铁路隧道设计洞顶土柱水平地震力影响程度研究_王德福
收稿日期：2014-12-12；修回日期：2014-12-31作者简介：王德福（1962—），男，高级工程师。
第59卷第5期2015年5月
铁道标准设计
ＲAILWAY
STANDAＲD
DESIGN
Vol．59No．5
May 2015
文章编号：1004-
2954（2015）05-0124-06铁路隧道设计洞顶土柱水平地震力影响程度研究
王德福
（中铁工程设计咨询集团有限公司，北京100055）
摘
要：结合铁道部震区隧道标准设计及隧道震害调查中遇到的问题，对铁路隧道水平地震力计算进行深入研究，
对传统震区隧道水平地震力计算的思路和方法提出不同意见，并计算验证水平地震力的影响程度，认为震区隧道设计中，
水平地震力不是隧道衬砌设计的控制性因素，不需要因地震力而增加钢筋配置量，但考虑延性要求，需要考虑构造抗震措施。
关键词：铁路隧道；水平地震力；计算方法中图分类号：U455
文献标识码：A
DOI ：10．13238/j．issn．1004－2954．2015．05．028
Ｒesearch on Effects of Horizontal Seismic Force on
Tunnels in Earthquake Ｒegion
WANG De-fu
（China Ｒailway Engineering Design and Consultancy Group Co．，Ltd．，Beijing 100055，China ）
Abstract ：With reference to the design standards by MOＲfor tunnels in earthquake region and the problems investigated after earthquake ，this paper studies intensively the horizontal seismic force of the tunnel generated by earthquake ，puts forward different ideas about the traditional concept and method of calculating the force and defines the effect of horizontal seismic force．The results show that horizontal seismic force is not the controlling factor in the design of tunnel lining ，and no additional reinforcement is required on account of seismic force．But the seismic structural measures are necessary to account for structural ductility．
Key words ：Ｒailway tunnel ；horizontal seismic force ；Calculation method
地下工程地震力计算主要有解析法和数值法两类，目前结构设计中采用的主要还是解析法。国内外对于地震解析法计算的观点很多，国内各行业抗震规
范的说法也不一致，甚至有较大抵触。现将几种常用
的方法列于表1。
表1
常用地震解析计算方法
抗震计算方法基本原理
适用条件
地震系数法
［3］
认为地震对地下结构的作用主要包括两部分，一是结构及其覆盖层重力产生的与地表地震加速度成比例的惯性力；二是地震引起的主动侧压力的增量1地下结构与地面建、构筑物合建，即作为上部结
构的基础时；2当地下结构与围岩的质量相比，
结构自身的质量较大时反应位移法［3］认为地震对结构的作用，随围岩一同产生变形的影响是主要的，惯性力的影响可以忽略不计
其结构质量比围岩大，地震时与围岩一同变形
福季耶娃拟静力法
［8］
在波长大大超过坑洞线性尺寸的情况下，其应力的分布与在无穷远
处承受某一形式的荷载作用下，
对带孔洞的平面弹性理论拟静力问题的解所得到的结果是很接近的
深埋状态下，结构受地面反射波的影响很小
对于地震力计算方法文献［4］与文献［6］有完全
不同的论述。
文献［4］认为，用静力法计算的单线隧道的抗震
计算结果与一些宏观震害调查情况较为接近，其抗震加强措施与非地震区隧道衬砌比较，也大体合理，且静力法计算较为简便，采用更精确的计算方法，其实际意
义不大。
文献［6］则认为，多次地震经验表明，地下结构特别是地下管道的破坏主要是围岩变形，而不是地震惯性力。由于地下结构受周围介质的约束，不可能产生共振效应，地震惯性力的影响很少，其惯性力可以忽略。
从以上论述看，两规范对地震力的认识完全不同。从查阅和收集的相关资料看，铁路隧道的地震破坏与围岩变形特征较为吻合。但采用反应位移计算方法进行震区隧道设计，需要较为复杂的参数，如地基速度反应谱等，我国尚无统一成熟的规定，计算较为繁琐，且其计算结果受模型、边界条件、地震波等多种因素的影响，目前在设计中采用困难较多。
为提高震区隧道设计的技术经济合理性，在铁道部震区隧道标准图编制期间，设计组对洞顶土柱的水平地震力影响进行了较为细致、深入的研究。为了与现行的铁路、公路及地铁隧道地震设计方法相适应，仍以拟静力法为基础分析水平地震力对隧道设计的影响。
1传统水平地震力计算方法的不足
我国地下工程方面较为系统的两本专著，文献［9］和文献［10］均认为洞顶土柱水平地震力需要考虑。
文献［9］只提出了洞顶土柱水平地震力的大小如何计算，其作用点位于土柱质心即1/2土柱高度处，但未明确其是如何对衬砌施加影响的。
文献［10］明确提出了洞顶土柱水平地震力可迁移至顶板中心成为一个水平力，并且用一个附加力矩来考虑其移动后的影响。
根据力的等效原理，按以上两者综合考虑，洞顶土柱的水平地震力不仅需要考虑其力的影响，而且需要考虑其力矩的影响。这样其对衬砌的影响可等效为作用于衬砌顶部中心的一个水平地震力和弯矩引起的作用于衬砌拱部的一组反向三角形均布力，如图1所示
。
图1洞顶土柱水平地震力等效荷载图示
其荷载值的计算式如下
F
2
=η·A
g
·m=η·A
g
·ρ·h
1
·B（1）
q
E
=
3·F
2
·h
1
B2
（2）式中q E———洞顶水平地震力附加弯矩引起的竖向均
布荷载，地震力来侧向上，地震力去侧
向下；
F
2
———洞顶土柱水平地震力；
η———水平地震作用修正系数，岩石地基取值
0.20，非岩石地基取值0.25；
A
g
———地震动峰值加速度，m/s2；按表2取值。
m———洞顶土柱质量，m=ρ·h
1
·B；
ρ———洞顶土体密度；
h
1
———洞顶土柱高度，即衬砌顶部覆土厚度；
B———隧道衬砌宽度，因与暗挖隧道开挖宽度
差值很小，暗挖段也可取隧道开挖宽度。
表2抗震设防烈度和地震动峰值加速度值A
g
对应值抗震设防烈度/度6789
地震动峰值加速度值0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g 注：“g”为重力加速度。
将以上荷载计算结果施加于结构模型后发现，结构仰拱及地震力去侧下部边墙力矩值远大于其他部位，尤其是双线，相应位置配置的钢筋甚至达到无法排布的程度。
目前铁路及地铁隧道设计中较为普遍的处理方式是只考虑水平地震力的作用，不考虑水平地震力附加弯矩的影响。即使这样，双线隧道仰拱的内力也较非震情况下有较大增长，A g=0.4g情况下仰拱上层配筋需要比拱墙大1倍方可勉强满足。这种计算结果与震区的诸多调查结果［12-14］不吻合；且不考虑附加力矩的作用缺少说服力，不符合力学原理。
2水平地震力对隧道衬砌的影响分析
针对以上问题，设计组进行了多方面探讨研究，对以下几个问题进行了计算分析。
2.1发震时洞顶土柱与衬砌间摩擦力影响
地震在隧道设计使用期内发生的概率较小，其在施工完毕后短期内发生的概率更小，围岩滑裂面在二次衬砌施做完成后就已经稳定，对于软弱围岩（坚硬围岩地震影响很小），在经历长时间的围岩蠕变、渗流、固结作用后洞顶围岩就已经稳定并固结为整体，因此，洞顶土柱两侧在非震情况下均应为静止土压力作用。地震发生时，若洞顶土柱水平地震力能够作用于衬砌，其前提必须是洞顶土柱相对衬砌要发生滑动或者要有滑动的趋势。
521
第5期王德福—铁路隧道设计洞顶土柱水平地震力影响程度研究
因此，对洞顶土柱的水平方向平衡状态进行分析。洞顶土柱所受的水平力为3项，分别是地震力来侧主动土压力E i 1、地震力去侧被动土压力E p2或者地震力
去侧静止土压力E o2、
洞顶土柱水平地震力F 2、衬砌提供的抗滑摩阻力f E ，如图2所示
。
图2
洞顶土柱水平地震力分析
2.1.1
洞顶土柱相关作用力的计算（1）地震力来侧主动土压力E i 1
E i 1=
λi 1·γ·h
21
2
（3）
式中E i 1———地震力来侧主动土压力；
λi 1—
——地震力来侧考虑地震影响后主动土压力系数；γ———洞顶围岩重度，γ=ρ·g ；g ———重力加速度。其余符号含义同前。
（2）地震力去侧静止土压力E o2
E o2=
λo2·γ·h
21
2
（4）
式中E o2———地震力去侧静止土压力；
λo2—
——地震力去侧考虑地震影响后静止土压力系数。其余符号含义同前。
（3）地震力去侧被动土压力E p2
E p2
=
λp2·γ·h 2
12
（5）
式中E p2———地震力去侧被动土压力；
λp2—
——地震力去侧考虑地震影响后被动土压力系数。其余符号含义同前。
（4）洞顶土柱水平地震力F 2
F 2=η·A g ·m =η·A g ·ρ·h 1·B （6）
其余符号含义同前。（5）衬砌提供的抗滑摩阻力f E
f E ≤f E max
（7）f E max =γ·h 1·B ·tan φ
（8）
式中
f E ———衬砌所提供的抗滑摩阻力；f Emax ———衬砌所能提供的最大抗滑摩阻力；φ—
——围岩计算摩擦角。其余符号含义同前。2.1.2
洞顶土柱水平向运动状态分析
可将地震时洞顶土柱水平方向的运动趋势分为3种状态：相对衬砌静止；相对衬砌有滑动趋势；相对衬砌滑动。3种状态所对应的力的情况如下。
（1）洞顶土柱相对衬砌静止
E i 1+
F 2≤E o2
（9）
此时地震力来侧主动土压力与洞顶土柱水平地震力之和小于地震力去侧静止土压力，这时可以肯定土
体与衬砌顶部既没有相对滑动也没有相对滑动趋势，这样水平地震力完全由去侧土体承担，衬砌顶部没有水平地震力作用。
E o2≤E i 1+
F 2≤E p2
（10）
此时地震力来侧动土压力与洞顶土柱水平地震力之和大于地震力去侧静止土压力但小于地震力去侧被动土压力，此时认为洞顶土柱在严格意义上讲有一定的滑动趋势，但尚未滑动。此时被动滑动面正在形成，滑动面应该已经有相对变形，但未达到屈服的程度，这时严格地讲衬砌与洞顶土柱间应该有作用力，但数值很小，可以根据应变的协调分析来考虑分担的力，但较繁琐，文献［10］认为此时也可以不考虑衬砌承担的水平地震力。
（2）洞顶土柱相对衬砌有滑动趋势
E p2≤E i 1+
F 2≤E p2+f Emax
（11）
此时地震力来侧动土压力与洞顶土柱水平地震力之和大于地震力去侧被动土压力但小于地震力去侧被动土压力与衬砌所能提供的最大摩阻力之和，这时认为洞顶土柱相对衬砌有滑动趋势，衬砌承担洞顶土柱的水平地震力的一部分，其只承担被动土压力所欠缺的那一部分。此时衬砌所承受的水平地震力影响按下式计算
f E =E i 1+F 2－E p2
（12）（3）洞顶土柱相对衬砌滑动
E i 1+
F 2≥E p2+f Emax
（13）
此时地震力来侧动土压力与洞顶土柱水平地震力之和大于地震力去侧被动土压力与衬砌所能提供的最大摩阻力之和，这时洞顶土柱与衬砌处于完全相对滑动状态，此时衬砌承担洞顶土柱的水平地震力较前一种状态大一些，但只承担其摩阻力能够提供的那一部分。此时衬砌所承受的水平地震力影响按下式计算
f E =f E max =γ·h 1·B ·tan φ（14）
6
21铁道标准设计第59卷
2.1.3洞顶土柱水平向运动状态对应的深度分析
从以上分析可以看出3种运动状态所对应的作用力临界状态如下。
（1）洞顶土柱相对衬砌静止的极限状态
F 2=E
p2
－E
i1
（15）
即η·A
g
g
·γ·h
1
·B=
（λ
p2
－λ
i1
）γh2
1
2
（16）
得出h1=
2η
A
g
g
λp2－λi1
B=ξ
1
·B（17）
式中ξ1———洞顶土柱相对衬砌静止的极限状态深宽
比例系数，其余符号含义同前。
（2）洞顶土柱相对衬砌有滑动趋势的极限状态
F 2=E
p2
－E
i1
－f
Emax
（18）
即η·
A
g
g
·γ·h
1
·B=
（λ
p2
－λ
i1
）γh2
1
2
－
γ·h1·B·tanφ（19）
得出h1=
2η
A
g
g
B+2B tanφ
λp2－λi1
=
2η
A
g
g
－2tanφ
λp2－λi1
B=ξ
2
·B（20）
式中ξ2———洞顶土柱相对衬砌有滑动趋势的极限状
态深宽比例系数。
其余符号含义同前。
根据以上计算结果对某些种类的围岩和土体进行
了分析，其结果见表3。
表3几种基本状态下洞顶土柱运动极限状态深宽系数
抗震设防烈度/度地震动峰值
加速度/g
围岩级别
隧底地
基类型
地下水状态
计算摩擦角
φc/（?）
水平地震作用
修正系数（η）
深宽比例
系数（ξ1）
深宽比例
系数（ξ2）
80.2Ⅳ岩石水下550.20.0015－0.0523
80.3Ⅳ岩石水下550.20.0031－0.0707
90.4Ⅳ岩石水下550.20.0054－0.0914
80.2Ⅴ非岩石水下450.250.0042－0.1009
80.3Ⅴ非岩石水下450.250.0079－0.1245
90.4Ⅴ非岩石水下450.250.0131－0.1509
注：深宽比例系数为负值表示该种情况不可能发生。
从表3中数据可以看出，只有当覆土厚度为负值
时才可能出现相对滑动，因此，不可能出现洞顶土柱和
衬砌发生相对滑动的情况，只会出现洞顶土柱与衬砌
有滑动趋势的情况，即洞顶土柱水平地震力对衬砌的
影响肯定小于衬砌所能够提供的最大抗滑摩阻力。
在出现洞顶土柱与衬砌有滑动趋势的情况下，洞
顶覆土非常小，其厚度仅为隧道宽度的1.3%以下，其
对衬砌内力的影响远小于最大浅埋深度洞顶土柱的情
况，经检算不足以成为控制工况，因此认为在抗震检算
中在计算浅埋隧道时应以最大浅埋深度作为控制工
况，不需要考虑洞顶土柱水平地震力的影响。
2.2发震时洞顶土柱水平地震力附加力矩对衬砌的
影响
根据以上的分析结果，仅对“洞顶土柱相对衬砌
有滑动趋势”的情况的附加力矩进行分析，计算简图
如图3所示，若其保持平衡其各作用力的附加弯矩有
如下公式
M
E i1+M
F2
+M
TV1
≤M Ep2+M TV2（21）
式中M Ei1———地震力来侧主动土压力作用于洞顶土
柱的附加力矩；
M
F2———洞顶土柱水平地震力附加力矩；
M
TV1
———地震力来侧主动土压力形成的洞顶土
柱侧向摩阻力附加力矩；
M
Ep2
———地震力去侧被动土压力作用于洞顶土
柱的附加力矩；
M
TV2
———地震力去侧被动土压力形成的洞顶土
柱侧向摩阻力附加力矩
。
图3洞顶土柱附加力矩分析图示
若以洞顶中点作为力矩作用基点，则各附加力矩
的表达式如下
M
E i1
=
E
i1
·h
1
3
（22）
721
第5期王德福—铁路隧道设计洞顶土柱水平地震力影响程度研究
M
F2=
F
2
·h
1
2
（23）
M
TV1=
E
i1
·tan（θ）B
2
（24）
M
TV2=
E
p2
·tan（θ）B
2
（25）
M
Ep2=
E
p2
·h
1
3
（26）
式中θ———洞顶土柱侧向计算摩阻角，其取值见表4。
其余符号含义同前。
将第2.1条计算的相关结果代入（21）式，当洞顶土柱为平衡状态时，洞顶覆土厚度h1与隧道跨度B有如下关系
表4洞顶土柱侧向计算摩阻角
围岩级别Ⅰ ⅢⅣⅤⅥ
θ值（φ）/（?）0.90.7 0.90.5 0.70.3 0.5注：φ为围岩计算摩擦角。
h
1
=
3·（λ
p2
tan（θ）－λ
i1
tan（θ）－2η
A
g
g
）
2·（λ
i1
－λ
p2
）
B=ξ
3
·B
（27）根据以上分析结果，对某些种类的围岩和土体进行了分析，其结果见表5。
表5几种基本状态下洞顶土柱附加力矩极限状态深宽系数
抗震设防烈度/度地震动峰值
加速度/g
围岩级别隧底地基类型地下水状态
计算摩
擦角（φc）
水平地震作用
修正系数（η）
洞顶土柱侧
摩阻角（θ）
深宽比例
系数（ξ3）
70.2Ⅳ岩石水下550.244－1.4463
80.3Ⅳ岩石水下550.244－1.4439
90.4Ⅳ岩石水下550.244－1.4404
70.2Ⅴ非岩石水下450.2527－0.7564
80.3Ⅴ非岩石水下450.2527－0.7494
90.4Ⅴ非岩石水下450.2527－0.7397注：深宽比例系数为负值表示该种情况不可能发生。
从表5可以看出，只要洞顶土柱不滑动，在各力的作用下洞顶土柱的附加力矩是处于平衡状态的，因此计算过程不需要考虑附加力矩的作用。
2.3洞顶土柱纵向作用影响
根据文献［9］的相关论述洞顶土柱将产生纵向的水平地震力，并且和衬砌本身的水平地震力一起对衬砌有一个沿隧道轴向的附加弯矩。
而文献［10］则认为地下结构的纵向变形取决于隧道周围地层的位移，包括沿隧道纵轴水平面和竖直面的位移，而隧道衬砌结构则通过弹性支承链杆与地层相连或将其视为弹性地基梁，并随地层位移而产生沿其纵轴水平和竖直面呈正弦波式的横向变形（横波传递方向与隧道纵轴平行时），以及沿隧道纵轴的拉压变形（横波传递方向与隧道纵轴垂直时）。
从以上论述可以看出，文献［9］在纵向计算时仍然采用的是拟静力法，而文献［10］则主张采用反应位移法计算，目前地铁设计基本仅进行横向抗震分析。
2.3.1洞顶土柱纵向作用分析
本次分析仍以拟静力法为基础，当地震水平加速度方向和隧道轴向平行时，作用于洞顶土柱的作用力有4个，分别为：洞顶土柱水平地震力F3；洞顶土柱两侧土体提供的摩阻力T H1和T H2；衬砌顶部对洞顶土柱的摩阻力f E3。
具体作用方向和部位如图4所示
。
图4洞顶土柱纵向水平地震力分析图示
若洞顶土柱保持平衡，洞顶作用力应有如下关系
F
3
≤T H1max+T H1max+f E3max（28）式中F3———洞顶土柱纵向水平地震力；
T
H1max
、T
H2max
———洞顶土柱两侧由静止土压力提供的最
大纵向摩阻力；
f
E3max
———衬砌顶部对洞顶土柱的最大纵向摩
阻力。
各力的具体计算表达式如下
F
3
=η·
A
g
g
·γ·h
1
·B·l（29）
T
H1
=T
H2
≤T H1max=T H2max=
λoγh21
2
tanφ·l（30）
f
E3
≤f E3max=γ·h1·B·l·tanφ（31）式中λo———静止土压力系数；
821铁道标准设计第59卷
T H1、T
H2
———洞顶土柱两侧由静止土压力提供的纵向摩阻力；
f
E3
———衬砌所能提供的纵向摩阻力；
l———衬砌计算长度，一般为一节衬砌的长度；其余符号含义同前。
将式（29） 式（31）带入式（28）可得出如下关系
h
1
≥
η
A
g
g
－tanφ
λo·tanφ
B=ξ
4
·B（32）
式中ξ4———洞顶土柱纵向相对衬砌静止的极限状态
深宽比例系数；
其余符号含义同前。
根据以上结果，对某些种类的围岩和土体的洞顶土柱纵向极限状态进行了分析，其结果见表6。
表6几种基本状态下洞顶土柱附加力矩极限状态深宽系数
抗震设防烈度/度地震动
峰值加
速度/g
围岩
级别
隧底地
基类型
地下水
状态
计算摩
擦角
（φc）
/（?）
水平地震
作用修正
系数（η）
洞顶土柱
侧摩阻角
（θ）/（?）
80.2Ⅳ岩石水下550.2－3.3174
80.3Ⅳ岩石水下550.2－3.2696
90.4Ⅳ岩石水下550.2－3.2218
80.2Ⅴ非岩石水下450.25－2.2300
80.3Ⅴ非岩石水下450.25－2.1714
90.4Ⅴ非岩石水下450.25－2.1127
注：深宽比例系数为负值表示该种情况不可能发生。
从表6计算结果可以看出，洞顶土柱不可能处于滑动状态，任何埋深的洞顶土柱均是稳定平衡的。2.3.2洞顶纵向土柱地震力计算方法探讨
洞顶土柱作用于衬砌顶部的水平地震力数值应根据变形协调确定，若假定洞顶土柱为刚体，则其侧向和底部的剪切变形应该是协调一致的，据此可得出土柱底部和侧面的摩阻力的分担比例系数，从而得出侧面和衬砌顶部的摩阻力
2·λ
侧+λ
底
=1（33）
λ侧
=
T
H1max
2·T
H1max
+f
E3max
=
λo·h1
2（λ
o
·h
1
+B）
（34）
λ
底
=
f
E3max
2·T
H1max
+f
E3max
=
B
λo h1+B
（35）
T
H1
=T
H2
=λ
侧
·F
3
（36）
f
E3
=λ
底
·F
3
（37）
根据以上结果对多个埋深的衬砌进行试算，发现纵向水平地震力的影响很小，不足以成为控制荷载，因此认为，当抗震设防段小于一倍地震波波长的情况下，在此计算模式下可以不考虑纵向水平地震力的影响。3结论和建议
综合以上的分析和计算，认为铁路隧道设计中水平地震力不足以成为控制性荷载，但地震的发生具有很大的偶然性和突变性，为防止其对隧道的损害，不需要增加主筋，而应该加强衬砌的整体性和延性设计。采取加强角隅构造筋设置，适当增加箍筋端部长度，主筋采用细而密的布置，适当增加纵向钢筋等措施，就可以满足抗震的要求。
对于洞口段的衬砌设计，不必要从纵向水平地震力的角度去考虑，只需在洞门和边仰坡设计中考虑地震力作用即可。
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921
第5期王德福—铁路隧道设计洞顶土柱水平地震力影响程度研究
隧道专业毕业设计文献综述
隧道病害防治综述 摘要：在我国铁路隧道修建已有近100年的历史，许多隧道都已经进入高维修管理阶段，隧道的病害防治已越来越成为人们重视的问题，随着生产力的发展，越来越多的新技术被运用在隧道病害防治上。 关键词：隧道，隧道病害防治，新技术，衬砌 1 、前言 近年来随着我国公路建设的快速发展，由8.5万公里构成的“7918”高速公路网即将形成，有关部门正在规划和完善国家高速公路网络，以满足人们出行和经济发展的需求。由于高速公路线形的技术指标高，当其进入山区或重丘区时，就不可避免地需要采用隧道来穿越山岭。隧道是铁路、道路、水渠、各种管道等遇到岩、土、水体障碍时开凿的穿过山体或水底的内部通道，是“生命线”工程。据来自于各方面的统计资料表明，到2005年年底，我国大陆即已建成铁路隧道7500座，总延长4300公里，将在“十一五”（2006~2010年）发展期间为我国的经济建设与发展起到积极的推动作用。但是，我国地域自然条件差异较大，隧道穿越的山体工程地质条件、气候条件、水文地质和设计、施工、运营的条件复杂多变，早期修建的隧道经常各方面的病害，形成重大的安全隐患。文献《黄土岭隧道病害成因分析及处治设计》（作者：金文良，公路隧道，2011）]1[指出二十一世纪“我国将从土建大国变成修缮大国”，在我国铁路隧道修建已有近100年的历史，许多隧道都已经进入高维修管理阶段，维修管理费用将大幅度增长。本文以铁路隧道、公路隧道和地铁隧道为对象，对隧道中主要出现水害、冻害、衬砌裂损和腐蚀四种病害的防治进行综述。 2 、主题 2.1 隧道的水害及其防治 2.1.1隧道水害的类型及其成因 1、类型 (1)按部位和流量：拱部有渗水、滴水、漏水成线和成股射流四种，边墙有渗水、淌水两种，少数隧道有隧道涌水病害。它受漏水、涌水规模以及隧道结构、牵引类型、
锚杆抗拔力
粘结型锚杆的抗拔力（粘结力） 1 计算方法和原理 1.1 基本原理 对于粘结型锚杆，其粘结力一般考虑3个部分： 1) 锚杆钢筋的屈服应力s R ； 2) 锚杆钢筋与周围灌浆料（砂浆锚固体）之间的粘结力b R ； 3) 孔道灌浆料（砂浆锚固体）与岩体之间的粘结力g R ； 取其中的小值作为锚杆承载力的设计值。 1.2 计算方法 1) 锚杆钢筋的屈服应力s R ； y s y s s f d n f nA R ????=??=22 24 ξπξ （5-1-1） 其中，n ：钢筋、钢绞线的根数； s A 、s d ：锚杆钢筋截面面积、直径； 2ξ：锚筋抗拉工作条件系数，永久性锚杆取为0.69，临时性锚杆取为0.92。 y f ：锚筋抗拉强度设计值或标准值； 2) 锚杆钢筋与周围灌浆料（砂浆）之间的粘结力b R ； b b b s b L f d n R ?????=ξξπ3 （5-1-2） 其中，n ：钢筋、钢绞线的根数； s d ：锚杆钢筋或钢绞线的直径； 3ξ：工作条件系数，永久性锚杆取为0.60，临时性锚杆取为0.72。
b ξ：粘结强度折减系数，两根钢筋点焊成束时，取0.85，三根钢筋点焊 成束时，取0.70。 b L ：锚杆钢筋、钢绞线与砂浆锚固体间的锚固长度； b f ：锚筋或钢绞线与砂浆锚固体间的粘结强度特征值，可参考下表： 表5-1-1 锚杆与砂浆锚固体间的粘结强度特征值（KPa ） 3) 孔道灌浆料（砂浆锚固体）与岩体之间的粘结力g R ； g rb g L f D R ????=1ξπ （5-1-3） 其中，D ：锚固体的直径，可取为孔道的内径； 1ξ：工作条件系数，永久性锚杆取为1.00，临时性锚杆取为1.33。 g L ：锚杆砂浆锚固体与地层间的锚固长度； rb f ：砂浆锚固体与地层间的粘结强度特征值，可参考表5-1-2、5-1-3： 表5-1-2 岩石与锚固体间的粘结强度特征值（KPa ）,M30砂浆 表5-1-3 土体与锚固体间的粘结强度特征值（KPa ）,M30砂浆
隧道工程课程设计报告(铁路单洞双线)
隧道工程课程设计姓名： 专业班级： 学号： 指导老师：
目录 第一章工程概况 (1) 1.1 隧道概况 (1) 1.2 工程地质及水文地质 (1) 1.2.1工程地质 (1) 1.2.2 水文地质 (1) 第二章隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 (2) 2.1 深浅埋隧道的判定原则 (2) 2.2 围岩压力的计算方法 (2) 2.3 Ⅳ级围岩计算 (3) 2.3.1 Ⅳ级围岩深浅埋的判定 (3) 2.3.2 Ⅳ级围岩压力的计算 (4) 2.4 Ⅴ级围岩的计算 (4) 2.4.1 Ⅴ级围岩深浅埋判定 (4) 2.4.2 Ⅴ级围岩压力的计算 (4) 第三章衬砌内力计算与检算 (5) 3.1 Ansys的加载求解过程 (5) 3.2 衬砌结构强度检算原理 (5) 3.3 IV级围岩衬砌内力计算与强度检算 (6) 3.4 V级围岩衬砌内力计算与强度检算 (9) 第四章衬砌截面配筋计算 (19) 4.1 截面配筋原理 (19) 4.2 IV级围岩配筋计算 (19) 4.3 V级围岩配筋计算 (20) 4.3.1 断面1的配筋计算 (20) 4.3.2 断面2的配筋计算 (21)
第一章 工程概况 1.1 隧道概况 太中银铁路为客货共线的双线铁路。线路上一共建有22座隧道，其中王家庄2号隧道位于王家庄东侧，隧道进口地势较陡，此处岩石裸露，进口前方为一冲沟，冲沟内有水，地势狭窄。出口坡度陡，为黄土覆盖，并有大量植被，出口前方为一冲沟，沟内地势平缓，沟内经过开采，原有地形已改变。隧道进口里程DK194+082，出口里程DK194+450，全长368m 。隧道位于半径为5000m 曲线上，隧道内坡度为7.5‰的下坡，最大埋深61.08m 。隧道进出线间距4.49m ，DK194+340至出口线间距为4.40m 。 1.2 工程地质及水文地质 1.2.1工程地质 (1) 隧道洞身通过的地层为第四系中更新统洪积层老黄土，奥陶系下统灰白色石灰岩。 地层描述如下： 老黄土：稍湿、坚硬状态，具垂直节理; 奥陶系下统灰白色石灰岩：强风化～弱风化，节理发育，岩层产状195°∠15°。 (3) 土壤最大冻结深度：1.04m 。 (4) 地震动峰值加速度0.05g ，地震基本烈度VI 度。 1.2.2 水文地质 隧道洞体内土石界面有地下水。
锚杆拉拔力试验标准
K P a、K N、吨之间关系换算 P=F/S F=Mg 牛是力的单位 吨是质量单位 帕是压强单位 他们之间必须定义一个单位面积（比如一平方米）才可以换算，否则无法换算 牛这个单位通常为质量乘重力常数，即千克乘9.8（地球重力常数）获得的值。即F=Mg 吨就是质量单位，他是一个物体体积与密度乘积得到的，M=V*密度 帕，就是一个压力作用于某一单位面积上得到的比值， P=F/S 兆帕是M P a，而K P a是千帕，两者相差1000倍。 另外注意大小写，帕的P必须大写，a必须小写，前面的前缀单位如果是正位，也就是倍数为正10倍整数的，那么用大写，比如M[兆（一百万倍）]K[千（一千倍）] 而如果是负10的倍数的，则用小写，比如d[分（10份之一）]c[厘（百份之一）] 吨是个质量单位1吨就是1000千克，帕是个压力单位（原来叫压强），即单位面积的压力，1M P a既10的6次方牛在1平方米上的压力，一千牛等于0.1吨在1平方米上的压力！
你说1MP=10的6次方牛在1平方米上的压力, 那么请问1MP=???? 公式:1Pa=1N/平方米 压强的定义:单位面积上所受到的力. 力-重力---千克力－k g f（非法定计量单位）牛顿-N（法定计量单位）, 1kgf=9.81N 压力 - 压强 ----1kgf/cm2=9.80665*10 的 4 次方 Pa. N--- 力的单位 t--- 重量单位 Pa-- 压力单位 杨家寨煤矿锚杆抗拔力检测管理规定
为了能够及时掌握锚杆支护巷道锚杆锚固力的情况，根据锚 杆支护巷道安全质量标准化的要求，特制定此规定： 一、锚杆抗拔力检测总体要求 1 、根据 GB50086-2001 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 ，锚 杆支护必须进行强度检测，一般采取锚杆抗拔力试验。 2 、锚杆抗拔力试验的目的是判定巷道围岩的可锚性、评价锚 杆、树脂、围岩锚固系统的性能和锚杆的锚固力。 3 、试验必须在现场进行，使用的材料和设备与巷道正常支护 相同。检测结果必须如实填写，严禁弄虚作假。 二、锚杆抗拔力检测试验要求 1 、操作人员必须认真学习安全规程、作业规程的有关内容， 熟悉锚杆支护施工工艺，具有一定的现场施工经验。 2
铁路隧道规范
1 总 则 1.0.1 为了贯彻国家有关法规和铁路技术政策，统一铁路隧道设计技术标准，使铁路隧道设计符合安全适用、技术先进、经济合理的要求，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于 160h m /k 、货物列车设计行车速度等于或小于120h m /k 的 Ⅰ、Ⅱ级标准轨距铁路隧道的设计。 1.0.3 隧道按其长度可分为: 特长隧道 全长10000m 以上; 长 隧 道 全长3000m 以上至10000m; 中长隧道 全长500m 以上至3000m; 短 隧 道 全长500m 及以下。 注:隧道长度是指进出口洞门端墙墙面之间的距离，以端墙面或斜切式洞门的斜切面与设计内轨顶面的交线同线路中线的交点计算。双线隧道按下行线长度计算;位于车站上的隧道以正线长度计算;设有缓冲结构的隧道长度应从缓冲结构的起点计算。 1.0.4 隧道勘测设计，必须遵照国家有关政策和法规，重视隧道工程对生态环境和水资源的影响。隧道建设应注意节约用地、节约能源及保护农田水利，对噪声、弃碴、排水等应采取措施妥善处理。 1.0.5 隧道设计应依据可靠完整的资料，针对地形、地质和生态环境的特征，综合考虑运营和施工条件，通过技术、经济比较分析，使选定的方案、设计原则和建筑结构符合安全适用、经济合理和环境保护的要求。 1.0.6 新建铁路隧道的内轮廓，必须符合现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》(GB146.2)的规定及远期轨道类型变化要求。对于旅客列车最高行车速度160km/h 新建铁路隧道内轮廓尚应考虑机车类型、车辆密封性、旅客舒适度等因素确定，隧道轨面以上净空横断面面积，单线隧道不应小于422 m ，双线隧道不应小于762 m ;曲线上隧道应另行考虑曲线加宽。设救援通道的隧道断面应视救援通道尺寸加大，救援通道的宽度不应小于1.25m 。 双层集装箱运输的隧道建筑限界应符合铁道部相关规定。 位于车站上的隧道，其内部轮廓尚应符合站场设计的规定和要求。 1.0.7 改建既有线和增建第二线时，新建隧道应采用新建铁路标准，改建隧道宜采用新建铁路标准。 1.0.8 隧道建筑物应按满足100年正常使用的永久性结构设计，建成的隧道应能适应运营的需要，方便养护作业，并具有必要的安全防护等设施。 1.0.9 隧道建筑结构、防排水的设计及建筑材料的选择，应充分考虑地区环境的影晌。 1.0.10 隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策，积极采用新理论、新技术、新材料、新设
2018年铁路毕业论文题目174个
2018年铁路毕业论文题目174个 铁路专业主要包括高铁乘务、地铁运行、票务安检、铁路运输等方向，随着我国铁路产业的发展，铁路技术与服务不断提升，现已走出国门，在世界铁路上已占有一席之地，为了方便论文写作，本站整理了部分铁路毕业论文题目供参考。 1、铁路客运高峰期常态化运输组织方法分析 2、铁路站场设计对运输影响的探讨 3、钢铁企业铁路运输效率的分析与对策 4、铁路运输安全管理探讨 5、针对铁路煤炭高效运输的策略探讨 6、铁路运输安全监管体制探究实践 7、论我国铁路运输成本优化的改革思路 8、铁路运输调度安全管理探讨 9、现代铁路货物运输在物流发展中的策略研究 10、铁路调度运输组织效率探讨及对策 11、铁路货物运输产品形式及其组织形态研究 12、关于市场导向型铁路运输组织方式的思考 13、城市轨道交通乘务派班管理系统设计与实现 14、铁路物流运输组织管理创新的研究 15、铁路旅客运输需求分析与对策研究 16、企业铁路智能运输调度平台的关键流程 17、试论铁路运输调度系统升级改造 18、从95306网站看铁路运输向现代物流的转型 19、论我国铁路运输制度现象及改革 20、铁路列车乘务人员用餐及工作条件问题研究 21、关于铁路旅客运输晚点赔偿的问题研究 22、铁路运输领域内物联网的应用探析 23、铁路旅客安检系统现状及发展研究 24、基于铁路运输节能技术应用 25、铁路危险货物运输发展策略的思考 26、地铁列车运行自动控制系统设计 27、铁路煤炭运输存在的问题及对策探讨 28、铁路运输调度管理系统应用研究 29、铁路行包运输运能分配方案研究 30、铁路运输散堆装货物特性及分类 31、地铁列车追踪运行的节能控制与分析 32、城轨交通乘务任务配对的集合分割模型及算法 33、铁路运输效益管理现状研究 34、地铁运行过程中车门控制的安全性研究 35、地铁环境控制系统的运行管理 36、地铁供电系统日常运行要点 37、铁路客运乘务制度改革的实践与思考 38、地铁车辆正线运行客室噪声 39、关于对动车组乘务服务员收入分配规范化管理的思考 40、旅客列车乘务巡检系统的设计与实现
BIM技术在铁路隧道设计中的应用
2015年9月下第44卷第18期 施工技术 CONSTＲUCTION TECHNOLOGY 59 DOI ：10.7672/sgjs2015180059 BIM 技术在铁路隧道设计中的应用 * 王志杰，马安震 （西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都610031） ［摘要］我国铁路行业BIM 技术应用尚处于起步阶段，相关研究成果较少。BIM 技术能够为当前铁路高速发展形势下铁路工程工期、质量、技术的更高要求提供解决方案。阐述了BIM 技术的概念和优势、应用现状。结合BIM 软件，从模型架构设计、模型参数化设计、碰撞检查和二维出图等方面提出了隧道设计的技术路线。以某铁路隧道工程为例，详细介绍了基于CATIA 软件的BIM 技术在铁路隧道设计应用中的全过程，为推动BIM 技术在铁路行业的应用提供技术思路和理论参考。 ［关键词］信息化；铁路；隧道；建筑信息模型［中图分类号］TU17 ［文献标识码］A ［文章编号］1002- 8498（2015）18-0059-05BIM Technology and Its Application in the Ｒailway Tunnel Design Wang Zhijie ，Ma Anzhen （Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering ，Ministry of Education ，Southwest Jiaotong University ， Chengdu ，Sichuan 610031，China ） Abstract ：The application of BIM technology is in its starting period in China leading to lack of relevant research results．The rapid development of high-speed railway makes higher requirements for construction duration ，quality and technology of the project ，which can be solved by BIM technology．The concept and advantages of BIM as well as its application status are stated in the paper．A novel technological route of tunnel design is proposed in terms of model architecture design ，model parametric design ，collision check ，two-dimensional drawing and so on．Taking a practical railway tunnel project as a case ，the whole process of BIM application in railway tunnel design based on CATIA is introduced．The paper aims at providing technical ideas and theoretical reference for the application of BIM in railway industry．Key words ：information ；railways ；tunnels ；building information modeling （BIM ）*中央高校基本科研业务费专项项目（SWJTU11ZT33）［作者简介］王志杰，教授，E-mail ：562426357@qq．com ［收稿日期］2015-01-22 引言 我国有四分之三左右的国土是山岭和重丘，在 土建工程中，修建隧道是保护自然环境，消除山地危害的主要解决手段，同时也是铁路建设的重点和难点。铁路建设是一个系统工程，需要各阶段相互衔接、各专业协同设计。传统的二维平面设计存在信息传递不畅，设计意图表达不明确，资源调配不均，设计成果不能有效服务于铁路运营维护等诸多问题。相比之下，近年来发展起来的建筑信息模型（building information modeling ，BIM ）技术能够有效地改善上述状况。因此，将BIM 技术应用于隧道工程建设是必要的。本文以BIM 技术在某双线铁路隧道设计中的应用为例，探讨说明了隧道BIM 技术 的设计思路。 1BIM 概述 BIM 是以三维数字模型为对象对项目进行设计、施工和运营的一项新技术。BIM 的思想产生于20世纪70年代［1］，其模型具有2个基本特点：①模型是真实工程体在虚拟空间的数字化展现，视觉效果真实强烈，符合工程人员的思维习惯；②信息是模型的灵魂，具有全过程的一致性和共享性，服务于工程建设的规划、设计、施工、运营的全生命周期。BIM 以工程项目的相关信息数据作为模型的基础，与传统的二维设计相比具有以下几方面优势 ［2］ ：①模型信息集成，解决了项目各参与方信息 交流不畅和信息断层问题；②模型参数驱动实现设 计自动化和智能化；③开放的数据接口可实现多种软件的信息互访；④综合协同的多维仿真平台实现项目参建各方的协同合作。
中国隧道工程的建设和发展历程
中国隧道工程的建设和发展历程 从1874年我国开始修建第一条上海至吴淞的窄轨铁路起，至1911年清王朝被推翻为止的37年中，我国共建成了9100公里的铁路。在这段时期所修建的10条总长4600公里的铁路干线上，共修建了总长42公里的230余座隧道。 我国在1898～1904年修建了长度为3078米的兴安岭隧道，这是当时亚洲最长的宽轨铁路隧道。这一时期最具代表性的隧道工程是由我国杰出工程师詹天佑亲自规划和督造的京张铁路八达岭隧道，全长1091米，工期仅用了18个月，于1908年建成。这也是我国自行修建的第一座越岭铁路隧道。 自1911年10月清王朝覆灭，到1949年10月中华人民共和国成立的38年中，我国共在40余条总长度约7000公里的铁路干线和支线上修建了总长度约100公里的370余座铁路隧道。其中有当时我国最长的滨绥铁路第二线上长度为3840米的杜草隧道，建于1939～1941年，所穿过的地层为花岗岩，采用上下导坑法施工，混凝土衬砌。 1949年新中国成立后，我国的铁路建设进入了新的发展时期。在其后半个世纪的时间里，我国隧道建设大致可分为4个阶段，每个阶段均有显著的技术进步和突破。 起步：50年代至60年代初，是新中国第一代隧道建设工程。该阶段采用钻爆法施工，以人工和小型机械凿岩、装载为主，临时支护采用原木支架和扇形支撑。隧道施工基本无通风，由于技术水平落后，人工伤亡事故时有发生。
该阶段的主要标志性工程有位于川黔铁路上的凉风垭隧道，该隧道长度4270米，于1959年6月贯通。该隧道首次采用平行导坑和巷道式通风，为长隧道施工积累了很宝贵的经验。 稳定发展：60年代至80年代初，是新中国第二代隧道建设工程。 该阶段代表性工程有位于京原铁路上的驿马岭隧道，全长7032米，1967年2月开工，1969年10月竣工，也是这一时期修建的最长的隧道。这一时期施工机具的装备有了较大的改善，普遍采用了带风动支架的凿岩机、风动或电动装载机、混凝土搅拌机、空压机和通风机等。在成昆铁路的隧道施工中还采用了门架式凿岩台车和槽式运渣列车。 在隧道支护方面，采用了锚杆喷射混凝土技术，这是隧道施工技术的重要里程碑。由于主动控制了地层环境，较好地解决了施工安全问题。 经过3年国民经济调整，1964年重点加强西南大三线建设，川黔、贵昆、成昆三线全面复工。这些铁路隧道比例大，开工隧道数量猛增，迎来了隧道建设的大发展。 成昆铁路工程浩大，举世瞩目，全线共有425座隧道，总延长344.7公里，占线路长度的31.6％，其中2公里以上的34座，3公里以上的9座，成为控制工期的关键工程。沙木拉达隧道全长6379米，线路标高2244.14米，为成昆铁路最长与最高的隧道。关村坝隧道全长6107米，为成昆铁路第二长隧道，是北段控制铺轨的大门，为集中力量攻坚的重点工程之一，快速施工成为本隧道的主题，施工中创造了多项新纪录。岩脚寨隧道位于贵昆铁路安顺至六枝间，全长2715米，隧道横穿贵州普定郎岱煤田的大煤山，共穿过7层煤层，厚度最大达8.92米，含三级瓦斯。这也是我国第一次穿越大量瓦斯的隧道。
隧道工程建设标准及施工技术
第四章隧道工程建设标准及施工技术 第一节隧道工程设计要求 客运专线铁路的隧道设计是由限界、构造尺寸、使用空间和缓解及消减高速列车进入隧道诱发的空气动力学效应两方面的要求确定的。研究表明，以上两方面要求中，后者起控制作用，但隧道工程设计及施工过程中以隧道横断面的限界、构造尺寸、使用空间为控制要点。 一、隧道横断面有效净空尺寸的选择 在确定隧道横断面有效净空尺寸之前，首先要正确地选择隧道设计参数。高速列车进入隧道时产生的空气动力学效应，与人的生理反应和乘客的舒适度相联系。这就要制定压力波动程度的评估办法及确定相应的阈值，目前较通用的评估参数是相应于某一指定短时间内的压力变化值，如3s或4s内最大压力变化值。我国拟采用压力波动的临界值(控制标准)为3.0Kpa/3s。 根据ORE提出的压力波动与隧道阻塞比关系可以推算出满足舒适度要求时，阻塞比β宜取为：当V=250km/h时，β=0.14；当V=350 km/h时，β=0.11。 隧道横断面形式一般为园形(部分或全部)、具有或没有仰拱的马蹄形断面。而影响隧道横断面尺寸的因素有： (1)建筑限界； (2)电气化铁路接触网的标准限界及接触网支承点和接触网链形悬挂的安装范围； (3)线路数量：是双线单洞还是单线双洞； (4)线间距； (5)线路轨道横断面； (6)需要保留的空间如安全空间，施工作业工作空间等； (7)空气动力学影响； (8)与线路设备的结构相适应。 二、客运专线隧道与普通铁路隧道的不同点 1．当高速列车在隧道中运行时要遇到空气动力学问题，为了降低及缓解空气动力学效应，除了采用密封车辆及减小车辆横断面积外，必须采取有力的结构工程措施，增大隧道有效净空面积及在洞口增设缓冲结构；另外还有其它辅助措施，如在复线上双孔单线隧道设置一系列横通道；以及在隧道内适当位置修建通风竖井、斜井或横洞。 2．客运专线隧道的横断面较大，受力比较复杂，且列车运行速度较高，隧道维修有一定的时间限制，复合衬砌和整体式衬砌比喷锚衬砌安全，且永久性好，故一般不采用喷锚衬
隧道毕业设计开题报告
题目：吴家庄隧道结构设计与施工方案设计 一、隧道工程概论 交通是国家基础建设重要的设施，在国民经济发展中占有十分重要的地位。世界各国经济发展经验表明，快速的交通网是经济发展必不可少的条件。 改革开放以后，国民经济蓬勃发展，运输量大幅度增长，原有的铁路和公路通行能力不足的矛盾日益突出，迫切需要提高公路等级和技术标准，高速公路将成为中国公路建设的主流。过去公路在云、贵、川等山区，由于受到当时的经济实力和技术水平，通行时多采用盘山、绕行，如位于川藏线上“怒江72拐”，很少采用隧道方案。但高速公路对线型和坡度有特殊要求，盘山和绕行的方案已经不能适应快速、舒适、安全等要求了。 因此，公路越岭必然要求越来越多的采用隧道方案，这既能克服地形和高程障碍，改善线路，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；又可有效防止落石、塌方、雪崩和崩塌等自然条件，提高了行车的安全性、可靠性和舒适度，同时又能和当地环境相协调级保全自然景观。 隧道技术的发展表明：今后隧道技术的研究方向为非爆破的机械化施工、合理规划与环境保护、设计可靠合理、使用安全的方面。我国是发展中国家，经济和技术力量基础还不太强，在隧道技术开发研究时，应在引进同时，立足于国家技术力量，提高我国的隧道技术水平。 二、隧道工程特点及技术难题 隧道工程施工过程通常包括：在地层中挖出土石，形成符合设计轮廓尺寸的坑道；进行必要的初期设计和砌筑最后的永久衬砌，以控制坑道围岩变形，保证隧道长期地安全使用。在进行隧道施工时，必须充分考虑隧道工程的特点，才能在保证隧道安全的条件下开速、优质、低价地建成隧道建筑物。隧道工程的特点，可简要归纳如下： （1）整个工程埋设于地下，因此工程地质和水文地质条件对隧道施工的成败起着重要的、甚至是决定性的作用。 （2）公路隧道是一个形状扁平的建筑物，正常情况下只有进、出口两个工作面，施工速度比较慢，工期也比较长，往往使一些长大隧道成为控制新建公路通车的关键工程。 （3）地下施工环境较差，甚至在施工中还可能使之恶化，例如爆破产生有害气体等。
锚杆拉拔试验规程
树脂及砂浆锚杆拉拔力试验规程 1 总则 根据GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》，锚杆支护必须进行强度检测，一般采取锚杆拉拔力试验。 2 试验目的 锚杆拉拔力试验的目的是判定巷道围岩的可锚性、评价锚杆、树脂、围岩锚固系统的性能和锚杆的锚固力。试验必须在现场进行，使用的材料和设备与巷道正常支护相同。 3 试验工具和设备 试验的工具与设备主要有： （1）锚杆拉力计（量程＞200kN、分辨率≤1.0kN） （2）钻孔机具。 4 准备工作 4.1 地点的选择 试验地点应尽量靠近掘进工作面，围岩较平整，未发生脱落、片帮等现象。试验锚杆应避开钢带（钢筋梯）安装，距邻近锚杆不小于300mm。 4.2 锚杆、锚固剂 试验用锚杆的表面应无锈、油、漆或其他污染物。树脂锚固剂按设计选用。
4.3 钻孔 用锚杆钻机在选择的地点钻孔。试验前测量钻孔直径、锚杆直径、树脂药卷直径。 4.4 锚杆安装 （1）将树脂锚固剂放入孔中，用锚杆将其慢慢推到孔底； （2）用锚杆钻机将锚杆边旋转边推进到孔底，然后再旋转5～10秒停止； （3）等待30秒后，退下锚杆钻机； （4）做好标记，以备试验。 5 拉拔试验 拉拔试验在锚杆安装后0.5～4.0小时进行。时间过短影响锚固剂固化后的强度，时间过长则因巷道围岩发生变形影响测量结果。 按图A.1所示安设仪器，确保锚杆拉力计油缸的中心线与锚杆轴线重合。试验前，检查手动泵或电动泵的油量和各连接部位是否牢固，确认无误后再进行试验。试验由两人完成，一人加载，一人记录（见表 A.1）。试验时应缓慢均匀地操作手动泵压杆。当锚杆出现明显位移时，停止加压，记录锚杆拉力计此时的读数，即为拉拔试验值。 6 锚杆拉拔测试要求 （1）平巷每安装300根锚杆或掘进100米巷道，抽试三组锚杆，其中每组拱顶锚杆2根，边帮锚杆1根；设计变更或材料变更时另作一组拉拔力测试。 （2）《锚杆规范》规定，锚杆质量合格条件为：
最新铁路隧道工程施工规范
竭诚为您提供优质文档/双击可除最新铁路隧道工程施工规范 篇一：铁路隧道工程施工技术指南 铁路工程施工技术指南tz tz204—20xx 铁路隧道工程施工技术指南 20xx—10—33发布20xx—12—01实施 铁道部经济规划研究院发布 铁路工程施工技术指南 铁路隧道工程施工技术指南 tz204—20xx 主编单位：中铁一局集团有限公司 批准部门：铁道部经济规划研究院 施行日期：20xx年12月01日 中国铁道出版社 20xx年·北京 前言 本技术指南是根据铁道部《关于编制20xx年铁路工程建设标准计划的通知》（铁建设函[20xx]1026号）和铁道部
经济规划研究院《关于确定部分20xx年新开标准项目主编 单位的通知》的要求，在《铁路隧道施工规范》(tb10204－20xx)基础上修订而成的。 本技术指南共分18章，另有8个附录。其主要内容包括：总则，术语，施工准备，洞口工程，施工方法，辅助施工方法与措施，钻爆开挖，初期支护，二次衬砌，防排水，施工机械与设备，超前地质预报，监控量测，辅助坑道，通风防尘、风水电供应与通信系统，特殊岩土和不良地质地段隧道施工，环境保护及施工阶段的风险评估等。 本技术指南与《铁路隧道施工规范》(tb10204－20xx) 相比，章节和内容的增减情况主要有： 1.增加了超前地质预报、环境保护、辅助施工方法与措施四章。 2.增加了施工工艺流程图。 3.增加了近年来修建隧道较成熟的施工技术，如黄土隧道、高原冻土隧道、斜切式洞口、混凝土耐久性等的内容。 4.施工机械与设备章按作业工序分节，并增加了机械配置参考表及施工实例。 5.删除了有关整体式衬砌、喷锚衬砌和隧道塌方等内容。 希望各单位在执行本技术指南过程中，结合工程实践，总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄交中铁一局集团有限公司（地址：西安
毕业设计任务书(隧道)
桂林理工大学 本、专科学生毕业设计（论文）任务书 课题名称： 专业：土木工程（道桥方向） 班级： 学生姓名： 指导教师： 下发日期：2010-3-5
课题名称 学生姓名专业土木工程（道桥方向）班级指导教师 主要内容（包括设计参数）与内容 一、设计原始资料 二车道高速公路隧道 设计行车速度：80 km/h； 地震烈度：Ⅵ度，按Ⅶ度设防； 路面基本照明亮度：4.5 cd/m2； CO允许浓度：250 ppm； 烟雾允许浓度：0.007m-1。 工程概况 古田隧道是一座双洞四车道分离式隧道。位于福建省古田县境内。右洞起止桩号为：YK2+643～YK3+755，长1112米，左洞起止桩号为：ZK2+642～ZK3+792，长1150米，属长隧道。古田隧道左洞纵向坡度为0.875％的单向坡，右洞纵向坡度为0.83％的单向坡。 地形地貌 隧道位于福建省古田县境内，隧址区属滇东南中低山区地貌，地势北高南低，最高海拔528.7米，最低海拔330.7米。，地形起伏较大，山势较陡，坡面植被较发育，隧道进、出口段坡坡度较缓，约25°～30°。 气象 路线所经区域属亚热带湿润季风气候，温暖湿润为该地区气候的显著特色。年平均气温15℃-22℃，从西北向东南递升。一月5℃-13℃，七月25℃-30℃。最低气温-9.5℃(1961年1月18日，最高气温为43.2℃。无霜期240-330天，木兰溪以南几乎全年无霜。年平均降水量800-1900毫米，沿海和岛屿偏少，西北山地较多。每年5-6月降水最多夏秋之交多台风，常有暴雨。 地震 本区地震基本烈度为Ⅵ度。 工程地质 隧址区地层主要由凝灰熔岩，残坡积粘性土，中风化岩。 水文地质条件 隧道左右进出口处地下水贫乏，其他处地下水富水性一般，开挖中地下水多以潮湿状或点滴状出露；水文地质条件相对较简单。 二、设计基本内容 （一）隧道总体设计 隧道洞口选择、纵断面设计、横断面设计、紧急停车带、横向通道 （二）洞门设计 1、洞门位置选择 依据具体工点的地形、地质、水文等条件，结合工程施工安全、环境保护要求、洞口相关工程加以全面研究，综合比较其经济、技术上的合理性和安全性。 2、洞门形式的选择 洞门形式的选择应适应地形、地质的需要，同时考虑施工方法和施工需要。 3、隧道洞门强度、稳定性检算 （三）衬砌设计（重点） 1、初期支护 根据围岩等级确定初期支护的类型、厚度、密度等
最新铁路隧道工程施工质量验收标准TB-10417-2018与2003对比
总则 1.0.2 适用列车速度由等于或小于160km/h 修改为200km/h， 1.0.4 新验标每道工序完工后应检查施工质量，并形成记录。 1.0.5 新验标隧道工程应采用先进、成熟、科学的检测手段对工程实体进行检测，并将检测结果纳入竣工文件。 1.1.1 新增加固处理分部工程。 1.1.2将洞口工程和明洞工程合并为一个分部工程，检验批检验项目均改为每个洞口做一份。 1.1.3洞身开挖分部将洞身开挖和隧底开挖分项合并为开挖一个分项，且检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.4支护分项工程新增水平旋喷桩和超前预注浆。 1.1.5超前小导管检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.6初期支护检验批改为同一围岩不大于60 隧道延米。 1.1.7仰拱（底板）和仰拱填充合并为同一分项工程，检验批由每个浇筑段一做改为同一围岩不大于5 个浇筑段一做。 1.1.8拱墙衬砌、拱墙回填注浆检验批均由每个浇筑段一做改为同一围岩不大于5 个浇筑段一做。 1.1.9将施工缝与变形缝处理划分为施工缝与变形缝两个分项工程。施工缝检验批由每处一做改为不大于5 个衬砌浇筑段；变形缝改为整条隧道一做。 1.2.1防水板、涂料防水层、排水盲管、注浆防水等分项工程检验批均改为不大于5 个衬砌浇筑段 精品文档
1.2.3防水与排水新增检查井、泄水洞、隧底深埋排水沟等分项工程 1.2.4辅助坑道及附属洞室分部工程拆分，附属洞室划分到了附属设施分部工程之下 1.2.5将辅助坑道的喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢架等合并为初期支护分项工程；管棚、超前小导管等合并为超前支护分项工程；钢筋、模板、混凝土等合并为二次衬砌分项工程。 1.2.6辅助坑道开挖、超前支护、初期支护等检验批均改为同一围岩不大于100隧道延米一做；二次衬砌改为同一围岩不大于5 个浇筑段。 1.2.7附属设施取消消防分项工程，新增疏散救援设施分项。 1.2.8 电缆槽检验批由100m 一做改为不大于200延米一做。 术语 2.0.3新验标增加了进场检验 2.0.5 新验标修订了计数检验 2.0.6 新验标修订了计量检验。 2.0.7 新验标修订了见证取样检验。 2.0.8 新验标修订了平行检验。 2.0.9 新验标增加了实体检验，取消了旧验标2.0.9旁站及2.0.10 交接检验。 2.0.10新验标增加了验收 2.0.11新验标增加了质量综合验收 2.0.12新验标修订了工序 精品文档
铁路客运专线隧道设计与施工毕业设计
石家庄铁道大学毕业设计 铁路客运专线隧道设计与施工 Tunnel Design and Construction of Passenger Railway Line 2012 届土木工程学院 专业土木工程 学号 学生姓名 指导教师 完成日期2012年6 月1日
毕业设计成绩单 学生姓名闫春圆学号20080136 班级土0801-5 专业土木工程毕业设计题目铁路客运专线隧道设计与施工 指导教师姓名高新强 指导教师职称副教授 评定成绩 指导教 得分 师 评阅人得分 答辩小 组组长得分 成绩： 院长(主任) 签字： 年月日
毕业设计任务书 题目铁路客运专线隧道设计与施工 专业土木工程班级土0801-5 学生姓名闫春圆 承担指导任务单位土木工程学院导师 姓名 高新强 导师 职称 副教授 一、设计内容 对铁路客运专线石门圩隧道进行设计，内容主要有： 1.设计依据及原则：包括设计应遵循的主要规范规程及主要原则。 2.工程概况：包括本工程的设计范围、工程地质、水文地质概述；地面环境等。 3.高速隧道结构选型及构造要求：包括结构选型、衬砌的构造要求、支护和衬砌设计参数的确定。 4.隧道衬砌结构设计检算：包括计算荷载的确定、计算模型的建立、衬砌结构计算及整理、结构配筋计算。 5.施工方法设计：包括主要施工方法的确定、主要施工工艺方法、施工组织、指导性施工进度、施工监控量测等。 应附图：地质纵剖面图、支护结构设计横剖面图、衬砌结构横剖面图、防水结构图、监控量测测点布置图等。 6外文翻译，隧道英文论文翻译。 二、基本要求 1.通过文献、资料阅读，掌握罗而庄隧道地层特性及高速铁路隧道结构设计方法。 2.熟悉衬砌结构设计计算方法。 3.掌握隧道施工方法及施工组织设计。 三、主要技术指标 另见具体资料。 四、应收集的资料及参考文献 1.《隧道设计规范》； 2.《隧道施工规范》； 3.《混凝土结构设计规范》；(GBJ10-89) 4.《隧道设计手册》； 5.《隧道施工手册》； 6. 高速铁路隧道相关资料、文献等。 五、进度计划 第1周熟悉资料，查阅文献，弄清设计意图、外文翻译； 第2周写出开题报告； 第3~6周隧道衬砌结构设计检算； 第7～11周施工方法设计； 第12～14周防水设计、监控量测设计； 第15周文整，答辩。 教研室主任签字时间年月日
锚杆(索)拉拔力检测安全技术措施
锚杆拉拔力试验安全技术措施 一、概述 锚杆支护是锚网支护的主体，它的支护质量好坏直接影响到巷道的后续施工和使用，不定期的用锚杆拉拔力实验仪对锚杆质量进行检验，是保证锚杆支护质量的主要措施，为保证试验顺利进行及操作人员的安全特编制本安全技术措施。 二、锚杆抗拔力检测总体要求 1、根据GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规》，锚杆支护必须进行强度检测，一般采取锚杆拉拔力试验。 2、锚杆拉拔力试验的目的是判定巷道围岩的可锚性、评价锚杆、树脂、围岩锚固系统的性能和锚杆的锚固力。 3、试验必须在现场进行，使用的材料和设备与巷道正常支护相同。检测结果必须如实填写，严禁弄虚作假。 三、锚杆抗拔力检测试验要求及验收标准 1、操作人员必须认真学习安全规程、作业规程的有关容，熟悉锚杆支护施工工艺，具有一定的现场施工经验。
2、锚杆抗拔力试验操作人员应了解拉力计的结构性能，熟练掌握其使用方法。 3、锚杆抗拔力检测机具采用LDZ-200型锚杆拉力计。 4、巷道掘进每安装300根（含300根以下）锚杆必须进行一组（3根）锚固力检测，设计变更或材料变更时另作一组抗拔力测试。做锚杆抗拔力试验时由生产技术科、施工单位参加，参加检测人员不少于3人，一人操作，一人监视、一人记录。 5、锚杆必须随机进行抽检，每组抽检不得少于3根，顶板一根，两帮各一根；同时不得抽检连续相邻的多根锚杆，以免造成顶帮支护削弱及锚杆大面积失效。 6、所测的锚固力顶锚不小于120KN，帮锚不小于100KN,（24.3MPa, 1MPa=3.3kN），同组锚杆锚固力或拉拔力的平均值，应大于或等于设计值。同组单根锚杆的锚固力或抗拔力，不得低于设计值的90% 7、锚杆抗拨力达到规定要求，如无特殊需要，不得进行破坏性试验，拉拔到设计拉力即停止加载。 8、《锚杆规》规定，锚杆质量合格条件为： 同组锚杆锚固力或拉拔力的平均值，应大于或等于轴向拉力设计值（kN），即PAn≥PA ；
铁路隧道第一次作业
第一次作业 一、第11页第1、2题 1、简述隧道的定义？ 答：隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。 2、隧道的种类有哪些？ 答：隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。 二、第31页第1、2、3题 1、简述隧道工程地质调查与勘测内容？ 答：查明隧道通过地段的地形、地貌、地层、岩性、构造。岩质隧道应着重查明岩层层理、片理、节理等软弱结构面的产状及组合形式，断层、褶皱的性质、产状、宽度及破碎程度；土质隧道应着重查明土的成因类型、结构、物质成分、密实程度等。傍山隧道，当外侧洞壁较薄时，应预测偏压带来的各种危害。 查明隧道是否通过煤层、膨胀性地层及有害矿体等。对含有这些地层的地段，应预测地层膨胀对洞身的影响，并对有害气体或放射性物质的含量作出评价。 查明不良地质、特殊地质对隧道通过的影响，特别是对洞口位置及边坡、 仰坡的影响，提出工程措施意见。
2、简述围岩和围岩分级的定义？ 答：在岩石地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体，称为围岩。围岩分级是指根据岩体完整程度和岩石强度等指标将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，即将稳定性相似的一些围岩划归为一类，将全部的围岩划分为若干类。 3、简述我国铁路隧道围岩分级的方法？ 答：
三、第58页第1、2、4、5题 1、简述隧道平面位置和洞口位置选择的影响因素和选择原则？ 答：隧道具体位置的选择不区域地质工程条件、水文地质条件、地形地貌条件等因素有关。洞口位置选择的原则：1、洞口丌宜设在垭口沟谷的中心或沟谷低洼处 2、洞口应避开丌良地址段 3、当隧道线路通过岩壁陡立，基岩裸露处时，最好丌刷动或少刷动原生地表，以保持山体的天然平衡 4、减少洞口路线长度，延长隧道，提前进洞 5、洞口线路宜不等高线正交 6、当线路位亍可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围以内时，隧道洞口标高应高亍洪水位加波浪高度 7、边坡及仰坡均丌宜开挖过高 8、当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时，可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞，以排泄水流 2、简述隧道纵、横断面设计的原则？ 答：公路隧道的纵坡坡度以不妨碍排水的缓坡为宜，在变坡点应放入足够的竖曲线。隧道纵坡不能过大，存在通风问题的隧道一般把纵坡保持在2%以下比较好，超过2%时有害物质的排出量迅速增加；纵坡大于3%是不可取的。不存在通风问题的隧道，可以按普通公路设置纵坡。第1条道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安全通畅。 第2条横断面设计应近远期结合，使近期工程成为远期工程的
地铁毕业设计.doc
设计思路及提纲： 第一章概述 1.1 设计依据、设计内容 1.1.1 设计依据 1. 规范标准 ⑴《地下铁道设计规范》GB50157-92 ⑵《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999 ⑶《建筑结构荷载规范》GB5009-2001 ⑷《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 ⑸《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002 ⑹《锚杆喷射混凝土支护技术与施工规程》GB50086-2001 ⑺《钢管混凝土结构设计与施工》CECS28-90 ⑻《地下工程防水技术规范》GBT108-87 ⑼《建筑设计防火规范》GBJ16-87 ⑽…….. 2. 教材 ⑴朱合华主编.《地下建筑结构》.中国建筑工业出版社，2005 ⑵钟桂彤主编.《铁路隧道》.中国铁道出版社，2000 ⑶张庆贺，庄荣.《地铁与轻轨》.人民交通出版社，2003 ⑷施仲衡，张弥主编.《地下铁道设计与施工》陕西科学出版社，1997 ⑸同济大学，西安建筑科技大学，东南大学，重庆建筑大学编.《房屋建筑学》.第三版.中国建筑工业出版社，1997 ⑹…….. 1.1.2 设计内容 例如： 1. 车站总平面布置图（包括站位选择，出入口设置，通风亭布置）；
2. 车站结构形式的选择； 3. 车站纵断面设计； 4. 换乘方式设计； 5. 主体结构各工况内力组合计算； 6. 截面验算与结构配筋设计； 7. 施工方案设计； 1.2 站址环境（以宣武门车站为例） 宣武门站是北京地铁四号线的甲级站，在宣武门站，四号线与二号线换乘。北京地铁四号线是北京市交通网络中一条贯穿市区南北的轨道交通主干线，预计在2009年9月开通。 1.2.1 车站站位 车站位于宣武门内、外大街与宣武门东、西大街交叉路口下，呈南北向布置，与既有线（二号线）十字交叉，从既有站下面穿过，站位下有规划的铁路直径线与之十字交叉。本段线路位于永定河冲积扇，地形起伏不大，地面标高44.25~44.88米。 1.2.2 车站范围内建筑物 车站站址范围内城市道路已基本完成，地势平坦。东站东北侧位是天主教爱国会，宣内日杂仓库等；车站西北侧现为临建商业用房，将来规划位大型绿化广场，主要为配合国际新闻中心修建；车站东南侧（宣武门外大街）是繁华的商务、商业、办公区，并有大量的住宅，目前建成的有越秀大饭店、宣武门饭店、崇光百货、庄胜广场等；车站西南侧有大片绿地，绿地南侧有中国图片社，远期规划为国际新闻中心。 1.2.3 地面交通状况 宣武门内外、东西大街是北京市重要的南北交通干道，路面较宽，交通繁忙。宣武门外大街，红线宽度70m，宣武门内大街，红线宽度90m，宣武门东西大街规划宽度为90m，大街两侧，人流密集，客流量大。