摘要該設計運用所學的知識完成木沖隧道左線的設計與施工。木沖隧道左線長1825首先依據工程要求和設計規范確定隧道斷面，然后根據“荷載-結構”法通過ANSYS對結構進行強度檢算，根據檢算結果配筋。隧道圍巖等級主要以Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級和Ⅴ級為主。Ⅱ級和Ⅲ級圍巖比較穩定設計采用全斷面開挖，Ⅴ級和Ⅳ級圍巖，由于圍巖情況差，開挖斷面較大設計采用中側壁導坑法。隧道的主要施工方法：隧道采用新奧法施工，以噴射混凝土錨桿作為主要的支護手段，通過檢測控制圍巖變形，充分發揮圍巖的自承能力。通過對圍巖的力學形態以及支護結構的工作狀態的監控量測來評價設計施工水平并及時的改進與調整。隧道采用管棚作為超前支護，初期支護采用超前或徑向注漿錨桿(小導管)、型鋼鋼架、鋼格柵及掛網濕噴等施工技術，當圍巖與初期支護基本穩定后施做二次襯砌關鍵詞：高速公路隧道結構設計施工新奧法AbstractThedesigncompletethelefthandlanetunnelredwooddesignandconstruction.ThelengthoftheleftlineofMuChongTunnelis1825meter,itcrosseskarstareas,Formationismainlymadeofsandstone,shaleandsiltstoneCambrianstrata.Firstofall,basedonengineeringrequirementsanddesignspecificationstodeterminethetunnelsection,Andthenunderthe"load-thestructure"lawofthestructurethroughtheANSYScalculationofstrength,accordingtotheresultsofreinforcementcalculation.ThemaintunnelleveltogradeⅡ,Ⅲlevel,ⅣandⅤgradeclass-based.GradeⅡandⅢleveldesignismorestablerocksousefull-faceexcavation,LevelandgradeⅣⅤrock,rockthesituationasaresultofpoordesignoftheexcavationcross-sectionusingalargerholeinthewallguidemethod.NATMisthemaintunnelconstructionmethods.NATMistheconstructionmethodthatShotcreteAnchoristhemainmeansofsupportbydetectingthedeformation.BythemonitoringofmechanicalformofrockandSupportingtheworkofstatestructuresevaluatethelevelofdesignandconstructionofimprovementsinatimelymannerwiththeadjustmentLeadpiperoofsupportsthetunnel.TheearlySupportadoptsadvancedorradialgroutingboltlinkednetworkofsteelgratingsandconstructiontechnology,suchaswet-spray.WhentherockandtheinitialsupportfacilitiesachievestabilitythensecondaryliningKeywords:ExpresswayTunnelDesignofliningstructureConstructionNATM目錄第1章緒論11.1課題研究背景11.2國內公路隧道發展狀況11.3國外公路隧道發展狀況21.4設計內容31.4.1主要研究的內容31.4.2基本要求3第2章設計的原則和標準42.1設計依據42.2主要技術指標4第3章工程概況53.1工程概況53.2工程地質及水文地質53.2.1地形地貌53.2.2地質構造53.2.3地層巖性73.2.4水文地質特征93.2.5巖溶發育特征93.2.6不良地質現象93.2.7地震烈度103.2.8隧道圍巖分類10第4章內輪廓的確定124.1內部凈空的確定124.2結構斷面形式及尺寸初步擬定13第5章公路隧道襯砌結構的設計和計算145.1圍巖壓力計算145.1.1Ⅲ級圍巖壓力計算145.1.2Ⅴ級圍巖壓力計算145.2襯砌內力計算155.2.1ANSYS加載求襯砌內力過程155.2.2Ⅲ級圍巖襯砌內力計算與強度檢驗165.2.3Ⅴ級圍巖襯砌內力計算與強度檢算195.3襯砌結構強度檢算原理225.4襯砌截面配筋計算235.4.1截面配筋原理23Ⅲ級圍巖配筋計算24Ⅴ級圍巖配筋計算255.5裂縫檢驗27第6章隧道施工技術及施工工藝296.1新奧法施工296.1.1新奧法施工的基本原則296.1.2新奧法的施工工序306.3施工方案的確定306.3.1全斷面開挖施工316.4爆破設計316.4.1炮眼的種類和作用326.4.2掏槽形式326.4.3隧道爆破的參數設計336.4.4炮眼的布置356.4.5光面爆破366.5中隔壁法(CD法)施工396.5.1中隔壁法施工要求396.5.2CD法的施工工序406.6管棚支護406.6.1管棚的構造組成416.6.2管棚的設計參數416.6.3超前管棚施工的工藝流程416.6.4管棚施工426.7圍巖初期支護436.7.1錨桿施工436.7.2鋼筋網安設456.7.3鋼架施工456.7.4C25噴射混凝土476.8襯砌施工496.8.1二次襯砌施工工序496.8.2施工方法506.9圍巖監控量測526.9.1監控量測目的526.9.2現場監測項目、儀器及要求526.9.3幾種重要的量測方法536.10防排水施工546.10.1隧道防水施工流程546.10.2洞內防排水556.10.3防水層鋪設576.10.4止水帶、止水條施工程序576.10.5邊溝施工57第7章結論59參考文獻60致謝61附錄62附錄AANSYS加載代碼62附錄B附圖64附錄C外文翻譯65第1章緒論1.1課題研究背景我國幅員遼闊，人口眾多，資源相對稀缺，各地經濟發展很不平衡。交通運輸發展相對落后，制約了經濟發展。為了適應國民經濟持續快速增長的需要，并促進經濟社會發展。改革開放以來，我國將交通運輸列為國民經濟發展的戰略重點之一。公路交通在國民經濟和交通運輸中具有覆蓋面大、適應性強，機動靈活等特點和優勢，因此受到重視，并得到快速發展，尤其包括高速公路、長大橋梁和公路隧道等公路基礎設施的發展更是舉世矚目。中國山地、丘陵和高原很多，其面積約占國土總面積的69％。地形西高東低，自西向東呈現階梯下降。第一級階梯是青藏高原，平均海拔4500～5000米。據統計，世界上海拔8000米以上的高峰共14座，位于喜馬拉雅山脈和喀喇昆侖山脈的中國國境線上和國境內者即達9座。第二階梯是青藏高原、云貴高原和西北部黃土高原和內蒙古高原。云貴高原海拔2000～1000米。第三階梯主要以平原、丘陵和低山地貌為主。自北而南分布著東北平原、華北平原和長江中下游平原，海拔多在200米以下，這里地勢低平，沃野千里，是我國最重要的農業發達，人口、城鎮、村落密集，工業基礎雄厚，交通方便的地區。長江以南以低山丘陵為主，廣大地區海拔大多小于500米,地面起伏不平，平坦的河谷平原、盆地與低緣的丘陵、斷續相連的低山交錯分布。在山區或半山區修筑的公路，由于過去公路建設資金嚴重短缺，多以盤山公路為主。這種公路不僅等級低，繞行里程長，占用可耕地多，而且能耗高，安全隱患多，生態環境破壞大等，因而造成巨大經濟損失和人員大量傷亡。隨著經濟的迅速發展，人民生活水平的大幅度提高，公路交通建設規模日益擴大，技術進步達到新的水平，公路隧道建設不僅在山區和丘陵地區公路建設中，而且在東部江河橋隧跨越方案比選中，對公路隧道的選擇和建設，日益引起重視，并有很大發展。1.2國內公路隧道發展狀況改革開放以來，隨著國民經濟的迅速發展，我國的公路建設也蓬勃發展，特別是高等級公路建設更是日新月異，全國性高等級公路路網格局正在形成。由于高等級公路的線形技術指標較高，當其進入山區或重丘區時，就不可避免的需要采用隧道來穿山越嶺。因此，在高等級公路迅速發展的帶動下，作為公路重要組成部分的公路隧道也迎來了規模空前的建設熱潮。例如，成渝高速公路重慶段總長104km，較原成渝公路重慶段156km縮短路程52km，其中尤以中梁山隧道和給云山隧道縮短路程最為顯著，且隧道建成后高速公路線形順暢，社會效益和經濟效益俱佳。又如，310國道寶雞—牛背段，設計為二級汽車專用公路，全長約40km，其中隧道累計長度5km多，占路線比例較大.浙江、福建、吉林、貴州等省部分路段的情況也與之類似，隧道成群出現。由于隧道造價較高，運營管理相對復雜，所以各地對隧道建設都十分重視。與發達國家相比，我國的公路隧道建設起步較晚。80年代前，僅個別公路上設有一些短隧道。80年代中后期，首先在我國經濟較為發達的東南沿海地區出現了長度超千米的公路隧道，如深圳的梧桐山隧道長2km多，首次在我國采用全橫向通風。進入90年代，公路的迅速發展對公路隧道提出了越來越高的要求，隧道建設的意義與作用也不斷加大。到1996年底，我國建成的的山嶺公路隧道為3160m，即中梁山隧道。在建的長度超過4km的山嶺隧道有二郎山隧道、華釜山隧道和大溪一湖霧山隧道隧道。正在規劃中的西安一安康公路上的秦嶺隧道長度將超過9km。隨著公路隧道長度的不斷增加，設計、施工和管理的難度也逐漸增加。例如，二郎山隧道位于嚴寒的川藏線，設計中通風方案選擇就十分困難，施工中又遇高地應力和巖爆等，運營管理中將要解決低溫通風、隧道滲漏結冰等工程問題。華螢山隧道施工中遇到圍巖大變形，施工難度很大。大溪一湖霧嶺隧道為了減少建成后的通風費用，改善通風效果，在國內首次采用豎井送排風通風方案。為此前期進行了大量的實驗研究工作1.3國外公路隧道發展狀況近代隧道興起于運河時代，從17世紀起，歐洲陸續修建了許多運河隧道。起戰法國的馬爾派斯運河隧道，建于1678-1681年長157m他可能是暈火藥開鑿的最早用火藥開鑿的航運隧道。1820年以后，鐵路陳偉新的運輸手段，1827年在英國，1837年在法國先后開始修建鐵路隧道，隨著鐵路運輸事業的發展，隧道也越來越多先從當時經濟比較發達的歐洲各國開始，然后是美國和明治維新后的日本。我國第一條鐵路隧道是1890年建成的臺灣獅球嶺隧道，1903年建成第一做長度超過3km的興安嶺隧道。1895-1906已經出現了長19.73km穿越阿爾卑斯山的最大鐵路隧道。目前最長的鐵路隧道已達53.85km。第一座用于現代交通的水底隧道是1807年開工的英國泰晤士河下公路隧道，施工過程中該隧道因水患而停工1823年由法國工程師渤呂奈爾接手，歷時18年盾構完成。我國第一條水底公路隧道是1970年建成的上海黃浦江水底隧道。較為完善的水底道路隧道建成于1927年位于紐約的哈德遜河底的荷蘭隧道。19世紀初歐洲的法意瑞士等國就已在山區修建公路隧道，2001年初投入運營的挪威西部的拉達爾隧道長24.5km是目前世界上最長的公路隧道。1.4設計內容1.4.1主要研究的內容對平鐘高速公路木沖左線隧道主題結構與施工方案進行設計，內容主要有：1.設計原則：包括機構設計依據的主要規范規程及設計應最遵循的主要原則2.工程概況：包括工程的設計范圍，工程地質概述3．主體結構設計：包括隧道內部凈空的確定，工程材料，結構斷面形式及尺寸初步擬定。4．初期支護及二次襯砌設計：確定初期的支護參數，對隧道襯砌結構進行檢算。包括計算模型的確定，荷載取值，計算結果與分析，襯砌配筋，強度及裂縫寬度計算。利用商業有限元結構計算程序進行計算。要求熟練掌握計算過程，獲得正確計算結果。5．施工方案設計：施工方法選擇及施工方案設計6．外文翻譯，要求自找外文期刊上地下工程方面的科技論文進行翻譯1.4.2基本要求1．綜合運用所學專業理論知識和基本技能，解決實際問題，進一步提高運算，制圖以及使用技術資糧的技巧。2．樹立正確的工程設計思想，培養實事求是，謹慎，刻苦鉆研，勇于創新的科研態度和精神。3．掌握調查研究，理論分析，設計計算等學習方法，養成即能獨立思考，又能相互密切合作的態度4．對一般公路隧道設計內容，組成及施工方法有比較全面的了解。第2章設計的原則和標準2.1設計依據①《公路工程技術標準》JTJ001-97②《公路隧道設計規范》JTJ026-90③《公路隧道通風照明設計規范》JTJ026.1-1999④《公路抗震設計規范》JTJ004-89⑤《公路水泥混凝土路面設計規范》JTJ012-94⑥《鋼筋混凝土設計原理》⑦《爆破新技術與現場安全管理及強制性標準》2.2主要技術指標設計行車速度：100設計交通量：2025年交通量26006輛/日(小車)隧道建筑限界凈寬：10.25m凈高CO設計濃度正常行駛時δco=250ppm交通堵塞時δco=300ppm(20min)煙霧設計濃度正常行駛時K=0.007事故時K=0.009第3章工程概況3.1工程概況本隧道處于平樂至鐘山高速公路賀州支線上，位于鐘山縣鳳翔鎮木沖村南約1公里處，橫穿紅花嶺和犁頭山。根據《公路隧道設計規范》(JTJ026-90)和隧道所在路段的地形條件，隧道設計為兩座獨立的分離式隧道，兩座獨立隧道的軸線間距為50米，左線長3670米(ZK20+645～ZK24+315)。隧道建筑限界寬為10.25米，緊急停車帶處斷面加寬2.5米，高為5米，采用單心圓斷面，半徑為R=5.65米，最大埋深為357米。本隧道位于兩個標段9標、10標范圍內，標段的劃分右線以YK22+470、左線以ZK22+470為界，小于該樁號部分路段屬于9標，大于該樁號部分路段屬于10標。3.2工程地質及水文地質地形地貌木沖隧道位于兩巖溶侵蝕盆地之間的低山區，處于地面較明顯的東西分水嶺地帶，山頂渾圓，標高540-587m，屬侵蝕構造低山壟脊谷地地貌，山體走向近南北向。區域地勢中部高陡，兩端低緩。隧道通過地段主要為淺切割的低山地形，地面起伏較大，橫坡坡度一般在20o～30o，局部可達35o～45o地質構造測區主要地段位于望高至楓木山逆斷層、涼亭至雅珠頂逆斷層兩條較大區域性斷裂所圍限的地帶內，區域地質構造較復雜。隧道區受地質構造的影響較嚴重，局部很嚴重，推測該斷層在隧道地段內可能會形成數米至十多米的擠壓破碎(裂)帶。設計隧道正交山體及主要構造線和巖層走向。.1褶皺：據區域地質資料，測區位于鐘山至沙田短軸向斜的西翼，區內地層主要傾向東，測區東側地段由于壓扭性斷層F1的擠壓推覆作用，在硬質和較軟質巖石相間的郁江組(D2y)地層中形成次級向斜及褶曲，其軸向與主要構造線一致呈南北向。.2斷層：根據區域地質資料和地面調查及綜合初勘物探勘察出現明顯的異常特征推斷，設計隧道經過區段內有2條區域性斷層(F1、F2)和2條次級斷層通過。斷層走向近南北向，與隧道軸向近垂直。現分述如下：F1斷層：屬望高至楓木山壓扭性斷層的中段，分布在測區東側近賀州方向隧道口ZK23+850、斷層走向近南北向，斷面傾向西，傾角約35o～40o，為一西盤上升，東盤下降的逆斷層。在測區外賀州口北邊去木沖山路下的山溝中，可見該斷層影響帶的構造形跡，郁江組(D2y)地層中的灰巖被擠壓呈透鏡體并被黑色碳質泥質物充填，兩側地層明顯缺失，中泥盆統郁江組(D2y)逆沖在下侏羅統石梯組(J1s)之上。推測該斷層在隧道地段內可能會形成數米至十多米的擠壓破碎(裂)帶。F2斷層：屬涼亭至雅珠頂壓扭斷層的中段，位于測區西側近同古方向的隧道口，推測在ZK21+000，據區域地質資料，斷層傾向東，傾角在30o～35o間，屬逆斷層，地段內可見東盤蓮花山組(D1l)砂巖逆沖于西盤榴江組(D3l)灰巖之上。在測區外北邊山溝可見D3灰巖碎塊混雜在(D1l)硅化破碎砂巖中，旁側蓮花山(D1F3、F4斷層：推斷F3從ZK22+575一帶通過，F4從ZK21+810一帶通過。其共同特點是，剖面上斷層通過點出現明顯的綜合物探異常，推斷為性質不明的隱伏斷層。.3節理裂隙：據地面調查及鉆孔揭露，隧道區內巖石受構造擠壓作用強烈，節理裂隙發育，局部很發育，以構造型節理裂隙為主，多呈閉合～微張，隙間為方解石及炭質物充填。據實測110條裂隙資料統計，作裂隙走向玫瑰花圖(見附圖12)和赤平極射投影圖(見附圖13)，隧道區較發育的裂隙主要有3組：①走向在30o～50o之間，傾向北西，傾角55o～75o，②走向在70o～90o之間，傾向北西，傾角60o～80o，③走向在0o～20o之間，傾向南東，傾角60o～70o之間。地層巖性測區內分布地層以泥盆系為主，東側有少量的侏羅系地層，巖石以砂頁巖為主，間夾少量的灰巖夾層及透鏡體。出露地層有第四系(Q)、侏羅系下統石梯組(J1s)、泥盆系上統榴江組(D3l)、中統郁江組(D2y)、下統那高嶺組(D1n)及蓮花山組(D1l).1第四系(Q)：.1.1殘坡積層(Qel+dl)：為粘土混碎石，褐黃，紫紅色等，土層均勻性差，粘土粘性差，呈硬～可塑狀，碎石含量20-40％不等，成分主要為砂頁巖碎屑，棱角～次棱角狀，粒徑2～10cm為主，呈稍密實狀。區內一般都有分布，厚0～5.0m不等。在賀州洞口區一帶的ZK10～13號鉆孔揭露厚度為1.70～2.40m。.1.2坡洪積層(Qdl+pl)：以亞粘土混碎石為主，局部為亞粘土或塊石土，紫紅色、棕黃色等，土層均勻性差，碎石含量20-50％不等，呈稍密-中密實狀，亞粘土呈硬～可塑狀，碎(塊)石成分主要為砂頁巖，次棱角狀為主，少量呈次圓狀。主要在同古方向洞口一帶，ZK7～9號鉆孔揭露厚度為9.00～34.20m。.2侏羅系下統石梯組(J1s)：分布于隧道東段賀州方向一帶的望高－楓木斷層(F1)以東地段。下部為紫紅色厚層泥質砂巖、頁巖，夾中厚層砂巖，原生巖石致密堅硬，地表常風化呈松散的三角形碎粒。中部為灰色、灰白色、灰綠色厚層長石石英砂巖，中細粒結構，偶含1～2mm長石、石英礫，呈半滾圓～滾圓狀，原生巖石致密堅硬，地表風化較深，呈灰白色砂土狀。上部為紫紅色厚層狀泥質砂巖、砂巖、頁巖，偶夾薄～中厚層泥質灰巖，巖石抗風化強度較郁江組(D2y)砂巖弱，地貌上常形成低緩的山坡。本巖性組巖石以淺紫紅色為主，巖層產狀主要為260°～290°∠20°～60°，與下伏中泥盆統郁江組(D2y)地層為斷層接觸。該層在ZK10～ZK13鉆孔有揭露，巖性為砂巖、頁巖、泥質砂巖，局部夾灰巖，中～厚層狀，呈互層或夾層出現，按風化程度可劃分為強風化、弱風化和微風化：強風化帶厚0-14.30m，巖石風化強烈，組織結構已破壞，巖石風化成碎石角礫混粘土狀。其中ZK11、ZK13號孔揭露到強風化頁巖夾砂巖，厚12.80～14.30m，在ZK10號孔揭露到2.80m弱風化帶厚度5.90～17.75m,，巖石中節理裂隙發育，多閉合狀，部分微張，被泥質充填，呈碎石狀鑲嵌結構。其中ZK10、ZK13號孔為灰綠色泥質砂巖夾淺灰色砂巖、ZK11號孔為灰色灰巖。微風化帶在ZK10和ZK12號孔均有揭露到，巖性主要為砂巖、泥質砂巖，局部夾灰巖及頁巖。巖石中節理發育，被方解石及炭質物充填，呈塊碎狀鑲嵌結構。.3上泥盆統榴江組(D3l)：分布于隧道鐘山口F2斷層以西地段，上部為灰色、淺灰色薄～中厚層扁豆狀灰巖、灰巖夾薄層鈣質頁巖及泥質條帶，層間結合較緊密，巖石致密堅硬，常形成陡崖或溶溝；下部為深灰色、黃褐色薄層硅質頁巖、硅質巖、砂巖，微層理發育，地表易風化呈三角形碎塊，當地居民挖來鋪路面，易剝蝕成小山丘。該層在ZK7～9號鉆孔有揭露，主要為微風化灰巖，灰色、綠灰色，隱晶質結構，中～厚層狀，巖石較堅硬，裂隙發育，充填方解石和泥炭質，巖石質量指標RQD為61～73，巖芯呈柱狀為主，少量碎塊狀。.4中泥盆統郁江組(D2y)：分布于木沖以東，F1斷層以西地段。底部為灰～深灰色、灰綠色厚層狀砂巖、泥質砂巖夾中厚層狀頁巖，偶夾薄層灰巖；中部為灰色，深灰色，綠色砂質頁巖，夾灰色中厚層泥質砂巖；頂部為紫紅色厚層狀泥質砂巖、砂質頁巖，偶夾薄層泥質灰巖。原生巖石致密堅硬，抗風化能力強，常形成陡峻的山坡。巖層傾向80o～120o，傾角20o～50o，局部有小褶曲。.5下泥盆統那高嶺組(D1n)：分布于木沖山間谷地一帶，巖性有紫紅色厚層砂質頁巖、鈣質頁巖夾紫紅色厚層泥質砂巖及中～厚層硅質灰巖、泥質灰巖透鏡體。原生巖石致密堅硬，地表風化后頁巖呈碎塊狀，硅質灰巖及泥質灰巖呈灰黃色多孔狀及黃色土狀。與上覆郁江組(D2y)及下覆蓮花山組(D1l).6下泥盆統蓮花山組(D1l)：分布于木沖以西至斷層F2間地段，其上與那高嶺組整合接觸，其下因F2斷層逆掩上沖而覆蓋于上泥盆統榴江組之上。巖性有紫紅色厚層砂巖、泥質砂巖、砂質頁巖，下部有含礫砂巖，中部砂質頁巖較多，巖石致密堅硬，常形成陡坡地形。巖層傾向80o～130o，傾角色30o～45o，局部有小褶曲。水文地質特征測區屬亞熱帶季風氣候，年均降雨量1500～1800mm，為區域地下水的補給源。隧道區地勢較高，中部一帶南北向山體構成區段內東西向分水嶺。由于區內地勢陡峻，溝谷密布，巖土層透水性不佳，大氣降水多順山坡流失，少量滲入風化層的地下水多以分散滲流形式排入鄰近沖溝，不具備向較深部位滲透的構造、巖性和地貌條件，因此區內地下水總體不豐富，水文地質條件較簡單。隧道區地下水主要賦存于第四系覆蓋層及風化基巖裂隙中，接受大氣降雨入滲補給，以分散滲流形式排入鄰近沖溝中，動態變化大，一般豐水季節水量相對豐富，枯水季節水量貧乏。巖土透水性在垂向上可分為：土層和強風化巖層為透水層，據2個鉆孔注水試驗結果，滲透系數K為0.11～0.18m/d。弱、微風化巖層為微透水層(局部構造破碎帶及巖溶發育帶為強透水層)。本次勘察只在賀州方向洞口區的ZK11號孔的溶洞中發現有地下水位，水位高程為200.50m，位于設計路基之上，和鉆孔旁的沖溝地表水(水位高程約210m據《區域水文地質普查報告》(1：200000賀縣幅)資料，用徑流模數法和降雨入滲法進行估算，預測隧道最大涌水量約為301m3/d，地下水主要通過裂隙滲透匯入隧道中，對Ⅱ、Ⅲ據在ZK11號孔取的地下水及ZK10號孔旁沖溝中取的地表水水樣分析結果：PH=7.05～7.45,侵蝕性CO2=2.69～7.43mg/L，SO42-=1.00mg/L，HCO3-=1.255～1.535mmol/L，按《公路工程地質勘察規范》(JTJ064-98)中附錄D的評價標準評價，隧道區地下水及地表水對混凝土無分解類腐蝕性。巖溶發育特征區內上泥盆統榴江組(D3l)為灰巖，巖石裂隙較發育，但多被泥炭質充填，在ZK7-9號鉆孔施工過程中均全部返水，說明巖溶發育程度較弱。其它地層以碎屑巖為主，僅局部夾有灰巖，呈非可溶巖夾可溶巖，有利于巖溶發育，其中在ZK12號孔就揭露到充填溶洞，但由于灰巖夾層厚度薄，只能局部發育成小規模的溶洞(隙)不良地質現象據地質測繪結果，測區內地表未發現有可燃、有害氣體及其它顯著不良地質現象。地震烈度根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001)，隧道區地震動峰值加速度為0.05g(地震基本烈度Ⅵ度)，區域穩定性較好。隧道圍巖分類隧道范圍內可分為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖。.1Ⅴ級圍巖進口ZK24+184～ZK24+270段、ZK22+100～ZK22+300段及出口ZK20+666～ZK20+740段，共360mⅤ級圍巖合計360m.2Ⅳ級圍巖ZK20+740～ZK20+800段、ZK21+085～ZK21+140段、ZK21+650～ZK21+725段，ZK22+500～ZK22+550段、ZK23+675～ZK23+725段、ZK24+140～Zk24+184段，共334mⅣ級圍巖為微風化(局部弱風化)砂巖、頁巖、泥質砂巖夾灰巖，呈互層或夾層出現，受地質構造影響很嚴重，裂隙很發育，呈碎石狀壓碎結構，多位于斷層、褶皺帶。圍巖開挖后，拱部無支護時容易產生坍塌，側壁穩定性較差，受斷層、褶皺影響可發生失穩現象。.3Ⅲ級圍巖ZK21+140～ZK21+650段、ZK21+725～ZK22+100段、ZK22+300～ZK22+500段、ZK22+550～ZK23+675段、ZK23+725～ZK24+140段，共2625mⅢ級圍巖微風化砂巖、頁巖、泥質砂巖夾灰巖，呈互層或夾層出現，受地質構造影響較重，裂隙發育，多為方解石及炭質物充填，層間結合一般，呈塊狀鑲嵌結構。圍巖開挖后拱部無支護時可產生小的坍塌，爆破震動過大易坍塌，側壁基本穩定，巖石破碎段易產生小坍塌。.4Ⅱ級圍巖左線ZK20+800～ZK21+085段，共360mⅡ級圍巖為微風化灰巖，中～厚層狀，受地質構造影響較重，裂隙發育，方解石和泥炭質充填，呈塊狀鑲嵌結構。圍巖開挖后拱部基本穩定，裂隙密集帶可產生小的坍塌，側壁穩定。第4章內輪廓的確定4.1內部凈空的確定公路隧道凈空包括公路建筑限界如圖4-1圖4-1公路隧道建筑界限圖4-1公路隧道建筑界限通風及其他所需的斷面積斷面形狀和尺寸應根據圍巖壓力求得最經濟值。公路隧道的建筑限界如圖4-1包括車道、路肩、路緣帶、人行道等寬度，以及車道人行道的凈高。公路隧道的凈空除包括公路建筑限界外，還包括通風管道、照明設備、防災設備、監控設備運行管理設備等附屬設備所需的空間以及富于量和施工允許誤差等公路隧道設計規范建筑限界的規定：(1)建筑限界高度，高速公路、一級公路取5.0m，該隧道為高速公路隧道故取5.0m(2)當設置檢修道或人行道時，不設余寬：當不設置檢修道或人行道時，應設不小于25cm的余寬(3)隧道路面橫坡，當隧道為單向交通時，應取單面坡，該隧道為雙線單向故取單面坡。坡度應根據隧道長度，平縱斷面形式綜合分析確定一般可采用1.5%~2.0%(4)路面采用單面坡時，建筑限界底邊線和路面重合4.2結構斷面形式及尺寸初步擬定結構斷面的標準形式圖4-2V=圖4-2V=100KM/h設計時速標準斷面第5章公路隧道襯砌結構的設計和計算5.1圍巖壓力計算先根據隧道的建筑輪廓擬訂隧道輪廓面的開挖尺寸、襯砌的類型，二襯的厚度等等。建筑輪廓圖見附圖4。圍巖壓力計算相關參數參見表5-1表5-1圍巖壓力計算相關系數圍巖級別重度巖體相似摩擦角隧道水平系數巖體兩側摩擦角KN/m3°--°Ⅲ24460.123Ⅴ19460.423Ⅲ級圍巖壓力計算此斷面位于木沖高速公路隧道左線ZK22+565處，埋深292.88m，隧寬11.8m，隧高9.2m，圍巖容重，計算時取縱向單位寬度的一環。=1.68m，mH大于2.5，因此隧道為深埋。垂直壓力和水平壓力計算如下：5.1.2Ⅴ級圍巖壓力計算此斷面位于位于木沖高速公路隧道左線ZK20+765處，埋深9.64m，隧寬9.3m，隧高1(5-1)(5-2)式中，B——坑道的寬度；I——B每增加1m，圍巖壓力的增減率(以B=5m為基準)，當B<5m時，取i=0.2米，B>5m時，取i=0.1；——等效荷載高度值；S——圍巖級別；γ——圍巖的容重；——寬度的影響系數；根據公路隧道設計規范，Ⅵ~Ⅴ圍巖取2.5，Ⅰ~Ⅲ圍巖取2。H小于，因此隧道為淺埋。垂直壓力和水平壓力計算如下：5.2襯砌內力計算在襯砌的內力計算中，首先根據擬訂襯砌結構的厚度及圍巖的參數值，然后在ANSYS程序中建立模型并添加約束，進行加載，最后求得各單元的內力值。5.2.1ANSYS加載求襯砌內力過程(1)進入前處理，建立關鍵點；(2)合并線；(3)定義實常數；(4)劃分單元；(5)建立彈簧單元；(6)進入處理階段；(7)約束模型最下面點的位移，加重力，改變力的合并；(8)加載，求解；(9)進入后處理階段；(10)顯示位移表，看位移是否合理，顯示出彎矩，軸力的列表，顯示出彎矩圖，軸力圖。ANSYS代碼見附錄C。5.2.2Ⅲ級圍巖襯砌內力計算與強度檢驗表5-2斷面1的襯砌結構及圍巖參數表結構及圍巖容重()彈性抗力系數()彈性模量()泊松比C35鋼筋混凝土2531.50.2Ⅲ級圍巖24350利用ANSYS進行求解，得到襯砌的變形圖、軸力圖及彎矩圖如下：圖5-1圖5-1Ⅲ級圍巖變形圖表5-2表5-2Ⅲ級圍巖彎矩圖圖5-3圖5-3Ⅲ級圍巖軸力圖表5-3Ⅲ級圍巖所有點的內力計算及強度檢算結果。節點號彎矩軸力高h偏心距e軸力偏心距影響系數α抗壓抗裂強度驗算19.05E+02-1.46E+050.356.20E-031.01E+00121.93E+02-1.46E+050.351.32E-031.00E+0013-2.37E+03-1.47E+050.351.61E-021.00E+001續表節點號彎矩軸力高h偏心距e軸力偏心距影響系數α抗壓抗裂強度驗算4-6.88E+03-1.47E+050.354.68E-028.99E-0115-1.30E+04-1.50E+050.358.69E-026.23E-0136-1.98E+04-1.54E+050.351.29E-013.08E-0137-2.39E+04-1.60E+050.351.50E-011.86E-0138-1.94E+04-1.69E+050.351.15E-014.07E-01393.45E+03-1.96E+050.351.76E-021.00E+001103.00E+04-2.46E+050.351.22E-013.54E-013112.78E+04-3.06E+050.359.08E-025.92E-013126.11E+03-3.81E+050.351.60E-021.00E+00113-2.05E+03-4.62E+050.354.45E-031.01E+00114-1.21E+03-5.49E+050.352.21E-031.00E+00115-1.41E+03-5.43E+050.352.59E-031.00E+00116-4.84E+03-5.38E+050.359.00E-031.01E+00117-7.07E+03-5.37E+050.351.32E-021.01E+00118-3.10E+03-5.44E+050.355.70E-031.01E+001191.23E+04-5.61E+050.352.20E-029.95E-011204.36E+04-5.40E+050.358.06E-026.71E-013215.52E+04-5.15E+050.351.07E-014.63E-014225.16E+04-4.89E+050.351.05E-014.77E-014233.70E+04-4.63E+050.357.99E-026.77E-013241.59E+04-4.39E+050.353.61E-029.50E-01125-7.72E+03-4.17E+050.351.85E-021.00E+00126-3.01E+04-3.99E+050.357.54E-027.10E-01327-4.82E+04-3.87E+050.351.25E-013.34E-01428-5.98E+04-3.80E+050.351.57E-011.54E-01429-6.34E+04-3.80E+050.351.67E-011.25E-01430-5.97E+04-3.86E+050.351.55E-011.65E-01431-4.80E+04-3.98E+050.351.21E-013.62E-01432-2.99E+04-4.15E+050.357.19E-027.36E-01333-7.45E+03-4.36E+050.351.71E-021.00E+001341.61E+04-4.60E+050.353.51E-029.54E-011353.72E+04-4.85E+050.357.68E-027.00E-013365.18E+04-5.11E+050.351.01E-015.09E-014375.54E+04-5.35E+050.351.03E-014.92E-014384.36E+04-5.56E+050.357.84E-026.88E-013391.23E+04-5.38E+050.352.28E-029.93E-01140-3.14E+03-5.31E+050.355.92E-031.01E+00141-7.00E+03-5.31E+050.351.32E-021.01E+00142-4.65E+03-5.36E+050.358.67E-031.01E+00143-1.19E+03-5.43E+050.352.18E-031.00E+00144-1.19E+03-4.56E+050.352.61E-031.00E+00145-2.50E+03-3.74E+050.356.68E-031.01E+001464.55E+03-3.00E+050.351.52E-021.01E+001472.81E+04-2.41E+050.351.17E-013.92E-013續表482.99E+04-1.94E+050.351.54E-011.67E-013493.75E+03-1.68E+050.352.23E-029.94E-01150-1.91E+04-1.59E+050.351.20E-013.66E-01351-2.38E+04-1.53E+050.351.55E-011.62E-01352-1.97E+04-1.48E+050.351.33E-012.77E-01353-1.31E+04-1.45E+050.359.01E-025.98E-01354-6.96E+03-1.46E+050.354.76E-028.94E-01155-2.43E+03-1.46E+050.351.66E-021.00E+001561.63E+02-1.46E+050.351.11E-031.00E+001強度檢算1-抗壓合格2-抗壓不合格3-抗拉合格4-抗拉不合格5.2.3Ⅴ級圍巖襯砌內力計算與強度檢算選擇的混凝土和圍巖參數見表5-4。表5-4斷面2的襯砌結構和圍巖參數表結構及圍巖容重()彈性抗力系數()彈性模量()泊松比C35鋼筋混凝土2531．50.2Ⅴ級圍巖19150利用ANSYS進行求解，得到襯砌的變形圖、軸力圖及彎矩圖分別如下：圖5-4圖5-4Ⅴ級圍巖變形圖圖5-5圖5-5Ⅴ級圍巖彎矩圖圖5-6圖5-6Ⅴ級圍巖軸力圖表5-5Ⅴ級圍巖所有點的內力計算和強度檢算結果節點號彎矩軸力高h偏心距e軸力偏心距影響系數α抗壓抗裂強度驗算12.21E+03-3.59E+050.456.14E-031.01E+00127.43E+02-3.59E+050.452.07E-031.00E+0013-4.76E+03-3.59E+050.451.33E-021.01E+0014-1.45E+04-3.60E+050.454.01E-029.69E-0115-2.76E+04-3.66E+050.457.55E-028.28E-0116-4.19E+04-3.73E+050.451.12E-016.19E-0137-5.00E+04-3.83E+050.451.30E-015.08E-0138-3.85E+04-3.99E+050.459.65E-027.14E-01391.30E+04-4.54E+050.452.87E-029.94E-011106.85E+04-5.48E+050.451.25E-015.42E-013115.96E+04-6.70E+050.458.89E-027.56E-011129.56E+03-8.27E+050.451.16E-021.01E+00113-8.68E+03-1.00E+060.458.68E-031.01E+00114-5.82E+03-1.18E+060.454.93E-031.01E+00115-3.96E+03-1.18E+060.453.35E-031.00E+00116-8.94E+03-1.17E+060.457.64E-031.01E+00117-1.22E+04-1.17E+060.451.04E-021.01E+00118-3.76E+03-1.19E+060.453.16E-031.00E+001192.65E+04-1.23E+060.452.15E-021.00E+001208.68E+04-1.19E+060.457.30E-028.40E-011211.09E+05-1.14E+060.459.56E-027.18E-013221.01E+05-1.09E+060.459.27E-027.35E-013237.22E+04-1.04E+060.456.94E-028.58E-011243.02E+04-9.96E+050.453.03E-029.91E-01125-1.66E+04-9.54E+050.451.74E-021.01E+00126-6.09E+04-9.21E+050.456.61E-028.73E-01127-9.67E+04-8.97E+050.451.08E-016.46E-01328-1.19E+05-8.85E+050.451.34E-014.83E-01429-1.26E+05-8.85E+050.451.42E-014.36E-01430-1.19E+05-8.98E+050.451.33E-014.95E-01431-9.59E+04-9.21E+050.451.04E-016.68E-01332-5.99E+04-9.54E+050.456.28E-028.88E-01133-1.55E+04-9.95E+050.451.56E-021.01E+001343.13E+04-1.04E+060.453.01E-029.92E-011357.32E+04-1.09E+060.456.71E-028.68E-011361.02E+05-1.14E+060.458.95E-027.53E-011371.10E+05-1.18E+060.459.32E-027.32E-013388.68E+04-1.22E+060.457.12E-028.49E-011392.60E+04-1.19E+060.452.18E-021.00E+00140-4.12E+03-1.17E+060.453.52E-031.00E+00141-1.20E+04-1.17E+060.451.03E-021.01E+00142-8.24E+03-1.17E+060.457.04E-031.01E+00143-3.07E+03-1.18E+060.452.60E-031.00E+00144-5.65E+03-9.92E+050.455.69E-031.01E+001續表45-1.05E+04-8.23E+050.451.28E-021.01E+001463.24E+03-6.73E+050.454.81E-031.01E+001476.19E+04-5.47E+050.451.13E-016.14E-013486.87E+04-4.61E+050.451.49E-013.96E-013491.44E+04-4.05E+050.453.55E-029.80E-01150-3.77E+04-3.86E+050.459.77E-027.06E-01351-4.97E+04-3.73E+050.451.33E-014.91E-01352-4.20E+04-3.64E+050.451.15E-016.00E-01353-2.80E+04-3.57E+050.457.85E-028.12E-01154-1.50E+04-3.59E+050.454.17E-029.64E-01155-5.12E+03-3.59E+050.451.43E-021.01E+001565.65E+02-3.59E+050.451.58E-031.00E+001強度檢算1-抗壓合格2-抗壓不合格3-抗拉合格4-抗拉不合格5.3襯砌結構強度檢算原理隧道襯砌為雙線復合式襯砌，參照《公路隧道隧道設計規范》按破損階段法及允許應力法檢算隧道結構截面。隧道截面抗壓強度按下式計算：(5-3)式中，——安全系數，值見表4-6；——軸向力；——混凝土或襯砌的抗壓極限強度，值見表4-7；——構件縱向彎曲系數，對于隧道襯砌可取；——截面寬度；——截面厚度；——軸向力偏心影響系數，查《規范》可得，計算公式如下：。表5-6K的取值表混凝土砌體破壞原因荷載組合永久荷載+基本可變荷載永久荷載+基本可變荷載+其它可變荷載永久荷載+基本可變荷載永久荷載+基本可變荷載+其他可變荷載混凝土或砌體達到抗壓極限強度2.42.02.72.3混凝土達到抗拉極限強度3.63.0——表5-7的取值表強度種類混凝土強度等級C15C20C30C35C40C50抗壓12.015.519.022.529.536.5彎曲抗壓15.019.424.228.136.945.6抗拉1.42.02.02.22.73.1注：①片石混凝土的抗壓極限強度可采用表中的值②表中的彎曲抗壓極限強度按從抗裂要求出發，混凝土矩形截面偏心受壓構件的抗拉強度按下式計算：(5-4)式中，R1——混凝土抗拉極限強度；——檢算截面偏心矩。當時，由抗壓強度控制承載能力，不必檢算抗裂；當時，由抗拉強度控制承載能力，不必檢算抗壓。5.4襯砌截面配筋計算5.4.1截面配筋原理參照《公路隧道設計規范》受壓構件對截面進行對稱配筋。在對稱配筋時，，(1)當時，為大偏心受壓。如，則或(5-5)式中，K——安全系數；M——彎矩；——混凝土彎曲抗壓極限強度標準值，=1.25；——鋼筋的抗拉或抗呀計算強度標準值，HRB335的是335MPa；、——受拉和受壓區鋼筋的截面面積(m2)；、——自鋼筋或的重心分別至截面最近邊緣的距離；h——截面高度；h0——截面的有效高度(m)，h0=h-a；x——混凝土受壓區的高度；b——矩形截面的寬度或T形截面的肋寬(m)；(2)當時，為小偏心受壓，遠離縱向力一邊的鋼筋不屈服。則矩形的截面對稱小偏心受壓構件的鋼筋截面面積，可按下面公式計算：(5-6)EMBEDEquation.DSMT4當軸向力N作用于鋼筋重心與鋼筋的重心之間時，尚應符合下列要求：(5-7)Ⅲ級圍巖配筋計算單元彎矩軸力高h偏心距e軸力偏心距影響系數α強度驗算215.52E+04-5.15E+050.351.07E-014.63E-01不合格225.16E+04-4.89E+050.351.05E-014.77E-01不合格27-4.82E+04-3.87E+050.351.25E-013.34E-01不合格28-5.98E+04-3.80E+050.351.57E-011.54E-01不合格29-6.34E+04-3.80E+050.351.67E-011.25E-01不合格30-5.97E+04-3.86E+050.351.55E-011.65E-01不合格31-4.80E+04-3.98E+050.351.21E-013.62E-01不合格365.18E+04-5.11E+050.351.01E-015.09E-01不合格375.54E+04-5.35E+050.351.03E-014.92E-01不合格.1單元37配筋計算1000mm350mm，荷載產生的最大軸向力設計值為：N=535KN,M=55.4KNm，混凝土強度等級為C35(=MPa,=28.1Mpa，=2.0Mpa)，縱向受力鋼筋選用Q235級(=380)；取=40mm，則=350-40=310mm，=350-40=310；安全系數K=2.4(抗壓)；此時=103mm。則：=44mm170mm故屬于大偏心受壓又：=44mmmm，取；此時公式為：，得：=<0因此按照構造配筋，==700則選用HRB335(1018)5.4.2.2單元29配筋計算=1.25=1.25=設=40mm、=40mm，則=h=350－40KN=2.4380KN=912KNx=mm<0.55=0.550.31=170因此是大偏心，=32.4mmmm，取；=594.5mm2則選用HRB335(628)。Ⅴ級圍巖配筋計算單元彎矩軸力高h偏心距e軸力偏心距影響系數α強度驗算28-1.19E+05-8.85E+050.451.34E-014.83E-01429-1.26E+05-8.85E+050.451.42E-014.36E-01430-1.19E+05-8.98E+050.451.33E-014.95E-014.1單元28配筋計算=1.25=1.25=設=40mm、=40mm，則=h=450－40=4KN=2.4885KN=2124KNx=mm<0.55=0.550.31=170mm因此是大偏心，=97.4mm>mm，取mm<0因為其滿足抗壓要求，因此可按構造配筋=經查表得：選用則選用HRB335(1018).2單元29配筋計算=1.25=1.25=設=40mm、=40mm，則=h=350－40=310mmKN=2.4885KN=2124000KNx=97.4mm<0.55=0.550.31=170因此是大偏心，=97.4mm>mm，取mm=-1512mm2因為其滿足抗壓要求，因此可按構造配筋=則選用HRB335(1018).2單元30配筋計算=1.25=1.25=設=40mm、=40mm，則=h=350－40=310mmKN=2.4898KN=21552000KNx=102mm<0.55=0.550.31=170因此是大偏心，想去.4mm>mm，取mm=-978mm2因為其滿足抗壓要求，因此可按構造配筋=則選用HRB335(1018)5.5裂縫檢驗永久荷載和可變荷載作用下，二次襯砌結構最大計算裂縫寬度應滿足相關規范的要求。考慮裂縫寬度分布不均勻性及荷載長期作用影響后的最大裂縫寬度(cm)，可按下列公式計算：式中Eg——鋼筋的彈性模量；——裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數；，當時，取；時，取；——永久荷載和可變荷載作用下的彎矩；——矩形截面寬度；——混凝土的極限抗拉強度；——截面高度。——縱向受拉鋼筋應力，可取；——縱向受拉鋼筋的截面面積；——截面的有效高度：＝截面高度－保護層厚度；——平均裂縫間距(以厘米計)；——縱向受拉鋼筋的直徑(以厘米計)，當用不同直徑的鋼筋時公式中d改為換算直徑(s為縱向受拉鋼筋總周長)；——縱向受拉鋼筋配筋率，；——與縱向受拉鋼筋表面形狀有關的系數：對螺紋鋼筋，取；對光面鋼筋，取；對冷拔低碳鋼絲，取。當采用Ⅲ級鋼筋作縱向受拉鋼筋時，應將計算求得的最大裂縫寬度乘以系數1.1(注：如有可靠的設計經驗或構造措施時，式中的系數2.0可適當減小)。單元彎矩軸力高h偏心距e軸力偏心距影響系數α強度驗算29-6.34E+04-3.80E+050.351.67E-011.25E-01不合格已知：矩形截面(ZK22+565斷面)：1000mm350mm，荷載產生的最大軸向力設計值為：N=380KN,M=63.4KNm，混凝土強度等級為C35(=22.5MPa,=28.1Mpa，=2.2MPa)，縱向受力鋼筋選用HRB335級=520取=40mm，則=350-40=310mm，=350-40=310；安全系數K=3.6(抗拉)；對螺紋鋼筋，取鋼筋面積為；22.7mm；該單元，荷載產生的軸向設計值為：N=380KN,M=63.4KNm；計算得：=0.00203，=374，=0.012=677mm=0.03mm<0.2mm，滿足要求。由于其他單元抗壓強度滿足要求按照構造配筋,所以無需檢算其裂縫.第6章隧道施工技術及施工工藝本合同段重難點工程為隧道，共有隧道2座，本標段為進口端，左線長1825m，右線長1820m。標段所經地區為典型的喀斯特地貌，地層為以砂巖、頁巖、粉砂巖為主的寒武系地層。6.1新奧法施工6.1.1新奧法施工的基本原則新奧法(NewAustrilianTunnellingmethod－NATM)，是以噴射混凝土錨桿作為主要的支護手段，通過檢測控制圍巖變形，充分發揮圍巖的自承能力的施工方法。新奧法施工的基本原則可以歸納為“少擾動、早支護、勤量測、緊封閉”。少擾動是指在隧道開挖時，要盡量減少對圍巖的擾動次數和強范圍和持續時間。即要求能用機械可挖的就不要用鉆爆法開挖：根據這一原則，該隧道Ⅵ級圍巖采用機械開挖。采用鉆爆開挖時要嚴格控制爆破，盡量采用大斷面開挖：根據圍巖類別支護條件，開挖方法學則合理的循環進尺，對自穩性差的圍巖應減小循環進尺，支護要盡量緊跟開挖面，縮短圍巖應力松弛時間早支護是指開挖后及時施做錨噴支護，使圍巖變形進入守控制狀態，這樣做一方面使圍巖不至于因為過度變形而坍塌失穩：另一方面使圍巖變形適度發展，以充分發揮圍巖的自承能力。必要時采取超前預支護措施。勤量測，是指以直觀可靠的量測方法和量測數據來準確的評價圍巖的穩定狀態，或判斷其動態發展趨勢，以便及時的調整支護形式，開挖方法，確保施工安全順利進行。量測是現代隧道及地下工程理論的重要標志之一。也是掌握圍巖動態變化過程的手段和進行工程設計施工的依據。緊封閉，一方面是采取噴射混泥土等防護措施，避免圍巖因長時間暴漏而導致的強度和穩定性的衰減(尤其是對易風化的軟弱圍巖)：另一方面是指要適時對圍巖施做封閉形支護，這樣做不止可以阻止圍巖變形，而且可以使支護和圍巖能竟如良好的共同工作狀態。6.1.2新奧法的施工工序新奧法的施工工序可用圖6-1表示施工準備施工準備確定施工方案開挖初期支護量測監控是否符合管理基準防水隔離層二次支護竣工必要時需超前支護或預先進行地層改良圖6-1新奧法施工工序修改施工方案改變開挖方法和順序修正支護參數否是運用新奧法原理，隧道爆破采用光面爆破技術，塑料導爆管非電起爆系統，毫秒微差有序起爆，初期支護采用超前或徑向注漿錨桿(小導管)、型鋼鋼架、鋼格柵及掛網濕噴等施工技術，并對圍巖進行監控量測，適時進行二次襯砌。6.3施工方案的確定總的來說，Ⅴ級圍巖地段采用CD法施工；Ⅲ級圍巖采用全斷面開挖施工；按照仰拱先行，先墻后拱法施做二次襯砌。ZK24+184～ZK24+270段、ZK22+100～ZK22+300段及出口ZK20+666～ZK20+740段，共360m。主要穿越ⅤZK21+140～ZK21+650段、ZK21+725～ZK22+100段、ZK22+300～ZK22+500段、ZK22+550～ZK23+675段、ZK23+725～ZK24+140段為Ⅲ級圍巖，采用臺階法施工。隧道開挖采用光面爆破，嚴格控制超欠挖，初期支護噴射混凝土應采用濕噴工藝。局部軟弱圍巖地段可采用噴鋼纖維或微纖維混凝土代替網噴混凝土。木沖隧道右線Ⅱ級、Ⅲ級圍巖采用全斷面開挖。Ⅳ級、Ⅴ級圍巖采用CD法進行開挖6.3.1全斷面開挖施工全斷面開挖就是按照設計輪廓一次爆破成形，然后支護再修建襯砌全斷面開挖作業機械化施工作業線參見表表6-1木沖隧道機械化施工作業線作業線采用大型的機械設備開挖作業線鉆孔臺車、裝藥臺車、裝卸機配合自卸汽車噴錨作業線混凝土噴射機、混凝土噴射機械手、噴錨作業平臺、進料運輸設備及錨桿灌漿設備。模筑襯砌作業線混泥土拌合作業場、混泥土輸送車及輸送泵、施做防水層作業平臺全斷面開挖橫斷面和縱斷面見圖6-2。圖6-2全斷面開挖橫斷面與縱斷面示意圖圖6-2全斷面開挖橫斷面與縱斷面示意圖6.4爆破設計巖石隧道開挖前，應根據工程地質條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環進尺、鉆眼機具和爆破器材等做好鉆爆設計，合理地確定炮眼布置、數目、深度、和角度、裝藥量和裝藥結構、起爆方法、起爆順序、安排好循環作業等，以正確指導鉆爆施工，達到預期的效果。本隧道采用光面爆破。6.4.1炮眼的種類和作用隧道開挖爆破的炮眼數目與隧道斷面的大小有關，多在幾十年至數百范圍內。炮眼按其所在位置、爆破作用、布置方式和有關參數的不同可分為如下幾種。(1)掏槽眼針對隧道開挖爆破只有一個臨空面的特點，為提高爆破效果，宜先在