【《天水2号公路隧道工程的初步设计计算案例》2500字】

)利用地下水、软弱结构面和初始应力状态等因素对围岩基本质量指标进行修正，得到修正后的岩体基本质量指标[BQ]。隧道围岩分级按《公路隧道设计规范-第一册-土建工程》（JTG3370.1-2018）分级标准执行，依据上述标准，根据地面地质调绘，钻孔岩芯测试及岩体、岩石弹性波速对隧道围岩进行划分。左幅隧道，Ⅴ级围岩4670m，占100%；右幅隧道，Ⅴ级围岩4610m，占100%；隧道围岩分级表见表1.1、表1.2。表1.1天水2号隧道（左线）围岩分级表起讫里程分段长度m围岩名称饱和抗压强度MPa岩体完整性系数Kv围岩基本质量指标BQ考虑影响因素修正系数确定围岩级别围岩基本质量指标修正值[BQ]物探测定岩体纵波速Vp(m/s)考虑影响因素状态或关系说明地下水K1主要软弱结构面K2初始应力状态K3状态考虑影响因素状态或关系说明定性描述定量指标(标贯击数)N61.5ZK207+220ZK207+330110新黄土、粉质黏土可塑7-27ⅤZK207+330ZK207+700370泥岩5.30.53238ⅤZK207+700ZK210+7203020泥岩5.30.57248ⅤZK210+720ZK211+150430泥岩5.30.49228ⅤZK211+150ZK211+890740新黄土、泥岩坚硬Ⅴ

表1.2天水2号隧道（右线）围岩分级表起讫里程分段长度m围岩名称饱和抗压强度MPa岩体完整性系数Kv围岩基本质量指标BQ考虑影响因素修正系数确定围岩级别围岩基本质量指标修正值[BQ]物探测定岩体纵波速Vp(m/s)考虑影响因素状态或关系说明地下水K1主要软弱结构面K2初始应力状态K3状态考虑影响因素状态或关系说明定性描述定量指标(标贯击数)N61.5YK207+185YK207+28095新黄土、粉质黏土可塑7-28ⅤYK207+280YK207+640360泥岩5.30.53238ⅤYK207+640YK210+6803040泥岩5.30.57248ⅤYK210+680YK211+100420泥岩5.30.49228ⅤYK211+100YK211+795695新黄土、泥岩坚硬Ⅴ

1.2洞口位置及形式一般规定隧道洞口设计应遵循“早进晚出”的原则。避免高边坡和高仰坡在洞口的形成，防止滑坡、崩塌、危岩等不良地质灾害，减少对原地表形态的破坏，保护自然环境。隧道洞口地质条件普遍较差，岩体破碎风化严重，常遇到松散堆积体。隧道洞口开挖后，改变了地表形态，形成洞口边坡和高程边坡，可能引起塌方、偏斜、滑坡等地质灾害。处理这些灾难既困难又昂贵。投入运行后，也容易受到自然灾害的威胁。而且，入口各部位施工中存在着相邻工程施工干扰、影响居民生活等问题。因此，洞口位置的选择是环境保护、运行安全、节能和施工顺利进行的重要条件。洞口排水系统是为了防止施工和运营阶段洞口上方破面水汇集对洞口边仰坡的冲刷危害；洞口路面过水、流入隧道，以及对洞口施工场地的影响。洞门要起到拦截洞口边仰坡可能的碎落、滚石、坍塌物的作用。积雪危害主要是风吹雪堆积、降雪堆积、雪崩堆积造成的危害，边仰坡积雪可能引起边仰坡垮塌；洞顶积雪增加洞顶荷载和地表水下渗；路面积雪影响行车安全、堵塞交通。洞口边仰坡、洞门及洞门墙背需要进行检查维护，墙背碎落堆积物需清理，截水沟、排水沟需要疏通和修补，所以要考虑便于检查维修的条件。洞门与自然环境相协调，减少开挖痕迹、避免过多的人工修饰、淡化或隐藏支挡结构物的存在。洞口位置根据隧道所处位置地质条件，根据“早进洞，晚出洞”的原则确定洞口位置。同时根据《公路隧道设计规范》有关规定，洞口选址应避免下列情况：堆积、滑坡、松散岩、破碎岩、地形陡峭、易坍塌、落石位置。地形等高线与隧道轴线小角度斜交的位置。受洪水、泥石流威胁的位置。天水2号隧道右线隧道入口处为YK207+185，出口处为YK211+795；左线隧道入口处为ZK207+220，出口处为ZK211+890。为左右分离式双孔特长隧道，为保证隧道施工及运营安全，且保证边仰坡稳定，尽量恢复洞口自然景观，洞口均设一段明洞。对岩质边坡，在岩体破碎、局部岩体失稳、边仰坡开挖后有碎落、坍塌等威胁时，需采取清除、支挡、接长明洞等措施。洞门形式天水2号隧道位于甘肃省天水市秦州区中梁乡，平凉端进口布设于赵家河村附近，天水端进口位于赵家崖村附近。平凉端进洞口地形条件较差，右侧约70m处发育滑坡H10，右线进口处见一小型崩塌。进口处表层覆盖第四系风积新黄土及冲积粉质黏土层，基岩埋藏较深，靠近罗玉沟底部有零星露头，为新近系泥岩，属软岩。围岩稳定性差，工程地质性质较差。天水端进洞口地形条件较差，斜坡坡度较陡，坡面上见浅表层黄土崩塌。进口处表层覆盖第四系风积新黄土，基岩埋藏较浅，洞口下方见泥岩出露。围岩稳定性差，工程地质性质较差。结合进洞口地质条件，根据规范确定洞口形式皆采用翼墙式洞门（图1.1所示）。洞门采用等厚直墙，翼墙厚度为1.7m，长度为7.5m；洞门基底埋入土质地基深度1.5m，洞口仰坡坡脚至洞口强背后的水平距离为2m，墙身微向后倾斜，斜度约为1：10，设计仰坡为1：1.25。（a）翼墙式洞门主视图（b）翼墙式洞门侧视图图1.1翼墙式洞门（单位：cm）1.3横断面设计建筑限界公路隧道的建筑限界包括车道、路肩、路缘带、人行道等的宽度，以及车道、人行道的净高。依据前文1.4.2条技术标准，根据《公路隧道设计规范》，取路面横坡为2.0%坡率的单面坡（图1.2所示），在建筑限界内不得侵入有任何土建工程。图1.2隧道建筑限界图（单位：cm）紧急停车带应设置在隧道内。紧急停车带的长度应大于50m的长度，有效长度应大于40m（图1.3所示）。图1.3紧急停车带建筑限界图（单位：cm）上下行隧道之间需设置横通道（图1.4所示）。（a）人行横通道（b）车行横通道