【正文】 ）與隧道軸線呈小角度斜交，第三組與隧道軸線垂直或大角度斜交的節(jié)理組合，對隧道穩(wěn)定性不利，洞頂最易發(fā)生掉塊，坍塌等。地震活動及地殼穩(wěn)定性概略分析　　勘查區(qū)位于揚子板塊西北緣，根據板塊運動的觀點，其構造運動微弱，故勘查區(qū)在大地構造位置上屬穩(wěn)定地段?！　】辈閰^(qū)屬華南地震區(qū)秦巴地震亞區(qū)漢中地震帶，雖斷裂構造發(fā)育但活動性斷裂不甚發(fā)育，地震活動微弱，屬弱地震活動區(qū)。該地震帶多為3級以下弱震，4級以上地震自公元前1177年至980年間共發(fā)生8次，主要分布在漢中市區(qū)（3次），新集（1次），略陽（1次）陽縣（1次）等處，發(fā)生于1636年，震中位于漢中市區(qū)。根據國家地震局資料，勘查區(qū)的地震基本烈度為Ⅵ度預測未來最大震級為5級，因此，可以認為勘查區(qū)為相對穩(wěn)定區(qū)。（三）、水文地質條件地下水補逕排條件 　　勘查區(qū)地下水的補給主要來自大氣排水。區(qū)內降水量較少。植被較多發(fā)育，山高坡較陡，溝谷深切，即表徑流暢通，降水量又相對集中于夏季，大部分以地表徑流匯于溝谷中，不利于降水的下滲。故地下水補給作用較弱，區(qū)內地下水忍較貧乏?！　〉叵滤畯搅鳁l件取決于含水層孔隙，裂隙，溶隙的發(fā)育程度及其連同性的強弱。區(qū)內第四系殘破積，甭破積層，隨厚度相對較薄但其孔隙發(fā)育，連通性也較好?；鶐r風化殼厚度及風化程度雖有差異，但其裂隙，溶隙，溶孔較發(fā)育，連通性也較好。構造破碎帶，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石極破碎，連通性好。故區(qū)內地下水徑流暢通，氣流向與地形一致，即以分水嶺為界沿山坡流向溝谷。地下水的排泄多以地下徑流的方式補給區(qū)外，局部以泉水方式排泄于溝谷。地下水類型及富水性勘查區(qū)地下水按含水介質的差異概括成三種類型。（1）松散巖類孔隙水埋藏于殘坡積，崩坡集中。這些松散層堆積厚度一般為27米，局部地段厚度可達1012m。該層受降水補給，局部地段可得到基巖裂隙溶隙水補給，在溝谷底或有利地段以下降泉或面狀滲流形式溢出。該層水得到基巖裂隙溶水補給，水量較大，水量隨季節(jié)變化，豐水期增大，枯水期水量變小或干枯。（2）層狀巖類裂隙水。主要埋藏在上震旦統(tǒng)細粒砂巖，粉砂質泥巖中。分布于勘查區(qū)西部。由于該類含水層露出范圍小，未發(fā)現該類水的出露點。據有關資料，該類水主要受大氣降水補給，在溝谷底以下徑流的形式補給第四系殘破積層。該類水系裂隙含水，含水性不均一，富水性差。(3)構造破碎帶裂隙水　　主要分布于各斷層破碎帶及其影響帶內。這些部位巖石破碎，地下水補給和儲水條件好。該類水為區(qū)內地下水的主要存在形式。調繪時未見泉水出露。初勘ZKZK4鉆孔單孔抽水。說明該類水相對較豐富，水量較大，對隧道施工及圍巖穩(wěn)定不利。綜上所述，勘察區(qū)地下水普遍較貧乏。在第四系殘坡積物厚度較大的溝谷低洼地段，其匯水條件較好，地下水埋藏較淺，水量相對較豐富。在構造帶部位，地下水補給徑流條件較好，水量較豐富。其余部位水性差，為相對貧水區(qū)。水質評價　　勘查過程中，分別對地下水天然露頭（泉水）及人工揭露點（民井、鉆孔中水）取樣分析，其結果表明水質良好。物理性質均為無CO3，無味，無嗅，透明?！?，侵蝕性CO2 為零，SO42含量0—，Mg2+ —，—,.按《巖土工程勘查規(guī)范》（GB50021—94）規(guī)定評價，表明勘查區(qū)地下水對混凝土結構無腐蝕性。（四）、不良地質現象該地區(qū)圍巖的巖性較復雜，主要為白云巖、千枚巖、砂巖和部分石英巖。不良地質現象主要是崩塌和巖溶。崩塌勘查區(qū)發(fā)現一處，分布在隧道洞口。平面狀態(tài)呈不規(guī)則狀態(tài)，長4080m，寬110150m，厚度410m，—2m,巖性主要為含粘粉質碎塊石。其產生的主要原因是巖石破碎，再加之F2斷層破碎帶為一沖溝，易匯集雨水，豐水年雨季連續(xù)降雨，而產生崩塌，現已基本穩(wěn)定。巖溶　　巖溶的發(fā)育與巖石的可溶性（主要取決于巖石的成分和結構），水的溶蝕能力及地質構造等因素有關。本區(qū)可溶性巖主要是細晶白云巖，其結晶顆粒較大，—，含少量有機質，質地較純，巖石呈中厚層狀，層間結合力較差；通過取水樣分析，水中基本不含侵蝕性CO2,游離性CO2含量較低，說明水的溶蝕能力較弱。從巖石的成分和水質角度分析，不利于巖溶發(fā)育，但從巖石的結構看，叫有利于巖溶發(fā)育。本區(qū)斷裂構造極發(fā)育，由于構造對巖石的破碎，使水的循環(huán)交替加快，加劇了巖溶。從地質構造角度看，有利于巖溶發(fā)育。在地面調會中，觀測到沿斷面，大的節(jié)理裂隙面及層面溶槽，溶隙較發(fā)育，巖石中普遍發(fā)育有溶孔，孔徑一般13mm，有時可見孔徑達20CM，延伸不遠。在鉆孔中取出的白云巖巖心溶孔很發(fā)育，孔徑一般15mm，少數達20mm，溶隙寬度一般13mm，個別達5mm。總之，從實際資料分析說明，勘查區(qū)白云巖溶孔，溶隙較發(fā)育，但未見發(fā)育有溶洞等，巖溶發(fā)育基準面低于隧道地板?！　”緟^(qū)白云巖中有溶孔，溶隙發(fā)育，其發(fā)育深度低于隧道地板，其含有裂隙水，水量較豐富，隧道開挖過程中，可能出現涌水現象，應注意超前探測，并采取相應預防措施。（五）、隧道圍巖類別隧道圍巖級別劃分依據和原則隧道圍巖類別主要依據巖石彈性波速度，巖石飽和極限抗壓強度、巖石質量指標，并結合巖石風化程度、完整性、堅硬程度、節(jié)理發(fā)育程度、斷層及地下水影響程度等進行綜合分類。依據上述實際資料在確定隧道圍巖級別時，制定以下原則：（1）以交通部行業(yè)標準《公路隧道設計規(guī)范》（JTJ02690）提供數據為圍巖級別劃分標準。（2）遇斷層破碎帶，圍堰類別較同類巖石降低12級，影響帶推至洞底以上40—80m 與斷層交界處。（3）為便于隧道施工，按隧道開挖過程中可能遇到的地層情況分段進行評價。未有鉆孔控制段，參照勘查區(qū)同類巖石已有資料進行類比分類隧道圍巖級別劃分按上述圍巖級別劃分原則，將隧道圍巖級別劃分匯入下表。圍巖級別劃分總表圍巖級別隧道名稱Ⅴ級（米）Ⅳ級（米）總長（米）梁家院隧道13679092276各類圍巖比例（%）%%100%（六）、隧道穩(wěn)定性評價洞室穩(wěn)定性評價在工程地質測繪和勘探的基礎上，綜合分析評價認為隧道進口段第四系殘坡積含碎石角礫粘質砂土，甭坡積含粘粉質碎塊石，呈松散結構，極易坍塌，為極不穩(wěn)定地段；隧道斷層破隧帶，巖石破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，大多富水，巖石呈碎裂狀、散體狀結構，整體強度很低，多呈彈塑性變形，穩(wěn)定性很差，為隧道通過至軟弱層段，也是隧道主要失穩(wěn)段；進出口基巖淺埋段，巖石風化強烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，穩(wěn)定性性差，為易失穩(wěn)段；其余洞段，巖石受斷層影響嚴重，節(jié)理發(fā)育，巖石較破碎，巖體呈碎石塊狀或塊（石）碎（石）狀鑲嵌結構，風化中等，巖石較軟，整體強度較低，穩(wěn)定性較差。綜合分析諸影響因素，隧道多數地段為Ⅳ、Ⅴ級圍巖，洞室處于不穩(wěn)定狀態(tài)，極少數地段為3級圍巖，洞室穩(wěn)定性較差。隧道洞室底部地基，除洞口段為第四系含碎石角礫粘質砂土穩(wěn)定性較差外，其余地段均處于穩(wěn)定狀態(tài)。洞口斜坡穩(wěn)定性評價影響洞門斜坡穩(wěn)性的主要因素是地層巖性，結構面與斜坡坡面產狀的組合關系及水文地質條件等。按組成斜坡的巖性，進出口斜坡均屬土體斜坡，現對其穩(wěn)定性評價如下：洞口斜坡均屬碎石土類斜坡。巖性為含粘粉質碎塊石，洞門附近該層厚約510m。土體較松散，未見地下水出露，粘粉質含量低，基本不具粘聚力，內摩擦角380左右，極易坍塌至地表，洞門不穩(wěn)定。據計算與綜合分析，該類土邊坡，當邊坡角下于土的內摩擦角380時，處于穩(wěn)定狀態(tài)。五. 隧道設計概要（一）、隧道洞口設計結合隧道進出口地形、地貌、工程地質和水文條件，同時結合環(huán)境保護、洞外有關工程及施工營運條件，并考慮到施工開挖邊仰坡的穩(wěn)定性，本著“早進晚出”、 “少開挖”的原則，確定隧道洞口位置、明洞型式，洞門型式的選擇力求結構簡單，并與洞口地形、地貌協調一致。隧道進出口洞門均采用端墻式洞門，并進行了必要的裝飾，明洞采用全斷面整體式鋼筋混凝土襯砌。洞口地段邊、仰坡根據實際情況采取一定的加固防護措施，暗洞進出洞口仰坡面采用錨噴混凝土臨時防護措施，確保進洞安全。（二）、隧道橫斷面設計梁家院隧道的建設標準為：山嶺二級汽車專用公路。根據《公路隧道設計規(guī)范》的規(guī)定，按雙向雙車道隧道設計，*2米,。在滿足上述凈空限界標準的前提下，根據電纜槽和檢修道的設置對空間的需求及照明、襯砌結構受力的合理性和開挖面積最小等條件，經過對各種襯砌內輪廓形式和參數的優(yōu)化，,。橫斷面采用復合式襯砌。路面采用人字坡，坡度2%，路面兩側設縱向排水溝，路基中心設中心排水溝。隧道右側檢修道溝槽設電力電纜槽，左側設通訊信號電纜槽。（三）、洞門設計為保證營運安全，并與環(huán)境協調，根據隧道進出口地形和工程地質條件，結合開挖邊仰坡的穩(wěn)定性和路塹支擋及排水條件，設置端墻式洞門。洞門與隧道軸線正交。 m。洞門墻基礎必須放在穩(wěn)固的地基上，松軟地基上的基礎采用加固基礎措施。此外，洞門結構應該滿足抗震要求。（四）、襯砌結構設計梁家院隧道采用“新奧法”原理設計，襯砌形式為：以錨噴混凝土作為初期支護，內層用模注混凝土作為二次襯砌的復合式襯砌結構，兩層襯砌之間設置防水層，對于軟弱圍巖及斷層破碎帶采取適當的預支護措施，保證開挖面的穩(wěn)定和初期支護的施作。根據該隧道的工程地質及水文地質條件，采用工程類比法的方法擬定了各類圍巖（深、淺埋）的襯砌參數，同時根據各類圍巖的物理力學指標，采用有限元法驗算襯砌結構強度，并根據結果修正初擬的襯砌參數，最后確定了本隧道的各類圍巖的襯砌參數見下表。各類圍巖的襯砌參數表在隧道進出口淺埋段，根據圍巖類別、破碎程度及地下水情況分別采用了不同形式的預支護措施，使淺埋圍巖在隧道開挖后及時形成壓力拱，確保開挖后的裸洞具有一定的自穩(wěn)時間以利初期支護的施作，同時具有止水的作用。施工時應先進行水泥單漿液的現場注漿試驗，試驗用水泥單漿液添加5%（重量比）水玻璃，如注漿效果良好能夠達到固結圍巖、堵水之目的，可以改用上述試驗的水泥漿液注漿，否則，按設計用的水泥、水玻璃雙液進行現場注漿試驗，注漿參數根據現場試驗結果按實際情況調整，以利施工。無論采用何種漿液，注漿結束標準必須滿足設計圖要求。明洞襯砌結構為整體式鋼筋混凝土結構。明洞結構計算方法采用荷載結構模型，根據作用在支護結構上的荷載按彈性地基上的拱形平面桿系結構計算結構內力，并以此來進行截面設計和配筋設計。（五）、防排水設計隧道防排水應遵循“防、排、截、堵相結合，因地制宜，綜合處置”的原則，保證隧道結構物和營運設備的正常使用和行車安全。隧道防排水設計應對地表水、地下水妥善處理，洞內外應形成一個完整通暢的防排水系統(tǒng)。對于二級公路隧道防排水應該滿足下列要求：　　拱部、邊墻、路面、設備箱等不滲水?！　∮袃龊Φ囟蔚乃淼酪r砌背后不積水，排水溝不凍結。沿隧道全長在道路中心線以下設置中心排水溝，道路兩邊設置開口式排水側溝。洞內復合式襯砌段采用橡塑防水板防水，土工布、第三代軟式透水管和塑料排水板等排水。明洞段采用橡塑防水板、土工布及粘土隔水層防水。干砌片石盲溝及軟式透水管排水。工作縫、伸縮縫、沉降縫處均加設橡膠止水帶，洞內二次襯砌后墻底部設置縱向排水管，與襯砌內的環(huán)向排水管相連，并通過橫向排水管與中央排水溝相通。洞門上方設截排水溝，引地表水至路基邊溝或洞門外端自然溝谷，以此形成完善的洞內外排水系統(tǒng)。處于單坡標高的洞門端，洞門外1m的地方均設路基橫向截水溝，防止洞外路基路面水順坡流入洞室。（六）、路面及內裝飾設計隧道內采用35水泥混凝土路面，路面厚24cm。路面下設15cm厚10素混凝土整平層。隧道內裝飾：根據土建設計要求，隧道洞身內的涂裝工程采用SD型高溫隔熱防火涂料。該涂料是根據隧道施工的特殊要求，借鑒國外隧道防火涂料技術，針對公路隧道混凝土結構的防火要求，以無機絕熱材料為主要成分的隔熱型公路隧道專用防火涂料。而無機防火涂料可持續(xù)保護隧道混凝土結構，使其在規(guī)定的耐火時間內與熱隔絕。（七）、緊急停車帶設計對于長隧道在隧道行車方向右急停車帶設計側應每隔500750m設置緊急停車帶一處。（八）、檢修道設計為了便于行人因需要徒步穿過以及洞內設施的維修養(yǎng)護，隧道內設置檢修道，為防止汽車沖上人行道，并避免隧道維修養(yǎng)護人員在其上行走不至于因其與路面高差過大而產生不安全感，以及考慮到洞內發(fā)生事故時便與人員疏散，同時結合纜線槽設置的要求，設計檢修道高度為28cm，寬度為100cm。（九）、現場監(jiān)控量測　　現場監(jiān)控量測是新奧法復合式襯砌設計、施工的核心技術之一。通過施工現場監(jiān)測可以掌握圍巖和支護在施工過程中的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度，保障施工安全，為評價和修改初期支護參數，力學分析及二次襯砌施作時間提供信息。根據本次項目中隧道具體條件，建議施工中進行以下量測項目：圍巖初始應力場測試在隧道開挖過程中選擇有代表性的地段采用鉆孔應力解除法進行地應力測試，分析對支護襯砌結構的影響，以修改預設計和指導施工。隧道變形量測通過洞內收斂量測來監(jiān)控洞室穩(wěn)定情況和評價隧道變形特征。該項目為主要量測項目，包括凈空收斂量測、拱頂下沉量測、圍巖內部位移量測。應力應變量測采用應力、應變盒、測力計等監(jiān)測鋼拱架、格柵支撐、錨桿和襯砌受力變形情