客运专线隧道施工技术.pptx

讨论的主要内容:
一、客运专线隧道的特点
二、重点控制的施工环节
三、设计的优化与变更
四、主要施工方法及工艺简介
五、不良地质地段的施工
一、客运专线隧道的特点
客运专线上,由于列车运行速度的大幅提高,在列车高速通过隧道时,与普速铁路相比,不但加大了对隧道结构的冲击扰动,而且其进入隧道所诱发的空气动力学效应对行车、旅客乘车舒适度、车辆结构强度和环境等方面均将产生不利影响。
因此,为了克服上述问题,确保列车的安全和乘车舒适度,在隧道的结构、有效面积和建筑材质上提出了新的要求外,同时对隧道的永久性建筑的耐久性、施工精度、防排水等方面也提出了更高的要求。
1、高速列车进入隧道后诱发的空气动力学效应
主要表现在三个方面:
瞬变压力
洞口微气压波
行车阻力
其中,瞬变压力主要表现在由于压力的瞬间变化使人的听觉感到不适,影响其大小的主要因素是行车速度、隧道横断面的大小和阻塞比以及列车的密封系数。洞口微气压波是列车进入隧道时产生的压缩波在另一端释放时产生爆破声,影响周围环境。行车阻力问题主要是影响经济性。
微气压波的量值主要取决于行车速度和隧道净空面积〈阻塞比〉,但行车速
度更为敏感,
当行车速度达
到300km/h以
上时,加大断
面对防止微气
压波不能起到
显著作用,应
考虑在洞口设
置缓冲结构。
隧道洞口缓冲结构示意图
解决行车阻力问题主要是加大隧道断面面积,根据铁科院的研究报告,在隧道净空面积为100m2时最大行车阻力只比明线增大15—30%,会车时的空气阻力比明线的增大值也不超过30%.
设计暂规规定:
确定隧道断面内轮廓应考虑以下因素:
*线间距和建筑接近限界;
*缓解空气动力学效应对隧道断面有效面积的要求;
*维修、救援、工程技术作业空间和其他使用要求所需的空间。
单洞双线隧道断面有效面积不宜小于100 m2;单线隧道断面有效面积不宜小于70m2。
限速地段,当检算行车速度小于或等于200km/h时,可采用较小的隧道断面有效面积,但双线隧道断面有效面积不应小于80m2;单线隧道断面有效面积不应小于50m2。
2、隧道衬砌
客运专线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,复合式衬砌比喷锚衬砌安全,且耐久性好,故隧道衬砌优先采用复合式衬砌,不得采用喷锚衬砌。
隧道均采用曲墙式衬砌,其中边墙与仰拱内轮廓的连接宜采用顺接断面。仰拱矢跨比应结合隧道衬砌受力和沟槽设置情况确定,双线隧道断面取1/12-1/15,单线隧道断面取1/8-1/10。
Ⅲ-Ⅵ级围岩采用曲墙带仰拱的衬砌。Ⅰ、Ⅱ级围岩地段可采用曲墙式不带仰拱衬砌。
各级围岩隧道衬砌结构混凝土强度等级不应低于C25,钢筋混凝土强度等级不应低于C30。
衬砌施工必须遵循仰拱超前,拱墙整体浇筑的原则。
3、隧道底部结构
隧底结构由于在长期列车重载作用及地下水侵蚀的影响下易产生破坏,从而引起基底沉陷、道床翻浆冒泥等病害,不但增加养护维修工作量,而且严重影响运营安全,尤其是客运专线铁路对隧道底部的强度较普通铁路要求更高,且客运专线铁路隧道的断面跨度较大,因此客运专线铁路隧道铺底厚度要增大。
仰拱填充混凝土强度等级不低于C20。Ⅰ、Ⅱ级围岩隧道衬砌结构底板厚度,双线隧道不小于30cm,单线隧道断面不小于25cm ,混凝土强度等级不低于C30,并应配置钢筋。仰拱与仰拱填充应分开施工。
4、隧道防排水
长期以来,在隧道工程中,由于地下水的作用,致使围岩应力重新分布使结构受荷增大,结构受到侵蚀、冻融破坏,最终对隧道的永久建筑产生致命影响,酿成事故的情况时有发生。由于客运专线对隧道的结构和耐久性提出了新的要求,同时,列车供电、控制系统对隧道防排水的要求更加严格,所以对客运专线隧道防排水效果提出了更高的要求。
客运专线铁路隧道工程施工防水应以混凝土自防水为主体,以施工缝、变形缝防水为重点,并应重视初期支护的防水,辅以注浆防水和防水层加强防水,满足结构使用功能。
客运专线铁路隧道工程防排水,应采取“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,达到堵水有效,排水通畅,防水可靠,不留后患的目的。
隧道衬砌结构防水等级应满足《地下工程防水技术规范》(GB50108)的一级标准。衬砌结构不允许渗水、表面无湿渍。
加强结构自身防水:采用复合式衬砌隧道,初期支护和
二次衬砌之间设置防水板, 。
设置隧道洞身排水系统:隧道衬砌背后应设置与深排水沟配套的纵、环向排水盲沟。
后期施作的隧道洞内埋设件,埋设深度应以不穿透二次砌为原则,以保护防水板。
隧道衬砌结构的施工缝、变形缝应采取可靠的防水措施。
防水材料应符合耐久性要求。
隧道洞口及明洞防排水应执