隧道设计的基本原则和理念.ppt
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1、隧道设计的基本原则和理念,中国工程院院士 王梦恕,1、洞门前不设路堑,必须早进晚出,不破坏山体环境。,()洞口位置不当,产生偏压的理念 ()洞口间距过大,不利管理和节约土地,可以小间距的理念 ()洞口不设深路堑(应小于)的理念,()优选切削式不受力洞门的理念 ()美化洞口及周边环境的理念 ()上下行洞口错开,设挡墙防止废气进入另一洞口、气流短路的理念,()洞口段、洞门、明洞之间合理施工方法的理念 ()洞口变坡点合理设置的理念,2、全隧道不设变形缝,特殊地段设置诱导缝, 8级地震区在洞口段4050m处设减震缝。,3、必须重视岩溶地区的综合地质超前预报,长短结合以短为主,预报范围前方30m,隧道周
2、边外1倍洞径做为工序列入。,4、一次支护要强,承受部分水压和全部土荷载,浅埋和海底隧道则承受全部水荷载和土荷载,二次模筑初砌做为安全储备。,5、全部采用网构钢拱架,取消型钢拱架,靠近工作面的第一排钢拱架不受力,喷混凝土后的网构拱架承受10倍荷载工钢则承受4倍荷载,工刚后部混凝土喷不上,渗漏水。,6、一次支护由钢筋网、钢拱架、喷混凝土组成,钢拱架接头联结处设索脚锚管(灌浆)。,7、取消系统锚杆。 软弱地层不设锚杆,只设索脚锚管。 级围岩不设锚杆。 级围岩局部破碎设置锚杆和钢筋网。 锚杆在设计计算中是不予考虑。 锚杆是施工时临时加固的手段。 锚杆施作的时空效应很难实现。,8、软弱地层必须采用潮喷混
3、凝土,不提倡湿喷混凝土。,9、必须采用复合式衬砌结构型式,一次支护和二次模筑衬砌之间必须设半包式防水隔离层,不允许全包,采用无钉铺设防水板,无纺布后部必须设置系统排水盲管。水的处理有两个理念:一是以堵为主,限排为辅。二是全堵方案,但要给水有排出的通道。,10、取消中部排水沟。,11、反对长隧短打。 提倡设置平行导坑,可提高正洞2倍速度。 斜井设置仅是0.5倍的正洞速度。 竖井是0.10.3倍的正洞速度。 斜坡道不同于斜井,是无轨运输,仅是0.5倍的正洞速度。,12、正台阶施工不允许分长、中、微台阶,台阶长度为一倍洞径,第一个上台阶高度必须为2.5m,小导管长度为台阶高度加1 m。,13、支护结
4、构施工必须是一次支护从上向下施作,二次模筑衬砌必须从下向上施作。,14、隧道宜近不宜联,可采用小间距隧道,反对双联拱、多连拱,取消盾构隧道的横通道。,15、大断面硬岩隧道宜采用小导洞超前爆破,可减震30%,也可采用小TBM超前,钻爆法扩大。 隧道及路堑边坡采用光面爆破,不准预裂爆破。,全断面开挖改为小TBM超前打通,后部用钻爆法扩大。 优点: (1)可以超前预报; (2)爆破减振30%,炸药比全断面爆破减少510%; (3)扩大爆破,炮眼利用率为100%,所以提高开挖速度23倍; (4)炮眼半孔保存率80%,线形超挖10cm; (5)爆破碴堆、碴块均匀、集中,便于快速出碴; (6)纵向爆破冲击
5、波小,对后部工序影响小.,16、隧道施工洞口无主扇风机,U形气流射流风机,通风技术 该技术适用于上下行、分离式双洞隧道。这是打破常规的新模式,取消了在洞口采用大功率主扇压入式向洞内输送新风的模式。采用在洞内横通道之间设置射流风机(1530KW/台), 风机本身产生高速气流(30米秒)的卷吸作用,产生很大的压力差,从而强迫诱导大量新风,在U型风道中产生单向巨大风流,达到换气目的。,17、地铁盾构施工的经济效益分析,(1)盾构6.23m一台6000万元,资金沉积,周围太慢,3.5年4年可把6000万收回(不计利息),第五年可开始盈利,每年最多能赚1000万元。 (2)盾构搬家,一般城市之间3004
6、00万/次。 (3)盾构从竖井拆除再组装一次3050万/次。 (4)适用盾构法施工一个盾构掘进长度为6KM以上,这是发挥盾构快速施工,性价比最好的工程筹划。 (5)一班人马配23台盾构才能提高稳定技术人员、高级技工的施工能力。这是施工单位合理部署的举措。 结论:应合理慎重规划应用盾构。与钻爆法、浅埋暗挖法相比,经济效益要低10倍左右。,18、TBM硬岩掘进机:,开敞式,双护盾结构图,TBM硬岩掘进机:,双护盾,TBM硬岩掘进机:,台湾雪山隧道双护盾,(1)机型方案选择:开敞式TBM优于双护盾构式、单护盾式。 有五个优点: 长度与直径之比1,调方向灵活,可确保30mm,调整误差。 能及时支护,有
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