隧道畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p>　　題 目 C線長嶺灣隧道設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè) 土木工程（巖土與地下結(jié)構(gòu)）</p><p>　　班 級(jí) 2009級(jí)巖土2班

2、 </p><p>　　學(xué) 生 1111111 </p><p>　　指導(dǎo)教師 11111教授 </p><p><b>　　2013 年</b></p><p><b>　　前 言</b></p><

3、p>　　近代國家中，所有地區(qū)各種特性的產(chǎn)生和發(fā)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(diǎn)：</p><p>　　提高公路等級(jí)和行車舒適性；</p><p>　　縮短行車?yán)锍蹋瑴p少汽車損耗，節(jié)約能源和運(yùn)費(fèi)；</p><p>　　降低山嶺公路高程，保證常年通車；</p><p>　　減少人為公路病害和水土流失；

4、</p><p>　　節(jié)約土地，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。</p><p>　　隨著公路建設(shè)的發(fā)展，特別是高等級(jí)公路的加速發(fā)展，我國公路隧道在數(shù)量與規(guī)模上有了很大發(fā)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(shí)采用的盾構(gòu)法和淺埋暗挖法，都已具有了較高的

5、技術(shù)水平。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　ABSTRACT2</p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p>　　第2章 長嶺灣隧道方案確定4&l

6、t;/p><p><b>　　第3章 概述5</b></p><p>　　3.1 隧道設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)5</p><p>　　3.3 隧道設(shè)計(jì)原則6</p><p>　　3.4 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文執(zhí)行情況6</p><p>　　3.5 隧道規(guī)模6</p><p>　　

7、3.5.1 隧道長度6</p><p>　　3.5.2 各級(jí)圍巖所占隧道的比例6</p><p>　　第4章 工程概況7</p><p>　　4.1 隧址區(qū)自然條件7</p><p>　　4.1.1 地理位置及地形地貌7</p><p>　　4.1.2 氣候及水文條件7</p><p&g

8、t;　　4.2 工程地質(zhì)條件8</p><p>　　4.2.1 地層巖性8</p><p>　　4.2.2 地質(zhì)構(gòu)造8</p><p>　　4.2.3 水文地質(zhì)條件9</p><p>　　4.3 不良地質(zhì)現(xiàn)象12</p><p>　　4.4 隧道工程地質(zhì)評(píng)價(jià)12</p><p>　　

9、4.4.1 隧址工程地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性和適宜性評(píng)價(jià)12</p><p>　　4.5區(qū)域穩(wěn)定性及地震基本烈度15</p><p>　　4.5.1區(qū)域穩(wěn)定性15</p><p>　　4.5.2地震15</p><p>　　第5章 隧道主體工程16</p><p>　　5.1 隧道平面線形設(shè)計(jì)16</p>

10、<p>　　5.1.1 隧道平面16</p><p>　　5.2 隧道縱斷面設(shè)計(jì)16</p><p>　　5.2.1總體線形16</p><p>　　5.2.2洞口位置的確定16</p><p>　　5.3 隧道橫斷面設(shè)計(jì)18</p><p>　　5.3.1 橫斷面設(shè)計(jì)18</p>

11、<p>　　5.3.2 襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.4 隧道洞門設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.4.1 洞門設(shè)計(jì)原則22</p><p>　　5.4.2 洞門設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.5 隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29</p><p>　　5.5.1 隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則29&

12、lt;/p><p>　　5.5.2 洞身段支護(hù)參數(shù)30</p><p>　　5.5.3 特殊洞身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31</p><p>　　5.5.4 洞身支護(hù)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算32</p><p>　　5.6 隧道防排水工程設(shè)計(jì)40</p><p>　　5.6.1 隧道洞內(nèi)防排水40</p><p>　　5

13、.6.2 施工縫、變形縫防水41</p><p>　　5.6.3 隧道洞口防排水41</p><p>　　5.7 隧道路面及洞內(nèi)裝飾41</p><p>　　5.8 隧道檢修道及人行道設(shè)計(jì)41</p><p>　　第6章 隧道通風(fēng)計(jì)算42</p><p>　　6.1 基本條件：42</p>&

14、lt;p>　　6.2 需風(fēng)量計(jì)算42</p><p>　　6.2.1 設(shè)計(jì)濃度42</p><p>　　6.2.2 CO排放量及稀釋CO的需風(fēng)量42</p><p>　　6.2.3 霧排放量及稀釋煙霧需風(fēng)量44</p><p>　　6.2.4 稀釋空氣異味的需風(fēng)量45</p><p>　　6.3 通風(fēng)

15、設(shè)計(jì)計(jì)算45</p><p>　　6.3.1 計(jì)算條件45</p><p>　　6.3.2 通風(fēng)阻抗力45</p><p>　　6.3.4 交通通風(fēng)力46</p><p>　　6.3.5 風(fēng)機(jī)的選型及配置46</p><p>　　第7章 隧道照明計(jì)算48</p><p>　　7.1

16、基本條件48</p><p>　　7.2白天各照明區(qū)段的長度及照明要求48</p><p>　　7.3夜間各照明區(qū)段的長度及照明要求49</p><p>　　7.4 照明計(jì)算50</p><p>　　7.4.1 照度計(jì)算：50</p><p>　　7.4.2 應(yīng)急照明51</p><

17、;p>　　7.4.3 洞外引道照明51</p><p>　　7.4.4 接近段減光措施52</p><p>　　第8章 隧道動(dòng)態(tài)施工、設(shè)計(jì)53</p><p>　　8.1 隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測(cè)53</p><p>　　8.1.1必測(cè)項(xiàng)目53</p><p>　　8.1.2選測(cè)項(xiàng)目53</p>

18、<p>　　第9章 隧道施工方案設(shè)計(jì)54</p><p>　　9.1 施工工藝要求54</p><p>　　9.2 施工方案設(shè)計(jì)54</p><p>　　第10章 隧道棄渣方案及臨時(shí)工程56</p><p>　　第11章 監(jiān)控系統(tǒng)及防災(zāi)系統(tǒng)57</p><p>　　11.1 系統(tǒng)概況57<

19、/p><p>　　11.2 交通監(jiān)視控制系統(tǒng)57</p><p>　　11.3 通信系統(tǒng)57</p><p>　　11.4通風(fēng)系統(tǒng)58</p><p>　　11.5 通報(bào)、報(bào)警系統(tǒng)58</p><p>　　11.6 消防系統(tǒng)58</p><p>　　11.7 救援系統(tǒng)58</p&

20、gt;<p>　　11.8 供電系統(tǒng)58</p><p>　　11.9 中央控制系統(tǒng)58</p><p>　　第12章 環(huán)境保護(hù)60</p><p><b>　　致謝61</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)62</b></p><p><

21、;b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)對(duì)隧道的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括從地質(zhì)、地形、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方面對(duì)路線的方案確定；對(duì)隧道平面、縱斷面、橫斷面的設(shè)計(jì)以滿足經(jīng)濟(jì)、合理、安全、施工容易等要求；對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算以保證襯砌能夠滿足圍巖壓力的要求；在排水設(shè)計(jì)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則下，采用完整的防排水體系，使隧道內(nèi)防水可靠，排水通暢，保證運(yùn)營期間隧道內(nèi)不滲不漏

22、，基本干燥；根據(jù)隧道進(jìn)出口地形和工程地質(zhì)條件，結(jié)合開挖邊仰坡的穩(wěn)定性及洞口防排水需要，選用經(jīng)濟(jì)、美觀并有利于視線誘導(dǎo)的洞門形式；在考慮盡量少刷坡和隧道“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則確定洞門位置；選擇合適隧道施工方案使之滿足本隧道圍巖節(jié)理發(fā)育、圍巖不穩(wěn)定易發(fā)生變形等要求；隧道通風(fēng)、照明的設(shè)計(jì)和計(jì)算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：方案比選，襯砌結(jié)構(gòu)，施工方法，結(jié)構(gòu)計(jì)算，排水，洞門，通風(fēng)，照明 </p><

23、;p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The routes selection of the tunnel design are mainly from the geological, topographical, economic, and environmental protection programs. Plane of the tunnel, ver

24、tical section of the tunnel, cross-sectional of the tunnel design to meet the needs of the economy, a reasonable, safe, easy construction, etc. Structural design of tunnel lining and calculation to ensure the lining to m

25、eet the requirements of pressure of surrounding rock . In the drainage design to follow, "defense, platoon, section, b</p><p>　　Key words: routes selection，structure lining，Construction method，structur

26、al calculation，drainage，Portal，Ventilation，illumination</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的發(fā)展，現(xiàn)有的交通遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市交通的發(fā)展需求，我國的各重要城市常常出現(xiàn)交通擁擠的現(xiàn)象，同時(shí)過長的的通行時(shí)間嚴(yán)重阻礙各經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)之間的交流和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此發(fā)展地鐵等成為 一個(gè)解

27、決交通問題的重要工具，它不但可以承受具大的交通量，還可以縮短各城市的距離大大提高運(yùn)行效率，全面促進(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)繁榮。我國提出了大力發(fā)展西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略規(guī)劃，所謂要致富先修路，解決路的問題就解決了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大部分問題。而我國的西部基本上是山區(qū)，在修鐵路和高速公路的時(shí)候必須穿越許多的山地，因此必須修建大量的隧道，我們從宜鐵路恩施段就可清楚看到這種現(xiàn)象。在這種形勢(shì)下，對(duì)隧道工程的需求將會(huì)越來越大，隧道工程的數(shù)量將大幅度增加，隧道的長度也將明顯

28、增長。</p><p>　　因此，通過結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，有助于我們?cè)诔浞挚紤]的經(jīng)濟(jì)、地質(zhì)、文化等方面因素情況下制定合理的隧道設(shè)計(jì)方法，為今后的工作累積經(jīng)驗(yàn)，打下基礎(chǔ)。</p><p>　　本隧道的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括方案的比選，隧道平面、縱斷面、橫斷面的設(shè)計(jì)；隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算；洞門的設(shè)計(jì)；隧道照明、隧道通風(fēng)的計(jì)算；確定合適的施工工藝。</p><p>&l

29、t;b>　　長嶺灣隧道方案確定</b></p><p>　　下面我將從工程設(shè)置目的，綜合分析了工程所在位置的地形、地質(zhì)工程條件、環(huán)境、安全、經(jīng)濟(jì)、合理、環(huán)保的原則，同時(shí)考慮投入使用后的養(yǎng)護(hù)管理等方面分析修建隧道的優(yōu)越性。</p><p>　　成都至瀘州高速公路經(jīng)過威遠(yuǎn)縣新場鎮(zhèn)紅星村半邊灣半坡和新場鎮(zhèn)新權(quán)村長嶺灣半坡，被長嶺灣阻擋，由于繞行道路的距離很大，浪費(fèi)時(shí)間、運(yùn)行效率

30、不高，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)差，且不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐慕煌òl(fā)展和未來經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。從縮短路線長度，提高運(yùn)行效率等方面考慮修建隧道都是合理的選擇。它可以很好的克服地形及高程障礙、改善線形、提高車速、縮短里程、節(jié)約燃料、節(jié)省時(shí)間、減少大開挖對(duì)環(huán)境植被造成的損壞，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。</p><p>　　因此在長嶺灣修建隧道是綜合各方面因素后最合理的選擇。</p><p><b>　　第3章 概述</b&

31、gt;</p><p>　　3.1 隧道設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　1）公路等級(jí)：山嶺重丘高速公路雙向行車。</p><p>　　2）道路計(jì)算行車速度:80km/h。</p><p>　　隧道計(jì)算行車速度:80km/h。</p><p>　　3）隧道建筑限界：凈寬：10.25m，凈高：5.0m。</p>

32、;<p>　　4）洞內(nèi)路面設(shè)計(jì)荷載 : 公路-Ⅰ級(jí)，汽超 20，掛—100。</p><p>　　5）設(shè)計(jì)日車流量：2012年:3565標(biāo)準(zhǔn)小汽車輛/日 2015年:7525標(biāo)準(zhǔn)小汽車輛/日</p><p>　　2020年:10235標(biāo)準(zhǔn)小汽車輛/日 2030年:12356標(biāo)準(zhǔn)小汽車輛/日</p><p>　　6）隧道路面橫坡:2%的雙面坡。<

33、;/p><p>　　7）通風(fēng)方式:機(jī)械通風(fēng)。</p><p><b>　　8）通風(fēng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：</b></p><p>　　正常狀態(tài)：CO設(shè)計(jì)濃度δ：150ppm 煙霧設(shè)計(jì)濃度K：0.0090m-1；</p><p>　　交通阻滯（控制時(shí)間20分鐘）：CO設(shè)計(jì)濃度δ：300ppm 煙霧設(shè)計(jì)濃度K：0.012m-1。<

34、;/p><p>　　3.2 設(shè)計(jì)依據(jù)與執(zhí)行主要標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　1） 《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 JTJ064-98</p><p>　　2） 《公路隧道勘測(cè)規(guī)范》 JTJ061-99</p><p>　　3） 《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTGD70-2004&l

35、t;/p><p>　　4） 《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》 JTJ042-94</p><p>　　5） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTGB01-2003</p><p>　　6） 《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTJ004-89</p><p>　　7） 《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

36、 JGJ87-92</p><p>　　8） 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTGD63-2007</p><p>　　9） 《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》 JTGE40-2007</p><p>　　10）《公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》 JTGE41-2005 </p><p>　　

37、11）《公路工程水質(zhì)分析操作規(guī)程》 JTJ056-84</p><p>　　12）《巖土工程勘察規(guī)范》 GB50021-2001</p><p>　　13）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2001</p><p>　　14）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 JGJ94—94&

38、lt;/p><p>　　15）《成都地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 DB51/T5026-2001 </p><p>　　16） 施工中涉及設(shè)計(jì)文件未列的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,應(yīng)按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。</p><p>　　3.3 隧道設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1）本隧道充分考慮了隧道的設(shè)置目的及隧道自身的結(jié)構(gòu)特征，并且綜合分析了隧道所在位置的地

39、形、地質(zhì)工程條件、環(huán)境因素等。</p><p>　　2）隧道按安全、經(jīng)濟(jì)、合理、環(huán)保的原則，按新奧法理論，結(jié)合隧道實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮隧道投入使用后的養(yǎng)護(hù)管理等，力求隧道總體安全、經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　3.4 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文執(zhí)行情況</p><p>　　隧道主體結(jié)構(gòu)物按永久性建筑物設(shè)計(jì)，具有規(guī)定的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性；建筑限界內(nèi)，不得有任何部件侵

40、入；洞口邊仰坡必須保證穩(wěn)定，避免大挖大刷；洞門必須置于穩(wěn)固地基上；隧道襯砌按隧規(guī)規(guī)定的安全系數(shù)選??；隧道應(yīng)結(jié)合襯砌采取可靠的防排水措施，保證使用期內(nèi)行車安全、設(shè)備正常使用；對(duì)地表水、地下水采取妥善處理，使洞內(nèi)外形成完整、暢通的防排水系統(tǒng)；隧道供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須做到保障人身安全，供電可靠；隧道內(nèi)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度為5MPa。</p><p><b>　　3.5 隧道規(guī)模</b></

41、p><p>　　3.5.1 隧道長度</p><p>　　長嶺灣隧道位于威遠(yuǎn)縣新場鎮(zhèn)紅星村半邊灣半坡和新場鎮(zhèn)新權(quán)村長嶺灣半坡之間，隧道長度、洞口樁號(hào)見表3-1。</p><p>　　表3-1 隧道始終點(diǎn)高程</p><p>　　3.5.2 各級(jí)圍巖所占隧道的比例</p><p>　　根據(jù)《四川省蜀通巖土工程公司成都至瀘州

42、高速公路工程地質(zhì)勘察報(bào)告》，長嶺灣隧道穿越主要圍巖級(jí)別為Ⅴ、Ⅳ級(jí)兩種圍巖，各級(jí)圍巖所占隧道比例見表3-2。</p><p>　　表3-1各級(jí)圍巖所占隧道比例</p><p><b>　　第4章 工程概況</b></p><p>　　4.1 隧址區(qū)自然條件</p><p>　　4.1.1 地理位置及地形地貌</p&g

43、t;<p>　　長嶺灣隧道地處威遠(yuǎn)縣新場鎮(zhèn)境內(nèi)，為單洞雙向行車隧道，為曲線長隧道，屬于低山區(qū)。隧址區(qū)為構(gòu)造剝蝕低山地貌區(qū)，地表植被發(fā)育，進(jìn)洞口位于半邊灣斜坡附近，出洞口位于堰灘壩山坡下側(cè)，隧道近南東向展布，長1470m，洞身地形中部高，中部偏西因斷層形成一不的山坳；進(jìn)出口地段地形較低，地形起伏較大，山脈整體呈南東向排列，東~南西向圓弧狀延伸，海拔高程735.0~471.0m，相對(duì)高差約264m，坡角20~45°，

44、局部成陡崖狀，隧道最大埋深約168.5m。</p><p>　　圖4-1 進(jìn)洞口隧址區(qū)地形地貌 圖4-2 出洞口隧址區(qū)地形地貌</p><p>　　4.1.2 氣候及水文條件</p><p>　　C線長嶺灣隧道行政區(qū)域隸屬于內(nèi)江市威遠(yuǎn)縣。屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，冬無嚴(yán)寒，夏無酷熱，氣候溫和，具有春早夏長秋日多綿雨的特點(diǎn)。冬季雨量充沛，四季分明，性濕

45、潤氣候，年均氣溫18℃，年均氣溫15.6℃～16.8℃，以八月最熱，平均氣溫27.0℃；以1月最冷，平均氣溫7.5℃，年平均氣溫17.8℃，1月份8月份平均氣溫，極端最高氣溫41.6℃，極端最低氣溫-3℃。境內(nèi)年降水量從東到西逐漸增加，年累年平均降雨量1055mm，雨季集中在6～8月，降雨量占全年的59%,最大年降雨量2367.2 mm，最小年降雨量755.4mm，最大月降雨量512.4mm。連續(xù)最大降雨量為1992年8月9日至13日，

46、威遠(yuǎn)連續(xù)降大雨、暴雨，總降雨量221.3毫米，累年均無霜期323天，霧日33天。大風(fēng)多為西北風(fēng)，5～7級(jí)居多，8級(jí)以上大風(fēng)少見，瞬間最大風(fēng)速9m/s（1983年3月15日），相對(duì)濕度累年平均83%，平均蒸發(fā)量950mm。</p><p>　　4.2 工程地質(zhì)條件</p><p>　　4.2.1 地層巖性</p><p>　　經(jīng)工程地質(zhì)測(cè)繪及鉆探揭露，隧址區(qū)出露和揭露

47、地層為第四系松散堆積層塊，三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj1）、中統(tǒng)雷口坡組（T2l），現(xiàn)由老至新分述如下：</p><p>　　1）三疊系中統(tǒng)雷口坡組（T2l）：主要由灰白色灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r組成，出露于隧址區(qū)進(jìn)口及洞身段陡斜坡地帶。</p><p>　　灰?guī)r：灰白色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層構(gòu)造,呈強(qiáng)~弱風(fēng)化。</p><p>　　白云巖：灰白色，泥晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層構(gòu)造,呈

48、強(qiáng)~弱風(fēng)化。</p><p>　　泥灰?guī)r：灰綠色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀，礦物成分以粘土礦物為主，呈強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化。</p><p>　　2）三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj1）：主要由紫紅、棕紅色砂巖、頁巖等組成，出露于隧址區(qū)出口陡斜坡地帶。</p><p>　　砂巖：紫紅色，中細(xì)結(jié)構(gòu)，鈣、泥質(zhì)膠結(jié)，薄層狀,主要由長石、石英、云母等礦物組成，呈弱風(fēng)化。</p>

49、<p>　　頁巖：灰色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀，礦物成分以粘土礦物為主，呈強(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化。</p><p>　　3）第四系松散堆積層（Q）：</p><p>　　（1）、第四系殘坡積層（Q4el+dl）、崩坡積層（Q4c+dl）：主要由紫紅色、褐紅色（含塊、碎石）低液限粘土組成，分布于斜坡及脊間槽谷地帶地帶。</p><p>　　低液限粘土，含有少量強(qiáng)風(fēng)化砂巖

50、和泥巖碎屑、角礫，稍濕～濕，呈可塑～硬塑狀態(tài)，干強(qiáng)度和韌性中等，無搖振反應(yīng)，切面光滑，表層局部分布有塊碎石，塊碎石巖石成份以砂巖和泥巖為主，一般粒徑20～200mm，大者可達(dá)2000 mm以上，呈棱角狀～次棱角狀，含少量角礫，塊碎石含量50～80%左右，分布層厚0.50～1.10m。</p><p>　?。?）、耕植土（Qpd）: 以紫紅色、磚紅色低液限粘土為主, 含有較多有機(jī)質(zhì)，植物根系發(fā)育，結(jié)構(gòu)松散，疏密不均

51、，多呈干～稍濕狀態(tài)，分布于斜坡與槽谷第四系殘坡積層表層，層厚0.30～0.50m。</p><p>　　(3)白云巖塊石土：黃色、灰白色，可見層理傾角為10°，巖芯呈柱狀或碎塊狀，節(jié)長2~40cm。為崩坡積物。</p><p>　　4.2.2 地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　隧道進(jìn)口自然邊坡坡角20~40°，出露三疊系雷口坡組頁巖、白云巖、泥灰?guī)r、

52、灰?guī)r；殘坡積層偶然可見厚度＜10㎝，覆以灌木、草叢。隧道洞身圍巖為三疊系上統(tǒng)雷口坡組頁巖、白云巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r，須家河組砂巖、頁巖。隧道出口處為斜坡，坡角25~45°，出露三疊系須家河組頁巖、砂巖；殘坡積層偶然可見厚度＜10㎝，覆以灌木、草叢。地質(zhì)構(gòu)造屬老場背斜北西翼，產(chǎn)狀320~332°∠4~6°，發(fā)育三組節(jié)理，產(chǎn)狀分別為20°~48° ∠71°~85°，95

53、76;~115°∠62°~83°，285°~324°∠58°~76°，裂隙較發(fā)育，傾角較陡，裂隙面多平直，裂縫一般寬0.1～2.5cm，大者可達(dá)20cm以上，間距0.3～3m，延伸長度一般為0.5～5m不等，大者可達(dá)15m以上，貫通性差異性較大，多呈閉合～微張狀態(tài)，結(jié)合程度差～一般，多為泥質(zhì)充填，少量巖屑充填。隧道進(jìn)口段斜坡坡向與地層傾向同向，頂板較薄，為順向坡。隧道

54、出口段頂板較薄，易產(chǎn)生塌落、冒頂。隧道進(jìn)出口開挖時(shí)存在安全隱患。隧道圍巖類別屬Ⅳ~Ⅴ類。</p><p>　　4.2.3 水文地質(zhì)條件</p><p>　　4.2.3.1地下水類型及補(bǔ)給、徑流、排泄條件</p><p>　　隧址區(qū)地下水類型主要有松散巖類孔隙水、基巖風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水、基巖構(gòu)造裂隙水及巖溶水</p><p>　?。?）松散巖類孔

55、隙水</p><p>　　隧址區(qū)松散巖類孔隙水主要賦存于第四系殘坡積塊碎石土中，補(bǔ)給來源為大氣降水和地表水體入滲，但隧址區(qū)塊碎石土厚度小，分布面積小，且殘坡積層多含相對(duì)隔水的低液限粘土夾碎塊石，透水性及富水性均較差，大氣降水不易入滲，加上該區(qū)地形較陡，橫向沖溝發(fā)育，大氣降水迅速形成地表徑流向低洼處排泄，因此此類地下水不易大量富集，水量貧乏，對(duì)隧道施工影響小。</p><p>　?。?）基巖

56、風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水</p><p>　　隧址區(qū)基巖風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水主要賦存于基巖風(fēng)化帶中，其富水性受巖性及裂隙發(fā)育程度的控制，其地下水位一般與地表水聯(lián)系密切，主要接受地表水及大氣降水的入滲補(bǔ)給，向溝谷等地勢(shì)低洼處排泄。斜坡地段由于基巖面較陡，排泄較通暢，地下水貧乏。在溝谷地段，基巖風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水由于直接接受溝谷水體補(bǔ)給，風(fēng)化裂隙相對(duì)比較發(fā)育，連通性比較好，但因風(fēng)化層厚度多不大，其水量比較有限為淺層地下水。對(duì)隧道施

57、工影響較小。</p><p>　?。?）基巖構(gòu)造裂隙水</p><p>　　主要存于三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj1）地層中,因厚層砂巖間夾有相對(duì)隔水的泥頁巖或煤層裂隙含水,故具有層間水性質(zhì)；，以砂巖裂隙水為主，其富存狀況除受巖性控制外，與所處的地形地貌和構(gòu)造關(guān)系密切。主要分布于背斜兩翼靠近進(jìn)出口地段，由于本組所處地形多為陡坡，溝谷切割較深，有利于地下水的排泄，基巖裂隙水多在砂巖中分布，接受

58、大氣降水補(bǔ)給和層間徑流補(bǔ)給，順風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙等沿強(qiáng)、弱風(fēng)化界面匯集、運(yùn)動(dòng)，在斜坡坡腳及沖溝溝口等局部地勢(shì)相對(duì)較低處以下降泉的形式排泄出露，具近源補(bǔ)給，就近排泄特點(diǎn)，，地下水富水性屬貧～弱含水，故泉水流量很小，流量僅0.05～0.1L/s，對(duì)隧道施工有一定的影響。該層主要分布于隧道中部，面積49km2，占水文地質(zhì)單元面積的45%，富水性中等，為淺層地下水。隧址區(qū)主要分布在進(jìn)出口帶，僅雨時(shí)暫以少量上層滯水的形式存在，本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)該風(fēng)化裂

59、隙水分布區(qū)的泉流量多小于0.05L/s，井多呈季節(jié)性，泉井均為久晴即干，地面多呈貧水狀，故富水性較弱。</p><p><b>　?。?）巖溶水</b></p><p>　　路段區(qū)巖溶水含水巖性為三疊系中統(tǒng)雷口坡組，以雷口坡組為主要含水巖組。巖性以薄灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r為主，巖溶不發(fā)育。由于可溶巖主要分布于斜坡地帶，給巖溶的發(fā)育和地下水的補(bǔ)給提供了不足條件。受構(gòu)造和巖

60、層組合等條件控制，多形成帶狀的沖溝槽谷。</p><p>　　路段區(qū)內(nèi)巖溶水富集的主要因素是巖性和地貌條件，其次是構(gòu)造條件。</p><p>　　巖性是控制巖溶發(fā)育強(qiáng)度的主要因素，雷口坡組巖溶不發(fā)育，巖溶水較少。巖溶泉流量0.003～0.15l/s，豐水期流量0.95~74l/s。</p><p>　　地貌因素的影響主要表現(xiàn)在高位槽谷和地位槽谷含水的差別上。由于測(cè)區(qū)

61、范圍小，本次路段范圍內(nèi)體現(xiàn)不明顯。</p><p>　　為了確定鉆孔實(shí)際涌水量，評(píng)價(jià)含水層的富水性，推測(cè)和計(jì)算鉆孔最大涌水量和單位涌水量，查明含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，為隧道涌水量的預(yù)測(cè)提供依據(jù)，本次勘察對(duì)CLWSDZK1、CLWSDZK2進(jìn)行了簡易抽水試驗(yàn)，24小時(shí)后觀測(cè)水位略有恢復(fù)，證明其水量貧乏，然后對(duì)CLWSDZK2進(jìn)行了注水試驗(yàn)，注水試驗(yàn)成果詳見表4-1:</p><p>　　表4-

62、1 鉆孔注水試驗(yàn)成果表 </p><p><b>　　(5)相對(duì)隔水層</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)的頁巖、泥巖、泥灰?guī)r及低液限粘土，滲透性極弱，富水性差，基本不含水，為相對(duì)隔水層。</p><p>　　4.2.3.2地下水化學(xué)類型及腐蝕性</p><p>　　根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》JTJ064

63、—98附錄D，隧址區(qū)氣候?qū)贊駶檯^(qū)，公路自然區(qū)劃歸屬于西南潮暖區(qū)四川盆地中濕區(qū)Ⅴ2，混凝土不直接臨水，屬Ⅱ類環(huán)境。</p><p>　　根據(jù)C線長嶺灣隧道采取地下水進(jìn)行簡分析及侵蝕性CO2測(cè)試分析成果資料（分析結(jié)果見表4-2），地下水化學(xué)類型均為HCO3-—Ca2+型水。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》JTJ064—98附錄D環(huán)境水對(duì)砼腐蝕評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判定（地下水對(duì)砼及其制品腐蝕性判定見表4-3）：地下水對(duì)砼無結(jié)晶類、分解

64、類、結(jié)晶分解復(fù)合類腐蝕。但是三疊系中統(tǒng)雷口坡組地層中夾有硬石膏、巖鹽及鹽溶角礫巖，隧址區(qū)洞身地下水具有弱～中等強(qiáng)度的硫酸鹽型腐蝕性，應(yīng)采用相應(yīng)防護(hù)。</p><p>　　表4-2 水質(zhì)分析成果表</p><p>　　表4-3 地下水對(duì)砼及其制品腐蝕性判定表</p><p>　　4.3 不良地質(zhì)現(xiàn)象</p><p

65、>　　隧址區(qū)無滑坡、崩塌、泥石流等影響場地穩(wěn)定的不良地質(zhì)現(xiàn)象。</p><p>　　4.4 隧道工程地質(zhì)評(píng)價(jià)</p><p>　　4.4.1 隧址工程地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性和適宜性評(píng)價(jià)</p><p>　　C線長嶺灣隧道位于老場背斜北東翼，無斷層通過，區(qū)域穩(wěn)定性好，整體穩(wěn)定，適宜修建C線長嶺灣隧道。</p><p>　　4.4.2 隧道進(jìn)口段工

66、程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)</p><p>　　4.4.2.1 進(jìn)洞口段穩(wěn)定性和適宜性評(píng)價(jià)</p><p>　　隧道進(jìn)口段：里程樁號(hào)CK118+430~599，長度189m，洞頂板埋深0.5m～52.5m,屬淺埋段，進(jìn)洞口位于山地斜坡的中部偏下，里程樁號(hào)CK118+430，地面標(biāo)高為559.84m，設(shè)計(jì)路面標(biāo)高552.95m,洞口中心開挖深度約7.00m，地形地面坡度20°~35°

67、，耕地分布，第四系土厚4.500m左右，斜坡上方基巖出露。進(jìn)口段出露地層為三疊系中統(tǒng)雷口組地層，巖性以灰?guī)r、白云巖為主，巖層走向與洞軸線近于一致，進(jìn)洞口段無斷裂構(gòu)造，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，穩(wěn)定性較好，適宜進(jìn)洞。</p><p>　　進(jìn)洞口仰坡應(yīng)考慮支護(hù)措施，在施工中采用超前支護(hù)的方法，先支護(hù)，后開挖，可有效地避免了坍塌、掉塊及邊坡失穩(wěn)等不良地質(zhì)作用的發(fā)生。仰坡上部的第四系土層采用放坡開挖。</p><

68、;p>　　4.4.2.2出洞口段穩(wěn)定性和適宜性評(píng)價(jià)</p><p>　　隧道出口段：里程樁號(hào)CK119+639~900m，長度261m，洞頂埋深7.5m~57.2m。屬淺埋段，出洞口位于斜坡的中下部，里程樁號(hào)CK119+900，地面標(biāo)高為545.21m，設(shè)計(jì)路面標(biāo)高530.74m洞口中心開挖深度為14.5m。洞頂自然坡度約25～35°，荒地，斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定，出露地層為三疊系中統(tǒng)雷口組地層，巖性以灰?guī)r

69、、白云巖為主，巖層走向與洞軸線近于一致，進(jìn)洞口段無斷裂構(gòu)造，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，穩(wěn)定性較好，適宜進(jìn)洞。</p><p>　　進(jìn)洞口仰坡應(yīng)考慮支護(hù)措施，在施工中采用超前支護(hù)的方法，先支護(hù)，后開挖，可有效地避免了坍塌、掉塊及邊坡失穩(wěn)等不良地質(zhì)作用的發(fā)生。仰坡上部的第四系土層采用放坡開挖。</p><p>　　4.4.3 隧道洞身段工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)</p><p>　　4.4

70、.3.1 洞身段穩(wěn)定性評(píng)價(jià)</p><p>　　隧道洞身段：里程樁號(hào)CK118+599~119+509m，長度905m，洞頂埋深52.5m~168.5m。隧道軸向100°～103°，軸線地面標(biāo)高507.76m~751.63m，設(shè)計(jì)路面標(biāo)高507.82m~545.71m，進(jìn)洞口設(shè)計(jì)高程552.95m，出洞口設(shè)計(jì)高程530.74m，進(jìn)出洞口設(shè)計(jì)高程高差22.21m。</p><

71、;p>　　洞身段斜坡自然坡度20～40°，局部成陡崖狀。洞身圍巖巖性為三疊系中統(tǒng)雷口組地層，巖性以灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r為主，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較完整，無斷裂構(gòu)造，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，穩(wěn)定性較好，適宜隧道通過。</p><p>　　4.4.3.2 圍巖分級(jí)</p><p>　　C線長嶺灣隧道為巖質(zhì)隧道，隧道圍巖體涉及地層為侏三疊系中統(tǒng)雷口組地層，巖性以灰?guī)r、白云巖為主?；?/p>

72、巖、白云巖強(qiáng)度較高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，地表多風(fēng)化成碎顆粒，層理較發(fā)育，層間結(jié)合一差，強(qiáng)風(fēng)化帶巖芯呈碎塊狀、短柱狀，巖質(zhì)較軟；弱風(fēng)化帶巖芯呈長、短柱狀，巖石強(qiáng)度高，巖質(zhì)硬。出露于隧址區(qū)陡斜坡地帶。</p><p><b>　　1、圍巖完整性</b></p><p>　　根據(jù)鉆探、物探測(cè)試資料，巖體完整性列入巖體完整程度統(tǒng)計(jì)表（見表4-4）：</p&

73、gt;<p>　　表4-4 巖體完整程度統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　2、巖體基本質(zhì)量分級(jí)</p><p>　　隧道區(qū)主要發(fā)育2-3組構(gòu)造裂隙，根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70-2004）中的計(jì)算公式：</p><p>　　巖體基本質(zhì)量指標(biāo)： BQ=90+3RC+250Kv………………………………(1)</p

74、><p>　　當(dāng)Rc≥90Kv+30時(shí)，取小值，Kv≥0.04Rc+0.4時(shí)，取小值，代入上式計(jì)算BQ</p><p>　　巖體基本質(zhì)量指標(biāo)修正值： [BQ]=BQ-100×(K1+K2+K3)…………………(2)</p><p>　　根據(jù)巖石物理力學(xué)試驗(yàn)值和聲波測(cè)試資料，巖石飽和抗壓強(qiáng)度（通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析后的推薦值）為強(qiáng)風(fēng)化(平均值)Rc=0.8，Kv=0.

75、40-0.45，其BQ值為192.4~204.9；為弱風(fēng)化(平均值)Rc=23.25，Kv=0.7，其BQ值為334.75。</p><p>　　隧道水文地質(zhì)條件簡單，預(yù)測(cè)洞身地下水出水狀態(tài)主要以滴水、滲水為主，局部地段可能出現(xiàn)股狀流水，隧道區(qū)節(jié)理發(fā)育有二組裂隙，其規(guī)模小、延伸長度短，隧道最大埋深168.5m，在洞身鉆中未發(fā)現(xiàn)餅狀巖芯，分別取K1=0.23，K2=0.3，K3=0 ，并代入（2）式計(jì)算得出進(jìn)出口段

76、強(qiáng)風(fēng)化段[BQ]=139.4~151.9，弱風(fēng)化段[BQ]=281.75。根據(jù)上述計(jì)算可知，強(qiáng)風(fēng)化（進(jìn)出口段）巖體質(zhì)量為Ⅴ級(jí)，弱風(fēng)化基巖（洞身段）巖體質(zhì)量為Ⅳ級(jí)，隧道穿越的巖體質(zhì)量為一般。統(tǒng)計(jì)表明，隧址區(qū)巖體基本質(zhì)量分級(jí)為Ⅳ~Ⅴ級(jí)。</p><p><b>　　3、隧道圍巖分級(jí)</b></p><p>　　（1）.隧道圍巖劃分依據(jù)隧道圍巖分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)按照《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范

77、》(JTGD70—2004)隧道圍巖分級(jí)執(zhí)行。依據(jù)隧址區(qū)巖石的力學(xué)性質(zhì)，首先進(jìn)行巖石等級(jí)劃分，而后考慮到圍巖受地質(zhì)構(gòu)造的影響和圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育程度，同時(shí)考慮到各種圍巖的風(fēng)化特征對(duì)圍巖強(qiáng)度的影響以及地下水對(duì)圍巖的危害性作出圍巖綜合分級(jí)。</p><p><b>　　a:巖石等級(jí)劃分</b></p><p>　　根據(jù)隧址區(qū)巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)資料，按巖石飽和抗壓強(qiáng)度將隧道圍巖

78、確為極軟～較軟巖。</p><p>　　b：圍巖受地質(zhì)構(gòu)造影響程度的等級(jí)劃分</p><p>　　C線長嶺灣隧道位于老場背斜北東翼，無斷層通過，巖層傾角平緩，巖石裂隙較發(fā)育，對(duì)隧道洞頂影響較大。</p><p>　?。?）.圍巖初步分級(jí)及分布</p><p>　　根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70—2004)，在巖石強(qiáng)度及完整性系數(shù)的基礎(chǔ)

79、上，考慮圍巖特征、環(huán)境等因素對(duì)圍巖進(jìn)行初步分級(jí)，詳見C線長嶺灣隧道圍巖初步分級(jí)及分布見表4-5：</p><p>　　表4-5 C線長嶺灣隧道圍巖初步分級(jí)及分布</p><p>　　4.5區(qū)域穩(wěn)定性及地震基本烈度 </p><p>　　4.5.1區(qū)域穩(wěn)定性</p><p>　　根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及本次勘察資料綜合分析，C線長

80、嶺灣隧道位于老場背斜南東翼，無斷層通過，區(qū)域穩(wěn)定性好。</p><p><b>　　4.5.2地震</b></p><p>　　根據(jù)國家地震局《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2001）國家標(biāo)準(zhǔn)第1號(hào)修改單及相應(yīng)附件《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》（1:400萬），隧址區(qū)地震動(dòng)峰值加速度值在0.05g，對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為6度，并應(yīng)按《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（J

81、TJ004-89）的規(guī)定進(jìn)行設(shè)防。</p><p>　　第5章 隧道主體工程</p><p>　　5.1 隧道平面線形設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1.1 隧道平面</p><p>　　本隧道平縱方案主要由路線方案控制，這在路線方案中已有詳述，具體隧道位置根據(jù)隧址區(qū)地形、地質(zhì)工程條件、環(huán)境、造價(jià)、功能等因素綜合確定，在綜合考慮線形指標(biāo)及工程造

82、價(jià)的前提下，通過實(shí)地勘察，充分研究了隧道所處地域的地形、地質(zhì)情況，主要考慮隧道進(jìn)、出口地形條件、隧址區(qū)工程地質(zhì)條件、營運(yùn)管理設(shè)施場地等因素?cái)M定本隧道方案。</p><p>　　5.2 隧道縱斷面設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.2.1總體線形</b></p><p>　　隧道縱斷面設(shè)計(jì)綜合考慮了隧道長度、主要施工方向、通風(fēng)、排水、洞口位置以

83、及隧道進(jìn)、出口接線等因素。隧道平、縱面指標(biāo)見表5-1。</p><p>　　表5-1 隧道平縱指標(biāo)斷面一覽表 </p><p>　　5.2.2洞口位置的確定</p><p>　　洞口位置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文等條件著重考慮邊坡及仰坡的穩(wěn)定性，隧道工作者在實(shí)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，避免開挖高邊坡路塹，這也有利于保護(hù)自然環(huán)境。但是“

84、早進(jìn)晚出”并不是說盲目的把隧道定的越長越好，而是應(yīng)當(dāng)更著重地從安全和環(huán)保的角度考慮問題。在一般情況下，這一指導(dǎo)思想是符合實(shí)際。根據(jù)我國實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在不同地形、地質(zhì)條件下，確定隧道洞門位置應(yīng)考慮以下原則：</p><p>　?、僖荛_不良地質(zhì)地段，如滑坡、崩塌、巖堆、危巖落石、泥石流等處。</p><p>　　②當(dāng)洞口位于溝谷內(nèi)時(shí)，應(yīng)盡量避免設(shè)置在匯水區(qū)的中央，洞口要選在溝的一側(cè)。</p

85、><p>　?、畚挥趹已露副谙碌亩纯冢话悴灰饲邢髟狡?，當(dāng)坡面及巖頂穩(wěn)定，無危石存在，可貼壁進(jìn)洞。否則應(yīng)延伸洞口設(shè)置明洞。</p><p>　?、苓吰聹\埋段洞口位置，應(yīng)結(jié)合路塹地質(zhì)、少占農(nóng)田、棄喳，填方利用、排水條件及有利施工等因素綜合分析確定。</p><p>　?、菰邕M(jìn)晚出的原則，具體落實(shí)在洞口邊、仰坡開挖高度的控制上。</p><p>　

86、?、薅纯诘木€形走向應(yīng)盡量和該處地形等高線正交，這樣可以避免一側(cè)開挖面奇高，同時(shí)應(yīng)注意避免另側(cè)巖壁過薄至產(chǎn)生偏壓危害。</p><p>　　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。</p><p>　?。?）進(jìn)洞口位置比選</p><p>　　進(jìn)口處圍巖屬于Ⅴ級(jí)，地形屬于緩坡，埋深較淺，路面高程552.95米。進(jìn)口隧

87、道軸線與地面等高線正交，所以綜合考慮成洞條件較好的地段和開挖較少的地方進(jìn)洞。</p><p>　　表5-2 長嶺灣隧道進(jìn)口洞門位置方案比選表</p><p>　　綜合以上比較結(jié)果可以看出，方案（二）即洞口位置為CK118+430為最佳方案，高出地面標(biāo)高559.84米，設(shè)計(jì)標(biāo)高552.95米，系作為本設(shè)計(jì)最終洞門位置。</p><p>　　（2）出洞口位置比選<

88、/p><p>　　出洞口山體較為平緩，為荒地，斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定，巖性以灰?guī)r白云巖為主，巖層走向與洞軸線近于一致，進(jìn)洞口無斷裂構(gòu)造，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，圍巖屬于Ⅴ級(jí)，設(shè)置洞口要綜合考慮較大開挖量，路塹設(shè)置等因素。</p><p>　　方案（一）開挖太大，工程量較大，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不好；方案（二）隧道埋深太淺，圍巖穩(wěn)定性不高。</p><p>　　表5-3 長嶺灣隧道出口洞門位置方案

89、比選表</p><p>　　方案（三）綜合了兩個(gè)方案，減少了開挖量維護(hù)生態(tài)平衡，相對(duì)的經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)也保證了洞口的圍巖穩(wěn)定性，故選擇方案（二）樁號(hào)為CK119+900，地面標(biāo)高為545.21米，設(shè)計(jì)路面標(biāo)高為530.74米，作為本設(shè)計(jì)最終出口洞門位置。</p><p>　　5.3 隧道橫斷面設(shè)計(jì)</p><p>　　5.3.1 橫斷面設(shè)計(jì)</p>&l

90、t;p><b>　　（1）一般段</b></p><p>　　限界凈寬：10.25m=0.75m +0.50m左側(cè)向?qū)挾?2×3.75m行車道+0.75m右側(cè)向?qū)挾?0.75m檢修道；</p><p>　　限界凈高：行車道凈高5.0m，檢修道凈高2.5m。</p><p>　　圖5-1 一般段建筑限界</p>

91、<p><b>　?。?）緊急停車帶</b></p><p>　　限界凈寬：10.25m=0.75m +0.50m左側(cè)向?qū)挾?2×3.75m行車道+3.50+0.75m 0.75m檢修道；限界凈高：</p><p>　　行車道凈高5.0m，檢修道凈高2.5m。</p><p>　　圖5-2 緊急停車帶建筑限界</p

92、><p>　　圖5-3 緊急停車帶長度</p><p>　　5.3.2 襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)</p><p>　　隧道內(nèi)輪廓應(yīng)符合相關(guān)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的建筑限界的要求，考慮照明、通訊、排水、裝飾等其他設(shè)施需要的空間，各種設(shè)備均不得侵入建筑限界；襯砌內(nèi)輪廓的形狀和尺寸應(yīng)考慮圍巖類別、結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn)及便于施工等因素。</p><

93、p>　　5.3.2.1長嶺灣隧道預(yù)選方法介紹</p><p>　　對(duì)長嶺灣隧道預(yù)選了三種不同的隧道內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)方案，這里結(jié)合的地質(zhì)水文及周圍環(huán)境條件影響，從三種不同隧道內(nèi)輪廓的設(shè)計(jì)來討論對(duì)長嶺灣隧道開挖的利與弊，以此來選擇最好的長嶺灣隧道內(nèi)輪廓選擇方案。</p><p>　　5.3.2.2、介紹三種截面的優(yōu)缺點(diǎn)比較：</p><p>　?。?）直墻式隧道一般用于

94、隧道圍巖較好的地段，且周圍不會(huì)有較大的側(cè)向壓力，所以不需要設(shè)仰拱。運(yùn)用直墻式隧道的凈斷面積最小。但考慮到長嶺灣隧道地形復(fù)雜，其中長嶺灣隧道無活動(dòng)性斷層，區(qū)域地質(zhì)整體穩(wěn)定性較好，圍巖以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云巖、砂巖為主，少量軟質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁巖、泥巖，巖體較完整，圍巖穩(wěn)定性較好，但局部巖溶發(fā)育、煤層段巖體完整性較差。根據(jù)隧道圍巖巖體的巖石等級(jí)以及層間結(jié)合情況，受地質(zhì)構(gòu)造影響程度、巖溶的發(fā)育及地下水的富集程度，可將隧道圍巖劃分為Ⅴ～

95、Ⅳ級(jí)。則不適于運(yùn)用直墻式截面來做隧道內(nèi)輪廓。</p><p>　?。?）單心圓內(nèi)輪廓，即拱部為單心半圓，側(cè)墻為大半徑圓弧，仰拱和側(cè)墻之間用小半徑圓弧鏈接。如果從降低造價(jià)方面看，采用簡明、單純的單心圓斷面為宜。但長嶺灣隧道地形復(fù)雜，有局部巖溶及地下水豐富，直接用單心圓容易引起不必要的塌方或者要加厚襯砌層，整體考慮不能視為一種好的斷面。</p><p>　?。?）三心圓內(nèi)輪廓，從長嶺灣公路隧道

96、功能出發(fā)，隧道凈空斷面確保道路寬度及建筑限界、鋪裝、排水、通風(fēng)設(shè)備、內(nèi)裝、監(jiān)視員通道、其他一些必要的空間，而且要考慮穩(wěn)定性、施工性及車輛的行走性，這樣才能確定合理的斷面形狀和尺寸。而隧道斷面應(yīng)具有適應(yīng)應(yīng)力流和變形的合理形狀，同時(shí)要適應(yīng)圍巖條件、凈空要求，而三心圓則能符合隧道的應(yīng)力流和變形的合理形狀，所以最好采用三心圓形狀。</p><p>　　表5-4 長嶺灣隧道內(nèi)輪廓斷面比選方案表</p>

97、<p>　　5.3.2.3三種內(nèi)輪廓在實(shí)際應(yīng)用中的比較</p><p>　　三種內(nèi)輪廓的選擇在施工中的優(yōu)劣比選，其中直墻式一般需要明挖，雖然其開挖量只有58.78*1470m，但是它對(duì)圍巖要求高，水平方向受力不能太大，所以根據(jù)長嶺灣隧道實(shí)際情況，不適合明挖，明挖其開挖量大，造價(jià)變高了而且其工期也加長了，則此種方法明顯不適于長嶺灣隧道。單心圓開挖相對(duì)比較簡單，然而其開挖量為（70.46*2825m ）太

98、大，明顯高于直墻式和三心圓開挖的斷面其造價(jià)當(dāng)然也就比較高了，然而單心圓對(duì)隧道圍巖的整體性要求比較高，施工起來安全性不大，則不適合長嶺灣隧道的開挖。三心圓則相對(duì)符合應(yīng)力流和圍巖的變形條件，而且開挖量相對(duì)較?。?9.63*1470m），在三種方案中三心圓施工對(duì)周圍環(huán)境影響相對(duì)較小，安全性較高，則在施工中最先選用三心圓為隧道的開挖內(nèi)輪廓。</p><p>　　5.3.2.4、最終方案</p><p&

99、gt;　　襯砌內(nèi)輪廓線是襯砌的完成線，在內(nèi)輪廓線之間的空間，即為隧道的凈空斷面。該線應(yīng)該滿足所圍成的斷面積最小，適合圍巖壓力和水壓力的特點(diǎn)，亦即經(jīng)濟(jì)又適用的目的。設(shè)計(jì)襯砌斷面主要解決問題之一就是內(nèi)輪廓，而襯砌的內(nèi)輪廓線應(yīng)該盡可能的接近建筑限界，力求開挖和襯砌的數(shù)量最小，襯砌內(nèi)表面力求平順（受力條件有利），還應(yīng)考慮襯砌施工簡便。這樣根據(jù)下面的情況我們最終選擇三心圓內(nèi)輪廓為隧道開挖的最終輪廓選型。</p><p>　

100、　本設(shè)計(jì)中的內(nèi)輪廓具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下表5-5</p><p>　　表5-5 內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)參數(shù)表</p><p>　　注：凈高為設(shè)計(jì)高程點(diǎn)至拱頂?shù)淖罡唿c(diǎn)。</p><p>　　圖5-4 三心圓內(nèi)輪廓圖 </p><p>　　5.4 隧道洞門設(shè)計(jì)</p><p>　　5.4.1 洞門設(shè)計(jì)原則</p><

101、p>　　根據(jù)隧道進(jìn)出口地形和工程地質(zhì)條件，結(jié)合開挖邊仰坡的穩(wěn)定性及洞口防排水需要，選用經(jīng)濟(jì)、美觀并有利于視線誘導(dǎo)的洞門形式；在考慮盡量少刷坡和隧道“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則確定洞門位置。為了確保洞口邊仰坡的穩(wěn)定性，不受可能出現(xiàn)的自然災(zāi)害、氣象災(zāi)害的影響，同時(shí)對(duì)車輛行使的影響較小，隧道均修建洞門。</p><p>　　5.4.2 洞門設(shè)計(jì)</p><p>　　進(jìn)口端洞口位于威遠(yuǎn)縣新場鎮(zhèn)紅

102、星村半邊灣半坡，地面橫坡較緩，縱向坡度比較緩，考慮采用端墻式洞門。 </p><p>　　出口端洞口位于威遠(yuǎn)縣新場鎮(zhèn)新權(quán)村長嶺灣半坡，由于開挖深度較大，并且要開挖設(shè)置路塹，所以本設(shè)計(jì)中考慮采用翼墻式洞門。</p><p>　　洞門的端墻和翼墻均可視為墻背承受土壓力的擋土墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)擋土墻理論設(shè)計(jì)。</p><p>　　本端墻式洞門按計(jì)算擋土墻的方法分別核算各不同墻高

103、截面的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，以此決定端墻的厚度和尺寸。為簡化洞門墻的計(jì)算方法和便于施工，只檢算端墻最大受力部位的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，據(jù)此確定整個(gè)端墻的厚度和尺寸，這樣雖增加了一些圬工量，但從施工觀點(diǎn)看．卻是合理的。由于洞門端墻緊靠襯砌，又嵌入邊坡內(nèi)，故其受力條件較擋土墻為好。此有利因素可作為安全儲(chǔ)備．在計(jì)算中是不予考慮的。</p><p>　　洞門翼墻與端墻一樣，也可采用分條方法取條帶計(jì)算。由于翼墻與端墻是整體作用的；故在計(jì)算

104、端墻時(shí)，應(yīng)考慮翼墻對(duì)端墻的支撐作用。計(jì)算時(shí)先檢算翼墻本身的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，然后再檢算端墻最大受力部位的強(qiáng)度及其與翼墻一起的滑動(dòng)穩(wěn)定。在計(jì)算翼墻時(shí)，翼墻與端墻連結(jié)面的抗剪作用是不考慮的。</p><p>　　按擋土墻結(jié)構(gòu)計(jì)算洞門墻時(shí)，設(shè)計(jì)是按極限狀態(tài)驗(yàn)算其強(qiáng)度，并驗(yàn)算繞墻趾傾覆及沿基底滑動(dòng)的穩(wěn)定性。驗(yàn)算時(shí)依據(jù)下表的規(guī)定，并應(yīng)符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有

105、關(guān)規(guī)定。洞門驗(yàn)算表如表5-6所示：</p><p>　　表5-6 洞門墻的主要檢算規(guī)定表</p><p>　　洞門設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)數(shù)按現(xiàn)場試驗(yàn)資料采用。缺乏的試驗(yàn)資料，參照表5-7選用。</p><p>　　表5-7 洞門設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)數(shù)表</p><p><b>　　5.4.3洞門計(jì)算</b></p>

106、;<p>　　圖5-5 洞門計(jì)算示意圖 </p><p>　　5.4.3.1進(jìn)口段端墻式洞門計(jì)算 </p><p><b>　　（1）計(jì)算數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　?、俚刭|(zhì)特性</b></p><p><b>　　Ⅴ級(jí)圍巖</b></p&

107、gt;<p>　　邊、仰坡坡度： 1∶1.25</p><p>　　地層計(jì)算摩擦角： ；</p><p><b>　　地層容重?：?；</b></p><p>　　基底摩擦系數(shù) ： ；</p><p>　　基底設(shè)計(jì)控制壓應(yīng)力［σ］=0.3MPa。</p><p><b>

108、　　②建筑材料容重</b></p><p><b>　　C25混凝土容重：</b></p><p>　　號(hào)水泥砂漿砌片石容許壓應(yīng)力；</p><p>　　號(hào)水泥砂漿砌片石容許拉應(yīng)力。</p><p>　　③檢算端墻應(yīng)力、偏心和穩(wěn)定性要求</p><p><b>　　墻身截面壓

109、應(yīng)力；</b></p><p>　　墻身截面偏心距(為端、翼墻厚度)；</p><p><b>　　基底壓力； </b></p><p><b>　　基底偏心；</b></p><p><b>　　滑動(dòng)穩(wěn)定性系數(shù)；</b></p><p>&

110、lt;b>　　傾覆穩(wěn)定性系數(shù)。 </b></p><p><b>　　（2）洞門檢算</b></p><p><b>　?、儆?jì)算及基本數(shù)據(jù)</b></p><p>　　隧道進(jìn)口端洞口處設(shè)計(jì)端墻式洞門，尺寸擬定墻厚B=1.8m，墻背傾角，墻高H=9.2米，仰坡坡角，圍巖計(jì)算摩擦角 ，基底摩擦系數(shù),,, &l

111、t;/p><p>　　洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離為a=1m</p><p>　　洞門墻計(jì)算條帶寬度b=1m</p><p><b>　?、谕翂毫τ?jì)算</b></p><p>　　最危險(xiǎn)破裂面與垂直面之間的夾角</p><p>　　式中: E——土壓力（kN）;</p><p&

112、gt;　　——地層重度（kN/m3）</p><p><b>　　λ——側(cè)壓力系數(shù)；</b></p><p>　　ω——墻背土體破裂角；</p><p>　　b——洞門墻計(jì)算條帶寬度（m），取b=1m；</p><p>　　ξ——土壓力計(jì)算模式不確定系數(shù)，可取ξ=0.6</p><p>　?、鄱藟?/p>

113、穩(wěn)定性、強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　由于土壓力和凍脹力不同時(shí)考慮，這里我們考慮土壓力的計(jì)算。</p><p>　　端墻自重：G=9.2×1.8×1×25=414KN</p><p>　　力臂：y1 ＝×1.8+tan6°××9.2=1.4m</p><p>　　y2＝&#

114、215;9.2=3.1m</p><p>　　土壓力大?。篍 =103.2KN（每延米）</p><p><b>　　抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算：</b></p><p>　　KO==1.81＞ 1.6 （滿足）</p><p>　　故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求</p><p><b>　　抗滑穩(wěn)定

115、性驗(yàn)算：</b></p><p>　　1.93>1.3(滿足)</p><p>　　式中：δ—墻背摩擦角δ=</p><p>　　故抗滑穩(wěn)定性滿足要求</p><p><b>　　基底偏心距驗(yàn)算：</b></p><p>　　全墻穩(wěn)定力系對(duì)墻趾的總力矩</p>&l

116、t;p>　　全墻傾覆力系對(duì)墻趾的總力矩</p><p><b>　　總豎向荷載</b></p><p><b>　　∑N對(duì)腳趾的力臂</b></p><p>　　各項(xiàng)指標(biāo)都進(jìn)口端墻式洞門設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　截面偏心驗(yàn)算</b></p>

117、<p><b>　　Ex對(duì)墻趾的力臂：</b></p><p><b>　　Ey對(duì)墻趾的力臂：</b></p><p><b>　　G對(duì)墻趾的力臂：</b></p><p><b>　　合力在中心線的右側(cè)</b></p><p><b&g