跨度5米的悬空梁，下部3根20中间两根18上面两根16，24宽40高的梁，上面砌18墙3.2米高受_百度知道
跨度5米的悬空梁，下部3根20中间两根18上面两根16，24宽40高的梁，上面砌18墙3.2米高受
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梁配筋下部3根20和上面2根16都属于合理;mm时 须设置梁构造筋, 但中间腰筋2根18没必要放.腰筋: 梁的构造筋或抗扭筋. &规范规定楼层梁跨度为5000mm, 梁下无墙, 梁上砌3200mm高的180墙. (当梁上有板时,梁腹板高度=梁高度 - 楼板厚度, 则:梁高度400有些偏小,应将梁做成240*450-500,由于都是设置梁的中间,所以一般俗称腰筋:当梁腹板的高度超过450& &当梁上无板时
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250*500 4米梁怎么配筋，有圈梁，无构造，柱上面放空心楼板，2层砌3.5米高黏土砖墙，现浇顶。
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圈梁与此梁整浇代梁垫，Φ10的架立筋不同标高四根。箍筋弯成缺口形φ8 @150，没有加密区。两腰抗扭筋Φ12，底筋3Φ20--25（看楼上有否承重墙，多少层。3？要计算）。2. 混凝土等级不小于C25。4. 此梁长度宜两端到尽头1. 是个缺口简支梁
2层，有承重墙且承重墙上有门洞，需打立柱吗？
不必要立柱。要紧的是梁两端的支座。底筋3Φ25，HRB400.
梁垫无受力点，梁做成5.5米，净空是4米，两端各压75可以吗？
请查答案，3. 圈梁与此梁整浇代梁垫。
4. 此梁长度宜两端到尽头。
圈梁底比此梁底高啊？
圈梁底比此梁底高更好，但不可能，圈梁顶直接搁空心板，梁顶缺面标高就是圈梁顶标高。圈梁与此梁整浇代梁垫的意思是圈梁好比伸出手臂，增加与砌体的接触面（支承面）。
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按设计图集进行配筋，一般符合配筋率要求就行，底筋3根22，箍筋6个的间距20，两端设加密区50cm,箍筋间距10.
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青岛地铁某隧道断面支护设计
山东科技大学学生毕业设计（论文）摘 要随着城市快速经济的增长及人口的高度集中，城市隧道及地下工程的修建日益迫切。但是城市隧道的建设面临一系列的问题，软弱围岩就是其中之一。所以本次设计的主要目的就是解决目前在软弱围岩隧道施工中的各种难题，控制隧道在开挖过程中的变形和围岩松弛，减少施工临时支护，防止坍塌，改善和提高现有技术水平。本设计题目是青岛市地铁一期工程（3号线）中山公园站2号风道支护，主要设计内容有：二次衬砌荷载的计算和配筋，初期支护设计，施工管理，监测方案等。为有效控制隧道工程安全风险，避免或减少坍方事故发生，应以“充分调动围岩的承载能力，有效控制围岩变形和松弛”为设计理念，按新奥法原理进行软弱围岩隧道设计。软弱围岩隧道具有自稳差、易坍塌的工程特点，因此在这类围岩中施工必须根据隧道开挖后可能产生的变形实态，采取相应应对措施，如：采取控制地表面下沉及拱脚下沉的技术；大管棚超前支护等 。 关键词：软弱围岩隧道；新奥法；变形；施工管理
1山东科技大学学生毕业设计（论文）AbstractWith rapid growth of urban economy and concentration of population, it becomes urgent to construct urban tunnel and underground projects. But urban tunnel’s construction fac soft rock is just one of them. So the main purpose of this design is to deal with the different problems in construction of tunnels in soft rock, control the deformation and the relaxation of wall rock in tunnel excavation process, reduce the construction temporary support, to prevent collapse, improving and enhancing the technical levels of existing.The designed topic is Qingdao subway (line 3) zhong shan park station 2# ventilation tunnel support, the paper includes: lin pr reinforcement calculation of the second con etc.For effective control of tunnel construction safety risk, avoid or reduce a cave-in occurred, we should use The New Austrian Tunneling Method in design of tunnels in soft rock based on the design method―fully mobilize the bearing capacity of wall rock, to effectively control it’s deformation and relaxation. The soft and weak rock tunnel has project characteristics of poor stability and easy collapse. So construction must be based on the tunnel excavation in this type of surrounding rock deformation may be produced after the solid state and adopt corresponding technical countermeasures, such2山东科技大学学生毕业设计（论文）as: Take the control of ground surface subsidence and the arch feet sink technical count Pre-grouted big tube canopy.Keywords: T S New Austrian M Construction management
3山东科技大学学生毕业设计（论文）目 录第1章 绪论 ....................................................................... 41.1研究目的和意义.................................................................... 11.2软弱围岩隧道施工问题........................................................ 21.3研究思路和方法.................................................................... 31.4研究内容................................................................................ 4第2章 工程概况 ............................................................... 62.1工程简介................................................................................ 62.2自然地理概况........................................................................ 62.3工程地质................................................................................ 72.4水文地质.............................................................................. 102.5工程地质条件评价.............................................................. 102.6地层物理力学参数.............................................................. 11第3章 初期支护设计 ..................................................... 143.1支护类型.............................................................................. 143.2.设计方法.............................................................................. 143.2.设计参数............................................................................................ 15第4章 二次衬砌受力计算 ............................................. 164.1围岩压力.............................................................................. 164.2荷载确定.............................................................................. 254.3衬砌断面几何要素.............................................................. 264.4位移计算.............................................................................. 294.5解力法方程.......................................................................... 364山东科技大学学生毕业设计（论文）4.6最大抗力值的求解.............................................................. 364.7拱部各截面弯矩、轴力计算.............................................. 374.8边墙内力和弹性抗力的计算.............................................. 384.9内力图.................................................................................. 41第5章 二次衬砌的配筋计算 ......................................... 425.1最大正弯矩截面.................................................................. 435.2最大负弯矩截面.................................................................. 45第6章 施工管理 ............................................................. 496.1综合说明.............................................................................. 496.2施工组织机构及施工队伍安排.......... 错误！未定义书签。第7章 隧道监测方案 ..................................................... 637.1编制依据.............................................................................. 637.2监测目的.............................................................................. 637.3监测项目.............................................................................. 647.4监测作业.............................................................................. 657.5监测管理.............................................................................. 68第8章 专题设计―地铁盾构法隧道 ............................. 70参考文献 ........................................................................... 96附录 .................................................................................... 97 致谢 .................................................................................. 1085山东科技大学学生毕业设计（论文）
第1章 绪论1.1 本课题的研究目的和意义1.1.1 研究目的随着城市快速经济的增长及人口的高度集中，城市隧道及地下工程的修建日益迫切。但是城市隧道的建设面临一系列的问题，软弱围岩就是其中之一。所以本次设计的主要目的就是解决目前在软弱围岩隧道施工中的各种难题，控制隧道在开挖过程中的变形和围岩松弛，减少施工临时支护，防止坍塌，改善和提高现有技术水平。1.1.2 理论意义本课题设计中有许多技术难题和不良地质段的施工难题，这些问题的解决可以为我们未来更多的软弱围岩隧道建设提供经验和技术借鉴。重点在于支护方案的选择与支护参数的确定，衬砌结构断面优化与防排水方案，难点在于穿越不良地质段的施工措施和超前预支护方案的确定等。在设计的过程中将加深对自己所学的弹性力学、结构力学、土力学、岩石力学、混凝土设计等课程的理解。同时掌握相关的计算工具和软件（mat lab 、cad、office），培养分析、解决问题的能力，结合工程实际，熟悉相关的国家规范和标准，提高自己的专业素质和能力。1.1.3 实践意义青岛市地铁一期工程（3号线）中山公园站的建成将是中国软弱围岩隧道又一个成功的实践，为以后软弱围岩隧道的施工和重要问题的解决提供了可参考的实际例子，为相关理论的发展提供了实践基础，推动了学科的丰富，促进了施工及其理论的进一步发展
1山东科技大学学生毕业设计（论文）1.2 软弱围岩隧道施工主要技术问题隧道软弱围岩就是用通常的初期支护及简易的小导管支护不能控制开挖后的围岩变形，而需要采用“有针对性地控制变形对策”（即所谓的辅助工法）的围岩。隧道开挖后，地应力将重新分布。由于软岩强度较低，对工程扰动极其敏感，在受拉或受压条件下将产生塑性区，使围岩和支护发生变形。一旦施工方法和工程措施不当，将极易发生初期支护变形侵限或者隧道塌方等工程灾害。从隧道开挖后的围岩变形看，在软弱围岩中开挖，经常出现以下力学现象，如：1、拱顶崩塌；2、掌子面失稳；3、底鼓现象严重；4、长时间的持续变形，或变形不收敛；5、初期支护严重变异；6、在富水条件下出现异常涌水，围岩流失等。综上所述，在软弱围岩地质条件下，围岩变形的终极结果是造成现掌子面崩塌、拱部坍塌以及各种异常现象。因此在这类围岩中施工必须根据隧道开挖后可能产生的变形实态，采取相应的技术对策，如：1、采用预支护（加固）方法控制掌子面前方先行位移以及掌子面挤出位移的对策；2、采取控制地表面下沉及拱脚下沉的技术对策；3、采取控制掌子面后方测量位移的对策；4、采取控制地下水的技术对策；5、采取有针对性的观察、测量、前方围岩探查等技术对策。2山东科技大学学生毕业设计（论文）我国《铁路隧道施工技术指南》（TZ 204―2008），规定了特殊岩土和不良地质地段隧道施工的原则，这些隧道包括以下围岩条件下的隧道。1、富水软弱破碎围岩；2、岩溶；3、风积砂和含水砂层；4、膨胀岩；5、瓦斯；6、挤压性围岩等。此外，在围岩强度应力比很小的地质条件下，也常常具有上述的复杂地质特性。1.3 研究的思路和方法软弱围岩隧道的支护问题，在研究思路与方法上要利用工程类比和理论计算相结合的，并且以手算为主，并结合计算机软件进行校核，最后对设计成果加以检验。在研究思路和方法上主要运用以下知识：1.3.1 支护方案的选择针对工程的实际情况，综合考虑围岩性质、支护设备和材料、工程造价以及场地的施工条件等各方面的信息，并且通过典型工程对比，选择合理的支护方案。对于软弱围岩，需进行超前支护。1.3.2 围岩压力的计算通过所给的地质资料和围岩性质，运用合理的理论计算模型和规范对隧道的围岩压力进行计算。采用手算和计算机软件校核的方法，准确计算围岩压力。1.3.3 衬砌受力的计算
3山东科技大学学生毕业设计（论文）围岩压力采用荷载―结构设计模式计算，这种模式是假定已知地压荷载和地层对结构变形的约束抗力的条件下，按弹性地基上杆件系统的结构力学原理进行衬砌内力计算。此设计中采用力法计算。1.3.4 支护参数的确定支护方案确定以后，必须合理选择支护参数。通过计算和典型工程类比选择合理的支护参数，不仅可以节省支护材料，实现经济施工原则，还可以使隧道断面更加合理，达到良好的支护效果。1.3.5 支护效果验算和数值模拟支护效果的验算是保证工程能顺利进行的一个很重要的方面。支护效果验算不仅是简单的对数据的核算，更是发现问题的很重要步骤。在该阶段，采用数值模拟手段进行验算，不仅可以检验理论解的正确性，而且可以进一步揭示衬砌与围岩之间的受力特性。1.4 本课题的主要研究内容我的研究课题“青岛市地铁一期工程（3号线）中山公园站2号风道支护设计”，是一个比较完整的实际工程的支护组织施工设计，该课题的主要研究内容分为以下几个方面：1.4.1 隧道围岩压力以及衬砌受力的计算对隧道而言，围岩压力及衬砌受力的计算是隧道设计中非常重要的问题，因为它直接关系到隧道开挖后初次支护方案的选型、注浆加固圈的厚度，以及具体的支护参数的确定。1.4.2 支护形式的对比和选型现阶段隧道的支护方案有许多种，目前常用的支护方式有钢拱架支护、锚杆支护、喷射混凝土支护、管棚支护、整体式混凝土支护、复合式支护等形式。
4山东科技大学学生毕业设计（论文）1.4.3 初期支护参数的确定根据计算确定合理的支护参数不仅可以大量节省工程费用，而且能达到良好的支护效果，使隧道在结构设计上更加合理。在该过程我决定采用手算和计算机软件校核相结合的方法确定最优化的支护参数来达到安全支护的目的。1.4.4 经济和安全问题合理的支护形式、支护参数和支护材料可以节省工程开支，开挖时运用机械设备出渣，自动化施工可以使工程具有经济性，合理进行施工组织安排也可以达到经济施工的目标。施工过程中还应该提前预测不安全因素，并且制定相关预案。同时运用超前地质预报系统，对前方的地质条件进行提前勘测，施工中采用先进的技艺，如先进混凝土的运用、喷锚支护等技艺的运用，也会保证整个隧道施工的安全，从而避免事故的发生。
5山东科技大学学生毕业设计（论文）第2章 工程概况2.1 工程简介本工程为中山公园站车站工程，车站起点里程为K3+584.178（右线），终点里程为K3+760.878（右线），全长176.7m，本站埋置深度为10―12m，围岩级别为Ⅳ―Ⅴ级，采用单拱直墙暗挖断面，大拱脚拱盖法施工、钻爆法开挖，结构采用全包防水。车站位于八大关建筑群及天泰体育场附近，全长均为减震断面。本站设置两座风亭，三座出入口，均为暗挖结构，车站由风道向车站中心施工。本站2号风道综合考虑建筑功能和暗挖车站施工因素，设计为双层暗挖风道。风道风井深约25m，考虑到兼做施工竖井，井口开挖尺寸2.5m×11.7m，风道开挖宽度9.7m，高13.5m，采用拱顶直墙断面，复合式衬砌结构。2.2 自然地理概况2.2.1 地理位置及交通概况中山公园站车站工程位于天泰体育场南侧，香港西路北段，车站范围内有荣成路、韶关路与香港路交汇，交通流量大，车站上方为北舰司操场，车站周围无高大建筑物，车站北侧临近青岛中山公园，有市政管线从香港西路下方通过。2.2.2 地形地貌本场地地貌形态为剥蚀斜坡，地势较平坦，场地地面标高为14.40―16.61m。2.2.3 气候特征市南区地处北温带季风区域，属温带季风气候；由于海洋环境的直接6山东科技大学学生毕业设计（论文）调节，受来自洋面上东南季风及海流、水团的影响，故又具有显著的海洋性气候特点。空气温润，雨量充沛，温度适中，四季分明。春季气温回升缓慢，较内陆迟1个月；夏季温热多雨，但无酷暑，冬季风大温低，但无严寒，持续时间较长。据2002年测定，最热的7月份，平均气温25.3℃，秋季天高气爽，降水少，蒸发强；最冷的12月份，平均气温零下1.9℃。年平均降雨量424.6毫米。2.2.4 地震烈度及动参数按照国家标准建筑抗震设根据国家标准《建筑物抗震设计规范》（GB）2008版附录A，青岛市区抗震防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第二组。
2.3 工程地质根据青岛市建委推广的《青岛市区第四系层序划分》标准地层层序编号，依据野外钻探资料，本区共揭示了6个标准层，划分了13个亚层，地层有新到老、自上而下分述如下：2.3.1 第四系（Q）第四系（Q）主要有全新统人工填土（Q4）、全新统冲洪积层（Q4mlal+pl）、上更新统冲洪积层（Q3al+pl）组成，描述如下：1、第四系全新统人工填土（Q4ml）第○1层杂填土：杂色，松散，揭露层厚：0.50―2.50m，平均：1.48m。
第○11层素填土：褐色、黄褐色，松散，厚度0.50―2.90m，平均厚度1.46m。2、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）
7山东科技大学学生毕业设计（论文）第○11层粉质粘土：黄褐色―褐黄色，可塑―硬塑状，厚度：1.50―4.10m，平均：2.79m。第○12层含沙粘性土：黄褐色，硬塑状为主，厚度：0.40―4.60m，平均：2.19m。2.3.2 基岩基岩主要为燕山晚期（γ35）侵入花岗岩为主，部分燕山晚期（Χ53）侵入脉岩，岩性主要为花岗斑岩，呈脉状穿插其间，与不同岩性接触带见有糜棱岩、碎裂岩，描述如下：1、燕山晚期花岗岩（γ35）按风化程度划分为强风化岩带、中风化岩带和微风化岩带，各带（亚带）的工程特征详细描述如下：第○16上层强风化花岗岩上亚带：浅肉红色―黄褐色，结构构造已大部破坏，揭露厚度：1.40―2.70m。该层岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。第○16中层强风化花岗岩中亚带：浅肉红色，结构构造已大部破坏，厚度为：2.20―9.80m，平均层厚5.73m。该层岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。第○16下层强风化花岗岩下亚带：浅肉红―肉红色，结构构造已破坏，层厚度为：1.00―7.20m，平均层厚3.68m。该层岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。第○17层花岗岩中风化带：肉红色，粗粒结构，块状结构，节理裂隙发育，以构造、风化裂隙为主，层厚度为：1.70―14.0m，平均层厚6.20m。该层岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为8山东科技大学学生毕业设计（论文）Ⅳ级。第18层花岗岩微风化带：肉红色，粗粒结构，块状结构，节理不发育，岩芯较完整，坚硬，该层在场地内分布广泛，未揭穿，最大揭露厚度20.30m。该层岩石坚硬程度为坚硬岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级Ⅲ级。2、燕山晚期侵入岩脉（Χ53）第○162层强风化带花岗斑岩：原岩风化强烈，结构构造大部分已破坏，揭露厚度为7.5m。盖层岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。第○172层中风化带花岗斑岩：肉红色，斑状结构，块状构造，节理、裂隙较发育，层厚度为：1.00―5.50m，平均层厚3.22m。该层岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。第○182层：微风化带花岗斑岩：肉红色，斑状结构，块状构造，局部节理裂隙发育，以构造、风化裂隙为主，揭露层厚度为：0.80――20.30m，平均层厚8.94m。该层岩石坚硬程度为坚硬岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ级。3、构造岩第○164层砂土状碎裂岩：褐黄―灰绿色，结构构造大部分已破坏，节理裂隙及发育，层厚度为：15.60m。该层岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。第○174层块状碎裂岩：黄褐色，原岩为花岗岩，节理裂隙发育，地层厚度为：8.10―24.10m。该层岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度为破碎岩体基本质量等级为Ⅴ级。
9山东科技大学学生毕业设计（论文）
2.4 水文地质本次勘察工作区内的地下水类型按赋存方式主要为：第四系松散土层孔隙水，基岩裂隙水。本车站所处场地地貌类型为剥蚀斜坡，第11层粉质粘土、第12层含砂粘性土富水性一般，透水性较差，场地地下水位埋深4.80―13.60m。 本次勘察取地下水样1件，引用中山公园站―太平角公园站区间地下水样2件，按《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T）关于环境类别与作用等级评价如表2-1：表2-1 环境类别与作用等级评价
依据《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T）综合判定，在氯化物环境下地下水环境作用等级Ⅳ-C，在化学腐蚀环境下地下水环境作用等级为Ⅴ-C。
2.5 工程地质条件评价本场地地貌形态为剥蚀斜坡，地势较平坦，场地地面标高为14.40―16.61m。勘查场区地处青岛八大关景区内，香港西路与荣成路交汇处，车站沿香港西路分布西北侧为天泰体育场网球场，东北侧为军事用地，地面多为绿化带、道路，地面交通繁荣。本暗挖车站经过的岩层主要为强―微风化岩花岗岩、花岗斑岩，部分
山东科技大学学生毕业设计（论文）地段经过青岛山派生断裂，断裂带内主要为砂土状碎裂岩○164、块状碎裂岩○174，其隧道围岩分级为Ⅵ级，其余段的强―微风化隧道围岩分级为Ⅲ―Ⅴ级。受砂土状碎裂岩、块状碎裂岩影响隧道围岩分级为Ⅳ级，强风化上、中亚带及强风化花岗斑岩隧道围岩分级为Ⅴ级，该层岩土开挖时，拱部无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时会失去稳定，因此，应采用复合衬砌，施工时应注意局部岩石软硬不均匀对施工的影响。本次场地地下水类型主要为基岩裂隙水，主要含水层为强、中风化岩带的基岩风化裂隙水。基坑涌水量376.62m3/d，属富水性较差地层。综合评价本场地范围水文地质条件属简单类型。综合评价本暗挖车站岩土工程条件属中等复杂类型，暗挖范围内的岩土工程条件中等。本车站施工时应重点注意隧道顶围岩级别为Ⅵ级和Ⅴ级地段，为眼角已坍塌，处理不当会出现大坍塌。本场地不存在可液化土层，可不考虑地震液化问题。本场地为可进行建筑的一般场地。本场地属于场地基本稳定区，适合地铁站位建设。
2.6地层物理力学参数地层物理力学参数见表2-2。
11山东科技大学学生毕业设计（论文）
表2-2 中山公园站岩土参数建议值表
山东科技大学学生毕业设计（论文）
山东科技大学学生毕业设计（论文）第3章 初期支护设计3.1 支护类型隧道工程建设得以顺利进行的保障就是隧道支护，建设隧道常用支护类型有喷射混凝土支护、锚杆、金属网、钢拱架等。1、长管棚的施工方法对于Ⅴ级围岩，长管棚应采用φ108×8 进行超前支护，并设护拱，护拱长度为2 米，厚度为0.7m，拱内预埋φ133×4 导向钢管，环向间距50cm，仰角1°，钢管与钢拱焊接牢固。钢管设置于衬砌拱部，管心与衬砌设计外轮廓线间距大于30cm，平行路面中线布置。2、超前小导管注浆施工方法本标段所有Ⅴ、Ⅳ级围岩段均设计有超前小导管注浆加固，用于隧道超前支护。超前小导管采用φ42×4 钢管，长4.0m，环向间距40mm，外插角15°，纵向间距≥1000mm。前端做成尖状，并在孔壁上每隔15 厘米钻梅花形布置的溢浆孔，钢管尾端焊Ф8 钢筋加强箍。环间搭接长度不小于1m。3、喷射砼施工方法4 、钢拱架施工方法
3.2 设计方法本工程支护参数综合考虑围岩级别、地形地质、埋置深度、结构跨度及施工方法等因素后通过工程类比，结合计算分析后确定。初期支护以C25喷射砼、锚杆、钢筋网、格栅钢架为主要支护手段，锚杆采用全长粘结型砂浆锚杆。超前小导管作为辅助施工设施。
14山东科技大学学生毕业设计（论文）施工中应最大限度保护围岩，充分发挥围岩自身承载力，所以隧道开挖预留围岩变形量。预留围岩变形量应根据实际情况确定，并根据量测所反馈信息调整参数。施工误差不包括在预留围岩变形量里。
3.3 设计参数本设计截面为4-4风道截面，设计参数如下：预留变形量：40 mm；C25喷射砼厚度：250 mm；锚杆类型：D=22 mm，HPB235，砂浆锚杆；锚杆长度：2.5 m；锚杆间距：1.0 m×1.0 m；钢筋网类型：D=8 mm，HPB235；钢筋网间距：200 mm×200 mm ；钢架规格：格栅；钢架间距：1.0 m；辅助施工措施：洞口ㄩ，D=28 mm，HPB235，超前锚杆，长5 m，环距0.5 m。
15山东科技大学学生毕业设计（论文）第4章 二次衬砌受力计算4.1 围岩压力4.1.1 围岩压力的概念地下硐室不同于地面建筑，位于岩体介质中，因此应当把围岩视为支护结构的共同承载部分，也就是说，应由支护结构（无论是临时的或永久的）和围岩共同组成静力承载体系。围岩的静力作用是十分重要的，如果没有这种作用，硐室的施工将是十分困难或者是不可能的。实际上在岩体中开挖硐室，出现围岩二次应力，同时硐室相应的产生变形和位移。不同的地质条件和工程条件下，硐室围岩可能出现两种情况：①硐室的变形属于弹性变形，在无支护情况下仍然能够维持稳定；②硐室的变形属于非弹性变形，由于围岩继续变形导致其破坏，甚至出现大量的塌落，这时就需要支护结构来约束围岩变形的继续扩展，因而支护结构受到围岩变形时产生的压力。围岩二次应力全部作用称为围岩压力。围岩二次应力的作用在无支护硐室中出现在硐室周围的部分区域内；在有支护结构（临时的或永久性支护）的硐室中表现为围岩和支护结构的相互作用。目前一般工程认为的围岩压力是指由二次应力使围岩产生变形或破坏所引起的作用在衬砌上的压力，这种概念实际上是属于狭义的围岩压力。4.1.2 围岩压力的形成关于围岩压力的形成机理以及随时间发生、发展的过程可用奥地利腊布塞维奇教授的剪切滑移破坏理论来说明。若围岩没有受到其他硐室的影响，且开挖爆破过程中没有受到破坏，则硐室周围的围岩压力随着时间的发展可以分为三个阶段，只讨论在岩体内最大压应力为垂直方向的情况。在第一阶段，由于岩体的变形，在硐室的周围边界上产生一般的挤压。同时，在两侧岩石内形成楔形岩块，在两个楔形岩块有向硐室内部滑移的16山东科技大学学生毕业设计（论文）趋势，从而侧向产生压力，这种楔形岩块是由于两侧岩石剪切破坏而形成的。在第二阶段，在侧向楔形块体发生某种变形以后，硐室的跨度似乎增大。因此，在岩体内形成了一个垂直椭圆形的高压力区，在椭圆曲线与硐室周界线间的岩体发生了松动。在第三个阶段，硐顶和硐底的松动岩体开始变形，并向硐内移动，硐顶松动岩石在重力作用下有掉落的趋势，围岩压力逐渐增加。以上内容就是围岩压力的形成机理。可见，围岩压力的形成与硐室开挖后岩体的变形、松动和破坏是分不开的。围岩压力的形成是由于围岩的过大变形和破坏而引起的。当岩石比较坚硬完整时，重分布后的应力一般都在岩石的弹性极限以内。围岩应力重分布过程之中所产生的弹性变形在开挖过程中就完成了，也就没有围岩压力。如果岩石的强度较低，围岩应力重分布过程中不仅产生弹性变形，还产生了较长时间内才能完成的塑性变形，支护的结果就是限制了这种变形的继续发展，故而产生了围岩压力。4.1.3 围岩压力的分类围岩压力可分为四种：松动压力、塑形变形压力、冲击压力和膨胀压力。4.1.4 围岩压力的确定方法隧道开挖前，地层中各点的应力保持着相对的平衡，地层处于相对静止状态，称为原始应力状态。它是由上覆地层自重、地壳运动的残余应力及地下水活动等因素决定的。为了研究方便，仅考虑由上覆地层自重所形成的原始应力，并取深度H处得一个单元体来做应力分析。该单元体受到三对大小相同、方向相反的压力作用，因此该单元体处于力的平衡状态和变形运动的相对静止状态。
17山东科技大学学生毕业设计（论文）在上覆地层自重作用下，竖直压力pz为pz??H式中?――上覆地层的平均重度kNm3；H――从地面到单元体所处的深度（m）。 ??由于单元体的侧向变形受到周围地层的限制，便产生了侧向压力，按下式计算pz?py??pz???H式中?――侧压力系数。根据侧向应变为零的条件，并把地层假定为各向同性的弹性体，可以推导出?计算公式，即??式中?――地层岩石的泊松比。 ?1??隧道开挖后，围岩原来保持的平衡状态受到破坏，由相对静止状态变成显著运动状态，由于围岩在应力以及应变方面开始了一个新的变化运动，出现了围岩应力的重分布和围岩开挖空间的变形，力图达到新的平衡。变形的大小性质及大小是不同的。在竖硬且完整的岩石中，围岩岩体本身强度足以承受隧道周边应力，这时围岩是自承的，不需要支撑或衬砌提供外加平衡力。在松软的或裂隙围岩中，由于围岩体破碎，再加上在开挖时受到爆破振动，因而在隧道周边一定范围内岩体遭到严重破坏，同时，围岩体本身强度低，不足以抵抗围岩的周边应力，因此这一部分岩体在隧道开挖后开始产生向内的变形运动，并逐渐出现松动和坍塌，松动或坍塌的18山东科技大学学生毕业设计（论文）岩体对支护结构施加压力，此压力即为围岩压力。1、围岩压力的确定方法围岩压力的确定目前常用有下列三种方法：（1）直接测量法它是一种切合实际的方法，也是研究发展的方向，但由于受量测设备和技术水平的制约，目前还不能普遍采用。（2）经验法或工程类比法它是根据大量以前工程的实际资料的统计和总结，按不同围岩分级提出围岩压力的经验数值，作为后建隧道工程确定围岩压力的根据的方法。该法目前使用较多的方法。（3）理论估算法它是在实践的基础上从理论上研究围岩压力的方法。由于地质条件的不确定性，影响围岩压力的因素又非常多，这些因素本身及它们之间的组合也带有一定的偶然性，企图建立一种完善的和合适各种实际情况的通用围岩压力理论及计算方法是困难的，因此，现有的围岩压力理论都不十分切合实际情况。目前我国隧道工程设计计算中，一般都是以某种简化的假设为前提，考虑几个主要因素的影响，通过经验公式计算或受力分析，使其结果相对地接近实际围岩压力的情况。2、围岩的成拱作用我国现行隧道设计规范用数理统计的方法给出计算各级围岩坍塌高度的经验公式h?0.45?2s?1???1?i?B?5???式中s――围岩级别B――隧道宽度i――B每增减1m时围岩压力的增减率，以B?5m的围岩垂直均布压力为准，当B?5m时，取i?0.2，当B?5m时，取i?0.1。19山东科技大学学生毕业设计（论文）坍落拱的形成充分说明了围岩的自承能力。根据这一点，人们认为，只要支护结构能把塌落拱范围内可能坍落的全部岩体支撑住，围岩不会继续坍落，就能保证隧道的安全使用。现行设计方法中取塌落拱范围内的全部岩石的重量作为支护结构的主动荷载就是从这一点出发的。4.1.5
浅埋隧道围岩压力计算1、浅埋和深埋隧道的确定浅埋和深埋隧道的分界，按荷载等效高度值，并结合地质条件、施工方法等因素综合判定。荷载等效高度值的计算公式如下：H式中p??2~2.5?hq Hp――浅埋隧道分界深度（m）；――荷载等效高度（m），其中q为深埋隧道垂直均布压力（kNm）； 3hq。 ?――围岩重度（kNm3）在矿山法施工的条件下，IV～VI级围岩取Hp?2.5hq；I～III级围岩取Hp?2hq。当隧道埋深H?Hp时，为深埋隧道，反之，则为浅埋隧道2、埋深小于或等于等效荷载高度时的围岩压力计算当隧道埋深小于或等于等效荷载高度时，荷载视为均布垂直压力，按下式计算：q??H式中q――垂直均布压力（kN/m2）；
20山东科技大学学生毕业设计（论文）
?――隧道上覆围岩重度（kN/m3）；H――隧道埋深（m），指坑顶至地面的距离。侧向压力e按均布考虑时其值为?1e=??H?2Ht??2?ctan(45?) ?2?式中e――垂直均布压力（kN/m2）；Ht――隧道高度（m）；?c――围岩计算摩擦角（），其值见表4-2。表4-2 各级围岩的物理力学指标标准值
?注: 1.本表数值不包括黄土地层。2.选用计算摩擦角时，不再计内摩擦角和粘聚力。
山东科技大学学生毕业设计（论文）
表4-3 级围岩的?值
3、埋深大于等效荷载高度时的围岩压力计算当隧道埋深大于等效荷载高度hq而小于等于分界深度Hq时，为了便于计算，假定围岩中形成的破裂面是一条与水平成?角的斜直线。EFHG岩土体下沉，带动两侧三棱土体FDB和ECA下沉，整个岩土体ABDC下沉时，又要受到未扰动岩土体的阻力；斜直线AC和BD是假定的破裂面，分析时考虑粘聚力C，并采用计算摩擦角?；另一滑动面FH或EG则并非破裂面，因此，滑面阻力要小于破裂面的阻力，若该滑面的摩擦角为?，则?值应小于?值。?值可按表4-3采用。
22山东科技大学学生毕业设计（论文）
图4-1 浅埋隧道围岩压力计算根据图4-1，设隧道上覆岩土体EFHG的重力为W，两侧三棱岩体FDB或ECA的重力为W1，未扰动岩土体对滑动土体的阻力为F，当EFHG下沉，两侧受到阻力T或T?，则作用于HG面上的垂直压力总值Q浅为Q浅=W?2T'?W?2Tsin?三棱体自重为1hW1??h2tan?式中 h――坑道底部到地面的距离（m）；?――破裂面与水平面的夹角（）。 据正弦定理 ?T?sin(???)12?W=?h1?2cos?sin??90?(?????)?? 式中?――侧压力系数，按下式计算：23
山东科技大学学生毕业设计（论文）??tan??tan?ctan?1?tan?(tan?c?tan?)?
tan?ctan?tan?=tan?c由上述式子可求得作用在HG面上的总垂直压力Q浅Q浅=W-2Tsin?=W-?h2?tan?由于GC、HD与EG、EF相比往往较小，而且衬砌与岩土体之间的摩擦角也不同，前面分析时均按?计，当中间土块下滑时，由FH及EG面传递，考虑压力稍大些对设计的结构也偏于安全，因此，摩阻力不计隧道部分而只计洞顶部分，即在计算中用H代替h，这样上式可改写为Q浅=W-?H2?tan?由于W=BtH?，故Q浅=?H(Bt?H?tan?)式中Bt――隧道宽度（m）。换算为作用在支护结构上的均布荷载（图4-2），即q浅=Q浅Bt??H(1?H?tan?)Bt式中q浅――作用在支护结构上的均布荷载（kN/m3）。
24山东科技大学学生毕业设计（论文）
图4-2 浅埋隧道支护结构上的均布荷载作用在支护结构两侧的水平侧压力为e1??H?，e2??h? 1侧压力视为均布压力时e?e1+e2）。 2
4.2 荷载确定对于埋置深度较浅的硐室或明挖法施工的硐室，衬砌上作用的垂直压力通常采用岩柱理论进行计算，即认为结构上的围岩压力等于塌落岩柱的全部重量，围岩侧向压力按主动压力计算。本课题采用此计算方法。4.2.1 参数的选择根据设计资料选取参数：围岩类别为类，容重??23kN/m3，围岩的弹性抗力系数K?1?106kN/m3，衬砌材弹性模量Eh?3.35?107kPa，容重?h?23kN/m3。4.2.2 围岩竖向均布压力垂直压力包括地面超载、水压力、土压力等。经计算有：25
山东科技大学学生毕业设计（论文）q?226.875kPa4.2.3 围岩水平均布压力围岩水平压力按主动土压力计算，则水平均布压力为e?
图4-3 衬砌简化图
4.3 衬砌几何要素4.3.1 衬砌几何尺寸1、内轮廓线几何尺寸内轮廓线半径r1?4.899m，r2?2m；内径r1、r2所画圆曲线的终点截面与竖直截面的夹角?1?45?，26山东科技大学学生毕业设计（论文）?2?90?；拱顶截面厚度=墙底截面高度d0?0.8m。2、外轮廓线半径R1?r1?d0?4.899?0.8?5.699m，R2?r2?d0?2?0.8?2.8m； 拱轴线半径，r2??r2?0.5d0?2.4m； 拱轴线各段圆弧中心角?1?45?，?2?45?。4.3.2 半拱轴线长度S及分段轴长?S分段轴线长度：?45S1???r1?????5.299?4.161825m ?45??S2???r2????2.4?1.884956m ??拱轴线长度：S?S1?S2?4...046781m将半拱轴线等分为段，每段轴长为：?S?S6..S4.3.3 各分块接缝（截面）中心几何要素1、与竖直夹角?i?0?0??S180?1.??1?????10.8969? ?5.299?r1?
27山东科技大学学生毕业设计（论文）2?S180??2???21.7937? ?r1?3?S180??3???32.6906? ?r1?4?S180??4???43.5875? ?r1?5?S?S..???5??1???45???65.?r2?6?S?S..??
?6??1???45???90?
?2.4?r2?角度闭合差???6??1??2?0。2、截面中心垂直坐标yi的计算y0?0?co?s1?)
y1?r?1(1?co?s2?)
y2?r?1(1?co?s3?)
y3?r?1(1?co?s4?)
y4?r?1(1???r1)co?s?
a1?(r21r1??rcs
y5?a1??2o?r1??rcs
y6?a1??2o?50.0 0.8 (?2.4?5.299?)c?os45 2..27 07?3.24 916
28山东科技大学学生毕业设计（论文）4.4位移计算4.4.1 单位位移用辛普生近似计算，按计算列表进行。单位位移的计算表见表4-4。 单位位移值计算如下：?11??S11. ???140.5?107EhI3.35?10?12??21??Sy1.007797???153.9?10?6 7EhI3.35?10?Sy2cos2a1.?(???)??(296.9)EhIA3.35?107?9.4.4.2载位移计算过程见表4-5。表中：Qi?qbi，bi――衬砌外缘相邻两截面之间的水平投影长度，由cad图中量得；Ei?ehi，hi――衬砌外缘相邻两截面之间的竖直投影长度，由cad图中量得；
29山东科技大学学生毕业设计（论文）
表4-4 单位位移计算表
bd3注：1.I=，A=bd，b取自单位长度。122.考虑轴力的影响。00Mip??(Qiaqi?Eiaei),Nip?Qisin?i?Eicos?i图量的。aqi,aei
分别为相应的垂直荷载和水平荷载对截面i中心点的力臂，由cad
山东科技大学学生毕业设计（论文）
图4-4 衬砌结构计算图示（单位：m）
31山东科技大学学生毕业设计（论文）表4-5 载位移计算表
山东科技大学学生毕业设计（论文）
故有：?SMp1.007797????1578?3?
?1p?7EhI3.3?510
4.7?48?31 10?2p
MpyNpcos??S1.007797?(???)??(?.5)EhIA3.35?107?3??8.786?10
4.4.3 弹性抗力位移?1?、?2?的计算假定拱部弹性抗力抛物线的上零点位于拱部外援与垂直轴约呈45°的第4截面上；最大抗力值在墙顶截面即?h=90°，其值为?h；第6截面抗力为?6??hsin?6；其余各截面抗力值按下式计算：cos2?4?cos2?i???6 22cos?4?cos?6表4-6 弹性抗力计算表
弹性抗力作用下，基本结构中的内力为： 弯矩：Mi0????Rjrji
33山东科技大学学生毕业设计（论文）
表4-7 M?计算表
表4-8 N?计算表
轴力：Ni0??sin?i?RV?cos?i?RH式中：rji------Rj到接缝中心点ki的力计算?1?、?2?：
34山东科技大学学生毕业设计（论文）
?SM?1.?=????20.3531?h??6.1229?h?10?7EhIy?SM?0cos??2?=(?+?N?)??1.8177?h?10?6EhIA
4.4.4 墙顶位移计算1、边墙弹性地基梁的弹性特征值
???h?0.=2.?0.6467
故边墙为弹性地基上的短梁。2、计算墙顶单位位移34?（?11+?12A）?1=?1.074?10?6K（?9+?10A）22?（?13+?11A）?2=?1??8.K（?9+?10A）?2=2?（?10+?13A）?1.K（?9+?10A）?（?4+?3A）??1.141?10?6K（?9+?10A）（?+?A）?e=?1?10?6K（?9+?10A）?e=?003、计算墙顶弯矩MZ、水平力HZ及垂直力VZ0
000MZ?M6p?M6???.8653?h0HZ??E6??RH??241.5?h
VZ0?Q6??RV?.4357?h
35山东科技大学学生毕业设计（论文）
边墙自重：?hd?h?3.95?25?0.8?79V?G?.4357?h0Z
4、计算墙顶位移?Z、?Z00?Z?MZ?1?HZ?2?e?e??.0603?h00?Z?MZ?1?HZ?2?e?e??.1709?h
4.5 解力法方程计算力法方程的系数为：a11??11??1?5.a12?a21??12??2?f?1?8.a22??22??2?2f?2?f2?1?2.a10??1p??1???Z?(?.6726?h)?10?6a20??2p??2??f?Z??Z?(?6?h)?10?6
求解方程：X1?a22a10?a12a20?332.1?ha122?a12a22aa?aaX2?6.7?ha12?a12a22
4.6 最大抗力值的求解墙顶截面总水平位移：?h?X1?1?X2(f?1??2)??Z?(360.4?h)?10?6 最大抗力值：
36山东科技大学学生毕业设计（论文）
?h?K?h?360.4?h364.3327?h??205.62181.7534
故：X1?324.1?h?223..7?h?825.9169
4.7 拱部各截面的弯矩、轴力计算拱部截面的弯矩、轴力由下式计算，计算过程见表4-9
Mi?X1?X2y?Mip?Mi0?Ni?X2cos?i?N?N
根据强度条件进行校核:
?SM1.007797?????10?6EhI?h?X1?1?X2(f?1??2)??Z?98.?SM???h??3. EhI闭合差：?3.8778?100%?3.95%98.1622?SMyNcos?1.007797(???)??(?.9)??489.6?10?6 EhIA?h?f?h?515.
37山东科技大学学生毕业设计（论文）
?h?f?h??SMyNcos?(???)?25. EhIA闭合差：25..95% 515.1488
4.8 边墙内力和弹性抗力的计算1、计算作用在墙顶截面的弯矩、水平力及垂直力0Mh?X1?X2y6?MZ??146.4530Hh?X2?HZ?318.2658Vh?VZ0?2、按弹性地基梁公式计算边墙的弯矩、轴力及抗力值 Mx???hKK1e?????M??H???h4h1h?32?2?Nx?Vh?xdw?h1?2?Mh2?2?3?Hh??4?e(1??1)2???K?x?K?h?1?K?h38山东科技大学学生毕业设计（论文）
表4-9拱部内力计算表
39山东科技大学学生毕业设计（论文）
表4-10 边墙内力计算表
40山东科技大学学生毕业设计（论文）
4.9 内力图
图4-5 衬砌结构内力图
41山东科技大学学生毕业设计（论文）
第5章 二次衬砌的配筋计算
二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌。二次衬砌和初期支护相对而言，指在隧道已经进行初期支护的条件下，用混凝土等材料修建的内层衬砌，以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用，以适应现代化高速道路隧道建设的要求。
1、隧道二次衬砌结构混凝土应密实、表面平整光滑、曲线圆顺，满足设计强度、防水及耐久性要求。2、二次衬砌混凝土施工前应对水泥、细骨料、粗骨料、拌制和养护用水、外加剂、掺和料等原材料进行检验，各项技术指标应附和验收标准的相关规定。3、根据现场的具体情况，应适当增加二次衬的外放值（施工正误差），以免侵限。4、隧道拱部超挖部分应采用与二次衬砌同强度等级混凝土一次浇筑。5、二次衬砌施工的顺序是仰拱超前，墙、拱整体浇筑。边墙基础高度的位置（水平施工缝）应避开剪力最大的截面，并按设计要求作防水处理。6、混凝土生产应采用具有自动计量装置的拌和站、拌和输送车、混凝土输送泵、插入式与附着式组合振捣的机械化作业线。7、二次衬砌的混凝土，从原材料的检验和选用、混凝土的配比和拌制、浇筑温度的控制和振捣、到衬砌养护的各工序必须按要求操作，防止衬砌裂缝的产生。42山东科技大学学生毕业设计（论文）
5.1 最大正弯矩截面截面为矩形b?h?mm，纵向取一米计算，取as?as??40mm，轴向力设计值N?825.9196kN、弯矩设计值M?223.2204kN?m。 h0?h?as?500?40?460mm1、初始偏心距e0:e0?M223.3m?270.3mm N825.9196800ea?mm?26.7mm?20mm ； 30此时的初始偏心矩为：ei?e0?ea?297mm； 因为：?1?0.5fcA0.5?21.2?.N825.9196?10所以取
?1?1l0?15 ，取?2?1 h800?l0?有：
??1???1?2?1.2688 ei?1400?h?h012所以取偏心矩增大系数??1.2688；2、配筋计算：由（1）的计算可知： ?ei?0.3h0?228mm 所以按大偏心计算。 设纵向受拉钢筋的面积为As'（离轴力N比较近）；43山东科技大学学生毕业设计（论文）
离轴力比较远的钢筋面积为As；都采用HRB335；根据平衡方程得：N?fcbx?f'yA's?fyAs；xNe?fcbx(h0?)?fs?As'(h0?as')； 2公式中：e???ei?h0?as?736.83 2???b?0.552Ne?fbh?b(1?0.5?b)cm0As???0 ''fy(h0?as)根据规范要求，钢筋混凝土的配筋不得小于规定得最小配筋（构造配筋）。所以，此处按构造配筋：As???minbh?0.002?0mm2取：5φ25，As??2454mm2；??0.3068??min?0.2满足要求。???825.?4?720Mu2?Ne?fy?As??h0?as?184.3383kN?mMu6?s???0.0151 ?1fcbh021?21.2?1000?
7602??1?1?0.0152??b?0.55，说明假定大偏心受 44山东科技大学学生毕业设计（论文）
压是正确的。2
x??h0?0.015?76?0?a?2m11m.m56?2s m80按下式计算As值As???N???ei?h/2?as?0 fy?ho?a?取As??minbh?0.002?0mm2选用525，As?2454mm2??0.3068??min?0.2满足要求。3、按构造配置箍筋箍筋采用φ16@150
5.2 最大负弯矩截面截面为矩形b?h=1000mm×800mm，纵向取一米计算，取??40mm，轴向力设计值N?kN、弯矩设计值as?asM?226.1956kN?m，混凝土强度等级为C45。h0?h?as?800?40?760mm1、初始偏心距e0
:M226.6m?183.6mm Nea?800/30?26.7mm?20mm； e0?45山东科技大学学生毕业设计（论文）
则ei?e0?ea?183.6?26.7?210.3mm； 因为：?1?0.5fcA0.5?21.2?.604?1 N3所以取
?1?1l0/h??15 ，取?2?1 80012?l0???1????1??6.25?1?1???12ei?210.3h??有：
760h01?1.1008所以取偏心矩增大系数??1.1008；2、配筋计算：ei??ei?1.?231.5mm?0.3h0?228mm,按大偏心计算。 2设纵向受压钢筋的面积为As'；受拉钢筋面积为As；两者钢筋都采用HRB335级； 根据平衡方程得：N?fcbx?f'yA's?fyAs；x''N?e?fcbx(h0?)?fs'As(h0?as)； 2公式中：e??ei?h0?as?231.5?800/2?40?591.5 2为充分发挥混凝土的受压特点――补充如下方程：???b?0.5546山东科技大学学生毕业设计（论文）
联解以上方程得：Ne??1fcbh02?b?1?0.5?b???As ??fyh0?as带入数值计算得：As??0但根据规范要求，钢筋混凝土的配筋不得小于规定得最小配筋（构造配筋）。所以，此处按构造配筋：取：5φ25，As??2454mm2；??0.3068??min?0.2满足要求。???1.5?4?720Mu2?Ne?fy?As??h0?as?304.33kN?mMu?s???0.0249 ?1fcbh021?21.2?1000?
7602??1?1?0.0252??b?0.55，说明假定大偏心受压是正确的。2
x??h0?0.025?76?0?a?2m1m9.m1?7s80 m按下式计算As值As???N???ei?h/2?as?0 ??fyho?a取As??minbh?0.002?0mm2选用5φ25，As?2454mm2??0.3068??min?0.247山东科技大学学生毕业设计（论文）
满足要求。3、按构造配置箍筋箍筋采用φ16@150综上所述，由于最大正负弯矩相差不大，在全断面配筋采用φ25@200；箍筋采用φ16@150；架立钢筋采用φ16，300mm×300mm；中板配筋，条件不满足无法计算，暂不配筋；对于底板暂时按边墙和拱顶的配筋方法配筋。
48山东科技大学学生毕业设计（论文）
第6章 施工管理
6.1.1 编制说明青岛市地铁一期工程（3号线）中山公园站为中铁七局集团承建,本施组是根据招标图纸、投标施组及现场调查后编制的指导性施工组织设计。6.1.2 编制依据1、《青岛市城市总体规划（）》2、《青岛市城市综合交通规划（）》3、《青岛市轨道交通线网规划修编报告》（2008.09）4、《青岛市城市快速轨道交通建设规划（）》5、《城市轨道交通工程项目建设标准》（建标104-2008）6、《青岛市地铁一期工程（3号线）总体设计》及专家审查意见7、《青岛市地铁一期工程（3号线）初步设计》及专家审查意见8、《青岛市地铁一期工程（3号线）施工设计文件技术要求》9、青岛市地铁一期工程（3号线）《文件编制统一规定》10、青岛市地铁一期工程（3号线）《文件组成与内容》11、《青岛市地铁一期工程（3号线）地质勘察一标段中山公园站详细勘察阶段岩土工程勘察报告》6.1.3 编制原则1、遵循招标文件的原则。严格按照招标文件要求的工期、安全、质量等目标编制技术标文件、使发包人的各项要求均得到有效保证。2、遵循设计文件的原则。在编制施组时，认真阅读核对所获得的技术设计文件资料、了解设计意图、掌握现场情况、严格按设计资料和设计原则编制施组、满足设计标准和要求。6.1 综合说明 49山东科技大学学生毕业设计（论文）
3、遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的原则。严格按照铁路施工安全操作规程，从制度、管理、方案、资源方面编制切实可行的施工方案和措施，确保施工安全。4、遵循节约资源和可持续发展的原则。贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的原则、依法用地、合理规划、科学设计、少占耕地、保护农田、搞好环境保护、水土保持和地质灾害防治工作、支持文物保护、景点保护、维持既有交通秩序、节约木材。5、遵循科学、经济、合理的原则。树立系统工程的概念。统筹分配各专业工程的工期、搞好专业衔接、合理安排施工顺序、组织均衡、连续生产、以关键线路为中心、建立数学模型进行工期、资源优化、管理目标明确、指标量化、措施具体、针对性强。6、遵循引进、创新、发展的原则。积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度、降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。7、遵循“六位一体”管理的原则。结合建设项目特点建立建设项目管理的目标体系、责任体系、分级控制系统和评价评估体系按照计划、组织、指挥、协调、控制等基本环节将质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新分解细化为最佳匹配的实施目标以标准化管理为基础全面实现“六位一体”管理要求。8、遵循施工生产与环境保护“三同时”原则、坚持“以防为主充分保护“环保与建设并重”的原则、全力做好环境保护工作。9、遵循贯标机制的原则。确保质量、环境与职业健康安全综合管理体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。6.1.4 工程概述见前文第2章50山东科技大学学生毕业设计（论文）
6.2 施工组织机构及施工队伍安排6.2.1 施工组织机构及管理职责1、施工组织机构为了加强建设项目管理、全面履行合同、控制建设投资确保全面实现工期、质量、安全、保护生态环境全面实现建设目标我公司按照项目法施工组建项目经理部承担本项目的施工任务。项目经理部由领导层和职能部门组成设项目经理1人、书记1人、项目副经理1人、总工程师1人。六个职能部门：即工程技术科、安全质量科、计划合同科、财务科、物资设备科、综合办公室。表6-1 项目经理部主要领导管理职责
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表6-2 项目经理部主要职能部门管理职责表
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2、管理职责项目经理部主要领导管理职责见表6-1项目经理部主要领导管理职责。项目经理部主要职能部门管理职责见表6-2项目经理部主要职能部门管理职责表。6.2.2 施工总体计划1、施工总体计划安排原则（1）根据本隧道段主要工程项目及其数量，充分运用网络计划技术，统筹兼顾，合理地投入资源(机械设备、劳动力、材料、资金等)。（2）在保证工程质量、施工安全的基础上，优化资源配置，挖掘机械设备潜力，发挥企业综合优势，确保优质、高效地完成施工任务。(3) 以组织均衡法施工为基本方法，本地区冬季时间相对较长，隧道施工直接受冬季影响，因此必须抓住施工的黄金季节，在队伍进场后，迅速组织施工，充分投入资源，确保总工期的实现。(4) 优化施工方案，采用先进技术和工艺，攻克难点，快速施工。6.2.3 施工技术要求基本原则：尽少扰动围岩，短进尺，每一开挖步长不超过格栅间距。尽快施作锚喷支护，病史每步断面及早封闭，采用信息化施工，勤量测和反馈以指导施工。1、应根据围岩、机械设备等条件，采用尽量少扰动围岩的开挖方法。隧道开挖应严格按照“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭”的方针作业，减少对围岩的扰动，减少对周围建筑物的振动影响。爆破对周围建筑物的振动速度应控制在15mm/s以内，对于文保建筑应控制在10mm/s，否则应才用机械开挖。根据施工测量情况及地质超前预报，开挖方法可做适当调整。53山东科技大学学生毕业设计（论文）
2、要加强对开挖工作面地质的观察和记录，判断其稳定性并预报开挖面前方的地质情况，以指导施工。。应视地下水情况和掌子面稳定情况，必要时采用喷射砼封闭掌子面和增设临时仰拱、注浆等有效措施确保开挖工作面的稳定。3、格栅钢架加工制做时，构件的连接是关键性工艺，应严格按有关规范规定执行，确保各类焊缝的质量。格栅钢架加工后应放在水泥地面上试拼，其允许误差为：沿格栅钢架周边轮廓拼装偏差不应大于±30mm；格栅钢架由各单元钢构件拼装而成，各单元间用螺栓连接，螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm；格栅钢架平放时平面翘曲应小于±20mm。第一榀钢架应在地面进行预拼装，检查无误后再批量加工，分批运到施工部位。施工中加强监控量测，根据信息反馈，研究确定是否需要加强钢架支护。4、钢筋格栅在洞内安装的过程中，要确保每一个连接节点准确到位且连接安全可靠。5、施工期间应加强通风，保证掌子面有足够的新风景，为施工人员提供必要的劳动保障。6、开挖隧道时，应严格控制超挖，及时对初支背后空隙进行注浆回填，保证处置背后密实。7、风道及风井允许最大超挖量为50mm，不允许欠挖。8、确定开挖轮廓时，预留围岩变形量图中未表示，施工单位自行外放，并通过施工监测及时加以调整。9、在二衬拱顶部位埋设注浆管，及时对初衬和二衬间空隙进行注浆填充。初、二衬之间注浆浆液为1:1高强无收缩水泥浆，注浆管纵向间距3m，注浆压力0.1~0.3MPa。10、施工引起的地面变形和沉降控制：地面变形沉降量应控制在30mm以内，且须保证临近建（构）筑物安全与使用、道路车辆安全通行。
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6.2.4 施工方法和工序1、隧道开挖方法（1）风井及风道结构的施工应根据工程特点、围岩条件、环境情况及工期要求，在确保安全的前提下，编制科学、合理的施工组织设计，应充分利用现场监控测量信息指导施工，严格施工顺序，照图施工，不得任意省略和近似。（2）井身开挖前，井口设好遮雨棚，井口周围设安全防护栏，地面设截水沟，排截地面水，地面采用100mm厚的C15砼铺砌，防止地表水渗入基坑，严格控制周边堆载不得大于20KN/m2，应认真作好防火、防电、防吊防洪等措施，确保施工安全。（3）施工顺序a、开挖上部基坑，整体浇注锁口圈钢筋混凝土，并预埋好各种预埋件； b、向下开挖土方；c、逆作法施做初期支护：初喷混凝土、架立格栅钢架，施做锚杆和钢筋网，复喷混凝土至设计厚度；d、再向下开挖，重复2、3工序，直至井底设计高程。每次开挖步长不得超过1米；e、在风井开挖至风道拱部时，施作马头门上方超前支护；破除侧向井壁，开挖风道隧道；f、待主体及风道二衬逐段施作至竖井处时，浇注该部位二衬钢筋混凝土；g、施作风井二次衬砌。2、钻爆设计钻爆设计原则:满足施工安全、工程质量、施工工期，按照工程的具体情况，合理选择爆破参数，并且在施工中不断总结，使爆破参数达到最优 55山东科技大学学生毕业设计（论文）
化，以不断提高工程质量为原则。3、出碴运输本隧道采取装载机配合自卸车无轨运输出碴。起爆后，所有施工人员不得立即进入洞内，需等待10--15分钟，在确认所有炮眼均己起爆，且炮烟排净后以及排危后施工人员方可进入。（1）渣采用zlc50型侧卸式装载机进行，2036k载重汽车运输。（2）出碴时，掌子面与弃碴场均安排一名指挥员，指导机械的作业。并保证施工的安全。（3）确保洞内道路平坦，坑注不平地段可铺设碎石进行修整，不得影响运输车辆的通行。出碴时，掌子而不得有其他人员。（4）如遇台阶路段，采用斗车将碴推运至下台阶，挖掘机配合钩挖;下台阶采用装载机装碴，自卸汽车运出洞外。4、支护与衬砌（1）超前支护超前小导管的施工超前小导管采用Φ42钢管，长3.5m，环向间距0.4m，外插角15°，排距2m。钢管前端加工成锥形，并在管壁四周钻四排Φ6mm压浆孔，钢管尾端焊Ф6 钢筋加强箍。环间搭接长度不小于1m。（2）初期支护隧道初期支护由挂钢筋网、喷射硅、锚杆、钢架、拱部中空锚杆和砂浆锚杆组成。5、隧道衬砌衬砌作业采用12m长液压式全断面整体钢模台车、混凝土输送泵和混凝土输送车等机械化施工模式。混凝土的生产采用洞外拌合站集中拌制，混凝土运输车运输，浇筑采用混凝土输送泵。56山东科技大学学生毕业设计（论文）
衬砌台车下留有一定空间以利于车辆的通行，以保证衬砌施工的同时，其他工序的施工能正常进行。衬砌台车采用I24号工字钢及厚度为8mm的钢板加工制作而成，拱架采用工字钢或轻型钢轨制作，模板采用大块组合钢模板并与拱架焊接牢固。衬砌台车模板长12m。台车就位后，依靠台车的伸缩装置，调整拱架，使拱架断面形式符合衬砌断面形式，并确保其位置正确。硅浇灌完成，强度达到拆模条件时，收缩拱架，使模板脱离混凝土，然后行走台车，达到新的位置，灌筑下一段混凝土。6、仰拱、铺底施工工艺（1）仰拱的施工仰拱采用左右道路交替就地灌注硅的方法，即左侧仰拱底部挖够后，将运输道路改向右侧，左侧捆扎钢筋灌筑仰拱和仰拱填充，待仰拱硅达到设计强度后，恢复左边运输道路，然后再进行右侧施工。（2） 铺底隧道铺底待衬砌工序施工一段时间后与水沟一同施工。铺底铺设标高通过在己衬砌的边墙上标出路面设计标高线进行控制。7、隧道的防排水施工隧道的防排水遵循“以防、排、截、堵相结合，因地制宜、综合治理为原则，达到防水可靠、排水畅通，经济合理，施工方便的目的。”隧道建成后达到洞内基本干燥的要求，保证结构和设备的正常使用和行车安全。 衬砌排水：为了有效地排除二次衬砌背后积水，消除二次衬砌背后的静水压力，在初期支护与防水层之间设环向塑料盲沟，然后通过?5cmpvc横向排水管将水引向两侧排水沟排出洞外，路面水通过路缘间隙式排水沟排出洞外，与洞外的天沟、排水沟、截水沟形成完整的排水系统。衬砌防水：在初期支护和二次衬砌之间设一层由土工布、防水板以及沟槽式排水板组成的复合式防水层，作为第一道防水措施，复合式防水层 57山东科技大学学生毕业设计（论文）
敷设范围为自拱部至边墙下部引水管。同时，拱部及边墙二次衬砌采用C25防水砼，作为第二道防水措施。二次衬砌沉降缝用衬砌中埋橡胶止水带以及背贴式止水带止水，施工缝采用BWII型遇水膨胀式止水条和背贴式止水带止水。施工中首先按设计做好洞口、洞顶地表排水沟、截水沟，保证水沟畅通，对地表洞穴及时封堵，减轻地表渗水对洞内的压力。喷锚前，对岩壁的渗水要进行有效处理，大股水流用胶管引导，裂隙渗水用无纺布引导，大而积渗水用防水砂浆抹平，将渗水集中，然后开槽引排。衬砌施工过程中，严格控制水灰比及振捣工艺，保证硅内实外光。 施工缝是衬砌的薄弱环节，施工中要尽量做到连续灌注，减少间隔，少留施工缝，保持衬砌的连续性。每条施工缝设置水膨胀橡胶止水带以及背帖式止水带，止水带安装时采用钢筋卡，沿衬砌轴线在挡头板上每隔0.5米钻一钢筋孔，将制成的钢筋卡，由灌注一侧向另侧穿入，内侧卡紧止水带之半，另一半止水带平靠在挡头板上，待硅凝固后拆除挡头板，将止水带靠钢筋拉直，然后弯钢筋卡套上止水带。6.2.5 施工注意事项1、风道及风井施工前应进一步详细核实场地范围内的管线、地下建构筑物情况，据探明的情况来判断竖井位置是否需要进行微调，施工中应采取措施保证各种管线和建构筑物的安全。地面以下3m范围内严禁采用机械开挖。2、井口周围严禁堆放重物（如机械、施工材料、渣土等）。施工期间，坑边地面附加荷载不得超过20kPa。3、本风井深度较大，采用信息化设计和施工，应重视和加强监控量测工作，把监控量测工作贯穿于施工过程的始终，并应及时反馈信息指导设计和施工，确保竖井结构施工安全。58山东科技大学学生毕业设计（论文）
4、在施工过程中应做好地下水及地址超前预报，制定相应的施工安全措施。5、施工过程中应对周围临近道路的沉陷进行量测，如发现有地面开裂、沉陷情况，应立即停止施工，并采取有效措施控制开裂、沉陷的发展，并通知有关单位人员进行研究、处理。6、为了确保围岩稳定，给施工提供良好的作业环境，确保施工质量，根据现场实际情况采用降水或止水工作应超前安排进行，以保证在无水条件下进行开挖、支护。同时，施工单位应做好残留地下水和施工废水的排放工作，根据实际情况在洞内设排水沟、截水沟或集水坑，并用水泵将水抽至洞外，施工中隧道内不得积水。对渗透系数差异较大的土层、砂层，施工期间要密切注意流沙、流土或管涌等不良现象。7、施工中如遇砂层，须先对砂层进行预注双液浆加固，以保证施工安全。8、马头门开洞及风道与主体相交处受力复杂、施工困难，应做好临时支撑系统，并预备施工应急方案。9、为了预防突发事件，施工前准备一定数量的应急钢支撑或其他材料，确保施工安全、顺利地进行。10、暗挖风道施工期间应设临时排水设施，通风系统，保证洞内有良好的作业环境。11、待风道及风井衬砌结构施作完成后，破除井口混凝土锁口圈，采用不透水粘性土回填，压实度93%，地面按照市政部门要求恢复。12、结构预留孔洞或预埋件，均需于混凝土浇筑前预留或预埋，并检验正确后在进行浇筑，事后不得剔凿，并严格要求控制施工误差。
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13、施工应严格按照《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB）、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）等现行国家有关规范执行。6.2.6 隧道施工通风与防尘1、隧道施工单一洞口掘进为19Qm，通风采用自然通风。2、防尘采用湿式钻孔，爆破后采用喷洒水幕降尘法可以达到充分降尘的口的。6.2.7 质量、安全、环保、工期保证措施1、隧道工程质量保证措施（1）建立健全工程质量保证体系和创优体系;（2）提高全员质量意识;(3) 狠抓工序质量，确保隧道整体质量;(4) 严格执行各种技术管理制度2、隧道施工现场安全措施（1）施工过程中，制定项目经理负责的安全管理体系，把隧道施工安全作为工程建设的首要目标，并具有合同责任，做到“安全第一、预防为主”。（2）建立健全安全生产管理体系，成立施工安全领导小组，专职检查隧道施工安全，由项目经理担任组长，定期或不定期地召开现场安全生产会议，研究项口安全生产情况，发现问题及时解决处理。（3）从事隧道施工人员必须经过专业培训、持证上岗，机械操作人员必须熟练掌握设备的性能和操作规程，严格按标准作业，规范施工。所有工作人员必须严格佩戴劳动防护用品，必须严格遵守劳动纪律，严禁酒后上岗，严禁在工作岗位打闹，工作人员必须熟知消防和设备报警信号。（4）洞内爆破作业要严格按照《隧道爆破安全操作规程》和有关规章制度作60山东科技大学学生毕业设计（论文）
（5）加强围岩监控量测。严格按技术规范做好围岩监控量测，注意围岩变形，及时反馈围岩变形信息，做好变形预报，指导施工。3、隧道施工工期保证措施（1）调遣精兵强将，强化隧道施工管理。上场后，迅速成立各种专业施工队，投入足够的劳力和技术骨干，建立各种管理领导体系，并迅速进驻施工现场，保证工程尽早开工。（2）进行科学组织和精心施工。加强施工计划的科学性，做到点段明确，轻重分明，施工计划切实可靠，资源配制得当，确保工程按计划完成。（3）应用先进高效的生产设备及采用先进合理的施工工艺。（4）做好协调，减少施工干扰。成立专门协调小组，下大力气加强和有关部门联系协作，主动配合，力争在每个工序开始前把干扰减少到最低限度，使隧道施工顺利进行，只有做到这些才能确保工期要求。（5）抓住时机掀起施工高潮。隧道施工当中要适时开展劳动竞赛活动，发扬前无险阻和特别能打攻坚战的好传统，适时掀起施工高潮，振奋精神，加快施工进度。6.2.8 文明施工推行文明施工标准化作业，施工时严格按工艺操作规程执行。把工程质量建立在科学可靠的基础上，施工现场作到管理有序，工地布置合理，材料堆放整齐，场地平整，道路畅通，排水流畅，机械状况良好，施工安全紧张有序。施工时要认真执行局制定的“现场施工技术管理实施细则”和“工序作业细则”，做到每个工序有标准、有检查、有验收、有结论、按质论价，确保一次成优。尊重当地民风、民俗，尊重当地的宗教习惯和地方乡规民约。6.2.9 环保措施61山东科技大学学生毕业设计（论文）
1、施工中应尽量保护好竖井周围的树木、花草绿地，不得不迁移的树木花草，工程竣工后必须予以还建，以保持原有环境。2、施工弃土临时堆砌坡脚宜设支挡物，并尽快运到指定排放场，避免乱取乱弃，破坏自然环境；运输弃土车辆不宜装得过满，应加盖篷布。进出场车辆必须把车轮冲洗干净，并不得超载。3、 施工期间，施工中产生的废水需沉淀后才能排放至市政雨、污水管道。4、 施工噪声应满足《建筑施工场界噪声限值》（GB12525-90）的要求，合理安排施工时间，尽量避开居民休息时间进行强噪声操作。5、 选用的施工注浆浆液必须对地下水无污染。6、 施工中应加强管理，严格按设计要求施工，加强监控量测，确保城市交通通畅和既有建筑物的安全。
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第7章 隧道监测方案7.1 编制依据1、《工程测讯规范》( GB50026-93);2、《铁路隧道设计规范》(TB);3、《锚杆喷射混凝土与支护技术规范》(GB);4、《爆破安全规程》(GB);5、《工程测量规范》（GB）;6、《铁路隧道新奥法指南》;7、《建筑测量规范》（JGJ8-2007）;8、现场踏勘数据及本单位多年来在岩土工程安全监控量测方面的经验、水平、现有量测设备。
7.2 监测目的现场监控量测是在隧道施工过程中，对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为喷锚支护和二次衬砌的设计参数调整提供依据，确定二衬和仰拱的施作时间，把量测的数据经整理和分析得到信息及时反馈给设计和施工，进一步优化设计和施工方案，以达到安全、经济、快速施工的目的。监控量测是施工管理中的一个重要环节，是施工安全和质量的保障。 施工过程要对周围重要的建（构）筑物、地面沉降及结构自身的受力、变形进行跟踪监测，做到信息化施工，及时根据施工监测结果对施工步骤及支护参数进行调整，做到安全可靠，防患于未然。
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7.3 监测项目主要监测项目如下：1、洞内开挖后地质情况观察：观察开挖掌子面围岩情况和稳定状态，以及已施工地段洞体支护、衬砌情况和结构安全性；2、拱顶下沉量：风道拱顶位移监测，沿风道拱顶布置； 3、水平收敛位移：风井侧墙及风道边墙收敛位移监测； 4、锚杆轴力：临时中隔墙、钢支撑应力观测；5、地表沉降：风井井口周围应布设水准点，观测地表变化情况； 6、地下水位变化：观测施工期间地下水位的变化情况；7、风井基坑开挖时应对风井支护结构位移、变形、钢架应力及侧土压力进行监测；8、当地质条件与地勘资料差异较大，必要时，可利用物探手段（地质雷达或TSP）对工作面前方地质情况进行超前地质预报；9、地面建筑物爆破振动监测； 10、地下管线沉降量测。表7-1监测必测项目表
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表7-2 监测选测项目表
监测必测项目见附表7-1，选测项目见表7-2。7.4 监测作业7.4.1 洞外观测1、洞内外观测分开挖工作面观测、已施工段观察以及地表观测，开挖工作面观测应在每次开挖次进行一次，内容包括节理裂隙发育情况，工作面稳定情况、围岩变形等，当地质情况基本没什么变化时，可每天进行一次，观察后应绘制工作面略图并做好地质素描，填写工作状态记录表及围岩级别判定卡。2、对已施工段的观测每天至少一次，观测内容包括喷射砼、锚杆、钢架的状态，以及施工质量是否符合规定的要求。3、洞外的观测包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观测。7.4.2 拱顶下沉及水平净空变化量测1、拱顶下沉及水平净空变化量测应在同一断面进行量测，并采用相同的量测频率。如位移出现异常时应加大量测频率。
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2、净空变形量测断面的间距应根据围岩级别、隧道断面尺寸、埋置深度及工程重要性等确定，宜为10-15cm。3、净空变形量量测应在每次开挖后进行，初读数应在开挖后12h内读取，最迟不得大于24h，并且在一循环开挖前必须完成读数。4、测点应牢固可靠，易于识别和保护，拱顶量测观测点必须埋设在稳定岩面上，并和洞内水准点建立联系。5、量测应选择精度适当，性能可靠，使用及携带方便的仪器，变形量测电阻式和电感式仪器，仪器使用前必须经过严格标定。6、水平相对净空变化量测线的布置应根据施工方法，地质条件，量测断面所在位置、隧道埋置深度等条件确定。7、拱顶下沉测量应与水平相对净空量测在同一断面内进行，可采用水准仪等测量下沉量。当地质条件复杂，下沉量大或偏压明显时，除量测拱顶下沉外，尚应量测拱腰下沉量和墓底隆起量。8、拱顶下沉量测与水平净空相对变化量测的频率相同，应从下表中根据变形速度和距离开挖面高度选择较高的一个，量测频率见表7-3。7.4.3 地表下沉量测1、地表下沉量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖方式等因素确定。地表下沉量测的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉量测测点布置在同一个横断面内，地表下沉量测断面的间距见表8-4。2、横断面方向地表下沉量测的测点应取2-5m，在一个量测断面内应设7-11个点。3、地表下沉量测应在开挖工作面前方H+h(隧道埋置深度+隧道高度)处开始、直到衬砌结构封闭，下沉基本停止为止。
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表7-3量测频率
表7-4 地表下沉量测断面间距表
4、地表下沉的量测频率和拱顶下沉及水平相对净空变化的量测频率相同。5、各量测作业面应持续到变形基本稳定后1―3周。7.4.4 锚杆轴力、围岩压力、衬砌应力等的量测开始时应和同一断面的变形量测频率相同，当量测值变化不大时，可降低量测频率，从每周一次到每月一次，直到无变化为止。
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7.5 监测管理7.5.1 变形管理等级根据有关规范、规程、设计资料及类似工程经验，制定本工程监控量测变形管理等级见表7-5，据此指导施工。表7-5 变形管理等级表
注：U为实测位移值；U0为最大允许位移值。观察及量测发现异常时，应及时修改支护参数。一般正常状态须同时满足以下条件:净空变化速度小于0.2mm/d时，喷射硅表面无裂缝或仅有少量微裂缝，围岩基本稳定;位移速度除在最初1-2天允许有加速外，应逐渐减少; 净空变化速度持续大于5. 0mm/d时，加强初期支护。7.5.2 监测体系工程施工前，根据现场实际情况及施工进度，编制详细的监测实施计划，并确定监测技术标准，报监理工程师及建设单位批准。为了真实反映监测结果，本标段施工监测由施工技术部组成专门监测小组，具体负责各项监测工作。积极配合监理做好对监测工作的检查、监督和指导，工程完成后，根据监测资料整理出本标段的监测分析报告纳入竣工资料中。拱顶下沉、收敛量测初读数应在3―6h内完成，其他量测应在每次开挖后12h内取得初读数，最迟不得大于24h，且在下循环开挖前必须完成。
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测试前检查仪表设备是否完好，发现故障及时修理或更换;确认测点是否松动或人为损坏，当测点状态良好时方可进行测试工作。测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，取算术平均值作为观测值;每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。测试完毕后及时进行资料整理及信息反馈。将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中，作为一个重要的施工工序来抓，并保证监测有确定的时间和空间。制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施，并将 其纳入工程的施工进度控制计划。施工监测紧密结合施工步骤，监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响，据此优化施工方案。监测组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告情况和问题，并提供有关切实可靠的数据记录。各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则，量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动，及时分析、反馈信息，指导设计和施工。
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第8章 专题设计――地铁盾构隧道8.1 城市地铁的国内外发展概况 地铁，狭义上专指在地下运行为主的城市铁路系统或捷运系统；但广义上，由于许多此类的系统为了配合修筑的环境，可能也会有地面化的路段存在，因此通常涵盖了都会地区各种地下与地面上的高密度交通运输系统。地铁和轻轨的区别，不单纯是走地下和走地上的区别的。指涵盖了都会地区各种地下与地上的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统（Metro），台湾则称为“捷运”（Rapid transit）。除了上述的地下铁以外，也包括高架铁路（Elevated railway）或路面上铺设的铁路。因此，地铁是路权专有的，无平交，这也是地铁区别于轻轨交通系统的根本性的标志。8.1.1 世界地铁发展历史简述1863年，世界上第一条地铁在英国伦敦建成通车，它标志着城市快速轨道交通在世界上诞生；年，美国、英国、法国、匈牙利、奥地利等5个国家的7座城市相继修建了地铁；年，欧洲和美洲又有9座城市修建了地铁，包括柏林、马德里、费城等；年，由于第二次世界大战的影响，城市轨道建设速度放慢；莫斯科第一条地铁于1935年建成通车；年，欧洲、亚洲、美洲有30余座城市地铁相继通车； 1975后，世界进入和平发展时期，又有30余座城市地铁相继通车，其中亚洲有20余座城市开通了地铁。目前世界上已有100多座城市开通了300多条地铁线路，总长度超 过600公里。70山东科技大学学生毕业设计（论文）
8.1.2 世界各大城市地铁建设简述目前世界上运行线最长的地铁是纽约地铁，它的线路达37条之多，全长416公里，堪称世界第一。各国的艺术家常在纽约地铁站施展其才华，但纽约地铁的肮脏在世界上也是首屈一指的，且每年犯罪案达１万多件。伦敦是世界上最早修建地铁的城市，第一条地铁线是日通车的。目前伦敦地铁总长294公里，仅次于纽约地铁，居世界第二。伦敦80％的职工是乘地铁上下班的。伦敦还有一条不作客运的邮政专用地铁，全长10.5公里，全部实现电气化和自动化，这条邮政地铁行车密度高、速度快，大大加快了信件和邮包的运送速度。法国巴黎地铁是世界上层次最多的地铁，它连在地面大厅共有６层（一般只有2-3层），其行车、管理等都实现了电脑化，控制系统技术非常先进。2001年，巴黎地铁新建了一条全自动线路，它是巴黎第一条全自动无人驾驶地铁，地铁行驶由中央控制室通过监视器和电脑控制。连接中央控制室的监视器不仅安装在各车站，而且安装在车厢内，这在世界地铁史上尚属首次，为无人驾驶地铁内的乘客安全提供了保障。这条线路集中展现了法国21世纪地铁安全、迅速、全自动的新技术。法国里尔地铁是无人驾驶的全自动化的轻型地铁。地铁列车的运行全部由电脑控制，列车的运行情况十分清晰地显示在控制中心的24个电视荧屏上。当列车在运行中由于各种原因造成局部混乱时，电脑能合理地进行调整，迅速恢复正常的运行秩序。万一发生故障，控制中心的遥控员可令列车减速或停车，并可在几秒钟内根据有关技术数据进行检查，以判断故障性质和确定解决方法。列车间隔短时化是地铁现代化的重要标志，高峰时，里尔地铁列车间隔时间只有72秒钟（世界上地铁时间较长的间隔有10分钟、15分钟，一般在2-3分钟）。莫斯科地铁是世界上最繁忙的地铁之一，目前800多万莫斯科市民平 71山东科技大学学生毕业设计（论文）
均每人每天要乘一次地铁，它的年客运量要占全市公共交通总运量的45％。莫斯科地铁车站建筑构思新颖，气势磅礴，富有艺术特色，乘客进入车站，犹如进入富丽堂皇的地下宫殿，沉浸在美的享受之中。由于它采用一系列高新技术，地铁列车的最短间隔只有80秒钟。新加坡地铁是世界上最清洁、最安全的地铁之一。地铁列车及车站清洁光亮。为了防止火灾的发生，地铁乘客所触及之处，均不采用木质、天然纤维等易燃材料，同时还有一整套灭火救灾的自动监测系统。为了确保乘客的安全，在车站站台上还设置一排透明的安全幕门，当地铁列车到站后，在电脑控制下幕门和车厢门同步开启，保证乘客安全上下车，乘客上车完毕，在车门全部关严后，列车才能起动，站台开启的幕门同时关闭。 美国旧金山地铁是当前世界上最新、最现代化的地铁之一。列车的运行速度高达每小时128公里，为世界地铁列车的高速冠军。瑞典斯德哥尔摩地铁现有110公里地铁线路，它被誉为&世界最长的地下艺术长廊&。在99个地铁车站中，有一半以上装饰着不同的艺术品，它们表现着不同的主题，给斯德哥尔摩地铁增添了生气勃勃的活力，给人留下了深刻的印象。世界上挖得最深的地铁是朝鲜平壤地铁，它埋深达100米左右（一般明挖10-20米，暗挖埋深20米以上）。世界上最浅埋的地铁是我国天津市的地铁，浅处仅2-3米。瑞士的阿尔卑斯山有一条缆索地铁，全长1.5公里，它有大部分出没在隧道之中，是世界上最高的&高山地铁&，列车只需2分钟的时间，就可以将200名旅客送上3500米的山区游览胜地。香港地铁的现代化设备和管理十分完善，在经营上已取得了良好的社会经济效益。香港地铁使用一种储值车票，购买时，旅客可享受优惠，面值越大，优惠越多。这种车票，在最后一次使用时还可享受一次优待，也 72山东科技大学学生毕业设计（论文）
就是不论所剩余额多少，可乘完地铁的任何车程，而不需补付差额，最后出站时，车票会被验票机自动收去。美国是世界上拥有地铁最多的国家。纽约、芝加哥、费城、华盛顿等10个城市的地铁达120公里，约占全世界地铁总长度的五分之一。8.1.3 中国地铁发展历史简述日，北京的第一条地铁开工，日第一条地铁线路建成通车，使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。北京地铁目前日客运量150万人次左右。目前北京在建地铁有4、5、10、奥运支线、机场特铁，2008年长度达200公里。北京是我国地铁规划运营线路最长的城市，到2020年，北京地铁将达到850公里。日是北京地铁1号线和13号线缩短高峰运行间隔的第一天，地铁全网客运量突破300万，达到3018347人次，全线开行列车2306列，其中加开临客82列。至此，北京地铁成为中国大陆第一个日客流超过300万人次的地铁系统。1970年天津地铁始建，日建成通车，天津规划地铁系统总长度227公里，预计到2010年将累计实现轨道交通通车总里程130公里。1990年上海地铁始建，截至2008年底，运营线路总长236公里，车站总计162座。覆盖13个行政区域，线网规模位列全国之首;2008年上海轨道交通共运送乘客11亿人次，单日最高客流量达436.2万人次(日)，最高换乘客流达116.7万人次。日广州地铁一号线正式动工，日起开始试运营。广州是我国第4座建有地铁系统的城市。1999年深圳地铁始建日正式通车。现已投入运行的有罗宝线和龙华线，全长21.866公里，并设有19个车站。73山东科技大学学生毕业设计（论文）
2000年12月南京地铁1号线动工，全长21.7公里,设16站,是目前国产化水平最高、造价最低的地铁项目,平均0.184元/公里的票价也为全国最低。截至 2009 年底，建成地铁的城市有：北京、上海、天津、广州、南京、武汉、深圳、长春、大连、沈阳、重庆，共34 条线，线路总长度为1014公里。8.1.4 中国未来地铁建设计划由于中国经济仍然处于发展的快车道，财政收入与 GDP增速快。地铁建设主要考虑的是居民的福利， 因此人口是首要因素。 由于主要的城区人口占城市总人口的比重大约在 50%，我们用这个比例计算得出 2008 年城区人口数据，符合轨道交通建设的城市多达 177座。随着城市化率的推进，人口不断向城市集中，虽然我国的总人口可能几年内保持稳定，远期出现下降， 但是由于城市集聚人口的作用， 城市人口增长的趋势保持不变。因此，城市地铁建设仍是解决交通问题的一大利器。表8-1是我国各大城市年间地铁发展目标：表8-1 各城市地铁规划情况表
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8.2 盾构机分类、适用条件、盾构法隧道施工的流程 盾构法施工是以盾构这种机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构（Shield）是一种集开挖、支护、推进、衬砌等多种作业一体化的大型暗挖隧道施工机械。用盾构法施工的构思是由法国工程师布鲁诺（Brunel）在船板蛀虫钻孔的启示下于1818年提出。自1825年伦敦泰晤士河的第一条盾构法施工的隧道算起，盾构法施工已经有170多年的历史， 75山东科技大学学生毕业设计（论文）
世界各国已制成数千个盾构，盾构法已广泛应用于城市地下工程中：修建上下水道，电力、电缆沟隧道，地铁，水底隧道等。随着交通事业的发展和技术的进步，盾构法施工的应用将会更加广泛。8.2.1 盾构机的分类盾构的分类较多，可按盾构切削面的形状、盾构自身构造的特征、尺寸的大小、功能，挖掘土体的方式，掘削面的挡土形式，稳定掘削面的加压方式，施工方法，适用土质的状况多种方式分类。下面我们按照盾构组合命名分类阐述。1、 全敞开式盾构机（全敞开式盾构机的特点是掘削面敞露，故挖掘状态时干态状，所以出土效率高。适用于掘削面稳定的性好的地层，对于自稳定性差的冲积地层应辅以压气、降水、注浆加固等措施）（1）手掘式盾构机手工掘削盾构机的前面是敞开的，所以盾构的顶部装有防止掘削面顶端坍塌的活动前檐和使其伸缩的千斤顶。掘削面上每隔2-3m设有一道工作平台，即分割间隔为2-3m。另外，在支撑环柱上安装有正面支撑千斤顶。掘削面从上往下，掘削时按顺序调换正面支撑千斤顶，掘削下来的沙土从下部通过皮带传输机输给出土台车。掘削工具多为鹤嘴锄、风镐、铁锹等。（2）半机械式盾构机半机械式盾构机是在人工式盾构机的基础上安装掘土机械和出土装置，以代替人工作业。掘土装置有铲斗、掘削头及两者兼备三种形式。具体装备形式为A.铲斗、掘削头等装置设在掘削面的下部。B.铲斗装在掘削面的上半部，掘削头在下半部。C.掘削头装在掘削面的中心。D.铲斗装在掘削面的中心。（3）机械式盾构机盾构机的前部装有旋转刀盘，故掘削能力大增。掘削下来的砂土由装 76山东科技大学学生毕业设计（论文）
在掘削刀盘上的旋转铲斗，经过斜槽送到输送机。由于掘削和排土连续进行，故工期缩短，作业人员减少。2、 部分开放式盾构机（即挤压式盾构机，其构造简单、造价低。挤压盾构适用于流塑性高、无自立性的软粘土层和粉砂层）（1）半挤压式盾构机（局部挤压式盾构机）在盾构的前端用胸板封闭以挡住土体，使不致发生地层坍塌和水土涌入盾构内部的危险。盾构向前推进时，胸板挤压土层，土体从胸板上的局部开口处挤入盾构内，因此可不必开挖，使掘进效率提高，劳动条件改善。这种盾构称为半挤压式盾构，或局部挤压式盾构。（2）全挤压式盾构机在特殊条件下,可将胸板全部封闭而不开口放土，构成全挤压式盾构。（3）网格式盾构机在挤压式盾构的基础上加以改进，可形成一种胸板为网格的网格式盾构, 其构造是在盾构切口环的前端设置网格梁，与隔板组成许多小格子的胸板；借土的凝聚力，用网格胸板对开挖面土体起支撑作