【正文】 G045線賽里木湖至果子溝口段公路改建工程 隧道說明書隧道初步設計說明26工程概況本工程是G045線新疆境內賽里木湖至霍爾果斯公路改建工程中重要的一段。項目起點位于賽里木湖三臺岔口附近，與G045線博樂岔口至賽里木湖段相接，經(jīng)賽里木湖漁場、三臺道班、松樹頭、庫松木契克山、果子溝山間谷地、科古琴山、二臺林場、新二臺道班和樺木溝，到達終點果子溝口，其中項目起點至松樹頭段位于博州境內賽里木湖湖畔，松樹頭至項目終點果子溝口位于伊犁州霍城縣境果子溝山間谷地內。本工程起點里程為K552+（既有路里程YK4714+500），終點里程為K608+（既有路里程YK4772+500附近），根據(jù)不同的地形地貌單元，本項目共分三段，即沿湖段、越嶺段和沿溪段。其中隧道均位于越嶺段及沿溪段內，越嶺段隧道三座，即賽里木湖隧道、捷爾得薩依隧道及將軍溝隧道，均為分離式隧道；沿溪段隧道兩座，即樺木溝隧道及藏營溝隧道，前者為分離式隧道，后者為雙聯(lián)拱隧道。越嶺段地形地貌復雜，山高坡陡，溝谷縱橫，地勢十分險峻，地質構造復雜，滑坡、泥石流、崩塌碎落等地質災害眾多，路線采用廢棄老路、另建新線的路線設計方案，路線依山傍勢以橋隧相連為主沿山坡展線，賽里木湖隧道及將軍溝隧道為長隧道，捷爾得薩依隧道為中隧道，隧道控制性工程為賽里木湖隧道，隧道地質條件相對較差，位于賽里木湖旁邊，隧道全長右線約1838m米，左線約1811m，其中明洞段長約445m（左右雙線米）。沿溪段路線以果子溝溝谷為主導方向，在既有公路基礎上，一般沿既有公路單側加寬，基本在果子溝走廊帶內陽坡布設路線。果子溝內溝槽狹窄，水流較急，水量較大，樺木溝隧道及藏營溝隧道均為短隧道，均穿越果子溝旁一突出的山嘴。主要設計原則、標準及采用的規(guī)范1)隧道規(guī)劃和設計應遵循能充分發(fā)揮隧道功能、安全且經(jīng)濟地建設隧道的基本原則。2)隧道主體結構必須按永久性建筑設計，具有規(guī)定的強度、穩(wěn)定性、耐久性；建成的隧道應能適應長期營運的需要，方便維修作業(yè)。3)應加強隧道支護襯砌、防排水、路面等主體結構設計與通風、照明、供配電、消防、交通監(jiān)控等營運設施設計之間的協(xié)調，形成合理的綜合設計。4)隧道土建設計應充分體現(xiàn)動態(tài)設計與信息化施工的思想，制定地質觀察和監(jiān)控量測的總體方案。通過動態(tài)設計使支護結構適應于圍巖實際情況，更加安全、經(jīng)濟。5)隧道設計必須符合國家有關國土管理、環(huán)境保護士、水土保持等法規(guī)的要求，應注意節(jié)約用地，保護農田及水利設施，盡量保護原有植被，妥善處理棄碴和污水。6)隧道結構設計根據(jù)結構類型、使用條件、荷載特性、施工工藝等條件進行。并考慮沿線的工程地質、水文地質、總體規(guī)劃要求、景觀及旅游規(guī)劃條件、生態(tài)環(huán)境條件，對技術、經(jīng)濟、環(huán)保、景觀、旅游及使用效果作綜合比較，合理地選擇結構型式和施工方法。7)結構的凈空尺寸除滿足車輛建筑限界和建筑設計、施工工藝及其它使用要求外，尚應考慮施工誤差、測量誤差、結構變形、后期沉降、路線超高等的影響。8)根據(jù)隧道結構類型和施工方法，分別按有關設計規(guī)范對其在施工階段和正常使用階段進行強度、剛度和穩(wěn)定性計算。9)結構設計確保主體結構具有足夠的耐久性，并滿足施工、運營、總體規(guī)劃、防火、防水、防腐的要求。10)結構須進行抗裂和裂縫寬度驗算，迎水面裂縫開展寬度δ≤，背水面δ≤ mm。11)隧道結構抗震設防烈度為Ⅷ度，抗震等級定為二級(地下結構)，以提高結構和接頭處的整體抗震能力。12)隧道結構安全等級為一級。13)防水等級：拱、墻達到二級防水標準，結構不允許漏水，結構表面可有少量、偶見的濕漬。14)為提高隧道結構抗縱向變形的能力，沿隧道長度方向除圍巖變化、結構突變處設置沉降縫外，考慮工程所處地區(qū)溫差較大，縱向每隔40m左右設一變形縫。1)公路等級：山嶺區(qū)、高速公路；2)設計速度：除沿溪段K586+200～K601+000段采用60km/h設計速度標準（樺木溝隧道位于該段范圍內，路基寬度不變）外，其它隧道均采用80km/h設計速度標準；3)車道數(shù)及車道寬度：單向雙車道，行車道寬度2—2*； 4)荷載等級：公路—Ⅰ級；5)車輛建筑限界凈高：大于等于5m；6)地震基本烈度：，地震基本烈度的Ⅶ度；7)隧道結構安全等級為一級；8)防水標準：拱部、邊墻、路面、設備箱洞室不滲水；襯砌背后不積水，排水溝不凍結；車行橫通道、人行橫通道等服務通道拱部不滴水，邊墻不淌水；9)路面：瀝青混凝土路面；10)路面基本照明亮度：。 采用的規(guī)范標準1)《公路隧道設計規(guī)范》（JTG D702004）2)《地下工程防水技術規(guī)范》（GB 501082001）3)《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》（JTG D042002）4)《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTJ01497）5)《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》 （JTG F402004）6)《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》（GB 500862001）7)《鐵路隧道新奧法指南》（鐵道部基建總局）8)《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 500102002）9)《公路隧道通風照明設計規(guī)范》（JTJ ）10)《公路工程基本建設項目設計文件編制辦法》(交(1995)1036號文)11)《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》（GBJ11587）12)《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ/T1692)13)《公路工程抗震設計規(guī)范》（JTJ 00489）14)《建筑結構荷載規(guī)范》GB 500092002其它有關的國家及地方強制性規(guī)范和標準隧道建筑限界及凈空1)行車道寬度W：2*；2)側向寬度：L左=，L右=；3)余寬C：（設檢修道或人行道時，不設余寬）；4)單洞設置雙側檢修道：寬度—，高度—；5)車輛建筑限界凈高：高速公路，； 隧道凈空1)分離式隧道凈空隧道凈空在滿足建筑限界、運營設備安裝空間（如射流風機安裝、車道信號燈、基本照明、應急照明、加強照明、揚聲器、監(jiān)控攝像機、泄漏電纜、COVI檢測儀、強電電纜溝及弱電電纜溝等）、方便維修保養(yǎng)等的前提下，力求使凈空斷面利用率高、結構受力合理。根據(jù)隧道穿越地層的地質條件、自然氣象條件等，為統(tǒng)一和美觀，并利于節(jié)省投資及機械化施工，全隧道均采用三心圓曲墻式凈空。根據(jù)路線總體設計要求，除捷爾得薩依隧道位于不設超高的曲線及直線上外，其它隧道均位于設超高的曲線上，考慮每座隧道所處曲線超高的不同、西部地區(qū)經(jīng)濟欠發(fā)達以及設置通風與否，為盡量減少工程量，節(jié)省工程投資，設計中根據(jù)初擬的施工標段、施工工區(qū)劃分，考慮二次襯砌模板臺車的投入，而按不同情況分別采用不同凈空。隧道凈空與建筑限界之間預留必要的空間，如設置外掛式隔熱保溫層空間及后期補強等。 2)雙聯(lián)拱隧道凈空在分離式隧道凈空的基礎上，考慮中央分隔帶的設置及中隔墻結構設計的要求，預留必要的設備安裝空間、余寬等進行設計。地形地貌、氣象、工程地質及水文地質概述本工程路線位于新疆北天山西部著名的賽里木湖國家級風景名勝區(qū)及果子溝風景區(qū)內，由賽里木湖經(jīng)果子溝到伊犁盆地北緣蘆草溝，地貌分區(qū)屬天山山脈，天山山間盆地以及山前傾斜平原。自然區(qū)劃為Ⅵ4區(qū)，海拔在1000~2130米之間，為水流侵蝕中山帶，一般陰坡為云杉森林，陽坡為草原地帶，氣候溫暖潮濕，降水量豐富，雨季發(fā)生在每年的4~9月份。隧道進口位于賽里木湖畔（路線右側即為賽里木湖）、既有公路旁、賽里木湖國家級風景名勝區(qū)內，賽里木湖為我國最大的高山微咸水湖，湖面面積達450多平方公里，賽里木湖象是鑲嵌在西天山上的一顆珍珠，近岸可見，湖水晶瑩碧透；極目遠舒，山水一體，相映如畫，賽里木湖湖邊綠草茵茵，為優(yōu)質牧場，環(huán)境優(yōu)美，但生態(tài)脆弱，一經(jīng)破壞，極難恢復，1996年道路改建時，沿線取土坑至今尚未恢復，松樹頭埡口處為該段風吹雪最嚴重的地區(qū)，在此修建隧道環(huán)保要求極高；如照片1所示。照片1：賽里木湖隧道進口隧道出口位于松樹頭后既有公路下方一突出的山坡上，該處無樹木，有基巖出露，但植被較好（主要為草類），如照片2所示。照片2：賽里木湖隧道出口隧道進口位于捷爾得薩依溝西側山坡上，隧道洞口所處位置坡度較陡，地表植被茂密（主要為草類），樹木較少，隧道右側為一大型滑坡體，在自然條件下，滑坡體處于穩(wěn)定狀態(tài)，如無外因，不會發(fā)生滑坡現(xiàn)象，隧道已避開滑坡體，洞口上方有一小型錯落，對隧道影響不大，錯落體上植被較少，施工之前，首先應清理該錯落體，避免危及隧道洞口安全。如照片3所示。照片3：捷爾得薩依隧道進口隧道出口位于加木帕斯夏子溝既有廢棄老路旁，隧道出口下方即為既有廢棄老路，植被較發(fā)育，局部基巖裸露，如照片4所示。照片4：捷爾得薩依隧道出口隧道進口位于將軍溝內，進口處山高坡陡，植被茂密，進口所處位置正好是樹木較少地區(qū)，右幅隧道進口處樹木較多，左幅隧道進口處無樹木，但草類植被非常茂盛，洞口下方將軍溝河漫灘上樹木茂密，將軍溝內流水潺潺，夏季有發(fā)洪水的可能。如照片5所示。既有公路右線隧道出口左線隧道出口橋梁跨越果子溝照片5：將軍溝隧道出口隧道出口位于既有公路旁，中間隔果子溝主河道，植被（主要為雪嶺云杉）茂密，如照片6所示。照片6：將軍溝隧道進口此兩座隧道均位于果子溝主河道旁一突出的山嘴處，植被較差，巖石裸露。右線隧道左線隧道、水文從大的氣候條件上看，隧道所處地區(qū)屬溫帶內陸干旱區(qū)山地氣候，受大西洋水汽影響較大，太平洋水汽對此地影響很小。總的特征是四季分明，春夏季多雨濕潤，冬秋季少雨，日照充足，冬季漫長，日溫差較大。由于本段地處山區(qū)，無長期的氣象建站觀測資料，而中、高山區(qū)氣象又是一個相對特殊獨立的氣候單元，根據(jù)我們自建氣象站及項目影響區(qū)附近幾個氣象站的觀測資料分析，本工程所處地區(qū)：年降水量為200～300mm，最大降水量500mm，年蒸發(fā)量1200～1900mm，沿線水源主要來自山區(qū)冰雪融化水和暴雨徑流匯水，果子溝洪水期為3～7月。降水量大，冰凍時間長，一般每年十月份開始下雪、結冰，次年四月份開始解凍，頭年的11月至次年的3月為降雪冰凍季節(jié)，最大季節(jié)凍土深度170cm，最大積雪厚度150cm，℃，℃，℃～℃，最冷月平均氣溫約14℃左右，最熱月平均氣溫約13℃；本段主導風向受地形限制，沿湖段冬季主導風向為西南風，溝谷中一般以溝谷風為主，局部坡面上受微地形的影響，風向可能發(fā)生變化。降雪的平均初日為10月31日，最早為9月27日，最晚為11月19日；平均終日為3月20日，最早為3月1日，最晚為4月19日，各地日期相差不大。降雪量為54～100毫米，積雪的平均初日為11月19日，最早為10月5日，最晚為12月22日；平均終日為3月15日，最早為2月12日，最晚為4月11日；，最長達133天，最短為48天，變化比較大。松樹頭埡口處風吹雪非常嚴重，為此，既有路修建時，于路側設防置了貯雪平臺，并于迎風側路基邊坡采用1：4的緩邊坡，以減緩風吹雪對道路的影響。區(qū)內地表水包括賽里木湖水、山溝水、泉水。受地形地貌、地域降水的影響，各河系的源頭都位于冰川、山區(qū)積雪帶，隨著山區(qū)水分的融凍及季節(jié)降水而使各河的年內枯洪變化明顯。各河水源為降水、積雪和泉水。春季水大，夏季暴雨后多洪水。工程沿線較大的山溝水主要有果子溝，其支流主要為將軍溝、捷爾得薩依、加木帕斯夏子、柯依拉克地、阿里比薩依、樺木溝、藏營溝、大西溝、小西溝等。春季冰雪融化或盛夏雨季期間，由于地形的匯聚形態(tài)，常有山洪出現(xiàn)。果子溝內大氣降水量豐富，基巖裂隙水非常發(fā)育，水源補給主要為融雪水與大氣降水。據(jù)1：400萬《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306—2001）（《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》及《中國地震動反應譜特征周期調整區(qū)劃圖》），，地震基本烈度為Ⅶ度。工程位于北天山西段，賽里木湖盆地邊緣的中山區(qū)內，高程2080～2200m，相對高差一般100~200m。嶺頂?shù)匦纹鸱^大，地勢較為陡峻，進口位于賽里木湖邊緣的山前緩坡上；出口位于一溝間斜坡上，山體自然坡度約25176。隧道進出口被第四系坡、洪積層覆蓋。1)工程地質條件沿線地層主要為填筑土、第四系洪積的圓礫土、角礫土及震旦界青白口系的石灰?guī)r、砂礫巖、斷層角礫巖及泥巖。巖性詳述如下：（1）填筑土（Q4me）：分布于既有公路兩側及表層，厚1～2m。灰黃色，主要為路基填土，填筑物的主要成分為圓礫土。密實，稍濕。（2）圓礫土（Q4pl）：廣泛分布于山前洪積平原之上及隧道進口附近地表，厚10～20m。灰黃色，圓棱狀，成分為石灰?guī)r、砂巖，顆粒較均勻，粒徑2~20mm的約占55%，大于20mm的約占30%，余為雜粒砂及粉粘粒充填。中密，潮濕。（3）角礫土（Q4pl）：零星分布于隧道出口附近的半山坡上，厚度1~2m?；尹S色，棱角狀，成份以砂巖為主，粒徑2～20mm的約占60％，大于20mm的約占15％，余為雜粒砂及粉粘粒充填，中密。潮濕。（4）石灰?guī)r（ZgLs）：該地層為元古界青白口系地層，時代較老。出露于K574+100~K574+700之間。呈淺灰色、灰白色，微晶結構，中厚層狀構造，夾方解石晶體，巖質堅硬，表面巖體風化嚴重，較為破碎，風化層厚3~6m。巖層產狀： N70176。W / 35176。N 。節(jié)理發(fā)育。主要有兩組：J1： N40176。E / 70176。S，間距1~2m，~，微張。 J2： N40176。W / 65176。S，間距1~2m，~，微張。（5）泥巖（PzMs）：以夾層的形式分布于石灰?guī)r中?；尹S色，鐵質結構，層狀構造，巖質松軟，揭露于鉆孔IZ02號中，巖心呈碎塊狀及泥狀，錘擊易碎，強風化。（6）斷層角礫巖（Fbr）：分布于K574+320~K574+420之間的斷層影響帶內，寬度約20m，顏色混雜，巖體破碎，松軟，呈泥狀及碎屑狀，碎屑