隧道設計說明

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--內(nèi)頁可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小--隧道設計說明(總6頁)PAGE7設計說明（一）設計依據(jù)及技術標準１、設計依據(jù)（主要執(zhí)行規(guī)范、文件）《公路工程技術標準》（JTGB01-2003）《公路隧道設計規(guī)范》（JTGD70-2004）《公路隧道施工技術規(guī)范》（JTJ042-94）《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》（GB50086-2001）《地下工程防水技術規(guī)范》（GB50108-2001）《公路隧道通風照明設計規(guī)范》（JTJ）《公路隧道交通工程設計規(guī)范》（JTG/TD71-2004）《公路隧道消防技術規(guī)程》（DBJ53-14-2005）《公路工程抗震設計規(guī)范》(JTJ004-89)《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》(JTGD40-2002)《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTGD50-2006)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》

(JTJ064-98)

《公路工程基本建設項目設計文件編制辦法》

(交公路發(fā)﹝2007﹞358號)《工程建設標準強制性條文》(公路工程部分)《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2002)《混凝土結構防火涂料》（GA98-2005）初步設計文件《云南省發(fā)展和改革委員會關于S230線六庫至曼海橋二級公路兩階段初步設計的批復》（云發(fā)改交運〔2009〕1108號）《云南省人民政府投資項目評審中心關于<云南S230線六庫至曼海橋二級公路兩階段初步設計>的審查意見》云投審發(fā)〔2009〕251號）２、隧道設計技術標準（1）設計時速：幾何尺寸按40km/h（2）全路段隧道采用單洞雙向行駛雙車道隧道，隧道全部位于路基寬的路段。（3）交通量：按第15年（2026年）小客車7069pcu/d進行設計。（4）環(huán)境衛(wèi)生標準：40km/hδco=300ppmK=10km/hδco=300ppmK=（5）隧道有效凈寬：W=＋＋2×++＝隧道有效凈高：H=隧道凈空斷面的設計，不僅要滿足隧道建筑限界的要求，還要考慮施工誤差。同時還應對襯砌結構受力特性、工程造價等因素進行分析、比較，使采用的凈空斷面滿足功能要求，受力均勻、經(jīng)濟合理。通過綜合比較，本隧道設計采用R=的單心圓曲墻式襯砌斷面，隧道限界方案及幾何尺寸均按二級公路40（二）初步設計意見及執(zhí)行情況1、主要審查意見和咨詢意見（1）隧道支護參數(shù)表中C5、C4型二襯均適用于Ⅳ級圍巖，請修改；鋼筋砼二襯標號建議改為C30。（2）隧道防、排水設計中初期支護于二襯間采用的PVC防水卷材應補充材料性能要求，建議采用如下指標：厚度不小于，且抗拉強度不小于12MPa，常溫斷裂延伸率不小于200%，抗?jié)B型，24h不透水。（3）隧道抗震設計應補充洞口段Ⅵ、Ⅴ級淺埋、偏壓抗震設防襯砌，即相應增加一種襯砌類型。2、對意見的執(zhí)行情況（1）已修改隧道支護參數(shù)表；經(jīng)計算，C25混凝土已足夠。（2）施工圖《賽格隧道防水板施作圖二》的附注中已經(jīng)對PVC防水卷材的性能要求做了相關規(guī)定：防水板的物理力學指標和其它要求按有關規(guī)范和GB50108-2008，GB12952-2003一等品以上執(zhí)行。（3）洞口段明洞以及淺埋襯砌均已考慮抗震設防要求，故不需再增加襯砌類型。（三）賽格隧道概況隧道名稱進口里程出口里程隧道凈長度（m）備注賽格隧道K63+328K64+230902賽格隧道為一座單洞雙向行駛雙車道隧道，分界段里程為K63+324～K64+234，分界段全長910m，根據(jù)JTGD70-2004《公路隧道設計規(guī)范》和隧道所在路段情況，擬定隧道有效凈寬為，有效凈高為的建筑限界。為滿足該隧道建筑限界和通風、照明、交通監(jiān)控、通訊、消防等設施所需空間和路線曲線情況，隧道設計凈跨為米，凈高為的單心圓曲墻式襯砌斷面。當有超高件車輛通過隧道時，可短時管制交通，使單輛超高件車輛在隧道路中央行駛，利用圓拱凈高通過。本隧道按規(guī)范和災害救援要求，預埋了供通風、照明、通訊、消防等設施用的洞室和管、槽。（四）隧道區(qū)域地質(zhì)1、地層巖性根據(jù)地質(zhì)調(diào)查和鉆孔資料，隧道區(qū)出露地層為石炭系上統(tǒng)臥牛寺組（C3w）玄武巖，黃綠、灰綠、褐黑色，具杏仁、氣孔狀構造，巖質(zhì)硬脆，節(jié)理裂隙很發(fā)育，主要有以下三組：北東115°∠55°、南西235°∠45°、北西320°∠28°，石英、長石脈相對較為發(fā)育，風化差異性較為嚴重，受裂隙分割巖體多呈碎石、碎塊狀，結構面粗糙，無充填或少量次生構造泥質(zhì)充填，延伸均較長，裂隙密度淺部可～條/米，陡崖處常見巖塊掉落，風化均勻性差，中風化巖體內(nèi)多分布有強度較低的強風化巖體，整體自穩(wěn)能力較低，沖溝低洼處零星覆蓋有碎石土，厚度不大，一般～米。2、地質(zhì)構造隧道處于南北東向構造怒江大斷裂以東，，受區(qū)域構造影響較嚴重，隧道范圍內(nèi)無斷層通過。3、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件評價進口段上覆第四系殘坡積褐黃、灰黃、黃綠色含碎石粉質(zhì)黏土，硬塑狀，厚度～米，洞口段施工時易坍塌失穩(wěn)，應及時襯砌；出口段上覆薄層第四系殘坡積褐灰、黃綠色碎石土，稍密狀，厚度～米，圍巖巖性為玄武巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，強～中風化，巖體呈碎石狀壓碎結構，圍巖自穩(wěn)能力較差；隧道中部圍巖為中風化玄武巖，呈碎塊、塊石狀鑲嵌結構，局部地段節(jié)理裂隙相對發(fā)育，拱部無支護可產(chǎn)生較大坍塌，側壁有時失去穩(wěn)定。進出口端淺埋段易坍滑，應加強支護結構。隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水，富水性弱，地下水位埋藏較深，在隧道底板以下，鉆孔中未見地下水位，雨季接受大氣降雨的補給，迅速向深部下滲，預測隧道施工中，雨季會有少量滲（滴）水，對隧道施工無大的影響。4、圍巖劃分隧道圍巖劃分：依據(jù)《公路隧道設計規(guī)范》（JTGD70-2004），先計算出圍巖基本質(zhì)量指標（BQ），再計算出圍巖基本質(zhì)量指標修正值（[BQ]）（見表），結合地質(zhì)調(diào)查及物探成果資料，將隧道圍巖進出口段劃分為Ⅳ級；中部為Ⅳ～Ⅲ級，隧道圍巖分級詳見表及隧道圍巖級別劃分表。表圍巖分級KvRc(MPa)限制條件BQ[BQ]備注90Kv+30+Ⅳ級～～～～～～K1=；K2=；K3=Ⅲ級～～～～～～K1=；K2K3=表段落圍巖分級密度ρ(g/cm3)彈性抗力系數(shù)K(MPa/m)變形模量E(GPa)泊松比ν內(nèi)摩擦角φ(°)粘聚力C(MPa)計算內(nèi)摩擦角φ(°)K63+328～K63+390Ⅳ～200～500～6～27～39～50～60K63+390～K63+480Ⅲ～500～12006～20～39～50～60～70K63+480～K63+560Ⅳ～200～500～6～27～39～50～60K63+560～K63+680Ⅲ～500～12006～20～39～50～60～70K63+680～K63+760Ⅳ～200～500～6～27～39～50～60K63+760～K64+070Ⅲ～500～12006～20～39～50～60～70K64+070～K64+230Ⅳ～200～500～6～27～39～50～60（五）隧道土建設計1、洞口位置的確定以及洞門設計洞口設計以“早進洞，晚出洞，低仰坡開挖進洞”為原則，最大限度地降低洞口邊坡仰坡的開挖高度，以保證山體的穩(wěn)定，同時減小對洞口自然景觀的破壞。洞口施工中應盡量減少擾動周圍巖體，盡早做好洞頂截水溝、洞口邊仰坡的防護和支護工作，盡早做好隧道洞門，確保洞口安全。洞口段邊、仰坡的開挖應自上而下，需爆破時采用控制爆破。洞門結構應置于穩(wěn)固的地基上。本隧道進出口均采用端墻式洞門，洞門與洞口的地形、地貌應結合良好，并與洞口地形、地貌協(xié)調(diào)一致。洞口結合工程特點與周圍地形地貌，對洞口段進行植樹、植草綠化。2、隧道襯砌設計隧道襯砌根據(jù)圍巖級別、地形、埋深、成洞條件等進設計。隧道進、出口成洞條件困難段分別設計為Sma、Smc型明洞襯砌。其余地段與其所處圍巖（Ⅳ、Ⅲ級）相對應設計為S4a、S4本隧道設計采用的支護參數(shù)如表所示，二次襯砌配筋參數(shù)如表所示。表隧道襯砌設計參數(shù)表支護類型圍巖級別或適用條件初期支護二次襯砌預留變形量噴射混凝土錨桿(m)鋼筋網(wǎng)鋼架拱、墻(cm)仰拱(cm)(cm)間距拱、墻仰拱位置長度間距(mm)(cm)(mm)Sma明洞60鋼筋混凝土Smc暗挖明洞2222拱、墻8@150×150（拱、墻部）60(I16)60鋼筋混凝土120S4aⅣ級淺埋1818拱、墻8@200×200（拱、墻部）80(格柵)45鋼筋混凝土100S4bⅣ級偏好18—拱、墻8@250×250（拱、墻部）100(格柵)40混凝土—80S3Ⅲ級8—拱、26@250×250（拱部）—35混凝土—60表二襯配筋參數(shù)表支護類型圍巖級別（適用條件）環(huán)筋分布筋拉筋直徑間距直徑間距直徑間距Sma明洞22200162008200Smc暗挖明洞22200162008200S4aⅣ級淺埋22200162008200注：1）表中單位均以mm計；2）分布筋、拉筋間距均為沿外環(huán)主筋控制。3、輔助施工措施本路段隧道采用的輔助施工措施主要有如下：超前小導管、超前砂漿錨桿。①、超前小導管：適用于隧道Ⅳ級圍巖淺埋地段，小導管采用外徑42mm、壁厚4mm的熱軋無縫鋼管。小導管長5m，環(huán)向間距40cm，設置于襯砌拱部約120°范圍，平行于行車道中線布置。②、超前砂漿錨桿：用于隧道Ⅳ級圍巖深埋地段，砂漿錨桿長5m，環(huán)向間距40cm，設置于襯砌拱部約120°范圍，平行于行車道中線布置。4、隧道防、排水設計根據(jù)隧道區(qū)的氣象條件、水文條件，本隧道的防排水設計采用了以“防、排”為主，“防、排、堵、截”相結合的綜合治理措施。各段的防、排水情況如下：（1）洞外：根據(jù)地形情況，在洞口上邊、仰坡外側設置與地形相應的截排水溝，將邊坡水引出隧道區(qū)，進入天然溝中排走。（2）明洞：Sma型襯砌為明挖法施工，明洞拱墻部外層鋪設由土工布、塑料防水板、土工布組成的防水層。在墻腳處設置Ф116縱向排水管，縱向排水管與設置的引水管相連，引水管縱向間距每25m設置一處，在富水區(qū)域根據(jù)實際情況可適當增設。將襯砌背后的水引入在隧道兩側設置的矩形邊溝排走，并在回填土上設置一層厚50cm的粘土隔水層，讓水順回填土坡面流進洞頂水溝引入溝谷中排走。（3）洞內(nèi)：在初期支護與二次襯砌間敷設400g/m2土工布和PVC-N（Ⅱ）型塑料防水板組成的防水層外，要求模筑混凝土的抗?jié)B等級為S8。并對施工縫、沉降縫、伸縮縫作專門的防水處理，同時在初支與二襯間，每隔10m左右設置一環(huán)向排水管，排水管與墻腳處設置的縱向排水管相通，在初期支護滲漏水地段設置“Ω”型彈簧排水管，將水引入縱向排水管，并在隧道縱向間隔25m設一道橫向引水管（在富水區(qū)域根據(jù)實際情況可適當增設），將襯砌背后水引入在隧道兩側設置的矩形邊溝排走，隧道路面水也通過邊溝排出隧道。洞內(nèi)引水管及“Ω”型排水管的位置可根據(jù)實際地形和洞內(nèi)滲水情況作適當調(diào)整。施工縫、工作縫不應設置于有集中流水地段。防水板施工應采用熱風雙焊縫無釘鋪設工藝。5、路面隧道采用瀝青混凝土上面層與水泥混凝土下面層組成的復合式路面。復合式路面瀝青混凝土上面層厚10cm（其中細粒式瀝青混凝土抗滑層厚4cm，中粒式瀝青混凝土厚6cm），采用阻燃型瀝青混凝土，水泥混凝土面板下面層厚24cm；混凝土下面層的彎拉強度應不小于，彎拉彈性模量不小于×104MPa。6、隧道抗震設計地震的破壞作用，自地表深入地下而迅速減弱。因此，地震一般對深埋隧道影響較小，而對淺埋隧道、偏壓隧道、明洞及洞門等結構的影響較大。本隧道所經(jīng)地區(qū)抗震設防烈度為Ⅷ度地震動峰值加速度值為，按照《公路工程技術標準》JTGB01—2003要求，本地區(qū)隧道結構抗震設計取地震動峰值加速度系數(shù)為進行設防。在結構設防方面，主要采取如下一些措施：（1）本隧道淺埋段均采用帶仰拱的曲墻式襯砌結構，以提高結構的抗震能力。（2）明洞襯砌兩側邊墻及基礎范圍內(nèi)采用漿砌片石回填密實，拱部范圍內(nèi)采用碎石土夯填，并做好防排水措施。（3）在隧道襯砌其背后通過超前小導管、超前錨桿以及系統(tǒng)錨桿等壓注水泥漿，填充孔隙、加固圍巖，以提高結構的抗震能力。（4）隧道淺埋段二次襯砌均采用鋼筋混凝土結構。（5）盡量放緩隧道洞口邊、仰坡，并加強防護，以保證隧道營運階段的安全。（六）隧道監(jiān)控量測監(jiān)控量測是隧道設計與施工的重要組成部分，是隧道施工管理中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)本隧道圍巖組成特點，選擇了：地質(zhì)與支護狀態(tài)觀測、地質(zhì)超前預報、周邊位移量測、拱頂下沉、洞口及淺埋段地表位移等五個必測項目；圍巖內(nèi)部位移、圍巖壓力及支護間壓力、錨桿軸力及拉拔力、鋼支撐應力、支護與襯砌應力、圍巖與彈性波測試、山體邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測等七個選測項目。施工中必須按照設計和有關規(guī)范、規(guī)程實施。地質(zhì)超前預報應能準確判定開挖前方工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、圍巖松動情況及圍巖級別，監(jiān)控量測結果必須進行回歸分析及反分析，其應達到指導施工，確保施工安全，調(diào)整支護參數(shù)，合理變更、修改設計，有效控制投資的目的?，F(xiàn)場必須進行監(jiān)控量測，以便及時掌握圍巖在開挖過程中的動態(tài)變化和支護結構的穩(wěn)定狀態(tài)，并提供有關隧道施工全面的、系統(tǒng)的信息資料，以便及時調(diào)整支護參數(shù)，通過對量測數(shù)據(jù)的分析和判斷，對圍巖——支護體系的穩(wěn)定狀態(tài)進行監(jiān)控和預測，并據(jù)此制定相應的施工措施，以確保洞室周邊巖體的穩(wěn)定以及支護結構的安全。（七）隧道施工本隧道施工Ⅳ級圍巖段應采用“重地質(zhì)、短進尺、弱爆破，少擾動、早噴錨、勤量測、速反饋、緊封閉、快支護、早成環(huán)”等技術措施，并應根據(jù)監(jiān)控量測結果及時調(diào)整開挖方法和根據(jù)監(jiān)控量測結果，分析情況，恰當調(diào)整設計參數(shù)，以保證安全。根據(jù)圍巖情況，開挖方法建議為：S4a型襯砌段采用臺階法開挖，S4b、S3型襯砌段采用全斷面法開挖隧道開挖前，施工單位應編制詳細的爆破計劃，爆破方式采用控制爆破（光面爆破和預裂爆破），裝炸藥量應嚴格控制，以盡量控制圍巖擾動，減少超挖。超挖厚度宜控制在10初期支護應緊隨開挖工作面及時施作，以減少圍巖暴露時間，控制圍巖變形，防止圍巖松弛，其工藝應嚴格按照有關規(guī)范和規(guī)程辦理，噴射混凝土要求用濕噴法施工。二次襯砌應根據(jù)初期支護的情況和圍巖量測結果，選擇適當?shù)臅r機進行澆筑。每段模筑混凝土應一次完成整體澆筑，在澆筑時應注意預留預埋照明、通風、消防等設施所需的洞室和線路管、孔、槽。（八）建筑材料建筑材料的采用和外購與本標段相同。錨桿采用中空注漿錨桿，并要求具有長度、注漿量等在下一道工序前能有效檢查的性能；防水板采用的PVC-N（Ⅱ）型塑料防水板，其性能應符合GB12952-2003《聚氯乙烯防水卷材》的要求；土工布采用400g/m2的長絲紡粘針刺非織造土工布（GB/T17639-1998）；排水管采用HDPE雙壁或單壁波紋管。材料的性能指標要求詳見相關設計圖。材料性能應按相關標準、規(guī)范、規(guī)程和設計的要求進行分批試驗、檢查、驗收，并做好有關記錄。（九）施工場地、便道、棄渣場布置施工場地：隧道可布設于隧道兩端地形相對開闊的位置。棄渣場：其設計由線路主體部門統(tǒng)一考慮并提供相應圖紙。便道：施工便道設計由線路處統(tǒng)一考慮并提供相應圖紙。（十）環(huán)境保護隨著人們改造自然能力的增強和可持續(xù)發(fā)展意識的不斷提高，當今工程建設的環(huán)境保護問題越來越重要。隧道施工過程中應處理好廢渣與廢水的問題，隧道運營過程中應處理好廢氣、噪音與廢水的問題。施工廢渣的棄渣場地應做好防護、排水處理及植樹、植草設計；為有效地處理施工廢水，應在施工場地附近建設污水沉淀池，以控制污水的排放；如果洞口附近有村莊存在，應處理好運營期間隧道的廢氣與噪音的排放，同時應對隧道運營期間產(chǎn)生的廢水——隧道清洗用水進行有效處理，才能排放。（十一）施工注意事項1、施工前應進行本合同貫通測量并與相鄰合同銜接，滿足有關規(guī)范規(guī)程要求后才能進行隧道施工。2、隧道開挖后初期支護、二次襯砌等應嚴格按照設計要求及有關規(guī)范、規(guī)程和監(jiān)控量測結果施工，隧道土建部分若有變更、修改設計必須以監(jiān)控量測數(shù)據(jù)和分析成果為依據(jù)，根據(jù)分析成果確定變更設計支護參數(shù)，并將結果報建設主管單位，反饋設計單位。若無分析成果，不得降低圍巖級別，支付變更數(shù)量。3、在監(jiān)控量測中應加強地質(zhì)超前預報工作，應由專職地質(zhì)人員負責該項工作，地質(zhì)超前預報除通過相應設備（如TSP203地質(zhì)超前預報儀及用地質(zhì)雷達超前探孔共同測試，互相印證）進行測試分析外，還應結合管棚、小導管、炮眼鉆孔的鉆進及巖性情況進行綜合分析，應準確判定出開挖前方工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、圍巖松動情況及圍巖級別，提供相應的圖表資料和提出合理化施工方案建議。同時應對掌子面地質(zhì)進行素描編錄。4、隧道區(qū)現(xiàn)場工程地質(zhì)勘察工作雖然已做得很詳細，但沿隧道軸線方向的地質(zhì)資料不可能做得絕對準確，洞身段應根據(jù)地質(zhì)超前預報資料、監(jiān)控量測分析成果和開挖情況，進行圍巖調(diào)整，除洞口段外，在出水量大、節(jié)理裂隙發(fā)育、巖石破碎時（爆破后，掌子面的巖石不能作為判定依據(jù)，必須以地質(zhì)超前預報資料、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)為準。）應對圍巖進行加固后再開挖。5、除明洞襯砌外仰拱應在二次襯砌前施作，并嚴禁在松方上施工；仰拱或底板施作前，必須將隧底虛碴、雜物、積水等清除干凈，超挖部分應采用同級混凝土回填與找平；仰拱或底板施作應各段一次成形，不得分部灌筑。二次襯砌的澆筑應采用模板臺車泵送混凝土整體澆筑。6、施工時，要及時做好洞內(nèi)排水系統(tǒng)，嚴禁積水，嚴禁施工排水溝沿邊墻設置，避免軟化邊墻基底圍巖，使強度降低。7、在已完成的一次支護混凝土表面有滲水的地段應設半邊盲溝，將水引入墻底設置的縱向引水管后，方可鋪設防水層和澆筑二次襯砌。半邊盲溝的數(shù)量已按每延米15m計列，施工中根據(jù)實際發(fā)生數(shù)量核定。8、防水混凝土應連續(xù)澆筑，宜少留施工縫。墻體水平施工縫應清除浮渣，鑿毛處理，確保施工縫處在受力條件下的正常工作。9、洞口工程必須在旱季施工，在洞口開挖之前應做好各箐溝和洞頂?shù)慕嘏潘ぷ鳎_挖中做好洞口的支護及監(jiān)測工作。在雨季到來前應完成洞口工程土建施工。10、噴射混凝土應采用濕噴工藝，嚴禁采用干噴、潮噴代替，以減少回彈，改善施工環(huán)境。爆破后應立即噴射混凝土，盡快做好