公路分離式單向行駛兩車(chē)道隧道左線全長(zhǎng)m

貴州六盤(pán)高速公路吳家寨隧道左線六盤(pán)端初步設(shè)計(jì)摘要隨著科技的發(fā)展、社會(huì)的不斷進(jìn)步，高速公路的重要性越來(lái)越顯著，而作為公路的一部分——隧道，對(duì)于施工和設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。本設(shè)計(jì)課題為高速公路隧道，重點(diǎn)研究新奧法施工。貴州六盤(pán)高速公路吳家寨隧道為分離式單向行駛兩車(chē)道隧道，左線全長(zhǎng)298m，圍巖的基本情況為：Ⅱ級(jí)圍巖長(zhǎng)155m；Ⅲ級(jí)圍巖長(zhǎng)90m；Ⅳ級(jí)圍巖長(zhǎng)53m。隧道洞門(mén)設(shè)計(jì)成翼墻式洞門(mén)；隧道采用新奧法施工，隧道襯砌采用復(fù)合式襯砌；隧道開(kāi)挖Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖使用全斷面開(kāi)挖法，Ⅳ級(jí)圍巖使用臺(tái)階分部開(kāi)挖法，采用鉆爆法開(kāi)挖；隧道的輔助施工方法有超前小導(dǎo)管注漿和超前錨桿；隧道通風(fēng)方式為自然通風(fēng)。隧道經(jīng)過(guò)多次計(jì)算和驗(yàn)算后，洞門(mén)、襯砌、照明和通風(fēng)合格，可以正常施工。關(guān)鍵詞：隧道；新奧法；圍巖；復(fù)合式襯砌目錄HYPERLINK\l"_Toc232571633"第1章設(shè)計(jì)原始資料1HYPERLINK\l"_Toc232571634"1.1采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1HYPERLINK\l"_Toc232571635"1.1.1主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1HYPERLINK\l"_Toc232571636"1.1.2主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1HYPERLINK\l"_Toc232571637"1.2工程概況1HYPERLINK\l"_Toc232571638"1.3工程地質(zhì)概況1HYPERLINK\l"_Toc232571639"第2章總體設(shè)計(jì)3HYPERLINK\l"_Toc232571640"2.1選址的考慮3HYPERLINK\l"_Toc232571641"2.2洞口選擇及線形考慮3HYPERLINK\l"_Toc232571642"2.3縱斷面設(shè)計(jì)4HYPERLINK\l"_Toc232571643"2.4橫斷面設(shè)計(jì)4HYPERLINK\l"_Toc232571644"建筑限界4HYPERLINK\l"_Toc232571645"2.4.2緊急停車(chē)帶及橫向通道5HYPERLINK\l"_Toc232571647"2.4.3內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)5HYPERLINK\l"_Toc232571649"第3章洞門(mén)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算6HYPERLINK\l"_Toc232571650"3.1洞口段地質(zhì)評(píng)價(jià)6HYPERLINK\l"_Toc232571651"3.1.1六盤(pán)水端6HYPERLINK\l"_Toc232571652"3.1.2盤(pán)縣端6HYPERLINK\l"_Toc232571653"3.2洞門(mén)設(shè)計(jì)6HYPERLINK\l"_Toc232571654"3.2.1洞門(mén)類(lèi)型選擇6HYPERLINK\l"_Toc232571655"3.2.2洞門(mén)設(shè)計(jì)6HYPERLINK\l"_Toc232571656"第4章襯砌設(shè)計(jì)10HYPERLINK\l"_Toc232571657"4.1初期支護(hù)10HYPERLINK\l"_Toc232571658"4.2二次襯砌11HYPERLINK\l"_Toc232571659"4.3圍巖壓力的計(jì)算13HYPERLINK\l"_Toc232571660"斷面參數(shù)確定13HYPERLINK\l"_Toc232571661"計(jì)算垂直均布?jí)毫Γ?3HYPERLINK\l"_Toc232571662"4.3.2淺埋和深埋隧道的分界：15HYPERLINK\l"_Toc232571663"圍巖壓力計(jì)算16HYPERLINK\l"_Toc232571664"第5章防排水設(shè)計(jì)20HYPERLINK\l"_Toc232571665"5.1防排水要求20HYPERLINK\l"_Toc232571666"5.2防排水的原則20HYPERLINK\l"_Toc232571667"5.3本隧道的防排水措施21HYPERLINK\l"_Toc232571668"5.3.1防水措施21HYPERLINK\l"_Toc232571669"5.3.2排水措施21HYPERLINK\l"_Toc232571670"5.3.3襯砌的排水措施：22HYPERLINK\l"_Toc232571671"5.3.4洞口排水設(shè)計(jì)：23HYPERLINK\l"_Toc232571672"第6章通風(fēng)照明設(shè)計(jì)24HYPERLINK\l"_Toc232571673"6.1通風(fēng)24HYPERLINK\l"_Toc232571674"通風(fēng)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)：24HYPERLINK\l"_Toc232571675"6.1.2需風(fēng)量計(jì)算：25HYPERLINK\l"_Toc232571681"6.1.3確定通風(fēng)方式；28HYPERLINK\l"_Toc232571682"6.2照明設(shè)計(jì)29HYPERLINK\l"_Toc232571683"照明設(shè)計(jì)的選擇和布置29HYPERLINK\l"_Toc232571684"照明計(jì)算30HYPERLINK\l"_Toc232571685"照明設(shè)計(jì)：33HYPERLINK\l"_Toc232571686"第7章隧道路面設(shè)計(jì)37HYPERLINK\l"_Toc232571687"第8章施工設(shè)計(jì)39HYPERLINK\l"_Toc232571688"8.1施工準(zhǔn)備39HYPERLINK\l"_Toc232571689"8.2輔助施工方法39HYPERLINK\l"_Toc232571692"8.2.1超前錨桿40HYPERLINK\l"_Toc232571713"8.2.2超前小導(dǎo)管注漿40HYPERLINK\l"_Toc232571716"8.3施工設(shè)計(jì)42HYPERLINK\l"_Toc232571717"8.3.1總體方案和部署42HYPERLINK\l"_Toc232571718"8.3.2洞口施工42HYPERLINK\l"_Toc232571719"8.3.3隧道內(nèi)施工43HYPERLINK\l"_Toc232571722"8.4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)54HYPERLINK\l"_Toc232571723"施工的監(jiān)控量測(cè)54HYPERLINK\l"_Toc232571724"監(jiān)控量測(cè)的任務(wù)54HYPERLINK\l"_Toc232571725"監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法54HYPERLINK\l"_Toc232571726"營(yíng)運(yùn)階段的監(jiān)控量測(cè)56HYPERLINK\l"_Toc232571727"參考文獻(xiàn)57HYPERLINK\l"_Toc232571728"致謝58HYPERLINK\l"_Toc232571729"附錄A：襯砌結(jié)構(gòu)驗(yàn)算電算結(jié)果59第1章設(shè)計(jì)原始資料1.1采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）隧道按規(guī)定的遠(yuǎn)期的交通量設(shè)計(jì)，采用分離式單向行駛兩車(chē)道隧道（上、下行分離）。（2）隧道設(shè)計(jì)車(chē)速，隧道幾何線形與凈空按100km/h設(shè)計(jì)，隧道照明設(shè)計(jì)速度按照100km/h設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（1）《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTJ026-90；（2）《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ026.1-1999；（3）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTJ001-97；（4）《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ004-89；（5）《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》GB50086-2001；（6）《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-2001；（7）隧道圍巖級(jí)別按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ026-90。1.2工程概況吳家寨隧道為分離式短隧道，隧道軸線走向234°，左線隧道進(jìn)口樁號(hào)為K26+260，出口樁號(hào)為K26+558，隧道底高程為1190.9～1184.5m，隧道寬10.75m，高5.0m，全長(zhǎng)298m；右線隧道進(jìn)口樁號(hào)為YK26+292，出口樁號(hào)為YK26+558，隧道底高程為1189.3～1183.4m，隧道寬10.75m，高5.0m，全長(zhǎng)266m。隧道最大埋深位于K26+460，最大埋深71.1m，隧道縱坡整體為一單坡，縱坡坡度為-1.80%。1.3工程地質(zhì)概況該隧道洞口六盤(pán)水端隧道圍巖級(jí)別為Ⅳ級(jí)，巖性為強(qiáng)風(fēng)化下帶～弱風(fēng)化玄武巖為主，巖石柱狀節(jié)理很發(fā)育，巖質(zhì)較硬，完整性差。盤(pán)縣端隧道圍巖級(jí)別為Ⅳ級(jí)巖性為強(qiáng)風(fēng)化下帶～弱風(fēng)化玄武巖為主，巖石柱狀節(jié)理很發(fā)育，巖質(zhì)較硬，完整性差。隧道K26+295～K26+349段圍巖級(jí)別為Ⅲ級(jí)，巖性為弱風(fēng)化玄武巖，屬硬質(zhì)巖，巖石柱狀節(jié)理較發(fā)育，裂隙塊狀結(jié)構(gòu)～鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙面結(jié)合一般，巖質(zhì)硬～堅(jiān)硬，較完整。K26+504～K26+540段圍巖級(jí)別為Ⅲ級(jí)，巖性為弱風(fēng)化玄武巖，屬硬質(zhì)巖，巖石柱狀節(jié)理較發(fā)育，裂隙塊狀結(jié)構(gòu)～鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙面結(jié)合一般，巖質(zhì)硬～堅(jiān)硬，較完整。K26+349～K26+504段圍巖級(jí)別為Ⅱ級(jí)，巖性為弱風(fēng)化、微風(fēng)化玄武巖，屬硬質(zhì)巖，巖石柱狀節(jié)理不發(fā)育，塊狀整體結(jié)構(gòu)巖體，較完整。表1-1各類(lèi)圍巖主要物理力學(xué)指標(biāo)表圍巖級(jí)別力學(xué)指標(biāo)ⅣⅢⅡ備注密度ρ(×1033kg/m3)2.50～2.602.60～2.802.70～2.90彈性抗力系數(shù)K((MPa/mm)00彈性模量(靜態(tài)))E(Gpa)8.0~10.0015.0~20..025.0~30..0泊松比μ0.25~0.2200.20~0.1150.16~0.112計(jì)算內(nèi)摩擦角φ((°)50~5455~6060~65容許承載力σ。((kPa)1500～200002600～300003000～35000飽和抗壓強(qiáng)度Rbb(Mpa)12.0~20..035.0~60..050.0~80..0摩擦系數(shù)f(圬圬工與圍巖)Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖為表面不光光滑時(shí)詳細(xì)地質(zhì)情況參見(jiàn)隧道縱斷面設(shè)計(jì)圖。第2章總體設(shè)計(jì)2.1選址的考慮隧道總體設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：（1）在地形、地貌、地質(zhì)、氣象、社會(huì)人文和環(huán)境等調(diào)查基礎(chǔ)上，綜合必選隧道各軸線方案的走向、平縱線形、洞口位置等，提出推薦方案。地質(zhì)條件很差時(shí)，特長(zhǎng)隧道的位置應(yīng)控制路線走向，以避開(kāi)不良地質(zhì)地段；長(zhǎng)隧道位置亦應(yīng)盡可能避開(kāi)不良地質(zhì)地段，并與路線走向綜合考慮；中、短隧道可服從路線走向。（2）根據(jù)公路等級(jí)和設(shè)計(jì)速度確定車(chē)道數(shù)和建筑界限。在滿足隧道功能和結(jié)構(gòu)受力良好的前提下，確定經(jīng)濟(jì)合理的斷面內(nèi)輪廓。隧道內(nèi)外、縱線形應(yīng)協(xié)調(diào)，以滿足行車(chē)的安全、舒適要求。（3）根據(jù)隧道長(zhǎng)度、交通量及其構(gòu)成、交通方向及環(huán)保要求等，選擇合理的通風(fēng)方式，確定通風(fēng)、照明、交通監(jiān)控等機(jī)電設(shè)施的設(shè)置規(guī)模。必要時(shí)特長(zhǎng)隧道應(yīng)做防災(zāi)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)。（4）應(yīng)結(jié)合公路等級(jí)、隧道長(zhǎng)度、施工方法、工期和運(yùn)營(yíng)要求，對(duì)隧道內(nèi)外防排水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)、輔助通道、棄渣處理、管理設(shè)施、交通工程設(shè)施、環(huán)境保護(hù)等做綜合考慮。（5）當(dāng)隧道與相鄰建筑物互有影響是，應(yīng)在設(shè)計(jì)與施工中采取必要的措施。吳家寨隧道位置選擇包括洞身位置和洞口位置的選擇兩項(xiàng)，主要以地形、地質(zhì)為主等進(jìn)行綜合考慮，宜首先排除顯著不良地質(zhì)地段，按地形條件擬定隧道及接線方案，在進(jìn)行深入的地址調(diào)查，綜合各方面因素，選定隧道位置。2.2洞口選擇及線形考慮（1）隧道洞口位置應(yīng)根據(jù)地形、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，著重考慮隧道仰坡、邊坡的穩(wěn)定，保證施工及運(yùn)營(yíng)的安全，并結(jié)合洞口有關(guān)工程及施工條件，綜合研究比選確定。一般情況隧道宜早進(jìn)洞、晚出洞。（2）洞口端巖層為二疊系峨眉山玄武巖組（P2β）地層，巖性為強(qiáng)風(fēng)化下帶～弱風(fēng)化玄武巖為主，巖石柱狀節(jié)理很發(fā)育，充填鐵錳質(zhì)、泥質(zhì)，巖體破碎多呈塊狀、碎石狀，碎裂狀或裂隙塊狀結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)較硬，完整性差，未見(jiàn)斷層等構(gòu)造發(fā)育，但洞口附近主要為強(qiáng)風(fēng)化玄武巖下帶，巖石柱狀節(jié)理裂隙發(fā)育，對(duì)進(jìn)口段邊坡穩(wěn)定性有一定影響，應(yīng)進(jìn)行防護(hù)。（3）隧道洞口及洞身基本在基巖中通過(guò)，對(duì)地面影響甚微，即使在埋深小的地段，只要及時(shí)支護(hù)，也不會(huì)產(chǎn)生地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。洞身圍巖主要為弱～微風(fēng)化巖層，為弱透水層，且隧道地處孤山，無(wú)地表水體，隧道開(kāi)挖及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生疏干地表水等危害。因此，吳家寨隧道根據(jù)上述分析，并結(jié)合地質(zhì)圖，本隧道洞口及洞身基本在基巖中通過(guò)，隧道圍巖較好，隧道選線條件較寬松。隧道左線六盤(pán)水端洞口設(shè)置在K26+260，盤(pán)縣端洞口設(shè)置在K26+558；右線六盤(pán)水端洞口設(shè)置在YK26+292，盤(pán)縣端洞口設(shè)置在YK26+558。隧道為小曲率隧道，詳細(xì)情況參見(jiàn)吳家寨隧道（地質(zhì)）平面圖。2.3縱斷面設(shè)計(jì)本隧道的基本坡道形式設(shè)為單坡。坡道形式的選擇依據(jù)和縱坡坡度的主要控制因素為通風(fēng)問(wèn)題和對(duì)汽車(chē)行駛的利害。隧道的縱坡以不防礙排水的緩坡為宜，坡度過(guò)大，對(duì)汽車(chē)行駛、隧道施工和養(yǎng)護(hù)管理都不利。單向通行的隧道設(shè)計(jì)成單坡對(duì)通風(fēng)是非常有利的，因汽車(chē)都是單坡行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的有害氣體少，對(duì)通風(fēng)也很有利。因此，吳家寨隧道縱坡整體設(shè)計(jì)為單坡，縱坡坡度為-1.80%。2.4橫斷面設(shè)計(jì)2.4.1建筑限界吳家寨隧道的建筑限界按100km/h時(shí)速設(shè)計(jì)，建筑限界取值如下：建筑限界橫斷面寬度如下表：表2-1建筑限界設(shè)置（單位：m）設(shè)計(jì)速度（km//h）車(chē)道寬度W側(cè)向?qū)挾葯z修道J頂角寬度左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)1002x3.750.501.000.750.750.500.50圖2-1隧道建筑界限（單位：cm）2.4.2緊急停車(chē)帶及橫向通道鑒于本隧道屬于短隧道，所以本隧道不設(shè)置緊急停車(chē)帶和橫向通道。內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)根據(jù)建筑限界，利用三心圓法，得出隧道斷面內(nèi)輪廓圖如下：圖2-2隧道內(nèi)輪廓線（單位：cm）第3章洞門(mén)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算3.1洞口段地質(zhì)評(píng)價(jià)六盤(pán)水端根據(jù)隧道地質(zhì)縱斷面圖，隧道六盤(pán)水端洞口位于斜坡上，洞口附近隧道軸線與地形線呈47°度角相交，斜坡自然坡度約42°，洞口端巖層為二疊系峨眉山玄武巖組（P2β）地層，巖性為強(qiáng)風(fēng)化下帶～弱風(fēng)化玄武巖為主，巖石柱狀節(jié)理很發(fā)育，充填鐵錳質(zhì)、泥質(zhì)，巖體破碎多呈塊狀、碎石狀，碎裂狀或裂隙塊狀結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)較硬，完整性差，未見(jiàn)斷層等構(gòu)造發(fā)育，但洞口附近主要為強(qiáng)風(fēng)化玄武巖下帶，巖石柱狀節(jié)理裂隙發(fā)育。盤(pán)縣端隧道盤(pán)縣端洞口位于陡坡上，洞口附近隧道軸線與地形線基本正交，山坡自然坡度約72°。盤(pán)縣端洞口巖層為二疊系峨眉山玄武巖組（P2β）地層，巖性為強(qiáng)風(fēng)化下帶～弱風(fēng)化玄武巖為主，巖石柱狀節(jié)理很發(fā)育，巖體破碎多呈塊狀、碎石狀，碎裂狀結(jié)構(gòu)或裂隙塊狀結(jié)構(gòu)，未見(jiàn)斷層等構(gòu)造發(fā)育，但洞口附近主要為強(qiáng)風(fēng)化玄武巖下帶，巖石柱狀節(jié)理裂隙發(fā)育，對(duì)進(jìn)口段邊坡穩(wěn)定性有一定影響。3.2洞門(mén)設(shè)計(jì)洞門(mén)類(lèi)型選擇本隧道六盤(pán)水端和盤(pán)縣端洞口圍巖基本相同，為Ⅳ級(jí)圍巖，地質(zhì)狀況一般，擬采用翼墻式洞門(mén)。洞門(mén)設(shè)計(jì)（1）參數(shù)設(shè)定翼墻式洞門(mén)的正墻斜度取1：0.1，仰坡坡率取1：0.75，設(shè)端墻厚度為B=2.4m設(shè)基礎(chǔ)埋深為1m，襯砌拱頂外緣至洞門(mén)頂部的距離取為3m,設(shè)墻高H=13m。（2）各項(xiàng)物理指標(biāo)f=0.5水泥砂漿砌片石（3）土壓力計(jì)算最危險(xiǎn)破裂面與垂直面夾角(3-1)==0.421.9°土壓力系數(shù)按下式計(jì)算：(3-2)==0.08土壓力按下式計(jì)算：E=（3-3）=墻體自重按下式計(jì)算：G=（3-4）=（4）穩(wěn)穩(wěn)定性及強(qiáng)度度驗(yàn)算①抗傾覆穩(wěn)定的驗(yàn)算算根據(jù)公式（3-55）（3-6）（3-7）又==162.224KN/mm=16.224KKN/m分別代入公公式（3-66）、（3-7）得滿足抗傾覆要求。②滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算（3-8）代代入公式（33-8）得③墻身截面偏心驗(yàn)算算（3-9）=代入（3-9）得得偏心距：﹤0.3B=0.772④合力的偏心距的驗(yàn)驗(yàn)算：﹤滿足基底合合力的偏心距距。⑤墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算算應(yīng)力計(jì)算：（3-10）又代入(3-10)得得到＜＜滿足墻身截面強(qiáng)度度的要求。由以上驗(yàn)算，確定定出主墻墻厚厚為2.4m。第4章襯砌設(shè)計(jì)吳家寨隧道支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)采復(fù)合式式襯砌，分初初期支護(hù)和二二次支護(hù)，初初期支護(hù)采用用噴錨支護(hù)，二二次襯砌采用用現(xiàn)澆模筑混混凝土。根據(jù)吳家寨隧道地地質(zhì)縱斷面圖圖可以得到隧隧道圍巖分布布情況見(jiàn)下表：表4-1圍巖分布布情況標(biāo)段每段圍巖長(zhǎng)度(單單位：m)圍巖級(jí)別K26+260~~K26+229535ⅣK26+295~~K26+334954ⅢK26+349~~K26+5504155ⅡK26+504~~K26+554036ⅢK26+540~~K26+555818Ⅳ4.1初期支護(hù)護(hù)初期支護(hù)采用噴錨錨支護(hù)，由噴噴射混凝土、錨錨桿、鋼筋網(wǎng)網(wǎng)和鋼架等支支護(hù)形式組合合使用，根據(jù)據(jù)不同圍巖級(jí)級(jí)別區(qū)別組合合。錨桿支護(hù)護(hù)采用全長(zhǎng)粘粘結(jié)錨桿。由由工程類(lèi)比法法，結(jié)合《公公路隧道設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》，初初期支護(hù)噴射射混凝土材料料采用C200級(jí)混凝土，支支護(hù)參數(shù)取值值如下表：表4-2初期支護(hù)參數(shù)表圍巖級(jí)別噴射砼厚度(cmm)錨桿(m)鋼筋網(wǎng)鋼拱架拱墻仰拱位置長(zhǎng)度間距桿體材料Ⅱ8-局部2.0-20MnSi鋼筋筋--Ⅲ12-拱、墻2.51.020MnSi鋼筋筋拱、墻@25x25-Ⅳ15-拱墻3.01.220MnSi鋼筋筋拱、墻(雙層)@25x25-其他參數(shù)、錨桿布布置見(jiàn)襯砌斷斷面圖。4.2二次襯砌砌二次襯砌采用現(xiàn)澆澆模筑混凝土土，利用荷載載結(jié)構(gòu)法進(jìn)行行襯砌內(nèi)力計(jì)計(jì)算和驗(yàn)算。二次襯砌厚度設(shè)置如下表：表4-3二次襯砌砌支護(hù)參數(shù)單位：cm圍巖級(jí)別拱、墻混凝土厚度度仰拱混凝土厚度Ⅱ30_Ⅲ35_Ⅳ3535圖4-1Ⅳ級(jí)圍巖巖襯砌圖(單位：cm)圖4-2Ⅲ級(jí)圍巖巖襯砌圖（單位：cm）圖4-3Ⅱ級(jí)圍圍巖襯砌圖（單位：cm）4.3圍巖壓力力的計(jì)算斷面參數(shù)確定隧道高度h=內(nèi)輪輪廓線高度+襯砌厚度+預(yù)留變形量量隧道跨度b=內(nèi)輪輪廓線寬度+襯砌厚度+預(yù)留變形量量表4-4預(yù)留變形形量單位：mm圍巖級(jí)別兩車(chē)道隧道Ⅱ-Ⅲ20~50Ⅳ50~80注：圍巖破碎時(shí)取大大值；圍巖完完整時(shí)取小值值。所以：預(yù)留變形量量Ⅱ級(jí)圍巖為0；Ⅲ級(jí)圍巖為0..004m；；Ⅳ圍巖為0.0005m得出：Ⅱ級(jí)圍巖Ⅲ級(jí)圍巖Ⅳ級(jí)圍巖計(jì)算垂直均布?jí)毫αΓ捍怪本級(jí)毫τ?jì)算算式：（4-1）而（44-2）將（4-2）代入（4-1）得式中：為圍巖重度度，此處：Ⅱ級(jí)圍巖；Ⅲ級(jí)圍巖；Ⅳ級(jí)圍巖。為每增加1m時(shí)圍巖巖壓力的增減減率，以=5m的圍巖垂垂直均布?jí)毫α闇?zhǔn)，當(dāng)﹤5m時(shí)時(shí)，取=0..2，當(dāng)﹥5m時(shí)，取=0..1。為隧道開(kāi)挖高度，Ⅱ級(jí)圍巖；Ⅲ級(jí)圍巖；Ⅳ級(jí)圍巖。為圍巖類(lèi)別，Ⅱ級(jí)級(jí)圍巖；Ⅲ級(jí)圍巖；Ⅳ級(jí)圍巖。（1）Ⅱ級(jí)圍巖段圍巖均布布?jí)毫τ?jì)算開(kāi)挖寬度度開(kāi)挖高度圍巖容重重﹥5m，取=0.11又經(jīng)計(jì)算=37.575（2）Ⅲ級(jí)圍巖段圍巖均布布?jí)毫τ?jì)算已知：開(kāi)挖寬度開(kāi)挖高度圍巖容重﹥5m，取=0.11高寬比﹤1..7經(jīng)計(jì)算：=72.3777（3）Ⅳ級(jí)圍巖段圍巖均布布?jí)毫τ?jì)算已已知開(kāi)挖寬度開(kāi)挖高度圍巖容重﹥5m，取=0.11高寬比﹤1.7經(jīng)計(jì)算=131.0766淺埋和深埋隧道的的分界：（1）淺埋和深埋隧道的的分界，按荷載等效效高度值，并并結(jié)合地質(zhì)條條件、施工方方法等因素綜綜合判定。荷荷載等效高度度值的計(jì)算公公式如下：（4-3）式中：—淺埋隧道道分界深度（）—荷載等效高度（），，q為由式（4-3）算出的深埋埋隧道垂直均均布?jí)毫Γǎ?；為圍巖的重重度（）。在礦山法施工條件件下，Ⅳ—Ⅵ級(jí)圍巖取；Ⅰ—Ⅲ級(jí)圍巖取。因此，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖的等等效荷載高度度值分別為Ⅱ級(jí)圍巖Ⅲ級(jí)圍巖Ⅳ級(jí)圍巖故，淺埋隧道分界界深度Ⅱ級(jí)圍巖Ⅲ級(jí)圍巖Ⅳ級(jí)圍巖（2）淺埋段的確定六盤(pán)水端：坡度大大約為42°左右，縱斷斷面坡度1..80%，設(shè)進(jìn)口段段xm處埋深為，根據(jù)幾何關(guān)系：：所以有12.9775m的淺埋段。盤(pán)縣端：坡度大約約為72°左右，縱斷斷面坡度-11.80%，設(shè)出口段段xm處埋深為，根根據(jù)幾何關(guān)系系：則盤(pán)縣端有3.8895m的淺埋段。圍巖壓力計(jì)算.1深埋隧道圍圍巖壓力計(jì)算算由式（4-1），坍坍落拱高度，由由式（4-2），垂直直壓力，水平平均布?jí)毫Ω鶕?jù)圍巖計(jì)算算如下表：表4-5水平均布?jí)毫τ?jì)算算表圍巖級(jí)別ⅡⅢⅣ水平均布?jí)毫0注：均小于1.77。4.3.3.2淺埋埋隧道圍巖壓壓力計(jì)算（1）埋深小于或等于等等效荷載高度度的隧道垂直壓力：（4-4）H—隧道埋深側(cè)向壓力：（4-5）—隧道高度，—圍巖巖計(jì)算摩擦角角。（2）埋深大于等效荷載載高度時(shí)的圍圍巖壓力計(jì)算算垂直力：（4-6）——隧道寬度水平側(cè)壓力：水平側(cè)壓力視為均均布?jí)毫r(shí)按按下式計(jì)算：：（4-7）（4-8）—隧道底部至地面的的高度側(cè)壓力系數(shù)計(jì)算：：（4-9）（4-10）各級(jí)圍巖的值見(jiàn)下下表：表4-6各級(jí)圍巖的值圍巖級(jí)別Ⅰ、Ⅱ、ⅢⅣⅤ0.90.80.6利用上述公式，計(jì)計(jì)算各級(jí)圍巖巖壓力如下：：Ⅱ級(jí)圍巖：該圍巖處于于深埋段故Ⅲ級(jí)圍巖：該圍巖處于于深埋段故Ⅳ級(jí)圍巖：深埋段：淺埋段：①時(shí)②時(shí)第5章防排水設(shè)計(jì)水對(duì)隧道的危害是是多方面的，漏漏水的長(zhǎng)期作作用可能造成成隧道的侵蝕蝕破壞，危害害隧道的結(jié)構(gòu)構(gòu)耐久性；寒寒冷地區(qū)，尤尤其是嚴(yán)寒地地區(qū)，隧道襯襯砌滲水反復(fù)復(fù)的凍融循環(huán)環(huán)在襯砌的內(nèi)內(nèi)部造成襯砌砌混凝土凍脹脹開(kāi)裂破壞；；隧道漏水還還將使隧道拱拱部和側(cè)墻產(chǎn)產(chǎn)生冰凌侵入入凈空；隧道道滴水將使路路面結(jié)冰，降降低輪胎與路路面的附著力力，惡化隧道道的營(yíng)運(yùn)條件件，危及行車(chē)車(chē)安全；隧道道滲漏水還將將極大地降低低隧道內(nèi)各種種設(shè)施的使用用功能和壽命命。因此，隧隧道的防排水水環(huán)節(jié)至關(guān)重重要，不容忽忽視。5.1防排水要求求一般規(guī)定：拱部、邊墻、路面面、設(shè)備箱洞洞不滲水；有凍害地段的隧道道襯砌背后不不積水，排水水溝不凍結(jié)；；車(chē)行橫通道、人行行橫通道等服服務(wù)通道拱部部不滴水，邊邊墻不淌水。當(dāng)隧道內(nèi)滲水引起起地表水減少少，影響居民民生產(chǎn)、生活活用水時(shí)，應(yīng)應(yīng)對(duì)圍巖采取取堵水措施，減減少地下水的的滲漏，同時(shí)時(shí)應(yīng)注意保護(hù)護(hù)自然環(huán)境。高速公路隧道的防防水要求，隧隧道采用復(fù)合合式襯砌時(shí)，在在初期支護(hù)與與二次襯砌之之間應(yīng)設(shè)置防防水板及無(wú)紡紡布。要求：：①無(wú)紡不密度度不小于3000g/m2；②防水板應(yīng)采采用易于焊接接的防水卷材材，厚度不小小于1.0mmm，接縫搭搭接長(zhǎng)度不小小于100mmm。二次襯襯砌應(yīng)滿足抗抗?jié)B要求。排水要求，隧道洞洞內(nèi)宜按地下下水和運(yùn)營(yíng)清清洗污水、消消防污水分離離排放的原則則設(shè)置縱向排排水系統(tǒng)，應(yīng)應(yīng)能保證排水水暢通，避免免洞內(nèi)積水。5.2防排水的原原則隧道防排水應(yīng)根據(jù)據(jù)“防、排、截截、堵結(jié)合，綜綜合治理”的原則，采采取切實(shí)可靠靠的設(shè)計(jì)、施施工措施，達(dá)達(dá)到防水可靠靠、排水暢通通、經(jīng)濟(jì)合理理的目的。隧道防排水水工作，應(yīng)結(jié)結(jié)合水文地質(zhì)質(zhì)條件、施工工技術(shù)水平、材材料來(lái)源和成成本等，因地地制宜，選擇擇適宜的方法法，以滿足保保證使用期內(nèi)內(nèi)結(jié)構(gòu)和設(shè)備備的“正常使用和和行車(chē)安全”的目的。5.3本隧道的防防排水措施該隧道的襯砌設(shè)計(jì)計(jì)采用的復(fù)合合式襯砌，根根據(jù)全面的考考慮對(duì)防水設(shè)設(shè)計(jì)采用在初初期支護(hù)與二二次襯砌之間間設(shè)置防水板板及無(wú)紡布。防水措施本設(shè)計(jì)采取的措施施：①無(wú)紡布密度度為300g/m2；②防水板采用用易于焊接的的防水卷材，厚厚度為1.0mm，接縫搭搭接長(zhǎng)度為1150mm。排水措施（1）洞內(nèi)排水:在路面兩側(cè)設(shè)縱向向排水溝，引引排運(yùn)營(yíng)清洗洗水，消防水水和其他水。隧道縱向排水坡與與隧道縱坡一一致。在路側(cè)邊溝設(shè)置開(kāi)開(kāi)口式明溝。在檢修道設(shè)置1..5%的橫坡。圖5-1開(kāi)口式明明溝（2）路面底部排水：在路面結(jié)構(gòu)下設(shè)縱縱向中心水溝溝，集中引排排地下水。在隧道底設(shè)置直徑徑為100mm，橫向向坡度為2%%，縱向間距距為40m的橫向?qū)?。用?lái)連連接中心水溝溝和襯砌墻被被排水盲管。見(jiàn)下圖，中心水溝溝示意圖。圖5-2中心水溝溝圖圖5-2中心水溝溝縱向間距例例襯砌的排水措施：：①在襯砌的兩側(cè)邊墻墻背后的底部部設(shè)置沿隧道道的縱向排水水盲管（溝），其其孔徑為1000mm。②沿襯砌背后環(huán)向設(shè)設(shè)置導(dǎo)水盲管管，其縱向間間距為20mm，環(huán)向盲管、豎豎向盲管的直直徑為50mmm。③環(huán)向盲管、豎向盲盲管與邊墻底底部的縱向排排水盲管（溝溝）連通；縱縱向排水盲管管應(yīng)與橫向?qū)?dǎo)水管連通，以以形成完整的的縱橫向排水水系統(tǒng)。環(huán)向向盲管、豎向向盲管、縱向向盲管應(yīng)用無(wú)無(wú)紡布包裹。圖5-3隧道主要要防排水措施施洞口排水設(shè)計(jì)：在洞口仰坡外緣55m以外，設(shè)設(shè)置天溝，并并加以鋪砌。對(duì)對(duì)洞頂?shù)乇淼牡南菅?、深坑坑加以回填，?duì)對(duì)裂縫進(jìn)行堵堵塞。為防止止洞外水流入入隧道，在地地表水上游設(shè)設(shè)反向排水邊邊溝或采取截截流措施，地地下水上游設(shè)設(shè)泄水洞，洞洞外井點(diǎn)降水水。圖5-4排水溝（左左）、截水溝溝（右）形式式（單位：cmm）通風(fēng)照明設(shè)計(jì)6.1通風(fēng)一般的公路隧道只只有進(jìn)出口與與大氣相通，隧隧道內(nèi)污染物物不能很快的的擴(kuò)散出去，空空氣中污染物物的含量會(huì)逐逐漸累積。這些污染物物含量比較小小的時(shí)候，通通常影響不大大。但是，如如果含量超過(guò)過(guò)一定程度就就會(huì)造成很大大的危害。比比如：當(dāng)CO等含量增加加到一定程度度時(shí)，會(huì)對(duì)人人體產(chǎn)生不同同程度的中毒毒癥狀，甚至至危害生命；；另外，空氣氣中的煙霧和和粉塵如果濃濃度達(dá)到一定定程度，會(huì)使使能見(jiàn)度下降降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)會(huì)妨礙正常行行車(chē)，對(duì)民眾眾造成傷害。因因此，隧道通通風(fēng)主要是對(duì)對(duì)CO（一氧化碳碳）、煙霧（或或粉塵）和異味味等進(jìn)行稀釋釋。通風(fēng)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)：(1)CO 設(shè)計(jì)含量表6-1全橫向、半半橫向通風(fēng)時(shí)時(shí)，CO設(shè)計(jì)含量（體體積分?jǐn)?shù)）（單單位：）隧道長(zhǎng)度/m≤1000≥3000/10-6250200（2）煙霧的設(shè)計(jì)含量表6-2煙霧設(shè)計(jì)計(jì)含量K計(jì)算行車(chē)速度/((km/h))100806040K/m-10.00650.00700.00750.0090（3）異味稀釋及其他他要求隧道內(nèi)不間斷換氣氣頻率不宜低低于每小時(shí)5次。采用縱縱向通風(fēng)的隧隧道，隧道內(nèi)內(nèi)還清風(fēng)速不不應(yīng)低于2..5m/s。通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)還必須須考慮火災(zāi)對(duì)對(duì)策，長(zhǎng)度大大于15000m且交通量量較大的隧道道應(yīng)考慮排煙煙措施?；馂?zāi)災(zāi)時(shí)的排煙風(fēng)風(fēng)速可按2~3m/s取值。選用用的風(fēng)機(jī)，在在環(huán)境溫度為為250℃情況下其可可靠運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間間不低于60min。需風(fēng)量計(jì)算：吳家寨隧道通風(fēng)設(shè)設(shè)計(jì)基本參數(shù)數(shù)：道路等級(jí)：高速公公路，分離式式單向兩車(chē)道（計(jì)算算單洞）行車(chē)速速度：1000km/h空氣密度：ρ=11.2隧道起止樁號(hào)、長(zhǎng)長(zhǎng)度、縱坡和和設(shè)計(jì)標(biāo)高：：左洞樁號(hào)：K266+260～～K26+5558,全長(zhǎng)長(zhǎng)298m；縱縱坡：為-1.8%，設(shè)計(jì)標(biāo)高：進(jìn)洞口口PH=11990.9m，出洞口PH==1184..5m設(shè)計(jì)交通量：25500輛/h交通組成：汽油車(chē)車(chē)：小型客車(chē)車(chē)15%，小型貨車(chē)車(chē)18%，中型貨車(chē)車(chē)24%柴油車(chē)：中型貨車(chē)車(chē)24%，大型客車(chē)車(chē)13%，大型貨車(chē)車(chē)6%；隧道內(nèi)平均氣溫：：（1）CO排放量①取CO基準(zhǔn)排放量為：②考慮CO的車(chē)況系數(shù)為：ffa=1.0③依據(jù)規(guī)范，分別考考慮工況車(chē)速速100kmm/h，80km//h，60km//h，40km//h，20km//h，10km//h（阻滯），不不同工況下的的速度修正系系數(shù)fiv和車(chē)密度修正正系數(shù)fd如表7-1所示：表6-3不同工況況下的速度修修正系數(shù)和車(chē)車(chē)密度修正系系數(shù)取值工況車(chē)速（km//h)10080604020101.41.21.01.01.00.80.60.7511.536④考慮CO的海拔高度修正系系數(shù)：平均海拔高度：⑤考慮CO的車(chē)型系數(shù)如表：：表6-4考慮COO的車(chē)型系數(shù)數(shù)表車(chē)型各種柴油車(chē)汽油車(chē)小客車(chē)旅行車(chē)、輕型貨車(chē)車(chē)中型貨車(chē)大型貨車(chē)112.557⑥交通量分解：汽油車(chē)：小型客車(chē)車(chē)375，小型型貨車(chē)4500，中型貨車(chē)車(chē)600柴油車(chē)：中型客車(chē)車(chē)600，大型客車(chē)車(chē)325，大型型貨車(chē)1500⑦計(jì)算各工況下全隧隧道CO排放量：（6-1）當(dāng)時(shí)=0.03440其他各種工況車(chē)速速下CO的排放量用用同樣的方法法計(jì)算，得出出計(jì)算結(jié)果如如表6-5：表6-5各工況車(chē)車(chē)速下CO的排放量工況車(chē)速（km//h）1008060402010CO量（）0.06920.06480.08240.12360.20970.1138⑧最大CO排放量：由上述計(jì)計(jì)算可以看出出，在工況車(chē)車(chē)速為20kkm/h時(shí)，CO排放量最最大，為：QQco=。（2）稀釋CO的需風(fēng)風(fēng)量①根據(jù)技術(shù)要求，CCO設(shè)計(jì)濃度度為：正常行行駛，發(fā)生事故時(shí)時(shí)（15min）②隧址設(shè)計(jì)溫度tmm=20℃,換算成為絕絕對(duì)溫度T==273+220=2993。③隧址大氣壓無(wú)實(shí)測(cè)測(cè)值，按下式式計(jì)算：（6-2）④稀釋CO的需風(fēng)量：（6-3）（3）煙霧排放量（66-4）①取煙霧基準(zhǔn)排放量量為：②考慮煙霧的車(chē)況系系數(shù)為：fa=1..0③依據(jù)規(guī)范，分別考考慮工況車(chē)速速100kmm/h，80km//h，60km//h，40km//h，20km//h，10km//h（阻滯），不不同工況下的的速度修正系系數(shù)fiv和車(chē)密度修正正系數(shù)fd如表所示：：表6-6不同工況下下的速度修正正系數(shù)和車(chē)密密度修正系數(shù)數(shù)取值工況車(chē)速（km//h)10080604020102.62.62.21.450.850.850.60.7511.536④柴油車(chē)交通量如下下：柴油車(chē)：中型客車(chē)車(chē)360，大型客車(chē)車(chē)195，大型型貨車(chē)90⑤考慮煙霧的海拔高高度修正系數(shù)數(shù)：平均海拔高度：⑥考慮煙霧的車(chē)型系系數(shù)如表：表6-7考慮煙霧霧的車(chē)型系數(shù)數(shù)表柴油車(chē)輕型貨車(chē)中型貨車(chē)重型貨車(chē)、大型貨貨車(chē)、拖掛車(chē)車(chē)集裝箱車(chē)0.41.01.53~4⑦計(jì)算各工況下全隧隧道煙霧排放放量：計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于于在工況車(chē)速速為20kmm/h時(shí)的煙霧排放量量。算出各工況車(chē)速下下的煙霧排放放量如下表：：表6-8各工況車(chē)車(chē)速下的煙霧霧排放量工況車(chē)速（km//h）1008060402010煙霧量（）3.2343.02643.855.7757.79565.6832⑧最大煙霧排放量：：由上述計(jì)算算可知，在工工況車(chē)速為220km/hh時(shí)，煙霧排排放量最大，為為：。確定通風(fēng)方式；根據(jù)《公路隧道通通風(fēng)照明設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》（JJTJ02261-19999）規(guī)定定宜設(shè)置機(jī)械械通風(fēng)的條件件為單向交通隧道（6-5）式中L———隧道長(zhǎng)度度（m）N——設(shè)計(jì)交通流量量（輛/h）本設(shè)計(jì)按25000輛/h進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)故本隧道采用自然然通風(fēng)6.2照明設(shè)計(jì)公路隧道的照明，是是為了把必要要的視覺(jué)信息息傳遞給司機(jī)機(jī)，防止因視視覺(jué)信息不足足而出現(xiàn)交通通事故，提高高駕駛的安全全性和舒適感感。隧道照明明與道路照明明的顯著不同同時(shí)白天也需需要照明，而而且白天照明明問(wèn)題比夜間間更復(fù)雜。從從理論上講隧隧道照明與道道路照明一樣樣，也需要考考慮路面也具具有一定的亮亮度水平，同同時(shí)還進(jìn)一步步考慮設(shè)計(jì)速速度，交通量量，線性等影影響因素。并并從駕駛上的的安全性和舒舒適性等方面面綜合確定照照明水平，特特別是在隧道道入口及其相相應(yīng)區(qū)段需要要考慮人的視視覺(jué)適應(yīng)過(guò)程程。汽車(chē)司機(jī)在白天從從明亮的環(huán)境境接近、進(jìn)入入和通過(guò)隧道道過(guò)程中，將將產(chǎn)生種種視視覺(jué)問(wèn)題：（1）進(jìn)入隧道道前的視覺(jué)問(wèn)問(wèn)題（白天）。白白天進(jìn)入照明明不充分的隧隧道，會(huì)造成成黑洞及黑框框的現(xiàn)象；（2）進(jìn)入隧道立即出出現(xiàn)視覺(jué)問(wèn)題題（白天）。視覺(jué)的滯后現(xiàn)象，這是因?yàn)榧眲〉牧炼茸兓瘜?dǎo)致人的視覺(jué)不能迅速的適應(yīng)而造成的；（3）隧道內(nèi)部的視覺(jué)覺(jué)問(wèn)題（白天天、黑夜）。由由于煙霧等造造成隧道內(nèi)部部能見(jiàn)度不夠夠；（4）隧道出口口處的視覺(jué)問(wèn)問(wèn)題，這也是是隧道光線急急劇變化產(chǎn)生生的影響，白白天產(chǎn)生炫光光效應(yīng)，晚上上看到的就是是黑洞。解決決上述視覺(jué)問(wèn)問(wèn)題的方法是是設(shè)置合理的的燈光照明，以以利于行車(chē)安安全。規(guī)范規(guī)規(guī)定：長(zhǎng)度大大于100mm的隧道應(yīng)設(shè)設(shè)置照明。照明設(shè)計(jì)的選擇和和布置(1)光源的選擇選擇效率高，迷霧霧性能較好的的光源；配光光特性符合照照明目的；光光源使用壽命命不小于100000h；；具有公路隧隧道防眩裝置置。(2)照明工具的選選擇與布置隧道的照明燈具的的主要作用是是控制配光及及保護(hù)光源。所所以防護(hù)等級(jí)級(jí)不低于IPP65；性狀狀和尺寸小而而堅(jiān)固；燈具具結(jié)構(gòu)便于更更換燈泡和附附件；燈具零零部件應(yīng)具有有良好的防腐腐性能，必要要時(shí)要施以表表面處理。燈燈具符合設(shè)置置該照明器場(chǎng)場(chǎng)所的幾何條條件，燈具配配件安裝，維維修方便，并并能調(diào)整安裝裝角度；對(duì)隧隧道墻面的配配光及煙塵的的污染應(yīng)充分分注意；燈具具不得侵入隧隧道的建筑限限界；在滿足足照明質(zhì)量，環(huán)環(huán)境條件及防防觸電保護(hù)的的要求下，盡盡量選用光輸輸出比高，利利用系數(shù)高，壽壽命長(zhǎng)，光通通衰減少的照照明器。(3)燈具的布置方方式本設(shè)計(jì)采用雙排對(duì)對(duì)稱(chēng)布置，布布置方式與下圖C一致。圖6-1燈具的的布置照明計(jì)算（1）入口段照明入口段照明長(zhǎng)度計(jì)計(jì)算可按下式式計(jì)算（6-6）式中—入口段照明明長(zhǎng)度（m）—照明停車(chē)視距（mm），取1688mh—洞孔內(nèi)凈空空高度（m），本設(shè)計(jì)計(jì)為8.988m通過(guò)計(jì)算得：表6-9洞外亮度度（cd/m2）天空面積百分比洞口朝向或洞外環(huán)環(huán)境10035%~50%南洞口4500北洞口600025%南洞口4500北洞口550010%暗環(huán)境3500亮環(huán)境45000%暗環(huán)境2500亮環(huán)境4000注：①天空面積百分比指指20°視場(chǎng)中天空空面積百分比比；②南洞口指北行車(chē)輛輛駛?cè)氲亩纯诳?，北洞口指指南行?chē)輛駛駛?cè)氲亩纯?；；③東洞口與西洞口取取用南洞口與與北洞口之中中間值；④暗環(huán)境指洞外景物物（包括洞門(mén)門(mén)建筑）反射射率低的環(huán)境境；亮環(huán)境指指洞外景物（包包括洞門(mén)建筑筑）反射率高高的環(huán)境。(1)入口段亮度：：（6-7）式中：—入口段亮亮度（）—入口段亮度折減系系數(shù)，??；—洞外亮度（），本本隧道設(shè)計(jì)為為4500cd/m22。故有：入口段照明明由基本照明明和加強(qiáng)照明明兩部分組成成，基本照明明燈具選用功功率為1500W的夜燈（兼兼緊急照明，UPS供電），燈具交錯(cuò)排列布置，間距為12m。加強(qiáng)照明由功率為400W的加強(qiáng)燈組成，間距為1m，入口段燈具從洞口以?xún)?nèi)10m處開(kāi)始布置。（2）過(guò)渡段照明在隧道照明中，介介于入口段與與中間段之間間的照明區(qū)段段稱(chēng)為過(guò)渡段段。其任務(wù)是是解決從入口口段高亮度到到中間段低亮亮度的劇烈變變化給司機(jī)造造成的不適應(yīng)應(yīng)現(xiàn)象，使之之能有充分的的適應(yīng)時(shí)間。過(guò)過(guò)渡段由過(guò)渡1段、過(guò)渡2段，過(guò)渡3段三個(gè)照明段段組成。該設(shè)設(shè)計(jì)的隧道為為短隧道故各各段照明要求求和設(shè)計(jì)如下下：過(guò)度段長(zhǎng)度（3）過(guò)度段亮度表6-11過(guò)渡段段亮度計(jì)算關(guān)關(guān)系表照明段亮度①過(guò)度段的亮度為：：早：中：晚：基本照明選用功率率為150WW的夜燈（兼兼緊急照明，UPS供電），燈具對(duì)稱(chēng)排列布置，加強(qiáng)照明由250W功率的加強(qiáng)燈間距2m交錯(cuò)排列布置。②過(guò)渡段亮度計(jì)算：：早：中：晚：③過(guò)渡段亮度計(jì)算早：中：晚：基本照明選用功率率為150WW的夜燈（兼兼緊急照明，UPS供電），燈具對(duì)稱(chēng)排列布置，加強(qiáng)照明由250W功率的加強(qiáng)燈間距10m交錯(cuò)排列布置。（4）出口段本隧道為單向交通通隧道，設(shè)置置出口段照明明，出口段長(zhǎng)長(zhǎng)度取60mm，亮度設(shè)計(jì)計(jì)為，基本照照明選用功率率為150WW的夜燈（兼兼緊急照明，UPS供電），燈具對(duì)稱(chēng)排列布置，加強(qiáng)照明為功率為400W的加強(qiáng)燈，設(shè)置數(shù)量與基本照明燈相同。（5）中間段該隧道為短隧道中中間段為0mm，故不考慮慮（6）洞外引道照明該隧道行車(chē)速度按按照100kkm/h計(jì)算算，根據(jù)下表表取值：表6-12洞外外引道布燈長(zhǎng)長(zhǎng)度與路面亮亮度計(jì)算行車(chē)速度（kkm/h）路面亮度（cd//m2）長(zhǎng)度（m）1002.0180801.0130600.595400.560隧道洞外引道布燈燈長(zhǎng)度與路面面亮度按規(guī)范范取值如下：：長(zhǎng)度取180m，路路面亮度取。因因此光源考慮慮采用1500W低壓鈉燈燈，燈具間距距為8m。照明設(shè)計(jì)：路面平均水平照度度計(jì)算公式：：（6-8）.1路面亮度計(jì)算算：根據(jù)《公路隧道通通風(fēng)照明設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》可知知，對(duì)于水泥泥砼路面，平平均亮度和平平均照度之間間的關(guān)系可按按下式計(jì)算：：（6-9）本設(shè)計(jì)取換算系數(shù)數(shù)為10則：基本照明的水平照照度QUOTEQUOTEEMBEDEquation.3=路面的亮度.2入口段照明計(jì)計(jì)算本段照明有基本照照明和加強(qiáng)照照明組成，加加強(qiáng)段照明計(jì)計(jì)算參數(shù)見(jiàn)下下列：光源：高壓鈉燈路面類(lèi)型水泥砼路面面功率400W路面寬度W=10.775m燈具TG87燈具具安裝方式交錯(cuò)排列布布置燈具利用系數(shù)=0.4燈具間距S=1m燈具光通量=400000lm燈具養(yǎng)護(hù)系系數(shù)M=00.7燈具布置系數(shù)為對(duì)稱(chēng)布置置N=2用上述方法可計(jì)算算加強(qiáng)照明對(duì)對(duì)路面平均水水平照度為：：=路面亮度為：基本照明亮度與加加強(qiáng)照明亮度度的疊加值為為：=208.37+66.511==214.888cd/mm2＞202.55cd/mm2滿足要求.3過(guò)渡段照明計(jì)計(jì)算：（1）段照明計(jì)算：與入口段照明計(jì)算算方法相同，基基本照明段與與中間段相同同，加強(qiáng)段照照明計(jì)算資料料見(jiàn)下列：光源：高壓鈉燈路面類(lèi)型水泥砼路面面功率250W路面寬度W=10.775m燈具TG87燈具具安裝方式對(duì)稱(chēng)排列布置置燈具利用系數(shù)=0.4燈具間距S=2.0m燈具光通量=250000lm燈具養(yǎng)護(hù)系系數(shù)M=00.7燈具布置系數(shù)為對(duì)稱(chēng)布置置N=2加強(qiáng)照明對(duì)路面平平均水平照度度為：=路面亮度為：基本照明亮度與加加強(qiáng)照明亮度度的疊加值為為：滿足要求（2）段照明計(jì)算：與入口段照明計(jì)算算方法相同，基基本照明段與與中間段相同同，加強(qiáng)段照照明計(jì)算資料見(jiàn)下列：光源：高壓鈉燈路面類(lèi)型水泥砼路面面功率250W路面寬度W=10.775m燈具TG87燈具具安裝方式對(duì)稱(chēng)排列布置置燈具利用系數(shù)=0.4燈具間距S=2.0m燈具光通量=250000lm燈具養(yǎng)護(hù)系系數(shù)M=00.7燈具布置系數(shù)為對(duì)稱(chēng)布置置N=2加強(qiáng)照明對(duì)路面平平均水平照度度為：路面亮度為：基本照明亮度與加加強(qiáng)照明亮度度的疊加值為為：=13.0233+6.5111=19..534cdd/m2>17.5cdd/m2滿足要求(33)段照明計(jì)計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合前前面兩個(gè)過(guò)度度段的計(jì)算結(jié)結(jié)果，可知本本段照明的設(shè)設(shè)置滿足要求求。6.2.3.4出出口段照明計(jì)計(jì)算：與入入口段照明計(jì)計(jì)算方法相同同，基本照明明段與中間段段相同，加強(qiáng)強(qiáng)段照明計(jì)算算資料下列：：光源：高壓鈉燈路面類(lèi)型水泥砼路面面功率400W路面寬度W=10.775m燈具TG87燈具具安裝方式對(duì)稱(chēng)排排列布置燈具利用系數(shù)=0.4燈具間距S=4.0m燈具光通量=250000lm燈具養(yǎng)護(hù)系系數(shù)M=00.7燈具布置系數(shù)為對(duì)稱(chēng)布置置N=2加強(qiáng)照明對(duì)路面平平均水平照度度為：=路面亮度為：基本照明亮度與加加強(qiáng)照明亮度度的疊加值為為：=52.093+66.511==58.6004cd/mm222.5ccd/m2滿足要求。第7章隧道路面設(shè)計(jì)計(jì)隧道內(nèi)的路基路面面是承受車(chē)輛輛長(zhǎng)期行使的的基本載體，因因此設(shè)計(jì)時(shí)路路面應(yīng)穩(wěn)定、密密實(shí)、均質(zhì)，為為路面結(jié)構(gòu)提提供均勻的支支承。隧道路路面應(yīng)具有足足夠強(qiáng)度、平平整、耐久、抗抗滑和耐磨等等性能。各級(jí)公路隧道都可可以采用水泥泥混凝土路面面。有條件時(shí)時(shí)，可以采用用瀝青混合料料上面層與水水泥混凝土下下面層組成的的復(fù)合式路面面。不設(shè)仰拱拱的隧道路面面結(jié)構(gòu)宜設(shè)整整平層、基層層和面層；設(shè)設(shè)仰拱的隧道道路面可只社社基層和面層層。各級(jí)水泥混凝土路路面結(jié)構(gòu)可靠靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、材料性能能和結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)及變異水平平、設(shè)計(jì)方法法、標(biāo)準(zhǔn)軸載載、材料組成成和性質(zhì)參數(shù)數(shù)均應(yīng)符合先先行《公路水水泥混凝土路路面設(shè)計(jì)規(guī)范范》（JTGDD40）的有關(guān)規(guī)規(guī)定?；坊恼綄訉踊炷恋膹潖澙瓘?qiáng)度值應(yīng)應(yīng)與基層相同同，厚度為115cm。基基層宜采用素素混凝土，適適宜的厚度范范圍為15cm，其抗壓壓強(qiáng)度不能低于C20或彎拉強(qiáng)度度不能低于1.8MPPa。當(dāng)其彎拉強(qiáng)度度值超過(guò)1.8MPPa時(shí)，應(yīng)設(shè)置置與混凝土面面層相對(duì)應(yīng)的的橫向縮逢；；一次攤鋪寬寬度大于7..5m時(shí)，應(yīng)應(yīng)設(shè)縱向縮逢逢。本隧道采用的是水水泥混凝土路路面。水泥混混凝土路面設(shè)設(shè)計(jì)方案，應(yīng)應(yīng)根據(jù)公路的的使用任務(wù)、性性質(zhì)和要求，結(jié)結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍鈿夂颉⑺?、土土質(zhì)、材料、施施工技術(shù)、實(shí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及及環(huán)保要求等等，通過(guò)技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確確定。水泥混混凝土路面混混凝土路面的的結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)規(guī)定的安全等等級(jí)和目標(biāo)可可靠度，承受受預(yù)期的荷載載作用，并同同所處的自然然環(huán)境相適應(yīng)應(yīng)，滿足預(yù)定定的使用性能能要求。表7-1各級(jí)公公路水泥混凝凝土路面面層層的表面構(gòu)造造深度要求公路等級(jí)高速公路、一級(jí)公公路二、三、四級(jí)公路路，汽車(chē)橫向向通道構(gòu)造深度（mm）0.8~1.20.6~1.0注：采用復(fù)合式路路面時(shí)，作為為下面層的水水泥混凝土，其其表面構(gòu)造除除外。路面路基施工：洞洞內(nèi)15cmm穩(wěn)定基層澆澆筑前應(yīng)先清清除有仰拱地地段仰拱面上上的雜物及積積水，無(wú)仰拱拱地段的基底底必須碾壓密密實(shí)后，方能能澆筑混凝土土，基層澆筑筑時(shí)要控制好好標(biāo)高及排水水橫坡。隧道道路面為鋼性性路面，面層層為C35水泥砼砼，厚度為225cm，墊層為15cm厚C20素混凝土。布置圖如下下：a）b）a—不設(shè)仰拱的情況b—設(shè)仰拱的情情況圖7-1水泥混凝凝土路面結(jié)構(gòu)構(gòu)第8章施工設(shè)計(jì)8.1施工準(zhǔn)備備吳家寨隧道進(jìn)洞口口地勢(shì)較高，不不利于布置施施工場(chǎng)地，職職工住處、配配電房、壓風(fēng)風(fēng)機(jī)房、混凝凝土攪拌站、鋼鋼筋車(chē)間等生生產(chǎn)房屋隧道道布設(shè)不方便便。因此，作作業(yè)隊(duì)進(jìn)駐施施工場(chǎng)地后，必必須做好現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)調(diào)查，將其其建在距離施施工洞口不遠(yuǎn)遠(yuǎn)的地方，且且選址時(shí)注意意方便運(yùn)輸，以以及環(huán)境保護(hù)護(hù)。此外，作業(yè)隊(duì)進(jìn)駐駐施工場(chǎng)地后后，還要做好好以下施工前前準(zhǔn)備工作：：（1）隧道施工用電由附附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)高壓壓電引接，接接線長(zhǎng)約3..5km，在在隧道出口安安裝一臺(tái)3115KVA變變壓器，另外外配備一臺(tái)1120KW發(fā)發(fā)電機(jī)以作備備用。（2）施工用水：根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)條件，吳吳家寨隧道出口附近沒(méi)有可供供水源的天然然河流，水源源缺乏，必須從遠(yuǎn)處引水，并在施工現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)兩個(gè)蓄水池。（3）施工用風(fēng)：在隧道道出口設(shè)供風(fēng)風(fēng)站一處，內(nèi)內(nèi)設(shè)電動(dòng)空壓壓機(jī)1臺(tái)。（4）三管兩線布置：綜綜合施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)實(shí)際情況，將將高壓風(fēng)管、高高壓水管、通通風(fēng)管布置在在洞口右側(cè)，動(dòng)動(dòng)力線和照明明線布置在左左側(cè)。照明線線面成洞地段段采用2200V，掌子面面附近采用336V安全電電壓。（5）砼工廠：在隧道進(jìn)進(jìn)口設(shè)2臺(tái)JS5000強(qiáng)制式拌合合機(jī)，混凝土土由混凝土輸輸送泵輸送。（6）必須做好臨時(shí)交通通便道，便于于同外界交通通，以及各種種材料的運(yùn)輸輸。8.2輔助施工工方法隧道施工過(guò)程中，可可能會(huì)遇到開(kāi)開(kāi)挖工作面不不能自穩(wěn)，或或地表沉陷過(guò)過(guò)大等情況，為為了確保隧道道工程順利進(jìn)進(jìn)行和施工安安全，必須采采取一定的工工程措施對(duì)地地層進(jìn)行預(yù)支支護(hù)或預(yù)加固固，稱(chēng)之為輔輔助施工措施施。預(yù)支護(hù)措措施有預(yù)留核核心土、噴射射混凝土封閉閉開(kāi)挖面、超超前錨桿、管管棚及臨時(shí)仰仰拱封底。預(yù)預(yù)加固措施有有預(yù)注漿加固固地層和地表表噴錨加固等等。而兼有預(yù)預(yù)支護(hù)和預(yù)加加固雙重作用用的有超前小小導(dǎo)管注漿等等。輔助措施的選用，應(yīng)應(yīng)視圍巖條件件、涌水狀況況、施工方法法、環(huán)境要求求等因素綜合合而定，可以以單獨(dú)使用一一種措施，也也可以幾種聯(lián)聯(lián)合使用。一一般在設(shè)計(jì)階階段應(yīng)對(duì)輔助助施工措施有有初步考慮，并并在設(shè)計(jì)圖中中表示出來(lái)。在在施工階段往往往還要根據(jù)據(jù)開(kāi)挖的具體體情況予以修修改，或是加加強(qiáng)，或是減減弱甚至取消消。超前錨桿在隧道開(kāi)挖之前，在在開(kāi)挖面的拱拱部一定范圍圍內(nèi)，沿隧道道斷面的周邊邊，向地層內(nèi)內(nèi)打入一排縱縱向錨桿（或小鋼管），通過(guò)錨桿桿對(duì)圍巖的加加固作用，形形成超前于工工作面的圍巖巖加固棚，在在此棚的保護(hù)護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖挖。開(kāi)挖一個(gè)個(gè)進(jìn)尺后，再再打入一排縱縱向錨桿，再再掘進(jìn)，如此此往復(fù)推進(jìn)，如如下圖所示。圖8-1超前錨桿桿布置圖（單位：cm）超前錨桿主要適用于于土砂質(zhì)地層層、膨脹性地地層、裂隙發(fā)發(fā)育的巖體以以及斷層破碎碎帶等，其設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下下表：表8-1超前錨桿、超超前小鋼管設(shè)設(shè)計(jì)參數(shù)圍巖級(jí)別錨桿直徑/mm小鋼管直徑/mmm錨桿、小鋼管長(zhǎng)度度/mm環(huán)向間距/mm外插角錨桿小鋼管Ⅳ18~22323~540~605°~10°5°~10°本設(shè)計(jì)的超前錨桿桿的基本設(shè)置置為：錨桿直直徑取Φ22，長(zhǎng)4m，間距取400mm，外插插角取12°°。超前小導(dǎo)管注漿超前小導(dǎo)管注漿也也是一種廣泛泛使用的輔助助施工措施，他他往往與鋼拱拱架一起設(shè)置置。設(shè)置方式式見(jiàn)下圖。圖8-2超超前小導(dǎo)管設(shè)設(shè)置方式（單位：cm）圖8-3超前小導(dǎo)導(dǎo)管鋼管構(gòu)造造圖（單位：cm）小導(dǎo)管注漿屬于滲滲入性注漿，雖雖然鋼筋本身身的支護(hù)能力力不如管棚，但但其注漿加固固地層的效果果要比管棚好好。超前小導(dǎo)導(dǎo)管注漿支護(hù)護(hù)剛度和預(yù)支支護(hù)效果均大大于超前錨桿桿。在開(kāi)挖掘掘進(jìn)之前，先先用噴射混凝凝土將開(kāi)挖面面和5m范圍內(nèi)的的隧道圍巖壁壁面封閉，然然后沿拱部周周邊一定范圍圍打入小導(dǎo)管管，導(dǎo)管的外外插角設(shè)置為為12°，小導(dǎo)管插插入鉆孔之后后外露長(zhǎng)度為為20cm，以以便連接注漿漿管。兩組小小導(dǎo)管的前后后縱向搭接長(zhǎng)長(zhǎng)度為1m。小導(dǎo)管管采用40mmm的無(wú)縫鋼鋼管，管壁鉆鉆有梅花形布布置的注漿孔孔，其孔徑為為6mm，間距距為40mmm。注漿以后應(yīng)進(jìn)行效效果檢查，可可以用地質(zhì)鉆鉆取注漿后的的巖芯檢查，也也可以用聲波波探測(cè)儀測(cè)量量巖體聲波速速度，判斷注注漿效果。檢檢查結(jié)果如為為達(dá)到要求應(yīng)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注注漿，如已達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)要求求，可進(jìn)行開(kāi)開(kāi)挖。8.3施工設(shè)計(jì)8.3.1總體體方案和部署署（1）吳家寨隧道隧道整整體高寬比都都小于1.77，可以采用光面面爆破開(kāi)挖，但應(yīng)控制好爆破破用藥量，減減少對(duì)圍巖的的擾動(dòng)，保證證開(kāi)挖輪廓圓圓順，減少超超挖，不允許許欠挖。（2）初次支護(hù)緊跟開(kāi)挖挖面，爆破以以后立即對(duì)圍圍巖進(jìn)行初噴噴、打設(shè)錨桿桿、掛鋼筋網(wǎng)網(wǎng)、初噴厚度度不小于4mmm，噴射砼砼分1~3次復(fù)噴噴達(dá)到設(shè)計(jì)要要求，并覆蓋蓋鋼筋網(wǎng)和錨錨桿露頭。中中空錨桿施工工采用專(zhuān)門(mén)設(shè)設(shè)備和專(zhuān)用工工藝。要求注注漿飽滿。（3）鋼筋網(wǎng)必須單根現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)綁扎，并并隨巖面起伏伏，貼巖面。（4）初期支護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)要求后的地地段距開(kāi)挖面面的距離不得得大于10mm。（5）二次襯砌砼澆筑采采用機(jī)械泵送送，一次成型型。（6）加強(qiáng)施工監(jiān)控量測(cè)測(cè)工作，及時(shí)時(shí)掌握圍巖襯襯砌的應(yīng)力、應(yīng)應(yīng)變狀態(tài)。量量測(cè)信息應(yīng)及及時(shí)反饋，施施工、監(jiān)理、設(shè)設(shè)計(jì)隨時(shí)掌握握圍巖和結(jié)構(gòu)構(gòu)的工作狀態(tài)態(tài)，以便及時(shí)時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)參參數(shù)，制定合合理的施工措措施和支護(hù)手手段，節(jié)約工工程費(fèi)用，保保證施工安全全。8.3.2洞口施施工吳家寨隧道隧道洞洞口及洞身基基本在基巖中中通過(guò)，洞口口圍巖為Ⅳ級(jí)圍巖，施施工開(kāi)挖對(duì)地地面影響甚微微，即使在埋埋深小的地段段，只要及時(shí)時(shí)支護(hù)，也不不會(huì)產(chǎn)生地面面塌陷等地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害。洞身身圍巖主要為為弱～微風(fēng)化化巖層，為弱弱透水層，且且隧道地處孤孤山，無(wú)地表表水體，隧道道開(kāi)挖及運(yùn)營(yíng)營(yíng)過(guò)程中不會(huì)會(huì)產(chǎn)生疏干地地表水等危害害?？偟膩?lái)說(shuō)，隧道建建設(shè)對(duì)地質(zhì)環(huán)環(huán)境影響輕微微。但隧道區(qū)區(qū)地質(zhì)環(huán)境脆脆弱，在設(shè)計(jì)計(jì)和施工時(shí)，應(yīng)應(yīng)給予高度重重視，特別是是對(duì)環(huán)境影響響大的棄渣的的處治，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)不應(yīng)將棄棄渣置于斜坡坡地段或沖溝溝、村莊附近近。隧道開(kāi)挖挖應(yīng)采取超前前支護(hù)，開(kāi)挖挖后及時(shí)進(jìn)行行支護(hù)。在進(jìn)進(jìn)行洞口施工工時(shí)，必須堅(jiān)堅(jiān)決執(zhí)行晚出出洞的原則，避避免大挖大刷刷，做好洞口口防排水工作作，保護(hù)植被被，盡量使洞洞口簡(jiǎn)潔、美美觀、自然，與與環(huán)境協(xié)調(diào)。本隧道洞口施工必必須做好以下下事項(xiàng)：（1）在場(chǎng)地清理時(shí)，先先清理洞口上上方及側(cè)面有有可能滑塌的的表土、樹(shù)木木、山坡危石石等，平整洞洞頂?shù)乇?，施施做好洞口邊邊、仰坡坡頂頂處的天溝，防防止雨水流入入施工?chǎng)地。（2）按洞門(mén)設(shè)計(jì)上的邊邊、仰坡坡率率放線，人工工自上而下逐逐段開(kāi)挖邊、仰仰坡，打錨桿桿、噴射C220級(jí)混凝土土、掛鋼筋網(wǎng)網(wǎng)維持邊坡穩(wěn)穩(wěn)定，同時(shí)做做好邊坡防護(hù)護(hù)工程。（3）洞門(mén)拱墻應(yīng)與洞內(nèi)內(nèi)相鄰的拱墻墻襯砌同時(shí)施施工連成整體體，確保拱墻墻連接良好。洞洞門(mén)墻端的砌砌筑與回填必必須兩側(cè)同時(shí)時(shí)進(jìn)行，防止止對(duì)襯砌產(chǎn)生生偏壓。（4）鑒于上述隧道進(jìn)出出口段的工程程地質(zhì)條件，進(jìn)進(jìn)出洞口過(guò)渡渡地段圍巖易易產(chǎn)生掉塊、崩崩塌，可采用用超前多層錨錨桿支護(hù)或管管棚支護(hù)，局局部節(jié)理裂隙隙相對(duì)發(fā)育地地段應(yīng)采取超超前小導(dǎo)管注注漿，以固定定洞壁和洞頂頂易松動(dòng)的圍圍巖。此外，隧隧道進(jìn)出口洞洞口段開(kāi)挖時(shí)時(shí)，爆破震動(dòng)動(dòng)過(guò)大易使圍圍巖產(chǎn)生坍塌塌，同時(shí)，圍圍巖暴露時(shí)間間長(zhǎng)時(shí)，可能能會(huì)出現(xiàn)局部部坍塌。施工工時(shí)應(yīng)注意用用小爆破開(kāi)挖挖，并及時(shí)做做好襯砌。8.3.3隧道道內(nèi)施工吳家寨隧道采用新新奧法施工，新新奧法的基本本概念是以控控制爆破(光面爆破、預(yù)預(yù)裂爆破等)為開(kāi)挖方法法；以噴錨作作為主要支護(hù)護(hù)手段，通過(guò)過(guò)監(jiān)測(cè)控制圍圍巖變形，動(dòng)動(dòng)態(tài)修正設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)和變動(dòng)動(dòng)施工方法的的隧道施工理理念，其核心心內(nèi)容是充分分發(fā)揮圍巖的的自承能力。8.3.3.1開(kāi)挖方式吳家寨隧道圍巖級(jí)級(jí)別分別為ⅡⅡ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)，有深埋段段和淺埋段，因因此根據(jù)《公公路隧道施工工技術(shù)規(guī)范》，類(lèi)類(lèi)比其他工程程，本隧道各各級(jí)圍巖所采采用的開(kāi)挖方方式如下。(1)Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖：Ⅱ、Ⅲ級(jí)級(jí)圍巖地質(zhì)條條件較好，圍圍巖基本穩(wěn)定定，故采用全全斷面法開(kāi)挖挖。其優(yōu)點(diǎn)是是有較大的作作業(yè)空間，有有利于采用大大型配套機(jī)械械化作業(yè)，提提高施工速度度，且工序少少，干擾少，便便于施工組織織與管理，采采用深孔爆破破時(shí)，可加快快掘進(jìn)速度，且且爆破對(duì)圍巖巖的震動(dòng)次數(shù)數(shù)較少，有利利于圍巖的穩(wěn)穩(wěn)定。其缺點(diǎn)點(diǎn)是由于開(kāi)挖挖面較大，圍圍巖相對(duì)穩(wěn)定定性降低，且且每循環(huán)工作作量相對(duì)較大大，要求施工工單位有較強(qiáng)強(qiáng)的開(kāi)挖、出出渣與運(yùn)輸及及支護(hù)能力，采采用深孔爆破破時(shí)，產(chǎn)生的的爆破震動(dòng)較較大，對(duì)鉆爆爆設(shè)計(jì)和控制制爆破作業(yè)要要求較高。全斷面法施工工序序如下：①用鉆孔臺(tái)車(chē)車(chē)鉆眼，然后后裝藥、連接接導(dǎo)火線；②退出鉆孔臺(tái)臺(tái)車(chē)，引爆炸炸藥，開(kāi)挖出出整個(gè)隧道斷斷面；③排除危石；④?chē)娚涔叭旎炷?，必要要時(shí)安設(shè)拱部部錨桿；⑤用裝渣機(jī)將將石渣裝入運(yùn)運(yùn)輸車(chē)輛，運(yùn)運(yùn)出洞外；⑥噴射邊墻混混凝土，必要要時(shí)安設(shè)邊墻墻錨桿；⑦根據(jù)需要可可噴第二層混混凝土和隧道道底部混凝土土；⑧開(kāi)始下一輪輪循環(huán)，施作作二次模注混混凝土襯砌。開(kāi)挖和支護(hù)順序見(jiàn)下圖：圖8-4全斷面施工工方法圖全斷面開(kāi)挖法的注注意事項(xiàng)：加強(qiáng)對(duì)開(kāi)挖面前方方的工程地質(zhì)質(zhì)和水文地質(zhì)質(zhì)的調(diào)查。對(duì)對(duì)不良地質(zhì)情情況，要及時(shí)時(shí)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)報(bào)和分析研究究，隨時(shí)準(zhǔn)備備好應(yīng)急措施施，以確保施施工安全和工工程進(jìn)度。各工序機(jī)械設(shè)備要要配套。如鉆鉆孔、裝渣、運(yùn)運(yùn)輸、支護(hù)、襯襯砌等主要機(jī)機(jī)械和相應(yīng)的的輔助機(jī)具，在在尺寸、性能能和生產(chǎn)能力力上要相互配配合，工作方方面要環(huán)環(huán)緊緊扣，不致彼彼此受牽制而而影響掘進(jìn)，以以充分發(fā)揮機(jī)機(jī)械設(shè)備的使使用效率和工工序之間的協(xié)協(xié)調(diào)作用。加強(qiáng)各種輔助施工工方法的設(shè)計(jì)計(jì)和施工檢查查。尤其是軟軟弱破碎圍巖巖，應(yīng)對(duì)支護(hù)護(hù)后圍巖的動(dòng)動(dòng)態(tài)量測(cè)與監(jiān)監(jiān)控，輔助作作業(yè)的管理要要求保持技術(shù)術(shù)上的良好狀狀態(tài)。重視和加強(qiáng)對(duì)施工工操作人員的的技術(shù)培訓(xùn)，使使其能熟練掌掌握各種機(jī)械械和推廣新技技術(shù)，不斷提提高功效，改改進(jìn)施工管理理，加快施工工速度。在選擇支護(hù)類(lèi)型時(shí)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考考慮錨桿和噴噴射混凝土、掛掛網(wǎng)、拱架等等支護(hù)形式。（2）Ⅳ級(jí)圍巖：鑒于Ⅳ級(jí)級(jí)圍巖穩(wěn)定性性不如Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖，故故采用臺(tái)階分分部開(kāi)挖法。臺(tái)階分部開(kāi)挖法又又稱(chēng)環(huán)形開(kāi)挖挖留核心土法法，適用于一一般土質(zhì)或易易坍塌的軟弱弱圍巖地段。上部留核心土可以支擋開(kāi)挖工作面，增強(qiáng)開(kāi)挖工作面的穩(wěn)定，核心土及下部開(kāi)挖在拱部初期支護(hù)下進(jìn)行，施工安全性較好。一般環(huán)形開(kāi)挖進(jìn)尺為0.5~1.0m，不宜過(guò)長(zhǎng)，上下臺(tái)階可用單臂掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖，開(kāi)挖和支護(hù)順序見(jiàn)下圖：圖8-5臺(tái)階分部開(kāi)挖挖法其優(yōu)點(diǎn)是上下臺(tái)階階干擾小，施施工速度可加加快。其缺點(diǎn)點(diǎn)有開(kāi)挖中圍圍巖要經(jīng)受多多次擾動(dòng)，而而且斷面分塊塊多，支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)形成全斷斷面封閉的時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，將可可能使圍巖變變形增大，需需要結(jié)合輔助助施工措施對(duì)對(duì)開(kāi)挖工作面面及前方巖體體進(jìn)行預(yù)支護(hù)護(hù)或預(yù)加固。8.3.3.2掘掘進(jìn)方法吳家寨隧道為山嶺嶺隧道，考慮慮到經(jīng)濟(jì)及施施工進(jìn)度，主主要采用鉆爆爆法掘進(jìn)，淺淺埋段和進(jìn)洞洞開(kāi)挖在必要要時(shí)采用人工工掘進(jìn)。鉆爆爆法開(kāi)挖掘進(jìn)進(jìn)時(shí)采用光面面爆破法。爆爆破作業(yè)時(shí)，先先根據(jù)爆破設(shè)設(shè)計(jì)中的參數(shù)數(shù)進(jìn)行爆破，在在爆破作業(yè)中不斷積累經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)并修正設(shè)計(jì)計(jì)爆破參數(shù)，以以達(dá)到最佳爆爆破效果。爆破設(shè)計(jì)（1）鉆爆參數(shù)的確定本隧道光面爆破掘掘進(jìn)采用如下下表的參數(shù)：：表8-1爆破參數(shù)數(shù)表圍巖級(jí)別炮眼直徑（mm）炮眼深度（m）裝藥不偶合系數(shù)DD周邊眼間距E（ccm）周邊眼最小抵抗線線V（cm）相對(duì)距離E/V周邊眼裝藥集中度度q（kg/m）Ⅱ453.01.464800.80.35Ⅲ422.51.564800.80.35Ⅳ381.21.756700.80.25（2）爆破器材的選用光面爆破的器材主主要有：炸藥藥、非電塑料料導(dǎo)爆系統(tǒng)、毫毫秒雷管和導(dǎo)導(dǎo)爆管等。本隧道光面爆破的的周邊眼對(duì)所所其使用的炸藥的的要求有：炸炸藥要選擇低低爆速、低密密度、低猛度度、高爆力、小小直徑、傳播播性能良好的的炸藥。光面爆破的周邊使使用的雷管選選用的要求有有：選擇分段段多，起爆同同時(shí)性好的毫毫秒雷管。根根據(jù)上述要求求選用的器材材如下：2號(hào)巖石炸藥藥，藥卷直徑徑分別為288mm、22mm、20mm，炸藥爆速為為2100mm/s；在掏槽眼采采用毫秒雷管管，其余炮眼眼采用間隔為為100~2200ms的的等差雷管，其其振動(dòng)速度為為毫秒雷管采采用振速的660%，并利用雷雷管自身的誤誤差進(jìn)行降振振。導(dǎo)爆管：：采用普通、抗抗水的導(dǎo)爆管管。（3）起爆順序：光面爆爆破分區(qū)起爆爆順序是：掏掏槽眼—輔助眼—周邊眼—底板眼。（4）炮眼設(shè)計(jì)①炮眼數(shù)目—炮眼數(shù)量，不包括括未裝藥的空空眼數(shù)—單位炸藥消耗量，一一般取—開(kāi)挖面面積—裝藥系數(shù)，即裝藥藥長(zhǎng)度與炮眼眼全長(zhǎng)的比值值—每米藥卷的炸藥質(zhì)質(zhì)量，表8-2炮眼數(shù)數(shù)量參考值巖石級(jí)別開(kāi)挖面積/m24~67~910~1213~1540~43軟石（Ⅳ~(yú)Ⅴ）10~1315~1617~1920~24—次堅(jiān)石（Ⅲ~Ⅳ）11~1616~2018~2523~30—堅(jiān)石（Ⅱ~Ⅲ）12~1817~2421~3027~3575~90炮眼布置圖見(jiàn)圖88-6.1—掏槽眼2—周周邊眼3—輔助眼4—底板眼圖8.6炮眼布置置圖注：本炮眼布置圖圖適合全斷面面開(kāi)挖法施工工，如Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖②掏槽眼：采用雙臨空平行直直眼掏槽，中中空眼鉆孔由由小鉆頭改為為大鉆頭將鉆鉆孔擴(kuò)大，掏掏槽眼布置在在開(kāi)挖中心線線左側(cè)1.00m，高度為為1.2m的位位置。掏槽眼眼深度比其他他炮眼深0..2m。③周邊眼間距E根據(jù)上表取取用，周邊眼眼至內(nèi)圈眼距距離為0.66m，采用不偶合合和間隔裝藥藥結(jié)構(gòu)，不偶偶合系數(shù)見(jiàn)上上表。周邊眼設(shè)計(jì)計(jì)位置考慮00.04的外外插斜率。④底板眼：底板眼間間距0.6mm。⑤其它炮眼：采用橫橫向間距0..8m，豎向向間距1m。（5）鉆孔鉆孔采用風(fēng)動(dòng)鑿巖巖機(jī)進(jìn)行鉆孔孔作業(yè)。鉆孔孔作業(yè)方法步步驟:①鉆孔前，鉆工要熟熟悉炮眼布置置圖，嚴(yán)格按按照鉆爆設(shè)計(jì)計(jì)實(shí)施。②定人、定位、對(duì)周周邊眼、掏槽槽眼由經(jīng)驗(yàn)豐豐富的司鉆工工司鉆。③嚴(yán)格控制炮眼間距距，誤差不得得大于6cmm，方向相互互平行，嚴(yán)禁禁相互交錯(cuò)，炮炮眼利用率達(dá)達(dá)90%以上，軟軟巖開(kāi)挖輪廓廓要圓順、符符合隧道設(shè)計(jì)計(jì)輪廓線尺寸寸的要求。④?chē)?yán)格控制周邊眼鉆鉆孔外插角度度，相鄰兩茬茬炮之間錯(cuò)臺(tái)臺(tái)不大于100cm。8.3.3.3出渣與運(yùn)輸輸施工單位的出渣運(yùn)運(yùn)輸作業(yè)應(yīng)符符合下列要求求：（1）裝渣設(shè)備能在隧道道開(kāi)挖斷面內(nèi)內(nèi)發(fā)揮高效率率，其裝渣能能力應(yīng)與每次次開(kāi)挖土石方方量及運(yùn)輸車(chē)車(chē)輛的容量相相適應(yīng)。（2）機(jī)械裝渣作業(yè)應(yīng)嚴(yán)嚴(yán)格按操作規(guī)規(guī)程進(jìn)行，不不得損壞已有有的支護(hù)及臨臨時(shí)設(shè)備。在在臺(tái)階或棚架架上向下扒渣渣時(shí)，應(yīng)保證證渣堆穩(wěn)定，防防止滑坍傷人人。（3）卸渣作業(yè)應(yīng)根據(jù)棄棄渣場(chǎng)地形條條件、棄渣利利用情況、車(chē)車(chē)輛類(lèi)型，妥妥善布置卸渣渣線，卸渣應(yīng)應(yīng)在布置的卸卸渣線上依次次進(jìn)行。（4）卸渣場(chǎng)地應(yīng)修筑永永久排水設(shè)施施和其他防護(hù)護(hù)工程，確保保地表徑流不不致沖蝕棄渣渣堆。（5）因隧道長(zhǎng)度較長(zhǎng)，開(kāi)開(kāi)挖中應(yīng)采用用有軌運(yùn)輸，減減少機(jī)械的煙煙霧排放量。8.3.3.4初期支護(hù)施施工初期支護(hù)主要作業(yè)業(yè)為打錨桿、掛掛鋼筋網(wǎng)和噴噴射混凝土。施施工順序大致致為：先噴射射5cm混凝土—鉆孔安設(shè)錨錨桿—掛鋼筋網(wǎng)—噴射剩余厚厚度混凝土。（1）錨桿施工要點(diǎn)：①檢查錨桿材料、類(lèi)類(lèi)型、規(guī)格、質(zhì)質(zhì)量以及性能能是否與設(shè)計(jì)計(jì)相符；按設(shè)設(shè)計(jì)要求截取取砂漿錨桿桿桿體，并整直直、除銹和除除油。②鉆孔前必須根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)要求定出出孔位，作出出標(biāo)記，孔位位允許偏差為為mm，孔深允允許偏差為mmm，孔徑大于桿桿體直徑155mm。③鉆孔要求圓且直，鉆鉆孔方向盡量量與巖層主要要結(jié)構(gòu)面垂直直。④砂漿配合比為：，砂砂的最大粒徑徑為3mm。砂漿漿必須拌和均均勻，一次拌拌和的砂漿必必須在初凝前前用完。⑤灌漿作業(yè)中，注漿漿管應(yīng)插至距距孔底為5ccm左右，隨隨水泥砂漿的的注入緩慢勻勻速拔出，隨隨即迅速將桿桿體插入，錨錨桿桿體插入入孔內(nèi)的長(zhǎng)度度不得短于設(shè)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的995%。如孔口無(wú)無(wú)砂漿流出，應(yīng)應(yīng)將桿體拔出出重新注漿。如如有特殊原因因注漿中途暫暫停超過(guò)300min時(shí)，必必須用水潤(rùn)滑滑灌漿罐及其其管路，保證證灌漿罐通暢暢。⑥在局部有水地段，如如遇孔內(nèi)流水水，可在附近近另行鉆孔安安設(shè)錨桿。（2）噴射混凝土采用濕濕噴法，水平平輸送距離限限制為40mm，避免設(shè)備備管路因距離離太長(zhǎng)塞堵。其其施工要點(diǎn)如如下：①選用普通硅酸鹽水水泥，細(xì)度模模數(shù)大于2..5的硬質(zhì)潔潔凈砂或粗砂砂，粒徑5~~12mm連續(xù)續(xù)級(jí)配碎（卵卵）石，化驗(yàn)驗(yàn)合格的拌和和用水。噴射射混凝土配合合比：灰骨比：1：4，骨料含砂率率：50%，水灰比：0..4。②噴射混凝土嚴(yán)格按按照設(shè)計(jì)配合合比拌合和及及攪拌的均勻勻性每班檢查查不少于兩次次。③噴射混凝土前,認(rèn)認(rèn)真檢查隧道道斷面尺寸,對(duì)欠挖部分分及所有開(kāi)裂裂、破碎、崩崩解的破損巖巖石進(jìn)行清理理和處理，清清除浮石和墻墻角虛渣。④?chē)娚浠炷练侄?、分分塊、先墻后后拱、自下而而上的順序進(jìn)進(jìn)行；噴射作作業(yè)時(shí)，噴嘴嘴做反復(fù)緩慢慢的螺旋運(yùn)動(dòng)動(dòng)，螺旋直徑徑約20~30mm，以保證混混凝土噴射密密實(shí)。同時(shí)掌掌握風(fēng)壓、水水壓及噴射距距離，減少混混凝土的回彈彈量。⑤隧道噴射混凝土厚厚度﹥5cm時(shí)，分分兩層作業(yè)。第第二次噴射混混凝土如在第第一層混凝土土終凝1小時(shí)后進(jìn)行行，需沖洗第第一層混凝土土面。兩次噴噴射注意找平平巖面，以便便于鋪設(shè)防水水層。⑥噴射混凝土終凝22小時(shí)后，進(jìn)進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間間不少于144天，噴射混凝凝土后開(kāi)挖時(shí)時(shí)，下次爆破破距噴射混凝凝土完成時(shí)間間的間隔，不不得小