隧道設(shè)計圖說明

1、說 明一、設(shè)計依據(jù)1、關(guān)于十堰至漫川關(guān)（鄂陜界）公路可行性研究報告審查意見的函（交函規(guī)劃【2003】275號）；2、交通部“關(guān)于銀川至武漢公路陜鄂接線方案的函”規(guī)公便2002第52號；3、陜西省、湖北省交通廳“關(guān)于西部開發(fā)省際公路通道銀川西安武漢線陜鄂界高速公路建設(shè)有關(guān)問題的協(xié)議書”2003年5月22日；4、中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計研究院編制的銀川西安武漢公路大通道十堰至漫川關(guān)段環(huán)境影響評價大綱；5、湖北省文物考古研究所編制的十堰至漫川關(guān)高速公路文物規(guī)劃報告；6、中交二院編制的湖北省十堰至漫川關(guān)段高速公路第二合同段初步設(shè)計文件；7、交通部部頒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、規(guī)程以及總體組下發(fā)的其他有關(guān)文件；8

2、、西部開發(fā)省際公路通道銀武線十堰至漫川關(guān)高速公路初步設(shè)計省內(nèi)預(yù)審會專家意見；9、西部開發(fā)省際公路通道銀武線十堰至漫川關(guān)高速公路詳測詳勘驗收會專家意見；二、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及采用規(guī)范2.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)隧道凈寬： 0.75+0.25+0.5+2*3.75+0.5+0.25=9.75m隧道凈高： 5.0m計算行車速度： 80km/h2.2 設(shè)計規(guī)范公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (JTJ001-97)公路工程抗震設(shè)計規(guī)范 (JTJ004-90)公路隧道設(shè)計規(guī)范 (JTJ026-90)錨桿噴射混凝土砼支護技術(shù)規(guī)范(GB50086-2001)地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GBJ 108-87）三、初步設(shè)計批復(fù)意見執(zhí)行情況西部開發(fā)省際公

3、路通道銀武線湖北十堰至漫川關(guān)高速公路初步設(shè)計省內(nèi)預(yù)審初審會專家意見中關(guān)于隧道方面的有8條意見，與711合同段有關(guān)的執(zhí)行情況如下：1、按照省內(nèi)預(yù)審專家意見，在施工圖階段全線統(tǒng)一對于長度小于500m的隧道采用瀝青復(fù)合式路面。2、按照省內(nèi)預(yù)審專家意見，在施工圖階段全線將土門一號、二號聯(lián)拱隧道、李師關(guān)聯(lián)拱隧道、花園聯(lián)拱隧道、梯子溝聯(lián)拱隧道改為小間距隧道，降低了工程造價，同時減小了施工難度。同時對于必須采用連拱形式的隧道采用夾心式連拱結(jié)構(gòu)形式，基本解決了連拱隧道滲漏水的問題。3、施工圖階段在充分利用初勘地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，對于各隧道針對性的布設(shè)了詳勘鉆孔。4、由于本項目所在區(qū)域的地形條件異常復(fù)雜，按照省內(nèi)

4、預(yù)審專家意見，在施工圖階段針對各隧道洞口具體地形地質(zhì)條件，認(rèn)真比選確定隧道的洞門和進洞方案。5、根據(jù)省內(nèi)預(yù)審專家意見，隧道施工圖階段采用了斷面經(jīng)濟，結(jié)構(gòu)受力合理的襯砌支護形式。6、施工圖階段對原初步設(shè)計防排水設(shè)計進行了進一步優(yōu)化，采用洞周潔凈水和洞內(nèi)污染水分排的方案，具有環(huán)保、經(jīng)濟、可靠的優(yōu)點。7、隧道挖方的調(diào)配和棄碴場設(shè)計在施工圖階段全線統(tǒng)一考慮。8、施工圖階段針對各隧道具體情況都補充了相關(guān)的施工設(shè)計。四、隧道概況云嶺隧道為一座上、下行分離的四車道高速公路特長隧道，位于鄖西縣上津鎮(zhèn)丁家灣村境內(nèi)，隧道左線起訖樁號為ZK104+765ZK106+920，全長2155m，右線起訖樁號為YK104+

5、765YK106+925，全長2160m。隧道左線平面線型進口段為圓曲線，曲線半徑R=1240m，其后接緩和曲線，A480，隧道中間段為直線，其后接緩和曲線，A480，出口段為圓曲線，曲線半徑R=1240m，隧道右線平面線形與左線相同。隧道縱面線型左線為+2.0%和-1.65的單向坡，右線為+2.5%和-1.75的人字坡。隧道最大埋深約260m，隧道進口為端墻式洞門，隧道出口為削竹式洞門。五、隧道地質(zhì)5.1 地形地貌隧道區(qū)地貌屬構(gòu)造剝蝕中低山丘陵地貌單元，地形起伏較大，相對高差約350米。隧道所經(jīng)地段標(biāo)高在450-760米之間，山體頂部及山脊呈渾圓狀。沿線地勢西北高，東南低，局部由于較強烈的切

6、割而顯陡峭。區(qū)內(nèi)沖溝多呈東西向發(fā)育，溝谷較陡，沖溝內(nèi)多為第四系殘坡積堆積物。進口段右側(cè)為兩山間的沖溝，其自然坡度25°-35°出口段坡度較陡，坡度為45°-50°，坡地植被發(fā)育。5.2 工程地質(zhì)條件隧道區(qū)域在大地構(gòu)造上屬于秦嶺褶皺系中的三級構(gòu)造單元武當(dāng)復(fù)背斜內(nèi)，次級構(gòu)造單元為武當(dāng)復(fù)背斜北部的鄖西倒轉(zhuǎn)復(fù)式背斜西北部傾伏端。在K106+300m為一小向斜。兩鄖斷裂由一系列平行斷層組成，平面上多次分支復(fù)合，該斷裂呈北西向，斷面總體傾向北東，傾角40°75°。西始陜西省漫川關(guān)，東延經(jīng)湖北省鄖西、鄖縣至丹江口，然后伏于南襄盆地。受兩鄖斷裂的影響

7、，巖層扭曲褶皺明顯，巖體產(chǎn)狀變化較大，總體產(chǎn)狀起始段傾向北西，隧道出口段傾向西，傾角38°-72°。受兩鄖斷裂的影響，本路段節(jié)理較為發(fā)育，在K104+600-K105+700m右側(cè)的上津組的炭質(zhì)千枚巖被擠壓后，形成的破碎帶寬度可達百米以上。局部可見斷面的水平擦痕和階步構(gòu)造。斷層產(chǎn)狀為38°55°，地層略有平移，表現(xiàn)為北盤東錯，南盤西移特點，錯移距離一般可達數(shù)百米，表明兩鄖斷裂在線路區(qū)為平移逆斷層。根據(jù)地層形成的時代、成因及物理力學(xué)性質(zhì)，隧道穿越的地層主要有：第四系()覆蓋層，白堊系跑馬崗組（）、泥盆系中統(tǒng)（）、奧陶系蠻子營組（）及志留系上津組（）。各層具

8、體工程地質(zhì)特征描述如下： 第四系()覆蓋層：填筑土()（地層代號-1）雜色，由卵石、粘性土、植物根等組成，稍濕，松散。層厚m ，平均厚度1.73m。主要分布于鄖漫公路兩側(cè)。含碎石亞粘土()（地層代號-2）褐黃色，碎石具棱角狀,粒徑約20-50mm,含量約10-30%, 稍濕，硬塑狀，層厚約2.50m 。上部為耕植土,厚度約0.3-0.5m。主要分布于隧道進出口地段。推薦承載力270kPa。碎石土()（地層代號-3）黃褐色,碎石成份主要為千枚巖、石英巖,粒徑一般30-100mm,最大粒徑大于200mm,亞粘土含量10%-35%，飽和，中密狀態(tài)。層厚約m，平均厚度11.95m 。分布于隧道中后部。

9、重型動力觸探錘擊數(shù)平均值為8.71擊。推薦承載力450kPa。 泥盆系中統(tǒng)（）：弱風(fēng)化灰?guī)r（地層代號h-3）灰淺灰色，主要礦物成分為方解石，鈣質(zhì)-泥質(zhì)膠結(jié)，角礫狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，裂隙一般發(fā)育,巖芯長度5-20cm,采取率70-80%,RQD值為20-50%,巖層傾向50度左右,傾角50度，層厚約m，平均厚度19.35m 。推薦承載力1500kPa。微風(fēng)化灰?guī)r（地層代號h-4）灰淺灰色，主要礦物成分為方解石，鈣質(zhì)-泥質(zhì)膠結(jié)，角礫狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，裂隙發(fā)育,巖芯長度8-40cm,采取率80-90%,RQD值為50-70%,巖層傾向50度左右,傾角50度，揭露層厚約m，平均厚度19.35m 。推薦承

10、載力2000kPa。 志留系上津組（）：弱風(fēng)化千枚巖（地層代號q-3）深灰-灰黑色,主要礦物成份為云母、長石等,含炭量較高，變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu),千枚狀構(gòu)造,裂隙較發(fā)育,鉆探進尺較慢，巖芯長度1-8cm,采取率60-70%,巖層傾向30度左右,傾角50度，揭露層厚約m，平均厚度65.37m 。推薦承載力1200kPa。 奧陶系石翁子組（）強風(fēng)化千枚巖（地層代號q-2）灰黑-灰綠色,主要礦物成份為云母、長石等,變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu),千枚狀構(gòu)造,巖芯破碎,呈半巖半土狀,鉆探取芯困難，層厚約m，平均厚度9.20m 。推薦承載力400kPa。弱風(fēng)化千枚巖（地層代號q-3）深灰-灰黑色,主要礦物成份為云母、長石等,變余

11、泥質(zhì)結(jié)構(gòu),千枚狀構(gòu)造,裂隙較發(fā)育,巖芯長度4-20cm,采取率70-80%,RQD值為0-30%,巖層傾向一般在17-27度之間，傾角45-58度，揭露層厚約m，平均厚度48.90m 。推薦承載力1200kPa。5.3 水文地質(zhì)條件隧道區(qū)右側(cè)沖溝內(nèi)有小股面流通過，流量2-3L/s，距隧道中線約50m，對隧道開挖有影響。地下水以基巖裂隙水和碳酸巖溶水為主，分別賦存于泥巖、千枚巖裂隙和灰?guī)r巖溶中，且埋藏較深，接受大氣降水的補給，就近向西河排泄。隧道區(qū)巖性為泥巖、千枚巖和灰?guī)r，弱風(fēng)化千枚巖滲透系數(shù)，無相對隔水層和含水層，因此水量貧乏。隧道開挖過程中，地下水的運動方式主要為滴水及線流，雨季局部區(qū)域有可

12、能形成面流，地下水對隧道的施工及運行在雨季時有一定的影響。據(jù)對該線路段所取地下水及地表水（西河水）水樣分析結(jié)果，隧道區(qū)地表水、地下水對混凝土無腐蝕性，但對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。5.4 不良地質(zhì)現(xiàn)象隧道區(qū)的不良地質(zhì)現(xiàn)象主要表現(xiàn)在隧道進口滑坡、兩鄖斷裂及隧道開挖時有害氣體的影響。隧道進口有一滑坡，其形態(tài)呈圈椅狀，前緣和兩邊溝界明顯，南北長250m，東西寬100m，平均厚度22m，為大型古滑坡。滑坡體為含碎石亞粘土、碎石土、強風(fēng)化千枚巖，滑面為強-弱風(fēng)化間的接觸面。第四系含碎石亞粘土、碎石土，結(jié)構(gòu)松散；滑坡區(qū)地形起伏，溝谷縱橫，有一溝谷內(nèi)常有地表面流通過；斜坡上有寬度2-15m的平臺，大多種植黃姜，這些

13、都有利于地表水下滲，下伏基巖為相對隔水層，強風(fēng)化千枚巖遇水易軟化，在接觸面處形成飽和軟化帶，滑體與滑床間的抗剪強度大大降低，當(dāng)土體的下滑力超過接觸面處的抗滑力時，在其前沿臨近西河的臨空面處必然產(chǎn)生自坡腳向上的牽引式滑坡，主滑方向為南南東向。鄖漫公路穿過滑坡體的中下部，在修筑公路時對滑坡體的開挖后形成的小臨空面未進行支護，臨空面上已有新的滑移變形，產(chǎn)生了許多的裂縫，目前滑坡有進一步的滑動趨勢。受兩鄖斷裂的影響，局部地段的巖層較為破碎，隧道開挖時，局部巖石脫落，應(yīng)采取局部襯砌和掛網(wǎng)支護。5.5 地震及區(qū)域穩(wěn)定性根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)劃（GB50011-2001），湖北省鄖西縣抗震設(shè)防烈度屬六度區(qū)，設(shè)計

14、基本地震加速度值a=0.05g，設(shè)計地震分組為第一組。依據(jù)公路抗震設(shè)計規(guī)范（JTJ004-89）的有關(guān)規(guī)定，擬建隧道建議按地震烈度七度進行設(shè)防。隧道區(qū)屬構(gòu)造剝蝕的中-低山地貌單元。全路段主要斷裂構(gòu)造為兩鄖斷裂，近期未發(fā)現(xiàn)新構(gòu)造運動。六、隧道設(shè)計6.1 凈空斷面本隧道為上下線分離的四車道高速公路隧道,建筑限界凈寬9.75m,凈高5.0m，經(jīng)綜合分析比較,采用三心圓曲墻式襯砌，在隧道內(nèi)側(cè)（左側(cè)）檢修道下設(shè)置一個尺寸為60*40cm的電纜溝及20cm的圓形排水邊溝，外側(cè)（右側(cè)）設(shè)一60*50cm的電纜溝以及20cm的圓形排水邊溝。隧道內(nèi)任何設(shè)備均不得侵入建筑限界。6.2 洞門及明洞襯砌設(shè)計結(jié)合本隧道

15、進出口實際地形、地質(zhì)情況，隧道進口采用端墻式洞門，明洞頂采用方格網(wǎng)植草綠化防護，周圍邊仰坡采用錨噴防護和砼預(yù)制塊襯砌拱植草防護，隧道出口左右線洞門采用削竹式洞門，隧道出口成洞面邊坡及仰坡防護和明洞頂防護形式與進口一致。在隧道洞口施工過程中應(yīng)注意從上到下，邊開挖邊防護，嚴(yán)禁放大炮，以防對邊坡的深層產(chǎn)生松動破壞。為了保證洞口邊仰坡在施工和使用期間的穩(wěn)定，隧道進出口均設(shè)置了一段明洞，要求明洞襯砌在洞口開挖完成后應(yīng)盡快施作，在達到設(shè)計強度后及時回填。明洞襯砌采用60cm厚C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在填土橫坡小于20%時，填土厚度可達到5.0米。在進行結(jié)構(gòu)計算時,設(shè)計荷載考慮回填土荷載、結(jié)構(gòu)自重荷載、坡頂滾

16、石沖擊荷載及施工荷載，仰拱及采用漿砌片石回填的邊墻部分考慮地基彈性抗力。明洞應(yīng)嚴(yán)格按圖施工,要求邊墻部漿砌片石回填密實,頂部回填土應(yīng)對稱回填，不容許超過設(shè)計回填厚度及設(shè)計回填土橫坡,以保證結(jié)構(gòu)工作條件與結(jié)構(gòu)設(shè)計模式的吻合。在進行明洞開挖過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地形、地質(zhì)條件與設(shè)計值相差太大時應(yīng)及時報告,以便作出合理的處理對策。明洞基礎(chǔ)要求地基承載能力要求大于300Kpa，如果達不到上述要求應(yīng)考慮適當(dāng)加固邊墻及中隔墻基礎(chǔ)。只有在施作明洞仰拱（達到設(shè)計強度）后才能進行兩側(cè)及拱部土體回填。6.3 復(fù)合襯砌設(shè)計根據(jù)隧道埋深及圍巖類別的不同，本隧道共設(shè)計了10種復(fù)合襯砌形式: 明洞襯砌: S1復(fù)合襯砌: S2a、

17、S2b、S3a、S3b、S4、S5、STa、STb、STc明洞襯砌用于進出口明挖段,采用25#鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在進行結(jié)構(gòu)計算時,設(shè)計荷載考慮回填土荷載、結(jié)構(gòu)自重及施工荷載,仰拱及采用漿砌片石回填的邊墻部分考慮地基彈性抗力。在進行明洞施工過程中,應(yīng)嚴(yán)格按圖施工,邊墻部漿砌片石回填密實,頂部回填土應(yīng)對稱回填，不容許超過設(shè)計回填厚度及設(shè)計回填土橫坡,以保證結(jié)構(gòu)工作條件與結(jié)構(gòu)設(shè)計模式的吻合。當(dāng)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計值相差太大時應(yīng)及時反映,以便作出合理的處理對策。復(fù)合式襯砌參數(shù)是首先根據(jù)圍巖類別、工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件、地形及埋置深度、結(jié)構(gòu)跨度及施工方法等以工程類比擬定，然后應(yīng)用有限元綜合程序?qū)κ┕み^程進行模

18、擬分析，定性的掌握圍巖及結(jié)構(gòu)的應(yīng)力發(fā)展與變形破壞過程，進一步調(diào)整支護參數(shù)，最后采用荷載-結(jié)構(gòu)-彈性抗力計算模式，應(yīng)用我院“隧道結(jié)構(gòu)計算程序”進行結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力分析計算及強度校核。為了與結(jié)構(gòu)設(shè)計模式相適應(yīng)，要求二次襯砌采用先墻后拱法施工，現(xiàn)場模筑。初期支護:對于圍巖由工字鋼拱架（或鋼筋格柵）,徑向錨桿,鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土組成,而對于則由徑向錨桿,鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土組成。工字鋼拱架具有剛度大,發(fā)揮作用快的特點,這一點對于巖體自穩(wěn)能力差,跨度大的隧道特別重要。每榀工字鋼鋼拱架之間用22的鋼筋連接,并與徑向錨桿及鋼筋網(wǎng)焊為一體,與圍巖密貼,形成承載結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意的是當(dāng)?shù)貞?yīng)力較大，圍巖很差，導(dǎo)致周邊位移量

19、很大時,初期支護應(yīng)在環(huán)向設(shè)置伸縮縫，以控制作用在初期支護之上的變形荷載。二次襯砌：對于隧道洞口段的類淺埋圍巖地段，由于巖體風(fēng)化嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育、自穩(wěn)時間較短，洞室開挖跨度較大，二次襯砌按承擔(dān)上部土壓力覆土荷載計算需采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，二次襯砌要求緊跟開挖面。對于類深埋圍巖地段，由于該段巖體比較穩(wěn)定，能夠在一定程度上形成穩(wěn)定的承載拱，因此結(jié)構(gòu)按承擔(dān)部分土壓力覆土荷載計算可采用C25素混凝土結(jié)構(gòu)。在施工過程中仍必須注意初期支護的變形與穩(wěn)定監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)合理確定二次襯砌的施作時間，盡可能發(fā)揮初期支護的承載能力。6.4 輔助施工設(shè)計本隧道為分離式兩車道隧道，隧道采用的輔助施工措施主要有如下幾項

20、:超前長管棚、超前小導(dǎo)管、超前錨桿。 超前長管棚：設(shè)置于隧道進口，管棚入土深度為16m。管棚鋼管均采用108*6mm熱軋無縫鋼管, 環(huán)向間距50cm,接頭用長15cm的絲扣直接對口連接。當(dāng)長管棚鋼管已深入微風(fēng)化巖層時可以適當(dāng)縮短長管棚長度。鋼管設(shè)置于襯砌拱部,管心與襯砌設(shè)計外輪廓線間距大于30cm,平行路面中線布置。要求鋼管偏離設(shè)計位置的施工誤差不大于20cm,沿隧道縱向同一橫斷面內(nèi)接頭數(shù)不大于50%,相鄰鋼管接頭數(shù)至少須錯開1.0m。為增強鋼管的剛度,注漿完成后管內(nèi)應(yīng)以30號水泥沙漿填充。為了保證鉆孔方向,在明洞襯砌外設(shè)80cm厚C25鋼架砼套拱,套拱縱向長2.0m?？紤]鉆進中的下垂,鉆孔方

21、向應(yīng)較鋼管設(shè)計方向上偏1度。鉆孔位置,方向均應(yīng)用測量儀器測定。在鉆進過程中也必須用測斜儀測定鋼管偏斜度,發(fā)現(xiàn)偏斜有可能超限,應(yīng)及時糾正,以免影響開挖和支護。 超前小導(dǎo)管:設(shè)置在隧道出口段無長管棚支護的類圍巖地段,采用外徑42mm,壁厚3.5mm,長350cm的熱扎無縫鋼管, 在鋼管距尾端1米范圍外鉆6mm壓漿孔。鋼管環(huán)向間距約40cm,外插角控制在1015度左右,尾端支撐于鋼架上,也可焊接于系統(tǒng)錨桿的尾端,每排小導(dǎo)管縱向至少需搭接1.0m。 超前錨桿設(shè)置在圍巖地段。錨桿采用直徑22mm,長350cm的20MnSi22鋼筋,環(huán)向間距約40cm。實際施作時錨桿方向應(yīng)根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀確定,以盡量使

22、錨桿穿透更多的結(jié)構(gòu)面為原則,外插角可采用515度不等。采用早強砂漿作為粘接材料,每排錨桿的縱向搭接長度也要求不小于1.0m。 加固注漿:分長管棚注漿和周邊加固注漿，主要用在類圍巖地段,以通過注漿提高圍巖自身承載能力,提高巖體對結(jié)構(gòu)的彈性抗力,改善結(jié)構(gòu)受力條件。長管棚注漿是利用洞口長管棚先行敷設(shè)的鋼花管進行；周邊加固注漿是利用25系統(tǒng)錨桿進行。注漿宜采用單液注漿,不僅可簡化工藝,降低造價,而且固結(jié)強度高,因此注漿前均應(yīng)進行單液注漿實驗,單液注漿以水泥為主,添加5%的水玻璃(重量比),如單液注漿效果好,能達到固結(jié)圍巖的目的,全隧道均可用單液注漿方案,如可灌性差,再進行水泥-水玻璃雙液注漿實驗。雙液

23、注漿參數(shù)應(yīng)在本設(shè)計的基礎(chǔ)上通過現(xiàn)場實驗按實際情況調(diào)整。注漿一般按單管達到設(shè)計注漿量作為注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)注漿壓力達到設(shè)計終壓10分鐘后,進漿量仍達不到設(shè)計注漿量時,也可結(jié)束注漿。注漿作業(yè)中應(yīng)認(rèn)真作好記錄,隨時分析和改進作業(yè),并注意觀察初期支護和工作面狀態(tài),保證安全。復(fù)合襯砌各類支護參數(shù)如下表:襯砌類型圍 巖類 別初期支護二次襯砌輔助施工錨桿鋼筋網(wǎng)噴射砼鋼拱架S2a淺埋25注漿錨桿L=3m雙層8鋼筋網(wǎng)20x20cmC20噴射砼厚26cm18工字鋼間距75cm拱部45cm仰拱45cm超前小導(dǎo)管S2b25注漿錨桿L=3m雙層8鋼筋網(wǎng)20x20cmC20噴射砼厚26cm18工字鋼間距75cm拱部45c

24、m仰拱45cm超前小導(dǎo)管S3a22藥卷錨桿L=3m8鋼筋網(wǎng)20x20cmC20噴射砼厚22cm22格柵間距100cm拱部40cm仰拱40cm超前錨桿S3b22藥卷錨桿L=3m8鋼筋網(wǎng)20x20cmC20噴射砼厚22cm22格柵間距120cm拱部40cm超前錨桿S422砂漿錨桿L=2.5m6鋼筋網(wǎng)20x20cmC20噴射砼厚10cm拱部30cmS522砂漿錨桿L=2.5m局部6鋼筋網(wǎng)C20噴射砼厚6cm拱部30cmSTa25注漿錨桿L=3.5m6鋼筋網(wǎng)20x20cmC20噴射砼厚24cm16工字鋼間距75cm拱部45cm仰拱45cm超前錨桿STb22藥卷錨桿L=3m6鋼筋網(wǎng)20x20cmC20噴

25、射砼厚15cm拱部40cmSTc局部22砂漿錨桿局部6鋼筋網(wǎng)C20噴射砼厚6cm拱部35cm七、結(jié)構(gòu)計算與圍巖穩(wěn)定分析7.1 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算根據(jù)本隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況，對類、類圍巖地段復(fù)合襯砌，按照荷載-結(jié)構(gòu)-彈性抗力模式進行內(nèi)力分析與強度較核。圍巖壓力的性質(zhì)、大小和分布對隧道襯砌的結(jié)構(gòu)設(shè)計影響很大，同時對施工方式的選擇也很重要。對于類圍巖地段當(dāng)隧道埋深小于12米時因埋深較小，為安全考慮，忽略滑動面上的阻力，按上覆土柱的全部重力計算荷載。當(dāng)埋深為1230米時按淺埋隧道破裂面理論計算覆土荷載。當(dāng)埋深大于30米時，按規(guī)范推薦的深埋隧道公式計算荷載。對于類圍巖地段當(dāng)隧道埋深小于6米時因埋深小，為安全

26、考慮，忽略滑動面上的阻力，按上覆土柱的全部重力計算荷載。當(dāng)埋深為615米時按淺埋隧道破裂面理論計算覆土荷載。當(dāng)埋深大于15米時，按深埋隧道規(guī)范推薦的公式計算荷載。對于存在地形偏壓的淺埋段圍巖壓力，在淺埋類圍巖地段按照地形引起的偏壓計算。對于類及類圍巖地段的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工是按照新奧法原理，在設(shè)計上充分利用圍巖的自身承載能力，將初期支護與圍巖緊密結(jié)合在一起，最大限度地利用和發(fā)揮圍巖的自身承載能力和自穩(wěn)能力，把支護作為加固和穩(wěn)定圍巖的手段。襯砌分兩次完成，利用錨桿、噴射混凝土、鋼拱架、鋼筋網(wǎng)作為初期支護手段，與圍巖共同組成復(fù)合的承載結(jié)構(gòu)以控制圍巖的變形和松弛。在完成初期支護后，圍巖的變形基

27、本受到控制。二次襯砌采用素混凝土結(jié)構(gòu)，局部地質(zhì)條件較差地段采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，以滿足結(jié)構(gòu)的使用要求和結(jié)構(gòu)上的安全儲備。7.2 圍巖穩(wěn)定分析本隧道最大埋置深度約344米，一般埋深約200300米。根據(jù)本隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況，對類偏好及類圍巖地段復(fù)合襯砌，應(yīng)用平面應(yīng)力-應(yīng)變有限元程序，采用二維平面應(yīng)變單元和適合巖土材料的強度理論評價方法，分階段模擬施工開挖過程，給出相應(yīng)的應(yīng)力釋放率，計算各階段受力工況，從而提出一套合理的施工開挖步驟和施工方式，并對圍巖穩(wěn)定性的可靠度作出評價。計算范圍取開挖區(qū)4倍洞徑范圍作為有限元分析區(qū)域，左右邊界為水平約束，上邊界為自由狀態(tài)，下邊界為豎向約束，區(qū)域中圍巖按理想的

28、單一介質(zhì)取值，假定洞室處于埋置深度約200300m的高地應(yīng)力狀態(tài)。計算判定準(zhǔn)則：圍巖的屈服條件以基于MohrColumb強度理論準(zhǔn)則的破壞接近度反映，錨桿的應(yīng)力值應(yīng)滿足設(shè)計抗拉強度。鋼纖維噴射混凝土安全度判定根據(jù)其軸力和彎矩，計算出主應(yīng)力，要求其應(yīng)力值在一定的安全系數(shù)的情況下，滿足其最小和最大彎曲拉、壓應(yīng)力計算結(jié)果表明，施工步驟是合理的，按設(shè)計的支護參數(shù)，圍巖是穩(wěn)定的，結(jié)構(gòu)是安全的。八、隧道防排水設(shè)計隧道防排水遵循“以排為主,防排結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則，爭取隧道建成后達到洞內(nèi)基本干燥的要求，保證結(jié)構(gòu)和設(shè)備的正常使用和行車安全。 防水措施：在初期支護與二次襯砌之間敷設(shè)一層EVA/ECB

29、共擠復(fù)合土工布防水板，作為第一道防水措施；拱部及邊墻二次襯砌采用不低于S8的防水混凝土,作為第二道防水措施。防水板敷設(shè)應(yīng)從邊墻下部設(shè)置引水管處至拱部到中墻頂部連續(xù)施作，全隧道滿鋪?？捎娩撫敾蚱渌椒ü潭?，固定處應(yīng)補強。施工時要注意保護防水板的完整性。二次襯砌變形縫、縱向施工縫均用中埋式橡膠止水帶止水，環(huán)向施工縫、用帶注漿管橡膠膨脹止水條止水。 排水措施：為了有效地排除二次襯砌背后積水，消除二次襯砌背后的靜水壓力，在初期支護與防水板之間背后按10m的縱向間距設(shè)置HC3.5半圓軟式透水管,透水管內(nèi)的水通過設(shè)在襯砌底部和中隔墻兩側(cè)的軟式排水管直接引入路面下兩側(cè)的排水盲溝排出洞外。在洞內(nèi)路面外側(cè)設(shè)置了

30、預(yù)制邊水溝以排除襯砌后圍巖滲水和路面積水，邊溝縱坡與隧道縱坡一致，對于有超高的路面段根據(jù)路面超高情況設(shè)置邊水溝。 洞內(nèi)路基排水：為了防止路面底層地下水上升到路面影響行車安全，在路面兩側(cè)設(shè)置全隧道連通的縱向排水盲溝，在路面下有仰拱地段在施工縫和變形縫處設(shè)置一處橫向排水盲溝，在無仰拱地段每10米設(shè)置一處橫向排水管，在地下水豐富地段可適當(dāng)減小其間距。橫向排水盲溝與兩側(cè)縱向排水盲溝連通，縱向排水盲溝與出口邊溝沉砂井連通?？v向排水管采用HDPE雙壁打孔波紋管，橫向排水盲溝采用MF7塑料盲溝。九、行人、行車橫洞本隧道按照規(guī)范及安全要求設(shè)置了4處行人橫洞、3處行車橫洞。行車橫洞間距為400500米，行人橫洞

31、間距為200300米，行人橫洞凈空：2.2米（寬）*2.2米（高）；行車橫洞凈空：4.0米（寬）*4.5米（高）。行人橫洞位置：ZK105+050YK105+027ZK105+550YK105+527ZK106+050YK106+027Zk106+600YK106+582行車橫洞位置：ZK105+300YK105+260ZK105+780YK105+740ZK106+300YK106+260橫洞應(yīng)盡可能設(shè)置圍巖較好地段，當(dāng)實際地質(zhì)情況有變化時，可適當(dāng)調(diào)整橫洞位置。橫洞與主隧道連接處施工時，應(yīng)注意施工方法，盡量減少對圍巖的擾動。十、監(jiān)控量測設(shè)計由于巖土工程的復(fù)雜性和特殊性，在隧道施工過程中一般需

32、要根據(jù)施工過程中洞內(nèi)外地質(zhì)調(diào)查、洞內(nèi)觀察、現(xiàn)場監(jiān)控量測及巖土物理力學(xué)實驗等施工反饋信息，進一步分析確定圍巖的物理力學(xué)參數(shù)，以最終確定和修改隧道施工方法和支護方式。本隧道支護結(jié)構(gòu)應(yīng)用新奧法原理采用復(fù)合襯砌，要求施工單位在施工過程中必須進行現(xiàn)場監(jiān)控量測，及時掌握圍巖在開挖過程中的動態(tài)和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)，提供有關(guān)隧道施工的全面、系統(tǒng)信息資料，以便及時調(diào)整支護參數(shù)，通過對量測數(shù)據(jù)的分析和判斷，對圍巖支護體系的穩(wěn)定狀態(tài)進行監(jiān)控和預(yù)測，并據(jù)此制定相應(yīng)的施工措施，以確保洞室周邊巖體的穩(wěn)定以及支護結(jié)構(gòu)的安全。根據(jù)本隧道的實際情況,在施工過程中必須進行的監(jiān)控量測項目有洞口淺埋地段地表下沉觀測、洞室周邊位移變形

33、監(jiān)控量測以及日常觀察與施工調(diào)查。在類圍巖地段，當(dāng)隧道埋置深度小于30米時屬于淺埋隧道，在類圍巖地段，當(dāng)隧道埋置深度小于15米時屬于淺埋隧道，在這種情況下必須按要求進行地表變形觀測，觀測斷面縱向間距約2030米，每端洞口至少設(shè)置一個觀測斷面。在觀測前注意儀器校正、觀測點及基點的設(shè)置工作，在觀測過程中注意作好數(shù)據(jù)的整理和分析工作，為下部洞室施工提供咨詢意見。在進行洞室開挖施工過程中，必須進行洞室周邊位移變形監(jiān)控量測，每次爆破施工后應(yīng)進行掌子面地質(zhì)及支護狀態(tài)的觀察。洞室周邊位移量測斷面在類圍巖地段縱向間距1015米左右應(yīng)設(shè)置一處，在類圍巖地段縱向間距1520米左右設(shè)置一處，在類圍巖地段縱向間距203

34、0米左右設(shè)置一處，在類圍巖地段縱向間距3050米左右設(shè)置一處，在圍巖分類比較零碎的地段每一類圍巖段至少要設(shè)置一處監(jiān)測斷面。在施工過程中，可以根據(jù)隧道地質(zhì)特點和結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合現(xiàn)場管理各方的研究需要，選擇一些特殊監(jiān)控量測項目對隧道進行深入研究，如：圍巖內(nèi)部位移量測、錨桿內(nèi)力量測、鋼支撐內(nèi)力量測、噴射混凝土應(yīng)力量測以及二次襯砌應(yīng)力量測等等。由于這些監(jiān)控量測項目技術(shù)含量高，初始投入大，進行時間長，其目的主要是對隧道施工方法和設(shè)計參數(shù)作更深入的研究，為后續(xù)工程設(shè)計與施工的進一步優(yōu)化提供參考意見，且一般要求多方面合作才行，因此，盡管設(shè)計上提供了比較完善的內(nèi)容和方法，但是對其實施與否不作強制性要求。建議建設(shè)

35、方選擇有代表性的地質(zhì)地段和代表性襯砌類型設(shè)立選測項目，進行隧道設(shè)計施工方面的技術(shù)研究，以提高本項目的技術(shù)水平。由于測量設(shè)計工期較短，同時考慮到本隧道埋置深度不大，區(qū)域構(gòu)造活動較少，一般不會出現(xiàn)高地應(yīng)力現(xiàn)象，因此本隧道沒有進行地應(yīng)力量測。建議施工期間在洞內(nèi)選擇適當(dāng)位置進行洞室周邊地應(yīng)力量測，以便為后續(xù)工程積累經(jīng)驗。十一、隧道施工11.1施工方法在進行洞口段開挖施工前必須施作好洞頂截水溝，防止地表水體滲入開挖面影響明洞邊坡和成洞面的穩(wěn)定；在進行挖過程中，邊坡防護必須與邊坡開挖同步進行，開挖到成洞面附近時要求預(yù)留核心土體，待洞口長管棚施工完成后再開挖進洞。洞口地質(zhì)較差，應(yīng)盡量避開雨季施工，明洞襯砌完

36、成后應(yīng)及時回填。隧道施工開挖總體上要求拱部采用光面爆破，邊墻部采用預(yù)裂爆破，以最大限度地保護周邊巖體的完整性，同時減少超挖量，提高初期支護的承載能力。在類圍巖地段要求采用超短臺階法施工，臺階長度控制在510米，保證初期支護及時落底封閉，以確保初期支護的承載能力。由于二次襯砌是按主要的承載結(jié)構(gòu)設(shè)計，因此二次襯砌應(yīng)緊跟開挖面：在初期支護落底后應(yīng)及時施作二次襯砌仰拱和仰拱回填層，然后施作二次襯砌。在類圍巖地段要求采用短臺階法施工，臺階長度控制在1015米，注意上半斷面及基礎(chǔ)鎖腳錨桿的施工質(zhì)量。由于二次襯砌是按承受少量荷載進行設(shè)計，因此二次襯砌的施作可滯后開挖面2030米，在初期支護基本穩(wěn)定后施作，但

37、是二次襯砌仰拱和仰拱回填層應(yīng)緊跟初期支護。在類圍巖地段推薦采用臺階法施工，當(dāng)機械化程度較高，各道施工工序能及時完成時，也可以采用全斷面法施工。類圍巖地段必須確保系統(tǒng)錨桿的施工質(zhì)量。在類及其以上圍巖地段推薦采用全斷面法施工。根據(jù)結(jié)構(gòu)受力要求，沿隧道縱向在地質(zhì)變化處以及襯砌類型變化處應(yīng)設(shè)置沉降縫，邊墻、拱部及仰拱均應(yīng)斷開。11.2施工注意事項(1)洞口施工應(yīng)注意邊坡修整圓順,鋪砌整齊。洞門應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求施工,以達到設(shè)計效果。(2)對于洞口淺埋及類圍巖地段應(yīng)盡快及時施作二次襯砌，二次襯砌施作時間嚴(yán)格緊跟初期支護，以保證初期支護安全,發(fā)揮二次襯砌的承載能力。(3)復(fù)合襯砌施工應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行新奧法原則,

38、拱部采用光面爆破,邊墻采用預(yù)裂爆破,加強監(jiān)測,減少施工過程中對圍巖的擾動,盡量發(fā)揮圍巖的自身承載能力。當(dāng)發(fā)現(xiàn)初期支護承載能力不夠時,除應(yīng)及時加強初期支護外,也可修改二次襯砌支護參數(shù)后提前施作二次襯砌。(4)施工中應(yīng)注意鋼拱架及鋼筋網(wǎng)與圍巖的密貼,二次襯砌施作完成后應(yīng)檢查其背后與噴砼層之間的空隙。一旦發(fā)現(xiàn),應(yīng)及時回填。(5)鋪設(shè)防水卷材前應(yīng)裁除出露的錨桿端部,修整噴砼表面過大的凹凸不平處,以防刺破防水卷材,鋪設(shè)過程中應(yīng)注意防水卷材搭接良好。(6)本設(shè)計圖冊未含隧道內(nèi)通風(fēng)、照明、監(jiān)控及供配電工程,施工時應(yīng)注意相關(guān)部分的預(yù)留洞室及預(yù)埋件的位置。(7)隧道施工要重視保護生態(tài)環(huán)境,實行文明施工,提高機械

39、化水平,盡量減少對隧道附近環(huán)境的破壞。十二、建筑材料(1) 明洞襯砌采用C25鋼筋混凝土,復(fù)合式襯砌初期支護采用C20噴射混凝土,二次襯砌采用C25混凝土,仰拱回填采用C10混凝土。(2) 直徑D<12mm的鋼筋采用級鋼筋,直徑D12mm的鋼筋及錨桿采用級鋼筋；鋼拱架采用18型工字鋼；超前鋼管及長管棚采用熱扎無縫鋼管。(3) 在S2a、S2b、STa襯砌段采用25中空注漿錨桿，錨桿桿體外徑25mm,壁厚5mm，桿體材料強度達到500MPa,單根桿體抗拉強度達150KN。(4) S4、S5襯砌段采用藥卷錨桿。(5) 復(fù)合防水層采用1mm厚EVA/ECB共擠防竄流防水板表面復(fù)合一層300g/

40、m2的無紡布。襯砌混凝土拱部、邊墻及基礎(chǔ)要求添加RH-5復(fù)合式防水劑。 隧道混凝土路面面層的數(shù)量不計入本隧道工程數(shù)量。十三、隧道消防13.1 設(shè)計規(guī)范公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ01-88）及交通部“關(guān)于執(zhí)行公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中若干問題的通知”公路隧道設(shè)計規(guī)范（JTJ02690）建筑設(shè)計防火規(guī)范（GBJ1687）建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范（GBJ14090）泵站設(shè)計規(guī)范（GB/T5026597）室外給水設(shè)計規(guī)范（GBJ13-86）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GBJ9-87）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ10-89）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GBJ10-89）給排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ69-84）矩形鋼筋混凝土清水池（

41、96S828）鋼筋混凝土清水池附屬設(shè)構(gòu)配件圖（96S821）水池通氣管、吸水喇叭管及支架（90S319）10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范（GB50053-94）供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB5005295）低壓配電設(shè)計規(guī)范（GB5005495）工業(yè)自動化通用技術(shù)要求（ZBN04 009-88）建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（GB5005794）13.2 消防設(shè)施根據(jù)本隧道消防設(shè)備設(shè)置規(guī)模的要求，隧道消防系統(tǒng)設(shè)計由隧道內(nèi)消防系統(tǒng)和隧道外供水系統(tǒng)組成。13.2.1 隧道內(nèi)消防系統(tǒng)隧道內(nèi)消防系統(tǒng)由化學(xué)滅火器、消火栓、給水栓和消防供水干管組成。 防火分區(qū)的劃分從隧道結(jié)構(gòu)考慮，隧道內(nèi)設(shè)置的滅火器均可直線到達火災(zāi)地點，此時使用

42、手提式滅火器的最大行動距離應(yīng)為25m，在考慮到消火栓的水帶長度一般為25m，因此防火分區(qū)定為50m。 滅火器的設(shè)置隧道內(nèi)火災(zāi)一般以油類火災(zāi)為主，選用MF型干粉滅火器，每個分區(qū)內(nèi)應(yīng)配置3個MF8型8kg干粉滅火器。滅火器與消火栓同設(shè)一個洞室,設(shè)在隧道外側(cè)檢修道邊的消火栓洞室內(nèi)，設(shè)置間距50m。 消火栓的設(shè)置每個防火分區(qū)設(shè)一個消火栓，消火栓洞室設(shè)置于行車方向右側(cè)，間距50m，與滅火器洞室對向排列。消火栓洞室內(nèi)設(shè)SN65型消火栓1個、DN65水龍帶25m兩根，QZG19型水槍2個。這可確保在防火分區(qū)內(nèi)的一個火災(zāi)點，至少有兩個水槍可同時滅火。為加強撲滅油類火災(zāi)的能力，洞室內(nèi)還設(shè)置環(huán)保型水成膜泡沫（低泡

43、）滅火裝置1套，泡沫濃度為3%，裝置噴射時間大于30min，裝置包括：30L泡沫液罐、比例混合器、25m軟管卷盤、泡沫噴槍等，當(dāng)裝置內(nèi)泡沫液用完后，噴槍可繼續(xù)噴水滅火。軟管卷盤適于沒有經(jīng)過消防專門訓(xùn)練人員（如駕駛員）使用，水龍帶適于專業(yè)消防隊員使用。 給水栓的設(shè)置給水栓設(shè)置在隧道洞口外，以及隧道行人橫洞洞口對面，供消防車取水之用，以便配合專業(yè)消防隊撲救較大的火災(zāi)。 消防干管的設(shè)置隧道內(nèi)干管采用DN150 無縫鋼管，隧道左、右線兩管在行人橫洞處相互連接，形成環(huán)狀管網(wǎng)。消防干管連接各消火栓，為消火栓供水。當(dāng)消火栓出口壓力超過0.5MPa時應(yīng)設(shè)置減壓孔板。13.2.2 隧道外供水系統(tǒng)隧道外供水系統(tǒng)由取水設(shè)施、集水池、泵站、蓄水池和供水管網(wǎng)組成。本