和水工隧道，由铁路隧道扩展到公路隧道，地铁隧道，水工隧道，地下管线隧道，观光隧道，相应的施工方法也由单一的木支撑开始，经历了钢支撑，发展到现在的柔性支付（复合式支护）。对于开挖的隧道柔性支护应用越来频繁，设计理论由荷载结构法发展到现在的地层结构法。荷载结构法计算比较简单，但没有考虑围岩和结构之间的相互作用，与工程实际相比误差较大。目前，地层结构法还处于发展阶段，国内外诸多学者提出许多计算模型，例如，同济大学孙军院士提出隧道网络神经分析法，侯学渊教授提出的同济大学模型，PECK.R.B教授提出PECK公式等，对地层结构法的发展和完善起着极大的推动作用。随着隧道向软土等复杂地质条件下的应用，盾构技术也越来越受到重视，作为一种非开挖技术，盾构法能够有效地控制地面沉降，提高施工效率等，盾构机机型也不断增加，主要有泥土静压平衡盾构，泥水静压平衡盾构，网格挤压盾构，网格水力机械出土盾构等，能够适应不同的地质情况，大大地扩展了施工范围。随着计算理论的发展，数值分析的应用，施工监测和信息反馈不断发展，施工经验的积累，隧道工程技术不断也不断地向前迈进 1.1.4新奥法施工
新奥法是本世纪四十年代开始发展起来的，它是以喷混凝土和锚杆为主要支护手段的一种方法。这种方法把坑道的衬砌支护与围岩看作是互相作用的一个整体，既发挥围岩的自承能力，又使支护起到加固围岩的作用。在确保坑道稳定的基础上，使设计更加合理、经济。目前这种方法还处于经验设计阶段，需在实施过程中根据现场测量数据加以修正。新奥法与传统的矿山法相比，更能结合实际地质条件。随着理论上的日益完善，将会在地下工程中得到更加广泛的应用。
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