隧道畢業(yè)設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p>　　題 目 C線長嶺灣隧道設計 </p><p>　　專 業(yè) 土木工程（巖土與地下結(jié)構(gòu)）</p><p>　　班 級 2009級巖土2班

2、 </p><p>　　學 生 1111111 </p><p>　　指導教師 11111教授 </p><p><b>　　重慶交通大學</b></p><p><b>　　2013 年</b></p>&

3、lt;p><b>　　前 言</b></p><p>　　近代國家中，所有地區(qū)各種特性的產(chǎn)生和發(fā)展，都是以交通為前提的。道路隧道作為交通系統(tǒng)重要結(jié)構(gòu)物之一，具有以下優(yōu)點：</p><p>　　提高公路等級和行車舒適性；</p><p>　　縮短行車里程，減少汽車損耗，節(jié)約能源和運費；</p><p>　　降低山嶺公

4、路高程，保證常年通車；</p><p>　　減少人為公路病害和水土流失；</p><p>　　節(jié)約土地，保護生態(tài)環(huán)境。</p><p>　　隨著公路建設的發(fā)展，特別是高等級公路的加速發(fā)展，我國公路隧道在數(shù)量與規(guī)模上有了很大發(fā)展，施工技術有了很大提高。目前，隧道工程礦山法施工中．已較普遍采用新奧法；巖石隧道施工采用鉆爆法掘進，并開始采用先進高效的掘進機施工；城市道路淺

5、埋隧道明控或蓋挖法施工中開始使用地下連續(xù)墻．暗挖施工時采用的盾構(gòu)法和淺埋暗挖法，都已具有了較高的技術水平。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　ABSTRACT2</p><p><b>　　第1章 緒論3&l

6、t;/b></p><p>　　第2章 長嶺灣隧道方案確定4</p><p><b>　　第3章 概述5</b></p><p>　　3.1 隧道設計技術標準5</p><p>　　3.3 隧道設計原則6</p><p>　　3.4 工程建設標準強制性條文執(zhí)行情況6</p&g

7、t;<p>　　3.5 隧道規(guī)模6</p><p>　　3.5.1 隧道長度6</p><p>　　3.5.2 各級圍巖所占隧道的比例6</p><p>　　第4章 工程概況7</p><p>　　4.1 隧址區(qū)自然條件7</p><p>　　4.1.1 地理位置及地形地貌7</p>

8、;<p>　　4.1.2 氣候及水文條件7</p><p>　　4.2 工程地質(zhì)條件8</p><p>　　4.2.1 地層巖性8</p><p>　　4.2.2 地質(zhì)構(gòu)造8</p><p>　　4.2.3 水文地質(zhì)條件9</p><p>　　4.3 不良地質(zhì)現(xiàn)象12</p>&

9、lt;p>　　4.4 隧道工程地質(zhì)評價12</p><p>　　4.4.1 隧址工程地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性和適宜性評價12</p><p>　　4.5區(qū)域穩(wěn)定性及地震基本烈度15</p><p>　　4.5.1區(qū)域穩(wěn)定性15</p><p>　　4.5.2地震15</p><p>　　第5章 隧道主體工程16

10、</p><p>　　5.1 隧道平面線形設計16</p><p>　　5.1.1 隧道平面16</p><p>　　5.2 隧道縱斷面設計16</p><p>　　5.2.1總體線形16</p><p>　　5.2.2洞口位置的確定16</p><p>　　5.3 隧道橫斷面設計1

11、8</p><p>　　5.3.1 橫斷面設計18</p><p>　　5.3.2 襯砌內(nèi)輪廓設計19</p><p>　　5.4 隧道洞門設計22</p><p>　　5.4.1 洞門設計原則22</p><p>　　5.4.2 洞門設計22</p><p>　　5.5 隧道襯砌結(jié)構(gòu)

12、設計29</p><p>　　5.5.1 隧道襯砌結(jié)構(gòu)設計原則29</p><p>　　5.5.2 洞身段支護參數(shù)30</p><p>　　5.5.3 特殊洞身結(jié)構(gòu)設計31</p><p>　　5.5.4 洞身支護結(jié)構(gòu)驗算32</p><p>　　5.6 隧道防排水工程設計40</p><

13、;p>　　5.6.1 隧道洞內(nèi)防排水40</p><p>　　5.6.2 施工縫、變形縫防水41</p><p>　　5.6.3 隧道洞口防排水41</p><p>　　5.7 隧道路面及洞內(nèi)裝飾41</p><p>　　5.8 隧道檢修道及人行道設計41</p><p>　　第6章 隧道通風計算42

14、</p><p>　　6.1 基本條件：42</p><p>　　6.2 需風量計算42</p><p>　　6.2.1 設計濃度42</p><p>　　6.2.2 CO排放量及稀釋CO的需風量42</p><p>　　6.2.3 霧排放量及稀釋煙霧需風量44</p><p>　　

15、6.2.4 稀釋空氣異味的需風量45</p><p>　　6.3 通風設計計算45</p><p>　　6.3.1 計算條件45</p><p>　　6.3.2 通風阻抗力45</p><p>　　6.3.4 交通通風力46</p><p>　　6.3.5 風機的選型及配置46</p><

16、;p>　　第7章 隧道照明計算48</p><p>　　7.1 基本條件48</p><p>　　7.2白天各照明區(qū)段的長度及照明要求48</p><p>　　7.3夜間各照明區(qū)段的長度及照明要求49</p><p>　　7.4 照明計算50</p><p>　　7.4.1 照度計算：50<

17、;/p><p>　　7.4.2 應急照明51</p><p>　　7.4.3 洞外引道照明51</p><p>　　7.4.4 接近段減光措施52</p><p>　　第8章 隧道動態(tài)施工、設計53</p><p>　　8.1 隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測53</p><p>　　8.1.1必測項目

18、53</p><p>　　8.1.2選測項目53</p><p>　　第9章 隧道施工方案設計54</p><p>　　9.1 施工工藝要求54</p><p>　　9.2 施工方案設計54</p><p>　　第10章 隧道棄渣方案及臨時工程56</p><p>　　第11章 監(jiān)控系

19、統(tǒng)及防災系統(tǒng)57</p><p>　　11.1 系統(tǒng)概況57</p><p>　　11.2 交通監(jiān)視控制系統(tǒng)57</p><p>　　11.3 通信系統(tǒng)57</p><p>　　11.4通風系統(tǒng)58</p><p>　　11.5 通報、報警系統(tǒng)58</p><p>　　11.6 消

20、防系統(tǒng)58</p><p>　　11.7 救援系統(tǒng)58</p><p>　　11.8 供電系統(tǒng)58</p><p>　　11.9 中央控制系統(tǒng)58</p><p>　　第12章 環(huán)境保護60</p><p><b>　　致謝61</b></p><p><

21、b>　　參考文獻62</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設計對隧道的設計內(nèi)容主要包括從地質(zhì)、地形、經(jīng)濟、環(huán)保的方面對路線的方案確定；對隧道平面、縱斷面、橫斷面的設計以滿足經(jīng)濟、合理、安全、施工容易等要求；對隧道襯砌結(jié)構(gòu)設計和計算以保證襯砌能夠滿足圍巖壓力的要求；在排水設計遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，

22、綜合治理”的原則下，采用完整的防排水體系，使隧道內(nèi)防水可靠，排水通暢，保證運營期間隧道內(nèi)不滲不漏，基本干燥；根據(jù)隧道進出口地形和工程地質(zhì)條件，結(jié)合開挖邊仰坡的穩(wěn)定性及洞口防排水需要，選用經(jīng)濟、美觀并有利于視線誘導的洞門形式；在考慮盡量少刷坡和隧道“早進洞、晚出洞”的原則確定洞門位置；選擇合適隧道施工方案使之滿足本隧道圍巖節(jié)理發(fā)育、圍巖不穩(wěn)定易發(fā)生變形等要求；隧道通風、照明的設計和計算。</p><p>　　關鍵詞

23、：方案比選，襯砌結(jié)構(gòu)，施工方法，結(jié)構(gòu)計算，排水，洞門，通風，照明 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The routes selection of the tunnel design are mainly from the geological, topographical, economic, and environment

24、al protection programs. Plane of the tunnel, vertical section of the tunnel, cross-sectional of the tunnel design to meet the needs of the economy, a reasonable, safe, easy construction, etc. Structural design of tunnel

25、lining and calculation to ensure the lining to meet the requirements of pressure of surrounding rock . In the drainage design to follow, "defense, platoon, section, b</p><p>　　Key words: routes selectio

26、n，structure lining，Construction method，structural calculation，drainage，Portal，Ventilation，illumination</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟形勢的發(fā)展，現(xiàn)有的交通遠遠不能滿足城市交通的發(fā)展需求，我國的各重要城市常常出現(xiàn)交通擁擠的

27、現(xiàn)象，同時過長的的通行時間嚴重阻礙各經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)之間的交流和經(jīng)濟發(fā)展，因此發(fā)展地鐵等成為 一個解決交通問題的重要工具，它不但可以承受具大的交通量，還可以縮短各城市的距離大大提高運行效率，全面促進城市的經(jīng)濟繁榮。我國提出了大力發(fā)展西部地區(qū)經(jīng)濟的戰(zhàn)略規(guī)劃，所謂要致富先修路，解決路的問題就解決了經(jīng)濟發(fā)展的大部分問題。而我國的西部基本上是山區(qū)，在修鐵路和高速公路的時候必須穿越許多的山地，因此必須修建大量的隧道，我們從宜鐵路恩施段就可清楚看到這種

28、現(xiàn)象。在這種形勢下，對隧道工程的需求將會越來越大，隧道工程的數(shù)量將大幅度增加，隧道的長度也將明顯增長。</p><p>　　因此，通過結(jié)合工程實際進行畢業(yè)設計，有助于我們在充分考慮的經(jīng)濟、地質(zhì)、文化等方面因素情況下制定合理的隧道設計方法，為今后的工作累積經(jīng)驗，打下基礎。</p><p>　　本隧道的設計內(nèi)容主要包括方案的比選，隧道平面、縱斷面、橫斷面的設計；隧道襯砌結(jié)構(gòu)設計和計算；洞門的設

29、計；隧道照明、隧道通風的計算；確定合適的施工工藝。</p><p><b>　　長嶺灣隧道方案確定</b></p><p>　　下面我將從工程設置目的，綜合分析了工程所在位置的地形、地質(zhì)工程條件、環(huán)境、安全、經(jīng)濟、合理、環(huán)保的原則，同時考慮投入使用后的養(yǎng)護管理等方面分析修建隧道的優(yōu)越性。</p><p>　　成都至瀘州高速公路經(jīng)過威遠縣新場鎮(zhèn)紅

30、星村半邊灣半坡和新場鎮(zhèn)新權村長嶺灣半坡，被長嶺灣阻擋，由于繞行道路的距離很大，浪費時間、運行效率不高，經(jīng)濟效應差，且不能適應當?shù)氐慕煌òl(fā)展和未來經(jīng)濟的發(fā)展。從縮短路線長度，提高運行效率等方面考慮修建隧道都是合理的選擇。它可以很好的克服地形及高程障礙、改善線形、提高車速、縮短里程、節(jié)約燃料、節(jié)省時間、減少大開挖對環(huán)境植被造成的損壞，保護了生態(tài)環(huán)境。</p><p>　　因此在長嶺灣修建隧道是綜合各方面因素后最合理的

31、選擇。</p><p><b>　　第3章 概述</b></p><p>　　3.1 隧道設計技術標準</p><p>　　1）公路等級：山嶺重丘高速公路雙向行車。</p><p>　　2）道路計算行車速度:80km/h。</p><p>　　隧道計算行車速度:80km/h。</p>

32、<p>　　3）隧道建筑限界：凈寬：10.25m，凈高：5.0m。</p><p>　　4）洞內(nèi)路面設計荷載 : 公路-Ⅰ級，汽超 20，掛—100。</p><p>　　5）設計日車流量：2012年:3565標準小汽車輛/日 2015年:7525標準小汽車輛/日</p><p>　　2020年:10235標準小汽車輛/日 2030年:12356標準

33、小汽車輛/日</p><p>　　6）隧道路面橫坡:2%的雙面坡。</p><p>　　7）通風方式:機械通風。</p><p><b>　　8）通風衛(wèi)生標準：</b></p><p>　　正常狀態(tài)：CO設計濃度δ：150ppm 煙霧設計濃度K：0.0090m-1；</p><p>　　交通阻

34、滯（控制時間20分鐘）：CO設計濃度δ：300ppm 煙霧設計濃度K：0.012m-1。</p><p>　　3.2 設計依據(jù)與執(zhí)行主要標準</p><p>　　1） 《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 JTJ064-98</p><p>　　2） 《公路隧道勘測規(guī)范》 JTJ061-99</p><p

35、>　　3） 《公路隧道設計規(guī)范》 JTGD70-2004</p><p>　　4） 《公路隧道施工技術規(guī)范》 JTJ042-94</p><p>　　5） 《公路工程技術標準》 JTGB01-2003</p><p>　　6） 《公路工程抗震設計規(guī)范》 JT

36、J004-89</p><p>　　7） 《建筑工程地質(zhì)鉆探技術標準》 JGJ87-92</p><p>　　8） 《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》 JTGD63-2007</p><p>　　9） 《公路土工試驗規(guī)程》 JTGE40-2007</p><p>　　10）《公路工程巖石試驗規(guī)

37、程》 JTGE41-2005 </p><p>　　11）《公路工程水質(zhì)分析操作規(guī)程》 JTJ056-84</p><p>　　12）《巖土工程勘察規(guī)范》 GB50021-2001</p><p>　　13）《建筑抗震設計規(guī)范》 GB50011-2001</p>

38、<p>　　14）《建筑樁基技術規(guī)范》 JGJ94—94</p><p>　　15）《成都地區(qū)建筑地基基礎設計規(guī)范》 DB51/T5026-2001 </p><p>　　16） 施工中涉及設計文件未列的標準、規(guī)范,應按國家有關標準、規(guī)范嚴格執(zhí)行。</p><p>　　3.3 隧道設計原則</p><p&

39、gt;　　1）本隧道充分考慮了隧道的設置目的及隧道自身的結(jié)構(gòu)特征，并且綜合分析了隧道所在位置的地形、地質(zhì)工程條件、環(huán)境因素等。</p><p>　　2）隧道按安全、經(jīng)濟、合理、環(huán)保的原則，按新奧法理論，結(jié)合隧道實際情況進行設計，同時考慮隧道投入使用后的養(yǎng)護管理等，力求隧道總體安全、經(jīng)濟。</p><p>　　3.4 工程建設標準強制性條文執(zhí)行情況</p><p>　

40、　隧道主體結(jié)構(gòu)物按永久性建筑物設計，具有規(guī)定的強度、穩(wěn)定性和耐久性；建筑限界內(nèi)，不得有任何部件侵入；洞口邊仰坡必須保證穩(wěn)定，避免大挖大刷；洞門必須置于穩(wěn)固地基上；隧道襯砌按隧規(guī)規(guī)定的安全系數(shù)選??；隧道應結(jié)合襯砌采取可靠的防排水措施，保證使用期內(nèi)行車安全、設備正常使用；對地表水、地下水采取妥善處理，使洞內(nèi)外形成完整、暢通的防排水系統(tǒng)；隧道供電系統(tǒng)設計必須做到保障人身安全，供電可靠；隧道內(nèi)水泥混凝土路面設計彎拉強度為5MPa。</p&

41、gt;<p><b>　　3.5 隧道規(guī)模</b></p><p>　　3.5.1 隧道長度</p><p>　　長嶺灣隧道位于威遠縣新場鎮(zhèn)紅星村半邊灣半坡和新場鎮(zhèn)新權村長嶺灣半坡之間，隧道長度、洞口樁號見表3-1。</p><p>　　表3-1 隧道始終點高程</p><p>　　3.5.2 各級圍巖所

42、占隧道的比例</p><p>　　根據(jù)《四川省蜀通巖土工程公司成都至瀘州高速公路工程地質(zhì)勘察報告》，長嶺灣隧道穿越主要圍巖級別為Ⅴ、Ⅳ級兩種圍巖，各級圍巖所占隧道比例見表3-2。</p><p>　　表3-1各級圍巖所占隧道比例</p><p><b>　　第4章 工程概況</b></p><p>　　4.1 隧址區(qū)自然

43、條件</p><p>　　4.1.1 地理位置及地形地貌</p><p>　　長嶺灣隧道地處威遠縣新場鎮(zhèn)境內(nèi)，為單洞雙向行車隧道，為曲線長隧道，屬于低山區(qū)。隧址區(qū)為構(gòu)造剝蝕低山地貌區(qū)，地表植被發(fā)育，進洞口位于半邊灣斜坡附近，出洞口位于堰灘壩山坡下側(cè)，隧道近南東向展布，長1470m，洞身地形中部高，中部偏西因斷層形成一不的山坳；進出口地段地形較低，地形起伏較大，山脈整體呈南東向排列，東~南西

44、向圓弧狀延伸，海拔高程735.0~471.0m，相對高差約264m，坡角20~45°，局部成陡崖狀，隧道最大埋深約168.5m。</p><p>　　圖4-1 進洞口隧址區(qū)地形地貌 圖4-2 出洞口隧址區(qū)地形地貌</p><p>　　4.1.2 氣候及水文條件</p><p>　　C線長嶺灣隧道行政區(qū)域隸屬于內(nèi)江市威遠縣。屬亞熱帶濕潤季風

45、氣候區(qū)，冬無嚴寒，夏無酷熱，氣候溫和，具有春早夏長秋日多綿雨的特點。冬季雨量充沛，四季分明，性濕潤氣候，年均氣溫18℃，年均氣溫15.6℃～16.8℃，以八月最熱，平均氣溫27.0℃；以1月最冷，平均氣溫7.5℃，年平均氣溫17.8℃，1月份8月份平均氣溫，極端最高氣溫41.6℃，極端最低氣溫-3℃。境內(nèi)年降水量從東到西逐漸增加，年累年平均降雨量1055mm，雨季集中在6～8月，降雨量占全年的59%,最大年降雨量2367.2 mm，最小

46、年降雨量755.4mm，最大月降雨量512.4mm。連續(xù)最大降雨量為1992年8月9日至13日，威遠連續(xù)降大雨、暴雨，總降雨量221.3毫米，累年均無霜期323天，霧日33天。大風多為西北風，5～7級居多，8級以上大風少見，瞬間最大風速9m/s（1983年3月15日），相對濕度累年平均83%，平均蒸發(fā)量950mm。</p><p>　　4.2 工程地質(zhì)條件</p><p>　　4.2.1

47、地層巖性</p><p>　　經(jīng)工程地質(zhì)測繪及鉆探揭露，隧址區(qū)出露和揭露地層為第四系松散堆積層塊，三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj1）、中統(tǒng)雷口坡組（T2l），現(xiàn)由老至新分述如下：</p><p>　　1）三疊系中統(tǒng)雷口坡組（T2l）：主要由灰白色灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r組成，出露于隧址區(qū)進口及洞身段陡斜坡地帶。</p><p>　　灰?guī)r：灰白色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層構(gòu)造,呈強

48、~弱風化。</p><p>　　白云巖：灰白色，泥晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層構(gòu)造,呈強~弱風化。</p><p>　　泥灰?guī)r：灰綠色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀，礦物成分以粘土礦物為主，呈強風化～弱風化。</p><p>　　2）三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj1）：主要由紫紅、棕紅色砂巖、頁巖等組成，出露于隧址區(qū)出口陡斜坡地帶。</p><p>　　砂巖：紫紅色，中

49、細結(jié)構(gòu)，鈣、泥質(zhì)膠結(jié)，薄層狀,主要由長石、石英、云母等礦物組成，呈弱風化。</p><p>　　頁巖：灰色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀，礦物成分以粘土礦物為主，呈強風化～弱風化。</p><p>　　3）第四系松散堆積層（Q）：</p><p>　?。?）、第四系殘坡積層（Q4el+dl）、崩坡積層（Q4c+dl）：主要由紫紅色、褐紅色（含塊、碎石）低液限粘土組成，分布于斜坡

50、及脊間槽谷地帶地帶。</p><p>　　低液限粘土，含有少量強風化砂巖和泥巖碎屑、角礫，稍濕～濕，呈可塑～硬塑狀態(tài)，干強度和韌性中等，無搖振反應，切面光滑，表層局部分布有塊碎石，塊碎石巖石成份以砂巖和泥巖為主，一般粒徑20～200mm，大者可達2000 mm以上，呈棱角狀～次棱角狀，含少量角礫，塊碎石含量50～80%左右，分布層厚0.50～1.10m。</p><p>　　（2）、耕植土

51、（Qpd）: 以紫紅色、磚紅色低液限粘土為主, 含有較多有機質(zhì)，植物根系發(fā)育，結(jié)構(gòu)松散，疏密不均，多呈干～稍濕狀態(tài)，分布于斜坡與槽谷第四系殘坡積層表層，層厚0.30～0.50m。</p><p>　　(3)白云巖塊石土：黃色、灰白色，可見層理傾角為10°，巖芯呈柱狀或碎塊狀，節(jié)長2~40cm。為崩坡積物。</p><p>　　4.2.2 地質(zhì)構(gòu)造</p><p

52、>　　隧道進口自然邊坡坡角20~40°，出露三疊系雷口坡組頁巖、白云巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r；殘坡積層偶然可見厚度＜10㎝，覆以灌木、草叢。隧道洞身圍巖為三疊系上統(tǒng)雷口坡組頁巖、白云巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r，須家河組砂巖、頁巖。隧道出口處為斜坡，坡角25~45°，出露三疊系須家河組頁巖、砂巖；殘坡積層偶然可見厚度＜10㎝，覆以灌木、草叢。地質(zhì)構(gòu)造屬老場背斜北西翼，產(chǎn)狀320~332°∠4~6°，發(fā)育三組節(jié)理

53、，產(chǎn)狀分別為20°~48° ∠71°~85°，95°~115°∠62°~83°，285°~324°∠58°~76°，裂隙較發(fā)育，傾角較陡，裂隙面多平直，裂縫一般寬0.1～2.5cm，大者可達20cm以上，間距0.3～3m，延伸長度一般為0.5～5m不等，大者可達15m以上，貫通性差異性較大，多呈閉合～微張狀態(tài)，結(jié)合程度

54、差～一般，多為泥質(zhì)充填，少量巖屑充填。隧道進口段斜坡坡向與地層傾向同向，頂板較薄，為順向坡。隧道出口段頂板較薄，易產(chǎn)生塌落、冒頂。隧道進出口開挖時存在安全隱患。隧道圍巖類別屬Ⅳ~Ⅴ類。</p><p>　　4.2.3 水文地質(zhì)條件</p><p>　　4.2.3.1地下水類型及補給、徑流、排泄條件</p><p>　　隧址區(qū)地下水類型主要有松散巖類孔隙水、基巖風化帶

55、網(wǎng)狀裂隙水、基巖構(gòu)造裂隙水及巖溶水</p><p>　?。?）松散巖類孔隙水</p><p>　　隧址區(qū)松散巖類孔隙水主要賦存于第四系殘坡積塊碎石土中，補給來源為大氣降水和地表水體入滲，但隧址區(qū)塊碎石土厚度小，分布面積小，且殘坡積層多含相對隔水的低液限粘土夾碎塊石，透水性及富水性均較差，大氣降水不易入滲，加上該區(qū)地形較陡，橫向沖溝發(fā)育，大氣降水迅速形成地表徑流向低洼處排泄，因此此類地下水不

56、易大量富集，水量貧乏，對隧道施工影響小。</p><p>　?。?）基巖風化帶網(wǎng)狀裂隙水</p><p>　　隧址區(qū)基巖風化帶網(wǎng)狀裂隙水主要賦存于基巖風化帶中，其富水性受巖性及裂隙發(fā)育程度的控制，其地下水位一般與地表水聯(lián)系密切，主要接受地表水及大氣降水的入滲補給，向溝谷等地勢低洼處排泄。斜坡地段由于基巖面較陡，排泄較通暢，地下水貧乏。在溝谷地段，基巖風化帶網(wǎng)狀裂隙水由于直接接受溝谷水體補給

57、，風化裂隙相對比較發(fā)育，連通性比較好，但因風化層厚度多不大，其水量比較有限為淺層地下水。對隧道施工影響較小。</p><p>　　（3）基巖構(gòu)造裂隙水</p><p>　　主要存于三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj1）地層中,因厚層砂巖間夾有相對隔水的泥頁巖或煤層裂隙含水,故具有層間水性質(zhì)；，以砂巖裂隙水為主，其富存狀況除受巖性控制外，與所處的地形地貌和構(gòu)造關系密切。主要分布于背斜兩翼靠近進出口

58、地段，由于本組所處地形多為陡坡，溝谷切割較深，有利于地下水的排泄，基巖裂隙水多在砂巖中分布，接受大氣降水補給和層間徑流補給，順風化裂隙、構(gòu)造裂隙等沿強、弱風化界面匯集、運動，在斜坡坡腳及沖溝溝口等局部地勢相對較低處以下降泉的形式排泄出露，具近源補給，就近排泄特點，，地下水富水性屬貧～弱含水，故泉水流量很小，流量僅0.05～0.1L/s，對隧道施工有一定的影響。該層主要分布于隧道中部，面積49km2，占水文地質(zhì)單元面積的45%，富水性中等

59、，為淺層地下水。隧址區(qū)主要分布在進出口帶，僅雨時暫以少量上層滯水的形式存在，本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)該風化裂隙水分布區(qū)的泉流量多小于0.05L/s，井多呈季節(jié)性，泉井均為久晴即干，地面多呈貧水狀，故富水性較弱。</p><p><b>　?。?）巖溶水</b></p><p>　　路段區(qū)巖溶水含水巖性為三疊系中統(tǒng)雷口坡組，以雷口坡組為主要含水巖組。巖性以薄灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r為主

60、，巖溶不發(fā)育。由于可溶巖主要分布于斜坡地帶，給巖溶的發(fā)育和地下水的補給提供了不足條件。受構(gòu)造和巖層組合等條件控制，多形成帶狀的沖溝槽谷。</p><p>　　路段區(qū)內(nèi)巖溶水富集的主要因素是巖性和地貌條件，其次是構(gòu)造條件。</p><p>　　巖性是控制巖溶發(fā)育強度的主要因素，雷口坡組巖溶不發(fā)育，巖溶水較少。巖溶泉流量0.003～0.15l/s，豐水期流量0.95~74l/s。</p&

61、gt;<p>　　地貌因素的影響主要表現(xiàn)在高位槽谷和地位槽谷含水的差別上。由于測區(qū)范圍小，本次路段范圍內(nèi)體現(xiàn)不明顯。</p><p>　　為了確定鉆孔實際涌水量，評價含水層的富水性，推測和計算鉆孔最大涌水量和單位涌水量，查明含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，為隧道涌水量的預測提供依據(jù)，本次勘察對CLWSDZK1、CLWSDZK2進行了簡易抽水試驗，24小時后觀測水位略有恢復，證明其水量貧乏，然后對CLWSDZK

62、2進行了注水試驗，注水試驗成果詳見表4-1:</p><p>　　表4-1 鉆孔注水試驗成果表 </p><p><b>　　(5)相對隔水層</b></p><p>　　區(qū)內(nèi)的頁巖、泥巖、泥灰?guī)r及低液限粘土，滲透性極弱，富水性差，基本不含水，為相對隔水層。</p><p>　　4.2.3.2地下水化學類

63、型及腐蝕性</p><p>　　根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》JTJ064—98附錄D，隧址區(qū)氣候?qū)贊駶檯^(qū)，公路自然區(qū)劃歸屬于西南潮暖區(qū)四川盆地中濕區(qū)Ⅴ2，混凝土不直接臨水，屬Ⅱ類環(huán)境。</p><p>　　根據(jù)C線長嶺灣隧道采取地下水進行簡分析及侵蝕性CO2測試分析成果資料（分析結(jié)果見表4-2），地下水化學類型均為HCO3-—Ca2+型水。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》JTJ064—98附錄

64、D環(huán)境水對砼腐蝕評價標準判定（地下水對砼及其制品腐蝕性判定見表4-3）：地下水對砼無結(jié)晶類、分解類、結(jié)晶分解復合類腐蝕。但是三疊系中統(tǒng)雷口坡組地層中夾有硬石膏、巖鹽及鹽溶角礫巖，隧址區(qū)洞身地下水具有弱～中等強度的硫酸鹽型腐蝕性，應采用相應防護。</p><p>　　表4-2 水質(zhì)分析成果表</p><p>　　表4-3 地下水對砼及其制品腐蝕性判定表&l

65、t;/p><p>　　4.3 不良地質(zhì)現(xiàn)象</p><p>　　隧址區(qū)無滑坡、崩塌、泥石流等影響場地穩(wěn)定的不良地質(zhì)現(xiàn)象。</p><p>　　4.4 隧道工程地質(zhì)評價</p><p>　　4.4.1 隧址工程地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性和適宜性評價</p><p>　　C線長嶺灣隧道位于老場背斜北東翼，無斷層通過，區(qū)域穩(wěn)定性好，整體穩(wěn)定

66、，適宜修建C線長嶺灣隧道。</p><p>　　4.4.2 隧道進口段工程地質(zhì)條件評價</p><p>　　4.4.2.1 進洞口段穩(wěn)定性和適宜性評價</p><p>　　隧道進口段：里程樁號CK118+430~599，長度189m，洞頂板埋深0.5m～52.5m,屬淺埋段，進洞口位于山地斜坡的中部偏下，里程樁號CK118+430，地面標高為559.84m，設計路面

67、標高552.95m,洞口中心開挖深度約7.00m，地形地面坡度20°~35°，耕地分布，第四系土厚4.500m左右，斜坡上方基巖出露。進口段出露地層為三疊系中統(tǒng)雷口組地層，巖性以灰?guī)r、白云巖為主，巖層走向與洞軸線近于一致，進洞口段無斷裂構(gòu)造，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，穩(wěn)定性較好，適宜進洞。</p><p>　　進洞口仰坡應考慮支護措施，在施工中采用超前支護的方法，先支護，后開挖，可有效地避免了坍塌、掉塊

68、及邊坡失穩(wěn)等不良地質(zhì)作用的發(fā)生。仰坡上部的第四系土層采用放坡開挖。</p><p>　　4.4.2.2出洞口段穩(wěn)定性和適宜性評價</p><p>　　隧道出口段：里程樁號CK119+639~900m，長度261m，洞頂埋深7.5m~57.2m。屬淺埋段，出洞口位于斜坡的中下部，里程樁號CK119+900，地面標高為545.21m，設計路面標高530.74m洞口中心開挖深度為14.5m。洞頂

69、自然坡度約25～35°，荒地，斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定，出露地層為三疊系中統(tǒng)雷口組地層，巖性以灰?guī)r、白云巖為主，巖層走向與洞軸線近于一致，進洞口段無斷裂構(gòu)造，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，穩(wěn)定性較好，適宜進洞。</p><p>　　進洞口仰坡應考慮支護措施，在施工中采用超前支護的方法，先支護，后開挖，可有效地避免了坍塌、掉塊及邊坡失穩(wěn)等不良地質(zhì)作用的發(fā)生。仰坡上部的第四系土層采用放坡開挖。</p><p>

70、;　　4.4.3 隧道洞身段工程地質(zhì)條件評價</p><p>　　4.4.3.1 洞身段穩(wěn)定性評價</p><p>　　隧道洞身段：里程樁號CK118+599~119+509m，長度905m，洞頂埋深52.5m~168.5m。隧道軸向100°～103°，軸線地面標高507.76m~751.63m，設計路面標高507.82m~545.71m，進洞口設計高程552.95m

71、，出洞口設計高程530.74m，進出洞口設計高程高差22.21m。</p><p>　　洞身段斜坡自然坡度20～40°，局部成陡崖狀。洞身圍巖巖性為三疊系中統(tǒng)雷口組地層，巖性以灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r為主，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較完整，無斷裂構(gòu)造，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，穩(wěn)定性較好，適宜隧道通過。</p><p>　　4.4.3.2 圍巖分級</p><p>　　

72、C線長嶺灣隧道為巖質(zhì)隧道，隧道圍巖體涉及地層為侏三疊系中統(tǒng)雷口組地層，巖性以灰?guī)r、白云巖為主?；?guī)r、白云巖強度較高，抗風化能力強，風化帶網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，地表多風化成碎顆粒，層理較發(fā)育，層間結(jié)合一差，強風化帶巖芯呈碎塊狀、短柱狀，巖質(zhì)較軟；弱風化帶巖芯呈長、短柱狀，巖石強度高，巖質(zhì)硬。出露于隧址區(qū)陡斜坡地帶。</p><p><b>　　1、圍巖完整性</b></p><p&

73、gt;　　根據(jù)鉆探、物探測試資料，巖體完整性列入巖體完整程度統(tǒng)計表（見表4-4）：</p><p>　　表4-4 巖體完整程度統(tǒng)計表</p><p>　　2、巖體基本質(zhì)量分級</p><p>　　隧道區(qū)主要發(fā)育2-3組構(gòu)造裂隙，根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范》（JTG D70-2004）中的計算公式：</p><p>　　巖體基

74、本質(zhì)量指標： BQ=90+3RC+250Kv………………………………(1)</p><p>　　當Rc≥90Kv+30時，取小值，Kv≥0.04Rc+0.4時，取小值，代入上式計算BQ</p><p>　　巖體基本質(zhì)量指標修正值： [BQ]=BQ-100×(K1+K2+K3)…………………(2)</p><p>　　根據(jù)巖石物理力學試驗值和聲波測

75、試資料，巖石飽和抗壓強度（通過數(shù)理統(tǒng)計分析后的推薦值）為強風化(平均值)Rc=0.8，Kv=0.40-0.45，其BQ值為192.4~204.9；為弱風化(平均值)Rc=23.25，Kv=0.7，其BQ值為334.75。</p><p>　　隧道水文地質(zhì)條件簡單，預測洞身地下水出水狀態(tài)主要以滴水、滲水為主，局部地段可能出現(xiàn)股狀流水，隧道區(qū)節(jié)理發(fā)育有二組裂隙，其規(guī)模小、延伸長度短，隧道最大埋深168.5m，在洞身鉆

76、中未發(fā)現(xiàn)餅狀巖芯，分別取K1=0.23，K2=0.3，K3=0 ，并代入（2）式計算得出進出口段強風化段[BQ]=139.4~151.9，弱風化段[BQ]=281.75。根據(jù)上述計算可知，強風化（進出口段）巖體質(zhì)量為Ⅴ級，弱風化基巖（洞身段）巖體質(zhì)量為Ⅳ級，隧道穿越的巖體質(zhì)量為一般。統(tǒng)計表明，隧址區(qū)巖體基本質(zhì)量分級為Ⅳ~Ⅴ級。</p><p><b>　　3、隧道圍巖分級</b></p

77、><p>　?。?）.隧道圍巖劃分依據(jù)隧道圍巖分級標準按照《公路隧道設計規(guī)范》(JTGD70—2004)隧道圍巖分級執(zhí)行。依據(jù)隧址區(qū)巖石的力學性質(zhì)，首先進行巖石等級劃分，而后考慮到圍巖受地質(zhì)構(gòu)造的影響和圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育程度，同時考慮到各種圍巖的風化特征對圍巖強度的影響以及地下水對圍巖的危害性作出圍巖綜合分級。</p><p><b>　　a:巖石等級劃分</b></

78、p><p>　　根據(jù)隧址區(qū)巖石力學性質(zhì)試驗資料，按巖石飽和抗壓強度將隧道圍巖確為極軟～較軟巖。</p><p>　　b：圍巖受地質(zhì)構(gòu)造影響程度的等級劃分</p><p>　　C線長嶺灣隧道位于老場背斜北東翼，無斷層通過，巖層傾角平緩，巖石裂隙較發(fā)育，對隧道洞頂影響較大。</p><p>　?。?）.圍巖初步分級及分布</p><

79、;p>　　根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范》(JTGD70—2004)，在巖石強度及完整性系數(shù)的基礎上，考慮圍巖特征、環(huán)境等因素對圍巖進行初步分級，詳見C線長嶺灣隧道圍巖初步分級及分布見表4-5：</p><p>　　表4-5 C線長嶺灣隧道圍巖初步分級及分布</p><p>　　4.5區(qū)域穩(wěn)定性及地震基本烈度 </p><p>　　4.5.1區(qū)域穩(wěn)

80、定性</p><p>　　根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及本次勘察資料綜合分析，C線長嶺灣隧道位于老場背斜南東翼，無斷層通過，區(qū)域穩(wěn)定性好。</p><p><b>　　4.5.2地震</b></p><p>　　根據(jù)國家地震局《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2001）國家標準第1號修改單及相應附件《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（1:400萬），隧

81、址區(qū)地震動峰值加速度值在0.05g，對應的地震基本烈度為6度，并應按《公路工程抗震設計規(guī)范》（JTJ004-89）的規(guī)定進行設防。</p><p>　　第5章 隧道主體工程</p><p>　　5.1 隧道平面線形設計</p><p>　　5.1.1 隧道平面</p><p>　　本隧道平縱方案主要由路線方案控制，這在路線方案中已有詳述，具體

82、隧道位置根據(jù)隧址區(qū)地形、地質(zhì)工程條件、環(huán)境、造價、功能等因素綜合確定，在綜合考慮線形指標及工程造價的前提下，通過實地勘察，充分研究了隧道所處地域的地形、地質(zhì)情況，主要考慮隧道進、出口地形條件、隧址區(qū)工程地質(zhì)條件、營運管理設施場地等因素擬定本隧道方案。</p><p>　　5.2 隧道縱斷面設計</p><p><b>　　5.2.1總體線形</b></p>

83、<p>　　隧道縱斷面設計綜合考慮了隧道長度、主要施工方向、通風、排水、洞口位置以及隧道進、出口接線等因素。隧道平、縱面指標見表5-1。</p><p>　　表5-1 隧道平縱指標斷面一覽表 </p><p>　　5.2.2洞口位置的確定</p><p>　　洞口位置應根據(jù)地形、地質(zhì)、水文等條件著重考慮邊坡及仰坡的穩(wěn)定性，隧道工作者在實踐中提出確

84、定隧道位置宜早進洞、晚出洞。寧可讓隧道稍長些，避免開挖高邊坡路塹，這也有利于保護自然環(huán)境。但是“早進晚出”并不是說盲目的把隧道定的越長越好，而是應當更著重地從安全和環(huán)保的角度考慮問題。在一般情況下，這一指導思想是符合實際。根據(jù)我國實踐經(jīng)驗，在不同地形、地質(zhì)條件下，確定隧道洞門位置應考慮以下原則：</p><p>　?、僖荛_不良地質(zhì)地段，如滑坡、崩塌、巖堆、危巖落石、泥石流等處。</p><p

85、>　?、诋敹纯谖挥跍瞎葍?nèi)時，應盡量避免設置在匯水區(qū)的中央，洞口要選在溝的一側(cè)。</p><p>　?、畚挥趹已露副谙碌亩纯?，一般不宜切削原山坡，當坡面及巖頂穩(wěn)定，無危石存在，可貼壁進洞。否則應延伸洞口設置明洞。</p><p>　　④邊坡淺埋段洞口位置，應結(jié)合路塹地質(zhì)、少占農(nóng)田、棄喳，填方利用、排水條件及有利施工等因素綜合分析確定。</p><p>　　⑤早進

86、晚出的原則，具體落實在洞口邊、仰坡開挖高度的控制上。</p><p>　?、薅纯诘木€形走向應盡量和該處地形等高線正交，這樣可以避免一側(cè)開挖面奇高，同時應注意避免另側(cè)巖壁過薄至產(chǎn)生偏壓危害。</p><p>　　⑦ 洞口最好有一方開闊平緩場所，用作施工基地。如果橋隧相連，洞口位置還要考慮相關工程的需要。</p><p>　　（1）進洞口位置比選</p>

87、<p>　　進口處圍巖屬于Ⅴ級，地形屬于緩坡，埋深較淺，路面高程552.95米。進口隧道軸線與地面等高線正交，所以綜合考慮成洞條件較好的地段和開挖較少的地方進洞。</p><p>　　表5-2 長嶺灣隧道進口洞門位置方案比選表</p><p>　　綜合以上比較結(jié)果可以看出，方案（二）即洞口位置為CK118+430為最佳方案，高出地面標高559.84米，設計標高552.95米，系作

88、為本設計最終洞門位置。</p><p>　　（2）出洞口位置比選</p><p>　　出洞口山體較為平緩，為荒地，斜坡現(xiàn)狀穩(wěn)定，巖性以灰?guī)r白云巖為主，巖層走向與洞軸線近于一致，進洞口無斷裂構(gòu)造，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，圍巖屬于Ⅴ級，設置洞口要綜合考慮較大開挖量，路塹設置等因素。</p><p>　　方案（一）開挖太大，工程量較大，經(jīng)濟效應不好；方案（二）隧道埋深太淺，圍巖穩(wěn)

89、定性不高。</p><p>　　表5-3 長嶺灣隧道出口洞門位置方案比選表</p><p>　　方案（三）綜合了兩個方案，減少了開挖量維護生態(tài)平衡，相對的經(jīng)濟合理，同時也保證了洞口的圍巖穩(wěn)定性，故選擇方案（二）樁號為CK119+900，地面標高為545.21米，設計路面標高為530.74米，作為本設計最終出口洞門位置。</p><p>　　5.3 隧道橫斷面設計

90、</p><p>　　5.3.1 橫斷面設計</p><p><b>　?。?）一般段</b></p><p>　　限界凈寬：10.25m=0.75m +0.50m左側(cè)向?qū)挾?2×3.75m行車道+0.75m右側(cè)向?qū)挾?0.75m檢修道；</p><p>　　限界凈高：行車道凈高5.0m，檢修道凈高2.5m。&

91、lt;/p><p>　　圖5-1 一般段建筑限界</p><p><b>　　（1）緊急停車帶</b></p><p>　　限界凈寬：10.25m=0.75m +0.50m左側(cè)向?qū)挾?2×3.75m行車道+3.50+0.75m 0.75m檢修道；限界凈高：</p><p>　　行車道凈高5.0m，檢修道凈高2.

92、5m。</p><p>　　圖5-2 緊急停車帶建筑限界</p><p>　　圖5-3 緊急停車帶長度</p><p>　　5.3.2 襯砌內(nèi)輪廓設計</p><p>　　隧道內(nèi)輪廓應符合相關《公路隧道設計規(guī)范》、《公路工程技術標準》規(guī)定的建筑限界的要求，考慮照明、通訊、排水、裝飾等其他設施需要的空間，各種設備均不得侵入建筑限界；襯砌內(nèi)

93、輪廓的形狀和尺寸應考慮圍巖類別、結(jié)構(gòu)受力的特點及便于施工等因素。</p><p>　　5.3.2.1長嶺灣隧道預選方法介紹</p><p>　　對長嶺灣隧道預選了三種不同的隧道內(nèi)輪廓設計方案，這里結(jié)合的地質(zhì)水文及周圍環(huán)境條件影響，從三種不同隧道內(nèi)輪廓的設計來討論對長嶺灣隧道開挖的利與弊，以此來選擇最好的長嶺灣隧道內(nèi)輪廓選擇方案。</p><p>　　5.3.2.2、

94、介紹三種截面的優(yōu)缺點比較：</p><p>　　（1）直墻式隧道一般用于隧道圍巖較好的地段，且周圍不會有較大的側(cè)向壓力，所以不需要設仰拱。運用直墻式隧道的凈斷面積最小。但考慮到長嶺灣隧道地形復雜，其中長嶺灣隧道無活動性斷層，區(qū)域地質(zhì)整體穩(wěn)定性較好，圍巖以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云巖、砂巖為主，少量軟質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁巖、泥巖，巖體較完整，圍巖穩(wěn)定性較好，但局部巖溶發(fā)育、煤層段巖體完整性較差。根據(jù)隧道圍巖巖體的巖

95、石等級以及層間結(jié)合情況，受地質(zhì)構(gòu)造影響程度、巖溶的發(fā)育及地下水的富集程度，可將隧道圍巖劃分為Ⅴ～Ⅳ級。則不適于運用直墻式截面來做隧道內(nèi)輪廓。</p><p>　?。?）單心圓內(nèi)輪廓，即拱部為單心半圓，側(cè)墻為大半徑圓弧，仰拱和側(cè)墻之間用小半徑圓弧鏈接。如果從降低造價方面看，采用簡明、單純的單心圓斷面為宜。但長嶺灣隧道地形復雜，有局部巖溶及地下水豐富，直接用單心圓容易引起不必要的塌方或者要加厚襯砌層，整體考慮不能視為

96、一種好的斷面。</p><p>　?。?）三心圓內(nèi)輪廓，從長嶺灣公路隧道功能出發(fā)，隧道凈空斷面確保道路寬度及建筑限界、鋪裝、排水、通風設備、內(nèi)裝、監(jiān)視員通道、其他一些必要的空間，而且要考慮穩(wěn)定性、施工性及車輛的行走性，這樣才能確定合理的斷面形狀和尺寸。而隧道斷面應具有適應應力流和變形的合理形狀，同時要適應圍巖條件、凈空要求，而三心圓則能符合隧道的應力流和變形的合理形狀，所以最好采用三心圓形狀。</p>

97、<p>　　表5-4 長嶺灣隧道內(nèi)輪廓斷面比選方案表</p><p>　　5.3.2.3三種內(nèi)輪廓在實際應用中的比較</p><p>　　三種內(nèi)輪廓的選擇在施工中的優(yōu)劣比選，其中直墻式一般需要明挖，雖然其開挖量只有58.78*1470m，但是它對圍巖要求高，水平方向受力不能太大，所以根據(jù)長嶺灣隧道實際情況，不適合明挖，明挖其開挖量大，造價變高了而且其工期也加長了，則此

98、種方法明顯不適于長嶺灣隧道。單心圓開挖相對比較簡單，然而其開挖量為（70.46*2825m ）太大，明顯高于直墻式和三心圓開挖的斷面其造價當然也就比較高了，然而單心圓對隧道圍巖的整體性要求比較高，施工起來安全性不大，則不適合長嶺灣隧道的開挖。三心圓則相對符合應力流和圍巖的變形條件，而且開挖量相對較?。?9.63*1470m），在三種方案中三心圓施工對周圍環(huán)境影響相對較小，安全性較高，則在施工中最先選用三心圓為隧道的開挖內(nèi)輪廓。</

99、p><p>　　5.3.2.4、最終方案</p><p>　　襯砌內(nèi)輪廓線是襯砌的完成線，在內(nèi)輪廓線之間的空間，即為隧道的凈空斷面。該線應該滿足所圍成的斷面積最小，適合圍巖壓力和水壓力的特點，亦即經(jīng)濟又適用的目的。設計襯砌斷面主要解決問題之一就是內(nèi)輪廓，而襯砌的內(nèi)輪廓線應該盡可能的接近建筑限界，力求開挖和襯砌的數(shù)量最小，襯砌內(nèi)表面力求平順（受力條件有利），還應考慮襯砌施工簡便。這樣根據(jù)下面的情

100、況我們最終選擇三心圓內(nèi)輪廓為隧道開挖的最終輪廓選型。</p><p>　　本設計中的內(nèi)輪廓具體設計參數(shù)如下表5-5</p><p>　　表5-5 內(nèi)輪廓設計參數(shù)表</p><p>　　注：凈高為設計高程點至拱頂?shù)淖罡唿c。</p><p>　　圖5-4 三心圓內(nèi)輪廓圖 </p><p>　　5.4 隧道洞門設計<

101、;/p><p>　　5.4.1 洞門設計原則</p><p>　　根據(jù)隧道進出口地形和工程地質(zhì)條件，結(jié)合開挖邊仰坡的穩(wěn)定性及洞口防排水需要，選用經(jīng)濟、美觀并有利于視線誘導的洞門形式；在考慮盡量少刷坡和隧道“早進洞、晚出洞”的原則確定洞門位置。為了確保洞口邊仰坡的穩(wěn)定性，不受可能出現(xiàn)的自然災害、氣象災害的影響，同時對車輛行使的影響較小，隧道均修建洞門。</p><p>　

102、　5.4.2 洞門設計</p><p>　　進口端洞口位于威遠縣新場鎮(zhèn)紅星村半邊灣半坡，地面橫坡較緩，縱向坡度比較緩，考慮采用端墻式洞門。 </p><p>　　出口端洞口位于威遠縣新場鎮(zhèn)新權村長嶺灣半坡，由于開挖深度較大，并且要開挖設置路塹，所以本設計中考慮采用翼墻式洞門。</p><p>　　洞門的端墻和翼墻均可視為墻背承受土壓力的擋土墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)擋土墻理論設計

103、。</p><p>　　本端墻式洞門按計算擋土墻的方法分別核算各不同墻高截面的穩(wěn)定性和強度，以此決定端墻的厚度和尺寸。為簡化洞門墻的計算方法和便于施工，只檢算端墻最大受力部位的穩(wěn)定性和強度，據(jù)此確定整個端墻的厚度和尺寸，這樣雖增加了一些圬工量，但從施工觀點看．卻是合理的。由于洞門端墻緊靠襯砌，又嵌入邊坡內(nèi)，故其受力條件較擋土墻為好。此有利因素可作為安全儲備．在計算中是不予考慮的。</p><p

104、>　　洞門翼墻與端墻一樣，也可采用分條方法取條帶計算。由于翼墻與端墻是整體作用的；故在計算端墻時，應考慮翼墻對端墻的支撐作用。計算時先檢算翼墻本身的穩(wěn)定性和強度，然后再檢算端墻最大受力部位的強度及其與翼墻一起的滑動穩(wěn)定。在計算翼墻時，翼墻與端墻連結(jié)面的抗剪作用是不考慮的。</p><p>　　按擋土墻結(jié)構(gòu)計算洞門墻時，設計是按極限狀態(tài)驗算其強度，并驗算繞墻趾傾覆及沿基底滑動的穩(wěn)定性。驗算時依據(jù)下表的規(guī)定，并

105、應符合《公路路基設計規(guī)范》、《公路磚石及混凝土橋涵設計規(guī)范》、《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》的有關規(guī)定。洞門驗算表如表5-6所示：</p><p>　　表5-6 洞門墻的主要檢算規(guī)定表</p><p>　　洞門設計計算參數(shù)數(shù)按現(xiàn)場試驗資料采用。缺乏的試驗資料，參照表5-7選用。</p><p>　　表5-7 洞門設計計算參數(shù)數(shù)表</p>

106、<p><b>　　5.4.3洞門計算</b></p><p>　　圖5-5 洞門計算示意圖 </p><p>　　5.4.3.1進口段端墻式洞門計算 </p><p><b>　?。?）計算數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　?、俚刭|(zhì)特性</b></

107、p><p><b>　?、跫墖鷰r</b></p><p>　　邊、仰坡坡度： 1∶1.25</p><p>　　地層計算摩擦角： ；</p><p><b>　　地層容重?：?；</b></p><p>　　基底摩擦系數(shù) ： ；</p><p>　　基底

108、設計控制壓應力［σ］=0.3MPa。</p><p><b>　?、诮ㄖ牧先葜?lt;/b></p><p><b>　　C25混凝土容重：</b></p><p>　　號水泥砂漿砌片石容許壓應力；</p><p>　　號水泥砂漿砌片石容許拉應力。</p><p>　　③檢算端墻

109、應力、偏心和穩(wěn)定性要求</p><p><b>　　墻身截面壓應力；</b></p><p>　　墻身截面偏心距(為端、翼墻厚度)；</p><p><b>　　基底壓力； </b></p><p><b>　　基底偏心；</b></p><p><

110、;b>　　滑動穩(wěn)定性系數(shù)；</b></p><p><b>　　傾覆穩(wěn)定性系數(shù)。 </b></p><p><b>　?。?）洞門檢算</b></p><p><b>　?、儆嬎慵盎緮?shù)據(jù)</b></p><p>　　隧道進口端洞口處設計端墻式洞門，尺寸擬定墻

111、厚B=1.8m，墻背傾角，墻高H=9.2米，仰坡坡角，圍巖計算摩擦角 ，基底摩擦系數(shù),,, </p><p>　　洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離為a=1m</p><p>　　洞門墻計算條帶寬度b=1m</p><p><b>　?、谕翂毫τ嬎?lt;/b></p><p>　　最危險破裂面與垂直面之間的夾角</p&g

112、t;<p>　　式中: E——土壓力（kN）;</p><p>　　——地層重度（kN/m3）</p><p><b>　　λ——側(cè)壓力系數(shù)；</b></p><p>　　ω——墻背土體破裂角；</p><p>　　b——洞門墻計算條帶寬度（m），取b=1m；</p><p>　　ξ

113、——土壓力計算模式不確定系數(shù)，可取ξ=0.6</p><p>　　③端墻穩(wěn)定性、強度驗算</p><p>　　由于土壓力和凍脹力不同時考慮，這里我們考慮土壓力的計算。</p><p>　　端墻自重：G=9.2×1.8×1×25=414KN</p><p>　　力臂：y1 ＝×1.8+tan6°

114、××9.2=1.4m</p><p>　　y2＝×9.2=3.1m</p><p>　　土壓力大小：E =103.2KN（每延米）</p><p><b>　　抗傾覆穩(wěn)定性驗算：</b></p><p>　　KO==1.81＞ 1.6 （滿足）</p><p>　

115、　故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求</p><p><b>　　抗滑穩(wěn)定性驗算：</b></p><p>　　1.93>1.3(滿足)</p><p>　　式中：δ—墻背摩擦角δ=</p><p>　　故抗滑穩(wěn)定性滿足要求</p><p><b>　　基底偏心距驗算：</b>&l

116、t;/p><p>　　全墻穩(wěn)定力系對墻趾的總力矩</p><p>　　全墻傾覆力系對墻趾的總力矩</p><p><b>　　總豎向荷載</b></p><p><b>　　∑N對腳趾的力臂</b></p><p>　　各項指標都進口端墻式洞門設計符合標準。</p>

117、<p><b>　　截面偏心驗算</b></p><p><b>　　Ex對墻趾的力臂：</b></p><p><b>　　Ey對墻趾的力臂：</b></p><p><b>　　G對墻趾的力臂：</b></p><p><b>