公路隧道本科毕业设计.doc

本科毕业设计 第VIII页毕业设计(论文)任务书本任务书下达给： 2009 级 土木工程 专业 学生 设计（论文）题目：斑竹林隧道施工组织设计一、设计（论述）内容1、隧道概况及总体施工方案2、洞口、明洞及进洞施工工艺及方法3、超前及初期支护施工工艺及方法4、隧道开挖施工工艺及方法5、爆破作业及技术要求6、防排水结构施工工艺和方法7、施工缝、变形缝施工8、仰拱、二次衬砌施工工艺及方法9、地质超前预报与监控量测二、基本要求1刻苦钻研，用于创新，独立完成毕业设计任务书所规定的全部内容；2毕业设计成果必须符合规范化要求；3毕业设计应提交以下成果：1）监控量测方案图2）详细计算说明书一本。三、重点研究的问题1超前管棚支护2综合工期、地质状况、施工机械，选择隧道开挖和支护方式3爆破作业及技术要求四、设计资料设计资料详细见附件。该资料有斑竹林隧道(地质)平面设计图斑竹林隧道设计说明隧道建筑限界及内轮廓图隧道东洞口（端）洞门设计图隧道西洞口（重庆端）交叉渡线设计图类围岩浅埋加强段偏压衬砌配筋图类围岩洞身深埋段复合式衬砌断面图类围岩浅埋加强段偏压衬砌配筋图施工缝、沉降缝设计图隧道防排水设计图超前锚杆预支护设计图类围岩浅埋加强段钢架设计图五、其他要说明的问题1、参考资料1朱永金，宋玉香主 社隧道工程 M.北京：中国铁道出版出版社，2007.2 黄成光.公路隧道施工M.北京：人民交通出版社，2001.3铁道部第二勘测设计院编著.铁路隧道设计规范.北京中国铁道出版社，4吕康成. 隧道工程试验监测技术.北京:人民交通出版社.20005陈建勋，马建秦 隧道工程试验监测技术M.北京：人民交通出版社.20046 王毅才.隧道工程M.北京：人民交通出版社，2008.7 吴焕通，崔永军.隧道施工及组织管理指南M.北京：人民交通出版社，2005.8 张庆贺，朱合华.土木工程专业毕业设计指南隧道及地下工程分册M.北京：中国水利水电出版社，1999.2、参考图集铁道隧道设计图；3、时间安排：起讫日期工作内容备注1月19日2月28日了解隧道施工的工序和工艺流程，撰写开题报告3月1日3月20日 结合具体工程概况，进行隧道施工超前支护、隧道开挖、爆破的分析。3月21日5月10日撰写论文5月11日5月20日整理计算说明书，绘制要求的图纸摘 要本设计采用新奥法对斑竹林隧道右线进行施工组织设计，根据围岩的情况，采用全断面法开挖。新奥法是我国隧道常用的施工方法，其定义为：以控制爆破或机械开挖为掘进方法，以锚杆、喷射混凝土为主要支护方法，理论、量测、经验相结合的施工方法。斑竹林隧道右线进口桩号K50+638.0米,出口桩号K50+824.0米，隧道全长186m。本隧道为高速公路隧道，设计时速100km/小时，设计坡度+0.3/-2.441。设计的内容包括设计说明、隧道洞口位置的确定、隧道平纵断面设计、钻爆设计、施工组织设计以及工程量的计算等。画出的图纸包括隧道洞门图、隧道建筑限界及内轮廓图、各类围岩的衬砌图、施工场地布置图、爆破设计图以及施工进度横道图和垂直图。 其中，设计说明部分包括隧道的发展史和斑竹林隧道的地质水文情况等；隧道洞口位置是根据该隧道的具体地质条件而确定，同时综合考虑后洞门形式采用翼墙式洞门；平纵断面设计主要是对隧道的坡率等进行设计；根据题目要求主要针对级围岩进行钻爆设计；施工组织设计是本设计的重点内容，其中包括施工准备、施工场地布置、施工方案选择、施工安全质量管理等；工程量主要计算的是洞口工程和洞身开挖方量及圬工量。关键词：隧道； 施工组织； 新奥法； 高速公路； 设计AbstractThis design adopt the New Austrian Tunneling Method as the building method to carry on the construction organization plan to the right line of Banzhulin tunnel. According to the adjacent formation situation, the full cross section method was selected as the excavation method. The New Austrian Tunneling Method is commonly used in the tunneling practice in our country. It is defined as: Take controls the demolition or the machinery excavates as the tunneling method, take the anchor rod, the shotcrete as the main strut protection method, the job practice which the theory, survey, the experience unifies.The beginning course pile number of Banzhulin tunnel right line is K50+638.0, and the ending pile number is K50+824.0, with a total length of 186 meters. This tunnel is a highway tunnel, with a designing speed of 100 kilometers per hour and designed slope +0.3/-2.441.The design including the introduction, the tunnel hole entrance position determination, the tunnel plane and the longitudinal cross section design, blasting design, the construction organization plan as well as the resilience computation and so on. Draws blueprint including tunnel portal chart, tunnel construction limit and in outline drawing, each kind of adjacent formation lining work chart, construction location general arrangement, demolition design drawing as well as construction progress by-way chart and vertical chart.Among them, introduction partially including the introduction to the tunnel history and Banzhulin tunnel geology hydrologic situation and so on; The tunnel hole entrance position is determined according to this tunnel concrete geological condition that, after simultaneously synthesizes the consideration the portal form to use the end wall type portal; The plane and the longitudinal cross section design mainly is and so on carries on the design to the tunnel slope; Mainly aims at III level of adjacent formations according to the topic request to carry on drills explodes the design; The construction organization plan is this design key content, including construction preparation, construction location arrangement, construction plan choice, construction security quality control and so on; The resilience computation mainly including the excavated earth and stone the quantity of the hole entrance project and the hole body.key words：Tunnel; Construction organization；New Austrian Tunneling Method；Highway； Design目 录第1章 斑竹林隧道设计说明11.1 概述11.1.1 隧道及其分类11.1.2 隧道的作用及其优点11.1.3 隧道工程及其发展11.1.4 新奥法施工21.2、设计依据及设计原则21.3、设计依据及技术标准21.3.1设计依据31.3.2主要技术标准31.4、工程概况41.4.1 地理位置、地形地貌41.4.2 气象、水文41.4.3隧道51.5、工程地质51.5.1地质构造51.5.2地层岩性61.5.3不良地质现象61.5.4地震61.5.5水文地质条件71.5.6 隧道主要工程地质问题评价71.5.7 天然建筑材料及施工用水电111.6工程建设标准强制性条文公路工程部分执行情况121.6.1公路路线设计规范（JTJ011-94）121.6.2公路隧道设计规范（JTJ026-90）121.7施工注意事项131.8工程计量141.9其他14第2章 隧道洞口位置的确定152.1 隧道洞口位置确定的要求152.2 隧道洞口位置的选择原则152.2.1 洞口位置确定原则152.2.2 洞口位置的确定要求162.3 隧道洞口位置的比选162.4 洞门形式的选择20第3章 隧道平、纵断面设计21第4章 钻爆设计224.1 钻爆参数的选择224.2 爆破参数的设计234.3 钻爆程序及标准274.3.1钻爆施工程序274.3.2相关技术要求及标准304.4 超欠挖控制314.5 爆破中安全注意事项32第5章 施工组织设计335.1 施工原则335.2 工程管理目标335.2.1 安全目标335.2.2 质量目标335.2.3 工程进度计划345.3 施工组织355.3.1 施工准备355.3.2 施工方案365.3.3 施工方法395.3.4 施工组织机构及管理职责395.3.5 劳力组织及任务划分425.3.6 主要施工机械及检测仪器配备425.4 临时工程435.4.1 施工道路435.4.2 施工用电435.4.3 施工供水435.4.4 高压供风435.4.5 生产生活用房445.4.6 拌合站和预制场445.5 施工方法445.5.1 隧道施工445.6 技术检测和试验手段625.6.1 检测程序625.6.2 检测机构625.6.3 原材料检测和试验手段635.6.4 隧道检测和试验手段645.6.5 砌体检测655.7各分项工程的施工顺序665.7.1施工顺序665.7.2 隧道工程施工顺序665.8 确保工程安全、质量和工期措施675.8.1 安全保证措施675.8.2 质量保证措施及创优规划695.8.3 工期保证措施725.8.4 冬季和雨季施工安排745.9 质量、安全保证体系755.9.1 质量保证体系755.9.2 安全保证体系765.10 其它应说明的事项775.10.1 施工环保、水土保持主要技术措施或方案775.10.2 文明施工保证措施81第6章工程量计算866.1 洞内工程量计算866.1.1 开挖量866.1.2 C20喷射混凝土（拱、边墙）866.1.3 锚杆866.1.4 钢筋网866.1.5 C25素混凝土876.1.6 防排水层876.2 洞口及洞门工程量计算886.2.1 进口洞口及洞门工程量计算886.2.2 出口洞口及洞门工程量计算89结 论90致 谢91参考文献92 本科毕业设计 第14页第1章 斑竹林隧道设计说明1.1 概述1.1.1 隧道及其分类隧道通常指作用地下通道的工程建筑物。一般可分为两大类：一类是修建在岩层中的，称为岩石隧道；一类是修建在土层中的，称为软土隧道，埋深较浅的隧道，一般采用明挖法施工，埋置较深的隧道则多采用暗挖法施工。1.1.2 隧道的作用及其优点隧道在山岭地区可用做克服地形或高程障碍，改善线形，提高车速，缩短里程，节约燃料，节省时间，减少对植被的破坏，保护生态环境；还可用做克服落石、坍方、雪崩、雪堆等危害。在城市可减少用地，构成立体交叉，解决交叉路口的拥挤阻塞，疏导交通，保护环境，提高社会综合效益。在江河、海峡、港湾地区，可不影响水路通航。修建隧道既能保证路线平顺、行车安全、提高舒适性和节约运费，又能增加隐蔽性、提高防护能力和不受气候影响。1.1.3 隧道工程及其发展近代隧道兴起于运河时代，从十七世纪起，欧洲陆续修建了许多运河隧道。其中法国兰葵达克（Languedoc）运河隧道，建于年，长，它可能是最早用火药开凿的公路隧道。1830年前后，铁路成为新的运输手段。随着铁路运输事业的发展，隧道也越来越多。年已出现了长穿越阿尔卑斯山的最大铁路隧道。目前最长的铁路隧道已达。较为完善的水底道路隧道建于1927年，位于纽约哈德逊河底（Holland隧道）。现在世界上的长大道路隧道（以上）和长大水底隧道（）将近百条，最长的为位于挪威中部地区的世界最长的洛达尔公路隧道，东起洛达尔城，西至艾于兰城，全长24.5km。隧道施工与地面建筑物施工不同，其空间有限，工作面狭小、光线暗，劳动条件差，给施工增加了难度。隧道工程的施工条件是极其恶劣的，体力劳动强度和施工难度都相当大。为了减轻劳动强度，人们曾经做过不懈的努力。古代一直使用“火焚法”和铁锤刚钎等原始工具进行开挖，直到上个世纪才开始采用钻爆作业，至今大约有一百多年的历史。在此期间发明了凿岩机，经过将近一个世纪的努力，发展成为今天的高效率大型多头摇臂钻机，工人们已经从繁重的体力劳动中解放出来了。和钻爆开挖法完全不同的还有两种机械开挖法。一种是用于软土地层的盾构机，发明于1818年，经过一个半世纪的不断改进，已经从手工开挖式盾构发展到机械化乃至全机械化盾构，能广泛用于各种复杂的软土地层的掘进。另一种是用于中等坚硬岩石地层的岩石隧道掘进机。目前，已经发展成大断面的带有激光导向和随机支护装置的先进的掘进机，机械化程度大大提高，加上辅助的通风除尘装置，使工作环境得到很大改善。目前应用高压水的射流破岩技术已经过关，它能以很快的速度在花岗岩中打出炮眼，再在隧道周边用高压水切槽，然后爆破破岩。优点是减少超挖，可以开凿任意断面形状的隧道，保护围岩，降低支护成本，并能增加自由面以降低炸药消耗和炮眼数量。但消耗功率较大，设备成本较高，技术上还未达到十分成熟的程度。1.1.4 新奥法施工新奥法是本世纪四十年代开始发展起来的，它是以喷混凝土和锚杆为主要支护手段的一种方法。这种方法把坑道的衬砌支护与围岩看作是互相作用的一个整体，既发挥围岩的自承能力，又使支护起到加固围岩的作用。在确保坑道稳定的基础上，使设计更加合理、经济。目前这种方法还处于经验设计阶段，需在实施过程中根据现场测量数据加以修正。新奥法与传统的矿山法相比，更能结合实际地质条件。随着理论上的日益完善，将会在地下工程中得到更加广泛的应用。1.2、设计依据及设计原则隧道设计遵循安全、经济、合理的原则，在遵守交通部颁发公路隧道设计规范的同时，借鉴国内若干类似条件隧道的实例，按新奥法理论，结合隧道实际情况进行设计。1.3、设计依据及技术标准1.3.1设计依据隧道勘测设计按以下标准、规范及规程进行。（1）公路工程技术标准（JTJ001-97）（2）公路隧道设计规范（JTJ026-90）（3）公路隧道通风照明设计规范（JTJ026.1-1999）（4）公路路基设计规范（JTJ013-86）（5）公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2002）（6）公路路线设计规范（JTJ011-94）（7）公路工程抗震设计规范（JTJ004-89）（8）公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）（9）交通部颁公路工程基本建设项目建设文件编制办法（10）中华人民共和国工程建设标准强制性条文公路工程部分1.3.2主要技术标准（1）设计行车速度：100Km/h（2）设计交通量：2008年：10546辆/日 2015年：23014辆/日 2027年：45170辆/日（3）隧道建筑限界限界净宽：10.50m行车道宽度：23.75m限界净高：5.0m（4）行驶方向：单向行驶。（5）设计荷载汽车一超20级，挂车-120级（6）隧道内卫生标准：A、一氧化碳（CO）允许浓度：300ppmB、烟尘允许浓度：正常营运时为0.0065m-1；当烟雾浓度达到0.012m-1时采取交通管制措施，维修时，烟雾浓度不大于0.0035m-1 1.3.3对初步设计审查意见的执行情况初步设计审查提出的主要意见有：（1）洞口浅埋段20b工字钢改为18工字钢；（2）超前小导管长度宜小于5.0m；（3）衬砌边墙脚宜采用硬质打孔塑料管；（4）短隧道宜增加同沥青混凝土路面的比较；执行情况：洞口类围岩浅埋段采用18工字钢作为初期支护加劲措施，类围岩浅埋段采用14工字钢作为初期支护加劲措施；超前小导管长度调整为4.5m；衬砌边墙脚采用HDPE双壁打孔波纹管；短隧道及洞口采用沥青混凝土路面有利于防止车辆高速进入隧道时产生侧滑且行车舒适，故短隧道与洞口250m范围内路面采用复合路面。1.4、工程概况1.4.1 地理位置、地形地貌斑竹林隧道位于重庆市巴南区石龙镇大兴村斑竹岭社，地理坐标：X=3860038850m；Y=392400392700m，场地无公路相连，进口距离石龙镇至大兴碎石公路约1公里，交通不便，出口距石龙镇至大兴碎石公路约200m，交通方便。隧道轴线通过段高程在574.27623.00m之间，相对高差48.73m，地形起伏较大，场地地貌上属于构造剥蚀中低山地貌。隧道进洞口段为一狭窄沟谷，地形坡角约2050左右，地面高程约为574.27608.89m，相对高差为34.62m，倾向近正东方向；斜坡植被较发育，部分地段被开垦为旱田。隧道出洞口段为两沟谷交汇处，地形较缓，坡角约020，地面高程约为586.10598.00m，相对高差为11.90m，倾向近正西方向；斜坡植被较发育，部分地段被开垦为旱田。1.4.2 气象、水文隧道区属亚热带湿润气候，具东暖春早、雨量充沛、夜雨多、空气湿度大云雾多、日照偏少等特点。多年平均气温在16.818.0之间；最热月份为每年的78月，气温28.028.8；最凉出现在1月，气温7.07.9；日极端最高气温43.0(1951年8月15日)；日极端最低气温-3.1(1975年12月15日)；常年云雾多，年雾平均为67.8天，最多达148天（1953年）；多年平均相对湿度为7981%，绝对湿度17.118.2毫巴。年平均风速为1.40m/s，年最大风速为15.00m/s(ESE)。多年平均降雨量1085.11141.8mm，年最大降雨量1544.8mm，年最小降雨量740.1mm。降水多集中于每年的59月，约占全年降水量的70%。年蒸发强度1054.61148.6mm，夏季68月的蒸发强度占全年蒸发强度的43.946.4%。隧址区内无大的地表水系，地表水系主要由拟建隧道进、出洞口附近的稻田、水池为主，主要接受大气降水补给。1.4.3隧道斑竹林隧道上下行分离设置，分离式路基设计线间距30m，隧道轴线间距41m受平曲线影响，自进口至出口隧道轴线之间的距离由21.37m渐变为33.10m。左线隧道长121m（LK50+637LK50+758），右线隧道长186m（K50+638K50+824），属短隧道。隧道的基本设计情况详见附图1：斑竹林隧道表。隧道全洞处于R-1545.779m，Ls-260m的平曲线上，右线全隧处于R-2000m，Ls-260m的平曲线上，人字坡，左线隧道处于R-17000m的竖曲线上，设计纵坡分别为+0.3%（LK50+637LK50+720）和-2.44%（LK50+720LK50+758），右线隧道处于R-2000m的竖曲线上，设计纵坡为分别为+0.3%和-2.441%。隧道平面布置详见附图2：斑竹林隧道地质平面图。表1-1 隧道表 隧道名称进口桩号设计标高（m）出口桩号设计标高（m）纵坡（%）斑竹林左线隧道LK50+637580.68LK50+758579.54+0.3/-2.44斑竹林右线隧道K50+638580.42K50+824578.32+0.3/-2.441隧道衬砌内轮廓按建筑限界净宽10.5m，净高5.0m拟定，为R=5.55m的单心圆曲墙圆拱，隧道净宽10.80m，净高7.09m，内净空面积64.82m2，内净空预留了内装饰层净空，同时还考虑了照明、交通工程等营运管理设施所需空间。1.5、工程地质1.5.1地质构造隧道区地质构造单元上位于川黔南北构造带丰盛场背斜西翼，岩层呈单斜状产出，岩层产状为：26558，隧道区域内未发现断层。隧道区节理裂隙发育受岩性、构造影响，构造裂隙较发育。主要发育有二组裂隙：组裂隙2903107084，微张，内充填粘性土，裂隙间距为1.003.00m，延伸5.008.00m，为构造裂隙。组裂隙，产状为2352658085，微张，内充填粘性土，裂隙间距为1.203.50m，延伸2.003.00m，为构造裂隙。1.5.2地层岩性根据地表工程地质测绘及钻探揭露：隧址区被第四系残坡积低液限粘土（Qel+dl）覆盖，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）的泥质砂岩、泥岩互层。现将各岩土层工程地质基本特征由上至下（从新到老）分述如下：1.5.2.1第四系残坡积低液限粘土（Qel+dl）土黄色，主要由粉粒和粘粒组成，局部夹少量强风化砂、泥岩碎屑，呈可塑硬塑状。主要分布在拟建隧道的进、出洞口处，厚度为0.504.60m。1.5.2.2侏罗系中统沙溪庙组（J2s）（1） 砂质泥岩紫红色。主要由粘土矿物组成，砂质含量较高，泥质结构，中厚层状构造。风化带岩芯多呈碎块状，网状风化裂隙发育，岩质较软；弱风化带岩芯呈短长短柱状，局部裂隙发育，岩芯呈碎块状，岩石强度较高，质较硬，岩石质量指标RQD=6080%。该层在隧址区广泛分布，揭露厚度为4.1030.200m，岩石天然抗压度标准值为8.84MPa，饱和抗压强度标准值为5.09MPa，软化系数0.62，属软岩。（2）砂岩紫灰色，灰白色，主要右长石、石英、云母等矿物组成，中细粒结构，厚层状构造，泥质胶结。风风化带岩芯多呈碎块状，裂隙较发育，岩质较软；弱风化带岩芯呈短长短柱状，局部裂隙发育，岩芯呈碎块状，岩石强度较高，质较硬，岩石质量指标RQD=5078%。该层在隧址区广泛分布，揭露厚度为5.4020.50m，岩石天然抗压度标准值为25.00MPa，饱和抗压强度标准值为31.00MPa，软化系数0.82，属软岩。1.5.3不良地质现象根据区域地质资料、场地工程地质测绘及钻探成果等资料表明：场地内没有发现滑坡、崩塌、断裂、构造破碎带等不良地质作用，场地现状稳定。1.5.4地震据中国地震动峰值加速度区划图，隧址区地震动峰值加速度0.05g，场地抗震设防烈度6度。按建筑抗震设计规范（GB50011-2001），场地土为坚硬场地土，建筑场地类别为类，为建筑抗震一般场地，设计特征周期0.35s。区内近年来未发生过破坏性的地震。1.5.5水文地质条件1.5.5.1含水岩组及富水特征隧道区地下水类型按含水介质可分为松散土层孔隙水和基岩裂隙水两种类型。1.5.5.1.1松散土层孔隙水隧道横穿斑竹岭，场地相对高差约为50.00m，地形起伏较大,当大气降水时，迅速形成地表径流向低洼处排泄，最终汇入冲沟内，场地土层薄，以低液限粘土为主，结构呈硬塑状，透水性和富水性均较差，不利于地表水下渗，第四系松散孔隙水水位埋深浅，大致与附近地表水体水位一致，地表水系亦是第四系土层孔隙水的主要补给来源，主要以地表蒸发、渗入基岩裂隙的方式排泄，或向场地中的低洼处径流排泄。1.5.5.1.2基岩风化裂隙水基岩裂隙水，以砂岩层面裂隙水为主；其次为砂岩与泥岩层的接触带，特别是上层为砂岩，下层为泥岩的岩性组合地带，发育有裂隙水，无统一水位；该层地下水主要赋存于厚巨厚层状砂岩层中，为相对的含水层。泥岩层裂隙不发育，仅局部发育有不规则裂隙，透水性差，为相对隔水层。各砂岩层与泥岩层相间产出，相互隔离，泥岩层将砂岩层分隔为相对独立的含水单元。在基岩露头地段接受大气降雨和地表水体入渗补给，在第四系土层覆盖的地段接受松散土层的下渗补给，径流排泄方式具就近补给就近排泄的特点，迅速向地势低洼处径流排泄，隧址区无泉水出露。1.5.5.2 地下水水质类型及其腐蚀性地下水水质类型为HCO3-Ca2+型水，按环境水对建筑物材料腐蚀性评价标准，隧道区地下水均无腐蚀性。1.5.6 隧道主要工程地质问题评价1.5.6.1 洞口工程地质问题评价1.5.6.1.1 进口（长沙端）洞口工程地质问题评价（1）地形条件进洞口地处一开阔的沟谷西侧斜坡处，洞口轴线与岩层走向近于垂直，交线夹角约17，洞口轴线与地形线近于垂直，交线夹角小于10，洞口前缘分布一条浅切冲沟，沟底高程为573.50m左右，低于设计路面高程，地势西高东低，洞前地势平缓，坡度角010左右。洞口段地形条件较好，无斜坡变形现象。（2）工程地质与水文地质条件进洞口段表层为第四系残坡积层土层堆积，岩性为土黄色低液限粘土，含少量泥岩、砂岩风化碎屑，硬塑状，厚度0.44.60m。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂泥岩地层，岩性为为砂岩、砂质泥岩与泥岩互层，砂、泥岩没有明显的界面，呈渐变性。砂质泥岩和泥岩地表风化为暗紫红色，新鲜面呈紫红色，层理较发育，脱水后呈松散碎块状，RQD=6080%。为较完整岩体；砂岩为灰色、紫红色，中细粒结构，中厚层状构造，RQD=5078%，为较完整岩体。岩层产状26558，岩体中发育有2组裂隙。洞口段岩体中地下水贫乏。（3） 洞口稳定性评价洞口段无断层，裂隙不发育，构造简单，无不良地质作用，斜坡天然条件下稳定，无变形迹象。洞口段砂岩及泥岩地表风化较强，强度较低。下部岩体较完整，RQD大于60%。受裂隙及在施工爆破破坏下，局部地段会产生小规模坍塌和掉块。隧道左洞开挖时，将在进洞口形成高约为13.5817.14m的仰坡，进洞口左侧形成高约为0.0017.14m的路堑边坡，出洞口右侧形成高约为0.0013.58m的路堑边坡。边坡物质组成以砂岩和砂质泥岩为主，边坡顶部为厚02.00m低液限粘土。仰坡高约13.5817.14m，坡向为102，边坡体主要由低液限粘土和基岩组成，属人工岩土质边坡。边坡体上部土体厚度约为02.30m，边坡体下部主要由砂岩组成，高11.6712.91m，在仰坡开挖后，易沿陡倾结构面倾倒破坏。左侧路堑边坡高约017.14m，坡向为12，边坡体主要由低液限粘土和基岩组成，属人工岩土质边坡。边坡体上部土体厚度约为0.504.50m，边坡体下部主要由砂岩和砂质泥岩组成，高013.07m。在边坡开挖后，结构面及岩层面易把岩体切割成大小不一的楔形体，可能沿陡倾结构面倾倒破坏。右侧路堑边坡高约013.58m，坡向为192，边坡体主要由低液限粘土和基岩组成，属人工岩土质边坡。边坡体上部土体厚度约为01.20m，边坡体下部主要由砂岩和砂质泥岩组成，高013.58m。在边坡开挖后，结构面及岩层面易把岩体切割成大小不一的楔形体，可能向边坡外侧产生滑塌或沿陡倾结构面倾倒破坏，1.5.6.1.2 出口（重庆端）洞口工程地质问题评价（1）地形条件隧道出洞口段为两沟谷交汇处，出洞口轴线与岩层走向近于垂直，交线夹角约9，左线洞口轴线与地形线近于垂直，交线夹角小于5，右线洞口轴线与地形线近于垂直，交线夹角约为28。左线出洞口前缘分布一条浅切冲沟，沟底高程分别约为592.57m和585.50m，高于设计路面高程，地势东高西低。洞前地势平缓，坡度角010左右。洞口段地形条件较好，无斜坡变形现象。（2）工程地质与水文地质条件出洞口段表层为第四系残坡积层土层堆积，岩性低液限粘土，土黄色，含少量泥岩、砂岩风化碎屑，硬塑状，厚度0.504.60m。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂泥岩地层,岩性为砂岩、砂质泥岩与泥岩互层，砂、泥岩没有明显的界面，呈渐变性。砂质泥岩和泥岩地表风化为暗紫红色，新鲜面呈紫红色，层理较发育，脱水后呈松散碎块状，RQD=6080%，为较完整岩体。岩层产状26558，岩体中发育有2组裂隙。出洞口段岩体中的地下水较贫乏。（3） 洞口稳定性评价洞口段无断层，裂隙不发育，构造简单，无不良地质作用，斜坡天然条件下稳定，无变形迹象。洞口段砂质泥岩地表风化较强，强度较低。下部岩体较完整，RQD大于60%。受裂隙及在施工爆破破坏下，局部地段会产生小规模坍塌和掉块。由于隧洞开挖，将在洞前及洞顶一带形成人工边坡，仰坡高约为12.7213.85m。洞口路堑，在左侧形成的边坡高约012.72m；在右侧形成的边坡高约013.85m。边坡物质组成以砂质泥岩为主，边坡顶部为厚04.50m低液限粘土。仰坡高约12.7213.85m，坡向为275，边坡体主要由基岩和低液限粘土组成，属人工岩土质边坡。边坡体上部土体厚度约为3.004.50m，边坡体下部主要由砂质泥岩组成，高8.358.72m。在仰坡开挖后，极易岩外倾结构面剪切破坏或结构面及岩层面易把岩体切割成大小不一的楔形体沿岩层层面向边坡外侧产生滑塌。左侧边坡高约13.6716.18m，坡向为277，边坡体主要由基岩和低液限粘土组成，属人工岩土质边坡。边坡体上部土体厚度约为3.003.50m，边坡体下部主要由砂质泥岩组成，高10.6712.68m。在仰坡开挖后，极易岩外倾结构面剪切破坏或结构面及岩层面易把岩体切割成大小不一的楔形体沿岩层层面向边坡外侧产生滑塌。右侧路堑边坡边坡高约012.72m，坡向为50，边坡体主要由基岩和低液限粘土组成，属人工岩土质边坡。边坡体上部土体厚度约为03.00m，边坡体下部主要由砂岩和泥岩组成，高08.72m。在边坡开挖后，结构面及岩层面易把岩体切割成大小不一的楔形体，可能沿陡倾结构面倾倒破坏。1.5.6.2 洞身稳定性评价该隧道为岩质隧道，隧道围岩体涉及地层为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）。主要岩性有砂岩、砂质泥岩。砂质泥岩性质较软，强度低，抗风化能力差，地表多风化呈岩屑状，层理发育，层间结合较差。砂岩为中厚层状构造，中细粒结构，岩石较泥岩坚硬，强度较大，抗风化能力强。1.5.6.2.1 隧道围岩的分类与分布根据岩石等级、围岩受地质构造影响程度、隧道埋深、弹性波速、RQD及水文地质条件，按公路工程地质勘察规范JTJ06498附录G、公路隧道设计规范JTJ02690附录一及工程岩体分级标准GB5021894中有关分类标准，将隧道围岩分为、两类。较稳定的砂岩层划为类；洞身段中厚层状的砂质泥岩层，层间结合较差，划分为类；处在出洞口附近一带围岩因岩体较薄，划为类。1.5.6.2.2洞身稳定性（1）类围岩洞身稳定性在洞口由于洞顶岩层厚度薄，因受风化影响，这类围岩岩体较破碎，呈碎块状松散结构，洞顶易坍塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下沉（陷）或坍塌至地表。（2）类围岩洞身稳定性构成类围岩的地层岩性以泥岩为主呈厚层状。这类围岩的裂隙较发育，层间结合较差，地下水贫乏，拱部无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定。1.5.6.3洞身深埋段地应力评价由于隧道最大埋深仅36.00m，较浅；隧道围岩主要为砂岩、砂质泥岩，属极软岩软岩；经查区域地质资料，该区属低等应力水平地区。这些因素综合表明：隧道地应力较低，在隧道的开挖施工过程中，不会产生岩爆现象。1.5.6.4 水文地质评价（1）隧道区地下水水力特征及富集条件隧道场地土层主要为块石土、粘土，其结构松散稍密状，具较大孔隙，其透水性强，赋水性差，土层中孔隙水易沿基岩风化裂隙向下径流。隧道区含水层地下水位多低于含水层顶板，呈潜水-承压水型状态，水文地质条件简单。（2）隧道涌水量预测隧道一般涌水量为46.9291.98m3/d。勘察期间为雨季，但降水量不是最大，故建议隧道的最大涌水量按上述计算结果的1.5倍考虑，即136.77m3/d。1.5.6.5 隧道建设对环境的影响评价隧道进出口洞口段边仰坡开挖，将改变边坡的自然稳定性。引起稳定性下降，但只要及时作好必要的防护处理和地面排水工作，即可避免由于坡形改变所带来的不利影响。隧道施工无有毒、有害气体排放，对空气及环境无影响。隧道建成后，对地表水地下水循环系统无影响，对隧址区的生态环境和当地居民的生活及生产不会有太大影响。隧道弃碴对环境存在一定的影响，因而弃渣场必须做好防护、排水措施，并尽可能绿化，以改善生态环境，具体措施见弃渣场设计图。1.5.7 天然建筑材料及施工用水电（1）条（块）石料石龙镇中心村（原长岭乡）有一大型采石场，石料多为砂岩，砂岩的强度在20MPa以上，储量50000m3左右，出产条石、片石和碎石，最近运距8Km左右，最远运距约为20Km。在与石龙镇相邻的南川市南平镇，有数家家采石场，石料多为砂岩、灰岩，砂岩的强度在20MPa以上，灰岩的强度在30MPa以上，储量100000m3左右，产条石、片石、碎石，最近运距20Km左右，最远运距约为35Km。（2）砂砾石料场隧址区砂料及卵砾石料资源缺乏，需从巴南区木洞镇长江河漫滩采集，运距约30Km，隧道混凝土用砂也可采用机制砂。（3）施工及生活用水隧道进口（长沙端）附近无大的地表水体，隧道出口（重庆端）有一常年流水沟，根据水质分析成果，该水源对砼物无腐蚀性，故可作为隧道施工期间施工用水及生活用水，由于本隧道较短，建议自出口向进口堵头掘进。（4）施工用电隧道出口附近有220V照明线路及动力线路，建议业主结合隧道营运用电，均架设一回路10Kv高压线至隧道口，架设线路长度约700m。1.6工程建设标准强制性条文公路工程部分执行情况本设计严格按照交通部颁布的行业规范和相关的国家标准执行，中华人民共和国工程建设标准强制性条文公路工程部分有关隧道的强制性条文执行情况如下。1.6.1公路路线设计规范（JTJ011-94）9.5.2.5凡上下行分离的隧道洞口两端，应选择适当位置在洞口连接线之间设置出口和联络线，供转向和抢险救灾用。本隧道进出口均设置了交叉渡线供转向和抢险救灾用。1.6.2公路隧道设计规范（JTJ026-90）第1.0.3条 隧道主体结构应按永久建筑设计，具有规定的强度、稳定性和耐久性。本隧道按新奥法进行设计，衬砌结构采用复合式衬砌，通过结构计算和工程类比，达到规定的强度、稳定性和耐久性。第2.6.1条 在建筑限界内，不得有任何部件侵入。本隧道通过对衬砌内轮廓的设计控制，保证隧道附属设施均处于限界之外。第5.0.1条 一、洞口的边坡及仰坡必须保证稳定，避免大挖大刷。本隧道进口考虑生态洞门，即采用接长明洞的方式，保持原始地面形态，避免洞口边仰坡的大挖大刷，出口翼墙式洞门洞口边仰坡开挖高度控制在20m以内。第5.0.4条 三、洞门墙基础必须置于稳固地基上。本隧道洞门墙均置于弱风化基岩上，地基稳定。第6.4.5条 含瓦斯地层的隧道衬砌，应根据瓦斯地层含瓦斯情况，采取隔离、封闭等措施。本隧道无瓦斯等有害气体。第7.0.1条 整体式衬砌应按破坏阶段计算构件截面强度，计算时，应根据不同的荷载组合，分别采用不同的安全系数，并不应小于表7.1.1-1和表7.1.1-2所列数值。验算施工阶段强度时，安全系数可采用表7.1.1-1和7.1.1-2“永久荷载+基本可变荷载+其他可变荷载”栏内数值乘以折减系数0.9。本设计对明洞、洞口加强段整体式衬砌进行了结构计算，安全系数按规范取值，明洞进行了施工阶段强度验算。第8.1.1条 隧道应结合衬砌采取可靠的防水和排水设措施，保证使用期内行车安全、设备正常使用。本设计结合衬砌，在二次衬砌与初期支护之间敷设防水层防水，保证洞内行车安全，洞口通过设置洞外截水沟、洞顶排水沟、路基边沟等排水设施，保证洞口不受雨水冲刷破坏。第8.1.3条 对地表水、地下水应采取妥善的处理，使洞内外形成一个完善的畅通的排水系统本设计通过在二次衬砌墙背后设置纵横、向盲沟，将衬砌背后地下水汇集于横向排水管处，在通过横向排水管将水排入隧道纵向排水边沟，洞内水通过排水边沟排入路基排水系统，使洞内外形成一个完善的通畅的排水系统。第9.4.1条 隧道供电系统设计必须做到保障人身安全，供电可靠。本隧道供电系统通过设计可靠的接地系统，以保证人身安全，为提高隧道内供电的可靠性，设置了不间断UPS电源。1.7施工注意事项（1）洞口边仰坡开挖应遵循自上而下、边开挖边支护的原则，严禁掏底开挖或大药量爆破，洞口边仰坡挡护工程应尽早完成。（2）洞门墙、连接挡墙、路堑挡墙背后的超挖应用干砌片石回填密实。（3）施工中若出现围岩情况与设计不符时，应及时调整围岩类别和支护参数，避免发生工程事故。（4）洞口浅埋段二次衬砌应紧跟开挖进行。（5）本隧道进口段（长沙端）隧道净距最小为10.37m，小于规范值。施工必须按设计分超前洞和后续洞进行。（6）洞内初期支护应必须紧跟开挖及时施作，控制好围岩变形，最大限度的发挥围岩的自承能力。（7）由于泥岩遇水易软化，隧道施工中应注意洞内排水，洞内施工用水，地下渗水必须烟临时边沟或永久边沟及时排出动外，严禁滞留浸泡隧道边墙基础。（8）尽早施作仰拱以便形成封闭环，提高承载能力，提早硬化路面。1.8工程计量（1）计量范围：左线LK50+637LK50+758，右线K50+638K50+824，这里主要计量右线，洞口工程计量范围详见第6章。（2）超挖回填为规范允许的超挖回填。洞内挖方数量中均未含允许超挖量。（3）喷射混凝土均未计回弹量。（4）钢材均未计损耗。（5）防水层工程数量已含搭接数量。1.9其他交通工程由业主另行委托设计，建议业主在隧道二次衬砌施作前，向承包商提供有关预埋件及预留洞室设计图。 本科毕业设计 第91页第2章 隧道洞口位置的确定2.1 隧道洞口位置确定的要求隧道洞口位置应根据地形,地质,水文条件,同时结合环境保护,洞外有关工程及施工条件,运营要求,通过综合分析比较确定. 隧道应早进洞,晚出洞,同时应符合下列要求:(1).隧道洞口的设置,应减少对原有坡面的破坏；(2).当洞口处有坍方,落石,泥石流等威胁时,应尽早进洞；(3).线路跨沟或沿沟进洞时,应结合防排水工程,确定洞口位置；(4).漫坡地形的洞口位置,宜结合弃渣的处理,填方利用,排水以及有利施工等因素,综合分析确定；(5).洞口段应结合地形,地质条件和施工方法等确定加固措施,必要时可采取地表注浆.2.2 隧道洞口位置的选择原则2.2.1 洞口位置确定原则隧道洞口位置的选择是隧道勘测设计的重要环节之一。洞口位置选择好坏，将直接影响隧道施工、造价、工期和运营安全。选择时要