隧道土建工程施工图设计说明.doc

福安市溪北洋隧道工程施工图设计隧道土建及通风工程设计说明目 录3第一章 概 述1一、设计依据1二、设计范围及设计内容1三、采用的主要规范、标准1四、设计技术标准1五、工程建设规模2第二章 工程建设条件2一、自然地理条件2二、地形地貌2三、工程地质条件2四、水文地质条件5第三章 主要工程材料5一、初期支护及超前支护5二、二次衬砌6三、沟槽身及盖板6四、路面结构6五、洞门工程6六、几种特殊材料技术性能要求6第四章 隧道总体布置7一、平面设计7二、纵断面设计8第五章 隧道主体工程设计8一、隧道建筑限界及内轮廓8二、结构设计8三、隧道洞门设计10四、隧道路面设计11五、隧道防排水设计11六、隧道内装饰及防火设计12七、隧道内横洞及紧急停车带设计12八、隧道抗震设计13九、隧道监控量测13十、地质超前预报14第六章 隧道施工方案及注意事项15一、施工组织15二、施工方法15三、特殊地段施工处理措施15四、施工注意事项16第七章 隧道运营通风17一、通风方式17二、通风计算参数17三、计算工况18四、风机选型及风机布置18五、隧道火灾控制18第八章 隧道工程环境保护18一、环境保护重点18二、环境影响因素及环境保护措施19第九章 交通工程预留预埋20第一章 概 述一、 设计依据1、 福安市城市建设项目管理有限公司与我院签定的设计合同；2、 福安市城市建设管理领导小组“关于研究溪北洋隧道建设方案”的会议纪要(2009年3月15日)。3、 我院设计的福安市溪北洋隧道工程初步设计(修编)（2010.03）；4、 福安市溪北洋隧道工程地质详细勘察报告(2010年4月)；5、 福安市发展和改革局关于福安市溪北洋隧道工程初步设计的批复(安发改【2010】56号)。6、 福建省城乡规划设计研究院溪北洋新区规划；7、 外业测量地形图、横纵地面线、地下管线和既有建筑物等资料；8、 业主的各种相关会议纪要、文件等。9、 国家现行的工程建设标准、设计规范和制图标准。二、 设计范围及设计内容本次设计为施工图设计阶段，全套文件共分三册，第一册内容为道路工程,共两个分册；第二册内容为隧道工程，共四个分册；第三册内容为工程概算。本册文件为第二册第一分册，设计内容为隧道土建及通风工程；设计范围为：左线ZK0+213ZK2+670，全长2457米；右线YK0+228YK2+680，全长2452米。三、 采用的主要规范、标准1、 市政公用工程设计文件编制深度规定 2004年3月；2、 城市道路设计规范 CJJ3790；3、 公路工程技术标准 JTG B01-2003；4、 公路路线设计规范 JTG D20-2006；5、 公路隧道设计规范 JTG D702004；6、 铁路隧道设计规范 TB10003-2005；7、 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2001；8、 铁路隧道喷锚构筑法技术规范 TB10108-2002；9、 混凝土结构设计规范 GB500102002；10、 公路工程抗震设计规范 JTJ 004-89；11、 公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2002；12、 地下工程防水技术规范 GBJ50108-2008；13、 混凝土结构防火涂料 GA982005；14、 公路隧道通风照明设计规范 JTJ026.1-1999；15、 电力工程电缆设计规范 GB502172007；16、 低压配电设计规范 GB50054-94；17、 室外排水设计规范 GB500142006；18、 室外给水设计规范 GB500132006；19、 城市排水工程规划规范 GB50318-2000；20、 混凝土结构耐久性设计规范 GB/T50476-2008；四、 设计技术标准1、 设计基准期：100年2、 道路等级：城市级主干道；3、 设计车速：40km/h；4、 行车道宽度：23.5+20.58.0m；5、 抗震设防烈度：度，地震动峰值加速度0.05g,地震力反应谱特征周期0.35s；6、 纵坡：最大3%，最小0.3%；7、 隧道内行车道宽度：23.50+20.5=8.0m；8、 隧道限界净高：5.0m，检修道净高：2.5m；9、 隧道左侧检修道宽度：1.0m，隧道右侧人行道宽度：1.5m；10、 隧道总净宽：3.52+0.52+1.0+1.510.5m（每座隧道）；11、 隧道紧急停车带地段总净宽：3.52+0.52+1.0+1.5+3.0（紧急停车带宽）13.5m；12、 行人横洞建筑限界：净宽2m,净高2.5m；13、 行车横洞建筑限界：净宽4.5m,净高5.0m；14、 路面结构：混凝土路面；15、 路面荷载标准：BZZ-100；16、 结构物设计荷载：城市A级；17、 暴雨重现期：P=1年；18、 防洪标准：1/50；19、 防潮标准：1/100；20、 洞内卫生标准：根据公路隧道通风照明设计规范(JTJ026.1-1999)，洞内一氧化碳(CO)允许浓度正常营运时为100ppm;发生事故(交通阻塞)时，短时间(20min)以内为300 ppm；洞内烟尘允许浓度正常时K0.0075m-1,发生事故时，短时间(20min)以内为K0.012m-1。 表1-1 隧道烟尘允许浓度K运营工况交通阻滞正常运营交通管制养护维修计算车速(km/h)102040隧道烟尘允许浓度K(m-1)0.00900.00900.0120.035稀释空气中异味：根椐本工程交通量和隧道规模的特点，隧道空间不间断换气频率：隧道按每小时4次取值，同时保证隧道内换气风速Vr2.5m/s。火灾工况：火灾时排烟风速按计算火灾临界风速Vr=2.71m/s取值。五、 工程建设规模本隧道工程结构型式主要由分离式隧道（含下穿宁武高速公路段）、小净距隧道等组成，左、右线建设规模见表1-2所示。表1-2 工程建设规模表项目分界里程结构类型长度(m)总长度(m)左线ZK0+213ZK0+380下穿宁武高速公路段(分离式)1672457ZK0+380ZK2+460分离式隧道2080ZK2+460ZK2+657小净距隧道197ZK2+657ZK2+670出洞口洞门段13右线YK0+228YK0+400下穿宁武高速公路段(分离式)1722452YK0+400YK2+467分离式隧道2067YK2+467YK2+667小净距隧道200YK2+667YK2+680出洞口洞门段13第二章 工程建设条件一、 自然地理条件隧道区位于福安市城郊，坂中乡亭兜村-溪潭镇马山村。测区气候属中亚热带季风湿润气候，四季分明，雨量充沛，干湿季明显，年平均气温14.614.8C，最高气温在七月份，最低气温在元月份，年降水量19342055mm，79月为台风、雷雨季节。夏季多偏南风，冬季多偏北风。区内地表水系属富春溪水系，隧道区地表水系不发育，主要为隧道进口处山谷底小水沟沟水（勘察期间流量约1000m3/d）和里程约YK1+060处斜穿隧道轴线的小溪沟（勘察期间流量约200m3/d）。主要接受雨水或地下水的补给，水量受季节影响变化大。二、 地形地貌本区地处鹫峰山脉的东北端，隧道区穿越一山脊近东西向展布的山体，为高丘陵地貌，区内地形切割强烈。受气候和自然条件的影响，区内植被发育一般，表部岩石风化强烈，基岩裸露不佳，仅在沟谷和地形切割强烈处见有零星露头。区内残坡积土体局部厚度较大，一般为2-3m，局部地段可达10.0m以上。三、 工程地质条件1、 岩土体类型及其工程特性区内地层较单一，隧道区下伏基岩大多为上侏罗统南园组（J3n）灰色英安质熔结凝灰岩、流纹质凝灰熔岩，局部可见有浅肉红色流纹斑岩和后期侵入的深灰色辉绿岩和花岗斑岩。凝灰熔岩岩层的流面产状为大致19015。此外，地表大多分布有厚度不大（一般23m）的第四系坡残积土层，路基路段局部表层分布有一定厚度的第四系冲洪积层。现将各岩土体类型及其工程特性自上而下分述如下：-1素填土（Qme）：该层仅隧道出口路基路段的ZK7和洞身XK2钻孔有揭露；ZK7孔素填土呈棕黄色、棕红色、棕灰色，松散稍密，稍湿饱和，主要成份为砼，含少量粘性土、中粗砂、碎块及砖瓦碎块，堆填时间十年以上，已基本完成自重固结，揭露厚度为1.60m；XK02孔呈浅红黄色，成份以上部以坡积粘土、块石为主，下部以卵石、细砂为主，局部为新近堆填，经系统压实，压实性一般，未完成自重固结，揭露厚度较大（11.50m）。地基承载力基本容许值80kPa。-1粉质粘土（Q4al+pl）：浅黄色、灰黄色，可塑，饱和，成分以粉粘粒及石英砂为主，粘韧性一般，干强度差，刀切面较粗糙，手捻有砂感，仅在局部少量的山间洼地或冲洪积阶地分布。地基承载力基本容许值120kPa。-1坡积粘土（Qdl）：灰黄色、砖红色，可塑，湿，主要成份为粉、粘粒，含少量砾、砂，切面光滑，粘性较强，局部含有约2035%的碎石。地基承载力基本容许值180kPa 。-2坡积碎石（Qdl）：灰色，中密密实，湿，成分以火山岩为主，颗粒级配差，粒径约为1020cm为主，局部可达5080cm，含量大于50%，磨圆度差，呈棱角状，骨架充填物为粘性土。地基承载力基本容许值300kPa 。-2残积砂质粘性土（Qel）：灰黄色，硬塑-坚硬，饱和。母岩为凝灰岩，组织结构已全部破坏，已完全风化成土状，含有0.417.4%的石英砾，岩芯遇水易软化。地基承载力基本容许值180-250 kPa。-5微风化辉绿岩（62）：深灰色，岩芯呈3050cm柱状为主，节理裂隙不发育，岩石新鲜、较坚硬。细粒结构，粒径小于1 mm，块状构造。矿物成分：辉石约占50%，斜长石约占50%。岩石中见极少量的斜长石，晶体粒径12 mm，形成自形的稀疏斑晶。呈脉状分布，地基承载力基本容许值2800Kpa。属较坚硬岩，岩体完整程度为较完整。-1全风化熔结凝灰岩（J3n）：灰黄色、褐黄色，组织结构已基本破坏，矿物中长石已基本风化成土状，岩芯呈散体状，手捏可散，岩芯遇水易软化。地基承载力基本容许值350kPa。属极软岩，岩体完整程度为级破碎。-2散体状强风化熔结凝灰岩（J3n）：灰绿、灰黄、黄褐色，组织结构已大部份破坏，岩芯呈散体状，手捏即散，岩芯遇水易软化。本次勘察于隧道进、出口均有分布，揭露厚度0.6019.20m。地基承载力基本容许值450 kPa。属极软岩，岩体完整程度为级破碎。-3碎块状强风化熔结凝灰岩（J3n）：灰绿色、黄褐色，组织结构已大部份破坏，岩芯呈碎块状短柱状，锤击易碎，风化不均。地基承载力基本容许值650 kPa。属极软岩，岩体完整程度为级破碎。-4中风化熔结凝灰岩（J3n）：灰色、青灰色，凝灰熔岩结构，块状构造。岩石由火山晶屑及胶结物组成，火山晶屑约占60%，成碎屑状，棱角尖锐；晶屑成分：石英约占15%，斜长石约占30%，钾长石约占15%。胶结物由隐晶质状长英质熔岩物质组成。岩质较新鲜、坚硬，节理裂隙发育，倾角呈60、8090，裂隙面见明显的风化迹象。岩芯呈823cm短柱状，局部呈碎块状，岩体较破碎。TCR=55883%，RQD=1578%。地基承载力基本容许值1500 kPa。属较坚硬岩，岩体完整程度为较破碎。-5微风化熔结凝灰岩（J3n）：灰色、青灰色，凝灰熔岩结构，块状构造。岩石由火山晶屑及胶结物组成，火山晶屑约占60%，成碎屑状，棱角尖锐；晶屑成分：石英约占15%，斜长石约占30%，钾长石约占15%。胶结物由隐晶质状长英质熔岩物质组成。岩芯一般呈2065cm柱状，局部长达180cm，岩质新鲜、坚硬，锤击声脆，节理裂隙发育差，局部见少量倾角7590裂隙发育，裂隙面见明显的风化迹象。地基承载力基本容许值4000 kPa。属坚硬岩，岩体完整程度为较破碎完整。-5微风化流纹斑岩（J3n）：肉红色，岩芯一般呈825cm柱状，节理裂隙较发育，倾角约倾角7590，裂隙面见明显的风化迹象。岩石新鲜、坚硬，斑状结构，流纹构造。矿物成分中斑晶约占20%，粒径25mm，晶体自形-半自形。斑晶成分：钾长石，肉红色。基质由隐晶质长英质矿物组成；岩石中长石斑晶略成半流动状排列。呈脉状分布，地基承载力基本容许值3500 kPa。属较坚硬岩，岩体完整程度为破碎。构造破碎带（F）：带内岩石强烈破碎、硅化、黄铁化、高岭土化或蚀变等，局部发育有构造角砾岩及构造透镜体，断裂面波状起伏，发育有阶步、擦痕等。节理裂隙密集带：带内岩石破碎，节理裂隙发育，风化显著。蚀变带：带内岩芯具明显的蚀变现象，岩质相对较软，大多为绿泥石化、叶蜡石化、绢云母化。2、 地质构造及地震本区地处闽东火山断拗带西部的福鼎-云霄断陷带，受燕山期福安-南靖大断裂带的影响和制约，区内构造异常复杂，其构造形式主要表现为断裂构造。区内的断裂展布以北东和北西向为主，次为近东西向断裂构造，沿北东和北西向断裂及旁侧常见有后期辉绿岩、花岗斑岩等侵入。根据本次地质调绘、钻探及物探结果，隧道区附近的断裂共有10条，其中北东和北北东向4条，北西向3条，近东西向3条，其位置及断裂的特征、性质详见表3，上述断裂构造中F5、F8及 F15三条切割较深，规模相对较大，且与隧道呈小角度相交，主要表现为岩体破碎，导水性较好，局部见脉岩侵入，对隧道的围岩级别影响较大；其余断裂构造规模总体较小，主要表现为岩质风化强烈，岩体较为破碎，并见少量石英脉岩穿插，对隧道的围岩级别影响相对较小。据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）福建省区划一览表，本区地震基本烈度为VI度，地震动峰加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。近期未发生过较大地震。3、 工程地质评价拟建隧道地处燕山期福安-南靖大断裂的北端，次一级断裂构造虽较发育，但均属老构造，据区域地质资料，隧道区无发震断裂和活动断裂的分布，隧道区工程地质条件总体较为简单，洞口处未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良物理地质现象和地质灾害。组成隧道的围岩岩性主要为熔结凝灰岩和凝灰熔岩，完整新鲜的微风岩属坚硬岩，岩体的工程地质性能较好。但隧道区受断裂构造的影响，部分地段节理裂隙发育，对隧道的稳定性和围岩类别产生影响，影响隧道区的工程地质因素主要有F5、F8及F15断裂以及其次一级的北东和北北东走向的构造裂隙，它与隧道走向呈斜交或近垂直相交。其余走向的裂隙受上述构造的切割和断移影响，使岩体的完整性和连续性遭到破坏，降低了岩石的力学强度，是产生隧道围岩不稳定的主要因素；与隧道平行或小角度相交的陡倾角裂隙则易引起侧壁坍落，不同走向或不同倾向、倾角的裂隙相互切割，形成“入”字形结构，较易引起隧道顶板塌落，特别是倾角25的缓倾角裂隙，在被陡倾角及中等倾角裂隙切割时，或在裂隙发育密集地带，是引起隧道洞室顶板冒落的主要因素。故隧道设计和施工时，应针对上述现象加以考虑。场地基本地震烈度为度，区域稳定性较好。隧道区未发现影响隧道建设的滑坡、崩塌、泥石流等不良物理地质现象和地质灾害，场地总体稳定性较好，适宜隧道建设。(1) 洞口工程地质评价隧道进出口为残坡积台地，其上覆为残坡积土层，下伏为凝灰熔岩，自然山坡坡度约20，地表水较发育，受F08构造影响，洞口稳定性较差，以级围岩为主；出口处上覆第四系残坡积土层，稳定性差，易塌，以级围岩为主；建议加强洞门支护，仰坡和洞外边坡建议采取台式放坡（建议边、仰坡的安全坡率：中风化岩1：0.301：0.50；强风化岩1：0.751：1.00；坡积土1：1.001.25），并采取防护措施。(2) 洞身工程地质评价1) 围岩分级据钻孔揭露岩体的坚硬程度（饱和单轴极限抗压强度Rc）和岩体的完整程度（物探测井的岩体的完整性Kv)，隧道进出口围岩以残坡积土及全、强风化凝灰熔岩为主，为极软岩，岩体破碎；洞身围岩主要为中、微风化凝灰熔岩，局部少量为中、微风化辉绿岩及流纹斑岩，属较硬岩坚硬岩，岩体较破碎较完整，根据公路隧道设计规范（JTG D70-2004）第3.6.5条：围岩基本质量指标BQ值按式BQ=90+3Rc+250Kv计算，围岩基本质量指标修正值BQ 按式BQ=BQ-100（K1+K2+K3）计算，式中的K1、K2、K3分别为地下水、主要软弱结构面产状、初始应力状态修正系数，Kv、Rc通过实验指标、综合分析的基础取值。极破碎的各类岩体及软质岩、岩体破碎或构造破碎带，其BQ值250，为级围岩；较硬岩、岩体破碎较破碎，其BQ值250350，为级围岩；较坚硬岩、岩体较完整，其BQ值350450，为级围岩。根据上述的分析、计算结果本隧道进出口段围岩级别以级为主，洞身围岩级别主要为级，局部少量为级（详见工程地质纵断面图）。2) 洞身工程地质评价洞身围岩级别主要为级，对隧道开挖较为有利。但洞身断层构造较发育，构造破碎带、节理裂隙密集带及其影响范围内岩体较破碎，局部洞身及近进出口地段围岩级别为V级，对洞顶的稳定不利，在施工过程中易造成坍塌失稳，应加强衬砌。洞身处地下水水位高程高于路面设计标高，水量受节理裂隙发育情况影响较大，特别是在构造破碎带或节理裂隙密集带及其影响的范围内，地下水较丰富，对隧道的施工将带来不利影响，应采取相应的止水或引排水措施，以防产生涌水现象发生。3) 隧道地应力评价隧道洞身最大埋深约390m，围岩为硬质岩，岩体大多呈大块状体，节理裂隙发育差，岩体较完整-完整，不利于围岩应力的释放。本隧道地应力较高，发生岩爆的可能性较大，建议必要时进行地应力测试。4) 放射性及有害气体危害性评价隧道围岩为酸性火山熔岩、次火山岩及花岗斑岩，放射性背景值较高，可能存在放射性异常，对隧道施工的人身健康可能造成不利影响，建议必要时进行专门的放射性调查，并对隧道的放射性环境及其对工程施工的影响进行评价。本次勘察过程中，未发现隧道场区存在有毒、有害气体或隐伏矿产现象。5) 隧道施工对环境的影响评价该隧道场区位于林区，无矿体（点）存在，无居民饮用水源点和工农业用水水源，隧道位于当地侵蚀基准面之上，对周围村落的生活用水基本无影响，对当地农、林业生产影响较小。隧道围岩主要为微风化凝灰熔岩，岩石较坚硬，隧道弃碴可用于碎石料和片、块石料。隧道施工中开挖的硐碴建议尽可能利用，余下的弃碴应在设计的弃碴场上堆放，并做好弃碴的拦护坝，以免破坏生态环境、造成水土流失或碴体溜坍。6) 超前预报本隧道为长隧道，最大埋深约390m，隧道洞身围岩岩性较多，构造较发育，工程地质条件较复杂，局部地段地下水较发育，在施工中应对开挖面进行描述、观测，并采用地质雷达、地震反射波法、红外探水仪及水平钻孔方法进行地质预报，并建议施工中采取动态设计，根据现场岩土观测和地质预报成果，在地质条件变化较大地段相应调整隧道的开挖方法和围岩支护措施。四、 水文地质条件1、 地表水隧道区沟谷深切，地表水系欠发育，主要为小山谷底沟水，其主要溪流地处隧道进口处，汇水面积较大，勘察期间流量约1000m3/d，另在里程约YK1+060处斜穿隧道轴线的小溪沟，勘察期间流量约200m3/d，丰水期间倍增，溪水枯水期主要来源于地下水的排泄，雨季则来源于大气降水的补给，两者在一定程度上具有互补关系。2、 地下水区内的地下水类型主要为基岩裂隙潜水，局部为基岩裂隙承压水，地下水水量总体较为贫乏，属弱-极弱的含水岩组，泉水流量0.1L/s。但由于区内断裂构造较为发育，为地下水的补给、运移和富集提供了较好的空间条件，故断裂破碎带的旁侧和节理裂隙密集带的部位，地下水水量较为丰富，其富水性可达中等。区内地下水的补给、迳流和排泄条件受地表分水岭的制约，以中部510.4485.5高地的北西向山岭为界，构成东北部和西南部两个相对独立的水文地质单元。地下水的排泄区位于东北部的亭兜村和西南部的马山村一带的隧道进口和出口处，其余地段为地下水的补给、迳流区。影响隧道的充水断裂主要为F08断裂，该断裂及旁侧岩石极度破碎，节理裂隙发育，破碎带最大宽度可达1215m，属张扭性断裂，导水性能相对较好，在隧道进口附近对隧道有一定的充水影响，故隧道设计和施工时应针对上述现象加以考虑。根据在SD7、XK2孔中分别进行3个落程的抽水试验、在SD9孔进行注水试验的结果，结合地区工程经验，综合确定隧道区中、微风化岩围岩的渗透系数K=0.020.04m/d，构造破碎带的渗透系数K=0.1 m/d。隧道总涌水量计算：(1) 水均衡法：本次勘察隧道涌水量计算采用铁路工程水文地质勘测规范，计算公式如下：Q=2.74*W*A式中：Q：涌水量（m3/d）：入渗系数，取经验值0.16（根据供水水文地质手册表1-7-5）W：当地年平均降雨量(mm)，取宁德地区平均值：2000 mmA：汇水面积(Km2)：根据隧道区地形测算约2.4 Km2根据上述参数，估算隧道的涌水量（双洞）：Q=2.74*W*A=2104（m3/d）(2) 分段计算法：本次勘察根据水文地质手册进行估算隧道涌水量Q=1809（m3/d）。根据上述两种方法进行估算隧道的涌水量，二者基本一致，表明估算过程中各参数的取值合理，建议隧道总的涌水量Q=2000（m3/d）。根据取水样分析（具体分析结果详见附表4），根据公路工程地质勘察规范（JTJ064-98）附录D进行判定，地下水及地表水对砼均不具腐蚀性。第三章 主要工程材料隧道结构的工程材料根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境等因素选用，并考虑其经济性、可靠性和耐久性。一、 初期支护及超前支护1、 喷射混凝土必须采用湿喷工艺，除速凝剂外包括水在内的所有集料组分在送入喷射机前拌和制备完成，喷射混凝土应密实、饱满、表面平顺，其强度应达到设计要求。速凝剂必须采用无碱速凝剂,无碱的标准为含碱量小于1%湿喷混凝土，其物理力学性质见下表:表3-1 湿喷混凝土物理力学性质要求混凝土强度等级C25密度2200kg/m31d龄期抗压强度5MPa弯曲抗压强度13.5MPa抗拉强度1.3MPa弹性模量2.3104MPa与围岩粘结强度(IV、级围岩)0.5MPa2、 锚杆中空锚杆杆体抗拉力大于150KN，锚杆体延伸率大于10%；砂浆锚杆采用HRB335钢，要求设置垫板（20200.6cm），垫板采用HPB235钢。3、 钢筋网：HPB235。4、 钢架(含临时支护)： I16、I18、I20a工字钢架，格构拱架（主筋HRB335）。5、 钢板、型钢：Q235。6、 超前长管棚：1086.0热轧无缝钢管。7、 超前小导管、锚管：423.5热轧无缝钢管。 8、 超前和初期支护局部注浆：普通水泥单液浆，水泥-水玻璃双液浆，水溶性聚氨酯浆液。二、 二次衬砌1、 拱部、边墙及仰拱：采用C25防水钢筋混凝土，要求抗渗指标为S8，强度保证率95%，3d标准立方体抗压强度达到设计指标的70%。 2、 隧底填充：C15混凝土，要求强度保证率95%，3d标准立方体抗压强度达到设计指标的70%。3、 衬砌钢筋：HRB335、HPB235。三、 沟槽身及盖板1、 沟槽身：C25钢筋混凝土或C25混凝土。2、 沟槽盖板：C25钢筋混凝土。四、 路面结构25cm厚C35水泥混凝土路面（抗弯拉强度5.0Mpa，弯拉弹性模量31Gpa），路面下不设基层和垫层，直接施作在隧底填充或隧道铺底上。五、 洞门工程1、 洞门墙：C20混凝土。2、 洞门墙贴面：白色花岗岩。六、 几种特殊材料技术性能要求1、 隧道施工缝用P-201超级止水材技术性能要求项 目单 位设计要求外观/胶状物密度g/cm21.380.10表干时间h24下垂度mm23拉伸强度Mpa0.3扯断伸长率%500体积膨胀率%2002、 软式透水管盲沟技术性能要求项 目单 位透 水 管 规 格50厚度mm1.78单位长度质量g/m290抗拉强度纵向N/20cm3000横向N/20cm1100伸长率纵向%45横向%30要求钢线密度大于55圈/m，钢线采用高碳磷酸防锈处理并外裹PVC。3、 HDPE双壁打孔波纹管项 目单 位透 水 管 规 格外径mm121.5内径mm110.0管刚度KN/mm2110环刚度KN/mm28工作压力Mpa0.254、 隧道用无纺土工布技术性能要求：规 格300g/m2项 目单 位技术指标要求单位面积质量g/m2标称正负30厚 度mm2.1条带拉伸抗拉强度(纵向)N/5cm485伸长率(纵向)%42抗拉强度(横向)N/5cm330伸长率(横向)%56梯形撕裂强度(纵向)N250梯形撕裂强度(横向)N180圆球顶破(GBR)N800垂直向渗透系数cm/s0.32水平向渗透系数(20KPa)cm/s0.26水平向渗透系数(100KPa)cm/s0.15等效孔径95mm0.25、 明洞用3mm厚双面自粘橡胶沥青防水板技术性能要求：胎基PY型号可溶物含量/m22900不透水性压力，Mpa0.3保持时间，min30min，不透水耐热度，80拉力 N/50mm，纵向450横向断裂延伸率%，纵向40横向撕裂强度N纵向350横向低温柔度，-30剪贴性能N/mm卷材与卷材4.0或粘合面外撕裂卷材与铝板剥离性能N/mm卷材与铝板1.5或粘合面外撕裂与水泥砂浆粘结强度N/mm剪贴性能6.0或粘合面外撕裂剥离性能2.0或粘合面外撕裂6、 防火涂料主要技术指标要求检测项目检验依据技术指标要求耐火性能涂层厚度，mmGA 98-2005202耐火极限，h2.0h在容器中的状态GA 98-2005经搅拌后呈均匀稠厚流体，无结块干燥时间，表干，hGA 98-200524粘结强度，MPaGA 98-20050.1密度，kg/m3GA 98-2005800耐水性，hGA 98-2005经720h试验后，涂层不开裂、起层、脱层，允许轻微发胀和变色耐酸性，hGA 98-2005经360h试验后，涂层不开裂、起层、脱层，允许轻微发胀和变色耐碱性，hGA 98-2005经360h试验后，涂层不开裂、起层、脱层，允许轻微发胀和变色耐冻融循环试验，次GA 98-2005经15次试验后，涂层不开裂、起层、脱落、变色耐湿热性，hGA 98-2005经720 h试验后，涂层不开裂、起层、脱落、变色7、 复合防水层：1.5mm厚PVC+300g/m2无纺布，防水板采用PVC（P）型，要求拉伸强度大于16.0MPa，断裂伸长率大于250%，其他指标按国标GB12952-2003。8、 遇水膨胀橡胶技术指标：要求采用PZ-250指标。拉伸强度3.5 Mpa，扯断伸长率450%，体积膨胀倍率250%。9、 焊条：HPB235、 HRB335级钢筋及Q235钢的焊接均采用E43系列型焊条。第四章 隧道总体布置一、 平面设计平面设计主要考虑隧道的洞口位置选择、隧道线间距及其接线过渡顺畅。考虑隧道线间距对隧道施工安全性及经济性的影响，并结合已建成隧道的成功经验，主要以富春大道设计终点、溪北洋片区规划道路网主干道控制点。确定本隧道一般地段中心线间距按30米控制。线路起点与富春大道交叉，终点与溪北洋片区规划主干道交叉。隧道左线全长：2457米，右线全长2452米。左线：隧道进口桩号为ZK0213.00，出口桩号为ZK2670.00。隧道内共设1个交点，在ZK2+144.052设置R=1235.00左转曲线。右线：隧道进口桩号为YK0228.00，出口桩号为YK2+680.00。隧道内共设1个交点，在YK2+114.295设置R=1265.00m左转曲线。二、 纵断面设计隧道内纵面线形考虑与两端线路的衔接、行车安全性、营运通风及排水要求等，隧道纵坡不应小于0.3%，亦不应大于3.0%。隧道洞内设置人字形纵坡，隧道左线采用2的纵坡进隧道，于ZK0+542改以0.3%的纵坡直至隧道出口；隧道右线采用2的纵坡进隧道，于YK0+542改以0.3%的纵坡直至隧道出口。第五章 隧道主体工程设计一、 隧道建筑限界及内轮廓1、 隧道建筑限界依据公路隧道设计规范（JTG D702004），综合考虑本隧道道路性质、功能定位、服务车型、设计车速、通行能力和交通安全，推荐车行道宽度为23.50m+0.5m2=8m，建筑限界拟定如下：隧道净高度：5.0m；车行道宽度：23.50+0.528.0m； 检修道及人行道宽度：1.0（左）+1.5（右）2.5m；侧向宽度：20.51.0m；隧道总净宽：3.52+0.52+1.0+1.510.5m（每座隧道）。隧道紧急停车带地段总净宽：3.52+0.52+1.0+1.5+3.0（紧急停车带宽）13.5m；行人横洞建筑限界：净宽2m；净高2.5m；行车横洞建筑限界：净宽4.5m；净高5.0m；2、 隧道内轮廓隧道内轮廓是依据隧道建筑限界加上设备安装空间及必须的安全间距设置，本工程按两侧预留10cm的装修空间，通风设施、照明、监控等布置在上部隧道建筑限界以外，各种管线、电缆设在下部沟槽之中，设计中考虑结构受力条件等因素，采用三心圆拱形内轮廓。二、 结构设计1、 明洞工程设计(1) 结构设计原则1) 结构设计应该符合总体设计要求，结构应在满足施工、使用、抗震、防排水和城市规划要求的同时，具有足够的耐久性，以满足使用期需要。2) 结构断面内净空应根据隧道建筑限界、地质条件、结构受力及施工条件进行设计，并考虑装饰、运营设施安装、以及因沉降及变形等所需的空间。3) 结构设计应满足结构裂缝宽度要求，结构最大允许裂缝开展宽度：0.2mm。4) 结构按地震烈度度进行抗震设计。5) 结构防水设计应满足地下工程防水技术规范（GB501082001）的有关要求，遵循“以防为主、刚柔并济、因地制宜、综合治理”的原则。确立钢筋混凝土结构自防水体系，即以混凝土结构自防水为根本，以接头防水为重点，辅以顶部或整体附加防水层加强防水的多道防线，综合治理的体系。(2) 结构设计1) 结构型式根据国内工程情况，明洞结构型式主要有拱形结构和箱形结构。其中拱形结构受力比较合理，结构尺寸相对较小，全隧道内净空一致，有利于明暗洞顺接及通风排烟。矩形结构则有结构空间小，布置合理，空间利用率高的特点。从全隧道内净空一致，利于明暗洞顺接考虑，本设计在出洞口侧洞口段均采用拱形明洞断面结构型式。2) 结构尺寸的拟定a、 计算荷载结构计算荷载类型和计算取值按结构荷载表采用。结构设计时应根据结构类型，按结构整体和单个构件可能出现的最不利情况进行组合，结构按荷载效应的基本组合和偶然组合进行检算；正常使用极限状态按荷载效应的标准组合、准永久组合进行检算。并考虑施工过程中荷载变化情况分阶段计算。 表5-1 结构荷载表荷载类型荷载名称荷载计算及取值永久作用结构自重按构件实际重量计算。竖向地层土压力按计算截面以上的全部土柱重量计；侧向地层土压力主、被动土压力按朗金土压力公式计算。静水压力及水反力按最不利地下水位计算静水压力及反力。混凝土收缩及徐变影响力混凝土收缩的影响按降低温度的方法计算，对整体浇筑的钢筋混凝土结构按相当于降低温度15。其它可变作用施工荷载施工机具、地面堆材料堆载按20kPa考虑。其他外加力按实际情况计。温度荷载使用阶段温度变化按正负15考虑。施工期间按混凝土内部峰值温度考虑。偶然作用地震作用按抗震设防烈度度考虑。b、 结构主要尺寸的拟定结构尺寸根据工程地质、水文地质条件、施工方法、明洞埋深、明洞跨度和周围环境等实际工作条件，结构计算采用ANSYS软件，采用结构-荷载模式。荷载类型和计算取值按结构荷载表采用，荷载按结构整体和单个构件可能出现的最不利情况进行组合，并考虑施工过程中荷载变化情况分阶段计算。结构按荷载效应的基本组合和偶然组合进行检算；正常使用极限状态按荷载效应的标准组合、准永久组合进行检算。根据结构计算结果拟定明洞主要构件均为模筑60cm厚C25防水钢筋混凝土。2、 暗挖隧道结构设计(1) 设计原则1) 充分借鉴国内已建或拟建城市隧道的成果和经验，以人为本，注重完善交通功能，确保主体结构安全可靠，使工程美观、实用。2) 隧道结构设计根据结构类型、使用条件、荷载特性、施工工艺等条件进行，并考虑隧道工程地质、水文地质、总体规划要求、环境条件，对技术、经济、环保和使用效果作综合比较，合理地选择结构型式和施工方法，达到技术先进，安全可靠，经济合理，工艺简便的设计要求。3) 隧道结构按抗震设防烈度度设计，采取相应的构造措施，以提高结构的整体抗震能力。4) 隧道工程按设计使用年限为100年进行耐久性设计，在经济合理的前提下，满足现行的混凝土结构防腐蚀技术规范和城市道路设计规范中的有关规定。5) 尽可能采用技术成熟、降低施工难度、加快施工进度的设计，合理组织施工及施工期间的交通组织。6) 结构须进行抗裂和裂缝开展宽度验算，裂缝开展宽度 0.2mm。7) 隧道安全等级：一级。8) 隧道结构一般不设变形缝，仅在地层和结构有较大变化处设置。9) 隧道采用信息化设计，须建立严格的监控量测制度。10) 注重工程的可实施性，设计时尽可能考虑施工的要求，加强施工阶段的设计服务。11) 采用的新技术、新工艺和新材料，既要经济合理，安全可靠，又要适合本工程的建设特点。(2) 衬砌形式及支护参数隧道结构设计按新奥法原理进行，采用复合式衬砌。初期支护由喷混凝土、锚杆及钢筋网组成，并辅以钢架、管棚等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息指导下施作二次衬砌。复合式衬砌的各项支护参数系根据隧道的埋置深度、围岩级别、跨度及受力特征，参照有关规范及国内经验拟定。设计中已考虑了围岩的预留变形量，其数值为：级围岩3cm、级围岩7cm、级围岩10cm；紧急停车带级围岩10cm；施工误差5cm。超挖回填计算原则：、级围岩拱部15cm，边墙及底部10cm；、级围岩拱、墙及仰拱15cm。表5-2 分离式隧道复合式衬砌设计参数 支护参数 围岩级别初期支护二次衬砌锚杆钢筋网喷射混凝土钢拱架下穿宁武高速公路级围岩段22砂浆锚杆L=3.5m10075cm双层6.5钢筋网2020cmC25喷射混凝土厚26cm拱墙、仰拱I20a工字钢间距75cm拱墙55cm仰拱55cm下穿宁武高速公路级围岩段22砂浆锚杆L=3.5m100100cm6.5钢筋网2020cmC25喷射混凝土厚24cm拱墙、仰拱I18工字钢间距100cm拱墙50cm仰拱50cm级围岩（深埋）22砂浆锚杆L=3.5m100100cm6.5钢筋网2020cmC25喷射混凝土厚24cm拱墙、仰拱I18工字钢间距100cm拱墙45cm仰拱45cm级围岩22砂浆锚杆L=3.0m100120cm6.5钢筋网2020cmC25喷射混凝土厚22cm拱墙22格栅钢架 间距120cm拱墙40cm仰拱40cm级围岩18砂浆锚杆L=2.5m 120120cm6.5钢筋网2020cm局部C25喷射混凝土厚12cm/拱墙35cm级围岩18砂浆锚杆L=2.5m 局部/C25喷射混凝土厚8cm/拱墙30cm紧急停车带级围岩18砂浆锚杆L=3.0m 局部6.5钢筋网2020cm局部C25喷射混凝土厚10cm/拱墙40cm注：表中二次衬砌带“”为C25防水钢筋混凝土，其余为C25防水素混凝土。表5-3 小净距隧道复合式衬砌设计参数 支护参数 围岩级别初期支护二次衬砌锚杆钢筋网喷射混凝土钢拱架洞口级围岩加强段(浅埋)22砂浆锚杆L=4m8060cm双层6.5钢筋网2020cmC25喷射混凝土厚26cm拱墙、仰拱I20a工字钢间距60cm拱墙50cm仰拱50cm级围岩(深埋)22砂浆锚杆L=4m10080cm6.5钢筋网2020cmC25喷射混凝土厚24cm拱墙、仰拱I18工字钢间距80cm拱墙50cm仰拱50cm注：a、表中二次衬砌带“”为C25防水钢筋混凝土。 b、上表支护参数适用于左右洞净距为5.1m10m的小净距隧道；净距小于6米段增设423.5mm小导管注浆加固中间岩柱。c、净间距大于10m且小于规范间距的隧道通过爆破、施工工序及监控量测等进行控制，其相应的支护参数按分离式隧道设计。(3) 辅助施工措施：1) 暗挖隧道进出口段均采用超前长管棚（L=40m）预注浆加固，进口段初期支护采用I20a工字钢架加强，纵向间距0.75m，施工采用CD法；出口段初期支护采用I20a工字钢架加强，纵向间距0.6m，施工采用CD法。2) 下穿宁武高速公路级围岩段采用超前小导管(环向间距30cm)预注浆加固，初期支护采用I20a工字钢架加强，纵向间距0.75m，施工CD法。3) 下穿宁武高速公路级围岩段采用超前小导管(环向间距30cm)预注浆加固，初期支护采用I18工字钢架加强，纵向间距1.0m，施工超短台阶法。4) 小净距隧道洞口级围岩加强段(浅埋)采用超前小导管(环向间距40cm)预注浆加固，初期支护采用I20a工字钢架加强，纵向间距0.6m，施工CD法。5) 小净距隧道级围岩段(深埋)采用超前小导管(环向间距40cm)预注浆加固，初期支护采用I18工字钢架加强，纵向间距0.8m，施工CD法。6) 分离式隧道级围岩深埋地段采用超前小导管(环向间距40cm)预注浆加固，初期支护采用I18工字钢架加强，纵向间距1.0m，施工采用超短台阶法。7) 分离式隧道级围岩地段采用超前锚杆(环向间距40cm)预加固，初期支护采用格栅钢架加强，纵向间距1.2m，施工采用短台阶法。8) 隧道紧急停车带级围岩段，施工采用台阶法。9) 分离式隧道洞身、级围岩段采用全断面法。三、 隧道洞门设计1、 洞门设计原则(1) 按照“早进洞、晚出洞” 的原则确定洞口位置，确保边坡和仰坡的稳定。(2) 综合考虑洞口地形、地质、植被、洞口排水、边仰坡稳定等因素确定洞门型式。2、 洞门设计综合考虑洞口地形、地质、植被、洞口排水、边仰坡稳定、周边道路、道路接线长度、截洪水渠建筑物等因素，隧道进口采用端墙式洞门，左右洞门呈错位排列；隧道出口采用削竹式洞门，洞门墙面呈斜向伸展，与山体形成斜向的衔接角度。洞口边仰坡主要采用喷射混凝土及植草防护，明洞回填坡面尽可能与原坡面衔接顺适。隧道洞顶设置截水天沟，仰坡开挖线5m外设置截水沟。四、 隧道路面设计1、 路面设计采用25cm厚C35水泥混凝土路面（抗弯拉强度5.0Mpa，弯拉弹性模量31Gpa。），路面下不设基层和垫层，直接施作在隧底填充或隧道铺底上。2、 隧道两端洞口设置胀缝，与胀缝相邻的3道横缝设置传力杆；全隧道路面纵缝设置拉杆。3、 隧道两端洞口胀缝处设滑动传力杆。五、 隧道防排水设计1、 明洞防排水设计(1) 防水设计原则1) 防水设计遵循“以防为主、刚柔并济、因地制宜、综合治理”的原则。2) 确立钢筋混凝土结构自防水体系，即以混凝土结构自防水为根本，以接头防水为重点，辅以顶部或整体附加防水层加强防水的多道防线，综合治理的体系。(2) 防水设计采用的主要规范和防水等级1) 采