隧道毕业论文

隧道毕业论文标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

北京交通大学

毕业论文

公路隧道仰拱及洞身衬砌施工

指导教师王迎春

学生姓名王琪

专业名称土木工程

班级学号

2015年5月

毕业论文承诺书与版权使用授权书

本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

本毕业论文是本人在读期间所完成的学业的组成部分，同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。论文作者签名：_________________ ______年_______月______日

指导教师签名：_________________ _______年_______月______日

目录

一、工程简介

二、公路隧道仰拱及洞身衬砌施工

1、施工组织管理及人员配置

2、施工机械设备

3、施工场地布置

4、施工工艺流程

、隧道仰拱施工

、隧道二次衬砌

5、工程质量管理体系及保证措施

6、安全生产管理体系及保证措施

7、环境保护、水土保持保证体系及保证措施

8、文明施工、文物保护措施

实习总结

参考文献

附录1

附录2

一、工程简介

1、工程概况

本工程位于浙江省温州市乐清市淡溪镇，双角尖隧道为分离式隧道，左洞进口桩号为ZK119+370，位于R=3670m的曲线上，出口桩号为ZK121+810，位于R=1400m的曲线上，隧道纵坡进口为%（米），出口为%（米），隧道全长2440米（进口明洞17米，出口明洞17米，S-Va196米，S-Vc20米, S-IVa55米, S-IVb650米, S-IVc315米,S-

IIIa1170米）。右洞进口桩号为K119+430，位于R=3650m的曲线上，出口桩号为

K121+805，位于R=1650m的曲线上，隧道纵坡进口为%（2320米），出口为%（55

米），隧道全长2375米（进口明洞13米，出口明洞15米，S-Va95米，S-Vc82米, S-IVb605米, S-IVc300米,S-IIIa1265米）。

地质特点：隧道进口段为强风化泥岩，薄-中厚层状，节理裂隙极发育。出口段为强-中化灰岩，中厚层状，节理裂隙极发育，洞身发育中~微风化泥岩、灰岩，局部夹页岩，围岩级别为Ⅴ、IV、III级，灰岩段溶蚀现象发育。地下水位位于洞室以上，施工时洞室内会产生滴水及小股流水，遇裂隙密集段会产生涌水或突水、突泥。双角尖隧道进口段地质主要以强风化泥岩、薄-中厚层状，节理裂隙极发育。出口段为强-中风化灰岩，中厚层状，节理裂隙极发育。

2、自然特征

地形地貌

双角尖隧道穿越丘陵地貌，山体较矮，最大海拔高程493米。

地质条件

双角尖隧道（ZK119+370～ZK121+810、K119+430～K121+805），基岩地层主要由二叠系灰岩与志留系泥岩、泥灰岩构成，基岩地层为向斜构造，双角尖隧道横穿双角尖山向斜的东、西两翼，双角尖隧道出口处的隧道仰坡存在顺层滑动问题，双角尖隧道亦存在可溶岩与非可溶岩接触面，界面的可溶岩部位岩溶和地下径流十分发育，另外双角尖隧道存在含煤地层，可能有瓦斯气体。

二、公路隧道洞身仰拱及二次衬砌施工

1、施工组织管理及人员配置

经理部按高效精干的原则组建双角尖隧道施工指挥组

指挥组组长由项目部副经理担任，组员由进、出口施工队队长、技术主管、副队长组成，本单位工程在项目经理部双角尖隧道施工指挥组组织下，由一工区隧道队负责进口段施工、二工区隧道队负责出口段施工，现场情况安排见《施工平面布置图》，组织机构框架图见下图：

2、施工机械设备

施工机械由租赁分公司提供，进场前均已检查机械质量安全。以下为机械数量，

表二：机械数量统计表

钢筋、钢架加工厂地布置

为满足施工需要，隧道初期支护工程的拱架、钢筋、锚杆加工厂安排在隧道出口15M前，并且钢筋加工的相关机械均已通过质量安全检查，如工字钢冷弯机、切割机等。

供电系统

在隧道口安装变压器分配到各隧道口为施工用电，左右线各一台，考虑到事故因素，左右线各配置1台能满足施工、生活需要的柴油发电机。由于考虑到隧道进尺越来越深，我施工方考虑决定在车行横洞处安装一台变压器，以供左右线使用。

供风系统

供风动力房选择在钢筋堆施工区，安设14m3的电动空压机供风，采用3寸钢管作为送风管道输送至施工现场，在用50mm 软风管引至各施工点。

混凝土拌和系统

混凝土由混凝土分公司生产，拌合站位置距隧道接近500m距离。

4、施工工艺流程

双角尖隧道支护参数表见表三

表三：双角尖隧道支护参数表

、隧道仰拱施工

为减少隧道仰拱施工与出

碴运输的干扰，采用仰拱栈桥施工，以保证隧道底部的施工质量，从根本上消除隧底质量隐患，确保结构稳定。仰拱超前施工，为拱墙衬砌模板台车作业提供条件，并有利于文明施工。仰拱混凝土由洞外搅拌站拌合，采用混凝土罐车运送至浇筑地点，采用溜槽自中间向两侧对称浇筑，用插入式振捣器振捣密实。仰拱施工具体要求如下：

（1）施工前，应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖部分采用同等级砼回填，并进行检查，对不符合标准的隧底重新进行处理。（当遇到岩石基底，若厚度不够，采用打钻爆破的方式挖至设计厚度，对仰拱两侧必须清理干净，保证能与拱部二次衬砌能形成一个封闭的圆环）（2）仰拱钢筋采用洞外加工场集中加工，洞内现场安装绑扎，钢筋品种、级别、规格、数量和连接方式必须符合设计及规范要求。钢筋加工严格按照技术部门所放大样及下料图加工，加工前钢筋应除锈、调直。钢筋绑扎完毕后全部进行自检，并报监理检查，检查合格后方可进入下到工序施工。

（3）仰拱模板采用定型钢模板现场拼装，并支立牢固，接缝处采用双面胶进行连接。

（4）仰拱应超前拱墙衬砌，超前距离不少于20m，且距掌子面距离符合设计要求

（5）仰拱施工缝和变形缝应按设计及规范要求施作防排水工程。

（6）仰拱砼强度达到5MPa后允许行人通行，仰拱砼强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。

（7）仰拱填充施工

仰拱砼终凝后才可进行填充砼的施工，仰拱填充同样采用仰拱栈桥施工，以保证不妨碍前方正常施工，并确保结构质量，为拱墙衬砌模板台车作业提供条件，并有利于文明施工。混凝土采用砼罐车运送至洞内，采用溜槽自中间向两侧对称浇

筑，插入式振捣器进行振捣密实。在施工填充砼前需进行高程测量以确保证其位置及标高准确无误。仰拱填充施工要求如下：

施工前，应将仰拱顶面虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压风将仰拱顶面吹洗干净，并进行检查。

仰拱填充模板采用定型钢模板现场拼装，并支立牢固，接缝采用双面胶进行连接。

仰拱填充宜紧跟仰拱进行施作，待仰拱强度终凝后立即进行仰拱填充施作。

仰拱填充施工缝和变形缝应按设计及规范要求施作防排水工程。

仰拱填充砼强度达到5MPa后允许行人通行，仰拱填充砼强度达到设计强度的100%后允许车辆通行。

（8）隧道仰拱防排水

隧道的防排水遵循“排防结合，因地制宜，综合治理”的原则，形成完整的防排水体系。隧道一般段防排水主要技术措施为：

横向排水管

横向排水管位于衬砌基础和路面的下部，布设方向与隧道轴线垂直，是连接纵向排水盲管与中央排水管的水力通道，对横向盲管的检查，主要是接头应牢靠、密实，保证纵向盲管与中央排水管间水路畅通，严防接头处断裂，由纵向盲管排出之水在路面下漫流，造成路面翻浆冒水，影响行车安全；（横向盲管一定要埋至一定深度，保证其上部应有一定的缓冲层，以免路面荷载直接对横向盲管施压，造成横向盲管破裂或变形，影响其正常的排水能力。）

中央排水管

中央排水管将衬砌背后的渗水汇集排出隧道，进入路基排水边沟，中央排水管采用带孔预制混凝土管段拼接而成，纵向间隔一定距离设置沉沙井和检查孔，其作用主要有：一是集中排放由上游管路流来的地下水；二是通过其上部的众多小孔（12mm左右）疏排路基中的各种积水。

施工时先挖基槽，整平基础，然后再铺设管段，最后回填压实。（其中最重要的一个环节是处理管段基础，在软岩或断层破碎带区段施工中，应将不良岩（土）

体用强度较高的碎石替换，并用C15素混凝土找平基面，使基础即平整又密实，为管段顺利铺设创造条件。）施工中应特别注意检查基础的坡度，不仅总体坡度应符合要求，而且局部的几个管段间也应符合要求，尽量避免高低起伏。

管段铺设时，首先要保证将具有透水孔的一面朝上，管段逐个放稳后，再用水泥砂浆将段间接缝密封填实，待砂浆凝固后，应逐段进行通水试验，发现漏水，及时处理，之后用土工布覆盖管段透水孔，在横向盲管出口处注意与中央排水管的连接方式，回填时注意保护管段的稳定及其上部透水性。

、隧道二次衬砌

隧道衬砌采用整体衬砌台车、厂制大模板、泵送砼施工，计划隧道每个洞口各配置1台台车。隧道下半断面落底时仰拱必须及时封闭，仰拱和掌子面的距离不能超过30m，洞口段15m，使初期支护及早封闭成环；二次衬砌应尽快全断面施作，二衬距离仰拱不宜超过30m，施工时根据监控量测的结果及时修正。当温度低于衬砌施工要求时，应搭建暖棚采取取暖措施。

（1）施工程序

洞身衬砌施工主要包括仰拱衬砌、仰拱填充、拱墙衬砌等施工，施工顺序为：施工准备→仰拱钢筋绑扎→立仰拱模板→仰拱砼浇注→立仰拱填充模板→仰拱填充砼浇注→土工布、防水板铺设→拱墙钢筋绑扎→台车及模板就位→安装挡头板及止水带（条）→拱墙砼浇注→养护→模板拆除。

（2）衬砌施工工艺见“混凝土衬砌施工工艺流程图”。

钢筋的加工应符合设计要求,当设计未提出要求时,应符合下列要求(d为钢筋直径):

①受拉热轧光圆钢筋的末端应作180°弯钩,其弯曲直径dm不得小于钢筋直径的倍,钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段。

②受拉热轧光圆和带肋钢筋的末端，采用直角形弯钩时，直钩的弯曲直径dm 不得小于钢筋直径的5倍，钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段。

③弯起钢筋应弯成平滑的曲线，其弯曲半径不得小于钢筋直径的10倍（光圆钢筋）或12倍（带肋钢筋）。

④用光圆钢筋制成的箍筋，其末端应作不小于90°的弯钩，有抗震等特殊要求的结构应作135°或180°的弯钩。

⑤弯钩的弯曲直径应大于受力钢筋直径，且不得小于箍筋直径的倍；弯钩端直线段的长度，一般结构不得小于箍筋直径的5倍，有抗震等特殊要求的结构，不得小于箍筋直径的10倍。

⑥钢筋接头

搭接电弧焊时，双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d。

帮条电弧焊时，帮条长度双面焊缝不应小于5d，单面焊缝不应小于10d。

电弧焊接的绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不应小于10倍钢筋直径，也不宜位于构件的最大弯矩处。

受力钢筋焊接或绑扎接头设置在内力较小处，并错开布置，而接头间距不小于倍搭接长度。

钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。

（4）衬砌钢筋安装

施工顺序：把加工好的钢筋运至洞内→作业台架到位→安装外侧主筋（焊接）

→安装外侧纵向连接钢筋（调整主筋间距）→安装内侧主筋（焊接）→安装内侧纵向连接钢筋（调整主筋间距）→安装箍筋→清除焊碴→检查质量。

（5）模板台车就位

测量放线

恢复隧道中线及高程，以指导台车正确的行走方向及定位，模板台车行走轨道的中线和轨面标高误差应不大于±10mm。

模板台车清理

模板台车浇注混凝土前必须进行处理，清除表面的杂物及灰尘，检查有无破损及设备状况是否良好，如有破损必须进行修复。状况良好的模板台车均匀涂抹脱模剂，以供使用。

模板台车就位

根据中线及高程测量资料，模板台车行走到位后固定，在测量人员的指导下精确定位，支撑牢固，并专人检查合格后安装堵头模板。模板安装完成后检查是否连接紧密、牢固，以防漏浆、跑模等现象。最后，连接输送泵管道，准备施作混凝土。在混凝土浇筑过程中，设专人对模板、支架进行检查、维护；模板如有变形走样，立即采取措施或根据实际情况要求停止浇筑混凝土。（对于模板安装后的检查必须严格检查，一是衬砌厚度要满足要求，二是预埋件种类及规格一定要符合设计。对于一些问题需要非常敏感，譬如有一次报检，是IVc的二衬报检，设计衬砌厚度为40cm，当时我去量测衬砌厚度发现一侧的厚度大都为50cm，而另一侧的厚度则基本为30cm，这让我觉得可能是模板定位时向一侧偏了10cm，因而我就没同意进行混凝土浇筑，通知施工队测量队进行复测，结果是当时模板定位时，模板工人弄错了，整体往一侧偏了10CM。最后，通过重新调整，再次报检，准确无误后再同意进行混凝土浇筑）

（6）浇筑混凝土

①混凝土拌合

拌制混凝土时严格按照试验室提供的施工配合比进行配料。

强制式搅拌机混凝土搅拌时间不少于3min。

②混凝土运输

混凝土运输采用混凝土罐车将混凝土从拌合站运送到混凝土浇筑点。

③混凝土浇筑

a、泵送混凝土入模：

混凝土土的入模温度应视洞内温度而调整。冬期施工时，混凝土的入模温度不应低于5℃；夏期施工时，混凝土的入模温度不宜高于洞内温度，且不宜超过30℃。

混凝土拌合物的入模含气量应满足设计要求，当设计无具体要求时，混凝土无抗冻要求时含气量按≥%；混凝土有抗冻要求时含气量按（D1、D2、D3、D4环境作用等级）：D1，≥%；D2、D3，≥%；D4，≥%。

对混凝土拌合物的塌落度进行测定，测定值应符合理论配合比的要求，混凝土泵送的塌落度不宜过大，以避免离析或沁水；并应对混凝土拌合物的水胶比进行测定，测定值应符合施工配合比的要求。

b、基岩上的杂物，泥土及松动岩石均应清除，基岩应冲洗干净并排净积水，如有承压水，必须与设计单位共同研究，经处理后方可进行浇筑，清洗后岩基在浇筑前应保持洁净和湿润。

c、混凝土衬砌的浇筑采用全断面一次成型法施工，特殊情况下可按设计要求进行分部施工。

d、混凝土浇筑应保持连续性，如因故中止且超过允许间歇时间，则应按施工

缝处理，混凝土允许间歇时间（自出料起算到覆盖上层混凝土时为止）见表四规定。

表四浇筑混凝土的允许间歇时间

注：表中规定的时间未考虑外加剂作用及其它特殊施工和混凝土本身温度的影响。

e、混凝土使用附着式和插入式振捣器振捣，每一位置的振捣时间，以混凝土不再显着下沉、不出气泡，并开始泛浆为准。

f、振捣器距模板的垂直距离，不应小于振捣器有效半径的1/2，并不得触动钢筋及预埋件。

（7）混凝土养护

浇筑完成后应对混凝土进行养护，以保持混凝土表面湿润，养护水的温度与环境温度基本相同。

（8）拆模

①拆模的时间规定：

二次衬砌混凝土强度达到8MPa时，方可拆模，根据试验作出合适拆模时间；

承受围岩压力较大的拱、墙，封顶和封口的混凝土达到设计强度的100%；承受围岩压力较小时，要达到设计强度的70%。

②拆模时，应根据锚固情况，分批拆除锚固连接件，防止大片模板坠落，拆模应使用专门工具，以减少对混凝土及模板的损坏。

③拆下的模板、支架及配件应及时清理、维修，并分类堆放。

（9）隧道防排水

隧道的防排水遵循“排防结合，因地制宜，综合治理”的原则，形成完整的防排水体系。隧道一般段防排水主要技术措施为：

①防水层铺设工艺

基面修整→安装环向排水管→铺设土工布→铺挂防水板→防水板接缝焊接→焊缝检查（合格）→下道工序。

②土工布及防水板施工

在初期支护与二次模筑层之间隧道铺满防水层。防水层采用无纺土工布+1.2mm 厚EVA防水板组成复合防水层。

EVA防水板施工：喷射砼表面应平整，对钢筋等尖锐的突出物磨平，以免扎破防水层。EVA防水卷材采用吊环法或其他铺挂方法施工。EVA防水卷材之间搭接采用自动行走式热合机进行双缝焊接，并进行气密性检查。

③施工缝、变形缝防水施工

施工缝采用带注浆管止水条进行止水；变形缝采用橡胶止水带进行止水。

a、施工缝带注浆管止水条

止水条宜先施工预留槽，然后固定。在安装时以及在砼振捣作业过程中应注意对止水条的保护，防止止水条偏移，防止止水条和砼不能紧密结合，如出现被割断、错断时必须及时修补。

b、变形缝

在明暗交接位置、衬砌类型变化位置以及洞身每隔50米间距设置一道变形沉降缝；缝宽2cm，全断面设中埋式橡胶止水带和带注浆管膨胀止水条，并用沥青麻絮填缝；为防止变形，在变形缝端增设定位钢筋卡予以固定。中埋式橡胶止水带安装工艺：

沿二次衬砌设计轴心在挡头模板上按1米间距钻ф12孔；

将加工成型的ф10钢筋由待浇筑混凝土一侧穿出，内侧卡紧止水带的一半，另一半止水带平贴在挡头模板上；

c、待二次衬砌混凝土浇筑并凝固后拆除挡头模板，将靠近接缝处止水带拉直，然后弯曲ф10钢筋另一端固定止水带，模筑下一环二次衬砌；

④排水体系施工

隧道排水系统是一套专门用以隧道排水的结构，由环向排水盲管、纵向排水管、横向排水管、防水层及其垫层、隧道内排水沟或中央排水管组成，重点在于保证“环向排水管-纵向排水管-横向排水管-中央排水管”这一排水体系的畅通。

a、环向排水盲管

环向排水盲管的作用是在岩面与初期支护喷射混凝土之间、初期支护喷射混凝土与防水板之间提供过水通道，并使之下渗汇集到纵向排水管，当围岩渗水严重时，环向排水盲管的纵向间距小，渗水量小时，纵向间距加大。

环向排水管通常为弹簧排水管，直径为5-8cm，现在推荐采用MF7塑料盲沟，它施工简单，安装时能紧贴渗水岩壁，减小了地下水由围岩到排水管的阻力，排水性能优良，不易被堵塞，安装后应检查弹簧排水管与下部纵向排水盲管的连接，确保弹簧排水管下部排水畅通。

b、纵向排水管

纵向排水管是沿隧道纵向设置在外侧的透水盲管，纵向排水管的作用是将环向排水管和防水板垫层排下的水汇集并通过横向排水管排除。

纵向排水管应按一定的排水坡度安装，中间不得有凹陷、扭曲等，以防泥沙在这些位置淤积，堵塞排水管；在安装前，用素混凝土整平安装基面。

纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节，起着承上启下的作用，施工中应注意检查上部环向排水管与纵向排水管的连接，应采用专门的三通接头。（纵向排水管采用双壁打孔波纹管，保证拱墙渗水能够进入纵向管，从而排至中心水沟，另外，纵向管安装时，必须要用防水板以及土工布包裹起来，避免浇筑混凝土的时候，混凝土直接渗入纵向管，堵塞纵向管上面的的渗水孔）

五、工程质量管理体系及保证措施

工程质量管理体系

质量目标：合同段工程交工验收的质量评定合格，单位工程质量评定不小于90分。竣工验收的质量评定优良。

项目经理部成立质量管理和创优领导小组，项目经理担任组长，项目总工程师任副组长，有关职能部门负责人、质检工程师为组员。机构配置详见“工程质量保证组织体系框图”。

隧道工程质量保证措施

（1）施工中坚持“管超前、短进尺、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测、早封闭”的原则，积极应用隧道施工的新技术、新工艺，机械设备配套施工，形成开挖、出碴、及时喷锚支护与砼衬砌相配合的流水作业。

（2）隧道衬砌前，必须将隧道底部和墙脚的虚碴、浮碴清除干净，并对防水层的铺设质量进行检查，确认防水层与初期支护基面密贴。

（3）衬砌砼采用泵送砼，严格按配合比进行施工，并加强捣固，保证衬砌砼密实度。

（4）衬砌强度达到拆模设计强度时，方可拆模。

质量检查程序

质量检查程序为：质检员检查合格后，报队质检工程师；质检工程师检查合格后，报项目质监部；质监部验收合格并签认后，报监理工程师和业主，层层把关，确保工程质量。其流程图如下：

①针对工程特点，定期进行安全生产教育，重点对专职安全员、安全监督岗岗员、班组长及特殊作业工种进行培训和考核，学习安全生产知识和技能，提高安全意识。

②通过安全教育，增强职工安全意识，树立“安全第一，预防为主”的思想，提高职工遵守施工安全纪律的自觉性，认真执行安全操作规程。

（4）认真执行安全检查制度

开展定期不定期安全检查。对检查中发现的安全隐患，要制定整改措施。

②临时用地范围内的耕地及时进行复耕，其他裸露地表植草或种树木进行绿化。

③工程完工后，及时对现场彻底清理，并按设计要求采用植被覆盖或其他处理措施。

（2）保护水环境

①靠近生活水源的施工，用沟壕或堤坝同生活水源隔开，避免污染生活水源。

②施工废水、污水按有关要求采取过滤、沉淀或其他方法处理后达标排放，以避免污染河道和周围环境。

④生活污水采取二级生化或化粪池等措施进行净化处理，经检查符合标准后方准排放。

（3）保护大气环境

①选择低污染设备，并安装空气污染控制系统。

②运输水泥等易飞扬物料时用篷布覆盖严密，并装量适中，不得超限运输。

③配备专用洒水车，对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润，减少扬尘。

④汽油等易挥发品的存放要密封，并尽量缩短开启时间。

（4）取土、弃碴场的防护与恢复

①按照设计图纸指定的取土、弃碴场位置和范围到现场核对，如出入较大时，可提出相应的修改方案。方案包括挖方及弃方的数量、调运方案、弃方位置及其堆放形式、坡脚加固处理、排水系统的布置等。报监理工程师批准后方可实施。

②弃碴场应堆放整齐、稳定，排水畅通。施工结束前，应提出弃碴场的恢复方案，报监理工程师批准后，在合同段竣工前实施完毕。

八、文明施工、文物保护措施

文明施工保证体系及保证措施

（1）文明施工保证体系

由项目经理部建立专门的文明施工督查小组，每月定期和不定期地对各工点进行检查考核。文明施工保证体系框图见下页图。