【《某公路隧道综合设计》13000字】

参考文献第1章设计说明1.1区域环境概述根据所提供的地形，该区域为山区河谷地形，最高山岭海拔约1022米，最低河谷地带海拔787米，地域南北穿过主河流，东西侧分2条支流，沿线分布多个居民村落，主河流及其支流，流域面积大，沿河流低高程区域居住人口较为密集。地势起伏多变，跨越多个主峰和峡谷，隧道选线方案较多，现提供三个路线方案，即A和B和C线路方案，其中A为直线方案，B和C为曲线方案。1.2设计任务概述设计路段的起点为任家院子村落河道右岸，终点为郭家沟村落河流左岸，设计公路等级为高速公路，设计速度为80km/h，设计区域内有较多的山风谷地，起伏变化较大，河水流动区和居民居住地多分布在山谷中，由于隧道选线为夹江布设，针对隧道路线方案，现提供3个路线方案，A、B和C，B和C方案主要沿山谷垭口布设，隧道沿线高程较小，隧道埋深起伏变化不大，工程施工及方案范围较多，隧道和路基路堑工程较多，居民聚居点较多，但由于是平曲线布设方案，路线较长，A方案为直线方案，距离较短，基本为全隧道方案，工程较为单一，但对地形选择度较低，需要应对各种隧道复杂工程问题，如深埋，浅埋，黄土软弱地层，易塌方洞段，隧道技术问题较B和C复杂深入，工程造价较为节约。

第2章隧道地质情况2.1地形地貌拟建项目所在区域地处黄土高原，路线走向近南北。区内地势总体特征西高东低，北高南低，地形起伏较大，最高海拔1874m，最低海拔1389m，相对高差约为485m。现将各地貌单元的特征分述如下：2.2气象、水文2.2.1气象工作区地处内陆，属温带半干旱大陆性气候。主要特征是四季分明，雨热同季。春季内气温极不稳定，常受寒流、风沙侵袭，天气冷暖多变，造成霜冻。夏季降雨集中在8、9月份，可占全年降水量的一半。雷阵雨多，常有暴雨和冰雹。秋季受季风影响，易出现阴雨天气。季末降雨减少，天气多晴朗，气温清凉，是四季中最短的一季。冬季气温低，天气寒冷，降水少，多偏北风，是四季中最长的一季。2.2.2地表水工作区河流属某河流域，各沟谷河流均为某河支流以及次级支流。2.3隧道工程地质概况2.3.1隧道概况设计路段的起点为任家院子村落河道右岸，终点为郭家沟村落河流左岸，设计公路等级为高速公路，设计速度为80km/h，隧道采用分离式。2.3.2地形、地貌隧址区属剥蚀黄土丘陵地貌，由于耕种及开荒，呈阶梯状，坡面植被不发育，主要为农作物及林木。2.3.3地层岩性根据工程地质调绘、钻探揭示，各层工程地质特征由分述如下：（1）马兰黄土①（Q3eol）：分布于整个隧道段表层，揭露厚度12.70-15.10m。浅黄色，稍湿，稍密～中密，主要颗粒成分为粉粘粒，表层可见植物根茎，具虫孔、大孔发育，结构疏松，土质均匀，含白色钙质条纹。该层具中等湿陷性，湿陷系数平均值=0.066，局部具强烈湿陷性。承载力基本容许值[fa0］=150KPa、摩阻力标准值qik=-15Kpa。（2）古土壤（粉质粘土）②（Q3el）:分布于整个隧道段中部，揭露厚度3.10-5.90m。红褐色～褐红色，稍湿，硬塑～坚硬，主要颗粒成分为粉粘粒，孔隙不发育，团块状结构，土质较密，土质不均匀，含白色钙质条纹，底部可见少量姜石颗粒。该层具中等湿陷性，湿陷系数平均值=0.031，上部土层具强烈湿陷性。承载力基本容许值[fa0］=200KPa、摩阻力标准值qik=-15Kpa。（3）离石黄土③（Q2al+pl）：该层分布在马兰黄土的下部中心地带，厚度较大，钻孔深度范围内未穿透，最大揭露厚度47.30m。黄褐色，稍湿，中密～密实，主要颗粒成分以粉粒为主，孔隙不发育，结构较紧密，土质均匀，含白色钙质条纹，干强度较高。该层根据孔隙及湿陷性可划分为③1、③2层，③1层具中等湿陷性，湿陷系数平均值=0.031。2.3.4水文地质条件及隧道涌水量计算水文地质条件：隧址区水文地质条件较简单，图幅内地表未见泉水出露，钻孔揭露深度内未见地下水。=1\*GB3①地表水勘察期间未见有长流水河沟，对隧道安全无影响。=2\*GB3②地下水隧址区地下水主要为孔隙裂隙水。孔隙裂隙水：主要分为黄土孔隙-裂隙潜水，主要赋存于黄土残塬沟壑地貌中上部的黄土层中，主要接受农田灌溉、大气降水的补给。隧道区钻孔未揭露地下水，孔隙裂隙水对施工的影响在于围岩体局部有滴水或小股渗流现象。2.3.5不良地质本次勘察期间未见不良地质现象。2.3.6特殊性岩土按陇西地区计算各探井黄土试样的湿陷量、自重湿陷量，隧道进出口段黄土具Ⅳ级（很严重）自重湿陷性。2.3.7围岩分级（1）围岩特征隧址区的土体主要为马兰黄土、离石黄土。马兰黄土主要分布于整个隧道山体表层，厚度较大，垂直节理发育，抗冲蚀能力差，作为隧道洞口仰坡土体，易产生冲刷变形破坏，水土流失，施工时易产生滑塌事故。离石黄土主要分布于隧道洞身中下部，结构致密，整体性较好。（2）隧道围岩分级按照分段定性评价隧道围岩级别的技术要求，本隧道围岩分级采用现行《公路隧道设计规范》（JTG3370.1-2018）第3.6.5条规定土体隧道中的土体类型、密实状态等定性特征，确定隧道的围岩级别为Ⅴ级。

第3章方案比选3.1方案对比图3-1方案比选A和B和C两套方案如上图所示。B和C方案路线全长460和445m，线路长，基本沿河道展线，包括隧道（多座短隧道，小于500m）+路基+桥梁（1座，河叉位置，难度大），隧道埋深基本较浅，偏压及洞口不稳定因素较多，隧道高程基本为位于870～940m之间，地形起伏变化不大，隧道高差不明显，可以充分利用地堑边坡明挖法施工，但由于处于支流山谷地带，坡脚岩土体稳定性差，暴雨期雨水汇集区可导致各个隧道洞口泥石流或不稳定性因素增加，河谷区处于河漫滩软土区域，滑坡地质灾害和边坡治理成本较高，浅埋隧道的地表坍塌和坡面治理成本也将增大，而且后续维护监测费用也将增加，虽然施工单一，但路线较长，不予推荐；A方案为直线方案，为隧道（2座长隧道，460+380m）+路基段（70m，难度小），基本为全隧方案，隧道起伏变化多端，最大高程达到953m，隧道此时最大埋深约174m，高应力现象较为明显，隧道挖掘过程中可能遇到塌方，靠近河道侧的黄土隧道将面临诸如地下水湿陷性隧道大变形及流变稳定性不利问题，地质处理较为复杂，需要增加支护强度，如超前注浆，管棚小导管等预加固措施。由于隧道有一定的埋深，隧道设计一般均为深埋，施工难度较大，但考虑到隧道直线布设，为最小距离路线，仅为410m，隧道工程量及周期均可大大缩短，只要提前做好工程施工预案，基本可以顺利完成，因此将A方案作为推荐方案。3.2线型指标从平面线型指标来看，A方案平面线型为直线，B和C方案平面线型为半径为1500m的圆曲线，与两端路基的接线难度大，施工技术复杂，路线长度增加，费用较高。从纵断面线型指标来看，A方案线型为起伏基本不变的竖直线，而B和C方案由于浅埋，基本处于起伏不断的山谷山峰交错布设路线中，隧道的设计难度较大，工程难度复杂程度性高。3.3工程数量从路面工程来看，A、B和C方案路线长度相差较大大，B和C方案的隧道里程约为A方案的1.8倍，且沿线浅埋段，隧道进出口段，及河漫滩滑坡治理及边坡支护监测运营费用均较高，不如A方案单纯采用全隧道方案经济，且后续的B和C方案的路堑与路基路面工程较大，A方案基本为隧道，由于其路基路堑边坡工作量较少，所以坡面防护、路基路面排水工程量较小；因此推荐A方案。3.4施工难度A方案的施工难度主要在于施工埋深变化较大，设计断面的支护措施根据地质类型变化较大，设计方案和难度差异明显，施工复杂多变，且埋深较大时的高地应力下的黄土湿陷性稳定问题及流变大变形问题较为突出，工程处理难度较大；然而，B和C方案的施工难度主要在于工程方案项目度多，设计隧道、路基填筑、路堑边坡治理，河道河漫滩软土不稳定，且一座桥梁位于河叉，技术难度很大等，更且，此方案沿山谷河漫滩埋深较浅段布设，易产生隧道偏压、滑坡及隧道整体性稳定问题，工程处理范围不但是隧道，还有高海拔下的高陡黄土边坡工程坡脚的滑坡治理问题，并且靠近河道的洪水期浸泡路基土石料的不稳定性因素均较为明显，后续维护和管理难度较大。综合考虑，B和C线路方案多，施工难度最大，A路线，方案单一，施工难度可以克服，作为推荐方案。3.5路线功能从路线的功能来看，A方案路线穿越的山谷腹地，地带人迹罕至，离居民的居住地较远，对于当地交通的影响不大，主要作用是降低起点与终点的距离，追求短捷直畅，社会效益不大；B和C方案路线沿河道布设，可能会与原始路线相结合利用，路线穿越居民居住地，对当地的交通有较大的影响，一方面可以方便方便人们的出行，另一方面可以吸引外地游客，充分发挥和利用当地旅游资源的优势，社会经济效益较好。3.6营运及养护费用从营运角度来看，由于B和C方案穿过了居民居住区，可以吸引更多的交通量，营运收益更大。从养护费用来看，B和C方案隧道规模相差不大，隧道养护费用相差不多，但涉及到的浅埋隧道进出口边坡，路基路堑边坡加固，后续边坡治理和监测费用均较高，而A方案均为长隧道，需要更加完备的配套设施，要求有完备的监视、信号指挥、报警、消防、自救避难等配套设施，养护管理的成本相对B和C方案较低。3.7生态环境评价A方案直捷的线型对于环境的影响较大，一方面在建设过程中会大填大挖，破坏环境，另一方面在运营过程中也会对环境产生较大的影响，特别对于连续的特长隧道施工，通风难度大，需要通风竖井，对环境的影响较大。B和C方案在建设时期由于路堑及浅埋方案较多，没有大填大挖，对环境的破坏较少，隧道长度较A方案小，减少废气对于环境的污染。3.8设计费用一般来说，A方案为全隧方案，设计费用较为单一，而B和C方案涉及到隧道、地基、边坡及地基处理等各方面，设计费用较高，因此B和C方案也不作推荐。3.9占地拆迁及移民A方案为全隧方案，通过山岭地区，不用另外占地，拆迁居民移民安置费低，设计费用较为单一，而B和C方案涉及到沿河肥沃土地，居民点多，拆迁占地费用较高，移民安置需另外涉及，社会政治经济民族等存在问题多，赔偿难度大，因此B和C方案也不作推荐。

第4章隧道洞门设计说明4.1洞口选择在进行洞门设计的时候，第一步是进行洞口的选择，本文根据已有的勘探报告等资料，进行设计选择，根据资料显示，本设计所涉及的工程环境所处的围岩等级是V级，而对于也会存在其他方面的问题，例如设计所在的入口稳定性差对于标准的规定来说，相差太大，这些都应该在施工过程中多加注意。4.2洞门的设计方案4.2.1洞门的形式根据本文所需要的地质情况，本文决定选择端墙式和八字翼墙的形式作为洞门的类型，最后选择如下，端墙式洞门简图如4-1。图4-1端墙式洞门简图4.2.2洞门的基本构造要求1.洞门的基本构造要求（1）对于洞门的洞门门户设计来说，该门户应该垂直于整个设计的隧道的中线，而入口坡度本入口壁的水平距离应该最少值为1.5米。图4-2人车行横洞断面2.验算满足条件表4-1洞门墙设计参数洞门的仰坡坡率应该的摩擦角所需容重洞门摩擦系数基底基底所应该具有的控制压应力(Mpa)1：0.568250.600.781：0.7558230.490.551：149200.410.40~0.331：1.2543~44170.390.30~0.211：1.538~39170.35~0.380.22表4-2洞门墙主要验算规定墙身所对应截面的荷载效应值≤结构抗力所应该具有的效应值（按极限状态算）墙身截面所对应的效应值≤结构抗力效应值(按极限状态计算)墙身截面偏心距≤0.3倍截面厚度滑动稳定安全系数基底应力σ≤地基容所需要的承载力倾覆稳定留下的安全系数基底偏心距洞门岩石所具有的地基≤B/5～B/4；土质地基≤B/64.3洞门结构设计计算4.3.1洞门计算参数（1）洞门所具有的坡坡度（2）仰坡之间的坡角，（3）地层容重（4）地层在设计中所具有的摩擦角（5）基底摩擦所具有的一般系数0.4；4.3.2洞门建筑材料的容重和容许应力（1）本设计所设计的端墙种类在施工中所设计的材料主要部分是水泥还有砂浆等进行砌体。（2）本设计的洞门容许压应力为，应有的重度。4.3.3洞门各部尺寸拟定设计所事先拟定的洞门端墙的高度是H=8m，其中基底埋入地基深度是基底深度是1.2m，洞口仰坡坡脚到所设计的洞门墙背的水平距离为1.5m，而对于洞门墙顶对于高出仰坡坡脚的距离本设计设定的是1m，其中墙厚为1.5m，设计仰坡1：1.5。4.4洞门验算4.4.1洞门土压力计算图4-3洞门土压力计算图最危险滑裂面与垂直面之间的夹角：(4-1)代入数值可得：故：土压力为：（4-2）（4-3）（4-4）对于本计算中的以下数值。得：得：。洞门土压力：4.4.2抗倾覆验算（4-5）对于倾覆稳定系数来说应该选去小于等于1.6的数值图4-4端墙计算简图由图3-3可知：墙身重量：得：（满足）4.4.3抗滑动验算（4-6）式中：。（满足）4.4.4基底合力偏心距验算合力在中心线的右侧。计算结果满足要求。基底控制压应力，满足。4.4.5墙身截面偏心距及强度验算（1）偏心矩（4-7）式中：代入的公式：（2）应力（满足）4.5洞口边坡锚固设计在进行完以上验算后，本设计利用混泥土和钢筋等材料进行对描固的方法，进行箍筋计算设计，以此来达到设计计算要求。4.6设计隧道建筑限界及衬砌内轮廓线如下所示，可详见CAD图纸。图4-5隧道横断面布置4.7隧道支护4.7.1初期支护对于初期支护及二次衬砌的支护参数，本文在设计时可参照下表1选择并使用。表4-3两车道隧道复合式衬砌的设计参数围岩级别初期支护二次衬砌厚度（cm）喷射混凝土厚度（cm）锚杆（m）钢筋网钢架拱、墙混凝土仰拱混凝土拱部、边墙仰拱位置长度间距V15～25--拱、墙3.0～4.01～1.5拱、墙@20×20拱、墙、仰拱6045注：有地下水时，可取大值；无地下水时，可取小值。采用钢架时，宜选用格栅钢架。由表1得V级围岩喷射混凝土所需厚度为15～25cm，拟定取厚度为20cm。初期支护中仰拱不喷射混凝土，采用C30等级水泥混凝土。拱、墙、仰拱需设置钢架。V级围岩对应的锚杆长度为3.0～4.0m，间距为0.8～1.2m；选用锚杆长度为3.5m，间距为1.0m。V级围岩所取得钢筋网为拱、墙@2020。具体见cad附图。4.7.2设计隧道支护参数本隧道采用复合式衬砌结构。复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间夹防水层组合而成的衬砌形式。4.7.3二次衬砌V级围岩二次衬砌拱部、边墙及仰拱喷射混凝土厚度为45cm。考虑到本次隧道线路较长，涉及的地层较为多变且复杂，加之黄土的湿陷性及断层破碎带等长隧道中的综合因素，故设计两种支护方案，一般和加强段支护参数。

第5章隧道衬砌计算5.1荷载确定5.1.1基本资料Ⅴ级围岩，埋深按最不利洞口段浅埋段考虑计算假设为0~6m，重度，围岩的弹性抗力系数，衬砌材料为强度为C30的防水混凝土，弹性模量，重度。5.1.2围岩竖向均布压力 （5-1）式中：当所需要的时，相对应的这个i值应该是取，时，取。所以有5.1.3深浅埋判定 式中：采用矿山法施工时，Ⅰ—Ⅲ级围岩取Ⅳ—Ⅵ级围岩取代入得； 属于超浅埋隧道5.1.3侧向压力（5-2）式中：e—侧向均布压力（kN/㎡）；—隧道开挖高度（m）；—围岩计算摩擦角（°）；5.1.4衬砌结构内力图图5-1Ⅴ级围岩衬砌结构内力图5.2隧道ANSYS计算本文的设计的计算部分是采用电脑计算机软件ansys来进行计算，采用了其中的荷载-结构的方法，该方法是认为在设计过程中工程的底层部分对地下结构会产生更多的荷载，而在计算这些荷载作用下的内力值和所对应产生的变形问题时，会用到所谓的K值。5.2.1衬砌内力计算1.建模取隧道二次衬砌中轴线，等分为72个单元，72个节点。2.定义材料（1）定义单元类型荷载-结构模型中的二次衬砌采用梁单元，本隧道设计计算采用Beam3单元类型，计算后可直接读取弯矩与轴力。（2）定义材料特性；；。3.施加约束对于围岩弹性反力进行模拟，施加径向杆单元，选择Link10单元，长度为1m，弹性模量，将杆单元外端采用固端约束。将荷载添加到每个单元：图5-2节点荷载图4.求解及计算结果分析（1）变形图图5-3变形图（2）轴力图图5-4轴力图（N）（3）剪力图图5-5剪力图（N）（4）弯矩图图5-6弯矩图(N•m)分析衬砌弯矩，拱顶为正弯矩最大部位，其值为73.26kN•m，负弯矩最大部位为拱肩，为-135.13kN•m。（内侧拉为正，压为负）各节点轴力及弯矩如下表：挑选具有代表性的衬砌受力如拱底、拱顶等进行分析及计算，得到衬砌拱顶的安全系数小于规范规定值，受拉控制，因此应进行配筋来保证安全系数，以保证结构安全。

第6章隧道通风计算6.1隧道通风设计6.1.1通风方式的确定本设计所设计的隧道长度：410m；2025规定，预计该设计中所存在的车辆：3600辆/h，单向交通隧道； （6-1）可设置机械通风。（6-3）式中：QV1—隧道烟尘排放量（m2/s）qVI—设计目标年份烟雾基准排放量［m2/（veh•km）］，2000年的机动车尾排有害气体中烟尘的基准排放量应取0.00382［m2/（veh•km）］；fa(VI)—考虑烟尘的车况系数，高速公路取1.0；fd—车密度系数，按表1取值；fh(VI)—考虑烟尘的海拔高度系数,海拔高度取2000m，fh(VI)=1.48；fiV(VI)—考虑烟尘的纵坡—车速系数，纵坡+2%，按表2取值；L—隧道长度，L=2515m。fm(VI)—考虑烟尘的柴油车车型系数,按表3取值；nD—柴油车车型类别数；Nm—相应车型的交通量（veh/h）。表6-1车密度系数fdTable6-1VehicledensitycoefficientFd工况车速（km/h）1008070605040302010fd0.60.750.8511.21.5236表6-2考虑烟尘的纵坡—车速系数fiV(VI)Table6-2LongitudinalSlopeConsideringSmokeandDust--SpeedCoefficientFiv(VI)工况车速（km/h）10080706050403010~20隧道行车方向纵坡i=+2.0%—3.73.102.202.201.451.100.85表6-3考虑烟尘的柴油车车型系数fm(VI)Table6-3ModelcoefficientFm(VI)ofdieselvehiclesconsideringsoot小客车、轻型货车中型货车重型货车、大型客车拖挂车、集装箱车0.41.01.53代入计算得：表6-4各工况车速烟尘排放量Table6-4Smokeemissionatthespeedofeachworkingcondition工况车速10080706050403020Qv1（m2/s）-0.014460.013730.011460.013750.011330.011460.01328代入计算得：工况车速（km/h）1008070605040302010fd0.60.750.8511.21.5236车型柴油车汽油车小客车旅行车—轻型货车中型货车大型客车—拖挂车fm1.01.02.55.07.0Nm工况车速（km/h）1008070605040302010隧道行车方向纵坡i=+2.0%1.41.21.01.01.01.01.01.00.8代入计算得：表6-8各工况车速烟尘排放量Table6-8Smokeemissionatthespeedofeachworkingcondition工况车速（km/h）1008070605040302010Qv1（m2/s）0.029810.031940.030170.035490.042590.053240.070980.10650.1704最大速烟尘排放量为：0.1704m2/s（2）稀释烟尘的需风量应按下式计算：101.325·0.80581.57KN/m²式中：Table6-9CalculatetheparametersofnaturalwindresistanceVn（m/s）（kg/m³）Dr（m²）3.00.50.021.27.93计算得：代入计算得：6.3.2交通风阻力可简化为式中：vt=80km/h=33.3m取整15汽车等效阻抗面积按下式计算：6.3.3通风阻力隧道内通风阻力按下式计算：式中：代入计算得；所以，隧道内所需的升压力为：6.3.4隧道通风方案（1）900型射流风机所需台数900型射流风机每台的升压力为：代入得：故：取44台有规范知，900型风机的最小间距为代入（6-12）得：故：取46台 每隔25m布置两台射流风机在同一断面上，共46台。图6-7隧道风机布置图

第7章隧道照明计算7.1基本条件公路等级高速公路计算车速80km/h设计交通量3600辆/小时路面宽度7.2白天各照明区段的长度及照明要求通过计算得：（2）入口段亮度：入口段两个照明段，亮度为：。表7-1入口段亮度折减系数Table7-1Brightnessreductioncoefficientoftheentrysegment设计小时交通量N[veh/(h.ln)设计速度v1（km/h）单向交通双向交通120100806020一40≥1200≥6500.0700.0450.0350.0220.012≤350≤1800.0500.0350.0250.0150.010注：当交通量在其中间值时，按线性内插取值。表7-2洞外亮度L20Table7-2L20outsidethehole天空面积百分比洞口朝向或洞外环境8035%~50%南洞口4000北洞口550025%南洞口4000北洞口500010%暗环境3000亮环境40000%暗环境2500亮环境3000注：①天空面积百分比指20°视场中天空面积百分比；②南洞口指北行车辆驶入的洞口，北洞口指南行车辆驶入的洞口；③东洞口与西洞口取用南洞口与北洞口之中间值；④暗环境指洞外景物（包括洞门建筑）反射率低的环境；亮环境指洞外景物（包括洞门建筑）反射率高的环境；⑤当天空面积百分比处于表中两档之间时，按线性内插取值。代入可以得：故有：入口段照明由基本照明和加强照明两部分组成，基本照明灯具选用功率为150W的过渡段TR2长度为：过渡段TR3长度为：（2）过度段亮度过渡段为TR1、TR2、TR3、三个照明段，应按下列计算：7.3.5洞外引道照明该隧道设计车速为80km/h，根据下表8-3取值：表7-3洞外引道布灯长度与路面亮度Table7-3Lengthandroadbrightnessoftheaccessroadofthehole计算行车速度（km/h）路面亮度（cd/m2）长度（m）1002.0180801.0130600.595400.560表7-5灯具额定光通量Table7-5LuminaireRatedFlux灯具功率（W）灯具额定光通量（lm）4004800025028000150160001009000706000（本设计取换算系数为10）则：基本照明的水平照度：==108.95lx路面的亮度：==10.90cd/m²表7-6入口段段照明计算表Table7-6Calculationtableoflightingattheentrancesection光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率400W路面宽度W=10.25m灯具TG87灯具安装方式交错排列布置灯具利用系数=0.4灯具间距S=1m灯具光通量=48000lm灯具养护系数M=0.7灯具布置系数对称布置N=2用上述方法可计算加强照明对路面平均水平照度为：==2622.44lx路面亮度为：==262.244cd/m²基本照明亮度与加强照明亮度的叠加值为：=262.244+10.90=273.144cd/m2＞202.5cd/m2满足要求。入口段段照明计算本段照明有基本照明和加强照明组成，加强段照明计算参数见下列表8-7；表7-7入口段段照明计算表Table8-7Calculationtableoflightingattheentrancesection光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率400W路面宽度W=10.25m灯具TG87灯具安装方式交错排列布置灯具利用系数=0.4灯具间距S=4m灯具光通量=48000lm灯具养护系数M=0.7灯具布置系数对称布置N=2用上述方法可计算加强照明对路面平均水平照度为：==655.61lx路面亮度为：==65.60cd/m²基本照明亮度与加强照明亮度的叠加值为：=65.60+10.90=76.5cd/m2＞70cd/m2满足要求。7.8Table7-8CalculationtableofITDlighting光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率400W路面宽度W=10.25m灯具TG87灯具安装方式交错排列布置灯具利用系数=0.4灯具间距S=4m灯具光通量=28000lm灯具养护系数M=0.7灯具布置系数对称布置N=2加强照明对路面平均水平照度为：路面亮度为：==38.244cd/m²基本照明亮度与加强照明亮度的叠加值为：=38.244+10.90=49.144cd/m2＞21cd/m2：表7-9过渡段段照明计算表Table7-9CalculationtableofITDlighting光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率250W路面宽度W=10.25m灯具TG87灯具安装方式对称排列布置灯具利用系数=0.4灯具间距S=8m灯具光通量=28000lm灯具养护系数M=0.7灯具布置系数对称布置N=2加强照明对路面平均水平照度为：路面亮度为：==19.122cd/m²基本照明亮度与加强照明亮度的叠加值为：=19.122+10.90=30.022cd/m2>7.00cd/m2表7-10中间段段照明计算表Table7-10Calculationtableoflightinginthemiddlesegment光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率150W路面宽度W=10.25m灯具TG87灯具安装方式对称排列布置灯具利用系数=0.4灯具间距S=8m灯具光通量=16000lm灯具养护系数M=0.7灯具布置系数对称布置N=2加强照明对路面平均水平照度为：路面亮度为：==19.122cd/m²＞3.5cd/m²满足要求。表7-11出口段段照明计算表Table8-11calculationtableofexitsegmentlighting光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率250W路面宽度W=10.25m灯具TG87灯具安装方式对称排列布置灯具利用系数=0.4灯具间距S=8m灯具光通量=28000lm灯具养护系数M=0.7灯具布置系数对称布置N=2加强照明对路面平均水平照度为：路面亮度为：==19.122cd/m²基本照明亮度与加强照明亮度的叠加值为：=19.122+10.90=30.022cd/m2≥10.5cd/m²表7-11出口段段照明计算表Table8-11calculationtableofexitsegmentlighting光源高压钠灯路面类型水泥砼路面功率250W路面宽度W=10.25m灯具TG87灯具安装方式对称排列布置灯具利用系数=0.4灯具间距S=8m灯具光通量=28000lm灯具养护系数M=0.7灯具布置系数对称布置N=2加强照明对路面平均水平照度为：路面亮度为：==19.122cd/m²基本照明亮度与加强照明亮度的叠加值为：=19.122+10.90=30.022cd/m2≥10.5cd/m²（满足要求）7.5照明验算表7-4各段灯具设计Table7-4Luminairedesignofeachsection照明段过渡段入口段出口段中间段TR1TR2TR3左线光源高压钠灯高压钠灯高压钠灯瓦数250150150250150150光通量280001600016000280001600016000间距（m）246126两侧布置方式对称交错交错对称对称交错路面亮度计算：根据《公路隧道通风照明设计规范》可知，对于水泥砼路面，平均亮度和平均照度之间的关系可按下式计算：表7-5各照明段亮度验算表Table8-5Checkingtableofbrightnessofeachlightingsegment照明段ηΦ（lm）MNW（m）S（m）Eav（lx）入口0.4280000.7210.2511529TR12800022764TR21600014109TR3160001672中间段160001672出口段1600022437满足规范要求。第8章隧道防排水设计隧道的防水排水应遵循“预防，排水，堵塞，截断相结合，因地制宜，综合处置”的原则。辅助公路隧道的防水排水必须满足以下要求：1.拱门，侧壁，人行道，设备箱等不会渗水。2.在霜冻损坏的区域，水不会积聚在隧道衬砌的后面，排水通道也不会冻结。在隧道的整个长度上，在道路中心线下方安装了一条中央排水通道，在巷道的两侧都安装了开放式排水通道。洞穴的合成衬里部分使用了用于防水的橡胶塑料防水板，土工合成材料，第三代软渗透管和用于排水的塑料排水板。敞开的隧道部分用橡胶塑料防水板，土工合成材料和粘土防水墙进行防水。排水沟和通透的软管道用于排水。在工作缝，伸缩缝和沉降缝中安装橡胶防水管，在洞穴的第二层衬砌后，在墙的底部安装纵向排水管，该排水管与排水管的圆形排水管连接。衬里，中央排水通道通过水平排水管。在洞穴入口上方安装了一个阻挡沟，并将地面水吸入路基的侧沟或洞穴入口外部的天然峡谷中，以在洞穴内外形成完整的排水系统。在具有单个斜坡高度的入口末端，地下通道位于1m地下，以防止来自洞穴外部的水沿着斜坡进入洞穴。8.1隧道防水设计复合式防水系统：其主要构造形式如图8-1。图8-1二次衬砌施工缝、沉降缝的构造形式图8.2隧道排水设计8.2.1隧道衬砌排水图8-2中心水沟纵向间距路侧边沟主要排引隧道围岩中的地下水、营运中隧道内清洗污水、消防污水和其它污水，电缆沟内集水也应引入路侧边沟，再通过引水管排到中心排水沟中，集中排出洞外。每隔20m设置一个横向导水管。8.2.2侧向排水沟侧向排水沟对隧道底部的排水小过有很好的作用，在实际工作中起来重要的作用，横向排水管的两端采用三通联结。具体的排水示意图如下所示：图8-3侧向排水沟图8.2.3路侧边沟排水设计的路侧边沟为了便于清洗和排水，宜采用开口式明沟，采用预制结构进行施工，结构布置图如下：图8-4开口式路侧边沟8.2.4洞顶防排水洞顶环形截水沟与路基边沟相接，形成良好的排水系统。

第9章隧道施工方案9.1开挖施工工法隧道Ⅴ级围岩，围岩稳定性较差，Ⅴ级围岩岩体节理裂隙较发育，岩体较破碎，呈碎裂结构，隧道开挖后支护不及时易发生坍塌和冒顶，所以本设计采用环形开挖留核心土法。环形开挖进尺不宜过长，本设计采取1.0m。上部核心土和下台阶的距离，公路隧道取一倍洞宽，本设计取13m。环形开挖留核心土法开挖顺序如下图9.1所示。图9-1环形开挖法预留核心土法9.2施工方法9.2.1明洞施工方案对于开挖法，在开挖过程中要时刻注意边坡和上坡的稳定性，并根据实际施工情况及时用锚喷混凝土封闭边坡。9.2.2暗洞施工方案采用奥地利新的施工方法，即暗挖隧道V级围臂的阶梯式开挖，即环形开挖中心的芯土施工方法，每个环形的尺寸为0.5-1.0m，台阶长度应大于6m。应在早期阶段使用轻柔的爆破或机械开挖来快速支撑和封闭周围的岩石。断面的下半部分应画出中央凹槽，两侧均应有足够的梯田污垢，马口应跳到地面进行挖掘，马口长度应不超过2m，并及时完成初始支撑。四级围岩采用正步开挖法，四级围岩应急停车区采用阶梯开挖，最后形成整段次要混凝土衬砌。9.2.3围岩监控量测在隧道施工过程中，开挖隧道面后，应立即在围岩上撒上5cm以上厚度的混凝土，以及时封闭围岩，并应严密监测和测量。可以进入隧道进行工作。只有通