摘 要

本设计是海南省红岭灌区工程1#隧洞断层破碎区域的设计，桩号2 500-3 040段，洞身断层附近主要为破碎的花岗岩，节理裂隙发育，富水，围岩分类有 IV 和V 两类，隧洞要求设计流量为45m³/s，加大流量为51.75m³/s，并且为无压隧洞。首先是该水工隧洞断面形式的选择和尺寸的确定，根据相关规范，采用马蹄形断面，断面尺寸由加大流量计算确定；由于该隧洞断面尺寸较小，故掘进方式采用全断面钻爆法，然后就是爆破参数及施工组织的设计，最后是支护结构设计和内力分析。使用理正岩土计算机软件进行内力分析计算。

设计主要进行断面形式的选用和断面尺寸的确定，然后设计隧洞掘进方式与爆破参数，最后是支护结构设计和内力分析。

关键词：马蹄形断面；爆破参数；结构设计；内力分析

Abstract

This design is the fault area of the 1 # tunnel in the Hongling Irrigation District of Hainan Province. The design of the fault area is 2 500-3 040. The main faults are broken granite, joint fissure development, rich water and surrounding rock There are two types of IV and V, the tunnel requires a design flow of 45m³/s, an increase of flow of 51.75m³/s, and a pressureless tunnel. The first is the choice of the cross-section of the hydraulic tunnel and the size of the determination, according to the relevant norms, the use of horseshoe-shaped section, cross-sectional size by the increase in flow calculation; the tunnel section size is small, so the tunneling method using full- Is the blasting parameters and the design of the construction organization, and finally the support structure design and internal force analysis. The internal force analysis and calculation are carried out by using the geotechnical computer software.

The design is mainly used for the selection of cross-section and the determination of the section size. Then, the tunneling method and the blasting parameters are designed. Finally, the design and internal force analysis are supported.

Key Words：Horseshoe section；Blasting parameters；Structural design；Internal force analysis

目 录

第1章 绪论 1

1.1水工隧洞简介 1

1.2目的和意义 1

1.3设计主要内容 1

1.4设计原则 1

1.5设计基本资料 2

1.6设计规范 2

第2章 隧洞断层破碎区域工程地质条件 3

2.1地层岩性 3

2.2地质构造 3

2.3水文地质 4

2.4岩土层物理力学性质 5

2.5工程现状说明 7

第3章 隧洞断层破碎区域爆破施工及组织设计 9

3.1隧洞断面形式与尺寸的选择 9

3.2爆破参数  10

3.2.1循环进尺的选定 10

3.2.2炸药的选择 10

3.2.3炮孔直径 11

3.2.4炸药单耗的确定 11

3.2.5每一循环装药量计算 11

3.2.6掏槽眼布置 12

3.2.7周边眼光面爆破参数选择 13

3.2.8底板眼参数选择 14

3.2.9崩落眼参数选择： 15

3.3爆破图表 15

3.4施工组织 16

3.4.1钻眼 16

3.4.2装药连线 16

3.4.3起爆 16

3.4.4通风排烟 16

3.4.5找顶、排险 16

3.4.6出渣 17

3.4.7支护工作 17

3.5流程图与装药结构图 17

第4章 隧洞附属设备的设计和选型 18

4.1出渣 18

4.2施工通风设计 18

4.2.1风量计算 18

4.2.2漏风计算： 19

4.3施工供水、排水与凿岩 20

4.4施工供电与照明 20

第5章 隧洞断层破碎区域结构设计和内力分析 21

5.1支护结构设计 21

5.1.1围岩压力计算 21

5.1.2水压力计算 22

5.1.3喷锚支护设计 23

5.2支护方式 24

5.3支护结构内力分析 25

5.3.1围岩压力 25

5.3.2水压力 25

5.3.3衬砌自重 25

5.4理正岩土计算机软件计算 25

参考文献 34

附 录 35

致 谢 36

第1章 绪论

1.1水工隧洞简介

工程中用来引水的隧洞称为水工隧洞，其主要功能为防洪排水、灌溉、城乡供水，水工隧洞分为有压和无压隧洞，有压隧洞指洞内水没有自由面，无压隧洞指洞内水有自由面，应该根据实际工程情况选择有压或者无压隧洞；隧洞和隧道有很多相似之处，施工开挖方式大同小异，只不过隧洞的断面一般较小，由于隧洞通水后，内水压力必须要考虑，所以隧洞支护结构内力情况和隧道也有所差异，水工隧洞的支护主要根据围岩级别、使用年限及工程用途来 确定，有些围岩条件好，用途不大的隧洞可以不支护，不过支护形式还得根据实际情况而定，总之，水工隧洞是水利枢纽工程的重要组成部分，修建过程中应该慎重考虑。

1.2目的和意义