工學(xué)某隧道設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、梁家院隧道綜合設(shè)計(jì)(長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院西安 710064 )摘要：本設(shè)計(jì)按照“新奧法”施工的要求，對(duì)某山嶺重丘二級(jí)公路上的梁家院隧道進(jìn)行了綜合設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：路線方案的擬定比選、隧道橫縱斷面設(shè)計(jì)、隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、路基路面防排水及管線溝槽設(shè)計(jì)以及施工組織設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了隧道二次襯砌的結(jié)構(gòu)計(jì)算，同時(shí)還完成了隧道通風(fēng)、照明的計(jì)算及設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：隧道 新奧法 防排水 襯砌結(jié)構(gòu) 通風(fēng) 照明 監(jiān)控測(cè)量 結(jié)構(gòu)計(jì)算 Comprehensive Design of the Liang Jia Yuan TunnelChangyong Cao(The HighwayCollege of Changan Univ

2、ersityXian710064)ABSTRACT: According to the construction requirements of NATM , the comprehensive design is made for Liang Jia Yuan Tunnel which is included in a secondary road of the mountainous area .This designpaper includesthe following several aspects : the design and contrast of the tunnel rou

3、te , the design of the transect and vertical section of the tunnel , the lining structure design , the waterproof and drainage system of the pavement and subgrade , the design of construction organization, and calculation of the second lining , the paper also contains the calculation and design of v

4、entilation and lighting system.KEY WORD: tunnel; NATM ; water proof and drainage system; lining structure ;ventilation ; lighting ; monitoring survey ;. structural calculation;目 錄第一章 隧道設(shè)計(jì)說(shuō)明書一、隧道設(shè)計(jì)概況-3二、隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范-3三、隧道主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-3四、隧道工程水文地質(zhì)-31.自然地理概況-32.地質(zhì)構(gòu)造特征-43.水文地質(zhì)條件-64、不良地質(zhì)現(xiàn)象-75、隧道圍巖級(jí)別-86、隧道穩(wěn)定性評(píng)價(jià)-8五、隧

5、道設(shè)計(jì)概要-91、隧道洞口設(shè)計(jì)-92、隧道橫斷面設(shè)計(jì)-93、洞門設(shè)計(jì)-94、襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-95、防排水設(shè)計(jì)-106、路面及內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)-117、緊急停車帶設(shè)計(jì)-118、洞內(nèi)檢修道設(shè)計(jì)-119、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)-1110、通風(fēng)照明設(shè)計(jì)-1211、環(huán)境保護(hù)-1312、施工方案及注意事項(xiàng)-1413、監(jiān)控系統(tǒng)和防災(zāi)系統(tǒng)-16第二章 梁家院隧道級(jí)圍巖二次襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算-19第三章 梁家院隧道通風(fēng)計(jì)算-34第四章 梁家院隧道照明計(jì)算-39第五章 翻譯原文-43第六章 英語(yǔ)譯文-50第七章 致謝和感想-56主要參考文獻(xiàn)-57第一章 隧道設(shè)計(jì)說(shuō)明書一、隧道設(shè)計(jì)概況梁家院隧道位于連接崖家院子、梁家院、北溝地區(qū)的山嶺二級(jí)

6、公路區(qū)段上，該地區(qū)為山嶺重丘區(qū)，山勢(shì)陡峭，地質(zhì)地形復(fù)雜，山脈大致成西北東南走向，其中最低標(biāo)高1208.4m,最高標(biāo)高1859.6m。該隧道擬設(shè)計(jì)為單洞雙向隧道，入口樁號(hào)K0+820，出口樁號(hào)K3+96，全長(zhǎng)2276m，采用人字坡形，坡度為2.0%，兩端設(shè)置明洞，其中西南A洞口明洞長(zhǎng)19m，東北B洞口明洞長(zhǎng)26m。隧道行車道寬度按照設(shè)計(jì)行車速度60km/m考慮。明洞施工按明挖法施工，暗洞按“新奧法”施工。隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用“新奧法”復(fù)合式襯砌，并采用高壓鈉燈光電照明、射流風(fēng)機(jī)機(jī)械通風(fēng)；隧道洞門形式主要采用端墻式洞門。隧道圍巖以較為破碎的白云巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖及泥巖為主，圍巖級(jí)別以、級(jí)為主。二

7、、隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD702004）公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTJ04294）公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ026.11999）公路隧道勘測(cè)技術(shù)規(guī)范（JTJ06385）公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTJ00197）三、隧道主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（一）、隧道按規(guī)定的遠(yuǎn)景交通量設(shè)計(jì)，采用單洞雙向隧道（二）、公路等級(jí)：山嶺重丘二級(jí)公路（三）、遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)交通量：2080輛/日（四）、隧道設(shè)計(jì)車速：60km/h（五）、隧道建筑限界根據(jù)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD702004）規(guī)定確定：行 車 道： W2×3.50m路 緣 帶： S2×0.5m檢 修 道： J1.00m限界凈高： 5.0

8、0m隧道凈高： 6.92m檢修道高： 0.28m四、隧道工程水文、地質(zhì)（一）、自然地理概況1、地形地貌隧道地處陜南山地西南部的秦嶺山脈，山脈大致呈西北東南走向，該處主峰海拔1859.6m,山脊呈窄梁狀，兩側(cè)山坡陡峭，坡度一般在50°左右，局部達(dá)到60°。溝谷發(fā)育，多為較陡峭的V型谷，切割深度一般80m 左右，最深達(dá)到120m 。地貌上屬于有變質(zhì)巖、沉積巖組成的中高山區(qū)。2、氣象水文該地區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，年氣候變化十分明顯，境內(nèi)氣候垂直變化及四季差異顯著。年平均氣溫25，最冷為一月份，平均氣溫為-11.6度，極端最低氣溫為-21.1度，最熱為七月份，平均月氣溫31.2度，極

9、端最高氣溫36.8度，年最高降雨量685.0毫米，年最低降水量386.6 毫米，日最大降水量為151.8毫米，年平均降水量485.3毫米。年平均風(fēng)速1.9米/秒，最大風(fēng)速17米/秒。雨季主要集中在夏季，占全年降水量65%左右。山區(qū)地質(zhì)情況較為復(fù)雜，植被豐富，以高大喬木、灌木為主，自然景觀優(yōu)美，野生動(dòng)植物種類繁多。隧道所處地區(qū)屬于漢江水系，區(qū)內(nèi)無(wú)較大河流，僅發(fā)育幾條無(wú)名小溝。（二）、地質(zhì)構(gòu)造特征1、地層巖性該地區(qū)出露地層主要為震旦系上統(tǒng)燈影組和第四系全新統(tǒng)。上震旦統(tǒng)燈影組主要以淺海相碳酸鹽巖為主，主要分為：（1）上震旦統(tǒng)燈影組（Z2dn）為勘察區(qū)主要地層，占測(cè)區(qū)面積的76%，為一套主要由白云巖組

10、成的單斜巖層。根據(jù)巖層及其組合特征，可進(jìn)一步劃分3個(gè)巖性，現(xiàn)分述如下：1）第一巖性段（Z2dn1）分布于勘查區(qū)中，東部。出露寬度約1270米，是隧道通過(guò)的主體巖層。巖性為灰白色中厚層細(xì)晶白云巖。見夾有黃色泥巖，粉沙質(zhì)泥巖夾層（現(xiàn)為斷層破碎帶）。與上覆地層呈斷層接觸。巖層總體產(chǎn)狀3300-3500<500-700.2）第二巖性段（Z2dn2）分布于勘查區(qū)西部，出露寬度30m左右。巖性為灰白色中厚層細(xì)粒長(zhǎng)石石英片巖和淡黃色泥巖，與上覆地層呈斷層接觸。地貌上明顯呈突起的山梁。地層產(chǎn)狀3250-3400<600-800.3）第三巖性段（Z2dn3）分布于勘查區(qū)西部隧道出口段，巖性為灰比色中

11、厚層微晶白云巖。地層產(chǎn)狀3300-3500<600-700.（2）第四系全新統(tǒng)Q4占勘察區(qū)面積24%，區(qū)內(nèi)僅發(fā)育殘坡積和崩坡積兩種類型。1）第四系全新統(tǒng)殘坡積物(Q4esl)主要分布于勘查區(qū)各較大支溝和主溝內(nèi)，分布范圍及厚度受溝谷形態(tài)和地形控制。巖性主要為褐色含碎石，和角礫粘質(zhì)粉土。厚度一般為0.5-4.0米，局部大于8米。2）第四系全新全新統(tǒng)崩坡積物(Q4cl+sl) 分布于東北部隧道進(jìn)口段。巖性主要為含粘質(zhì)粉質(zhì)碎石塊。厚度49米。測(cè)區(qū)的隔斷裂帶均有不同的動(dòng)力變質(zhì)巖，即構(gòu)造巖。根據(jù)動(dòng)力變質(zhì)程度強(qiáng)弱可分為碎裂狀巖石，碎斑巖，構(gòu)造角礫巖，三者主要處于斷層破裂帶內(nèi)，寬0.575.0米。 2、

12、構(gòu)造特征該地區(qū)構(gòu)造主要為斷層和節(jié)理，未見褶皺，巖層僅為向南西傾斜的單斜層。（1）斷層隧道區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，已查明斷層達(dá)6條，以北東向斷層為主，次為近西向，亦見南北向斷層。斷層性質(zhì)以壓紐性、壓性、扭性為主，個(gè)別為張性、張扭性。斷層多期活動(dòng)的特點(diǎn)，早期以壓性、壓紐性、扭性為主，且規(guī)模較大，晚期以張性為主，規(guī)模小。對(duì)隧道有影響的斷層達(dá)3條，且均有寬度不等的破碎帶和影響帶，巖石破碎，個(gè)別斷裂，富水性較強(qiáng)，對(duì)隧道影響嚴(yán)重，其中F3、F5、F6斷層破碎帶及影響帶較寬，對(duì)隧道影響嚴(yán)重；F1、F2、F4斷層破碎帶及影響帶相對(duì)較窄，對(duì)隧道影響較嚴(yán)重。（2）節(jié)理勘察區(qū)主要發(fā)育四組節(jié)理，其走向分別為10-200，50

13、600，2903000，3303400，節(jié)理多具扭性特征。節(jié)理發(fā)育的密度在不同的巖石中和統(tǒng)一巖石不同的部位部位差異較大，在中厚層細(xì)晶白云巖中，一般發(fā)育兩組，每組3-12條/米，在斷層破碎帶兩側(cè)一般發(fā)育2-4條每組，每組一般5-15條/米，最密可達(dá)30條/米；在薄-中層白云巖中，一般發(fā)育2組，每組3-8條/米，在斷層破碎帶兩側(cè)，一般發(fā)育2組，每組4-13條/米；在厚-巨厚層含礫微晶灰?guī)r中，一般發(fā)育兩組，每組一般3-6條/米；在中厚層長(zhǎng)石石英砂中，一般發(fā)育2組，每組13條/米。節(jié)理的存在對(duì)圍巖穩(wěn)定性有較大影響，它即使完整圍巖裂開破碎，加劇其風(fēng)化，又是降水下滲，地下水運(yùn)移的通道和儲(chǔ)存的空間，致使圍巖

14、穩(wěn)定性降低。節(jié)理的走向與隧道軸線夾角及節(jié)理的傾角不同，其對(duì)隧道穩(wěn)定的預(yù)想程度就不同。區(qū)內(nèi)對(duì)隧道穩(wěn)定影響較大的節(jié)理使其走向（2903000，330-3400）與隧道軸線呈小角度斜交，第三組與隧道軸線垂直或大角度斜交的節(jié)理組合，對(duì)隧道穩(wěn)定性不利，洞頂最易發(fā)生掉塊，坍塌等。3、地震活動(dòng)及地殼穩(wěn)定性概略分析勘查區(qū)位于揚(yáng)子板塊西北緣，根據(jù)板塊運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，其構(gòu)造運(yùn)動(dòng)微弱，故勘查區(qū)在大地構(gòu)造位置上屬穩(wěn)定地段?？辈閰^(qū)屬華南地震區(qū)秦巴地震亞區(qū)漢中地震帶，雖斷裂構(gòu)造發(fā)育但活動(dòng)性斷裂不甚發(fā)育，地震活動(dòng)微弱，屬弱地震活動(dòng)區(qū)。該地震帶多為3級(jí)以下弱震，4級(jí)以上地震自公元前1177年至980年間共發(fā)生8次，主要分布在漢中

15、市區(qū)（3次），新集（1次），略陽(yáng)（1次）陽(yáng)縣（1次）等處，最大震級(jí)為5.5級(jí)，發(fā)生于1636年，震中位于漢中市區(qū)。根據(jù)國(guó)家地震局資料，勘查區(qū)的地震基本烈度為度預(yù)測(cè)未來(lái)最大震級(jí)為5級(jí)，因此，可以認(rèn)為勘查區(qū)為相對(duì)穩(wěn)定區(qū)。（三）、水文地質(zhì)條件1、地下水補(bǔ)逕排條件勘查區(qū)地下水的補(bǔ)給主要來(lái)自大氣排水。區(qū)內(nèi)降水量較少，多年平均降水量為485.3mm。植被較多發(fā)育，山高坡較陡，溝谷深切，即表徑流暢通，降水量又相對(duì)集中于夏季，大部分以地表徑流匯于溝谷中，不利于降水的下滲。故地下水補(bǔ)給作用較弱，區(qū)內(nèi)地下水忍較貧乏。地下水徑流條件取決于含水層孔隙，裂隙，溶隙的發(fā)育程度及其連同性的強(qiáng)弱。區(qū)內(nèi)第四系殘破積，甭破積層，

16、隨厚度相對(duì)較薄但其孔隙發(fā)育，連通性也較好?；鶐r風(fēng)化殼厚度及風(fēng)化程度雖有差異，但其裂隙，溶隙，溶孔較發(fā)育，連通性也較好。構(gòu)造破碎帶，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石極破碎，連通性好。故區(qū)內(nèi)地下水徑流暢通，氣流向與地形一致，即以分水嶺為界沿山坡流向溝谷。地下水的排泄多以地下徑流的方式補(bǔ)給區(qū)外，局部以泉水方式排泄于溝谷。2、地下水類型及富水性勘查區(qū)地下水按含水介質(zhì)的差異概括成三種類型。（1）松散巖類孔隙水埋藏于殘坡積，崩坡集中。這些松散層堆積厚度一般為2-7米，局部地段厚度可達(dá)10-12m。該層受降水補(bǔ)給，局部地段可得到基巖裂隙溶隙水補(bǔ)給，在溝谷底或有利地段以下降泉或面狀滲流形式溢出。該層水得到基巖裂隙溶水補(bǔ)給，

17、水量較大，水量隨季節(jié)變化，豐水期增大，枯水期水量變小或干枯。（2）層狀巖類裂隙水。主要埋藏在上震旦統(tǒng)細(xì)粒砂巖，粉砂質(zhì)泥巖中。分布于勘查區(qū)西部。由于該類含水層露出范圍小，未發(fā)現(xiàn)該類水的出露點(diǎn)。據(jù)有關(guān)資料，該類水主要受大氣降水補(bǔ)給，在溝谷底以下徑流的形式補(bǔ)給第四系殘破積層。該類水系裂隙含水，含水性不均一，富水性差。(3)構(gòu)造破碎帶裂隙水主要分布于各斷層破碎帶及其影響帶內(nèi)。這些部位巖石破碎，地下水補(bǔ)給和儲(chǔ)水條件好。該類水為區(qū)內(nèi)地下水的主要存在形式。調(diào)繪時(shí)未見泉水出露。初勘ZK3、ZK4鉆孔單孔抽水，涌水量分別為0.03和0.072L/S。說(shuō)明該類水相對(duì)較豐富，水量較大，對(duì)隧道施工及圍巖穩(wěn)定不利。綜上

18、所述，勘察區(qū)地下水普遍較貧乏。在第四系殘坡積物厚度較大的溝谷低洼地段，其匯水條件較好，地下水埋藏較淺，水量相對(duì)較豐富。在構(gòu)造帶部位，地下水補(bǔ)給徑流條件較好，水量較豐富。其余部位水性差，為相對(duì)貧水區(qū)。3、水質(zhì)評(píng)價(jià)勘查過(guò)程中，分別對(duì)地下水天然露頭（泉水）及人工揭露點(diǎn)（民井、鉆孔中水）取樣分析，其結(jié)果表明水質(zhì)良好。物理性質(zhì)均為無(wú)CO3，無(wú)味，無(wú)嗅，透明。礦化度0.1540.332g/L，PH為7.47.8，侵蝕性CO2 為零，SO42-含量029.2mg/l，Mg2+ 含量16.927.1mg/l，HCO3-含量3.185.69mol/l,.按巖土工程勘查規(guī)范（GB5002194）規(guī)定評(píng)價(jià)，表明勘查

19、區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性。（四）、不良地質(zhì)現(xiàn)象該地區(qū)圍巖的巖性較復(fù)雜，主要為白云巖、千枚巖、砂巖和部分石英巖。不良地質(zhì)現(xiàn)象主要是崩塌和巖溶。1、崩塌勘查區(qū)發(fā)現(xiàn)一處，分布在隧道洞口。平面狀態(tài)呈不規(guī)則狀態(tài)，長(zhǎng)40-80m，寬110-150m，厚度4-10m，后緣高0.52m,巖性主要為含粘粉質(zhì)碎塊石。其產(chǎn)生的主要原因是巖石破碎，再加之F2斷層破碎帶為一沖溝，易匯集雨水，豐水年雨季連續(xù)降雨，而產(chǎn)生崩塌，現(xiàn)已基本穩(wěn)定。2、巖溶巖溶的發(fā)育與巖石的可溶性（主要取決于巖石的成分和結(jié)構(gòu)），水的溶蝕能力及地質(zhì)構(gòu)造等因素有關(guān)。本區(qū)可溶性巖主要是細(xì)晶白云巖，其結(jié)晶顆粒較大，一般0.20.6mm，含少量有機(jī)質(zhì)，質(zhì)

20、地較純，巖石呈中厚層狀，層間結(jié)合力較差；通過(guò)取水樣分析，水中基本不含侵蝕性CO2,游離性CO2含量較低，說(shuō)明水的溶蝕能力較弱。從巖石的成分和水質(zhì)角度分析，不利于巖溶發(fā)育，但從巖石的結(jié)構(gòu)看，叫有利于巖溶發(fā)育。本區(qū)斷裂構(gòu)造極發(fā)育，由于構(gòu)造對(duì)巖石的破碎，使水的循環(huán)交替加快，加劇了巖溶。從地質(zhì)構(gòu)造角度看，有利于巖溶發(fā)育。在地面調(diào)會(huì)中，觀測(cè)到沿?cái)嗝妫蟮墓?jié)理裂隙面及層面溶槽，溶隙較發(fā)育，巖石中普遍發(fā)育有溶孔，孔徑一般1-3mm，有時(shí)可見孔徑達(dá)20CM，延伸不遠(yuǎn)。在鉆孔中取出的白云巖巖心溶孔很發(fā)育，孔徑一般1-5mm，少數(shù)達(dá)20mm，溶隙寬度一般1-3mm，個(gè)別達(dá)5mm?？傊?，從實(shí)際資料分析說(shuō)明，勘查區(qū)白

21、云巖溶孔，溶隙較發(fā)育，但未見發(fā)育有溶洞等，巖溶發(fā)育基準(zhǔn)面低于隧道地板。本區(qū)白云巖中有溶孔，溶隙發(fā)育，其發(fā)育深度低于隧道地板，其含有裂隙水，水量較豐富，隧道開挖過(guò)程中，可能出現(xiàn)涌水現(xiàn)象，應(yīng)注意超前探測(cè)，并采取相應(yīng)預(yù)防措施。（五）、隧道圍巖類別1、隧道圍巖級(jí)別劃分依據(jù)和原則隧道圍巖類別主要依據(jù)巖石彈性波速度，巖石飽和極限抗壓強(qiáng)度、巖石質(zhì)量指標(biāo)，并結(jié)合巖石風(fēng)化程度、完整性、堅(jiān)硬程度、節(jié)理發(fā)育程度、斷層及地下水影響程度等進(jìn)行綜合分類。依據(jù)上述實(shí)際資料在確定隧道圍巖級(jí)別時(shí)，制定以下原則：（1）以交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ026-90）提供數(shù)據(jù)為圍巖級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)。（2）遇斷層破碎帶，圍堰類別較

22、同類巖石降低1-2級(jí)，影響帶推至洞底以上4080m 與斷層交界處。（3）為便于隧道施工，按隧道開挖過(guò)程中可能遇到的地層情況分段進(jìn)行評(píng)價(jià)。未有鉆孔控制段，參照勘查區(qū)同類巖石已有資料進(jìn)行類比分類2、隧道圍巖級(jí)別劃分按上述圍巖級(jí)別劃分原則，將隧道圍巖級(jí)別劃分匯入下表。圍巖級(jí)別劃分總表圍巖級(jí)別隧道名稱級(jí)（米）級(jí)（米）總長(zhǎng)（米）梁家院隧類圍巖比例（%）60.6%39.4%100%（六）、隧道穩(wěn)定性評(píng)價(jià)1、洞室穩(wěn)定性評(píng)價(jià)在工程地質(zhì)測(cè)繪和勘探的基礎(chǔ)上，綜合分析評(píng)價(jià)認(rèn)為隧道進(jìn)口段第四系殘坡積含碎石角礫粘質(zhì)砂土，甭坡積含粘粉質(zhì)碎塊石，呈松散結(jié)構(gòu)，極易坍塌，為極不穩(wěn)定地段；隧道斷層破隧帶

23、，巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，大多富水，巖石呈碎裂狀、散體狀結(jié)構(gòu)，整體強(qiáng)度很低，多呈彈塑性變形，穩(wěn)定性很差，為隧道通過(guò)至軟弱層段，也是隧道主要失穩(wěn)段；進(jìn)出口基巖淺埋段，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，穩(wěn)定性性差，為易失穩(wěn)段；其余洞段，巖石受斷層影響嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育，巖石較破碎，巖體呈碎石塊狀或塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，風(fēng)化中等，巖石較軟，整體強(qiáng)度較低，穩(wěn)定性較差。綜合分析諸影響因素，隧道多數(shù)地段為、級(jí)圍巖，洞室處于不穩(wěn)定狀態(tài)，極少數(shù)地段為3級(jí)圍巖，洞室穩(wěn)定性較差。隧道洞室底部地基，除洞口段為第四系含碎石角礫粘質(zhì)砂土穩(wěn)定性較差外，其余地段均處于穩(wěn)定狀態(tài)。2、洞口斜坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)影響洞門斜坡穩(wěn)性的

24、主要因素是地層巖性，結(jié)構(gòu)面與斜坡坡面產(chǎn)狀的組合關(guān)系及水文地質(zhì)條件等。按組成斜坡的巖性，進(jìn)出口斜坡均屬土體斜坡，現(xiàn)對(duì)其穩(wěn)定性評(píng)價(jià)如下：洞口斜坡均屬碎石土類斜坡。巖性為含粘粉質(zhì)碎塊石，洞門附近該層厚約5-10m。土體較松散，未見地下水出露，粘粉質(zhì)含量低，基本不具粘聚力，內(nèi)摩擦角380左右，極易坍塌至地表，洞門不穩(wěn)定。據(jù)計(jì)算與綜合分析，該類土邊坡，當(dāng)邊坡角下于土的內(nèi)摩擦角380時(shí)，處于穩(wěn)定狀態(tài)。五. 隧道設(shè)計(jì)概要（一）、隧道洞口設(shè)計(jì)結(jié)合隧道進(jìn)出口地形、地貌、工程地質(zhì)和水文條件，同時(shí)結(jié)合環(huán)境保護(hù)、洞外有關(guān)工程及施工營(yíng)運(yùn)條件，并考慮到施工開挖邊仰坡的穩(wěn)定性，本著“早進(jìn)晚出”、 “少開挖”的原則，確定隧道

25、洞口位置、明洞型式，洞門型式的選擇力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并與洞口地形、地貌協(xié)調(diào)一致。隧道進(jìn)出口洞門均采用端墻式洞門，并進(jìn)行了必要的裝飾，明洞采用全斷面整體式鋼筋混凝土襯砌。洞口地段邊、仰坡根據(jù)實(shí)際情況采取一定的加固防護(hù)措施，暗洞進(jìn)出洞口仰坡面采用錨噴混凝土臨時(shí)防護(hù)措施，確保進(jìn)洞安全。（二）、隧道橫斷面設(shè)計(jì)梁家院隧道的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為：山嶺二級(jí)汽車專用公路。根據(jù)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，按雙向雙車道隧道設(shè)計(jì)，其行車道寬度3.50*2米,隧道的有效凈寬10.00米,有效凈高5.0米。在滿足上述凈空限界標(biāo)準(zhǔn)的前提下，根據(jù)電纜槽和檢修道的設(shè)置對(duì)空間的需求及照明、襯砌結(jié)構(gòu)受力的合理性和開挖面積最小等條件，經(jīng)過(guò)對(duì)各種襯砌

26、內(nèi)輪廓形式和參數(shù)的優(yōu)化，最后選擇了凈寬10.64米,有效凈寬10.00米,凈高6.92米,有效凈高5.0米的單心圓拱形式。橫斷面采用復(fù)合式襯砌。路面采用人字坡，坡度2%，路面兩側(cè)設(shè)縱向排水溝，路基中心設(shè)中心排水溝。隧道右側(cè)檢修道溝槽設(shè)電力電纜槽，左側(cè)設(shè)通訊信號(hào)電纜槽。（三）、洞門設(shè)計(jì)為保證營(yíng)運(yùn)安全，并與環(huán)境協(xié)調(diào)，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)定性和路塹支擋及排水條件，設(shè)置端墻式洞門。洞門與隧道軸線正交。洞門仰坡坡腳到洞門墻背的水平距離不宜小于1.5 m，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部小于0.5m。洞門墻基礎(chǔ)必須放在穩(wěn)固

27、的地基上，松軟地基上的基礎(chǔ)采用加固基礎(chǔ)措施。此外，洞門結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足抗震要求。（四）、襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)梁家院隧道采用“新奧法”原理設(shè)計(jì)，襯砌形式為：以錨噴混凝土作為初期支護(hù)，內(nèi)層用模注混凝土作為二次襯砌的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，兩層襯砌之間設(shè)置防水層，對(duì)于軟弱圍巖及斷層破碎帶采取適當(dāng)?shù)念A(yù)支護(hù)措施，保證開挖面的穩(wěn)定和初期支護(hù)的施作。根據(jù)該隧道的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，采用工程類比法的方法擬定了各類圍巖（深、淺埋）的襯砌參數(shù)，同時(shí)根據(jù)各類圍巖的物理力學(xué)指標(biāo)，采用有限元法驗(yàn)算襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并根據(jù)結(jié)果修正初擬的襯砌參數(shù)，最后確定了本隧道的各類圍巖的襯砌參數(shù)見下表。各類圍巖的襯砌參數(shù)表在隧道進(jìn)出口淺埋段，根據(jù)圍巖類別

28、、破碎程度及地下水情況分別采用了不同形式的預(yù)支護(hù)措施，使淺埋圍巖在隧道開挖后及時(shí)形成壓力拱，確保開挖后的裸洞具有一定的自穩(wěn)時(shí)間以利初期支護(hù)的施作，同時(shí)具有止水的作用。施工時(shí)應(yīng)先進(jìn)行水泥單漿液的現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)，試驗(yàn)用水泥單漿液添加5%（重量比）水玻璃，如注漿效果良好能夠達(dá)到固結(jié)圍巖、堵水之目的，可以改用上述試驗(yàn)的水泥漿液注漿，否則，按設(shè)計(jì)用的水泥、水玻璃雙液進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)，注漿參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果按實(shí)際情況調(diào)整，以利施工。無(wú)論采用何種漿液，注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)必須滿足設(shè)計(jì)圖要求。明洞襯砌結(jié)構(gòu)為整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。明洞結(jié)構(gòu)計(jì)算方法采用荷載結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載按彈性地基上的拱形平面桿系結(jié)構(gòu)

29、計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并以此來(lái)進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)。（五）、防排水設(shè)計(jì)隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合處置”的原則，保證隧道結(jié)構(gòu)物和營(yíng)運(yùn)設(shè)備的正常使用和行車安全。隧道防排水設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)地表水、地下水妥善處理，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個(gè)完整通暢的防排水系統(tǒng)。對(duì)于二級(jí)公路隧道防排水應(yīng)該滿足下列要求：1、拱部、邊墻、路面、設(shè)備箱等不滲水。2、有凍害地段的隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結(jié)。沿隧道全長(zhǎng)在道路中心線以下設(shè)置中心排水溝，道路兩邊設(shè)置開口式排水側(cè)溝。洞內(nèi)復(fù)合式襯砌段采用橡塑防水板防水，土工布、第三代軟式透水管和塑料排水板等排水。明洞段采用橡塑防水板、土工布及粘土隔水層防水。干砌片石盲溝及軟式

30、透水管排水。工作縫、伸縮縫、沉降縫處均加設(shè)橡膠止水帶，洞內(nèi)二次襯砌后墻底部設(shè)置縱向排水管，與襯砌內(nèi)的環(huán)向排水管相連，并通過(guò)橫向排水管與中央排水溝相通。洞門上方設(shè)截排水溝，引地表水至路基邊溝或洞門外端自然溝谷，以此形成完善的洞內(nèi)外排水系統(tǒng)。處于單坡標(biāo)高的洞門端，洞門外1m的地方均設(shè)路基橫向截水溝，防止洞外路基路面水順坡流入洞室。（六）、路面及內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)隧道內(nèi)采用35#水泥混凝土路面，路面厚24cm。路面下設(shè)15cm厚10#素混凝土整平層。隧道內(nèi)裝飾：根據(jù)土建設(shè)計(jì)要求，隧道洞身內(nèi)的涂裝工程采用SD型高溫隔熱防火涂料。該涂料是根據(jù)隧道施工的特殊要求，借鑒國(guó)外隧道防火涂料技術(shù)，針對(duì)公路隧道混凝土結(jié)構(gòu)的

31、防火要求，以無(wú)機(jī)絕熱材料為主要成分的隔熱型公路隧道專用防火涂料。而無(wú)機(jī)防火涂料可持續(xù)保護(hù)隧道混凝土結(jié)構(gòu)，使其在規(guī)定的耐火時(shí)間內(nèi)與熱隔絕。（七）、緊急停車帶設(shè)計(jì)對(duì)于長(zhǎng)隧道在隧道行車方向右急停車帶設(shè)計(jì)側(cè)應(yīng)每隔500-750m設(shè)置緊急停車帶一處，寬3.0m。長(zhǎng)4.0m。（八）、檢修道設(shè)計(jì)為了便于行人因需要徒步穿過(guò)以及洞內(nèi)設(shè)施的維修養(yǎng)護(hù)，隧道內(nèi)設(shè)置檢修道，為防止汽車沖上人行道，并避免隧道維修養(yǎng)護(hù)人員在其上行走不至于因其與路面高差過(guò)大而產(chǎn)生不安全感，以及考慮到洞內(nèi)發(fā)生事故時(shí)便與人員疏散，同時(shí)結(jié)合纜線槽設(shè)置的要求，設(shè)計(jì)檢修道高度為28cm，寬度為100cm。（九）、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是新奧法復(fù)合式襯

32、砌設(shè)計(jì)、施工的核心技術(shù)之一。通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)可以掌握圍巖和支護(hù)在施工過(guò)程中的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度，保障施工安全，為評(píng)價(jià)和修改初期支護(hù)參數(shù)，力學(xué)分析及二次襯砌施作時(shí)間提供信息。根據(jù)本次項(xiàng)目中隧道具體條件，建議施工中進(jìn)行以下量測(cè)項(xiàng)目：1、圍巖初始應(yīng)力場(chǎng)測(cè)試在隧道開挖過(guò)程中選擇有代表性的地段采用鉆孔應(yīng)力解除法進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)試，分析對(duì)支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)的影響，以修改預(yù)設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工。2、隧道變形量測(cè)通過(guò)洞內(nèi)收斂量測(cè)來(lái)監(jiān)控洞室穩(wěn)定情況和評(píng)價(jià)隧道變形特征。該項(xiàng)目為主要量測(cè)項(xiàng)目，包括凈空收斂量測(cè)、拱頂下沉量測(cè)、圍巖內(nèi)部位移量測(cè)。3、應(yīng)力-應(yīng)變量測(cè)采用應(yīng)力、應(yīng)變盒、測(cè)力計(jì)等監(jiān)測(cè)鋼拱架、格柵支撐、錨桿和襯砌受力變形情況，

33、進(jìn)而檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)支護(hù)效果。4、圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)效果分析通過(guò)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的整理和回歸分析，找出其內(nèi)在的規(guī)律，對(duì)圍巖穩(wěn)定性和支護(hù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后采用位移反分析法，反求圍巖初始應(yīng)力場(chǎng)合圍巖綜合物理力學(xué)參數(shù)，與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、驗(yàn)證。（十）、通風(fēng)照明1、通風(fēng)梁家院隧道為單洞雙向隧道，長(zhǎng)度2276米。A入口樁號(hào)K0+820,坡度2.0%,變坡點(diǎn)樁號(hào)K2+300,下坡坡度-2.0%,出口樁號(hào)K3+96.平均海拔1329米,設(shè)計(jì)行車速度60km/h,設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量2080pcu/h,大型車混入率13.5% ,通風(fēng)段面積60.66,當(dāng)量直徑8米。通風(fēng)控制：（1）正常狀態(tài)：CO275ppm;煙霧濃度VI0.0

34、075m-1(透過(guò)率47.5%);（2）阻滯狀態(tài)：20min內(nèi)CO300ppm；（3）火災(zāi)發(fā)生時(shí)風(fēng)機(jī)采用緊急狀況進(jìn)行排煙，洞內(nèi)縱向風(fēng)速2.5m/s。在綜合考慮隧道所處的自然條件、交通量、車輛狀況、工程造價(jià)、維修保養(yǎng)費(fèi)以及車輛行駛的活塞風(fēng)作用下，通過(guò)計(jì)算確定在設(shè)計(jì)行車速度狀態(tài)下，需要機(jī)械通風(fēng)。確定通風(fēng)量時(shí)，還應(yīng)在設(shè)計(jì)行車速度以下各工況車速按20km/h為一檔分別進(jìn)行計(jì)算，并考慮交通阻滯狀態(tài)，取其較大者作為設(shè)計(jì)需風(fēng)量。據(jù)此需風(fēng)量在進(jìn)行詳細(xì)的通風(fēng)計(jì)算，確定風(fēng)機(jī)數(shù)量。因此，依據(jù)交通量、交通特征、自然地理?xiàng)l件、工程條件、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件最后經(jīng)計(jì)算確定此隧道的需風(fēng)量為284.187 m3/s，采用1000m

35、m直徑的射流風(fēng)機(jī)，共需要36臺(tái)，分9組布設(shè)。注意安裝風(fēng)機(jī)時(shí)，風(fēng)機(jī)的任何部位不得侵入建筑限界以內(nèi)。2、照明為有效解決隧道進(jìn)出口的“黑洞”“白框”效應(yīng)，使行車更加安全、舒適，根據(jù)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于長(zhǎng)度大于100米的隧道應(yīng)該設(shè)置照明系統(tǒng)。隧道照明應(yīng)該綜合考慮環(huán)境條件、交通狀況、土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、供電條件、建設(shè)及營(yíng)運(yùn)費(fèi)用等。本隧道照明系統(tǒng)包括入口段照明、過(guò)渡段照明、中間段照明、接近段減光設(shè)施、應(yīng)急照明、洞外引導(dǎo)照明等六個(gè)部分。隧道各段長(zhǎng)度及所需亮度、燈具布置列如下表：區(qū)段燈具瓦數(shù)(W)光通量（lm）間距（m）長(zhǎng)度（m）燈具臺(tái)數(shù)A入口段400450004328組16臺(tái)1001000020322組4臺(tái)A過(guò)渡

36、段Tr1段200200005449組18臺(tái)Tr2段2002000017674組8臺(tái)Tr3段20020000501002組4臺(tái)中間段1001000020179090組180臺(tái)B過(guò)渡段Tr1段2002000044411組22臺(tái)Tr2段2002000013675組10臺(tái)Tr3段20020000371003組6臺(tái)B入口段4004500033211組22臺(tái)1001000020322組4臺(tái)（十一）、環(huán)境保護(hù)隧道設(shè)計(jì)時(shí)考慮了環(huán)境保護(hù)因素，盡可能避免因人為的因素而導(dǎo)致新的山體病害的產(chǎn)生，減少對(duì)工程附近的建筑、居民生活、生產(chǎn)和環(huán)境的不良影響，為此，在環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)中主要考慮了以下方面：1、采用合理的爆破技術(shù)減少粉

37、塵污染主要有：(1)水封爆破即在炮眼底部裝入炸藥后，用木塞或黃泥封嚴(yán)(最好用專用封口器)，封口后向孔內(nèi)注水，再進(jìn)行爆破。炸藥爆炸時(shí)所形成的高溫高壓隧道使水迅速汽化，然后冷凝形成微小水滴，微小的水滴和粉塵碰撞結(jié)合并使粉塵沉降而不致飛揚(yáng)。(2)水炮泥-是將水裝入塑料袋內(nèi)放到炮眼中來(lái)代替部分炮泥。炸藥應(yīng)有防水性，在放入時(shí)應(yīng)加小心勿使搞破，再在其上用黃泥封堵，其滅塵作用與"水封爆破"基本相同。(3)水幕降塵其原理是以高壓水經(jīng)噴頭霧化成微小水滴而射到空氣中，當(dāng)它與塵粒接觸，這些塵粒即附著于水滴上，或與被濕潤(rùn)的塵粒碰撞，而凝聚成較大的顆粒，從而加速沉降，達(dá)到降塵的目的。 此外，在隧道路

38、面上定期灑水和對(duì)巖面不時(shí)加以沖洗，可防止車輛運(yùn)行時(shí)或爆破沖擊波而造成積塵二次飛揚(yáng)。2、在洞內(nèi)對(duì)施工機(jī)械如空氣壓縮機(jī)、混凝土拌和機(jī)、送風(fēng)機(jī)等加設(shè)隔音罩、隔音墻等設(shè)施；在爆破方面要規(guī)定放炮時(shí)間，增設(shè)隔音門；采取特殊爆破方式，同時(shí)進(jìn)行周密的爆破管理。當(dāng)隧道通過(guò)對(duì)振動(dòng)有嚴(yán)格要求的結(jié)構(gòu)物或地區(qū)時(shí)，應(yīng)采取低振動(dòng)的爆破方法，必要時(shí)還可采取隧道掘進(jìn)機(jī)施工，以減小振動(dòng)。3、對(duì)廢料的處理與利用。隧道施工時(shí)產(chǎn)生的廢渣，應(yīng)作妥善放置，不能隨便堆放，以免阻塞河道造成水土流失或占用當(dāng)?shù)剞r(nóng)田。對(duì)優(yōu)質(zhì)石碴可加以利用，如防護(hù)用的片石、路面骨料和混凝土集料可分類堆放，以便充分利用，有條件時(shí)也可利用荒溝，在其中筑壩填入廢碴，變荒溝

39、成良田，增加耕地。4、隧道建設(shè)中所需的石材，在選擇料場(chǎng)時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)離隧位，采取集中料場(chǎng)取料，切忌隨意布置小料場(chǎng)。對(duì)山坡及其植被不要肆意破壞，否則既影響環(huán)境面貌，也容易引發(fā)坍方、滑坡等不良災(zāi)害。5、在隧道竣工通車后，在已被破壞的地方加栽樹木和種植花草等，達(dá)到保護(hù)生態(tài)、恢復(fù)原貌的目的。6、結(jié)合隧道工程實(shí)際情況，設(shè)置人工景點(diǎn)，供人休息和欣賞，美化環(huán)境。（十二）、施工方法及施工注意事項(xiàng)1、施工方法（1）明洞施工方案：采用明挖法，開挖時(shí)需要時(shí)刻注意邊坡、仰坡穩(wěn)定性，并根據(jù)實(shí)際施工情況及時(shí)進(jìn)行錨噴混凝土封閉坡面。開挖到暗洞進(jìn)洞時(shí)，按進(jìn)出口相應(yīng)圍巖類別初期支護(hù)措施安全進(jìn)洞。明洞采用就地模筑全斷面鋼筋混凝土襯砌，

40、明洞回填時(shí)，拱腳以下均采用7.5號(hào)漿砌片石回填，其上對(duì)稱回填土石并分層夯實(shí)，層厚不得小于50cm，明洞回填到原地面進(jìn)行綠化。（2）暗洞施工方案：采用新奧法，具體為暗洞級(jí)圍巖采用臺(tái)階分步開挖，即環(huán)形開挖中心留核心土法，每環(huán)進(jìn)尺寸控制在0.5-1.0米為宜，臺(tái)階長(zhǎng)度不小于6米，采用光面爆破或機(jī)械開挖，及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)封閉圍巖。下半斷面應(yīng)采用拉中心槽，兩側(cè)留足臺(tái)階土，馬口跳槽開挖落地，馬口長(zhǎng)度不宜大于2米，應(yīng)及時(shí)完成初期支護(hù)。級(jí)圍巖采用正臺(tái)階開挖法，級(jí)圍巖緊急停車帶采用臺(tái)階分步開挖，最終全斷面模筑二次混凝土襯砌。（3）圍巖監(jiān)控量測(cè)：隧道施工中，掌子面開挖成型后，必須立即噴射不小于5cm 厚的混凝土及

41、時(shí)封閉圍巖，緊跟監(jiān)控量測(cè)，否則工作人員不得進(jìn)入掌子面作業(yè)。只有通過(guò)對(duì)圍巖進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，才能正確地掌握圍巖與支護(hù)之間的收斂動(dòng)態(tài)，客觀的評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定性，進(jìn)一步了解圍巖的彈朔性區(qū)域，裂隙發(fā)育程度，從而達(dá)到調(diào)整初期支護(hù)參數(shù)計(jì)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工的目的。2、施工中注意事項(xiàng)（1）隧道施工必須嚴(yán)格執(zhí)行 公路隧道施工技術(shù)規(guī)范（JTJ0425-94）的各項(xiàng)規(guī)定要求。（2）隧道應(yīng)該遵循“早進(jìn)洞、晚出洞”原則，不得大挖大刷，確保邊坡及仰坡穩(wěn)定；（3）復(fù)合式襯砌施工時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行圍巖的監(jiān)控量測(cè)程序，初期支護(hù)必須跟上，并且以圍巖的監(jiān)控量測(cè)信息指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工；（4）施工中時(shí)刻注意：若圍巖級(jí)別劃分與實(shí)際不符合時(shí)，應(yīng)及時(shí)提出，以便

42、設(shè)計(jì)施工密切配合，妥善處理，避免冒頂和塌方；（5）初期支護(hù)鋼支撐和ps 格構(gòu)梁盡可能與圍巖密貼，與鎖腳錨桿焊接成整體，超挖時(shí)必須用噴射混凝土充填密實(shí)；（6）初期支護(hù)中，根據(jù)圍巖量測(cè)結(jié)果，分成2-4層噴射混凝土，在先期噴射混凝土表面發(fā)現(xiàn)有束流地下水處，采用彈簧排水管貼面排水，并在軟管外周噴射混凝土及時(shí)密封，使其與隧道襯砌墻角縱向排水管連通，要求初期支護(hù)完成后，表面無(wú)滲漏，才能進(jìn)行防水層的施工；（7）隧道運(yùn)營(yíng)期間的監(jiān)控照明等設(shè)施，施工中必須做好預(yù)埋件的埋設(shè)工作；（8）隧道施工必須按照公路公程施工安全技術(shù)規(guī)范（JTJ076-95）執(zhí)行，要求安全施工，避免傷亡和設(shè)備受損。（9）隧道施工時(shí)，首先施作洞門

43、工程和明洞工程，包括截排水溝，洞門邊仰坡防護(hù)工程，洞門工程和明洞回填工程等，待其完成后，方可進(jìn)洞。且明洞和洞門工程施工時(shí)盡可能避開雨季。（10）隧道進(jìn)出口埋深淺，覆蓋層薄，地質(zhì)條件差，明洞可以視實(shí)際開挖邊仰坡穩(wěn)定情況酌情調(diào)整；（11）在明洞拉槽開挖前應(yīng)結(jié)合路基情況事先做好排水工作，洞口環(huán)形截水溝應(yīng)先期完成。（12）當(dāng)明洞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)一側(cè)在基巖上，另一側(cè)在土層上時(shí)，為防止不均勻沉降，土層區(qū)段的明洞基礎(chǔ)，路基床均應(yīng)挖至基巖面，且基巖面應(yīng)挖成臺(tái)階形，再砌筑漿砌片基礎(chǔ)石后，方可做明洞結(jié)構(gòu)及路基基層。（13）明洞應(yīng)落在穩(wěn)固基礎(chǔ)上，明洞基礎(chǔ)底標(biāo)高不宜高于隧道側(cè)溝溝底標(biāo)高或路面基層標(biāo)高。當(dāng)基巖埋深較淺時(shí)，基礎(chǔ)可

44、以設(shè)置在基巖上；當(dāng)基礎(chǔ)位于軟弱地基上時(shí)，采用仰拱整體式鋼筋混凝土底板。如遇基礎(chǔ)不穩(wěn)，應(yīng)進(jìn)行處理，具體方法，視實(shí)際情況確定，明洞基礎(chǔ)承載力要求400kpa。（14） 對(duì)于類圍巖采用管棚或小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù)地區(qū)段，在初期支護(hù)完成后，為防止過(guò)大變形，并從安全的角度出發(fā)應(yīng)及時(shí)施作二次襯砌。（15）初期支護(hù)與二次襯砌間超挖部分的處理：在允許超挖范圍內(nèi)，采用同級(jí)混凝土回填。超挖大于允許值時(shí)，在起拱線和墻基于以上1米范圍用同級(jí)混凝土回填，其余超挖部分可用同級(jí)混凝土漿砌片石回填。初期支護(hù)與二次襯砌之間的孔隙應(yīng)壓注水泥砂漿填滿。 （十三）監(jiān)控系統(tǒng)及防災(zāi)系統(tǒng)1、系統(tǒng)概況 梁家院公路隧道屬長(zhǎng)隧道，在重點(diǎn)保證運(yùn)營(yíng)安全的

45、前提下，本著“實(shí)用、可靠、經(jīng)濟(jì)”的原則，考慮設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)及防災(zāi)系統(tǒng)。該公路隧道按其長(zhǎng)度和交通狀況，交通工程等級(jí)為A級(jí)。設(shè)置八個(gè) 監(jiān)控系統(tǒng)及防災(zāi)系統(tǒng)：（1）交通監(jiān)視和控制系統(tǒng)；（2）通訊系統(tǒng)；（3）環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)；（4）運(yùn)營(yíng)通風(fēng)系統(tǒng)；（5）照明系統(tǒng)； （6）報(bào)警、消防系統(tǒng)； （7）供電系統(tǒng)； （8）中央控制系統(tǒng)。2、交通監(jiān)視控制系統(tǒng) 系統(tǒng)由中控室的交通監(jiān)控計(jì)算機(jī)、閉路電視系統(tǒng)、可變情報(bào)板、可變限速標(biāo)志、視頻車輛檢測(cè)器、入口信號(hào)燈及車道表示器等組成。 閉路電視系統(tǒng)：洞內(nèi)攝像機(jī)間距160m，洞口各設(shè)一臺(tái)，以及與其相關(guān)的顯示及傳輸、控制系統(tǒng)。視頻車輛檢測(cè)器攝像頭與CCTV系統(tǒng)合用。交通信號(hào)燈或車道表示器

46、：洞內(nèi)250m,洞口各一道?？勺兦閳?bào)板：洞內(nèi)3000m，洞口各一道。可變限速標(biāo)志：洞內(nèi)1000m，洞口各一道。洞口各設(shè)一道超高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。3、通信系統(tǒng) 系統(tǒng)由緊急電話、電視監(jiān)控、廣播和無(wú)線通信組成。 緊急電話系統(tǒng)：洞內(nèi)250m一處，設(shè)于前進(jìn)方向右側(cè)。 有線廣播系統(tǒng)：間距160m，設(shè)于前進(jìn)方向左側(cè)。 無(wú)線通信：由四信道基站、光中繼器、天線、光傳輸設(shè)備等組成。4、環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng) CO檢測(cè)儀：間距500m。VI檢測(cè)儀：間距500m。 風(fēng)速風(fēng)向測(cè)定儀：間距1500m。5、通風(fēng)系統(tǒng)    針對(duì)隧道的交通量、交通特征、自然地理?xiàng)l件、工程條件、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，綜合比選后采

47、用射流風(fēng)機(jī)縱向式通風(fēng)。通風(fēng)設(shè)計(jì)按單洞雙向行車考慮。 通風(fēng)控制：（1）正常狀態(tài)：CO250ppm;煙霧濃度VI0.0075m-1(透過(guò)率47.5%);（2）阻滯狀態(tài)：20min內(nèi)CO300ppm；（3）火災(zāi)發(fā)生時(shí)風(fēng)機(jī)采用緊急狀況進(jìn)行排煙，洞內(nèi)縱向風(fēng)速2.5m/s。6、照明系統(tǒng)依據(jù)公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范確定入口段、過(guò)渡段、中間段的燈間距。在隧道拱部?jī)蓚?cè)對(duì)稱布置燈具。 照明控制：（1）在洞口及隧道照明引入段各設(shè)一臺(tái)亮度檢測(cè)儀；（2）按晴天（或白天）、陰天（或早、晚）、夜晚三種天候控制；（3）應(yīng)急照明：由設(shè)置在箱變中的UPS電源供電，開亮誘導(dǎo)明燈。7、通報(bào)、報(bào)警系統(tǒng) （1）手動(dòng)報(bào)警按鈕：50m一處，

48、設(shè)于消防栓箱上； （2）自動(dòng)報(bào)警裝置：設(shè)于消防栓箱上； （3）火災(zāi)檢測(cè)器：貫穿全隧道的感溫光纖電纜； （4）緊急電話：50m一處； （5）交通信號(hào)燈、情報(bào)板：按有關(guān)上述規(guī)定設(shè)置。8、消防系統(tǒng) （1）滅火器：50m一處，2個(gè)一組，設(shè)于消防栓箱中；（2）消防栓箱：50m一處，既能噴水，也能噴泡沫；9、救援系統(tǒng) （1）兩洞口均設(shè)隧道管理所消防隊(duì)，消防車2輛（其中一輛為干粉消防車），救援車一輛；（2）地方專業(yè)消防隊(duì)。10、供電系統(tǒng) 供電電源：均由110kv變電站出線，用35kv架空線路分別供至兩洞口，在兩端洞口各設(shè)35/10kv變電所向隧道供電。隧道兩端洞口電源互為備用（單回路供電）。本隧道照明、通信

49、、信號(hào)、監(jiān)控、報(bào)警、監(jiān)測(cè)、消防、通風(fēng)等電力負(fù)荷均為一級(jí)負(fù)荷。洞口及洞內(nèi)風(fēng)機(jī)房變配電設(shè)施均設(shè)置防雷接地設(shè)施。11、中央控制系統(tǒng)本系統(tǒng)主要由綜合控制臺(tái)、模擬顯示屏幕、監(jiān)視器柜、中心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。實(shí)施中心控制的項(xiàng)目有：通風(fēng)控制、照明、交通流檢測(cè)與控制、環(huán)境檢測(cè)、光強(qiáng)檢測(cè)、閉路電視、緊急電話、無(wú)線廣播、無(wú)線通信、火災(zāi)報(bào)警等。 各系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)行與停止的控制裝置集中設(shè)置于管理所內(nèi)。監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由雙中心計(jì)算通過(guò)以太網(wǎng)工作站、模擬顯示屏幕操作站、通信工作站組成。第二章 拱形曲墻式襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算一、基本資料：公路等級(jí) 山嶺重丘二級(jí)公路圍巖類別 類圍巖容重 S=19.2 KN/m3彈性抗力系數(shù) K=0.1

50、8×106KN/m襯砌材料 C20混凝土材料容重 h=23 KN/m3彈性模量 Eh=28×106 kPa二襯厚度 d=0.45m附圖1：襯砌結(jié)構(gòu)斷面二、荷載確定：1、圍巖豎向壓力根據(jù)公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)計(jì)算公式及已知的圍巖參數(shù)，代入公式q=0.45 × 2S-1 ××其中：S圍巖的級(jí)別，取S=5；圍巖容重，取=19.2 KN/m3；寬度影響系數(shù)，由式=1+i (B-5)計(jì)算，其中，B為隧道寬度，B=10.64+2×0.45+2×0.10=11.74m，式中0.10為一側(cè)平均超挖量;B>5時(shí)，取i =0.1，=1+0

51、.1*(11.74-5)=1.674所以圍巖豎向荷載q=0.45×16×19.2×1.674*0.4231.4138*0.4=92.5655KN/ m32.計(jì)算襯砌自重g=1/2*(d0+dn ) *h=1/2×(0.45+0.45) ×23=10.35 KN/ m33、根據(jù)我國(guó)復(fù)合式襯砌圍巖壓力現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)和模型實(shí)驗(yàn)，并參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料，建議類圍巖襯砌承受80%-60%的圍巖壓力，為安全儲(chǔ)備這里?。?5KN/m3（1）全部垂直荷載q=65+g=75.35 KN/ m3（2）圍巖水平均布?jí)毫=0.4×q=0.4×75.35=30.14 KN/ m3三、襯砌幾何要素1、襯砌幾何尺寸內(nèi)輪廓線半徑： r1 = 5.3200 m , r2 = 7.2000 m內(nèi)徑r1，r2所畫圓曲線的終點(diǎn)截面與豎直軸的夾角：1 =90° ， 2=105.3009°拱頂截面厚度d0 =0.45 m ,拱底截面厚度dn=0.45m。2、半拱軸線長(zhǎng)度S及分段軸長(zhǎng)SS = 10.6929 m將半拱軸長(zhǎng)度等分為8段，則S=S/8=10