第1章概述近代國家中，所有地區(qū)各種特性的產(chǎn)生和開展，都是以交通為前提的。道路隧道作為交通系統(tǒng)重要結(jié)構(gòu)物之一，具有以下優(yōu)點：提高公路等級和行車舒適性；縮短行車?yán)锍蹋瑴p少汽車損耗，節(jié)約能源和運費；降低越嶺公路高程，保證常年通車；減少人為公路病害和水土流失；節(jié)約土地，保護(hù)生態(tài)環(huán)境?？墒牵捎谑苜Y金限制及其他因素影響，我國在80年代以前的公路建設(shè)中很少修建隧道。在許多越嶺路段，本來打—個不太長的隧道就能穿過，卻往往習(xí)慣于用較大縱坡繞行和展線去翻越埡口。這樣既增長公路里程，又降低了路線技術(shù)等級，并增大了投資及養(yǎng)護(hù)費和運輸費用。隨著公路建設(shè)的開展，特別是高等級公路的加速開展，我國公路隧道在數(shù)量與規(guī)模上有了很大開展，施工技術(shù)有了很大提高。目前，隧道工程礦山法施工中．已較普遍采用新奧法；巖石隧道施工采用鉆爆法掘進(jìn)，并開始采用先進(jìn)高效的掘進(jìn)機(jī)施工；城市道路淺埋隧道明控或蓋挖法施工中開始使用地下連續(xù)墻．暗挖施工時采用的盾構(gòu)法和淺埋暗挖法，都已具有了較高的技術(shù)水平。本設(shè)計擬建之壩口梁隧道屬于城口至嵐皋公路城口段的重要組成局部。通過對隧道區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及當(dāng)?shù)刈匀坏孛才c氣象的考慮并結(jié)合平安、經(jīng)濟(jì)等方面的因素所設(shè)計的分水隧道，將表達(dá)出公路隧道便捷、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點。第2章設(shè)計依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2．1總體設(shè)計原那么遵守現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程，借鑒、參考國內(nèi)外類似工程的成功經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，隧道按平安、經(jīng)濟(jì)、合理、環(huán)保的原那么進(jìn)行設(shè)計。2．2設(shè)計依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計依據(jù)交通部交公路發(fā)<2003>356號《關(guān)于寧夏回族自治區(qū)同心至沿川子公路初步設(shè)計的批復(fù)》寧夏回族自治區(qū)公路堪測設(shè)計院《西部大通道銀川—武漢公路〔寧夏境〕同心至沿川子高速公路固原—沿川子段〔K150+300—K215+280段〕施工圖設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察報告(隧道局部)》《道路工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》〔GBJ50162-92〕《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(9GB50086-2001)《建筑邊坡工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50330-2002〕《地下工程防水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔GBJ108-87〕《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文〔公路工程局部〕》〔建標(biāo)[2002]99號〕《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003〕《公路工程名詞術(shù)語》〔JTJ200-87〕《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ003-86〕《公路勘測范圍》〔JTJ061-99〕《公路工程地質(zhì)勘查標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ064-98〕《公路土工試驗規(guī)程》〔JTJ051-93〕《公路線路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ011-94〕《公路排水設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ081-96〕《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ026.1-1999〕《公路隧道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJD70-2004〕《公路隧道施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ042-94〕《公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ/T006-98〕技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)公路等級：高速公路〔雙洞四車道〕(2)設(shè)計車速：8(3)設(shè)計交通量：52942輛/日中型車(4)隧道建筑限界：寬10.25m〔單洞〕、高5.0m(5)通風(fēng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)隧道內(nèi)CO允許濃度δ：①正常運營時，洞內(nèi)CO的設(shè)計濃度δ≤225ppm；②交通阻滯時，平均車速vt≤20km/h，阻滯段長度不大于1000m，阻滯時間不超過20分鐘，洞內(nèi)CO的設(shè)計濃度δ≤300ppm。隧道煙塵允許濃度K：①正常時K≤0.0075m-1②事故時K≤0.009m-1〔20分鐘內(nèi)〕(6)照明標(biāo)準(zhǔn)：按80km/h計算。第3章工程概況3.1地理位置及隧道概況擬建隧道位于寧夏固原市原州區(qū)大灣鄉(xiāng)大灣地村北，設(shè)計為上下行別離式雙洞隧道，上行線進(jìn)、出口里程樁號為SK181+730~SK182+300，位于R=1200m的平曲線內(nèi)，長570米，人字形坡,設(shè)計縱坡為0.3817～2.2798％；下行線進(jìn)、出口里程樁號為XK181+560、XK182+230，位于R=983.83m的平曲線內(nèi),長685米，人字形坡,設(shè)計縱坡為0.3817～2.0614％，其它特征根本同上行線。該線路向進(jìn)出洞口有收斂之勢，兩洞軸線相距約80～180米，屬淺埋土石混合型中隧道，最大埋深為3.2地形地貌隧址區(qū)地處六盤山山脈的東麓開城梁以南。橫向上黃土丘陵連綿不斷，西高東低，縱向上中間高兩側(cè)低，北坡緩，南坡較陡，圖區(qū)內(nèi)最高點海拔高程2005.8米，進(jìn)口處中莊河、出口處紅土河河床為相對最低點，海拔高程分別為1922，1909米，相對高差約93～97米，地形起伏。地貌上總體屬于六盤山東側(cè)近東西向延伸的黃土丘陵區(qū)，中莊河、紅土河分別從其北、南兩側(cè)流過，切割較深。從地形地貌及堆積物的成因、物質(zhì)組成看，進(jìn)洞口位于一無名黃土丘陵北坡，微地貌單元為中莊河二級階地，出洞口位于南坡，微地貌單元為紅土河二級階地，隧道中部微地貌單元屬黃土殘塬、丘陵等。3.3氣象條件路線所在區(qū)域深居內(nèi)陸，屬溫帶半濕潤氣候，具有高原氣候特點。其主要特征是：冬寒漫長、春秋相連、秋雨綿綿、氣候濕潤、日照缺乏、無霜期短；春寒、夏涼、秋短、冬長。區(qū)內(nèi)年平均氣溫為5.8°C，一月份平均氣溫-7°C，七月份17.4°C，多年極端最高氣溫為30°C，極端最低氣溫為-26.3°C，晝夜溫差一般在11～18°C。年降水變率大，年平均降雨量自然災(zāi)害頻繁，主要災(zāi)害有旱災(zāi)、冰雹、陰雨洪澇、低溫霜凍等深1.04米，年均日照時數(shù)2237小時左右。第4章.工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件4.1工程地質(zhì)地層巖性隧址區(qū)揭露的地層巖性從上到下依次為：(1)Ｑ４al+plＱ４pl+dl亞粘土①：褐黃色，沖洪積物土質(zhì)均勻，孔隙不發(fā)育，一般層厚2～3米，分布于中莊河河床兩側(cè)階地較高處地表，物理力學(xué)指標(biāo)為：天然含水量W=19.8%、天然孔隙比e=0.644、塑性指數(shù)Ip=17、液性指數(shù)IL=0.2、壓縮系數(shù)a=0.2MPa-1、壓縮模量Es=8.0MPa、剪應(yīng)力C=37.0KPa、內(nèi)摩擦角φ=17.2°,稍濕，稍密；洪坡積物顏色變化大，結(jié)構(gòu)致密,土質(zhì)均勻，含灰綠色、黃色亞粘土斑塊，可見黑色有機(jī)質(zhì)斑點。主要分布于沖溝地表，稍濕，硬塑。(2)Ｑ3eol黃土②：褐黃色，土質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)疏松，針孔及大孔發(fā)育，含白色鈣質(zhì)條紋，偶見蝸牛殼，層厚約2.30米，主要分布于黃土殘塬、丘陵地表，物理力學(xué)指標(biāo)為：天然含水量W=20.1%、天然孔隙比e=0.65、塑性指數(shù)Ip=17.7、液性指數(shù)IL=0.1、壓縮系數(shù)a=0.3MPa-1、壓縮模量Es=6.7MPa、剪應(yīng)力C=22KPa、內(nèi)摩擦角φ=19°,硬塑，稍濕，具中偏低壓縮性。(3)Ｑ3pl+dl亞粘土③：黃褐色～棕紅色，土質(zhì)較均，結(jié)構(gòu)緊密，含白色菌絲體及鈣質(zhì)條紋，見棕紅色亞粘土斑點,層厚5.2～10.5米，主要見于鉆孔中,南坡局部有出露，主要物理力學(xué)指標(biāo)為：天然含水量W=20.9%、天然孔隙比e=0.619、塑性指數(shù)Ip=17.6、液性指數(shù)IL=0.2、壓縮系數(shù)a=0.2MPa-1、壓縮模量Es=7MPa、剪應(yīng)力C=38KPa、內(nèi)摩擦角φ=17°,硬塑，稍濕，具中偏低壓縮性。(4)E3q全風(fēng)化泥巖夾砂巖④：灰綠色，結(jié)構(gòu)構(gòu)造已破壞，呈粘土亞粘土狀，土質(zhì)不均，局部見紅褐色與灰綠色亞粘土呈互層狀，含泥質(zhì)斑點及泥巖角礫，砂巖夾層厚度大，層厚均勻，一般呈粉砂狀，含粗砂礫砂。風(fēng)化巖體呈稍有壓密的大塊狀，巖心易斷易碎，刀切較易，揭露層厚22.5米，局部地表出露面積較大,主要物理力學(xué)指標(biāo)為：天然含水量W=22.4%、天然孔隙比e=0.655、塑性指數(shù)Ip=20、液性指數(shù)IL=0.2、壓縮系數(shù)a=0.2MPa-1、壓縮模量Es=10.5MPa、剪應(yīng)力C=26.8KPa、內(nèi)摩擦角φ=20.7°,稍濕～濕，硬塑～半堅硬，(5)E3q強(qiáng)風(fēng)化泥巖夾砂巖⑤：棕紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層塊狀構(gòu)造，夾灰綠色泥巖斑點，砂巖呈厚層狀，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)。巖芯呈短柱～柱狀，易斷不易碎，刀切不易，層厚約10.00～11.00米，僅見于鉆孔中，容重為2.1～2.12g/cm3,抗壓強(qiáng)度Rb=1.02～1.28MPa，稍濕～濕，半堅硬，(6)E3q弱風(fēng)化泥巖夾砂巖⑥：棕紅色～灰綠色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部可見礫粒、泥巖團(tuán)塊，巖芯呈柱狀，長一般為３０ｃｍ，輕擊可斷，斷面整齊，揭露層厚大于10米，密度為2.04～2.24g/cm3,抗壓強(qiáng)度Rb=0.86～1.33MPa。地質(zhì)構(gòu)造與地震隧址區(qū)位于固原～涇源向斜的東翼，E3q風(fēng)化泥巖夾砂巖呈單斜狀產(chǎn)出，一般傾向南西218，傾角約17°，局部產(chǎn)狀略有變化。區(qū)內(nèi)斷層、節(jié)理裂隙不發(fā)育，僅見有兩條物探推測斷層，里程樁號分別位于K181+600～K181+700、K182+050～K182+150段，從斷層性質(zhì)、規(guī)?？?，斷層對圍巖的影響以切割為主，破壞性不大，地表未見有明顯錯斷現(xiàn)象，其存在的可靠性有待于進(jìn)一步證實。據(jù)《西部大通道銀川～武漢公路固原—沿川子高速公路隧道及特大橋工程場地地震平安性評價報告》隧址區(qū)地震烈度為Ⅷ度。分段工程地質(zhì)條件與評價上行線:SK181+730～SK181+943.9段：該段圍巖長213.9米,埋深0～30米,由全風(fēng)化泥巖組成,土質(zhì)均勻，呈亞粘土狀，含泥巖角礫，力學(xué)性質(zhì)差,Vp<1220m/s。圍巖呈松散結(jié)構(gòu)或松軟結(jié)構(gòu),洞室埋深淺，極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中可能有滲水滴水現(xiàn)象。屬Ⅵ級圍巖。SK181+943.9～SK182+200段：該段圍巖長256.1米,埋深30～40米,由強(qiáng)～弱風(fēng)化粉砂巖組成，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層塊狀構(gòu)造，Rb<1.33MPa，屬極軟巖，力學(xué)性質(zhì)差,Vp=1000～1780m/s。圍巖呈角礫碎石狀松散結(jié)構(gòu),極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部有滲水滴水現(xiàn)象，尤其在砂巖層下部與泥巖接觸部位可能會有線狀水流出現(xiàn)。屬Ⅴ級圍巖。SK182+200～SK182+300段：該圍巖段長100米,埋深0～35米,由亞粘土、全風(fēng)化粉砂巖組成,亞粘土層位變化大,硬塑狀,濕,全風(fēng)化粉砂巖，呈粉砂狀，均勻，手可捏碎，力學(xué)性質(zhì)兩者相差不大,Vp<1220m/s。圍巖呈松散結(jié)構(gòu)或松軟結(jié)構(gòu),洞室淺埋時極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部可能有滲水滴水現(xiàn)象。屬Ⅵ級圍巖。下行線：XK181+555～XK181+753.2段：該段圍巖長198.2米,埋深0～31米,由亞粘土、全風(fēng)化泥巖組成,亞粘土屬新近堆積形成,層位變化大,硬塑狀,稍濕,全風(fēng)化泥巖，呈亞粘土狀，土質(zhì)均勻，含泥巖角礫，力學(xué)性質(zhì)兩者相差不大,vp<1220m/s。圍巖呈松散結(jié)構(gòu)或松軟結(jié)構(gòu),洞室埋深淺，極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部可能有滲水滴水現(xiàn)象。屬Ⅵ級圍巖。XK181+753.2～XK182+093段：該段圍巖長339.8米,埋深27～44米,由強(qiáng)～弱風(fēng)化泥巖、粉砂巖組成，泥質(zhì)或粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層塊狀構(gòu)造，Rb<1.33MPa，屬極軟巖，力學(xué)性質(zhì)差,vp=1000～1780m/s。圍巖呈角礫碎石狀松散結(jié)構(gòu),極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部有滲水滴水現(xiàn)象，尤其在砂巖與泥巖接觸部位可能會有線狀水流出現(xiàn)。屬Ⅴ級圍巖。XK182+093～XK182+240段：該圍巖段長147米,埋深0～38米,由亞粘土、全風(fēng)化粉砂巖組成,亞粘土層位變化大,硬塑狀,濕,全風(fēng)化粉砂巖，呈粉砂狀，均勻，手可捏碎，力學(xué)性質(zhì)兩者相差不大,vp<1220m/s。圍巖呈松散結(jié)構(gòu)或松軟結(jié)構(gòu),洞室淺埋時極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部可能有滲水滴水現(xiàn)象。屬Ⅵ級圍巖。洞口工程地質(zhì)條件及評價根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪及鉆探揭露，隧道上行線進(jìn)口、下行線出口位于黃土丘陵及沖溝下延局部，地表多田坎，坡度約5°～10°，洪坡積亞粘土、風(fēng)積黃土層厚度3～6米，地下水位較淺，一般埋深3米，坡形完整，現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)，其土石等級屬Ⅲ類，洞口開挖時建議邊仰坡率為1：1～0.75，同時應(yīng)切實解決好排水及邊仰坡防護(hù)問題；上行線出口、下行線進(jìn)口位于黃土丘陵陡坡坡底，地表多田坎，坡度約12°～15°，洪坡積亞粘土層厚6.5～14.9米，地下水位埋深大于20米，土石等級屬Ⅲ類，坡形完整，現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)，開挖時建議邊仰坡率為1：1～0.75，同時應(yīng)切實解決好排水及邊仰坡防護(hù)問題，洞口應(yīng)防止大量開挖，防止造成山體失穩(wěn)。4.2水文地質(zhì)地表水情況隧址區(qū)屬涇河水系，主要地表水流為中莊河、紅土河，呈彎曲狀繞隧道北南兩側(cè)而過，中莊河水流最近點距隧道下行線出口約285米，流量不大，枯水期易斷流。河流侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高為1909～1922米，兩側(cè)階地對稱，水流自西向東。地調(diào)時在隧道下行線XK182+100西45米處見一水井，標(biāo)高為1953.20米，井位于紅砂巖中，為一0.5米大小的水坑，深約1米，水質(zhì)清澈，從位置上看應(yīng)為基巖風(fēng)化層由大氣降水補(bǔ)給形成的暫時性泉。據(jù)調(diào)訪，推測流量不大于0.1l/s。地下水類型及補(bǔ)、逕、排條件隧道從埡口處穿過一無名黃土丘陵，北坡進(jìn)出洞口區(qū)微地貌單元屬黃土丘陵上發(fā)育的寬緩小沖溝，主要由全新統(tǒng)洪坡積亞粘土、風(fēng)積黃土組成，地形多坎、平緩；南坡進(jìn)出洞口區(qū)微地貌單元屬黃土丘陵上發(fā)育的寬緩沖溝，地表為更新統(tǒng)亞粘土覆蓋，局部見上第三系清水營組全風(fēng)化泥巖裸露；隧道中部微地貌單元屬黃土殘塬、丘陵，地表以更新統(tǒng)風(fēng)積黃土為主，基巖埋深淺。從地形地貌及堆積物的成因、物質(zhì)組成以及地下水出露、鉆孔提水試驗看，地下水含水層以地表覆蓋層及風(fēng)化層為主，一般弱風(fēng)化及其下部的泥巖、泥質(zhì)砂巖均可視為相對隔水巖層。按巖性、地下水出露情況、富水性推測地下水類型以孔隙、裂隙潛水為主，且水位受季節(jié)影響，動態(tài)變化大。隧址區(qū)地表植被不發(fā)育，北坡平緩，南坡相對較陡，沖溝發(fā)育，地表排泄條件好。天然狀態(tài)下，河流侵蝕基準(zhǔn)面上，主要接受大氣降水的入滲補(bǔ)給。降水大局部沿地表斜坡流入溝谷，少量垂直入滲到地表覆蓋層及下部巖石的風(fēng)化層孔隙、裂隙中，在隔水層附近受阻形成暫時性地下水，其中一局部沿潛水面向溝谷流動，形成滲水或暫時性泉，排泄到地表水體中。地下水的流向根本與溝谷坡向一致，但坡度稍緩。地下水涌水量預(yù)測通過區(qū)域水文地質(zhì)條件分析、工程地質(zhì)調(diào)繪、試驗，我們認(rèn)為：隧址區(qū)地下水以覆蓋層松散堆積物，泥巖、砂質(zhì)泥巖風(fēng)化層孔隙裂隙為賦水空間，呈不連續(xù)的含水體，逕流方向由山脊指向河谷?！?〕按逕流模數(shù)法計算公式，計算結(jié)果如下：Q=∑Mn·FnQ——地下水逕流量Mn——計算塊段地下水逕流模數(shù)Fn——計算塊段面積Mn1——地下水逕流模數(shù)取30m3/d·KmFn1——從1：10000地形圖是量取，面積取0.84Km2代入公式：Q=0.84×30=25.2m3綜上所述：進(jìn)出口Ⅵ級圍巖段，洞室淺埋，土體孔隙發(fā)育，巖體受節(jié)理及風(fēng)化裂隙構(gòu)造的影響不完整，隨著大氣降水的入滲，圍巖含少量地下水，洞室以滲水、滴水為主，嚴(yán)重時局部會有線狀滴水；Ⅴ級圍巖段，主要受巖體節(jié)理及風(fēng)化裂隙構(gòu)造的影響，圍巖含少量地下水，洞室以滲水、滴水為主。水文地質(zhì)條件相對較簡單。地下水水質(zhì)初勘和詳勘期間，屢次對隧址區(qū)的地下水、地表水取樣進(jìn)行水質(zhì)簡分析，〔水質(zhì)分析結(jié)果見附表《水質(zhì)簡分析報告》〕。水的PH值為7.65～8.04，不含侵蝕性CO2、水化學(xué)類型為SO4·HCO3—Ca·Mg型、HCO3—Ca·Na型和HCO3—Ca型。按照《公路工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ064-98〕附錄D：《環(huán)境介質(zhì)對混凝土腐蝕的評價標(biāo)準(zhǔn)》，隧址區(qū)地表水，地下水對混凝土均無腐蝕性。4.3不良地質(zhì)特征隧址區(qū)內(nèi)未見對隧道及進(jìn)出口有影響的不良地質(zhì)。4．4涌水量計算由于隧道圍巖主要為弱風(fēng)化～微風(fēng)化頁巖，裂隙不發(fā)育，巖體完整性較好，為弱含水地層。故在此對涌水量的計算僅采用大氣降水滲入系數(shù)法進(jìn)行估算。隧道穿越地段的匯水面積〔A〕為400×500m2〔從1：10000地形圖量測〕，年平均降雨量〔F〕為978.5～1338.7mmQ=F×A×a/d=1300/1000×400×500×0.20/365=142.47(m3/d)式中：Q—涌水量，m3/d；匯水面積，m2；a—滲入系數(shù)，選用0.20；d—天數(shù)，d；從該區(qū)各地層的水文地質(zhì)條件來看，其計算結(jié)果是可信的。4．5隧道有毒有害氣體及地應(yīng)力隧道有毒有害氣體隧道位于寧夏固原市原州區(qū)大灣鄉(xiāng)大灣地村北，巖體屬優(yōu)質(zhì)巖體。施工無有毒、有害氣體的排放，對施工現(xiàn)場及環(huán)境無影響。地應(yīng)力本次勘察未進(jìn)行地應(yīng)力測試，根據(jù)寧夏區(qū)域地質(zhì)資料：隧址區(qū)地處六盤山山脈的東麓開城梁以南。橫向上黃土丘陵連綿不斷，西高東低，縱向上中間高兩側(cè)低，北坡緩，南坡較陡，圖區(qū)內(nèi)最高點海拔高程2005.8米，進(jìn)口處中莊河、出口處紅土河河床為相對最低點，海拔高程分別為1922，1909米，相對高差約93～97米，地形起伏。地貌上總體屬于六盤山東側(cè)近東西向延伸的黃土丘陵區(qū)，中莊河、紅土河分別從其北、南兩側(cè)流過，切割較深。從地形地貌及堆積物的成因、物質(zhì)組成看，進(jìn)洞口位于一無名黃土丘陵北坡，微地貌單元為中莊河二級階地，出洞口位于南坡，微地貌單元為紅土河二級階地，隧道中部微地貌單元屬黃土殘塬、丘陵等。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌分析，該區(qū)屬于構(gòu)造侵蝕區(qū)，構(gòu)造應(yīng)力多已釋放完畢，地應(yīng)力以巖土體的自重應(yīng)力為主，對圍巖洞頂?shù)姆€(wěn)定不利。隧道的最大埋深僅51.12m,隧道埋深較淺，且在本次勘察的鉆探揭露中未發(fā)現(xiàn)巖芯餅化現(xiàn)象；隧道圍巖以亞粘土和砂巖為主，隧道圍巖強(qiáng)度較低，屬軟質(zhì)巖石；因此，由構(gòu)造應(yīng)力集中產(chǎn)生的巖爆及軟巖大變形的可能性不大，施工時加強(qiáng)監(jiān)測即可。4．6偏壓分析由于擬建進(jìn)出洞口軸線與地形等高線近于垂直，故在進(jìn)出洞口不存在橫向坡角較大的斜坡地帶，即進(jìn)出洞口地表段，即進(jìn)出洞口地表段橫向坡角均遠(yuǎn)小于21.8°〔即1：2.50〕，其橫向坡角較小，不需要考慮地形偏壓的影響。4.7結(jié)論與評價隧址區(qū)位于六盤山山脈的東麓，地貌上屬六盤山東側(cè)近東西向延伸的黃土丘陵區(qū)，地表基巖出露不好，中莊河、紅土河從其北南兩側(cè)流過，切割較深。進(jìn)出口及洞身地層具二元結(jié)構(gòu)，覆蓋層以第四系全新統(tǒng)洪坡積亞粘土及更新統(tǒng)風(fēng)積黃土、洪坡積亞粘土為主，厚度不大；基巖為上第三系清水營組全～微風(fēng)化泥巖夾砂巖，地層連續(xù)，無倒轉(zhuǎn)，總體呈單斜狀產(chǎn)出。由于地層形成時代較新，故受地質(zhì)構(gòu)造變動影響小，斷層、節(jié)理構(gòu)造不發(fā)育，成巖作用差，巖土體受風(fēng)化作用、地下水浸潤軟化作用影響較大，力學(xué)性質(zhì)上呈強(qiáng)度低，硬度小，土體及巖石風(fēng)化層厚度變化大，巖體整體性較好的特點。同時我們認(rèn)為，風(fēng)化作用、地下水作用對圍巖劃分影響較大，為此，將隧道上、下行線圍巖劃分為3個巖段。經(jīng)統(tǒng)計，隧道進(jìn)出口圍巖為Ⅵ級，洞身為Ⅴ級，其中Ⅴ、Ⅵ級圍巖分別占隧道總長度的47.5%和52.5%。區(qū)內(nèi)未見有大規(guī)模不良地質(zhì)體存在。無地溫異常和有毒有害氣體產(chǎn)生和存在的地質(zhì)條件，按沉積巖一般標(biāo)準(zhǔn)推測放射性物質(zhì)含量未超標(biāo)。隧道埋深淺，巖石風(fēng)化層厚度大，不會存在有地應(yīng)力集中等工程地質(zhì)問題?？v觀隧址區(qū)工程地質(zhì)條件，除上行線進(jìn)口淺埋穩(wěn)定性受影響，洞室圍巖類別較低外，總體上看，工程地質(zhì)條件良好，隧道選址根本合理。隧址區(qū)地表水不發(fā)育，僅局部見有小泉點〔井〕出露。地下水以地表覆蓋層及風(fēng)化層孔隙、裂隙潛水為主，一般弱風(fēng)化及其下部的泥巖均可視為相對隔水巖層。按巖性、地下水出露情況、富水性推測Ⅴ級圍巖段，圍巖含少量地下水，洞室泥巖區(qū)有潮濕濕潤感，砂巖區(qū)局部有滲水、滴水現(xiàn)象；Ⅵ級圍巖段，洞室淺埋，土體孔隙發(fā)育，巖體受節(jié)理及風(fēng)化裂隙構(gòu)造的影響不完整，尤其是砂巖下部與泥巖接觸帶附近，隨著大氣降水的入滲，圍巖含少量地下水，洞室以滲水、滴水為主，局部會有線狀滴水。水文地質(zhì)條件相對較簡單。該地地下水資源貧乏,地下水補(bǔ)給來源以大氣降水為主。用地下水逕流模數(shù)法估算地下水徑流量為25.2m3/d。考慮豐、枯水期試驗上的差異，涌水量建議值為50.0m3該地區(qū)地下水水化學(xué)類型為SO4·HCO3—Ca·Mg型、HCO3-Ca.Na型和HCO3-Ca型。PH值為7.4～8.04，不含侵蝕性CO2，地表水根本同地下水。按《公路工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)》JTJ064-98附錄D：環(huán)境介質(zhì)對混凝土腐蝕的評價標(biāo)準(zhǔn)評定，地表水、地下水對混凝土均無腐蝕性。本隧道開挖施工中的棄碴以泥巖為主，易干裂崩解并隨大氣降水一起沿河流對下游水質(zhì)形成污染，為保護(hù)隧址區(qū)原有生態(tài)環(huán)境，建議在方案棄碴的溝谷修建可獲得較大庫容量的堆石壩或干砌石壩。同時，應(yīng)考慮洞室開挖對地下水的疏干，解決好百姓生活用水問題。隧址區(qū)地震根本烈度為Ⅷ度，按《建筑抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50011-2001規(guī)定，隧道抗震設(shè)計可比根本烈度提高一度采取抗震措施。洞口淺埋或偏壓地段應(yīng)為抗震設(shè)防重點地段。第5章方案比選大灣隧道共設(shè)計了三個隧道方案：第一方案為A線雙向雙洞隧道，第二方案為B線雙向單洞隧道，第三方案為A線雙向連拱隧道。三個方案的比選如表5-1所示：表5-1方案比選表方案類別比擬工程第一方案第二方案第三方案結(jié)構(gòu)類型雙向雙洞隧道雙向單洞隧道雙向連拱隧道隧道長度(m)685685685施工方法難易程度較易較大施工困難、施工工藝復(fù)雜工期較短較短較長估計造價〔萬元〕236434257092養(yǎng)護(hù)維修工作量少少大優(yōu)點直線線形，線形好偏壓較小上下行別離，互不干擾缺點洞口有較小偏壓洞口段需設(shè)圓曲線及緩和曲線；內(nèi)裝修復(fù)雜；增加通風(fēng)抗阻，對自然通風(fēng)不利洞口有偏壓；需對支護(hù)參數(shù)和施工方法進(jìn)行特殊設(shè)計；輔助施工措施設(shè)計防止推力不平衡對中墻結(jié)構(gòu)造成危害造價比〔與第一方案比選〕11.243經(jīng)以上技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合比擬可看出第三方案造價高且施工困難等；第二方案造價最低但是洞口段需設(shè)圓曲線，對施工、通風(fēng)、行車均不利；第一方案造價比第二方案相差不大且線性較好，因此，推選第一方案作為推薦隧道方案。第6章隧道設(shè)計6.1線形設(shè)計6.1.1上行線:SK181+730～SK181+943.9段：該段圍巖長213.9米,埋深0～30米,由全風(fēng)化泥巖組成,土質(zhì)均勻，呈亞粘土狀，含泥巖角礫，力學(xué)性質(zhì)差,Vp<1220m/s。圍巖呈松散結(jié)構(gòu)或松軟結(jié)構(gòu),洞室埋深淺，極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中可能有滲水滴水現(xiàn)象。屬Ⅵ級圍巖。SK181+943.9～SK182+200段：該段圍巖長256.1米,埋深30～40米,由強(qiáng)～弱風(fēng)化粉砂巖組成，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層塊狀構(gòu)造，Rb<1.33MPa，屬極軟巖，力學(xué)性質(zhì)差,Vp=1000～1780m/s。圍巖呈角礫碎石狀松散結(jié)構(gòu),極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部有滲水滴水現(xiàn)象，尤其在砂巖層下部與泥巖接觸部位可能會有線狀水流出現(xiàn)。屬Ⅴ級圍巖。SK182+200～SK182+300段：該圍巖段長100米,埋深0～35米,由亞粘土、全風(fēng)化粉砂巖組成,亞粘土層位變化大,硬塑狀,濕,全風(fēng)化粉砂巖，呈粉砂狀，均勻，手可捏碎，力學(xué)性質(zhì)兩者相差不大,Vp<1220m/s。圍巖呈松散結(jié)構(gòu)或松軟結(jié)構(gòu),洞室淺埋時極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部可能有滲水滴水現(xiàn)象。屬Ⅵ級圍巖。下行線：XK181+555～XK181+753.2段：該段圍巖長198.2米,埋深0～31米,由亞粘土、全風(fēng)化泥巖組成,亞粘土屬新近堆積形成,層位變化大,硬塑狀,稍濕,全風(fēng)化泥巖，呈亞粘土狀，土質(zhì)均勻，含泥巖角礫，力學(xué)性質(zhì)兩者相差不大,vp<1220m/s。圍巖呈松散結(jié)構(gòu)或松軟結(jié)構(gòu),洞室埋深淺，極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部可能有滲水滴水現(xiàn)象。屬Ⅵ級圍巖。XK181+753.2～XK182+093段：該段圍巖長339.8米,埋深27～44米,由強(qiáng)～弱風(fēng)化泥巖、粉砂巖組成，泥質(zhì)或粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層塊狀構(gòu)造，Rb<1.33MPa，屬極軟巖，力學(xué)性質(zhì)差,vp=1000～1780m/s。圍巖呈角礫碎石狀松散結(jié)構(gòu),極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部有滲水滴水現(xiàn)象，尤其在砂巖與泥巖接觸部位可能會有線狀水流出現(xiàn)。屬Ⅴ級圍巖。XK182+093～XK182+240段：該圍巖段長147米,埋深0～38米,由亞粘土、全風(fēng)化粉砂巖組成,亞粘土層位變化大,硬塑狀,濕,全風(fēng)化粉砂巖，呈粉砂狀，均勻，手可捏碎，力學(xué)性質(zhì)兩者相差不大,vp<1220m/s。圍巖呈松散結(jié)構(gòu)或松軟結(jié)構(gòu),洞室淺埋時極易坍塌變形。受大氣降水入滲影響,洞室中局部可能有滲水滴水現(xiàn)象。屬Ⅵ級圍巖。6.1.2隧道內(nèi)為單向坡：2%，其詳見隧道〔地質(zhì)〕縱斷面設(shè)計圖。6.2洞口工程隧道洞門是隧道洞口用圬工砌筑并加以建筑裝飾的支擋結(jié)構(gòu)物。洞門的作用在于支擋洞口正面仰被和路塹邊坡，攔截仰坡上方的小量剝落、掉塊、保持邊仰坡的穩(wěn)定，并將坡面匯水引離隧道，保證洞口路線的平安。洞門還是隧道唯一的外露局部，對它進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕ㄖ囆g(shù)處理，可起到美化環(huán)境的作用。6.2.1隧道洞門的形式很多，從構(gòu)造形式上大致可分為：端墻式、翼墻式、臺階式、柱式、削竹式、喇叭口式等。各種洞門的形式及特點見表6－1。表6-1常見隧道門形式及適用條件表根本形式適用條件及特點例圖端墻式端墻式洞門俗稱一字式洞門，適用于自然山坡陡峻，洞口地形開闊，巖層較為堅硬完整，山體壓力很小，開挖坡度1:0.3～1:0.5的洞口地段。這種洞門具有結(jié)構(gòu)簡單、工程量小、施工簡便的優(yōu)點，在巖層較好時使用最為經(jīng)濟(jì)。唯洞門頂排水條件稍差，假設(shè)橫向山坡一側(cè)較低時，宜開挖溝槽橫向引排。柱式柱式洞門是從端墻式洞門開展而來的。當(dāng)巖層有較大主動側(cè)壓力時；如采用端墻式洞門那么過于平安、浪費圬工；為此，區(qū)別受力大小，設(shè)計成橫向不等厚、最厚部位即呈柱形的柱式洞門。柱式洞門運用于洞口地形較陡，有較大側(cè)壓力的地段，或洞口處地位狹窄，設(shè)置翼墻無良好根底時，其仰坡開挖坡度為l:0.5～l:0.75。此外．在城市、風(fēng)景區(qū)，采用柱式洞門較為雄偉美觀。翼墻式翼墻式洞門是在端墻式洞門的兩側(cè)或一側(cè)加設(shè)翼墻(擋墻)而成。翼墻起支撐端墻及保持路塹邊坡穩(wěn)定的作用．同時對減少洞口開挖高度和壓縮端墻寬度均為有利。由于翼墻與端墻很大一局部面積相接觸，設(shè)計時考慮其共同作用，可節(jié)省大量圬工，且能增加洞門的抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性。因此，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差，仰、邊坡較緩時，通常均采用翼墻式洞門。臺階式傍山隧道洞口，地而橫坡較陡，為了適應(yīng)地形，減少開挖，多采用如圖右所示的臺階式洞門。亦稱偏壓隧道門。它在靠山側(cè)通常用設(shè)置擋墻，以降低邊坡開挖高度，并壓縮端墻寬度。低山坡一側(cè)，如地質(zhì)餃差，地面較高，也可采用矮擋墻。選用臺階式洞門時，通常需要根據(jù)洞口地形地質(zhì)條件，與采用明洞作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬。2、隧道洞門的構(gòu)造要求〔1〕洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離不宜小于1.5m，洞門端墻與仰坡之間水溝的溝底至襯砌拱頂外緣的高度不小于1.0m，洞門墻頂高出仰坡腳不小于0.〔2〕洞門墻應(yīng)根據(jù)實際需要設(shè)置仲縮縫、沉降縫和泄水孔；洞門墻的厚度可按計算或結(jié)合其它工程類比確定?！?〕洞門墻根底必須置于穩(wěn)固地基上，應(yīng)視地形及地質(zhì)條件，埋置足夠的深度，保證洞門的穩(wěn)定?！?〕松軟地基上的根底，可采取加固根底措施?！?〕洞門結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足抗震要求。本隧道進(jìn)出口路線地形較為陡峭，采用翼墻式洞門，能滿足結(jié)構(gòu)平安的要求。洞口位置確實定洞口位置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文等條件著重考慮邊城及仰坡的穩(wěn)定，隧道工作者在實踐中提出確定隧道位置、宜早進(jìn)洞、晚出洞。寧可讓隧道稍長些，防止開挖高邊坡路塹，這也有利于保護(hù)自然環(huán)境。當(dāng)然“早進(jìn)晚出”并不是說盲目地把隧道定得越長越好，而是應(yīng)當(dāng)更著重地從平安和環(huán)保方面來考慮問題。在一般情況下，這一指導(dǎo)思想是符合實際。根據(jù)我國實踐經(jīng)驗，在不同地形、地質(zhì)條件下，確定隧道洞門位置時應(yīng)考慮以下原那么：①要避開不良地質(zhì)地段，如滑坡、崩塌、巖堆、危巖落石、泥石流等處。②當(dāng)洞口位于溝谷內(nèi)時，應(yīng)盡量防止設(shè)置在匯水區(qū)的中央，洞口要選在溝的一側(cè)。③位于懸崖陡壁下的洞口，一般不宜切削原山坡，當(dāng)坡面及巖頂穩(wěn)定，無危石存在，可貼壁進(jìn)洞。否那么應(yīng)延伸洞口設(shè)置明洞。④漫坡淺埋段洞口位置．應(yīng)結(jié)合路塹地質(zhì)、少占農(nóng)田、棄碴、填方利用、排水條件及有利施工等因素綜合分析確定。⑤早進(jìn)晚出的原那么，具體落實在洞口邊、仰坡開挖高度的控制上。⑥洞口的線路走向應(yīng)盡量和該處地形等高線正交，這樣可不造成一側(cè)開挖面畸高．同時應(yīng)注意防止另側(cè)巖壁過薄致產(chǎn)生偏壓危害。。⑦洞口最好有一方開闊平緩場所，用作施工基地。如果橋隧相連，洞口位置還要考慮相關(guān)工程的需要。6.2.2保證山體開挖擾動小，洞口位置應(yīng)設(shè)于山坡穩(wěn)定、地質(zhì)條件好的地方，考慮圍巖穩(wěn)定，施工時采用洞口邊坡開挖、仰坡加固、截水溝施作同時進(jìn)行。結(jié)合隧道洞口區(qū)的平面線形和地形、地質(zhì)條件，以及上述要求選定隧道洞口位置：上行線進(jìn)口端洞口：SZK181+700，設(shè)計高程：1934.84m出口端洞口：SZK182+300，設(shè)計高程：1925.84m下行線進(jìn)口端洞口：XZK181+555，設(shè)計高程：1934.15m出口端洞口：XZK182+240，設(shè)計高程：1925.22m6.3洞身工程6.3.1公路隧道橫斷面設(shè)計內(nèi)容包括以下兩個方面：其一是道路等級確定隧道建筑限界，其二就是確定凈空斷面大小及隧道內(nèi)輪廓形狀和幾何尺寸。所謂隧道建筑限界是為保證隧道內(nèi)各種交通的正常運行與平安，而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何部件侵入的空間限界。各級公路隧道建筑限界根本寬度應(yīng)按表6-2執(zhí)行，并符合以下規(guī)定：①建筑限界高度，高速公路、一級公路、二級公路取5.0m;三、四級公路取4.5m.②當(dāng)設(shè)置檢修道或人行道時，不設(shè)余寬；當(dāng)不設(shè)置檢修道或人行道時，應(yīng)設(shè)不小于25cm的余寬。③隧道路面橫坡，當(dāng)隧道為單向交通時，應(yīng)取單面坡；當(dāng)隧道為雙向交通時，可取雙面坡。坡度應(yīng)根據(jù)隧道長度，平、縱線形等因素綜合分析確定，一般可采用1.5%～2.0％。④當(dāng)路面采用單面坡時，建筑限界底邊線與路面重合；當(dāng)采用雙面坡時，建筑限界底邊線應(yīng)水平置于路面最高處表6-2公路隧道建筑限界橫斷面組成最小寬度〔單位：m〕公路等級設(shè)計速度〔km/h〕車道寬度wM向?qū)挾萀余寬c人行道R檢修道J隧道建筑限界凈寬左側(cè)右側(cè)設(shè)檢修道設(shè)人行道不設(shè)檢修道、人行道左側(cè)LL右側(cè)LR高速公路一級公路1203.7520.751.250.750.7511.001003.75x20.501.000.750.7510.50803.75x20.500.750.750.7510.25603.50x20.500.750.750.759.75二級公路三級公路四級公路803.75x20.750.751.0011.00603.50x20.500.501.0010.00403.50x59.00303.25x57.50203.00x57.00對于高速公路和一級公路隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置檢修道。其它等級公路隧道，應(yīng)根據(jù)隧道所在地區(qū)的行人密度、隧道長度、交通量及交通平安等因素確定人行道的設(shè)置。檢修道或人行道宜雙側(cè)設(shè)置；檢修道或人行道的寬度按表-1規(guī)定選取。檢修道或人行道的高度可按20～80cm取值，并綜合考慮以下因素：①檢修人員步行時的平安；②緊急情況時，駕乘人員拿取消防設(shè)備方便；③滿足其下放置電纜、給水管等的空間尺寸要求。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003〕和《公路隧道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD70-2004〕的有關(guān)技術(shù)要求，確定隧道建筑限界凈寬10.25米〔單洞〕，凈高5.0米。隧道凈空內(nèi)輪廓設(shè)計除了滿足隧道建筑限界和洞內(nèi)設(shè)備安裝空間要求外，還應(yīng)滿足技術(shù)、視覺和施工工藝的要求。經(jīng)反復(fù)比擬確定襯砌內(nèi)輪廓為三心圓曲墻拱，拱部圓半徑R1=5.43m，邊墻圓半徑為R2=7.93m，隧道內(nèi)空凈寬10.75m，凈高7.40m，內(nèi)凈空面積76.37m2。擬訂的內(nèi)輪廓使隧道開挖面積最省，結(jié)構(gòu)受力合理，且內(nèi)凈空與建筑限界之間的凈空預(yù)留了內(nèi)裝飾層凈空，同時還考慮照明、營運管理等設(shè)施所需空間。6.3.2根據(jù)《公路隧道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》第條：隧道洞口內(nèi)應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)襯砌段，加強(qiáng)襯砌段的長度應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)和環(huán)境條件確定。隧道按新奧法施工原理進(jìn)行洞身結(jié)構(gòu)設(shè)計，即以系統(tǒng)錨桿、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架組成初期支護(hù)與二次模筑〔鋼筋〕混凝土相結(jié)合的復(fù)合式襯砌形式；錨桿采用中空注漿錨桿，并加設(shè)墊板。同時圍巖較差的地段向圍巖較好的地段延伸10米。其詳見隧道各級圍巖襯砌圖。隧道洞身深埋段各級圍巖支護(hù)參數(shù)如表6-3所示：表6-3隧道復(fù)合式襯砌設(shè)計參數(shù)圍巖級別初期支護(hù)二次襯砌厚度〔cm〕噴射混凝土厚度〔cm〕錨桿〔m〕鋼筋網(wǎng)鋼架拱、墻混凝土仰拱混凝土Ⅴ25Ф22；長3.5m；@=100×100cm@=20×20cm；ф818號H型鋼3535Ⅵ25Ф22；長4.0m；@=80×80cm@=15×15cm；ф820a號H型鋼3535洞口加強(qiáng)段30；鋼纖維混凝土Ф22；長3.5m；@=60×60cm@=20×20cm；雙層；ф822a號H型鋼60；鋼筋混凝土60；鋼筋混凝土6.4通風(fēng)設(shè)計根據(jù)我國《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ026.1-1999〕中規(guī)定：單向交通隧道：L×N≥2×106，宜設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。式中：L—隧道長度，mN—設(shè)計交通量〔輛/h〕大灣隧道中上行線：L×N＝570×52942/24＝1.256×106<2×106下行線：L×N＝685×52942/24＝1.511×106<2×106所以不需要設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。6.5防排水設(shè)計為防止和減少水的危害，根據(jù)隧道區(qū)的水文地質(zhì)特征，確定隧道防排水的“截、堵、排相結(jié)合”的綜合治水原那么。6.5.1為了截排地表水，使洞口工程不被坡面水沖蝕，并保證洞口路段良好的營運條件，在洞頂設(shè)置洞頂排水溝，在邊坡、仰坡以上設(shè)置了洞外截水溝。洞口范圍雨水經(jīng)截、排水溝匯入路基水溝或自然溝渠中。6.5.2隧道洞身防水是在二次襯砌與初期支護(hù)之間鋪設(shè)EVA防水板及無紡布，二次襯砌施工縫設(shè)置止水條，沉降縫設(shè)置止水帶。隧道襯砌排水：A、在襯砌兩邊墻墻腳外側(cè)縱向設(shè)置φ100HDPE雙壁打孔波紋管〔縱向盲溝〕；B、襯砌背后環(huán)向設(shè)置φ50單壁打孔波紋管〔環(huán)向盲溝〕；C、縱向排水管與隧道中央排水溝用φ100HDPE雙壁無孔波紋管〔橫向排水管〕連接；D、隧道內(nèi)的路面水通過路面橫坡排至兩邊排水邊溝中E、二次模筑混凝土采用防水混凝土澆筑，其抗?jié)B標(biāo)號不低于S6，施工時應(yīng)滲入AEA抗裂防水膨脹劑。F、隧道洞身沉降縫必須設(shè)置651型橡膠止水帶，所有施工縫均必須設(shè)置BW—96型橡膠止水條。G、全隧道滿鋪防水卷材和無紡布，施工時采用熱焊無釘鋪掛工藝，且應(yīng)保證搭接長度及接縫質(zhì)量。防水層采用EVA類檢測指標(biāo)進(jìn)行檢測?？v向盲溝全隧貫穿；環(huán)向盲溝在有集中水流處設(shè)置，并向下伸至邊墻腳與縱向盲溝相連，襯砌背后地下水從環(huán)向盲溝、無紡布聚集至縱向盲溝后，通過橫向排水管將地下水引入中央排水溝，排出洞外。其詳見隧道防排水設(shè)計圖。防排水材料〔1〕防水板：EVA防水卷材，厚1.2mm。〔2〕無紡布：300g/m2〔3〕橫向排水支管：Φ116/100HDPE雙壁無孔波紋管〔4〕縱向排水管：Φ116/100HDPE雙壁打孔波紋管〔5〕環(huán)向盲溝：Φ50單壁打孔波紋管或片狀塑料〔6〕蓋板：HRB335、HPB235鋼筋、C25混凝土〔7〕路緣邊溝：HPB235鋼筋、C25混凝土〔8〕施工縫止水條：帶注漿管的膨潤土遇水膨脹止水條〔9〕沉降縫止水帶：E型橡膠止水帶6.6洞內(nèi)裝飾設(shè)計隧道洞門采用SD型隧道專用防火涂料，厚12mm，其中底層厚11mm，面層1mm，墻部〔距檢修道3.0m范圍內(nèi)〕面層為乳白色瓷磚鑲面，瓷磚反射率P≥0.55，拱部面層為鐵藍(lán)色，耐火等級二級。6.7環(huán)境保護(hù)與路基路面、橋涵工程相比，隧道建設(shè)對環(huán)境的影響相對較小，而且有其特殊性。隧道建設(shè)對環(huán)境的影響主要有：〔1〕隧道開挖降低局部區(qū)地下水位，影響洞頂生態(tài)環(huán)境；〔2〕隧道邊仰坡開挖改變原有地形、地貌、可能導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)；〔3〕隧道棄渣可能導(dǎo)致水土流失；〔4〕機(jī)械通風(fēng)的隧道，汽車尾氣集中排放對洞口生態(tài)環(huán)境的影響。在設(shè)計和施工中，只要對上述可能影響生態(tài)環(huán)境的問題引起重視，采取相應(yīng)的處置對策，可以將隧道建設(shè)對環(huán)境的影響降低到最低點。1、洞口防止大刷大挖，防止邊坡失穩(wěn)設(shè)計減少邊仰坡的開挖量，同時邊仰坡開挖設(shè)計噴、錨、網(wǎng)臨時支護(hù)和路塹墻、邊坡等防護(hù)措施，對具備綠化條件的邊仰坡一律植樹、植草皮綠化。2、洞渣處理隧道棄渣盡量利用，作為路基填方及兩線間填方，對于不能利用的棄渣采用集中堆放處理，棄渣場做好防護(hù)排水和綠化處理。第7章隧道消防與照明7．1隧道消防與救援1、洞內(nèi)消防根據(jù)隧道交通量及重要性，隧道內(nèi)設(shè)置防災(zāi)與救災(zāi)設(shè)施。〔1〕隧道內(nèi)每隔50m設(shè)置一消防栓，滅火器以2個為一組，裝入側(cè)墻上設(shè)置的儲藏箱內(nèi)，與消火栓放置在一處。每隔200m設(shè)置一部報警?！?〕隧道內(nèi)設(shè)噴水霧裝置，噴頭間距為5m，設(shè)置在檢修道一側(cè)的側(cè)墻上部，設(shè)置高度為距車道面3.7m。〔3〕為了防止在隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后造成交通混亂，影響疏散和救援，在距隧道洞口220m處設(shè)警報顯示板?！?〕本隧道設(shè)有通風(fēng)設(shè)施，火災(zāi)時利用原來的風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)換為排煙系統(tǒng)使用。2、隧道發(fā)生火災(zāi)時的救援當(dāng)發(fā)生火災(zāi)后，首先應(yīng)調(diào)整風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)，采用救援風(fēng)速控制火災(zāi)的開展和煙氣流動方向，待隧道內(nèi)逃生人員完全平安撤離后，再啟動排煙通風(fēng)組織系統(tǒng)。排煙通風(fēng)組織系統(tǒng)的機(jī)械通風(fēng)應(yīng)根據(jù)火災(zāi)點的位置，選擇不同的通風(fēng)方向。發(fā)出火警后隧道同時關(guān)閉，嚴(yán)禁車輛駛?cè)?；同時行車速度限制在30km／h以內(nèi)，并嚴(yán)禁超車；車輛快速有序地駛出事故隧道。7.2隧道照明設(shè)計1、總述運營照明設(shè)計的根本思路是在保證行車平安和舒適的條件下，滿足視覺信息的不間斷性和照明的濟(jì)濟(jì)性，使照明回路操作簡便，盡量節(jié)約能源。隧道照明必須不分晝夜的連續(xù)進(jìn)行，只是在點燈率上有所變化。一般來說，白天照明比夜晚更加復(fù)雜。從理論上講,隧道照明與道路照明一樣,需要考慮路面應(yīng)具有的一定亮度水平,同時,考慮設(shè)計速度、交通量、洞口環(huán)境和線形等因素。2、照明區(qū)段劃分及各段亮度取值長隧道照明根本上可為接近段、入口段、過渡段、中間段和出口段五個區(qū)段。隧道洞外亮度隨季節(jié)、時間而變化，并且因隧道所處環(huán)境而不同。如將洞外亮度降到較低的程度，可使駕駛員在進(jìn)入洞內(nèi)時感受到的亮度變化較為緩和。在隧道附近植常綠植被時一種較為簡便、經(jīng)濟(jì)的降低洞外亮度的方法，在洞口山坡上種植具有水平成層枝葉的喬木可減弱陽光對路面的照射，對降低路面亮度十分有益。在照明設(shè)計中，車速與洞外亮度是兩個主要基準(zhǔn)值，車速由道路等級確定，本設(shè)計為80km/h，洞外亮度值本設(shè)計根據(jù)取值為L1=3500cd/㎡。由公路隧道通風(fēng)照明標(biāo)準(zhǔn)取值得：中間段：Lin=1.5入口段：Lth=k×L20;k=0.011578;L20=3500cd/㎡;Lth=40.5cd/㎡;Dth=1.154×Ds-(h-1.5)/tan10°=1.154×25-(6.6-1.5)/tan10°=21m過度段：Ltr1=0.3Lth=12.15cd/㎡;Ltr2=0.1Lth=4.05cd/㎡;Ltr3=0.035Lth=1.14cd/㎡;Dtr1=26m;Dtr2=44m;Dtr3=67m由于過度段3的亮度與中間段的亮度相差很小且小于中間段，所以過度段3應(yīng)不設(shè)置。由于是按遠(yuǎn)期設(shè)置的所以近期應(yīng)適當(dāng)降低且經(jīng)過對燈具的布置和亮度的計算，最終參數(shù)如下：中間段：Lin=1.5入口段：Lth=38.5cd/㎡;Dth=20m過度段：Ltr1=12cd/㎡;Ltr2=3.9cd/㎡;Dtr1=30m;Dtr2=40m3、照明系統(tǒng)的設(shè)置隧道用照明器的主要作用是控制配光及保護(hù)光源。選擇照明器時,應(yīng)充分注意以下幾個方面：〔1〕照明器的配光特性要符合照明目的,并符合照明器場所的幾何條件，尺寸小,安裝維修方便〔2〕料具有良好的耐腐蝕性能,加強(qiáng)外表處理?！?〕考慮墻面反光及煙塵污染的影響?！?〕滿足質(zhì)量,環(huán)境條件的根底上,盡量選用光輸出比高,壽命長,光通衰減少的燈具。5、應(yīng)急照明隧道應(yīng)急照明采用深夜單側(cè)燈照明燈具的一半(即白天照明的四分之一)作為應(yīng)急照明使用，采用獨立照明系統(tǒng);兼做平時工作照明。應(yīng)急照明供電可由隧道外一端引入380/220V電源。7.3隧道供電隧道是公路交通的要塞，假設(shè)隧道的應(yīng)急照明中斷供電，容易出現(xiàn)車輛追尾、撞車等重大交通事故，造成人員傷亡和交通阻塞。假設(shè)隧道的交通監(jiān)控設(shè)施、電光標(biāo)志、通風(fēng)及照明控制設(shè)施、緊急呼叫設(shè)施、火災(zāi)的監(jiān)測、報警、控制設(shè)施及中央控制設(shè)施中斷供電，監(jiān)控中心無法了解隧道的運行情況，對經(jīng)過隧道的車輛難以及時進(jìn)行引導(dǎo)、指示和控制，將造成交通阻塞。假設(shè)此時隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、交通事故等，監(jiān)控中心將無法確定隧道內(nèi)事故發(fā)生的具體位置，難以合理地調(diào)度人力、物力、進(jìn)行施救，這將可能擴(kuò)大事故地發(fā)生范圍，造成嚴(yán)重的政治影響和經(jīng)濟(jì)損失，所以，隧道的供配電十分重要。本隧道用電主要設(shè)備有風(fēng)機(jī)、照明和控制監(jiān)視裝置等。隧道長約4.68Km，因假設(shè)隧道單端設(shè)變配電所，洞內(nèi)用電設(shè)備供電電纜造價比兩端設(shè)變配電所的電纜造價高，高出的這局部費用與在隧道另一端再設(shè)一個相應(yīng)規(guī)模變配電所的費用相當(dāng)，故采用兩端供電。為了與外電網(wǎng)配合，隧道高壓配電電壓宜采用10kv。7.4信號與監(jiān)控交通信號設(shè)置隧道交通信號控制是整個道路交通信號控制的一局部，屬于干線道路控制類型，目的是為隧道區(qū)段平安行車提供通行權(quán)。本隧道信號燈設(shè)置的方法是：沿行車方向每車道上方分別設(shè)一組紅綠燈。正常情況下，可分為兩種狀態(tài)：一種是隧道中發(fā)生普通交通事故，如拋錨或在一條車道上發(fā)生尾撞，導(dǎo)致一條車道中斷，但另一車道仍然通暢時，那么為簡單事故狀態(tài)。此時信號燈的布設(shè)與點燈狀態(tài)也比擬簡單，在事故車道上的事發(fā)點之后信號燈應(yīng)轉(zhuǎn)為紅燈，以阻止后續(xù)車的涌入。在事發(fā)點之前綠燈不變，使車輛自行脫離現(xiàn)場。另一種是隧道中發(fā)生火災(zāi)或兩車道車輛互撞，那么為復(fù)雜事故事故狀態(tài)。隧道監(jiān)控隨著交通運輸業(yè)的開展，交通電視監(jiān)視系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，在長及特長公路隧道中采用交通電視監(jiān)視系統(tǒng)，有利于交通管理人員同時了解多點交通實況。本設(shè)計中，在隧道的進(jìn)口、中間段、出口處分別布設(shè)兩組車輛檢測器和遙控攝像機(jī)；在隧道入口處設(shè)置一個可變限速標(biāo)志和一個可變情報板，用于控制進(jìn)入隧道的車流量，以防止或排除隧道內(nèi)交通阻塞，引導(dǎo)車輛運行，并當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時關(guān)閉隧道；在隧道入口處安裝隧道控制器，它接受來自于車輛檢測器、通風(fēng)設(shè)備和電力設(shè)備工作狀態(tài)檢測到的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理后上傳監(jiān)控分中心，由監(jiān)控分中心作出控制方案后，驅(qū)動可變情報板和可變限速標(biāo)志，以到達(dá)交通控制控制的目的。第8章施工組織設(shè)計施工組織與管理是施工過程中十分重要和復(fù)雜的工作，它的目的是要保證工程按設(shè)計要求的質(zhì)量，方案規(guī)定的進(jìn)度和低于設(shè)計預(yù)算或合同價格的本錢，平安順利地完成施工任務(wù)。它貫穿于工程從準(zhǔn)備階段，施工階段到竣工驗收階段整個全過程?，F(xiàn)代化地施工組織與管理應(yīng)該是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、合理的經(jīng)濟(jì)手段和科學(xué)的經(jīng)營管理方法三者的有機(jī)結(jié)合。8.1編制原那么1、平安第一的原那么施工組織設(shè)計的編制始終按照技術(shù)可靠，措施得力和確保平安的原那么。以此確定施工方案，特別是軟弱土層施工的平安。在平安措施落實到位，確保萬無一失的前提下施工。2、優(yōu)質(zhì)高效的原那么加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，強(qiáng)化管理，優(yōu)質(zhì)高效的施工。根據(jù)在施工組織設(shè)計中明確的質(zhì)量目標(biāo)，貫徹ISO9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理，控制本錢，降低工程造價。3、方案優(yōu)化的原那么科學(xué)組織，合理安排，優(yōu)化施工方案是施工管理的行動指南。在近接條件下，內(nèi)支撐施工方案綜合比照，在技術(shù)可行的前提下?lián)駜?yōu)選用最正確方案。4、合理布局的原那么從節(jié)省臨時用地，減少破壞，搞好環(huán)保，認(rèn)真實施文明施工等多角度出發(fā)，合理安排生產(chǎn)及生活場地，做好環(huán)境保護(hù)和營區(qū)理化。工程完成后及時平整場地，恢復(fù)地面正常交通。圖8.1施工組織設(shè)計編制程序8.2施工場地布置隧道洞口場地一般比擬狹窄，而隧道施工的機(jī)械設(shè)備和材料等又多，如果事前沒有很好的規(guī)劃，很容易造成相互干撓，使用不便，效率不高等不合理現(xiàn)象，甚至發(fā)生不平安事故。為此，施工前要根據(jù)洞口的地形特點，結(jié)合勞動力安排、機(jī)械設(shè)備、材料用量、工期要求，施工方法和棄渣場位置等因素，進(jìn)行全面規(guī)劃統(tǒng)籌安排、合理布置，使工地秩序井然，忙而不亂，充分發(fā)揮人力物力的最大效然，為快速施工創(chuàng)造有利條件。8.2.1隧道棄渣盡量利用，作為路基填方及兩線間填方，對于不能利用的棄渣采用集中堆放處理，棄渣場做好防護(hù)排水和綠化處理。棄渣場上的卸渣線應(yīng)不小于兩條，有前有后，有利棄渣。8.2.2大宗材料的存放地點應(yīng)考慮材料運進(jìn)工地方便，易于卸車，并靠近使用地點。1、砂石料堆放和水泥倉庫均應(yīng)和混凝土攪拌站布置在一起。2、木材倉庫和木材加工場應(yīng)布置在一起，并靠近道路。3、鋼材倉庫與鋼筋加工場地應(yīng)布置在一起，以便于加工和工程使用。8.2.31、蓄水池在山上的高度要能產(chǎn)生足夠的壓力差以滿足工作面用水的需要。2、攪拌機(jī)應(yīng)盡量靠近洞口，靠近砂石料，且應(yīng)有一定垂直高度，便于裝車運輸。3、炸藥和雷管要分別存放。其庫房要選擇離工地300m～400m以外的隱蔽地點，并安裝避雷裝置。4、機(jī)械隊場所的位置，要求便道可直達(dá)，用電用水要方便。5、發(fā)電機(jī)房不一定太靠近洞口而與其它房屋爭場地。如采用外來高壓電線輸電，變電站應(yīng)設(shè)在洞口附近。6、工地的臨時道路應(yīng)充分利用原有道路。工地的主干道宜呈環(huán)狀布置，次要道路可布置成枝狀，但應(yīng)考慮回車的可能性。7、行政管理和生活福利設(shè)施，應(yīng)方便生產(chǎn)，方便工人的生活。工地辦公室和醫(yī)療室應(yīng)靠近施工現(xiàn)場。行政管理辦公室可位于工地出入口附近。生活福利設(shè)施要首先考慮利用永久性房屋，缺乏時那么修建臨時房屋。8.2.4條件許可時，生活用房要與洞口保存一定距離，以保證工人和其他工作人員有一個安靜的休息環(huán)境。但又不宜過遠(yuǎn)，同時要注意行動方便。整個生活區(qū)要適當(dāng)集中，以便于學(xué)習(xí)和管理。要妥善考慮職工室外文體活動場地的布置。生活區(qū)要靠近水源，在水源四周50m以內(nèi)不得設(shè)廁所、畜圈和垃圾坑等。生活區(qū)位置要特別注意防洪防水要求。總的來說，每個隧道工地的自然條件是千變?nèi)f化各不相同的。因此，在考慮隧道工地布置時，要因地制宜，對具體的情況作具體的分析。注意做好環(huán)境保護(hù)工作。8.3施工進(jìn)度方案施工進(jìn)度方案是控制工程施工進(jìn)度和工程竣工期限等各項活動的依據(jù).單位工程施工進(jìn)度方案是施工方案在時間上的反映，是指導(dǎo)單位工程施工的根本文件之一。它的主要任務(wù)是以施工方案為依據(jù)，安排單位工程中各施工過程的施工順序和施工時間，使單位工程在規(guī)定的時間內(nèi)有條不紊地進(jìn)行。施工進(jìn)度方案與施工方法是否合理、工期是否滿足要求等有直接的關(guān)系，而這些因素往往相互影響和制約。因此，編制施工進(jìn)度方案應(yīng)細(xì)致周密的考慮這些因素。單位工程施工進(jìn)度方案，是在既定施工方案的根底上，根據(jù)規(guī)定的工期和各種資源供給條件，對單位工程的各分局部項工程的施工順序、施工起止時間及銜接關(guān)系進(jìn)行合理的方案。施工進(jìn)度圖〔橫道圖〕如圖8.2所示：圖8.2施工進(jìn)度圖8.4施工方案大灣隧道施工采用新奧法原理進(jìn)行，初期支護(hù)采用噴、錨、網(wǎng)支護(hù)，二次襯砌采用模筑混凝土，工字鋼作為初期支護(hù)的加勁措施，防止隧道開挖過程中出現(xiàn)塌方。由于隧道穿過的洞口地層巖性較差，隧道開挖截面大，因此，施工中必須遵循“穩(wěn)扎穩(wěn)打，堅持不塌就是有進(jìn)度”的指導(dǎo)思想。根據(jù)隧道本身的特點，結(jié)合隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計分析資料，擬定本隧道施工方案：隧道采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，開挖施工中加強(qiáng)監(jiān)控量測工作，及時調(diào)整支護(hù)參數(shù)，做到動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工。隧道施工方案設(shè)計圖如圖8.3所示：施工考前須知：〔1〕、作業(yè)面多而窄，施工相互干撓大，須統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)?！?〕、圍巖開挖撓動次數(shù)多，穩(wěn)定性差，要加強(qiáng)對爆破的控制，盡量采用短進(jìn)尺松動弱爆破?！?〕、下部開挖要注意對上部支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。〔4〕、上下部型鋼要對接好，使初期支護(hù)與圍巖形成整體。〔5〕、兩側(cè)馬口開挖要錯開，防止上部斷面兩側(cè)拱腳同時懸空。〔6〕、下部邊墻要短進(jìn)尺開挖，并及時使作初期支護(hù)?！?〕、監(jiān)控量測應(yīng)跟蹤實施。圖8.3隧道施工方案設(shè)計圖8.5施工監(jiān)控量測8.因為地下工程地質(zhì)環(huán)境和施工技術(shù)條件復(fù)雜，實際施工時，需要通過對圍巖和襯砌監(jiān)控量測來獲得信息來反應(yīng)修正設(shè)計設(shè)計和指導(dǎo)施工。通過現(xiàn)場監(jiān)控量測可到達(dá)以下目的：①掌握圍巖和支護(hù)的動態(tài),按照動態(tài)管理量測斷面的信息，正確而經(jīng)濟(jì)地施工。從而保證隧道和圍巖的穩(wěn)定和施工平安。②量測數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理與必要的計算和判斷，預(yù)測和確定隧道最終穩(wěn)定時間，指導(dǎo)施工工序和施做二次襯砌的時間。②信息反應(yīng)修正設(shè)計。根據(jù)隧道開挖后圍巖穩(wěn)定性的信息，進(jìn)行綜合分析．檢驗和修正施工前的預(yù)設(shè)計。④積累資料。已有工程的量測結(jié)果可應(yīng)用到其它類似的工程中，作為設(shè)計和施工的依據(jù)。以下是本隧道設(shè)計的監(jiān)測工程與方法：表8-1監(jiān)測工程及方法序號工程名稱方法及工具布置量測間隔時間1～15d16d～1個月1～3個月]大于3個月1地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護(hù)裂縫觀察或描述，地質(zhì)羅盤等開挖后及初期支護(hù)后進(jìn)行每次爆破后進(jìn)行2周邊位移各種類型收斂計每10～50m一個斷面，每斷面2～3對測點。1～2次/天1次/2天1～2elIA31～3次/月3拱頂下沉水平儀、水準(zhǔn)尺、鋼尺或測桿每10～50m1一個斷面1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月4錨桿或錨索內(nèi)力及抗拔力各類電測錨桿、錨桿測力計及拉撥器每l0m一個斷面，每個斷面至少做三根錨桿5地表下沉水平儀、水準(zhǔn)尺每5～50m一個斷面，每斷面至少7個測點，每隧道至少2個斷面。中線每5～20m一個測點開挖面距量測斷面前后＜2B時，1～2次／天。開挖面距量測斷面前后<5B時，1次/2天。開挖面距量測斷面前后>5B時，1次／周。6圍巖體內(nèi)位移〔洞內(nèi)設(shè)點〕洞內(nèi)鉆孔中安設(shè)單點、多點桿式或綱絲式位移計每5～100m一個斷面，每斷面2～11個測點。1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月7圍巖體內(nèi)位移〔地表設(shè)點〕地面鉆孔中安設(shè)各類位移計每代表性地段一個斷面，每斷面3～5個鉆孔同地表下沉要求8圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力各種類型壓力盒每代表性地段一個斷面，每斷面宜為15-20個測點1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月9鋼支撐內(nèi)力及外力支柱壓力計或其他測力計每10榀鋼拱支撐一對測力計1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次月10支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力、外表應(yīng)力及裂縫量測各類混凝土內(nèi)應(yīng)變計、應(yīng)力計、測縫計及外表應(yīng)力解除法每代表性地段一個斷面，每斷面宜為11個測點。1～2次天1次/2天1～2WJ9.1～3次/月11圍巖彈性波測試各種聲波儀及配套探頭在有代表性地段設(shè)置注：B為隧道開挖寬度。8.5.2根據(jù)本路段隧道的地質(zhì)特征、圍巖特點，設(shè)計考慮進(jìn)行如下工程的量測：1、必測工程A、地質(zhì)和初期支護(hù)觀測B、水平凈空收斂C、拱頂下沉D、地表下沉第9章施工中應(yīng)注意的問題1、及早修建洞門和洞門排水設(shè)施，確保施工平安。2、隧道開挖面積大，洞內(nèi)施工工序應(yīng)緊湊，支護(hù)應(yīng)及時，拱部開挖應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測。施工應(yīng)嚴(yán)格遵循“弱爆破，隨開挖，隨支護(hù)，早封閉，快襯砌”的原那么，盡量縮短開挖面的暴露時間，以利施工平安。3、洞內(nèi)開挖時采用光面爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制超、欠挖。隧道超挖局部應(yīng)用同級混凝土回填。4、初期支護(hù)應(yīng)為隧道結(jié)構(gòu)的組成局部，設(shè)計中考慮了其承受圍巖荷載及凍脹力作用，施工中應(yīng)采用正規(guī)模板，及時嚴(yán)格施做，確保其施工質(zhì)量，不允許有漏水現(xiàn)象，并為敷設(shè)復(fù)合防水層提供條件。防水層沿隧道全斷面鋪設(shè)。鋪設(shè)防水層前應(yīng)修平噴混凝土基面，以防刺破防水層，并注意卷材的搭接良好，粘結(jié)牢固。5、噴混凝土采用濕噴法。6、隧道內(nèi)錨桿必須設(shè)置墊板。7、考慮出口段巖層穩(wěn)定性，施工中加強(qiáng)地表變形觀測，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時通知相關(guān)部門，并采取加強(qiáng)措施，確保施工平安。8、加強(qiáng)施工用水排水的管理，嚴(yán)禁積水浸泡墻基，以防止圍巖發(fā)生軟化。9、為加強(qiáng)襯砌與洞門的整體性，襯砌內(nèi)設(shè)短筋與端墻連接。10、施工中應(yīng)做到與設(shè)計密切配合，分段及時核對地質(zhì)資料，如有不符，應(yīng)及時做出修正設(shè)計。11、隧道模筑混凝土應(yīng)整體澆筑，禁止采用先拱后墻法澆筑模筑混凝土。第10章洞門穩(wěn)定性驗算一、計算數(shù)據(jù)1、地質(zhì)特征：Ⅴ級圍巖，端墻背后采用粗顆粒土回填。地層容重ｒ=16KN/m3地層計算摩擦角Ф=60°基底摩擦系數(shù)ｆ=0.50基底設(shè)計控制壓應(yīng)力［σ］=0.60Mpa2、建筑材料容重：C25鋼筋混凝土容重r=25KN/m3二、洞門主要驗算洞門結(jié)構(gòu)按擋土墻計算允許應(yīng)力，并驗算繞墻趾傾覆及基底滑動的穩(wěn)定性。驗算符合以下標(biāo)準(zhǔn)：墻身截面荷載效應(yīng)Sd≤結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值Rd墻身截面偏心距e≤0.3截面寬度基底應(yīng)力σ≤地基允許承載力基底偏心距E巖石基底≤B/4，土質(zhì)≤B/6滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc≥1.3傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0≥1.61、洞門計算系數(shù)按比表10-1取表10-1計算系數(shù)表仰坡坡度計算摩擦角Ф〔°〕容重r〔KN/m3〕基底摩擦系數(shù)f控制壓應(yīng)力〔Mpa〕1:0.5070250.60.81:0.7560240.50.61:150200.40.4～0.351:1.2543～45180.40.3～0.251:1.538～40170.35～0.40.252、土壓力計算墻厚1.2m，墻背傾角α=5.71°，仰坡坡角ε=53.13°，圍巖計算摩擦角Ф=60°，基底摩擦系數(shù)f=0.5,tanα=0.1,tanε=1.33,tanФ=1.732〔2〕、土壓力計算最危險破裂面與垂直面之間的夾角=0.402(ω=21.90°)＝1/〔0.402-0.1〕＝3.311m=0.08=53.57KN(每延米)〔3〕、端墻穩(wěn)定性、強(qiáng)度驗算由于土壓力和凍脹力不同時考慮，這里我們考慮土壓力的計算。端墻自量：G=11.43×1.2×1×25=342.9KN力臂：y1＝×1.0+tan5.71°××11.43=1.071my2＝×11.43=3.81m土壓力大?。篍=53.57KN〔每延米〕抗傾覆穩(wěn)定性驗算：KO==1.80＞1.6〔滿足〕抗滑穩(wěn)定性驗算：Kx==1.61＞1.3〔滿足〕墻身截面偏心距驗算：e==0.27＜0.3×1.2=0.36〔滿足〕各項指標(biāo)都到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計尺寸合理，受力符合要求，尺寸建議按以上數(shù)據(jù)取值。第11章洞身電算Ⅵ級圍巖深埋地段施工過程〔開挖-支護(hù)〕模擬1、Ⅵ級圍巖建模參數(shù)Ⅵ級圍巖：重度γ＝16KN；變形模量E=10GPa；泊松比μ=0.25；內(nèi)摩擦角φ=25°；粘聚力C=12.96MPa錨桿錨固區(qū)間圍巖：考慮到錨桿的錨固作用，對其中的參數(shù)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整提高。重度γ＝23KN；變形模量E=10GPa；泊松比μ=0.23；內(nèi)摩擦角φ=50°粘聚力C=13MPa錨桿參數(shù)：彈性模量E=210GPa；半徑R=22mm；間距80×80cm噴射C25混凝土：重度γ＝25KN；變形模量E=21GPa；泊松比μ=0.18；內(nèi)摩擦角φ=75°；粘聚力C=14MPa梁單元〔二次襯砌C25混凝土〕參數(shù)：變形模量E=21GPa；泊松比μ=0.18；二次慣性矩I=5.33×10-3m4；抗彎有效面積A=0.4m2；抗剪有效面積A′=0.4m2梁單元〔中壁臨時支護(hù)C20噴射混凝土〕參數(shù)：變形模量E=21GPa；泊松比μ=0.18；二次慣性矩I=1.302×10-3m4；抗彎有效面積A=0.25m2；抗剪有效面積A′=0.25m2以上參數(shù)的取值參考地堪報告及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。說明：本階段施工過程采用3D-σ程序計算建模，其過程根本類似于實際施工過程，在開挖過程中及時進(jìn)行初期支護(hù)〔打錨桿、掛鋼筋網(wǎng)、鋼架支撐、噴射混凝土〕，二次襯砌緊跟其后，確保圍巖的穩(wěn)定與平安。由于筆者的知識水平有限及對本程序的熟悉程度等原因，對本過程的建