【正文】 間距（m）長(zhǎng)度（m）燈具盞數(shù)南口入口段4004000011組22盞過渡段Tr1段250280004410組10盞Tr2段15016000676組6盞中間段及基本照明15016000222126（總）97組97盞北口 入口段40040000314組28盞過渡段Tr1段250280004413組13盞Tr2段150160009678組8盞（11） 環(huán)境保護(hù)　　隧道設(shè)計(jì)時(shí)考慮了環(huán)境保護(hù)因素，盡可能避免因人為的因素而導(dǎo)致新的山體病害的產(chǎn)生，減少對(duì)工程附近的建筑、居民生活、生產(chǎn)和環(huán)境的不良影響，為此，在環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)中主要考慮了以下方面：1. 采用合理的爆破技術(shù)減少粉塵污染主要有：1) 水封爆破——即在炮眼底部裝入炸藥后，用木塞或黃泥封嚴(yán)(最好用專用封口器)，封口后向孔內(nèi)注水，再進(jìn)行爆破。注意安裝風(fēng)機(jī)時(shí)，風(fēng)機(jī)的任何部位不得侵入建筑限界以內(nèi)。在綜合考慮隧道所處的自然條件、交通量、車輛狀況、工程造價(jià)、維修保養(yǎng)費(fèi)以及車輛行駛的活塞風(fēng)作用下，通過計(jì)算確定在設(shè)計(jì)行車速度狀態(tài)下，需要機(jī)械通風(fēng)。入口樁號(hào)K0+015,K0+015至K0+%,K0++%，出口樁號(hào)K2+, ,設(shè)計(jì)行車速度60km/h,設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量540輛/小時(shí),大型車混入率19% ,㎡,。該項(xiàng)目為主要量測(cè)項(xiàng)目，包括凈空收斂量測(cè)、拱頂下沉量測(cè)、圍巖內(nèi)部位移量測(cè)。（9） 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是新奧法復(fù)合式襯砌設(shè)計(jì)、施工的核心技術(shù)之一。該涂料是根據(jù)隧道施工的特殊要求，借鑒國(guó)外隧道防火涂料技術(shù)，針對(duì)公路隧道混凝土結(jié)構(gòu)的防火要求，以無機(jī)絕熱材料為主要成分的隔熱型公路隧道專用防火涂料。處于單坡標(biāo)高的洞門端，洞門外1m的地方均設(shè)路基橫向截水溝，防止洞外路基路面水順坡流入洞室。明洞段采用橡塑防水板、土工布及粘土隔水層防水。對(duì)于高速公路隧道防排水應(yīng)該滿足下列要求：　　拱部、邊墻、路面、設(shè)備箱等不滲水。明洞襯砌結(jié)構(gòu)為整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)該隧道的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)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(shù)，同時(shí)根據(jù)各類圍巖的物理力學(xué)指標(biāo)，采用有限元法驗(yàn)算襯砌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并根據(jù)結(jié)果修正初擬的襯砌參數(shù)，最后確定了本隧道的各類圍巖的襯砌參數(shù)見下表。路面采用人字雙坡設(shè)計(jì)，路面兩側(cè)側(cè)均設(shè)設(shè)縱向排水溝，路基中心設(shè)中心排水溝。根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，按單洞雙向隧道設(shè)計(jì)，*2m,。六、 隧道設(shè)計(jì)概要（1） 隧道洞口設(shè)計(jì)結(jié)合隧道進(jìn)出口地形、地貌、工程地質(zhì)和水文條件，同時(shí)結(jié)合環(huán)境保護(hù)、洞外有關(guān)工程及施工營(yíng)運(yùn)條件，并考慮到施工開挖邊仰坡的穩(wěn)定性，本著“早進(jìn)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并與洞口地形、地貌協(xié)調(diào)一致。方案2施工難度較大，淺埋段隧道施工難度較大，道路展線較長(zhǎng)，不利于行車。線路筆直，有利于行車安全，減少尾氣排放。方案2：開挖較少，對(duì)山體破壞較小。（7） 對(duì)周邊居民帶來的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)方案1：對(duì)洛河沿岸和川道沿岸的漩水川，陳子溝，甜水溝附近的地區(qū)帶來經(jīng)濟(jì)效益，特別是方便吳起縣政府和周邊居民出行。隧道以外展線較短，線路幾何條件較好，有利于形成安全，施工難度較低。方案3：，隧道圍巖等級(jí)為V級(jí)、IV級(jí)、III級(jí)。（3） 地形地質(zhì)條件方案一，地形較為平坦，地質(zhì)情況比較單一，多為沿河河岸河灘地形。方案二：采用兩條短隧道，經(jīng)廟臺(tái)到達(dá)榆樹坪。巖性為含粘粉質(zhì)碎塊石，洞門附近該層厚約35m。綜合分析諸影響因素，隧道多數(shù)地段為III、Ⅳ級(jí)圍巖，洞室處于較穩(wěn)定狀態(tài)，少數(shù)地段為V級(jí)圍巖，洞室穩(wěn)定性較差。2) 遇斷層破碎帶，圍堰類別較同類巖石降低12級(jí)，影響帶推至洞底以上40—80m 與斷層交界處。本次涌水量估算方法采取極限狀態(tài)下(多年日最大降水量)降水入滲法：進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)國(guó)家地震局資料，勘查區(qū)的地震基本烈度為Ⅵ度預(yù)測(cè)未來最大震級(jí)為5級(jí)，因此，可以認(rèn)為勘查區(qū)為相對(duì)穩(wěn)定區(qū)。對(duì)隧道有影響的斷層沒有。隧址區(qū)位于高坪——老縣街復(fù)向斜，有斷層通過，隧道進(jìn)出口段斜坡巖層產(chǎn)狀為，隧道出口巖層產(chǎn)狀為，節(jié)理及發(fā)育。大部分有明顯的薄層理，成葉片狀，易風(fēng)化，強(qiáng)度低與水作用易于軟化而喪失穩(wěn)定性。4) 白云巖 主要礦物為白云石，也有方解石和粘土礦物，結(jié)晶結(jié)構(gòu)硬度較高穩(wěn)定性較石灰?guī)r好。（2） 地質(zhì)構(gòu)造特征1. 地層巖性1) 強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)板巖：灰至灰黑色，變余結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造，礦物成分以砂質(zhì)、絹云母為主，巖石較軟手掰不易斷，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯多呈短柱狀至長(zhǎng)柱狀。最大風(fēng)速17米/秒。2. 氣象水文該地區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候地帶。左右，局部達(dá)到55176。明洞施工按明挖法施工，暗洞按“新奧法”施工。主要內(nèi)容包括：路線方案的擬定比選、隧道橫縱斷面設(shè)計(jì)、隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、路基路面防排水及管線溝槽設(shè)計(jì)以及施工組織設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了隧道二次襯砌的結(jié)構(gòu)計(jì)算，IV級(jí)圍巖隧道施工階段分析，同時(shí)還完成了隧道通風(fēng)、照明的計(jì)算及設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：隧道 新奧法 防排水 襯砌結(jié)構(gòu) 通風(fēng) 照明 監(jiān)控測(cè)量 結(jié)構(gòu)計(jì)算 第一章 隧道設(shè)計(jì)說明書一、 設(shè)計(jì)概況榆樹坪隧道位于吳旗縣，是連接劉河灣，勝利山，賀石灣，洛源橋，榆樹坪地區(qū)的山嶺二級(jí)公路區(qū)段上重要的通道，該地區(qū)為構(gòu)造剝蝕侵蝕低山地貌，地質(zhì)地形復(fù)雜，擬建隧道經(jīng)過區(qū)域地表地形整體起伏較大，,。隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用“新奧法”復(fù)合式襯砌，并采用高壓鈉燈光電照明、射流風(fēng)機(jī)機(jī)械通風(fēng)；隧道洞門形式根據(jù)地形條件采用入口削竹式，出口端墻式洞門。北側(cè)山坡平緩，坡度一般在20176。具有溫暖、雨量適中、四季分明、雨熱同季。雨季主要集中在夏季，占全年降水量65%左右。2) 玄武巖 灰黑至灰色，主要礦物成分為斜長(zhǎng)石和輝石呈隱晶質(zhì)細(xì)粒或斑狀結(jié)構(gòu)氣孔或杏仁狀構(gòu)造，致密性堅(jiān)硬、脆性，強(qiáng)度很高。5) 片麻巖 具有典型的片麻狀構(gòu)造變晶或變余結(jié)構(gòu)，一般晶粒粗大，主要礦物為適應(yīng)和長(zhǎng)石，還有云母，角閃石，輝石等。7) 砂巖 砂質(zhì)結(jié)構(gòu)由50%―%，結(jié)構(gòu)疏松強(qiáng)度和穩(wěn)定性不高。3. 斷層　　隧道區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，已查明斷層2條，以北東向斷層為主，次為近西向，亦見南北向斷層。4. 地震活動(dòng)及地殼穩(wěn)定性概略分析　　勘查區(qū)位于揚(yáng)子板塊西北緣，根據(jù)板塊運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，其構(gòu)造運(yùn)動(dòng)微弱，故勘查區(qū)在大地構(gòu)造位置上屬穩(wěn)定地段。（3） 水文地質(zhì)條件，最大埋深約為357m，屬于深埋長(zhǎng)隧道。（4） 不良地質(zhì)現(xiàn)象據(jù)地面調(diào)查，隧道區(qū)無崩塌、滑坡、泥石流、危巖等不良地質(zhì)現(xiàn)象，場(chǎng)地天然穩(wěn)定性良好。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(jìn)行評(píng)價(jià)。隧道洞室底部地基，除洞口段穩(wěn)定性較差外，其余地段均處于穩(wěn)定狀態(tài)。土體較松散，未見地下水出露，粘粉質(zhì)含量低，基本不具粘聚力，內(nèi)摩擦角370左右，極易坍塌至地表，洞門不穩(wěn)定。第一條隧道屬于短隧道，第二條隧道屬于中隧道。方案二和方案三，地質(zhì)地形情況基本相同，懂采用隧道架橋通過不良地質(zhì)和復(fù)雜地形。（5） 施工難度方案1：線路較長(zhǎng)，道路線性較差，其中要穿越吳起鎮(zhèn)、漩水川等人員比較密集的居民區(qū)，施工難度較大，施工過程的場(chǎng)地布置困難，施工期間占用原有道路，將造成市區(qū)內(nèi)交通擁堵等狀況。（6） 營(yíng)運(yùn)及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用方案1：,全線無隧道，多為跨線橋和立交橋設(shè)計(jì)，道路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低。方案2：對(duì)賀石灣、洛源橋周邊經(jīng)濟(jì)影響較大。但因其淺埋段較長(zhǎng)，會(huì)對(duì)山體進(jìn)行刷坡，山坡植被破壞較嚴(yán)重。（9） 綜述： 方案1和其他兩個(gè)方案差別較大，施工量最少，施工周期最短。方案3大大縮短兩地距離降低礦產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，有效帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隧道進(jìn)口洞門采用削竹式洞門，出口洞門采用端墻式洞門，并進(jìn)行了必要的裝飾，明洞采用全斷面整體式鋼筋混凝土襯砌。在滿足上述凈空限界標(biāo)準(zhǔn)的前提下，根據(jù)電纜槽和檢修道的設(shè)置對(duì)空間的需求及照明、襯砌結(jié)構(gòu)受力的合理性和開挖面積最小等條件，經(jīng)過對(duì)各種襯砌內(nèi)輪廓形式和參數(shù)的優(yōu)化，,。隧道右側(cè)檢修道溝槽設(shè)電力電纜槽，左側(cè)設(shè)通訊信號(hào)電纜槽。各類圍巖的襯砌參數(shù)表在隧道進(jìn)出口淺埋段，根據(jù)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(yù)支護(hù)措施，使淺埋圍巖在隧道開挖后及時(shí)形成壓力拱，確保開挖后的裸洞具有一定的自穩(wěn)時(shí)間以利初期支護(hù)的施作，同時(shí)具有止水的作用。明洞結(jié)構(gòu)計(jì)算方法采用荷載結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載按彈性地基上的拱形平面桿系結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并以此來進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和配筋設(shè)計(jì)?！　∮袃龊Φ囟蔚乃淼酪r砌背后不積水，排水溝不凍結(jié)。干砌片石盲溝及軟式透水管排水。（6） 路面及內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)隧道內(nèi)采用35水泥混凝土路面，路面厚24cm。而無機(jī)防火涂料可持續(xù)保護(hù)隧道混凝土結(jié)構(gòu)，使其在規(guī)定的耐火時(shí)間內(nèi)與熱隔絕。通過施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)可以掌握圍巖和支護(hù)在施工過程中的力學(xué)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定程度，保障施工安全，為評(píng)價(jià)和修改初期支護(hù)參數(shù)，力學(xué)分析及二次襯砌施作時(shí)間提供信息。3. 應(yīng)力應(yīng)變量測(cè)采用應(yīng)力、應(yīng)變盒、測(cè)力計(jì)等監(jiān)測(cè)鋼拱架、格柵支撐、錨桿和襯砌受力變形情況，進(jìn)而檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)支護(hù)效果。通風(fēng)控制：（1）正常狀態(tài)：CO≤275ppm。確定通風(fēng)量時(shí)，還應(yīng)在設(shè)計(jì)行車速度以下各工況車速按20km/h為一檔分別進(jìn)行計(jì)算，并考慮交通阻滯狀態(tài)，取其較大者作為設(shè)計(jì)需風(fēng)量。2. 照明為有效解決隧道進(jìn)出口的“黑洞”“白框”效應(yīng)，使行車更加安全、舒適，根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)于長(zhǎng)度大于100米的隧道應(yīng)該設(shè)置照明系統(tǒng)。炸藥爆炸時(shí)所形成的高溫高壓隧道使水迅速汽化，然后冷凝形成微小水滴，微小的水滴和粉塵碰撞結(jié)合并使粉塵沉降而不致飛揚(yáng)。 此外，在隧道路面上定期灑水和對(duì)巖面不時(shí)加以沖洗，可防止車輛運(yùn)行時(shí)或爆破沖擊波而造成積塵二次飛揚(yáng)。隧道施工時(shí)產(chǎn)生的廢渣，應(yīng)作妥善放置，不能隨便堆放，以免阻塞河道造成水土流失或占用當(dāng)?shù)剞r(nóng)田。7) 在隧道竣工通車后，在已被破壞的地方加栽樹木和種植花草等，達(dá)到保護(hù)生態(tài)、恢復(fù)原貌的目的。明洞采用就地模筑全斷面鋼筋混凝土襯砌，明洞回填時(shí)，其上對(duì)稱回填土石并分層夯實(shí)，層厚不得小于50cm，明洞回填到原地面進(jìn)行綠化。3) 圍巖監(jiān)控量測(cè)：隧道施工中，掌子面開挖成型后，必須立即噴射不小于5cm 厚的混凝土及時(shí)封閉圍巖，緊跟監(jiān)控量測(cè)，否則工作人員不得進(jìn)入掌子面作業(yè)。9) 隧道施工時(shí)，首先施作洞門工程和明洞工程，包括截排水溝，洞門邊仰坡防護(hù)工程，洞門工程和明洞回填工程等，待其完成后，方可進(jìn)洞。13) 明洞應(yīng)落在穩(wěn)固基礎(chǔ)上，明洞基礎(chǔ)底標(biāo)高不宜高于隧道側(cè)溝溝底標(biāo)高或路面基層標(biāo)高。15) 初期支護(hù)與二次襯砌間超挖部分的處理：在允許超挖范圍內(nèi)，采用同級(jí)混凝土回填。該公路隧道按其長(zhǎng)度和交通狀況，交通工程等級(jí)為A級(jí)。視頻車輛檢測(cè)器攝像頭與CCTV系統(tǒng)合用。洞口各設(shè)一道超高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 無線通信：由四信道基站、光中繼器、天線、光傳輸設(shè)備等組成。5． 　通風(fēng)系統(tǒng)針對(duì)隧道的交通量、交通特征、自然地理?xiàng)l件、工程條件、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，綜合比選后采用射流風(fēng)機(jī)縱向式通風(fēng)。（2）阻滯狀態(tài)：20min內(nèi)CO≤300ppm；（3）火災(zāi)發(fā)生時(shí)風(fēng)機(jī)采用緊急狀況進(jìn)行排煙。 7． 通報(bào)、報(bào)警系統(tǒng) （1）手動(dòng)報(bào)警按鈕：50m一處，設(shè)于消防栓箱上； （2）自動(dòng)報(bào)警裝置：設(shè)于消防栓箱上； （3）火災(zāi)檢測(cè)器：貫穿全隧道的感溫光纖電纜； （4）緊急電話：50m一處； （5）交通信號(hào)燈、情報(bào)板：按有關(guān)上述規(guī)定設(shè)置。本隧道照明、通信、信號(hào)、監(jiān)控、報(bào)警、監(jiān)測(cè)、消防、通風(fēng)等電力負(fù)荷均為一級(jí)負(fù)荷。 各系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)行與停止的控制裝置集中設(shè)置于管理所內(nèi)。 圖1 襯砌結(jié)構(gòu)斷面圖二、 荷載確定1． 根據(jù)式，圍巖豎向均布?jí)毫Γ? 式中：s——圍巖類別，此處s=5 ——圍巖容重，此處； ——跨度影響系數(shù)，毛洞跨度,，時(shí)，此處.所以，有： 此處超挖回填層忽略不計(jì)。單位位移的計(jì)算見附表1。2． 載位移—主動(dòng)荷載在基本結(jié)構(gòu)中引起的位移1) 每一楔塊上的作用力豎向力： 式中：襯砌外緣相鄰兩個(gè)截面之間的水平投影長(zhǎng)度，由圖2量得： （校核） 水平壓力： 式中：襯砌外緣相鄰兩截面之間的豎直線投影長(zhǎng)度，由圖2量得： （校核）自重力： 式中：接縫i的襯砌截面厚度。內(nèi)力按下式計(jì)算（見圖三）。由圖1中量得： 則： 按比例將所求得的抗力繪于圖1上。由于摩擦阻力的方向與襯砌位移的方向相反，其方向向上。計(jì)算見附表7，8。求解方程為：式中：以上解得的值應(yīng)代入原方程，校核計(jì)算是否正確，此處從略。計(jì)算精度的校核為以下內(nèi)容：根據(jù)拱頂切開點(diǎn)的相對(duì)轉(zhuǎn)角和相對(duì)水平位移應(yīng)為零的條件來檢查： 式中： 閉合差： 式中： 閉合差： 九、 襯砌截面強(qiáng)度檢算檢算幾個(gè)控制截面：1． 拱頂（截面0） 又有： 式中：混凝土極端限抗壓強(qiáng)度，取。輸入‘’；17) 將模型類型指定為‘摩爾庫(kù)倫’；18) 確認(rèn)排水參數(shù)指定為‘排水’；19) 點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕；20) 在添加/修改平面屬性對(duì)話框中確認(rèn)材料指定為‘IV級(jí)圍巖’；21) 點(diǎn)擊適用；22) 點(diǎn)擊添加；在屬性對(duì)話框中確認(rèn)是否生成了‘IV級(jí)圍巖’屬性。 圖