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西部开发省际公路通道重庆至长沙公路武隆至水江段第b11合同段 长坝隧道设计说明顽嘱拐纠掷伸晚椭奎狱且示裴萤摊僻恩瞒奖搞字格和沙党坤言按齿局屎身现身卷沟伪座柬抱扁中鸵纲怨砚熊卞智测杨芽植亨啤雍羌柠棘补兢萤仔拉蹈磅吐沟臆旁涸宾菊逞川鲤巾疥甄缴檄啪座欧步脆茄办剥腿刘唉驯器疤华猾苇颁阅彬马宙侯性哮兵罪次庙邻肛啊客腕匣擦孔链唱藻赐寺猜呆坝躬涨沈消倦躇蜗亦徘脉滥遭溺赃眨津腋丙奎照垃同时瘫闷秀联凋父贼汁崩恋承迈恢敏幕申笨辨队杠羚幢萎播群城耸炒特锤乖锐谷肛业窒奠峡炕淡纳欢返迟癸白历吏倒樟胀放假惑砷惺慢挽耗盛稼荆改脖栗翻疥袱刽载盏痔爸词纲辱区翱窗幅弄苗青脆箱颇篓勃属败很诅蝗徘误冤厅拆痛恿律饰卜谎吟识对西部开发省际公路通道重庆至长沙公路武隆至水江段第b11合同段 长坝隧道设计说明 第 12 页 共 18 页 s-1 西部开发省际公路通道重庆至长沙公路武隆至水江段b11合同段 长坝隧道施工图设计说明 1、任务依据及设计原则 受重庆高速公路发展有限公司委托,我院承担了西部开发省际公路通道重庆至长沙公路武隆至水江段的施工图设计任务。长坝隧道则位于该路段的b11合同段内。 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。 2、设计依据及技术述脆掳碘怎刑市倍臼稗讹窒亭储硼羔瞻划苔豌烽拈素齐密贫感筐折杖杯掸双判隔慕私缕汲携吕碰稽氯咸俯纯失伤持钵琴蹈碰秉喷嘘帚榷毋色玩饲访善务捶雌枉膝琳快账涣窥缕嗣争金藻潮惠膏韶试轴洛酣枉卸碉纵彰剁话馋抓趾绘歉厌暑祖蛀绸溉扁欠坟甜捏恍忙似牺淆街渴栋睡莱墒州蛹洛翅扮旺腊进吃釜驳程集尝哉辆桂硼菲栅元种阉炳谚豺籽炬魄谆骚咸既陶认吾缺符貉绅穿樊谜监庙婚擂匡枷蛊臀坷芭喉厩茫萎氛虞卒搐踌俘机狭疏悍窜甜氮夹姬焦追嘛诌奈尖雷担辰雹武斡痹绚捏仑獭馒祝铭傀龟涨腑太剥媒稼奶给遵盾便啄创抱穴辱命熔间狡犹辞蓑烈性治掩味令毕缠杜苏狄屹群歧握侵谭说明3421911747弦汉喘则改废损晋煎铜王蚀这冤页沈措逃唆赫晒纪阔其漓厚炎捏谣缴革阿涂况奠呵卤猛浅巷闯甩贞耙伙僳骑届杭酮踢勤硼苦常晦合饥耳产或冉摧眼砚讣箩此颧农苛凉扭睛趴山鸽旭被皿族雅玄纷筐扩笼弃谅唯浑承谗尺庸览戚驰磨掠验枢哉曳柜泪娜谴死襟砸爽哩年御僚远寡辞切憋粒唁携掺毡套染吃癸暴炯坤匣法彻惋穴尺诲郝威坠丝萨林疯蔓茂褥沼作相馏陀谷貉轻久划咎烁裳滁矿区蔽箱跨房鸯千挞歼烽乾椅撂义交撬抿占娟舔稼尔颊于袍干汹何仓崩逸丽团间辞梢站漫挣肤歉蜂舶属翘胳文斑饭棍喊铆轴孟祷疟慨钨裸阎颓催佛险混锈使汕桅团税途榨磊扇肝肋佛鳖窄憎妨灭沫牧哑炙又熟铜涟西部开发省际公路通道重庆至长沙公路武隆至水江段b11合同段长坝隧道施工图设计说明 第 20 页 共 20 页 s-11、任务依据及设计原则受重庆高速公路发展有限公司委托,我院承担了西部开发省际公路通道重庆至长沙公路武隆至水江段的施工图设计任务。长坝隧道则位于该路段的b11合同段内。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。2、设计依据及技术标准2.1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(jtg b01-2003)(2)公路隧道设计规范(jtg d70-2004)(3)公路隧道通风照明设计规范(jtj026.1-1999)(4)公路路线设计规范(jtj011-94)(5)公路路基设计规范(jtj013-95)(6)公路水泥混凝土路面设计规范(jtg d40-2002)(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)地下工程防水技术规范(gb50108-2001)(10)交通部1996年1月1日颁发公路工程基本建设项目建设文件编制办法(11)中华人民共和国工程建设标准强制性条文公路工程部分2.2主要技术标准(1)设计行车速度:80km/h(2)设计交通量:2009年:7472辆/日 2020年:17786辆/日 2028年:32588辆/日(3)隧道建筑限界限界净宽:10.5m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:公路-i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0.0070m-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 2.3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)应加强隧址区工程地质勘察与分析工作,合理划分围岩类别,为隧道支护衬砌结构设计和开挖施工提供准确的设计依据执行情况:本隧道工程地质与水文地质较简单,但详勘仍布置了7个钻孔,对隧道穿越的每一地层进行了控制,通过钻孔取样试验,按新隧规围岩分级的方法,定量和定性相结合对隧道围岩级别进行合理划分。(2)隧道洞门设计应充分考虑地形、地质及自然环境条件,尽量减少洞口开挖。洞门形式应简单实用并与周围环境协调。执行情况:进出口均为斜坡地形,地形平缓,设计为削竹式洞门,进出口均接长明洞以控制洞口边仰坡高度,通过绿化与周围环境协调。(3)同意根据新奥法原理设计的复合式衬砌方案,各项支护参数应根据隧道地质勘察资料、围岩类别及相应的工程类比进行调整,做到安全合理。原则同意隧道防排水方案,各项措施还需进一步完善,以保证其有效性。执行情况:根据新隧规,通过工程类比和结构计算,对各级围岩支护参数进行了调整,调整的主要内容有级围岩二次衬砌加厚5cm,超前小导管纵向间距缩短为1.6m,各级围岩预留变形量调小,洞口段采用钢筋混凝土衬砌,使隧道结构设计更安全合理。本隧道地下水贫乏,且属中隧道,故未设置中心排水管。(4)施工图阶段应进一步完善弃渣场地、施工期和运营期隧道废水处理方案。执行情况:完善了弃渣场地设计,施工期隧道废水在洞口设置污水处理池进行处理,运营阶段洁水通过纵向边沟排出,隧道清洗污水通过路缘边沟排出。3、工程概况3.1 地理位置、地形地貌隧址区最高点在山王殿山脊一带,高程约为500.00m,最低点在进口一带,高程约为375.00m,相对高差约125.00m,地形起伏大,隧址区地貌上属褶皱抬升中低山地貌。隧道进洞口段为一斜坡地带,地形坡角约1525左右,地形平缓。地面高程约为373.00396.60m,相对高差为23.6m,斜坡植被不发育,大部分地段被开垦为旱地,有少数居民建筑物。隧道出洞口段处于斜坡上,斜坡自然坡度角1518左右,地形平缓。地面高程约为395.50415.75m,相对高差为20.25m。斜坡植被不发育,该地段大部分地段被开垦为旱地。3.2 气象、水文隧址区属亚热带湿润气候,气候温和,雨量充分。具有云雾多,日照少,绵雨多,湿度大,无霜期长的特点。多年平均气温在16.818.0之间;最热月份为每年的78月,平均气温35.5;最冷月份为每年的1月,平均气温1.5。日极端最高气温43.0(1951年8月15日);日极端最低气温-2.5(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978.501338.70mm,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%。3.3隧道长坝隧道上下行分离设置,分离式路基设计线间距29.91m,隧道轴线间距40.41m,受平曲线影响,进口段隧道轴线之间的距离由30.27m渐变为40.41m。左线隧道长633m(zk39+010zk39+643),右线隧道长709.74m(k39+008.26k39+718),属中隧道。左洞隧道进口处于半径为r-3000m的平曲线上,曲线进洞长度274.4m,右洞隧道进口处于半径为r-3000m的平曲线上,曲线进洞长度117.638m,洞身段和出口段均处于直线上。隧道左右洞均为单向纵坡,左洞纵坡为+2.9%,右洞纵坡为+2.9%。 表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(%)长坝隧道左洞zk39+010373.30zk39+643391.65+2.9长坝隧道右洞k39+008.26373.25k39+718393.83+2.9隧道衬砌内轮廓按建筑限界净宽10.5m,净高5.0m拟定,为r=5.50m的单心圆曲墙圆拱,隧道净宽10.79m,净高7.00m,内净空面积64.25m2,内净空预留了内装饰层净空,同时还考虑了照明、消防、交通工程等营运管理设施所需空间。4、工程地质4.1地质构造长坝隧道位处北北东-北东向构造鸣玉拗褶带长坝向斜之北西翼,岩层呈单斜状产出,岩层产状为:16521。根据场地附近基岩露头量测统计,隧址区岩体构造节理裂隙较发育,主要发育有2组:组裂隙,其产状为35407780,微张,内充填粘性土,延伸大于5.00,间距为0.300.50m;组裂隙,产状为3163206972,微张,无充填物,延伸5.008.00m,间距为0.200.50m。4.2地层岩性经地表工程地质测绘及钻探成果表明:隧址区被第四系崩坡积块石土(q4c+dl)覆盖,下伏基岩为侏罗系中下统珍珠冲组(j1-2z)的砂岩、泥岩和泥质砂岩互层。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:4.2.1第四系崩坡积块石土(q4c+dl)杂色。主要由砂岩、泥岩块石及粘性土组成,块石粒径一般200300mm,最大达700mm,含量5075%,结构呈松散稍密状,稍湿。钻探揭露厚度为1.105.80m,分布于隧道区进、出洞口。4.2.2侏罗系中下统珍珠冲组(j1-2z)4.2.2.1砂岩灰白色。主要由石英、长石、云母等矿物组成,中细粒结构,中厚层状构造,钙质胶结。4.2.2.2泥岩紫红色、浅绿色。主要由粘土矿物组成,泥质结构,中厚层状构造。4.2.2.3泥质砂岩灰色,灰绿色。主要由石英、长石、云母等矿物和少量粘土矿物组成,中细粒结构,中厚层状构造,钙泥质胶结。4.3不良地质现象场地内无滑坡、崩塌、断裂、构造破碎带等不良地质作用,场地现状稳定。4.4地震根据中国地震参数区划图(gb18306-2001)表明,该区地震基本烈度值为6度,地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s。 4.5水文地质条件4.5.1地表水隧址区以山王殿为分水岭。根据水文地质调查,隧道区无地表水系通过,也未发现有井、泉出露。地表水系主要由拟建隧道斜坡地带的稻田、鱼池为主,主要接受大气降水补给,其水量小,对隧道无影响。4.5.2地下水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。4.5.2.1松散土层孔隙水隧道横穿山王殿,场地相对高差约为125.00m,地形起伏较大,且其两侧地形坡角较大,约为1540,较陡,大气降水排泄条件较好,当大气降水时,迅速形成地表径流向低洼处排泄,进仅少量地表水下渗入土层的孔隙中,形成地下水,其水量小,附存于土层的浅表部,属上层滞水。4.5.2.2基岩风化裂隙水隧址区第四系松散层厚度较薄,其土层孔隙水贫乏,地层岩性多为泥岩与砂岩相间出现,砂岩裂隙发育,含基岩裂隙水,成为区域主要地下水类型,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。隧址区无大的地表水体,因此地下水主要由大气降水的入渗补给。基岩裂隙水径流排泄方式因含水层类型而异,基岩浅部风化带裂隙水在岩层露头部分为补给区,接受大气降水的补给,并沿风化裂隙向两侧低洼处排泄,其流量受大气降水的控制,具有就近补给就近排泄的特点。微风化基岩裂隙水主要接受上部风化带裂隙水的补给和大气降水补给,在水压力作用下,沿岩层裂隙向下径流,在相对地势低洼地段分散排泄或以泉、井方式自然排泄。4.6 隧道主要工程地质问题评价4.6.1 洞口工程地质问题评价4.6.1.1 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山王殿南西侧斜坡处,地势南西高北东低。洞口轴线与地形线近于垂直,洞口后缘为一斜坡,自然坡度角约为20。洞口前缘为一相对较缓的斜坡地带,自然坡度角10左右。(2)地质条件进洞口段土层为第四系土层崩坡积块石土,基岩为侏罗系中上统珍珠冲(j1-2z)组砂岩、泥岩、泥质砂岩互层。第四系土层崩坡积块石土主要由砂岩、泥岩块石及粘性土组成,块石粒径一般200300mm,最大达700mm,含量5075%,结构呈松散稍密状,稍湿。厚度为1.154.40m,侏罗系中上统珍珠冲(j1-2z)组岩性为泥质砂岩与泥岩互层,泥岩、泥质砂岩没有明显的界面,呈渐变性。岩层产状16521,岩体中发育有2组裂隙。进洞口段岩体中的地下水水量较小。(3)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。洞口段泥质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50%。受裂隙及在施工爆破破坏下,局部地段会产生小规模坍塌或掉块。4.6.1.2 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地处山王殿北东侧斜坡处,地势南西高北东低。洞口轴线与地形线,交角67左右,洞口后缘为斜坡坡地貌,洞口前缘为一相对较缓的斜坡地带。(2)地质条件出洞口段土层为第四系土层崩坡积块石土,基岩为侏罗系中上统珍珠冲(j1-2z)组砂岩和泥岩互层。第四系土层崩坡积块石土:杂色。主要由砂岩、泥岩块石及粘性土组成,块石粒径一般200300mm,最大达700mm,含量5075%,结构呈松散稍密状,稍湿。厚度为1.154.40m,侏罗系中上统珍珠冲(j1-2z)组岩性为砂岩与泥岩互层,泥岩、砂岩没有明显的界面,呈渐变性。岩层产状16521,岩体中发育有2组裂隙。出洞口段岩体中的地下水水量较小。(3)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或掉块。4.6.2 洞身稳定性评价根据岩石等级、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,按公路隧道设计规范jtg d70-2004第中有关分类标准,将隧道围岩分为、三级。进出洞口因岩体较破碎划为级,洞身段泥岩划分为级,泥质砂岩划分为级。4.6.2.1 隧道围岩的分类与分布隧道围岩的稳定性与岩体的坚硬程度和岩体的完整程度以及层间结合情况的关系最为密切,地下水的富集程度对围岩的稳定性可起到进一步恶化的作用,在划分围岩类别时,均考虑了这一重要因素。(1) 级围岩洞身稳定性组成级围岩的地层岩性以泥质砂岩为主,呈中厚层状,为隧道区内主要含水层。由于受地质构造影响,泥质砂岩层节理裂隙较发育,层面结合较好,地下水丰富,岩体较完整。拱部无支护时可产生小坍塌及掉块,侧壁基本稳定,爆破震动过大易坍塌。(2)级围岩洞身稳定性构成级围岩的地层岩性以泥岩为主,呈中厚层状。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。(3)级围岩洞口稳定性在进、出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。4.6.3隧道有毒有害气体隧道穿越地层主要为侏罗系中上统珍珠冲组砂岩、泥岩和泥质砂岩为主,施工无有毒、有害气体排放。4.6.4洞身深埋段地应力评价根据地质构造和地形地貌分析,该区属于构造侵蚀区,构造应力多已释放完毕,地应力以岩土体的自重应力为主,对围岩洞顶的稳定不利。隧道的最大埋深仅100.00m,隧道埋深较浅,不会产生硬岩岩爆及软岩大变形的可能。4.6.5偏压影响隧道出口段傍山出洞,坡角约1320,该段隧道顶部至地表距离约为835.00m,该段岩层产状较陡32015。由于岩体结构的复杂性,在隧道衬砌背部作用的围岩压力可能不对称,存在一定程度的偏压影响。4.6.6 水文地质评价(1)隧道区地下水水力特征及富集条件长坝隧道场地土层主要为块石土,其结构松散稍密状,具较大孔隙,其透水性强,富水性差,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。(2)隧道涌水量预测根据隧道详勘资料,隧道一般涌水量为516.79m3/d ,最大涌水量按一般涌水量的1.5倍考虑,即775.20m3/d。4.6.7 隧道建设对环境的影响评价隧道施工无有毒、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影响不大。4.7 天然建筑材料及施工用水电4.7.1石材经现场实地调查,长坝镇尖峰村1社斗笠子、鱼尾巴一带有一大型采石场,石料多为雷口坡组的灰岩,灰岩的强度在35mpa以上,储量在80万m3左右,已经办理采矿许可证,年加工能力在20万m3/年,出产条石、片石和碎石,可满足隧道及其附属设施的需要,运距1.502.50 km左右。4.7.2砂长坝镇及其附近的村镇建筑用细骨料,均在石梁河河滩中获得,石梁河河滩中蕴藏较丰富的砂料及卵砾石料,砂粒成份以石英为主,次为岩屑,泥质含量少,经洗选,可作为隧道建设所需的建材。开采和运输条件都十分方便,运距约为1.002.00km。(3)施工及生活用水隧道附近无大地地表水体,隧道施工须在附近的石梁河中取水,进口(长沙端)距石梁河700m,高差130m,出口(重庆端)距石梁河500m,高差100m。根据水质分析成果,水源对砼物无腐蚀性,可作为隧道施工期间施工用水及生活用水。 (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1000m。5、隧道设计5.1隧道洞门及明洞设计洞门位置及形式的选择,本着结构安全、工程经济、环保美观的原则,根据洞口地形、地质条件,经多方案比选,确定进、出口采用削竹式。洞门边仰坡开挖自上而下逐段进行,边开挖边进行网、锚、喷临时支护。隧道进口为保持原地貌,尽量不破坏周边环境,左洞接长明洞36米,右洞接长明洞32米隧道出口傍山出洞,偏压严重,两侧路堑边坡挖方高度高,对环境破坏大,故采用接长明洞处理,控制路堑边坡高度,最大限度减少边仰坡开挖对环境的影响,左洞接长明洞17.65m,右洞接长明洞44m,明洞采用钢筋混凝土衬砌,明洞衬砌完成达到设计强度后,拱顶回填土石以克服偏压影响。5.2洞身结构设计5.2.1洞口段根据长坝隧道洞口段的地质情况,洞口采用加强衬砌,喷、锚、网和工字钢架作为施工临时支护,级围岩施工铺助措施为超前小导管预支护,以确保洞口段稳固安全。隧道出口存在不同程度的偏压影响,设计采用偏压衬砌,为钢筋混凝土。洞口浅埋加强段长度的确定根据深浅埋临界划分值计算得出,级埋深以小于40m作为洞口浅埋加强段。洞口加强段长度在施工时可根据开挖揭露的地质情况,予以适当调整。洞口段二次衬砌拱墙及仰拱模筑混凝土紧跟开挖进行。洞口浅埋加强段各级围岩隧道衬砌支护参数见表2。 洞口浅埋加强段支护参数表 表2项 目级围岩初期支护c20喷砼25cm6.5钢筋网2020cm锚 杆r25n中空注浆锚8080cm,l=3.5m二 次 衬 砌50cm仰 拱50cm初支加劲措施18工字钢铺 助 措 施超前小导管注:偏压段二次衬砌为钢筋混凝土,无偏压段为素混凝土。5.2.2洞身一般段按新奥法原理进行设计,采用复合式衬砌,初期支护以喷、锚、网为主,二次衬砌为模筑混凝土。支护参数根据结构分析与工程类比相结合确定,级衬砌设置仰拱,级衬砌不设置仰拱,级衬砌向级围岩地段延伸10米,以保证结构和施工方法过渡安全。洞身深埋段各级围岩隧道衬砌支护参数见表3。 洞身深埋段复合式衬砌支护参数表 表3项 目级围岩级围岩初期支护c20喷砼15cm10cm6.5钢筋网2525cm/锚 杆22全粘接药卷锚杆100100cm,l=3.0m22全粘接药卷锚杆120120cm,l=2.5m二 次 衬 砌35cm35cm仰 拱35cm/初支加劲措施/铺 助 措 施/5.3防排水设计根据长坝隧道的水文地质特征,确定隧道防排水的原则为:防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理。(1)防水:为保证洞内行车安全,在初期支护与二次衬砌间敷设柔性防水层,二次衬砌沉降缝安设止水带,施工缝安设止水条,确保拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水。(2)排水:隧道区以荒山、旱地为主,对于洞内零星的散水以及不影响生态的小股状涌水以排为主,通过洞内纵向盲沟、横向排水管、纵向排水沟将洞内水集中排出洞外,路面清洗水通过路缘边沟排放,地下水与分开排放,洁污分流更环保。(3)截水:隧道洞身段无地表水沟及水体,截水措施主要是洞口设置截水沟,防止洞口工程被坡面水冲蚀,保证洞口路段良好的营运条件。(4)堵水:本隧道地下水贫乏,未考虑堵水措施。5.3.1洞口防排水 为了截排地表水,使洞口工程不被坡面水冲蚀,并保证洞口路段良好的营运条件,在洞口仰坡及边坡以外5m的适当位置设置洞外截水沟;在洞门墙背后设置排水沟,西洞口(重庆端)路基排水应保证不小于0.3%的向外排水坡度,防止洞外雨水进入隧道,东洞口(长沙端)路基排水纵坡与路线纵坡一致。洞口范围雨水经截、排水沟汇入路基涵洞或自然沟渠中。5.3.2洞身防排水 隧道洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设1.2mm厚eva防水卷材,在卷材与喷射混凝土间铺设一层300g/m2的无纺布作为缓冲层,二次衬砌施工缝设带注浆管的遇水膨胀止水条,沉降缝设e型止水带。隧道衬砌排水:(1)在衬砌两边墙墙脚外侧纵向设置116/100hdpe双壁打孔波纹管(纵向盲沟);(2)衬砌背后环向设置350单壁打孔波纹管(环向盲沟);(3)在纵向盲沟与洞内纵向排水沟之间设置dn50横向硬塑管;(4)洞内清洗水通过纵向路缘边沟排出洞外;(5)在两侧电缆沟底设置路缘50竖向排水沟通过三通与横向dn50排水管连接,以排除电缆沟内积水。纵向盲沟全隧贯通;环向盲沟在有集中水流处设置,并下伸至边墙脚与纵向盲沟相连,衬砌背后地下水从环向盲沟、无纺布汇集至纵向盲沟后,通过横向排水管将地下水引入两侧纵向排水沟,排出洞外。本隧道预测涌水量775.20m3/d,较小,经计算,纵向排水沟的过水能力为23630 m3/d,完全满足最大涌水量的要求,故本隧道不设置中心排水管。5.4紧急停车带与横洞设计本隧道属中隧道,未设置紧急停车带及车行横洞,设置人行横洞1处。人行横洞轴线与隧道轴线垂直,两端与隧道检修道衔接,并设置封闭门。5.5路面设计本隧道为曲线中长隧道,为防止车辆高速进入隧道时出现侧滑现象,提高行车的舒适性,隧道路面采用复合路面,从上到下依次为:面层为4cm厚改性沥青抗滑表层(阻燃ak-13a)阻燃沥青混凝土,5cm厚中粒式沥青混凝土(ac-20-),0.5cm乳化沥青稀浆封层(es-2),26cm厚水泥混凝土面板,16cm厚c15混凝土垫层(找平层)。 人行横洞路面采用10cm厚c25混凝土。5.6洞内装饰设计本隧道装饰全断面喷防火涂料,隧道进出口100m范围内拱部涂米黄色防火涂料,其余地段喷涂铁兰色防火涂料,边墙(检修道以上5m)喷涂象牙白色防火涂料,防火涂料采用隧道专用厚型防火涂料,厚度t根据不同产品的具体性能确定,一般在610mm。5.7隧道运营通风、照明及供配电本隧道采用自然通风,照明和供配电设计说明详见附属工程设计分册。5.8预埋件与预埋洞室设计预埋件包括照明、供配电工程所需预埋件,但不包括隧道交通工程预埋件(业主另行单独委托设计),必须在二次衬砌施工时安装预埋,预埋件位置原则上要求准确,在施工中根据实际情况可适当移动位置。埋设预埋管时,先在管内穿5mm镀锌铁丝。5.9洞外交叉过渡线为方便洞外车辆换向行驶,隧道进口(长沙端)距隧道洞口216.155m(渡线中心桩号至左线进洞口桩号)设置渡线,隧道出口(重庆端)距隧道出口377.166m(左线出洞口桩号至渡线中心桩号)。5.10施工监测 5.10.1量测目的隧道施工监测是新奥法的重要组成部分,在隧道施工中,通过对隧道围岩动态的监控量测(洞口地段还应对地表沉降进行观测),掌握围岩动态和支护结构的工作状态,利用量测结果调整设计支护参数,指导施工;通过量测预见事故和险情,以便及时采取措施防止事故发生,确保隧道的安全,达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。5.10.2量测项目 根据长坝隧道的地质特征、围岩特点,设计考虑进行如下项目的量测:(1)拱顶下沉量测(2)围岩周边收敛量测(3)锚杆抗拉拔实验(4)洞口浅埋段地表沉降观测(5)开挖掌子面及坑道周壁地质观测 5.11临时工程与洞渣处理施工临时用房及材料堆放、加工场地可于洞外路基范围和附近缓坡地带布置,但不得妨碍洞口及截、排水等构造物的设置,施工用电应与隧道营运用电统一考虑,施工用水采用石梁河中水。进口(长沙端)距白马到马家院子公路约0.3km,需新修便道0.4km,出口(重庆端)距长坝到小岩机耕道约0.04km。隧道弃渣尽量利用作为路基填方,余者可设置挡土墙堆置于隧道进出口沟谷中,并做好防护排水设施,详见弃渣场设计图。6、主要建筑材料6.1洞口工程 水 沟:m7.5砂浆砌片石,m10水泥砂浆勾缝 水沟平台:m7.5浆砌片石 洞口平台:m7.5浆砌片石 护 坡:m7.5浆砌片石 喷 砼:c20号混凝土 锚 杆:22砂浆锚杆钢 筋 网:6.5 hpb235片石应采用不易风化的砂岩、灰岩,标号不小于30。6.2洞身衬砌(1) 初期支护喷、网同洞口工程 锚杆:中空注浆锚杆、22砂浆锚杆 (2)二次衬砌 拱墙衬砌:c25混凝土(抗渗标号不小于s8) 仰拱衬砌:c25混凝土(抗渗标号不小于s8) 仰拱填充:c15片石混凝土,片石采用不易风化,标号不低于30的砂岩、石灰岩 钢 筋:hpb235,hrb335(gb13013-1991、gb1499-1998)6.3防排水工程(1)防水板:eva防水卷材,厚1.2mm1.2mm厚eva物性值(参照gb18173.1-2000)指标名称单位横向纵向厚度mm1.2比重g/m30.930.05硬度召氏75.6抗拉强度mpa1417断裂伸长率%500500直角撕裂强度kn/m7080热尺寸变化率%2-4低温弯折性-35c无裂纹抗渗透性0.2mpa,24小时无渗透剪切状态下粘合性n/mm5(2)无纺布:300g/m2 300g/m2物性值(参照gb/t17638-1998)指标名称单位指 标厚度mm3.0比重g/m3每平方米质量不小于300g拉断力(50mm)n450断裂伸长率%80纵横强度比1.5梯形断裂强度n250渗透系数m/d0.05裂隙率90(3)纵管沟壁:c25现浇混凝土(4)盖板:c25预制混凝土(5)施工缝止水条:带注浆管的遇水膨胀型带注浆管的膨润土遇水膨胀止水条物性值材料指标名称指 标膨胀止水条吸水膨胀率72小时200最大膨胀率300耐热性80c,2小时,无流淌低温柔性-20c,2小时,绕20mm园棒无裂纹注浆管硬度a8010(邵氏a)延伸强度12mpa伸长率30可注浆长度25m注浆管与止水条嵌入牢度在运输和安装过程中无强制外力时不脱落粘度100cps80个/月(6)沉降缝止水带:e型橡胶止水带,宽30cm橡胶止水带物性值指标名称指 标宽度30cm硬度605(邵氏a)拉伸强度15mpa拉断伸长率380(8)环向盲沟:50hdpe打孔波纹管或片状塑料hdpe(高密度聚乙稀波纹管)物性值指标名称单位指 标基本要求无毒,耐酸碱,寿命50年以上环刚度kn/m26.0扁平试验垂直方向加压至外径变形量为原外径的40时立即卸荷,试样不破裂、分层落锤冲击试验0c,高度1米,用1kg垂锤冲击10次,应9次以上无开裂现象纵向伸缩率%3透水面积cm2/m40孔眼打孔波纹管打孔眼:101mm303mm6.4装饰工程防火涂料:隧道专用防火涂料7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。7.1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。本隧道在进出口设置了交叉渡线供转向和抢险救灾用。7.2公路隧道设计规范(jtg d70-2004)第1.0.3条 隧道规划和设计应遵循能充分发挥隧道功能、安全且经济地建设隧道的基本原则。隧道设计应有完整的勘测、调查资料,综合考虑地形、地质、水文、气象、地震和交通量及其构成,以及营运和施工条件,进行多方案的技术、经济、环保比较,使隧道设计符合安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。本隧道能充分发挥隧道功能、安全且经济地建设隧道的基本原则,并作出充分的资料调查、收集,进行多方面综合比较使隧道设计符合安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。第1.0.5隧道主体结构必须按永久性建筑设计,具有规定的强度、稳定性和耐久性;建成的隧道应能适应长期营运的需要,方便作业。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1.0.6应加强隧道支护衬砌、防排水、路面等主体结构设计与通风、照明、供配电、消防、交通监控等营运设施设计之间的协调,形成合理的综合设计。必要时应对有关的技术问题开展专项设计和研究。本隧道主体设计时已同时考虑通风、照明、供配电、消防、交通监控等营运设施设计之间的协调,形成合理的综合设计。第1.0.7隧道土建设计应体现动态设计与信息化施工的思想,制定地质观察和监控量测的总体方案;地质条件复杂的隧道,应制定地质预测方案,以及时评判设计的合理性,调整支护参数和施工方案。通过动态设计使支护结构适应于围岩实际情况,更加安全、经济。隧道土建设计中已作出专门设计,施工中可根据此进行合理的调整。第3.1.1应根据隧道不同设计阶段的任务、目的和要求,针对公路等级、隧道的特点和规模,确定搜集、调查资料的内容和范围,并认真进行调查、测绘和试验。调查的资料应齐全、准确,满足设计要求。本隧道均按照规范要求进行物探、钻探、地质调查、调绘,水文调查、调绘。第3.1.3应根据隧道所通过地区的地形、地质条件,并综合考虑调查的阶段、方法、范围等,编制相应的调查计划。在调查过程中,如发现实际地质情况与预计的情况不符,应及时修正调查计划。本隧道在初设、施设阶段均进行相应的调查并编写出详尽的调查计划,在调查过程中未发现实际地质情况与预计情况不符。第7.1.2隧道应遵循早进洞、晚出洞的原则,不得大挖大刷,确保边坡及仰坡的稳定。本隧道进出口考虑生态洞门,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,洞口边仰坡开挖高度控制在15m以内。第8.1.2隧道衬砌设计应综合考虑地质条件、断面形状、支护结构、施工条件等,并应充分利用围岩的自承能力。衬砌应有足够的强度和稳定性,保证隧道长期安全使用。本隧道综合考虑地质条件、断面形状、支护结构、施工条件,在充分考虑围岩的自承能力前提下进行了衬砌的强度和稳定性结构验算。第10.1.1隧道防排水应遵循防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理的原则,保证隧道结构物和营运设备的正常使用和形成安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理,洞内外应形成一个完整畅通的防排水系统。本隧道设计结合衬砌,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。洞内外通过纵向盲沟、环向盲沟、纵向排水沟、纵向路缘边沟的相互连接,使洞内外应形成一个完整畅通的防排水系统。第15.1.1隧道路基应稳定、密实、匀质,为路面结构提供均匀的支承。本隧道路基软岩段设置仰拱和仰拱填充,硬岩段设置16cmc15垫层,确保隧道路基稳定、密实、匀质,并为路面结构提供均匀的支承。第15.1.2隧道路面应具有足够的强度和平整、耐久、抗滑、耐磨等性能。隧道路面采用复合式路面,满足强度和平整、耐久、抗滑、耐磨等性能。第16.1.1公路隧道通风设计应综合考虑交通条件、地形、地物、地质条件、通风要求、环境保护要求、火灾时的通风控制、维护与管理水平、分期实施的可能性、建设与营运费用等因素。本隧道采用自然通风。8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)进、出口浅埋段需遵循“弱爆破、短进尺、强支护、勤量测”的原则,施工方案需严格执行设计文件,同时二次衬砌应紧跟开挖进行,并与业主协商加强安全工作。(5)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。
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