富水地层公路隧道衬砌背后空洞的存在恶化了其结构的受力状态,使衬砌易于开裂进而影响隧道的营运安全。研制外水压加载装置,该装置在二衬模型内部创造一个封闭的负压环境,通过控制模型内外气压差来实现外水压的等效加载,同时结合隧道–地层复合模拟试验系统开展几何相似比为 1∶30 的室内模型加载试验,全面研究不同位置空洞与不同外水压荷载共同作用下二次衬砌的受力分布规律及开裂特征。
富水地层公路隧道衬砌背后空洞对结构受力的影响-图一
富水地层公路隧道衬砌背后空洞对结构受力的影响-图二
富水地层公路隧道衬砌背后空洞对结构受力的影响-图三
富水地层公路隧道衬砌背后空洞对结构受力的影响-图四
1.本图尺寸均以厘米为单位。 2.径向锚杆使用Φ22早强砂浆锚杆,长度为300cm,按梅花型布置,沿径向设置。 3.钢筋网的安设待开挖面喷5厘米砼后进行,并应与径向锚杆连接牢固。 4.施工时尽可能采用机械开挖,超挖应控制在相关规范规定范围内,做到少欠少挖。 5.施工中应该时刻注意根据围岩监控量测结果调整支护参数,图示预留变形量可根据现场量测情况进行调整。 6.水泥砂浆粘结剂用42.5号以上新鲜硅酸盐水泥,砂径不大于2.5毫米,并掺加0.7% NF-JX高效早强减水剂,5%氧化镁膨胀剂。 7.砂浆配合比:水泥比砂为1:1,水灰比为0.38~0.45。 8.防水层建议采用巨力ECB/EVA共挤防窜流防水板,为一布一膜,规格型号及主要指标:1.2mmX400g/m X4m,抗拉强度不小于17MPa,断裂拉伸率不少于560%。 9.防水砼中的抗裂防水剂建议采用云燕GNA-R抗裂防水膨胀剂,要求抗渗标号不低于S8,7天抗压强度不小于25MPa。 10.在合格的眼孔中摇入的锚杆,安装止浆塞、垫板、螺母,注入水泥浆,注浆压力控制在0.5~1MPa。S4型衬砌厚度40厘米,适用于Ⅳ类围岩……共计1张,设计于2007年
2、技术标准 1)设计时速:100km/h 2)交通量:2027年交通量44002辆/日(小客车) 3)采用单向行驶双车道分离式隧道 4)环境卫生标准:CO允许浓度 交通正常时δco≤250ppm 交通阻滞时δco≤300ppm (20分钟内) 烟雾允许浓度 交通正常时K≤0.0065m-1 发生事故时K≤0.009m-1 (20分钟内) 5) 隧道建筑限界:净宽:0.75+1.0+2×3.75+0.5+0.75=10.50m 净高:5m 6)平面线型:左行线位于直线段;右行线部分位于曲线隧道。 7)纵坡:左行线 2.784%;右行线 -2.800%。
注: 1、本图尺寸均以mm计。 2、钢筋间采用焊接搭接,环向主筋为HRB335钢筋,其余为HPB235钢筋。 3、箍筋按25cm(沿外侧环筋)等间距布置,钢筋净保护层厚度不小于4cm。 4、本图适用于IV级围岩的行车横洞隔离门框架配筋。 5、钢筋数量未计搭接、损耗及绑扎钢筋数量。
3.3 隧道结构设计 3.3.1 洞口设计 根据本隧道的特点,并结合路基及进出口地形地貌、工程地质、水文条件,在充分考虑隧道进出口综合排水的情况下,尽量减少明洞的开挖并考虑施工开挖边仰坡的稳定性、本着“早进晚出”的原则,确定隧道进出口位置、明洞型式,洞门型式的选择力求结构简洁,并与洞口的地形、地貌协调一致,进出口洞门均采用削竹式洞门,右线进口桩号为YK20+650,出口桩号为YK24+345,左线进口桩号为ZK24+315,出口桩号为ZK20+645。 洞口施工中应尽量减少扰动周围岩体,尽早做好洞口边坡、仰坡的防护及隧道洞门,确保洞口安全。明洞开挖后的边仰坡面锚杆、喷射混凝土、钢筋网防护,明洞回填坡面应植草,恢复自然地貌。 3.3.2 洞身结构设计 3.3.2.1 洞口段 根据隧道洞口段的地质情况,洞身结构按新奥法原理进行设计,采用洞口加强衬砌,初期支护为锚杆、喷射混凝土、钢筋网及钢拱架,二次衬砌及仰拱采用模注混凝土,以确保洞口段安全稳定。Ⅱ类围岩段设计为S2-1、S2-4型复合式衬砌,并采用40米超前管棚预支护。