【正文】 定性劃分圍巖級(jí)別。圍巖分級(jí)見(jiàn)表11。表11 圍巖分級(jí)表圍巖分布里程長(zhǎng)度（m）單軸飽和抗壓強(qiáng)度RC（Mpa）巖體縱波聲速（m/s）巖體完整性系數(shù)KV圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BQ圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)修正值[BQ]圍巖分級(jí)ZK04+618～ZK04+64325880250ⅤZK04+643～ZK04+8031602800284ⅣZK04+803～ZK04+83633890250ⅤYK04+642～YK04+67230880250ⅤYK04+672～YK04+8221502800284ⅣYK04+822～YK04+86139890250Ⅴ第八節(jié) 設(shè)計(jì)參數(shù)取值 根據(jù)隧道區(qū)巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)資料及圍巖級(jí)別，各類(lèi)圍巖物理力學(xué)指標(biāo)建議值見(jiàn)表12，各級(jí)圍巖巖體物理力學(xué)參數(shù)及圍巖自穩(wěn)能力見(jiàn)表13。表12 隧道圍巖物理力學(xué)指標(biāo)建議值圍巖級(jí)別重度（KN/m3）單軸飽和抗壓強(qiáng)度（Mpa）彈性波速（m/s）內(nèi)聚力c（Mpa）內(nèi)摩擦角Φ（。）Ⅳ330045Ⅴ250040表13 各級(jí)圍巖巖體物理力學(xué)參數(shù)及圍巖自穩(wěn)能力表圍巖級(jí)別抗剪強(qiáng)度彈性模量104Mpa泊松比181。圍巖自穩(wěn)能力C(Mpa)Φ(。)Ⅳ458一般無(wú)自穩(wěn)能力，數(shù)日至數(shù)月內(nèi)可發(fā)生松動(dòng)、小塌方，進(jìn)而發(fā)展為中至大塌方。埋深小時(shí)，以拱部松動(dòng)破壞為主，埋深大時(shí)，有明顯塑性流動(dòng)變形和擠壓破壞。Ⅴ407無(wú)自穩(wěn)能力。第九節(jié) 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)與建議 本隧道方案共劃分3個(gè)圍巖段，圍巖級(jí)別為Ⅳ、Ⅴ級(jí)。各圍巖段工程地質(zhì)評(píng)價(jià)及工程建議如下： ZK04+618～ZK04+643,長(zhǎng)25m,( YK04+642～YK04+672,長(zhǎng)30m)進(jìn)口段: 圍巖級(jí)別為Ⅴ級(jí)，進(jìn)口段位于一走向150176。的V形沖溝左側(cè)斜坡坡腳近溝底處，斜坡坡向240176。斜坡呈凸線(xiàn)形，斜坡下陡上緩，坡度30176。～50176。，沖溝切深20～40m，溝底及斜坡基巖出露，巖層走向與洞軸線(xiàn)走向基本一致，巖層傾角平緩，地層為志留系頁(yè)巖夾少量粉砂巖，開(kāi)挖過(guò)程中可能產(chǎn)生洞口坍塌，拱部無(wú)支護(hù)時(shí)，可出現(xiàn)局部坍塌。受大氣降水影響明顯，隧道出水一般為滴水。 隧道洞身段左線(xiàn)（ZK04+643～ZK04+803）,長(zhǎng)160m、右線(xiàn)（YK04+672～YK04+822,長(zhǎng)150m）：圍巖級(jí)別為IV級(jí)，圍巖為志留系下統(tǒng)龍馬溪組頁(yè)巖夾粉砂巖，裂隙較發(fā)育，為相對(duì)隔水層。圍巖自穩(wěn)性一般，隧道開(kāi)挖中可能產(chǎn)生掉塊及塌方。 ZK04+803～ZK04+836，長(zhǎng)33m、(YK04+822～YK04+,861,長(zhǎng)39m)出口段: 圍巖級(jí)別為Ⅴ級(jí)，出口段位于一走向130176。的V形沖溝左側(cè)斜坡坡腳近溝底處，斜坡坡向200176。斜坡呈凸線(xiàn)形，斜坡下陡上緩，坡度30176?！?5176。，沖溝切深20～30m，溝底及斜坡基巖出露，巖層走向與洞軸線(xiàn)走向近乎一致，巖層傾角平緩，地層為志留系頁(yè)巖夾少量粉砂巖,為軟巖，巖體較破碎，開(kāi)挖過(guò)程中可能產(chǎn)生洞口坍塌，拱部無(wú)支護(hù)時(shí)，可出現(xiàn)局部坍塌。受大氣降水影響明顯，隧道出水一般為滴水。 IV級(jí)圍巖在拱部無(wú)支護(hù)時(shí)可能松動(dòng)破壞，易出現(xiàn)坍塌及掉塊，可能發(fā)展形成中～大塌方，側(cè)壁穩(wěn)定性較差，爆破震動(dòng)過(guò)大易坍塌，施工時(shí)可采取光面爆破，施工時(shí)可采用臺(tái)階分部開(kāi)挖，二次復(fù)合支護(hù)。Ⅴ級(jí)圍巖的裂隙發(fā)育，層間結(jié)合較差，洞體無(wú)支護(hù)時(shí)可產(chǎn)生較大的坍塌，側(cè)壁穩(wěn)定性較差，施工時(shí)可采用導(dǎo)洞或臺(tái)階分部開(kāi)挖，二次復(fù)合支護(hù)。 地質(zhì)縱斷面見(jiàn)附圖1。第二章 設(shè)計(jì)要求第一節(jié) 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 交通量 隧道設(shè)計(jì)按遠(yuǎn)期交通量（2030年交通量值）設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)速度 隧道幾何線(xiàn)形，斷面凈空按80km/h設(shè)計(jì)。 隧道照明設(shè)計(jì)速度按80km/h設(shè)計(jì)。 隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)速度按80km/h設(shè)計(jì)。 隧道建筑界限： 根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2003）確定隧道建筑界限如圖21。圖21 公路隧道建筑限界（單位：cm） 石峽2號(hào)公路隧道為單向雙車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h，根據(jù)的有關(guān)規(guī)定，隧道建筑限界高度：H=；車(chē)道寬度：W=2 m；左側(cè)向?qū)挾龋篖L=；右側(cè)向?qū)挾龋篖R=；左頂角寬度：EL=；右頂角寬度：ER=；檢修道左側(cè)：J= m；檢修道右側(cè)：J= m；路面坡度：i=%；隧道建筑限界凈寬：。 我國(guó)公路隧道建設(shè)規(guī)模較大，各地在設(shè)計(jì)隧道橫斷面時(shí)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，隧道輪廓有采用圓形襯砌斷面、直墻式襯砌斷面及曲墻式襯砌斷面。在石峽2號(hào)公路隧道中，我采用了曲墻式襯砌斷面作隧道的橫斷面形式。其中石峽2號(hào)公路隧道兩車(chē)道曲墻式三心圓隧道內(nèi)輪廓如圖22。圖22 隧道內(nèi)輪廓圖（單位：cm）第二節(jié) 設(shè)計(jì)規(guī)范本次公路隧道設(shè)計(jì)所參考和采用的技術(shù)規(guī)范包括：《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTG D702004《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》 JTG F602009《錨桿噴射混凝土施工技術(shù)規(guī)范》 GB 500862001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》 GB 501082001《公路水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)范》 JTG F302003《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 JTG B012003《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 JTG D602004《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 JTG D632007《爆破安全規(guī)程》 GB67222011《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》 第三章 洞口及洞門(mén)設(shè)計(jì)第一節(jié) 一般規(guī)定 、地質(zhì)條件，同時(shí)結(jié)合環(huán)境保護(hù)、洞外有關(guān)工程及施工條件、運(yùn)營(yíng)要求，通過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較確定。 “早進(jìn)洞、晚出洞”的原則，不得大挖大刷，確保邊坡及仰坡的穩(wěn)定。 、仰坡頂面及其周?chē)瑧?yīng)根據(jù)情況設(shè)置排水溝及截水溝，并和路基排水系統(tǒng)綜合考慮布置。 。第二節(jié) 洞口工程 。有條件時(shí)，應(yīng)貼壁進(jìn)洞；條件限制時(shí)，邊坡及仰坡的設(shè)計(jì)開(kāi)挖最大高度可按表31控制。表31 洞口邊、仰坡控制高度圍巖分級(jí)Ⅰ～ⅡⅢⅣⅤ～Ⅵ邊、仰坡坡率貼壁1:1:1:1:1:1:11：1:1:高度（m）15202520251518201518 ，也是地表水流經(jīng)之處，很容易滲透到襯砌內(nèi)部，所以在仰坡周?chē)鷳?yīng)設(shè)置排水溝及截水溝，使地表水入槽，避免滲水漏水，避免地表水漫流。洞頂排水溝要引到路塹排水溝，把水排出路基之外，否則會(huì)釀成水災(zāi)，影響路基的穩(wěn)定。 ，如護(hù)面墻，石砌護(hù)坡，鋪草皮等。當(dāng)洞口處有落石，塌方，泥石流等可能時(shí)，應(yīng)采取清刷，或設(shè)置明洞及支擋構(gòu)造物，以保證施工安全和正常運(yùn)營(yíng)。第三節(jié) 洞門(mén)工程 一般要求 1．隧道應(yīng)修建洞門(mén)，洞門(mén)形式的設(shè)計(jì)應(yīng)保證營(yíng)運(yùn)安全，并與環(huán)境協(xié)調(diào)。設(shè)在城鎮(zhèn)、旅游區(qū)附近及高速公路、一級(jí)公路的隧道，尤應(yīng)注意與環(huán)境相協(xié)調(diào)，有條件時(shí)，洞門(mén)周?chē)鷳?yīng)植樹(shù)綠化。 2．洞門(mén)宜與隧道軸線(xiàn)正交。 3．洞門(mén)構(gòu)造及基礎(chǔ)設(shè)置應(yīng)遵循下列規(guī)定： （1）。 （2）洞門(mén)墻應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置伸縮縫、沉降縫和泄水孔；洞門(mén)墻的厚度可按計(jì)算或結(jié)合其他工程類(lèi)比確定。 （3）洞門(mén)墻基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固地基上，應(yīng)視地形及地質(zhì)條件，埋置足夠的深度，保證洞門(mén)的穩(wěn)定。 （4）。 （5）洞門(mén)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足抗震要求 洞門(mén)形式及方案比選 洞門(mén)的形式很多，從構(gòu)造形式、建筑材料以及相對(duì)位置等可以劃分為許多類(lèi)型。目前，我國(guó)公路隧道的洞門(mén)形式有：端墻式、翼墻式、臺(tái)階式、柱式、削竹式、和喇叭口式等，它們的特點(diǎn)如表32所示。表32 隧道洞門(mén)的形式與特征項(xiàng)目端墻式翼墻式臺(tái)階式柱式削竹式喇叭口式適用的圍巖條件軸線(xiàn)與坡面基本正交，邊、仰坡坡率為1:～1:邊、仰坡坡率為1：～1：邊、仰坡坡率為1：～1：邊、仰坡坡率為1：～1：洞門(mén)周?chē)匦纹骄彽匦?、地質(zhì)條件較好，洞口周?chē)_(kāi)闊；積雪地帶易吹入雪特征易于施工抗滑、抗傾覆性能較好可減少靠山側(cè)仰坡開(kāi)挖高度，一般與偏壓襯砌配合使用洞口受地形限制，無(wú)法布置翼墻式洞門(mén)模型板、配筋較費(fèi)事，耗資大模型板、配筋較費(fèi)事，耗資大 石峽2號(hào)公路隧道的進(jìn)、出口采用的洞門(mén)形式：石峽2號(hào)公路隧道的進(jìn)、出洞口圍巖破碎，穩(wěn)定性差，不利于隧道拱壁的穩(wěn)定，成洞困難，易發(fā)生塌方，洞身段巖體力學(xué)強(qiáng)度較低，埋深較淺，綜合考慮地質(zhì)條件和各種洞門(mén)形式，最后決定接長(zhǎng)一段長(zhǎng)43m的明洞，并且采用端墻式洞門(mén)。第四節(jié) 洞門(mén)構(gòu)造要求 公路隧道因?yàn)檐?chē)道數(shù)目和寬度、行車(chē)速度等多樣性，公路隧道洞門(mén)需單獨(dú)設(shè)計(jì)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)圖可以引用，但是設(shè)計(jì)原理是基本相同的，公路洞門(mén)尺寸大小可以參考鐵路洞門(mén)設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求。 （1）端墻的高度應(yīng)使洞身襯砌的上方尚有1m以上的回填層，以減緩山坡滾石對(duì)襯砌的沖擊，；為保證仰坡滾石不致跳躍超過(guò)洞門(mén)落到線(xiàn)路上去，端墻應(yīng)適當(dāng)上延形成擋渣防護(hù)墻，其高度從仰坡坡腳算起。 （2）端墻厚度應(yīng)按擋土墻的方法計(jì)算。 洞門(mén)端墻截面最小厚度： 當(dāng)墻高小于6m 時(shí)，取50cm； 當(dāng)墻高大于或等于6m，取60cm（端墻頂部可稍小些）。 （3）端墻寬度與路塹橫斷面相適應(yīng)。下底寬度應(yīng)為路塹底寬加上兩側(cè)水溝寬度。上方則依照邊坡坡度按高度比例增寬。在緊靠襯砌邊墻外側(cè)的洞門(mén)端墻基礎(chǔ)。端墻兩側(cè)還要嵌入邊坡以?xún)?nèi)約30cm以增加洞門(mén)的穩(wěn)定。洞門(mén)端墻側(cè)與路塹邊坡相接時(shí)，應(yīng)嵌入路塹邊坡深度為：50cm； （4）端墻應(yīng)設(shè)置頂帽，其厚度洞門(mén)大于25cm，并設(shè)10cm的飛檐； （5）洞門(mén)端墻基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)固地基上，其深度視地質(zhì)條件、凍害程度而定，～。埋置路基面取不小于100cm。在洞門(mén)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的洞口襯砌基底埋置深度與洞門(mén)相同。第五節(jié) 洞門(mén)尺寸擬定 由于隧道洞口段進(jìn)出口均有一節(jié)較長(zhǎng)的明洞襯砌，由于洞門(mén)背后一定范圍內(nèi)是以回填土為主，山體的推滑力不大，地形相對(duì)比較對(duì)稱(chēng)，橫坡度不是很大，不陡，所以采用端墻式洞門(mén)，有利于山體的平衡穩(wěn)定，減少對(duì)植被的破壞，有利于環(huán)境的保護(hù)。 ：；墻身斷面形式為仰斜，這樣受到的土石壓力比直墻的要小一些；墻身寬度即端墻的厚度，；； ，（從仰坡坡腳算起），（）。，、碎石以及回填土。洞門(mén)縱向剖面如圖31所示。洞門(mén)設(shè)計(jì)見(jiàn)附圖3。 根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004），采用的端墻式洞門(mén)，洞門(mén)墻可視作擋土墻，按照極限狀態(tài)驗(yàn)算其強(qiáng)度，并驗(yàn)算端墻繞墻趾傾覆及沿基底滑動(dòng)的穩(wěn)定性。并應(yīng)符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》等有關(guān)規(guī)定。第六節(jié) 洞門(mén)計(jì)算 對(duì)于一般的洞門(mén)（區(qū)別于明洞洞門(mén)），作用在端墻墻背上的土壓力為主動(dòng)土壓力，其按照庫(kù)侖理論進(jìn)行計(jì)算。無(wú)論墻背仰斜或直立，土壓力的作用方向均假定為水平，為偏于安全，墻體前部的被動(dòng)土壓力不予以考慮。而對(duì)于明洞門(mén)端墻，其土壓力的計(jì)算要根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行。 洞門(mén)計(jì)算時(shí)應(yīng)選取最不利位置（控制部位）進(jìn)行計(jì)算，對(duì)不同形式的洞門(mén)，選取的位置也就不一樣。經(jīng)綜合考慮， 寬計(jì)算條帶作為控制截面。 ： 洞門(mén)正面基本尺寸已經(jīng)擬定。對(duì)檢算條帶進(jìn)行截面偏心或基底偏心計(jì)算，以求得檢算條帶的厚度作為擋墻的厚度，進(jìn)而進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算，符合規(guī)范要求以后，再結(jié)合工程類(lèi)比確定端墻的厚度。 這里，先根據(jù)初步擬定的結(jié)構(gòu)厚度，用試算法計(jì)算其強(qiáng)度和偏心，符合規(guī)范要求，以后根據(jù)檢算結(jié)果確定端墻厚度。 回填土，片石，混凝土，墻背傾角，端墻采用C20混凝土結(jié)構(gòu)，相應(yīng)。 結(jié)構(gòu)的自重計(jì)算：由圖31可知，結(jié)構(gòu)分為三部分W1，W2，W3，,由圖31可知各分部體積為V1==，V2==，V3=（+），則結(jié)構(gòu)自重 （31）其中W—結(jié)構(gòu)自重 γ—材料容重 V—分部體積由公式（31）可得分部結(jié)構(gòu)自重為， W1W2W3圖31 洞門(mén)縱面圖 回填材料自重計(jì)算： （32）其中W‘—材料自重 γ—材料容重 h—高度由式（32）可得回填材料自重為：土：； 干砌碎石：； ：；由于是明洞門(mén)端墻，所以其土壓力的計(jì)算要根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行；為方便起見(jiàn)，在此作了簡(jiǎn)化計(jì)算。 （33）其中E側(cè)壓力； λ側(cè)壓力系數(shù)，取統(tǒng)一的側(cè)壓力系數(shù)為 W39?；靥畈牧献灾?則由（33）可得墻后回填的相應(yīng)側(cè)壓力為： 土：；碎石：；漿砌片石：；側(cè)壓力作用的位置分別對(duì)應(yīng)于各分段高度的中心。 （1）基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算 為保證端墻基底應(yīng)力不超過(guò)地基容許應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算；同時(shí)，為了避免不均勻沉陷，應(yīng)控制作用于端墻基底的合力偏心距。 作用于基底的合力偏心距為： ， （34） 其中：—作用于基底合力