隧道畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p><b>　　說明書</b></p><p>　　題 目 C線長嶺灣隧道設(shè)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(xué) 生 1111111 </p><p>　　指導(dǎo)教師 11111教授 </p><p><b>　　2013 年</b></p><p><b>　　前 言</b></p><

3、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?yán)锍蹋瑴p少汽車損耗，節(jié)約能源和運費；</p><p>　　降低山嶺公路高程，保證常年通車；</p><p>　　減少人為公路病害和水土流失；

4、</p><p>　　節(jié)約土地，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。</p><p>　　隨著公路建設(shè)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(shù)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(jìn)，并開始采用先進(jìn)高效的掘進(jìn)機(jī)施工；城市道路淺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

5、技術(shù)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</b></p><p>　　第2章 長嶺灣隧道方案確定4&l

6、t;/p><p><b>　　第3章 概述5</b></p><p>　　3.1 隧道設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)5</p><p>　　3.3 隧道設(shè)計原則6</p><p>　　3.4 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文執(zhí)行情況6</p><p>　　3.5 隧道規(guī)模6</p><p>　　

7、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><p>　　4.1.2 氣候及水文條件7</p><p&g

8、t;　　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><p>　　4.4 隧道工程地質(zhì)評價12</p><p>　　

9、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</p><p>　　5.1 隧道平面線形設(shè)計16</p>

10、<p>　　5.1.1 隧道平面16</p><p>　　5.2 隧道縱斷面設(shè)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(shè)計18</p><p>　　5.3.1 橫斷面設(shè)計18</p>

11、<p>　　5.3.2 襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計19</p><p>　　5.4 隧道洞門設(shè)計22</p><p>　　5.4.1 洞門設(shè)計原則22</p><p>　　5.4.2 洞門設(shè)計22</p><p>　　5.5 隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計29</p><p>　　5.5.1 隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計原則29&

12、lt;/p><p>　　5.5.2 洞身段支護(hù)參數(shù)30</p><p>　　5.5.3 特殊洞身結(jié)構(gòu)設(shè)計31</p><p>　　5.5.4 洞身支護(hù)結(jié)構(gòu)驗算32</p><p>　　5.6 隧道防排水工程設(shè)計40</p><p>　　5.6.1 隧道洞內(nèi)防排水40</p><p>　　5

13、.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(shè)計41</p><p>　　第6章 隧道通風(fēng)計算42</p><p>　　6.1 基本條件：42</p>&

14、lt;p>　　6.2 需風(fēng)量計算42</p><p>　　6.2.1 設(shè)計濃度42</p><p>　　6.2.2 CO排放量及稀釋CO的需風(fēng)量42</p><p>　　6.2.3 霧排放量及稀釋煙霧需風(fēng)量44</p><p>　　6.2.4 稀釋空氣異味的需風(fēng)量45</p><p>　　6.3 通風(fēng)

15、設(shè)計計算45</p><p>　　6.3.1 計算條件45</p><p>　　6.3.2 通風(fēng)阻抗力45</p><p>　　6.3.4 交通通風(fēng)力46</p><p>　　6.3.5 風(fēng)機(jī)的選型及配置46</p><p>　　第7章 隧道照明計算48</p><p>　　7.1

16、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</p><p>　　7.4.2 應(yīng)急照明51</p><

17、;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(shè)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53</p><p>　　8.1.2選測項目53</p>

18、<p>　　第9章 隧道施工方案設(shè)計54</p><p>　　9.1 施工工藝要求54</p><p>　　9.2 施工方案設(shè)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)控系統(tǒng)及防災(zāi)系統(tǒng)57</p><p>　　11.1 系統(tǒng)概況57<

19、/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(fēng)系統(tǒng)58</p><p>　　11.5 通報、報警系統(tǒng)58</p><p>　　11.6 消防系統(tǒng)58</p><p>　　11.7 救援系統(tǒng)58</p&

20、gt;<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(hù)60</p><p><b>　　致謝61</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)62</b></p><p><

21、;b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計對隧道的設(shè)計內(nèi)容主要包括從地質(zhì)、地形、經(jīng)濟(jì)、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(shè)計以滿足經(jīng)濟(jì)、合理、安全、施工容易等要求；對隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算以保證襯砌能夠滿足圍巖壓力的要求；在排水設(shè)計遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，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

22、，基本干燥；根據(jù)隧道進(jìn)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(jì)、美觀并有利于視線誘導(dǎo)的洞門形式；在考慮盡量少刷坡和隧道“早進(jìn)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(fēng)、照明的設(shè)計和計算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：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(fēng)，照明 </p><

23、;p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The routes selection of the tunnel design are mainly from the geological, topographical, economic, and environmental protection programs. Plane of the tunnel, ver

24、tical 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 lining and calculation to ensure the lining to m

25、eet the requirements of pressure of surrounding rock . In the drainage design to follow, "defense, platoon, section, b</p><p>　　Key words: routes selection，structure lining，Construction method，structur

26、al calculation，drainage，Portal，Ventilation，illumination</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢的發(fā)展，現(xiàn)有的交通遠(yuǎn)遠(yuǎn)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)交通擁擠的現(xiàn)象，同時過長的的通行時間嚴(yán)重阻礙各經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)之間的交流和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此發(fā)展地鐵等成為 一個解

27、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(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)繁榮。我國提出了大力發(fā)展西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(jì)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

28、增長。</p><p>　　因此，通過結(jié)合工程實際進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，有助于我們在充分考慮的經(jīng)濟(jì)、地質(zhì)、文化等方面因素情況下制定合理的隧道設(shè)計方法，為今后的工作累積經(jīng)驗，打下基礎(chǔ)。</p><p>　　本隧道的設(shè)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(shè)計；隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算；洞門的設(shè)計；隧道照明、隧道通風(fēng)的計算；確定合適的施工工藝。</p><p>&l

29、t;b>　　長嶺灣隧道方案確定</b></p><p>　　下面我將從工程設(shè)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(jì)、合理、環(huán)保的原則，同時考慮投入使用后的養(yǎng)護(hù)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(yuǎn)縣新場鎮(zhèn)紅星村半邊灣半坡和新場鎮(zhèn)新權(quán)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

30、不高，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)差，且不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐慕煌òl(fā)展和未來經(jīng)濟(jì)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(hù)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選擇。</p><p><b>　　第3章 概述</b&

31、gt;</p><p>　　3.1 隧道設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)</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><p>　　3）隧道建筑限界：凈寬：10.25m，凈高：5.0m。</p>

32、;<p>　　4）洞內(nèi)路面設(shè)計荷載 : 公路-Ⅰ級，汽超 20，掛—100。</p><p>　　5）設(shè)計日車流量：2012年:3565標(biāo)準(zhǔn)小汽車輛/日 2015年:7525標(biāo)準(zhǔn)小汽車輛/日</p><p>　　2020年:10235標(biāo)準(zhǔn)小汽車輛/日 2030年:12356標(biāo)準(zhǔn)小汽車輛/日</p><p>　　6）隧道路面橫坡:2%的雙面坡。<

33、;/p><p>　　7）通風(fēng)方式:機(jī)械通風(fēng)。</p><p><b>　　8）通風(fēng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：</b></p><p>　　正常狀態(tài)：CO設(shè)計濃度δ：150ppm 煙霧設(shè)計濃度K：0.0090m-1；</p><p>　　交通阻滯（控制時間20分鐘）：CO設(shè)計濃度δ：300ppm 煙霧設(shè)計濃度K：0.012m-1。<

34、;/p><p>　　3.2 設(shè)計依據(jù)與執(zhí)行主要標(biāo)準(zhǔn)</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>　　3） 《公路隧道設(shè)計規(guī)范》 JTGD70-2004&l

35、t;/p><p>　　4） 《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》 JTJ042-94</p><p>　　5） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTGB01-2003</p><p>　　6） 《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》 JTJ004-89</p><p>　　7） 《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》

36、 JGJ87-92</p><p>　　8） 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)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)程》 JTGE41-2005 </p><p>　　

37、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(shè)計規(guī)范》 GB50011-2001</p><p>　　14）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 JGJ94—94&

38、lt;/p><p>　　15）《成都地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 DB51/T5026-2001 </p><p>　　16） 施工中涉及設(shè)計文件未列的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,應(yīng)按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行。</p><p>　　3.3 隧道設(shè)計原則</p><p>　　1）本隧道充分考慮了隧道的設(shè)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

39、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(jì)、合理、環(huán)保的原則，按新奧法理論，結(jié)合隧道實際情況進(jìn)行設(shè)計，同時考慮隧道投入使用后的養(yǎng)護(hù)管理等，力求隧道總體安全、經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　3.4 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文執(zhí)行情況</p><p>　　隧道主體結(jié)構(gòu)物按永久性建筑物設(shè)計，具有規(guī)定的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性；建筑限界內(nèi)，不得有任何部件侵

40、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?。凰淼缿?yīng)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(shè)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(shè)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(shè)計彎拉強(qiáng)度為5MPa。</p><p><b>　　3.5 隧道規(guī)模</b></

41、p><p>　　3.5.1 隧道長度</p><p>　　長嶺灣隧道位于威遠(yuǎn)縣新場鎮(zhèn)紅星村半邊灣半坡和新場鎮(zhèn)新權(quán)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

42、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)自然條件</p><p>　　4.1.1 地理位置及地形地貌</p&g

43、t;<p>　　長嶺灣隧道地處威遠(yuǎn)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(jìn)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(jìn)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~南西向圓弧狀延伸，海拔高程735.0~471.0m，相對高差約264m，坡角20~45°，

44、局部成陡崖狀，隧道最大埋深約168.5m。</p><p>　　圖4-1 進(jìn)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(yuǎn)縣。屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，冬無嚴(yán)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

45、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，

46、威遠(yuǎn)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(fēng)多為西北風(fēng)，5～7級居多，8級以上大風(fēng)少見，瞬間最大風(fēng)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 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

47、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(jìn)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(qiáng)~弱風(fēng)化。</p><p>　　白云巖：灰白色，泥晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層構(gòu)造,呈

48、強(qiáng)~弱風(fēng)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(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)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，中細(xì)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(fēng)化。</p>

49、<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(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)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，分布于斜坡及脊間槽谷地帶地帶。</p><p>　　低液限粘土，含有少量強(qiáng)風(fēng)化砂巖

50、和泥巖碎屑、角礫，稍濕～濕，呈可塑～硬塑狀態(tài)，干強(qiáng)度和韌性中等，無搖振反應(yīng)，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(dá)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>　?。?）、耕植土（Qpd）: 以紫紅色、磚紅色低液限粘土為主, 含有較多有機(jī)質(zhì)，植物根系發(fā)育，結(jié)構(gòu)松散，疏密不均

51、，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>　　隧道進(jìn)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、

52、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，產(chǎn)狀分別為20°~48° ∠71°~85°，95

53、76;~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(dá)20cm以上，間距0.3～3m，延伸長度一般為0.5～5m不等，大者可達(dá)15m以上，貫通性差異性較大，多呈閉合～微張狀態(tài)，結(jié)合程度差～一般，多為泥質(zhì)充填，少量巖屑充填。隧道進(jìn)口段斜坡坡向與地層傾向同向，頂板較薄，為順向坡。隧道

54、出口段頂板較薄，易產(chǎn)生塌落、冒頂。隧道進(jìn)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(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水、基巖構(gòu)造裂隙水及巖溶水</p><p>　?。?）松散巖類孔

55、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，因此此類地下水不易大量富集，水量貧乏，對隧道施工影響小。</p><p>　　（2）基巖

56、風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水</p><p>　　隧址區(qū)基巖風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水主要賦存于基巖風(fēng)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(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水由于直接接受溝谷水體補給，風(fēng)化裂隙相對比較發(fā)育，連通性比較好，但因風(fēng)化層厚度多不大，其水量比較有限為淺層地下水。對隧道施

57、工影響較小。</p><p>　?。?）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(guān)系密切。主要分布于背斜兩翼靠近進(jìn)出口地段，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

58、大氣降水補給和層間徑流補給，順風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙等沿強(qiáng)、弱風(fēng)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，為淺層地下水。隧址區(qū)主要分布在進(jìn)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(fēng)化裂

59、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，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

60、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(qiáng)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><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)

61、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(yù)測提供依據(jù)，本次勘察對CLWSDZK1、CLWSDZK2進(jìn)行了簡易抽水試驗，24小時后觀測水位略有恢復(fù)，證明其水量貧乏，然后對CLWSDZK2進(jìn)行了注水試驗，注水試驗成果詳見表4-1:</p><p>　　表4-

62、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(xué)類型及腐蝕性</p><p>　　根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》JTJ064

63、—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(jìn)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(xué)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D環(huán)境水對砼腐蝕評價標(biāo)準(zhǔn)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

64、類、結(jié)晶分解復(fù)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(qiáng)度的硫酸鹽型腐蝕性，應(yīng)采用相應(yīng)防護(hù)。</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</p><p>　　4.3 不良地質(zhì)現(xiàn)象</p><p

65、>　　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，適宜修建C線長嶺灣隧道。</p><p>　　4.4.2 隧道進(jìn)口段工

66、程地質(zhì)條件評價</p><p>　　4.4.2.1 進(jìn)洞口段穩(wěn)定性和適宜性評價</p><p>　　隧道進(jìn)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(jìn)洞口位于山地斜坡的中部偏下，里程樁號CK118+430，地面標(biāo)高為559.84m，設(shè)計路面標(biāo)高552.95m,洞口中心開挖深度約7.00m，地形地面坡度20°~35°

67、，耕地分布，第四系土厚4.500m左右，斜坡上方基巖出露。進(jìn)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(jìn)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(jìn)洞。</p><p>　　進(jìn)洞口仰坡應(yīng)考慮支護(hù)措施，在施工中采用超前支護(hù)的方法，先支護(hù)，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><

68、;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(biāo)高為545.21m，設(shè)計路面標(biāo)高530.74m洞口中心開挖深度為14.5m。洞頂自然坡度約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

69、、白云巖為主，巖層走向與洞軸線近于一致，進(jìn)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(jìn)洞。</p><p>　　進(jìn)洞口仰坡應(yīng)考慮支護(hù)措施，在施工中采用超前支護(hù)的方法，先支護(hù)，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>　　4.4.3 隧道洞身段工程地質(zhì)條件評價</p><p>　　4.4

70、.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(biāo)高507.76m~751.63m，設(shè)計路面標(biāo)高507.82m~545.71m，進(jìn)洞口設(shè)計高程552.95m，出洞口設(shè)計高程530.74m，進(jìn)出洞口設(shè)計高程高差22.21m。</p><

71、;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>　　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?；?/p>

72、巖、白云巖強(qiáng)度較高，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，地表多風(fēng)化成碎顆粒，層理較發(fā)育，層間結(jié)合一差，強(qiáng)風(fēng)化帶巖芯呈碎塊狀、短柱狀，巖質(zhì)較軟；弱風(fēng)化帶巖芯呈長、短柱狀，巖石強(qiáng)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>　　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&

73、gt;<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(shè)計規(guī)范》（JTG D70-2004）中的計算公式：</p><p>　　巖體基本質(zhì)量指標(biāo)： BQ=90+3RC+250Kv………………………………(1)</p

74、><p>　　當(dāng)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(biāo)修正值： [BQ]=BQ-100×(K1+K2+K3)…………………(2)</p><p>　　根據(jù)巖石物理力學(xué)試驗值和聲波測試資料，巖石飽和抗壓強(qiáng)度（通過數(shù)理統(tǒng)計分析后的推薦值）為強(qiáng)風(fēng)化(平均值)Rc=0.8，Kv=0.

75、40-0.45，其BQ值為192.4~204.9；為弱風(fēng)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(yù)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(jìn)出口段

76、強(qiáng)風(fēng)化段[BQ]=139.4~151.9，弱風(fēng)化段[BQ]=281.75。根據(jù)上述計算可知，強(qiáng)風(fēng)化（進(jìn)出口段）巖體質(zhì)量為Ⅴ級，弱風(fēng)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><p>　?。?）.隧道圍巖劃分依據(jù)隧道圍巖分級標(biāo)準(zhǔn)按照《公路隧道設(shè)計規(guī)范

77、》(JTGD70—2004)隧道圍巖分級執(zhí)行。依據(jù)隧址區(qū)巖石的力學(xué)性質(zhì)，首先進(jìn)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(fēng)化特征對圍巖強(qiáng)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></p><p>　　根據(jù)隧址區(qū)巖石力學(xué)性質(zhì)試驗資料，按巖石飽和抗壓強(qiáng)度將隧道圍巖

78、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><p>　　根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTGD70—2004)，在巖石強(qiáng)度及完整性系數(shù)的基礎(chǔ)

79、上，考慮圍巖特征、環(huán)境等因素對圍巖進(jìn)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)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

80、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(biāo)準(zhǔn)第1號修改單及相應(yīng)附件《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（1:400萬），隧址區(qū)地震動峰值加速度值在0.05g，對應(yīng)的地震基本烈度為6度，并應(yīng)按《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（J

81、TJ004-89）的規(guī)定進(jìn)行設(shè)防。</p><p>　　第5章 隧道主體工程</p><p>　　5.1 隧道平面線形設(shè)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(biāo)及工程造

82、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(jìn)、出口地形條件、隧址區(qū)工程地質(zhì)條件、營運管理設(shè)施場地等因素擬定本隧道方案。</p><p>　　5.2 隧道縱斷面設(shè)計</p><p><b>　　5.2.1總體線形</b></p><p>　　隧道縱斷面設(shè)計綜合考慮了隧道長度、主要施工方向、通風(fēng)、排水、洞口位置以

83、及隧道進(jìn)、出口接線等因素。隧道平、縱面指標(biāo)見表5-1。</p><p>　　表5-1 隧道平縱指標(biāo)斷面一覽表 </p><p>　　5.2.2洞口位置的確定</p><p>　　洞口位置應(yīng)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定隧道位置宜早進(jìn)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(hù)自然環(huán)境。但是“

84、早進(jìn)晚出”并不是說盲目的把隧道定的越長越好，而是應(yīng)當(dāng)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(dǎo)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(yīng)考慮以下原則：</p><p>　　①要避開不良地質(zhì)地段，如滑坡、崩塌、巖堆、危巖落石、泥石流等處。</p><p>　?、诋?dāng)洞口位于溝谷內(nèi)時，應(yīng)盡量避免設(shè)置在匯水區(qū)的中央，洞口要選在溝的一側(cè)。</p

85、><p>　?、畚挥趹已露副谙碌亩纯?，一般不宜切削原山坡，當(dāng)坡面及巖頂穩(wěn)定，無危石存在，可貼壁進(jìn)洞。否則應(yīng)延伸洞口設(shè)置明洞。</p><p>　?、苓吰聹\埋段洞口位置，應(yīng)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(jìn)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>　

86、?、薅纯诘木€形走向應(yīng)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(yīng)注意避免另側(cè)巖壁過薄至產(chǎn)生偏壓危害。</p><p>　?、?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(guān)工程的需要。</p><p>　?。?）進(jìn)洞口位置比選</p><p>　　進(jìn)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(jìn)口隧

87、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(jìn)洞。</p><p>　　表5-2 長嶺灣隧道進(jìn)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(biāo)高559.84米，設(shè)計標(biāo)高552.95米，系作為本設(shè)計最終洞門位置。</p><p>　?。?）出洞口位置比選<

88、/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(jìn)洞口無斷裂構(gòu)造，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，圍巖屬于Ⅴ級，設(shè)置洞口要綜合考慮較大開挖量，路塹設(shè)置等因素。</p><p>　　方案（一）開挖太大，工程量較大，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不好；方案（二）隧道埋深太淺，圍巖穩(wěn)定性不高。</p><p>　　表5-3 長嶺灣隧道出口洞門位置方案

89、比選表</p><p>　　方案（三）綜合了兩個方案，減少了開挖量維護(hù)生態(tài)平衡，相對的經(jīng)濟(jì)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(biāo)高為545.21米，設(shè)計路面標(biāo)高為530.74米，作為本設(shè)計最終出口洞門位置。</p><p>　　5.3 隧道橫斷面設(shè)計</p><p>　　5.3.1 橫斷面設(shè)計</p>&l

90、t;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。</p><p>　　圖5-1 一般段建筑限界</p>

91、<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2.5m。</p><p>　　圖5-2 緊急停車帶建筑限界</p

92、><p>　　圖5-3 緊急停車帶長度</p><p>　　5.3.2 襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計</p><p>　　隧道內(nèi)輪廓應(yīng)符合相關(guān)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》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(shè)施需要的空間，各種設(shè)備均不得侵入建筑限界；襯砌內(nèi)輪廓的形狀和尺寸應(yīng)考慮圍巖類別、結(jié)構(gòu)受力的特點及便于施工等因素。</p><

93、p>　　5.3.2.1長嶺灣隧道預(yù)選方法介紹</p><p>　　對長嶺灣隧道預(yù)選了三種不同的隧道內(nèi)輪廓設(shè)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(shè)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、介紹三種截面的優(yōu)缺點比較：</p><p>　?。?）直墻式隧道一般用于

94、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(shè)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(fù)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～

95、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(fù)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，整體考慮不能視為一種好的斷面。</p><p>　?。?）三心圓內(nèi)輪廓，從長嶺灣公路隧道

96、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(fēng)設(shè)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(yīng)具有適應(yīng)應(yīng)力流和變形的合理形狀，同時要適應(yīng)圍巖條件、凈空要求，而三心圓則能符合隧道的應(yīng)力流和變形的合理形狀，所以最好采用三心圓形狀。</p><p>　　表5-4 長嶺灣隧道內(nèi)輪廓斷面比選方案表</p>

97、<p>　　5.3.2.3三種內(nèi)輪廓在實際應(yīng)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

98、大，明顯高于直墻式和三心圓開挖的斷面其造價當(dāng)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(yīng)力流和圍巖的變形條件，而且開挖量相對較小（59.63*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。</p><p>　　5.3.2.4、最終方案</p><p&

99、gt;　　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(yīng)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(jì)又適用的目的。設(shè)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(yīng)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(yīng)考慮襯砌施工簡便。這樣根據(jù)下面的情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>　

100、　本設(shè)計中的內(nèi)輪廓具體設(shè)計參數(shù)如下表5-5</p><p>　　表5-5 內(nèi)輪廓設(shè)計參數(shù)表</p><p>　　注：凈高為設(shè)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(shè)計</p><p>　　5.4.1 洞門設(shè)計原則</p><

101、p>　　根據(jù)隧道進(jìn)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(jì)、美觀并有利于視線誘導(dǎo)的洞門形式；在考慮盡量少刷坡和隧道“早進(jìn)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(zāi)害、氣象災(zāi)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>　　5.4.2 洞門設(shè)計</p><p>　　進(jìn)口端洞口位于威遠(yuǎn)縣新場鎮(zhèn)紅

102、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(yuǎn)縣新場鎮(zhèn)新權(quán)村長嶺灣半坡，由于開挖深度較大，并且要開挖設(shè)置路塹，所以本設(shè)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(shè)計。</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

103、截面的穩(wěn)定性和強(qiáng)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(qiáng)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>　　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

104、端墻時，應(yīng)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(qiáng)度，然后再檢算端墻最大受力部位的強(qiáng)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(shè)計是按極限狀態(tài)驗算其強(qiáng)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，并應(yīng)符合《公路路基設(shè)計規(guī)范》、《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的有

105、關(guān)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(shè)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(shè)計計算參數(shù)數(shù)表</p><p><b>　　5.4.3洞門計算</b></p>

106、;<p>　　圖5-5 洞門計算示意圖 </p><p>　　5.4.3.1進(jìn)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></p><p><b>　?、跫墖鷰r</b></p&

107、gt;<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>　　基底設(shè)計控制壓應(yīng)力［σ］=0.3MPa。</p><p><b>

108、　　②建筑材料容重</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(yīng)力；</p><p>　　號水泥砂漿砌片石容許拉應(yīng)力。</p><p>　　③檢算端墻應(yīng)力、偏心和穩(wěn)定性要求</p><p><b>　　墻身截面壓

109、應(yīng)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><b>　　滑動穩(wěn)定性系數(shù)；</b></p><p>&

110、lt;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(jìn)口端洞口處設(shè)計端墻式洞門，尺寸擬定墻厚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),,, &l

111、t;/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><p>　　式中: E——土壓力（kN）;</p><p&

112、gt;　　——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——土壓力計算模式不確定系數(shù)，可取ξ=0.6</p><p>　　③端墻

113、穩(wěn)定性、強(qiáng)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°××9.2=1.4m</p><p>　　y2＝&#

114、215;9.2=3.1m</p><p>　　土壓力大?。篍 =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>　　故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求</p><p><b>　　抗滑穩(wěn)定

115、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></p><p>　　全墻穩(wěn)定力系對墻趾的總力矩</p>&l

116、t;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(biāo)都進(jìn)口端墻式洞門設(shè)計符合標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　截面偏心驗算</b></p>

117、<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>　　合力在中心線的右側(cè)</b></p><p><b&g