老房子连拱隧道设计毕业论文.doc

老房子连拱隧道设计毕业论文目 录摘要 . ABSTRACT . . 第1章 绪论. （1）1.1 概述. （1）1.1.1 隧道及其分类. （1）1.1.2 隧道的作用及其优点. （2）1.1.3 隧道工程及其发展. （2）1.1.4 新奥法施工 . （3）1.2 目的和意义. （3）第2章 概述. （4）2.1 地理位置.（4）2.2 设计原则依据准则和相关规范.（4） 2.2.1 主要技术标准. （4） 2.2.2 设计规范. （5）2.3 工程地质条件. （5） 2.3.1 地形地貌.（5） 2.3.2 地层岩性 .（5） 2.3.3 地质构造.（6） 2.3.4 气象、水文. （7） 2.3.5 不良地质现象.（7） 2.3.6 地震 . （7） 2.3.7 水文地质条件. . （7）2.3.8 隧道主要工程地质问题评价.（8）2.3.9 天然建筑材料及施工用水电 . （11）第3章 隧道设计.（13）3.1 隧道选址.（13） 3.1.1 多方案比选及总则.（13） 3.1.2 地形条件与隧道位置选择.（13）3.1.3地质条件与隧道位置选择.（14）3.1.4 洞门与隧道位置选择. （5）3.2 平面方案设计.（15）3.3 隧道纵断面设计.（16）3.4 建筑限界及衬砌内净空.（16）3.5 隧道洞门设计.（16）3.6 隧道支护及衬砌结构.（17）3.7 防排水. （17）3.8 监控与量测. （19）3.9 技术标准及采用规范.（21）3.10 工程计划 . （22） 第4章 隧道洞门设计及强度、稳定性检算.（23）4.1 洞门设计原则.（23）4.2 洞门设计 .（23） 4.3 洞门计算 . .（23） 第5章 洞身结构设计.（31）5.1洞身结构设计原则. .（31） 5.2 洞口段. . （31） 5.3 洞身一般段. . （31）5.3 辅助施工措施. . （32）5.3 隧道洞身结构验算. .（32）5.4 辅助施工措施 . . （32）5.5 隧道洞身结构验算. .（32）第6章 隧道防排水设计.（41）6.1 防排水设计原则. （41）6.2 洞口防排水设计. （41）6.3 洞身防排水设计. （41）6.4 衬砌防排水设计. （41）第7章 隧道路面及内装设计.（42）7.1 隧道路面设计. . .（42）7.2 隧道内装设计. （42）第8章 隧道通风、照明、消防设计.（43）8.1 通风设计 . （43）8.2 照明设计 . （43）8.3 消防设计 . （44）第9章 施工组织设计 . （45）9.1 编制说明 . （45）9.2 建议施工组织. （45）9.3 工程计量 . （48）9.1 其他 . （48）结 论.（49）致 谢.（50）参考文献.（51）2012届隧道及轨道交通工程专业毕业设计（论文）第1章 绪 论1.1 概述1.1.1 隧道及其分类通常指用作地下通道的工程建筑物。 1970年，OECD(世界经济合作与发展组织)隧道会议从技术方面给隧道定义：以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑物，其内部空洞净空断面在2m2以上者均为隧道。、1.1.1.1按用途分（常用分类方法）(1)交通隧道：提供运输的孔道和通道，主要有：铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、人行地道。(2)水工隧道：是水利工程和水利发电枢纽的一个重要组成部分。主要包括： 引水隧道：把水引入水电站发电机组产生动力资源。 尾水隧道：把发电机组排出的废水送出去的隧道。 导流隧道（泄洪隧道）：疏导水流排沙隧道：用于冲刷水库中淤积的泥沙而修建的隧道(3)市政隧道：是城市中为安置各种不同市政设施的地下孔道。主要有：给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。 (例如：综合管网、海底设施隧道等)(4)矿山隧道：其作用主要是为采矿服务的。主要有：运输巷道、给水隧道、通风隧道。1.1.1.2按隧道长度分（公路隧道规范）： (1)特长隧道： L3000 m (2)长 隧 道：3000 m L1000 m (3)中长隧道：1000 m L500 m (4)短 隧 道： L500 m1.1.1.3按断面面积分：1)特大断面隧道：断面积在100m2 以上 (2)大断面 隧 道：断面积在50100m2 之间 (3)中等断面隧道：断面积在2050m2 之间 (4)小断 面 隧道：断面积20 m2 以下 1.1.1.4按隧道所处的地理位置划分：(1)山岭隧道 (2) 水底隧道 (3) 城市隧道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16661681年，长157m ，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。18951906年已出现了长19.73km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53.85km。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（2km 以上）和长大水底隧道（0.52.0km）将近百条，最长的为位于瑞士中部芦塞恩湖南侧的圣哥达（St.Gotthard）汽车专用隧道，全长16.3km 。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 目的和意义立题的目的:毕业设计是对大学四年学习知识的检验和考察，通过这次毕业设计使学生对本专业的知识有更深一步的了解，和更深一步的掌握，以便在以后的学习工作中能灵活的运用所学专业的知识。立题的意义：毕业设计是大学四年来最重要的一项学习内容，是对四年所学知识的总结与运用。通过大学四年的学习，在课程设计的基础上，运用学过的基础理论和专业知识，结合工程实际，参考国家有关规范、标准、工程设计图集及其他参考资料，独立地完成所要求的设计任务。同时要系统的掌握设计计算步骤、方法，培养我们分析、解决问题的能力，为以后的走上工作岗位，从事有关设计、施工等具体实践工作奠定基础。第2章 概 述2.1 地理位置 老房子隧道位于重庆市万盛区丛林镇，距万盛区丛林镇约2.56Km。老房子隧道东侧100m为万南铁路，东侧300m为万盛至南川二级公路，但隧道进出口无公路相通，交通不便。隧道进口桩号：左洞，LK8+310.89、右洞，LK8+310，隧道出口桩号：左洞，LK8+433.89、右洞，LK8+433路线设计纵坡-3.0%。 隧道区的地层主要为：第四系人工填筑土（ ）、崩坡积层（），下伏基岩为三迭系下统飞仙关组二段（）泥岩，三迭系下统飞仙关组三段（）灰岩。2.2 设计原则依据准则和相关规范2.2.1 主要技术标准 本次隧道设计按交通部颁公路工程技术标准(JTGB01一2003)二级公路标准设计。 （1）、建筑限界 、限界净宽:8. 50m 、行车道宽度:7.00m 、限界净高:5.00m 、行驶方向:单向行驶。 （2）、设计荷载 公路I级 （3）、计算行车速度80km/h （4)、隧道内卫生标准: 、一氧化碳（CO)允许浓度: 正常营运时为150ppm。发生事故时，短时间(20min)以内，为300ppm 、烟尘允许浓度: 正常营运时为0.0090。当烟雾浓度0.0120时，采用交通管制。进行养护时为0.0035 （5)、隧道内纵向风速小于7m / s。2.2.2 设计规范 （1）、公路工程技术标准（JTGB01一2003） （2）、公路路线设计规范（JTGD20- 2006) （3）、公路路基设计规范（JTGD30- 2004） （4）、公路水泥混凝士路面设计规范(JTGD40-2002) （5）、公路隧道设计规范（JTJ070- 2004 ) （6）、公路工程抗震设计规范（JTJ004 - 89 ) （7）、公路隧道施工技术规范(JTGF60 - 2009 ) （8）、公路隧道通风照明设计规范(JTJ026. 1 -1999) （9）、公路排水设计规范（JTJ018- 97) （10）、铁路瓦斯隧道技术规范(TB10120 - 2002、J160-2002) （11）、锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）2.3 工程地质条件2.3.1 地形地貌隧道区属构造腐蚀、深切河谷岸颇地貌单元，地形上呈“V”型沟谷地貌，地形变化较大，沿隧道横向自西向东呈台阶状逐渐增高，地层坡向与岩层倾向相反，地形坡度变化较大，为3575。隧道进口段地形总体北东侧高，南西侧低，进口处为一平台，地形横坡较大，局部较平缓。进口处为斜坡，外侧陡崖，地形标高为522.30471.90m，地形坡度为2345。隧道出口段位于斜坡上，地形总体东南侧高，西北侧低，地形坡向总体向西北侧倾斜。出口段地形横坡较缓，局部较陡，地形坡度为2243。2.3.2 地层岩性 隧址区地表分布第四系人工填筑土（ ）、崩坡积层（），下伏基岩为三迭系下统飞仙关组二段（）泥岩，三迭系下统飞仙关组三段（）灰岩。（1)、第四系填筑土（ ） 填筑土:灰色，主要由灰岩、泥岩碎石组成，粒径一般2055mm，为修筑万南铁路时堆积，回填时间约10年，厚度约23m。分布于隧道进出口东侧，对隧道无影响。 (2)、第四系崩坡积层（） 块、碎石土：主要由泥岩碎石、灰岩块石和粉质粘土组成，分布范围小，厚度薄，一般小于2.0m,基本呈零星分布。（3) 迭系下统飞仙关组二段（）泥岩 泥岩：紫红色，泥质结构，中层状构造，主要由粘土矿物组成，夹条带状泥质灰岩或夹泥灰岩薄层，隧道右洞全为泥岩，左洞一半泥岩，为随址区主要岩性。（4）三迭系下统飞仙关组三段（）灰岩 灰岩：灰色，微晶结构，厚层状构造，主要由碳酸盐类矿物组成。主要分布于隧道轴线西侧，隧道左洞一半为灰岩，为随址区次要岩性。2.3.3 地质构造 隧址区地址构造位于鲜家坪背斜西冀。岩层倒转，岩层呈单斜状产出，岩层产状984461。区内构造较简单，未发现断层通过，隧道轴线与岩层走向基本平行。隧址区裂隙较发育，根据岩体露头量测统计，灰岩主要发育3组裂隙：组裂隙，产状为18075 ，微张闭合 ，延伸0.61.2m，间距为0.501.50m。组裂隙，产状为27054 ，张100150mm，少许泥质充填，面起伏，延伸2.04.60m间距为0.301.20m。组裂隙，产状为1076 ，微张闭合 ，延伸1.01.6m，间距为0.301.20m。泥岩主要发育2组构造裂隙：组裂隙，产状为21072 ，微张闭合 ，延伸0.30.8m，间距为0.501.0m。组裂隙，产状为29047 ，微张闭合 ，延伸0.30.5m，间距为0.300.7m。2.3.4 气象、水文隧址区属亚热带温湿季风气候区，气候温和降雨充沛，气候湿润，各地区气候差异显著，立体性气候特征突出，同时，伏旱、低温、绵鱼、冰雹、大风、寒潮等灾害性天气也较频繁。据万盛、南川气象站资料，多年平均气温18.4C，极端最高气温44.1C，（1958年8月19日），极端最低气温-3.6C（1975年12月6日），多年平均降雨量119mm，最大1312.5mm，多集中在5-8月，多夜雨和暴雨，平均最大日降雨量207mm（2007年7月12日），年相对湿度80，年平均风速1.3m/s。老房子隧道位于一山脊斜坡中上部，北西侧坡脚为孝子河，为区内最低侵蚀基准面；在隧道出口约70m发育一冲沟，植被发育，勘察时流量约为0.3L/s，流量随降雨增减 ，直接汇入孝子河。2.3.5 不良地质现象隧道区无滑坡、崩塌、泥石流、活动断裂、采空区、瓦斯、地面沉降等不良地质现象，据地表调查和钻探揭露，隧道区地表岩溶总体不发育。2.3.6 地震根据中国地震动峰值加速度区画图GB18300-2001图A及中国地震动反应谱特征周期区画图GB18300-2001图B，隧址区地震动峰值加速度为0.05g，对应的地震基本烈度VI度，反应谱特征周期为0.35s。2.3.7 水文地质条件2.3.7.1 地下水类型隧址区基岩大部分出露，岩性主要为泥岩，含水性差，第四系松散层分布零星，厚度较小，其空隙水不发育，三迭系下统飞仙关组三段（）灰岩、泥灰岩大部分出露地表。隧道区地下水类型主要为基岩风化网状裂隙水、岩溶洞裂隙水及松散岩类孔隙水，主要赋存于泥岩风化裂隙和松散岩类空隙中。该隧道路面标高范围内地下水贫乏。第四系松散岩类孔隙水：主要接受大气降水补给，在地势低洼的河沟带亦接受地表冲沟水的补给，因区内第四系松散岩类以坡残疾低液限粘土为主，渗透性极弱，因此入渗补给条件差，该类地下水一般经短途径流后，在地势低洼处渗出，就近排向冲沟。第四系全新统崩坡积层 （ ）碎石分布零星，孔隙度大，其透水性好，平时无水；孔隙水多在雨季存在，径流短，排泄快，是影响表层覆盖土层稳定的主要因素。基岩风化裂隙水：主要接受大气降雨的补给，在地势低洼的河谷带亦接受地表冲沟水的补给，因区内多为斜坡地形，大气降水易行成坡流顺坡排泄，入渗补给条件差，排泄条件好，该类地下水一般经短途径流后，在地势低洼处渗出，就近排向冲沟。区类岩性为泥岩，含水性差，地下水贫乏。碳酸盐类岩溶裂隙水：隧址区内分布的灰岩岩溶不发育，其水量受岩溶及裂隙的发育程度有很大影响，富水性不均匀，其东侧的泥岩为区内的相对隔水层，一般不含水。2.3.7.2 地下水的动态变化由于区内地下水接受补给的来源单一，主要为大气降水，故地下水的动态变化同大气降水密切相关，一般随着降水量的变化而变化，受大气降水控制。隧址区以泥岩为主，泥岩为相对隔水层，地下水流量动态变化较小。2.3.7.3 地表水、地下水水质类型及腐蚀性隧址区地下水贫乏，钻孔内未见稳定地下水，临近无污染源，附近永胜1号大桥（中心桩号LK7+435）水样水质分析结果为：区内地下水PH=7.147.2，SO4含量100.0140mg/L，HCO含量95.28190.57mg/L，Mg含量4.0211.55mg/L，水化学类型为HCOCax型水。根据公路工程地质勘查规范JTJ06498附录D判定，该地下水对砼无结晶级、分解级、结晶分解复合级腐蚀。2.3.8 隧道主要工程地质问题评价2.3.8.1 区域稳定性评价隧道层倒转，未见有断层通过，距离构造核部较远，隧道区区域地质稳定。2.3.8.2 洞口工程地质问题评价（1）进口（万盛端）洞口工程地质问题评价隧道进洞口位于山脊坡上，隧道进口段地形横坡地形坡度一般为1235，纵坡较陡，形坡脚为2338。隧道进口地段地层连续，未发现滑坡、崩塌、危岩等不良地质现象，未见有断层通过，岩体中的构造裂隙较发育。隧道进洞口基岩以大部分出露，为三叠系下统飞仙关组的灰岩、泥岩、第四系崩坡积块石土零星分布。仰坡地形坡度2337，受泥岩中发育的外倾组产状为21072的裂隙影响，仰坡坡向与岩层倾向基本一致，对仰坡的稳定不利，仰坡开挖将使洞口斜坡岩体 产生临空面，使原有的稳定平衡遭到破坏，易引起岩体产生顺层滑动。岩层层间结合一般，未见有分离现象。进口处已建成的万南铁路老房子隧道进口段衬砌层未见有鼓胀变形、拉裂现象，亦未见有渗水现象，隧道仰坡较稳定。左侧堑坡：左侧堑坡坡向106，岩层产状9847。左侧堑坡由灰岩组成，灰岩发育3组裂隙：组裂隙，产状为18075组裂隙，产状为27054组裂隙，产状为1076，左洞左侧堑坡受岩层层面影响，易岩面层产生滑塌，稳定性较差。 右侧堑坡：右侧堑坡坡向286，岩层产状9847，右侧堑坡由泥岩组成，泥岩发育两组裂隙：组裂隙，产状为21072组裂隙，产状为29047，根据赤平投影图分析，右侧堑坡受、组裂隙组合线（28220）影响，组合线倾角较缓，堑坡稳定性一般。（2）出口（南川端）洞口工程地质问题评价隧道出洞口位于一山脊，地形总体东南高，西北低，横坡地形较缓，地形坡度为1932，隧道轴向坡度较陡，地形坡度2648，局部可达56。隧道出口段地层连续，未发现滑坡、崩塌、危岩等不良地质现象，未见有断层通过，岩体中构造裂隙较发育，构造简单，岩层倾角略有变化。已建老房子铁路隧道出口的开挖、衬砌及其现状，隧道出口段是稳定的。隧道出洞口基岩已大部出露，为三叠系下统飞仙关组的灰岩、泥岩；第四系崩坡积块石土零星分布。仰坡面地形坡度2648，无外倾结构面，岩体较完整，仰坡较稳定。可能会产生局部掉块。左侧堑坡：左侧堑坡坡向106，仰坡坡向16，岩层产状9847，由泥岩组成。泥岩发育2组裂隙：组裂隙，产状为21072组裂隙。产状为29047，左洞左侧堑坡受岩层层面影响，易沿层面产生滑塌，稳定性较差。右侧堑坡：右侧堑坡坡向286，仰坡坡向16，岩层岩层产状9847，右侧堑坡由灰岩组成。灰岩发育3组裂隙：组裂隙，产状为18075组裂隙。产状为27054组裂隙，产状为1076根据赤平投影图分析，右侧堑坡受、组裂隙组合线 （28220）影响，组合线倾角较缓，堑坡稳定性一般。2.3.8.3 洞身稳定性评价隧道穿越地层主要为三叠系下统飞仙关组二段（T1f2）的泥岩夹泥质灰岩或泥灰岩薄层及三叠系下统飞仙关组三段（T1f3）的灰岩。根据岩石饱和抗压强度，声波测井情况，按公路隧道设计规范（JTG D70-2004）隧道围岩分级原则，将隧道均划分为级，详见隧道工程地质纵断面图。级围岩岩性主要为泥岩夹泥灰岩和灰岩，呈碎块状松散结构，受风化作用影响相对较重，裂隙较发育，故稳定性差，围岩易坍塌，处理不当会出现大坍塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下沉（陷）或坍至地表。左洞隧道围岩分级汇总表（表21）起止桩号长度（m）岩性R(MPa)KkkkBQ围岩分级LK8+310.89LK8+340.8930灰岩21.523.900.520.20.40224.5LK8+340.89LK8+400.8960泥岩、灰岩3.864.720.620.20.40191.4LK8+400.89LK8+433.8933泥岩3.864.720.520.20.40171.6右洞隧道围岩分级汇总表（表22）起止桩号长度（m）岩性R(MPa)KkkkBQ围岩分级LK8+310LK8+34030灰岩3.864.720.520.20.40171.6LK8+340LK8+40060泥岩、灰岩3.864.720.620.20.40191.4LK8+400LK8+43333泥岩3.864.720.520.20.40171.62.3.8.4 水文地质评价（1）水文地质评价隧道区水文地质条件简单，地下水贫乏。（2）隧道涌水量预测由于隧道区水文地质条件简单，地下水贫乏，经过计算分析：隧道正常涌水量为80.9m/d，雨季涌水量为121.35m/d，设计采用的纵向排水沟能满足要求。2.3.8.5 地应力及地温老房子隧道最大埋深约为40.9m，主要岩性为三叠系下统飞仙关组的泥岩和灰岩：灰岩为较软岩，泥岩为软岩，不存在高地应力和地温过高问题。2.3.8.6 隧道建设对环境的影响评价老房子隧道长度短，涉及面较小，其建设将对环境产生的影响相对而言较小。其影响主要表现在：（1）该隧道与万南铁路老房子隧道相距约100m，其设计路面高程比万南铁路老房子隧道路面高程约低2.50m，隧道施工及运营过程中对万南铁路老房子隧道的影响很小。设计对策：隧道施工时加强管理，爆破时控制药量，严格遵循“弱爆破、短进尺、快加固、勤量测、早封闭”的原则，避免影响万南铁路及隧道的正常运营。（2）隧道施工无有毒、有害气体排放，对空气及环境无影响。隧道进出洞口边、仰坡开挖，将改变自然斜坡的稳定性。随着开挖的进行，原有边坡将变陡变高，形成新的人工边坡，造成自然边坡的稳定性下降。设计对策：进出口均采用接长明洞的方式进洞，严格控制了边仰坡的开挖高度，并及时做好了支挡处理措施和地面排水工作，尽量避免由于坡形改变所带来的不利影响。（3）隧道建设将构成隧道区及其邻近地下水人工排泄新的通道，区内地下水位将会有一定的下降。设计对策：由于老房子隧道规模较小；水文地质条件简单、地下水贫乏，隧道的开挖对地下水影响较小。（4）隧道开挖的弃渣，将对环境造成一定的影响。设计对策：对开挖出的弃渣尽可能利用，以做到挖填土石方就地就近平衡，做到少占农田耕地，保护好土地资源。2.3.9 天然建筑材料及施工用水电（1） 条（块）石料沿万盛至金桥镇公路，在河堤新村一带大量分布侏罗系沙溪庙组的长石石英砂岩，储量丰富，可开采片石及条石，其饱和单轴抗压强度Rb一般可达3040MPa，储藏地距本线路段的最近距离约为1015Km，有公路相通，交通极为便利。（2） 砂砾石料场 在万盛区境内灰岩、白云岩储量丰富，开采条件较好，可作为人工砂料的材料。利用现有的省道S303线，料场储藏地距线路段的最远距离约为1520Km，交通极为便利。 万盛至南川二级公路分布3个碎石场，其中2个距离隧址区约47Km，另一个位于南川互通附近，距离隧址区约16Km，存量丰富。（3） 施工及生活用水隧道区分布的主要河流为孝子河及沿线分布的溪沟，流量能满足施工所需的用水量，水质好，对钢筋及砼物无腐蚀性，可作为路段施工用水。另外隧道出口分布一条冲沟，流量约0.91.3L/s，为常年性流水冲沟，冲沟水无腐蚀性，可作为施工用水。（4） 施工用电隧道进出口附近均无高压线至隧道口，用电不便，须另架设高压线路至隧道口51第3章 隧道设计3.1 隧道选址3.1.1 多方案比选及总则1、隧道路线方案由设计任务书的规定可知，不需要考虑与公路的搭接问题，仅仅只要设计独立的隧道，所以可以制定新的隧道方案。进行多方案比选。比选方案罗列如下： 方案A：原资料中的设计方案。方案B：原隧道上移，从LK18+350.89（地面高程为511.37m）LK18+433.89（地面高程为512.26m）。隧道总长约为83m，中间岩柱最小间距为6m。方案C：原隧道下移，进口桩号为K18+280.89（地面高程456.2m）。出口桩号为16+416.8（地面高程为503.17m），长度为143m，中间岩柱最小间距为6m。2、比选总则因为山岭地区山峦起伏、地形崎岖、地质复杂、自然条件变化差异很大，在此修建隧道可用于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、节省时闻，减少对植被的破坏。保护生态环境；还可用作克服落石、塌方、雪崩、雪堆等危害。 由此，路线方案是根据地形图和各种调查资料，进行技术、经济比较得来。 方案比较要点是：线形造当平面顺适、纵坡均衡、横面合理顺应地形、路线延长、对附近地区的影响。安全性、适用性、建设投资、养护费、行驶性能、施工的难易、与当地环境和景观的协调等。3.1.2地形条件与隧道位置选择 越岭路线的隧道，应进行较大面积的方案选泽，拟定不同的越岭标高进行全面的技术，经济比较，选择工程地质条件较好的地段穿越 因为大面积方案己大致确定，所以只需要对标高和施工地段优劣情况进行选择。例如：当隧道口标高低时，则隧道长，但展线短、线路拔起高度小、运营条件好。如方案A；当隧道口标高高时，隧道短，但展线长线路拔起高度大、运营条件差，如方案C。需注意的是平面位置的选择。主要是穿越分水岭的不同高度垭口的选择。所以具体选择时，应着重考虑垭口地质条件的好坏和隧道的长短，一般忌讳穿越垭口。其中，分水岭垭口的高低、垭口两面的沟谷地势、山梁的厚薄、山坡的陡缓以及山前主、支台地分布情况等，与隧道平面位置及立面位置的选择密切相关。由此，隧道选址时，应对可能穿越的垭口，以不同的限坡、不同的进出口标高及不同的展线方式，找出线路方案，并结合两端引线工程综合比选3.1.3地质条件与隧道位置选择一般情况下，隧道位置应尽可能选择在地质构造简单.节理裂隙不发育、岩性较好的稳固的地层中通过。尽量避免穿越偏压大，地下水丰富和排水困难的沟谷低洼处等不良地质地段，以及地质构造极为复杂，含有有害气体、高温等地层若必须通过时，应有切实可靠的工程措施。由此依地质条件可以想见，方案B中对设计、施工要求及辅助施工等标准较高。3、 单斜构造单斜构造常见的工程地质问题为不均匀的地层压力或偏压，或者有顺层滑动等现象隧道中线以垂直岩层走向穿越最为有利。若隧道与倾斜的岩层走向一致，则要注竟岩层层理、片理、结构面、软弱夹层或不同岩层的接触带层间结合情况，节理裂隙发育程度，地下水活动等对隧道的影响可能产生的不均匀压力、偏压和顺层滑动等对隧道的影响。特别是岩层倾角较大，岩间结合差，伴随以节理裂隙的有害切割时，施工中容易产生塌方和顺层滑动需要予以足够的重视。其中根据顺层滑动的设计研究资料说明，当被切割的岩层中的软弱面走向与线路中线夹角10时，开挖路堑边坡可能产生顺层滑动；另外如果开挖临空时，倾向洞壁的一侧有两组及以上结构软弱面或节理裂隙为有害组合时候，如果施工、设计不当，亦将引起较大的偏压或顺层滑动。招致已成衬砌被剪断，坍滑堵塞或摧跨导坑等危害2、褶曲构造 褶曲构造一殷恃点是节理裂隙发育，大都有地下水，隧道开挖易坍方、掉块，并有突然涌水的可能其中向斜构造较背斜构造更为严重。（1）、所以隧道洞身不宜沿褶曲构造轴部通过，对于向斜构造要设法避开，若必须通过，则以垂直或大角度穿越构造轴部为宜 （2）、为避免地下水危害的可能，宜将隧道置于不透水层中，或争取隧道顶板为隔水层。对于褶曲构造来说尤其重要。（3）、将隧道置于褶曲构造的翼缘，较之顺沿轴部通过有利。此时，隧道所处的地质条件类似于单斜构造，但仍需要注意褶曲构造的特点以及地下水的可能影响3.1.4 洞门与隧道位置选择 洞门位置的确定遵循“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。 洞门形式的选择遵循“与自然环境相协调、结构安全、经济美观并有利于行车视线诱导”的原则，结合洞口处地形地貌、地址条件、自然环境等因素合理确定。 隧道进口位于山脊斜坡上，隧道进口段地形横坡地形坡度一般为1235，纵坡较陡，地形坡脚一般2638，隧道与老房子1号大桥首位相接。隧道进口段地层连续，无不良地质现象，岩体中构造裂隙较发育；隧道进洞口基岩以大部分出露，为三叠系大统飞仙组的灰岩、泥岩、第四系崩坡及块石土零星分布。为保证隧道洞门的稳定、减少与老房子大桥的互相干扰和控制边坡开挖的高度，隧道进口洞门采用端墙式洞门，洞口仰坡采用网格护坡。仰坡绿化由路段统一设计。 隧道出洞口位于一山脊，横坡地形较换，地形坡度1932，隧道轴向坡度较陡，地形一般在2328。隧道出洞口基岩以大部分出露，为三叠系大统飞仙组的灰岩、泥岩、第四系崩坡及块石土零星分布。为控制路线右侧边坡高度选择带偏压明洞的端墙式洞门。洞口段绿化由路段统一设计。 隧道出口采用偏压明洞，出口左右洞明洞长15m。明洞采用明挖施工，宜避开雨季，在明洞施工前，应做好洞口截排水系统3.2 平面方案设计隧道平面主要山路线方案控制，通过实地勘察，充分研究了隧道所处地域的地形，地质情况，隧道施工、两端连接既有公路的条件和投资等因素，本次设计平面线型隧道中部及出口段位于曲线上。、隧道平面设计一览表(表31)隧道名称 起止桩号 隧道长度（m） 平面线形老房子隧道左洞LK8+310.89LK8+340.89123R=无穷大老房子隧道右侧LK8+310LK8+340123R=无穷大3.3 隧道纵断面设计隧道纵面线型设计及隧道两端的接线条件综合考虑了地形、地质条件、排水施工本次设计隧道纵坡为一3.0%.隧道平面设计一览表(表32)隧道名称进口桩号设计标高（m）出口桩号设计标高（m）纵坡/坡长（）/（m）老房子隧道左洞LK8+310.89511.16LK8+340.89513.12+3.9/49.11，-0.4/73.89老房子隧道右侧LK8+310511.14LK8+340513.12+3.9/50, -0.4/733.4 建筑限界及衬砌内净空(1)、根据公路隧道设计规范的有关规定结合本线情况，确定隧道建筑限界挣宽10.25m，其中行车道宽度7.00m，人行道宽度0.75m，双侧设置，限高5.0m。2)、根据本线隧道具体情况隧道衬砌内净空采用三心园曲墙式，内净空与建筑限界之间的净空还满足设备安装、通风、装饰及隧道施工误差的要求。3.5 隧道洞门设计洞口位置及洞门型式的选择，本着结构安全、工程经济、早进晚出和尽量少刷边仰坡，并适当考虑.美观的原则进行设计。隧道进口地面纵坡较缓，地面横坡亦较缓，等高线与路线基本正交，洞口位置由仰坡控制，定洞口于左：LK8+310.89,右：LK8+310洞门采用端墙式洞门；洞口段采V类围岩整体式衬砌进行加强。隧道出口地面纵坡较陡，地面横坡亦较陡，等高线与路线斜交，洞口位置由边、仰坡共同控制，定洞口于左：LK8+340.89,右：LK8+340，洞门采用端墙式洞门;洞口段采用V类围岩偏压式衬砌进行加强。 隧道进口边、仰坡采用M7.5水泥砂浆砌片石防护。隧道出口边、仰坡采用喷C20混凝土防护。3.6 隧道支护及衬砌结构（1） 初期支护喷、网同洞口工程 锚杆：22砂浆锚杆（要求详见设计图）（2）二次衬砌拱墙衬砌：C25混凝土（抗渗等级不小于S8）仰拱衬砌：C25混凝土（抗渗等级不小于S8）仰拱填充：C15混凝土钢 筋：HPB235，HRB335（GB130131991、GB14991998）3.7 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GB18173.12000(表33)指标名称单位横向纵向厚度mm1.2比重g/m0.930.05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无裂痕抗渗透性0.2MPa,24小时无渗透剪切状态下粘合性N/mm(2) 无纺布：300g/m300g/m物性值（参照GB176381998(表34)指标名称单位指标厚度mm3.0比重g/m每平方米比重不小于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）横向排水支管：116/100HDPE双壁无孔波纹管（4）纵向排水管：116/100HDPE双壁打波纹管（5）环向盲沟：50HPDE打孔波纹管或片状塑料HDPE（高密度聚乙烯波纹管）物性值(表35)指标名称单位指标基本要求无毒，耐酸性，寿命50年以上环刚度KN/m6.0扁平实验垂直方向加压至外径变形量为原外径的40时立即御荷，式样不破裂分层落锤冲击实验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长率3透水面积cm40孔眼打孔波纹管打孔眼：101mm303mm（6）盖板：HRB335、HPB235钢筋、C25混凝土（7）路缘边沟：HPB235钢筋、C25混凝土（8）施工缝止水条：带注浆管的膨润土遇水膨胀止水条。带注浆管的膨润土遇水膨胀止水条物性值(表36)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