隧道穿越挤压破碎带综合施工技术分析

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1、学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者虢却日娜尸年夕月，z日经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。指导教师签名：学位论文作者签名：年月

2、日年月日第1章绪论1．1问匿的提出我国是一个多山的国家，山地、丘陵和高原面积约占国土总面积的69％。我国1890年建成的台湾狮球岭是中国近代隧道建设的起点，1903年建成第一座长度超过3Km的兴安岭隧道Il圳。截止2003年年底的统计资料表明，中国大陆上已建成的铁路隧道有7400余座；公路隧道1970余座。在“十五”期间，我国铁路、公路、水利等领域将建造总长超过3000km的隧道T程，其中长度大于10km的隧道约占10％【4l。近十年来，公路建设中隧道的比重不断增大，l司时隧道建设技术得到了H新月异的发展和提高。未来的十年里，我国的交通运输事业必将突b猛进

3、的发展。根据我国交通规划，并配合西部大开发战略的顺利实施，在未来若f年内，我国将建成“血纵十横”的高速公路交通网络，而目前我国山区公路大多采用盘山道，不仅线路较长，油耗、车辆损耗均很大，而且破坏环境植被。如果我网的地下工程技术能够不断发展，向世界先进国家那样，不但可以Jl：尚较长的隧涧，经济m高速的改善已有的交通状况幽1I迕崔高述新疆段示意幽而且在丘陵、山区也IⅡ以修建更多的高速公路，这将人人促进中曲部地K的并济发展【5I第1章绪论连霍公路(045国道)横贯中国大陆的东、中、西部。连接江苏连云港和新疆霍尔果斯，全长4395千米。途经6个省，目前有41％的部

4、分为高速公路，其它为一级公路，足中国建设的最长的横向快速陆上交通通道，最终将成为中国高速公路网的横向骨h045国道新疆段经哈密、吐鲁番、乌鲁木齐、昌吉、呼图壁、玛纳斯、右河子、沙湾、独山子区、奎屯、乌苏、精河到霍尔果斯，总计1476km，。第1章绪论1．2国内外研究现状1．2．1隧道施工开挖技术隧道施工就是要挖除隧道范围内的岩体，并尽量保持隧道围岩的稳定。开挖是隧道施工的第一道工序，也是关键工序。在隧道的开挖过程中，围岩稳定与否，虽然主要地取决于围岩本身的工程地质条件，但开挖对围岩稳定状态有直接而重要的影响【8-9]。隧道开挖方法实际上是指开挖成形方法。按

5、开挖隧道的横断面分部情形来分，开挖方法可分为全断面开挖法、台阶开挖法、分部开挖法等，见表1．1所示【1m141。1．2．1．1全断面开挖法110I采用全断面一次开挖法，必须注意机械设备的配套，以充分发挥机械设备的效率。采用全断面法施工，隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。1．2．1．2台阶法111-12I国一(a)长台阶法(b)短台阶法(c)微台阶法图1．3台阶法类型根据台阶长度不同，划分为长台阶法、短台阶法和微台阶法三种，如图1．3所示。(1)长台阶法开挖断面小，有利于维持开挖面的稳定，适用范

6、围较全断面法广。按长台阶施工，在上、下两个台阶上需要分别进行开挖、支护、运输、通风、排水等作业线，因此台阶长度适当长一些，一般考虑至少为50m，但当台阶长度大于lOOm以后，通风排烟、排水的难度大，这样反而降低了施工的综合效率，因此，长台阶长度为～般以50一80m为宜。考虑到长台阶施工，支护不能及早封闭成坏，不利于施工安全，软弱围岩隧道杜绝采用长台阶法施工。(2)短台阶法适用于地质条件差的Ⅳ、V级围岩，台阶长度一般为10—15m，主要是考虑拉开工作面，减少干扰，因此，台阶长度不宜过短。上台阶一般采用少药量的松动爆破，出渣采用人工或小型机械转运至下台阶，因此

7、，台阶长3第l章绪论度又不宜过长，如果超过15m，则出渣所需的时间过长。短台阶法可缩短支护闭合时间，改善初期支护的受力条件，有利于控制围岩变形。缺点是上部出渣对下部施工干扰大，不能全部平行作业。(3)微台阶法是全断面开挖的一种变异形式，一般台阶长度3—5m，台阶长度小于3m时无法正常进行钻眼和拱部喷锚支护作业；台阶长度大于5m时利用爆破将石渣翻至下台阶难度大，需要采用人工翻渣，所以不可取。微台阶法上下断面相距较近，机械设备集中，作业时相互干扰大，生产效率低，施工速度慢。1．2．1．3分部开挖法112—13i分部开挖法主要包括有：环形开挖预留核心土法、双侧壁

8、导坑法、中洞法、中隔壁法等。(1)环形开挖预留核心土法环形开挖进尺