永龍隧道畢業(yè)設(shè)計論文

目 錄 第 1章 工程概況及水文地質(zhì)條件 . 4 程簡介 . 4 道工程地質(zhì)條件及評價 . 5 形地貌 . 5 質(zhì)構(gòu)造 . 5 理裂隙 . 7 . 7 良地質(zhì)現(xiàn)象及特殊巖土 . 8 土評價 . 9 震效應(yīng) . 9 道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及遵循的規(guī)范 . 9 術(shù)標(biāo)準(zhǔn) . 9 . 10 第 2章 隧道總體設(shè)計 . 11 道的線型設(shè)計 . 11 道橫斷面設(shè)計 . 11 道建筑限界 . 11 第 3章 隧道洞門設(shè)計 . 15 門的設(shè)計 . 15 . 16 口端墻設(shè)計 . 16 第 4章 隧道襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 23 述 . 23 期支護(hù)設(shè) 計 . 23 計參數(shù)的確定 . 23 . 25 c 、 值： . 26 Q 及 . 26 錨桿的設(shè)計與計算 . 31 層的計算與設(shè)計 . 31 算噴層的厚度 t . 32 二次襯砌 . 33 級圍巖公路隧道設(shè)計報告書 . 33 . 33 . 34 級圍巖公路隧道設(shè)計報告書 . 44 計參數(shù) . 44 算結(jié)果 . 45 . 55 第 5章 明洞設(shè)計 . 56 洞形式選擇 . 56 圈回填土石垂直壓力 . 56 圈回填土石側(cè)壓力 . 56 墻回填土石側(cè)壓力 . 57 第 6章 施工組織設(shè)計 . 60 定目標(biāo)承諾 . 60 6 2 編制說明 . 60 編制原則 . 61 程施工總體部署 . 61 . 62 保工程質(zhì)量和工期的措施 . 63 質(zhì)量、安全保證體系 . 68 主要項目施工方案和施工方法 . 70 第 7章 隧道監(jiān)控量測 . 84 . 84 道監(jiān)控量測的內(nèi)容及測試方法 . 84 . 84 . 85 量測數(shù)據(jù)綜合分析 . 87 第 1 章 工程概況及水文地質(zhì)條件 程簡介 永九快速線位于蘿崗區(qū)的東北部，呈南北走向穿越永和、鎮(zhèn)龍和九佛三鎮(zhèn)。南接永和的開源大道，通過隧道穿油麻山，北至廣從公路，全長 里。全部永九快速線市政工程由永龍隧道（永和大道至永龍大道）、永龍大道（永龍隧道至廣汕公路）及永九快速線（廣汕公路至廣從公路）三部分組成。 永龍隧道南北走向，南接永和經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的永和大道 ，北接廣汕路。 永龍隧道南端通過禾豐一縱路與永和大道連接，禾豐一縱路與永和大道相交路口平交處理。禾豐一縱路至永龍隧道南口段，設(shè)置高架橋，跨越禾豐橫路 。 永龍隧道北端洞口位于鎮(zhèn)龍端，其中鎮(zhèn)龍端出口丘陵地貌，植被茂盛，隧道北與廣汕路相連。 永龍隧道左線設(shè)計單向三車道 ,全長 1865 米。具體如下表： 工程名稱 中心樁號 起訖樁號 全長（ m） 永龍隧道左線 45 10 1865 A 標(biāo)段 里程范圍： 線長 904m 內(nèi)容：主體土建工程 消防工程（給水） 附屬土建工程 （含永和端變配電所） 預(yù)埋管工程 水管工程 B 標(biāo)段 里程范圍： 線長 961m 內(nèi)容：主體土建工程 消防工程（給水） 附屬土建工程 （含鎮(zhèn)龍端變配電所） 預(yù)埋管工程 水管工程 C 標(biāo)段 除上述 A、 B 標(biāo)段以外的附屬工程。 道工程地質(zhì)條件及評價 形地貌 隧道位于廣州市東北部的蘿崗區(qū)，屬丘陵地貌，群嶺延綿，地勢起伏，植被發(fā)育，多為松樹、桉樹及灌木，自然露頭少，地面標(biāo)高在 間，最高山頂標(biāo)高為 于擬建隧道東側(cè) 370m 處。于隧道左支里程 6080 西側(cè) 2286m 處連續(xù)分布有 3 口水塘，深約 道穿越 2 條溝谷，呈東西走向，溝谷中常年有水。隧道北側(cè)洞口處地形坡度 1820，植被多為松樹及灌木，較發(fā)育；南側(cè)左線洞口處地形坡度 36,洞口附近均種植果樹。隧道南北洞口前沿為山前沖洪積平原，多為居民區(qū)或耕地，人口較少。由于場區(qū)臨近北二環(huán)、廣從公路及永和開發(fā)區(qū)，故交通較便利。 質(zhì)構(gòu)造 1、物探異常 帶 根據(jù)物探解譯的 5 處地質(zhì)異常帶，詳細(xì)勘察時分別在 5 異常帶兩側(cè)布置鉆孔以查明異常帶情況。由于 常帶在隧道范圍以外，故不予考慮?，F(xiàn)將物探揭露的 5 異常帶以及相應(yīng)鉆孔揭露的情況分述如下： （ 1） 常帶。該處地層情況詳見鉆孔 于以上鉆孔揭露隧道埋藏段均為微風(fēng)化花崗巖，裂隙發(fā)育 不甚發(fā)育，未揭露斷層跡象，故推測該異常帶對隧道影響不大。 （ 2） 常帶。該處地層情況詳見鉆孔 勘 域資料顯示該處為謝村斷裂， 本次勘察鉆孔揭露隧道埋藏段均為微風(fēng)化花崗巖，但閃長巖脈發(fā)育，鉆孔 深 碎裂巖。綜合區(qū)域資料、物探資料以及鉆孔資料，推測該處為謝村斷裂（ 過。 （ 3） 常帶。該處地層情況詳見鉆孔 次于鉆孔 露巖石受構(gòu)造作用，具有碎裂狀結(jié)構(gòu)，而且?guī)r石具有硅化現(xiàn)象，巖石裂隙普遍發(fā)育，故推測該處為次級斷裂經(jīng)過或為斷裂的影響帶。 （ 4） 常帶。該處地層情況詳見鉆孔 勘 9）、 上鉆孔均揭露構(gòu)造巖 碎裂巖。綜合物探和鉆孔資料分析，推斷該處即為窩園斷裂（ 但是，本場地揭露窩園斷層位置與區(qū)域窩園斷裂位置相距約 80m。 2、斷層 本次隧道段主要為謝村斷裂（ 窩園斷裂（ 過。 （ 1）謝村斷裂（ 綜合區(qū)域資料、物探資料以及鉆孔資料，推測隧道右線里程 10 及左線里程 33 為謝村斷裂（ 過，由于鉆孔 深 碎裂巖，結(jié)合該處地形，故推測斷裂性質(zhì)為壓性逆斷層，走向南西；根據(jù)斷層下盤即鉆孔 勘 露為完整微 風(fēng)化巖石，而斷層上盤即鉆孔 露閃長巖脈發(fā)育，故推測斷層傾向北西，傾角 5060，由于斷層附近鉆孔揭露巖石總體性質(zhì)較好，故推測該斷裂發(fā)育帶寬度較窄。 （ 2）窩園斷裂（ 本次勘察在鉆孔 勘 9）、 揭露到碎裂巖，頂界埋深 露帶厚 據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和本次揭露的情況分析，上述鉆孔位置即為窩園斷裂通過位置，但本次揭露斷層走向 向 角 7080，斷裂帶寬度 6080m。 本次揭露碎裂巖原巖主要為花崗巖，在斷層帶中構(gòu)造巖顯示出受構(gòu)造作用程度的不均勻性。從揭露到的碎裂巖分析，斷裂主要屬壓性，而且具有多期活動，表現(xiàn)在前期原巖被壓碎形成碎裂（碎粒）巖帶，第二期活動形成碎裂巖的硅化帶和石英脈，后期活動強(qiáng)度較弱，主要是將硅化碎裂巖帶擠壓破碎并造成裂隙發(fā)育。但斷層帶未發(fā)現(xiàn)近期活動的痕跡。 （ 3）其它構(gòu)造影響現(xiàn)象，本次于鉆孔 露，這些部位的巖石受到過構(gòu)造作用，具有碎裂狀結(jié)構(gòu)，且具有硅化現(xiàn)象，巖石裂隙普遍發(fā)育，故推測存在次級斷裂或斷裂影響的可能 。 3. 地層巖性 據(jù)野外勘察資料，本場區(qū)發(fā)育第四系上更新統(tǒng)坡積層（ 第四系殘積層（ 加里東期花崗巖（ 現(xiàn)自上而下分述如下： （ 1）第四系上更新統(tǒng)坡積層（ 亞粘土：分布于兩側(cè)山坡前緣。褐黃色、褐紅黃色，可塑，局部硬塑，土質(zhì)不均勻，具砂感，遇水易軟化崩解。 （ 2）第四系殘積層（ 巖性為砂質(zhì)粘性土，褐黃色，為花崗巖風(fēng)化殘積土，除石英外，長石、云母礦物均已風(fēng)化呈土狀，土質(zhì)遇水易軟化崩解。按稠度狀態(tài)可劃分為可塑和硬塑兩亞層。 （ 3）加里東 期花崗巖（ 場區(qū)基巖為加里東期中新序列南香山單元花崗巖（ 巖石呈淺灰、灰白色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀、條紋狀構(gòu)造，礦物成分主要為石英、長石、黑云母。另外場地還揭露巖脈 閃長巖。根據(jù)巖石風(fēng)化程度自上而下劃分為以下 4 帶 1 全風(fēng)化帶：呈褐黃色。原巖結(jié)構(gòu)尚可辨，長石、黑云母礦物大部分已風(fēng)化成土狀。巖芯呈堅硬土柱狀，土質(zhì)遇水易軟化崩解。 2 強(qiáng)風(fēng)化帶：呈褐黃色、褐黃色。巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，巖芯多呈堅硬土柱狀及半巖半土狀，局部夾碎塊狀巖芯，巖芯一般遇 水軟化崩解，巖塊用手可折斷。 3 弱風(fēng)化帶：呈褐黃色、青灰色及灰白色，巖石裂隙發(fā)育，見鐵染。巖芯呈塊狀、扁柱狀或短柱狀。巖質(zhì)較堅硬，錘擊聲脆。 4 微風(fēng)化帶：呈淺灰色、灰色，青灰色。巖石裂隙發(fā)育 不甚發(fā)育，巖芯呈扁柱狀、短柱狀及長柱狀，部分巖芯呈碎塊狀及塊狀，巖質(zhì)新鮮，致密堅硬，錘擊聲脆。 4、碎裂巖（ F） 灰色及灰白色，母巖為花崗巖，碎裂（碎粒）狀結(jié)構(gòu)，巖石經(jīng)強(qiáng)烈構(gòu)造作用呈角礫片理化，角礫呈定向排列，巖石具有不同程度硅化現(xiàn)象。揭露片理化與巖芯軸心 夾角 1020。鉆孔深度范圍內(nèi)尚無法揭穿。按巖石風(fēng)化程度可劃分為以下 4 帶： 1 全風(fēng)化帶：呈褐黃色。巖石受構(gòu)造作用強(qiáng)烈，而且?guī)r石風(fēng)化強(qiáng)烈，巖芯呈堅硬土柱狀，土質(zhì)遇水易軟化崩解。 2 強(qiáng)風(fēng)化帶：呈褐黃色。巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，巖芯多呈堅硬土柱狀及半巖半土狀，局部夾碎塊狀巖芯，巖芯一般遇水軟化崩解，巖塊用手可折斷。 3 弱風(fēng)化帶：呈褐黃、褐灰色，巖石受構(gòu)造作用呈碎裂狀結(jié)構(gòu)。巖石裂隙很發(fā) 育，主要揭露三組較為發(fā)育的裂隙，裂隙面分別與巖芯軸心夾角 010， 4550以及 6570，頻度 58 條 /m，裂隙面鐵質(zhì)渲染嚴(yán)重，部分裂隙為張性裂隙，半充填或無充填，充填物質(zhì)主要為硅質(zhì)及鐵質(zhì)。巖石有不同程度的硅化現(xiàn)象。巖芯一般呈碎塊狀、塊狀，少量扁柱狀及柱狀，巖質(zhì)硬，但巖塊錘擊易碎。 4 微風(fēng)化帶：呈褐灰色，青灰色。碎裂狀結(jié)構(gòu)，巖石隱蔽裂隙發(fā)育，局部裂隙面見鐵質(zhì)渲染。巖芯呈扁柱狀及短柱狀，部分巖芯破碎呈碎塊狀及塊狀，巖質(zhì)較堅硬，錘擊聲脆，易沿隱蔽裂隙面破開。 理裂隙 在隧道范圍地表土覆蓋嚴(yán)重，植被發(fā)育，天然露頭少。本次勘察的節(jié)理裂隙調(diào)查是在道路開挖坡面及出露的天然露頭上進(jìn)行的，調(diào)查場地的巖性為花崗巖，場地主要發(fā)育 7 組裂隙，分別是 裂隙走向 90，頻度 34 條 /米； 裂隙走向 55，頻度 33 條 /米； 裂隙走向 30，頻度 35 條 /米； 裂隙走向 10，頻度 3 條 /米； 裂隙走向 30，頻度 12 條 /米； 裂隙走向 60，頻度 23 條 /米； 裂隙走向 90，頻度 35 條 /米。其中 和 以及 和 為兩對共軛裂隙。節(jié)理裂隙一般呈閉合狀，寬度 節(jié)理玫瑰花圖可知，以與隧道走向呈 40交角的裂隙即 裂隙最發(fā)育，裂隙多傾向北東。 文地質(zhì)條件 1、地下水 場區(qū)地下水類型主要為孔隙潛水、基巖孔隙裂隙承壓水和斷層破碎帶裂隙承壓水。 （ 1）孔隙潛水：主要賦存及運移于山間谷地沖溝附近坡洪積層中，坡洪積層分布有粗細(xì)不均勻砂顆粒，具孔隙性，含孔隙潛水。地下水主要接受大氣降水的滲入補給和基巖裂隙水的側(cè)向補給，并通過泉水或地下逕流排泄于溝谷中。 （ 2）基巖孔隙裂隙承壓水：基巖強(qiáng)、弱風(fēng)化巖石孔隙裂隙發(fā)育，含孔隙裂隙承壓水，但水量一般不大。地下水主要接受大氣降水的補給，并以逕流形式排泄補給坡洪積層的孔隙潛水，或直接出露地表以下降泉形式排泄于溝 谷中。 （ 3）斷層破碎帶裂隙承壓水：主要賦存及運移于斷層破碎帶中，具承壓性。從鉆孔 進(jìn)過程中發(fā)生全漏水的現(xiàn)象分析，斷層破碎帶為地下水富集地段，水量較大。 地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，場地出露有 6 處泉水分布，其中兩處泉水橫穿流經(jīng)隧道，泉水主要接受基巖孔隙裂隙水的補給。 隧道附近有三口水塘，主要接受大氣降水和基巖孔隙裂隙水的補給。 通過地表水文地質(zhì)調(diào)查，鉆孔及抽水、注水試驗分析和水試樣檢測等工作，得到場區(qū)以下水文地質(zhì)規(guī)律： （ 1）場區(qū)的孔隙潛水局限在山間谷地沖溝中，以泉水或逕流排泄于溝谷中，水量受降水影響，變化很大。 （ 2）基巖孔隙裂隙水在場區(qū)廣泛分布，水量一般不大，一般沿山坡運移到坡腳作為坡洪積層潛水的補給或直接以下降泉方式排泄到溝谷中；而在斷裂破碎帶附近是斷裂帶裂隙承壓水的補給源。 （ 3）在斷層帶，地下水位明顯降低，尤其在窩園斷裂帶已形成明顯的地下水漏斗區(qū)，并且其附近的所有鉆孔都出現(xiàn)全漏水現(xiàn)象，表明斷裂帶屬于地下水的良好通道。 （ 4）左線里程 0000 段西邊的魚塘水可能與地下基巖裂隙發(fā)育帶的地下水存在水力聯(lián)系，在鉆孔 抽水試驗中，離魚塘僅 13m 的鉆孔 在水位下降，最大降深達(dá) 11 （ 5）抽水、注水試驗計算表明，場區(qū)的強(qiáng)、弱風(fēng)化巖層滲透系數(shù) d，于弱透水層。而坡積土層、殘積土層、全風(fēng)化巖層及微風(fēng)化巖層屬于相對隔水層。 （ 6）場區(qū)無論是地表泉水，還是地下水，在強(qiáng)透水層中均存在分解類中腐蝕性，不存在結(jié)晶類腐蝕和結(jié)晶分解復(fù)合類腐蝕。 2、隧道涌水量預(yù)測 隧道各里程段涌水量預(yù)測見下表。 隧道各里程段涌水量預(yù)測一覽表 隧道里程 47 14 14 61 61 95 93 79 80 39 涌水量預(yù)測（ m3/d） 得說明的是，表中所預(yù)測的水平巷道涌水量是基于單條隧道分別進(jìn)行預(yù)測的，未考慮左右兩條隧道同時施工排水互相干擾的因素。另外，由于隧道址地處于丘陵區(qū)，地勢較高，地下水的補給來源不足，在隧道施工開始時，可能隧道內(nèi)涌水量較大，這時的涌水量以消耗地下水的靜儲量為主，隨后，隧道內(nèi)的涌水量將逐漸減小。 良地質(zhì)現(xiàn)象及特殊巖土 場地不良地質(zhì)主要是斷層破碎 帶，特殊巖土主要是花崗巖風(fēng)化土、殘積土和球狀風(fēng)化體，俗稱“孤石”。 由于地質(zhì)構(gòu)造作用，斷層破碎帶中巖石強(qiáng)度不均勻，帶中基巖裂隙很發(fā)育，巖體破碎，部分巖石具有硅化現(xiàn)象，巖質(zhì)堅硬，而且斷層破碎帶為地下水富集地段，隧道開挖至斷層破碎帶時，應(yīng)注意防止圍巖坍塌或冒落事故以及地下水突涌等現(xiàn)象。 場地為花崗巖，在花崗巖殘積土及全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖中普遍發(fā)育球狀風(fēng)化體，俗稱“孤石”，勘察于永和端隧道淺埋段鉆孔 揭露“孤石”，而且地質(zhì)調(diào)查時，也發(fā)現(xiàn)在永和端隧道附近有“孤石”和散落的滾石 。孤石大小不一，巖質(zhì)為弱、微風(fēng)化花崗巖，巖質(zhì)堅硬。因此，在洞口尤其是淺埋段極可能遇到 “孤石”現(xiàn)象，其一方面增加開挖難度，另一方面可能在開挖中形成不穩(wěn)定掉塊或坍塌從而影響施工安全。應(yīng)予以重視。 另外場地為花崗巖地區(qū)，花崗巖殘積土及全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖含親水礦物，遇水易軟化崩解，洞口處分布花崗巖殘積土及全、強(qiáng)花崗巖，洞口開挖后，除了應(yīng)注意土層易產(chǎn)生滑塌外，還應(yīng)注意防止大氣降水或施工用水浸泡土層以避免土層強(qiáng)度降低。 土評價 亞粘土層呈可塑狀，工程性質(zhì)較好。屬 I 類松土。 1、 2 砂質(zhì)粘性土層呈可塑及硬塑狀，土質(zhì)好，具有一定承載力?？伤芡翆?I 類松土，硬塑土屬 普通土。 1 全風(fēng)化帶巖石呈堅硬土柱狀，具有一定承載力。屬 硬土。 2 強(qiáng)風(fēng)化帶巖石呈堅硬土柱狀或半巖半土狀，部分呈巖塊狀，均具有一定承載力，工程性質(zhì)好。屬 硬土。 3 弱風(fēng)化帶巖石巖質(zhì)較硬，強(qiáng)度較高。一般弱風(fēng)化巖石屬 V 類次堅石。 4 微風(fēng)化巖巖質(zhì)堅硬，強(qiáng)度高，屬 堅石。 1 全風(fēng)化帶巖石呈堅硬土柱狀，具有一定承載力。屬 硬土。 2 強(qiáng)風(fēng)化帶巖石呈堅硬土柱狀或半巖半土狀，部分呈巖塊狀，均具有一定承載力。屬 硬土。 3 弱風(fēng)化帶巖石巖質(zhì)較硬，強(qiáng)度較高。一般弱風(fēng) 化巖石屬 V 類次堅石。 4 微風(fēng)化巖巖質(zhì)堅硬，強(qiáng)度高，屬 堅石。 上述土、石工程分級根據(jù)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范 64分。 震效應(yīng) 1、根據(jù)廣東省地震烈度區(qū)劃圖，場區(qū)的地震基本烈度為 ，據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（ 0011區(qū)的抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計基本地震加速度值為 計地震分組為第一組。從地震活動時空分布來看，廣州地區(qū)屬于東南沿海地震帶中部，具有“外帶強(qiáng)，內(nèi)帶弱”的特征，有史以來記載的最大地震震級為 級，多屬中小型有感地震，無大于 6 級的災(zāi)害性強(qiáng)震記載。 2、場區(qū)軟土層不發(fā)育，為可進(jìn)行建設(shè)的一般場地。但隧道為斷裂經(jīng)過地段，應(yīng)屬建筑抗震不利地段 3、場地土的類型為中軟土 中硬土，淺部土層主要為中軟土，場地南北兩側(cè)山坡處等效剪切波速介于 140250m/s 之間，覆蓋層厚度一般在 350m 之間，場地中部等效剪切波速介于 250500m/s 之間，覆蓋層厚度 5m，據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（ 0011場地類型為 。 道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及遵循的規(guī)范 術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1、道路等級：城市 I 級主干道 2、設(shè)計速度： 60km/h。 3、設(shè)計車道：單向三車道 4、隧道內(nèi)路面橫坡： 2% 5、隧道結(jié)構(gòu)安全等級： I 級 6、隧道防水等級： 7、荷載等級：城 域地震設(shè)防烈度： 設(shè)計依據(jù) 1）城市道路設(shè)計規(guī)范 7）公路隧道設(shè)計規(guī)范 70）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 01）地下工程防水技術(shù)規(guī)范 ）錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范（ 6）公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范（ 7）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（ 8）公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（ 42 9）公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范 1 1999 10）環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 1996 11）城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) 93 第 2 章 隧道總體設(shè)計 道的線型設(shè)計 根據(jù)地質(zhì)、地形、路線走向、通風(fēng)等因素確定隧道平曲線的線形。隧道為單向交通，路面橫坡取單面坡，坡度為 2%。 道橫 斷面設(shè)計 道建筑限界 進(jìn)行襯砌斷面幾何尺寸設(shè)計時，主要是從兩方面考慮：第一是根據(jù)給定的建筑限界確定隧道凈空形狀，也就是選定結(jié)構(gòu)的內(nèi)輪廓線；第二是確定襯砌截面的厚度即用以檢算強(qiáng)度的截面面積。 道建筑限界的定義 隧道建筑限界是為了保證隧道內(nèi)各種交通的正常運行與安全，而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間限界。而設(shè)計中，應(yīng)充分研究各種車道與公路設(shè)施之間所處的空間關(guān)系，任何部件（包括隧道本身的通風(fēng)、照明、安全、監(jiān)控及內(nèi)部裝修等附屬設(shè)施）均不得侵入隧道限界之內(nèi)。隧道建筑限界 是決定隧道凈空尺寸的依據(jù)，對設(shè)計、施工、運營來說都很重要。而且隧道是永久性建筑，一旦建成，就很難改動。因此，隧道建筑限界的確定，對隧道的設(shè)計來說至關(guān)重要。 道建筑限界的組成 公路隧道建筑限界由行車道寬度（ W）、路緣帶（ S）、側(cè)向?qū)挾龋?L）、人行道（ R）或檢修道（ J）等組成。當(dāng)設(shè)置人行道時，含余寬（ C）。 為了消除或減少隧道邊墻給駕駛員帶來的惟恐與之沖撞的心理影響（“側(cè)墻效應(yīng)”），保證一定的車速的安全通行，應(yīng)在車道兩側(cè)設(shè)置一定寬度的路緣帶，余寬或人行橫道，以滿足側(cè)向凈空的需要。 設(shè)置路緣帶的 目的：（ 1）誘導(dǎo)駕駛員視線，增加行車安全；（ 2）為行車道提供一部分必須的側(cè)向凈寬，保證行車道的充分利用。 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)的人行密度、隧道長度、交通量及交通安全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；檢修道或人行道的高度可按 2080值，并綜合考慮以下因素： 檢修人員步行時的安全； 緊急情況時，駕乘人員拿取消防設(shè)備方便； 滿足其下放置電纜、給水管等的空間尺寸要求。 連拱隧道在設(shè)置余寬時，當(dāng)最高時速達(dá) 120km/h 與 100km/h 時，應(yīng) 不小于 50最高時速達(dá)80km/h 與 60km/h 時，應(yīng)不小于 25 龍隧道建筑限界的確定 根據(jù)公路隧道設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，各級汽車專用公路的隧道建筑限界如表 2示。在限界范圍內(nèi)，任何建筑物及設(shè)備都不得侵入。 表 2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 W 側(cè)向?qū)挾?余寬 人行道 R 檢修道 J 隧道建筑限界凈寬 左側(cè) 側(cè) 側(cè) 右側(cè) 設(shè)檢 修道 設(shè)人 行道 不設(shè)檢修 道、人行道 高速 公路 一 級 公路 120 2 100 2 80 2 60 2 二級 公路 三級 公路 四級 公路 80 2 60 2 40 2 30 2 0 2 ：三車道隧道除增加車道數(shù)外，其他寬度同表；增加愛車道的 寬度不得小于 根據(jù)原始資料，永龍隧道左線為城市 I 級主干道 ,設(shè)計行車速度為 60km/h，由表 2確定永龍隧道左線建筑限界取值為： 1、隧道建筑限界 （ 1 ） 單向三車道路面寬度： 側(cè)向?qū)挾萀） + 行車道寬 w） + 側(cè)向?qū)挾? （ 2 ） 單向隧道建筑限界：寬度 修道寬 J ） + 面寬 W ） + 修道寬J ） = 高度 （ 3） 隧 道內(nèi)輪廓（有仰拱、無仰拱）：寬度 寬） + 道建筑限界） +寬） = 高度 仰拱），高度 仰拱）。 （ 4 ）行駛方向：雙線單向三車道； 隧道襯砌內(nèi)凈空根據(jù)隧道所處的圍巖地質(zhì)具體情況， I 級、 圍巖內(nèi)凈空采用曲墻無仰拱形式， 、 V 級圍巖內(nèi)凈空采用曲墻有仰拱形式。隧道拱墻部位為三心圓形式。隧道內(nèi)凈空與建筑限界之間的凈空預(yù)留了內(nèi)裝飾層、照明等機(jī)電設(shè)備及營運管理設(shè)施及沉降所需空間。考慮到排水要求，路面采用 單面橫坡。 2 、車行、人行橫洞斷面 車行橫洞建筑限界：凈寬 凈高 人行橫洞建筑限界：凈寬 凈高 隧道建筑界限圖如下 圖 2隧道建筑限界圖 (單位： 3 隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓設(shè)計 根據(jù)公路隧道設(shè)計規(guī)范（ 76 頁“附錄 B”的規(guī)定，公路隧道內(nèi)輪廓標(biāo)準(zhǔn)為：拱部為單向三車道隧道標(biāo) 準(zhǔn)內(nèi)輪廓斷面如圖 示。 起拱線23154圖 車道隧道標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)輪廓標(biāo)準(zhǔn)斷面（單位： 在圖 ： 1R 拱部圓弧半徑 ； 2R 拱部與側(cè)墻連接段圓弧半徑； 3R 側(cè)墻圓弧半徑； 4R仰拱圓弧半徑； 1H 路面至起拱線的高度；2H設(shè)仰拱時的側(cè)墻結(jié)構(gòu)高度（側(cè)墻與仰拱連接點至起拱線的高度）；1設(shè)仰拱時起拱線與 2R 的夾角； 2 隧道結(jié)構(gòu)中心線與5側(cè)墻與仰拱連接段夾角，3 1 290 ；4半徑為1半徑為2 該隧道內(nèi)輪廓采用三心圓，半徑1 860R 2 600R 3 1100R 4 120R 5 2200R 1 6 5518o ，2 20 ， 3 64 42 19 ，4 45 ，5 45 ，1 260H 2 132H 砌凈高 (有仰拱 )，凈寬 。 第 3 章 隧道洞門設(shè)計 門的設(shè)計 門形式的選擇 ：兩端洞門形式都選端墻式洞 門 正面?zhèn)让鎴D 3端墻式洞門簡圖 洞門所處位置地形開闊、適合建造端墻式洞門。另外，端墻式洞門采用等厚的直墻，圬工體積比其他形式都小，在強(qiáng)調(diào)節(jié)約型社會的今天，具有重要意義。 （ 1）端墻的高度應(yīng)使洞身襯砌的上方有 1m 以上的回填層，以減緩山坡滾石對襯砌的沖擊，洞頂水溝深度應(yīng)不小于 保證仰坡滾石不致跳躍超過洞門落到線路上去，端墻應(yīng)適當(dāng)上沿形成擋碴防護(hù)墻，其高度從仰坡算起，應(yīng)不小于 水平方向不宜小于 墻基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)固的地基上，其深度視地質(zhì)條件、凍害程度而定，一般應(yīng)在 （ 2）端墻的厚度應(yīng)按擋土墻的方法計算。 （ 3）端墻寬度與路塹橫斷面相適應(yīng)。 算滿足要求： 采用擋墻式洞門時，洞門墻可視為擋土墻，按極限狀態(tài)驗算，并應(yīng)驗算繞墻趾傾覆及沿基底滑動的穩(wěn)定性。驗算時應(yīng)符合下表的規(guī)定，并應(yīng)符合 公路路基設(shè)計規(guī)范 、公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī) 范、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。 洞門墻主要驗算規(guī)定見表 3 表 3身截面荷載效應(yīng)值構(gòu)抗力效應(yīng)值極限狀態(tài)算） 墻身截面荷效應(yīng)值構(gòu)抗力效應(yīng)值極限狀態(tài)計算 ) 墻身截面偏心距e 截面厚度 滑動穩(wěn)定安全系數(shù) 基底應(yīng)力 地基容許承載力 傾覆穩(wěn)定安全系數(shù) 0K 基底偏心距 e 巖石地基 ；4/5/ 質(zhì)地基 B/6（ B 為墻底厚度） 表 3門設(shè)計計算參數(shù) 仰坡坡率 計算摩擦角 )( 容重 )kN/m( 3 基底摩擦系數(shù) f 基底控制壓應(yīng)力 (1:0 25 :0 24 :1 50 20 :345 18 :840 17 門結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 口端墻設(shè)計 （ 1）計算參數(shù)確定 端墻墻身高度設(shè)計為 h=2m，其中隧道內(nèi)輪廓凈高為 次襯砌厚 留變形量 期支護(hù)厚 體埋深 體寬 體厚 體采用內(nèi)傾式，傾角 6。由于仰坡坡度為 1： 據(jù)公路隧道設(shè)計規(guī)范（ 2004）“洞門設(shè)計計算參數(shù)”表，?。簤髱r土體的計算摩擦角為 70 ，重度為 325kN/m ，基底摩擦系數(shù) ，基底控制壓應(yīng)力 。 （）驗算條帶的選取及計算要點： 取作為“驗算條帶”， 驗算墻身截面偏心和強(qiáng)度以及基底偏心、應(yīng)力及沿基底的滑動和繞墻趾傾覆的穩(wěn)定性。 （）洞門土壓力計算 根據(jù)公路隧道設(shè)計規(guī)范（ 2004）“附錄 H 洞門土壓力荷載的計算方法”，最危險滑裂面與垂直面之間的夾角： 222t a n t a n t a n ( 1 t a n ) ( t a n t a n ) ( t a n t a n ) ( 1 t a n t a n )t a nt a n ( 1 t a n ) t a n ( 1 t a n t a n ) （ 3 式中： 圍巖計算摩擦角， 70 ； 、 地面坡角與墻面傾角， r c t a n a r c t a n 2 6 30 . 5 ， 6。 圖 3洞門土壓力計算圖 222t a n 7 0 t a n 6 t a n 6 3 (1 t a n 7 0 ) ( t a n 7 0 t a n 6 3 ) ( t a n 7 0 t a n 6 ) (1 t a n 6 t a n 6 3 )t a nt a n 6 3 (1 t a n 7 0 ) t a n 7 0 (1 t a n 6 t a n 6 3 )7 . 5 4 8 6 0 . 1 0 5 1 2 8 . 5 4 8 6 0 . 7 4 7 5 0 . 2 8 8 8 0 . 7 8 9 82 8 . 5 4 8 6 2 . 7 4 7 5 0 . 7 8 9 86 . 5 5 1 51 4 . 9 2 7 2 0 . 4 42 1 . 8 2 2 取 。 根據(jù)公路隧道設(shè) 計規(guī)范（ 2004）“附錄 H 洞門土壓力荷載的計算方法”，土壓力： 2001 ( ) 2E H h h h b （ 3 ( t a n t a n ) ( 1 t a n t a n )t a n ( ) ( 1 t a n t a n ) （ 3 ta n ta （ 3 式中： 3 / . 5 6a 2 土 壓 力 （ ） ； 地 層 重 度 （ ） ； 側(cè) 壓 系 數(shù) ； 墻 背 土 體 破 裂 角 （ ） ； 洞 門 墻 體 計 算 條 帶 寬 度 （ ） ， 取 計 算 ； 土 壓 力 計 算 模 式 不 確 定 性 系 數(shù) ， 取 ；取 。把數(shù)據(jù)代入各式： ( t a n 2 2 t a n 6 ) ( 1 t a n 6 t a n 6 3 )t a n ( 2 2 7 0 ) ( 1 t a n 2 2 t a n 6 3 )0 . 3 0 0 0 1 . 5 8 2 01 . 2 4 4 3 0 . 9 8 2 30 . 4 7 4 61 . 2 2 2 30 . 3 8 8 3 2 6 . 7t a n t a n t a n 2 2 t a n 6 m 0 t a n 6 3 2 2 4h a m 洞門土壓力 20021 ( ) 21 2 5 0 . 3 8 8 3 1 0 4 6 . 7 4 1 . 5 0 . 6276 h h h (4）抗傾覆驗算 計算簡圖如圖 3土墻在荷載作用下應(yīng)不致繞墻底腳 0 0 1 （ 3 式中： 0001 . 5 傾 覆 穩(wěn) 定 系 數(shù) , ； 全 部 垂 直 力 對 墻 趾 的 穩(wěn) 定 力 矩 ； 全 部 水 平 力 對 墻 趾 的 傾 覆 力 矩 。自重為： 00 2 2 1 . 5 1 0 1 . 5 4 9 5kW b H b k N