【正文】 等效抗阻面積： 隧道內(nèi)與風(fēng)流方向同向的車輛數(shù)：根據(jù)上述計算，采用可逆轉(zhuǎn)射流風(fēng)機，可充分利用交通風(fēng)產(chǎn)生的風(fēng)壓，兩洞口存在的等效壓差由于較不穩(wěn)定，應(yīng)作為阻力計算，因此隧道內(nèi)所需要的升壓力為：1120型射流風(fēng)機每臺的升壓力計算：代入得：故： 若按每組2臺布置，近期可布置3組，遠期可布置3組。 不同工況車速、值 表45工況車速（km/h）8060402010i1=%i2=%136（4）柴油車交通量（計算過程同CO）如下： 2022年：柴油車：中型貨車336輛/h, 大型客車182輛/h,大型貨車84輛/h； 2032年：柴油車：中型貨車538輛/h, 大型客車291輛/h,大型貨車134輛/h；（5）考慮煙霧的海拔高度修正系數(shù)：第一段平均海拔高度：，；第二段平均海拔高度：，；（6）考慮煙霧車型系數(shù)如表46所示。（8）最大CO排放量：由上述計算可以看出，在工況車速為10km/h時，CO排放量最大； （1）根據(jù)規(guī)范，取CO設(shè)計濃度為：。空氣密度: 隧道坡度： 隧道的斷面面積： ；隧道的輪廓周長： ； 隧道當量直徑： 設(shè)計交通量：近期（2022年，為通車年）：20000輛/天；遠期（2032年，做10年考慮）：32000輛/天；上下行比例均為1：1，.交通組成(上行線)汽油車：小型客車15%，小型貨車18%，中型貨車24%；柴油車：中型貨車24%，大型客車13%，大型貨車6%；隧道內(nèi)平均氣溫： （1）取CO基準排放量為（%遞減）(1995年):；（2）考慮CO的車況系數(shù)：；（3）依據(jù)規(guī)范，分別考慮工況車速100km/h,80km/h,60 km/h,40 km/h,20 km/h,10 km/h（阻滯）。計算精度的校核為以下內(nèi)容：根據(jù)拱頂切開點的相對轉(zhuǎn)角和相對水平位移應(yīng)為零的條件來檢查： 式中： 閉合差： 式中： 閉合差： 檢算幾個控制截面：（截面0） 又有： 式中：混凝土極限抗拉強度，取。求解方程為：式中：以上解得的值應(yīng)代入原方程，校核計算是否正確，此處從略。計算見附表6，7。由于摩擦阻力的方向與襯砌位移的方向相反，其方向向上。由圖1中量得： 則： 按比例將所求得的抗力繪于圖1上。內(nèi)力按下式計算（見圖三）?！鲃雍奢d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：襯砌外緣相鄰兩個截面之間的水平投影長度，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度，由圖2量得： （校核）自重力： 式中：接縫i的襯砌截面厚度。單位位移的計算見附表1。圖1 襯砌結(jié)構(gòu)斷面圖，圍巖豎向均布壓力： 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，此處.所以，有： 此處超挖回填層忽略不計。（4）洞口邊仰坡開挖應(yīng)以光面爆破為主，輔以人工開挖，嚴禁爆破。（2）開挖出的石渣，盡可能縱向調(diào)配，作為路基填料；對于可用于做石料的石渣應(yīng)集中堆放，經(jīng)加工后用于砌體工程；對于廢棄的石渣，應(yīng)根據(jù)各工點的實際情況，集中堆棄。施工全過程中，拱腳、邊墻及墻腳不得排水和積水，圍巖為土質(zhì)或遇水易軟化的軟巖時，洞內(nèi)施工排水不得采用自流排水，應(yīng)設(shè)積水坑，用泵抽排水。新奧法設(shè)計施工是一體，施工圖應(yīng)視為預(yù)設(shè)計，施工過程中根據(jù)地質(zhì)變化及監(jiān)控量測情況進行信息反饋設(shè)計。，即d2u/dt2＞0，時態(tài)曲線出現(xiàn)反彎點，表明圍巖已處于不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)停止掘進，及時采取加固措施。③根據(jù)位移時態(tài)曲線進行施工管理每次量測后應(yīng)及時整理數(shù)據(jù)，繪制時態(tài)曲線。 ①、應(yīng)力、應(yīng)變隨時間變化的曲線－時態(tài)曲線； 、應(yīng)力速率、應(yīng)變速率隨時間變化的曲線； 、應(yīng)力、應(yīng)變隨開挖面推進變化的曲線－空間曲線； 、應(yīng)力、應(yīng)變隨圍巖深度變化的曲線； 、支護結(jié)構(gòu)應(yīng)力在隧道橫斷面上分布圖。其目的是了解混凝土層的變形特性以及混凝土的應(yīng)力狀態(tài)；掌握噴層所受應(yīng)力的大小，判斷噴射混凝土層的穩(wěn)定狀況；判斷支護結(jié)構(gòu)長期使用的可靠性以及安全程度；檢驗二次襯砌設(shè)計的合理性，積累資料。②根據(jù)鋼支撐的受力狀態(tài)，判斷隧道空間和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。目前隧道中多用電測式。 隧道開挖后，圍巖要向凈空方向變形，而支護結(jié)構(gòu)要阻止這種變形，這樣就會產(chǎn)生圍巖作用與支護結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力。（2）量測方法和儀器 錨桿的軸向力測定，按其量測原理可分為電測式和機械式兩類。②判斷開挖后圍巖的松動區(qū)、強度下降區(qū)以及彈性區(qū)的范圍。 ①判斷隧道空間的穩(wěn)定性； ②根據(jù)變位速度判斷圍巖穩(wěn)定程度和二次襯砌施作的合理時機；③指導(dǎo)現(xiàn)場的施工。所謂周邊收斂量測主要是隧道內(nèi)壁面兩點連線方向的距離的變形量的量測。：（1）隧道工程作為工程建筑物，受力特點與地面工程有很大的差別。根據(jù)本隧道圍巖的組成特點，選擇了地質(zhì)和支護狀況觀察、拱頂下沉量測、周邊位移、錨桿內(nèi)力及拉拔力、地表下沉、圍巖體內(nèi)位移、圍巖壓力及兩層間壓力、鋼支撐內(nèi)力及外力、圍巖彈性波測試等項目。對于落水洞地段，一般采用老黃土回填，從下到上分層夯實，頂層采用50cm厚C15混凝土封口，封口半徑增大50100cm，工程數(shù)量以實際發(fā)生計量。解決方法：施工中短進尺，早封閉，強支護，加強施工中的監(jiān)控量測，密切注意圍巖變形，如有異常，馬上采取措施。具體棄渣場地由路線統(tǒng)一考慮。 隧道Ⅳ級圍巖開挖采用臺階開挖法，由于隧道地質(zhì)條件較差，因此要按短臺階、多循環(huán)要求開挖；隧道Ⅴ級圍巖開挖采用拱部留核心土環(huán)形開挖。 （3）．為了改善支護結(jié)構(gòu)的受力性能，施工中應(yīng)盡快閉合，而成為封閉的筒形結(jié)構(gòu)。一方面允許變形，使圍巖中能形成承載環(huán)；另一方面又必須限制它，使巖體不致過度松弛而喪失或大大降低承載能力。（一）、施工方案設(shè)計本隧道主要以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖為主兼有斷層，地質(zhì)條件較差，隧道設(shè)計施工以新奧法理論為基礎(chǔ)，確定本隧道掘進施工原則為：“弱爆破、短進尺、少擾動、早噴錨、強支護、勤量測、緊封閉”。（二）、洞門選擇 隧道洞門形式的選擇和隧道洞口的地形，地質(zhì)條件以及隧道照明需要有關(guān)，洞門附近圍巖一般比較松碎松軟，所以應(yīng)根據(jù)實際情況，選擇合適的洞門形式，并對邊仰坡進行適當護坡。應(yīng)考慮避開滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)地段。一般情況下的照明為：基本照明時，需要布置150W的高壓鈉燈173組（，全長布置）；加強照明時，入口段需布置400W的高壓鈉燈174組（，）(，前10m不布置)，過渡段Ⅰ需布置250W的高壓鈉燈65組（，布置106m），過渡段Ⅱ需布置150W的高壓鈉燈37組（間距3m，布置111m），過渡段Ⅲ需布置100W的高壓鈉燈28組（間距6m，布置167m），出口段照明需布置250W的高壓鈉燈24組（，布置60m）。風(fēng)機在進口布置兩組，第一組距洞口200m，第二組距第一組200m，在出口布置一組，距洞口200m，安裝時風(fēng)機的任何部分不得侵入建筑限界內(nèi)。（6）由于隧道所在區(qū)域冬季較為寒冷，故采取中心排水管深埋的措施。（3）隧道內(nèi)設(shè)置縱向排水管、環(huán)向排水管、橫向排水管、環(huán)向盲管等形成巖體－環(huán)向排水管－縱向排水管－橫向盲管－中央排水管－洞外一個完整的閉合回路，使巖體內(nèi)的滲水可以暢通的排出，另外對于集中出水點，可預(yù)埋半管。設(shè)計中采用的措施要求達到：排水通暢、防水可靠、施工方便，是隧道洞內(nèi)基本干燥，保證隧道結(jié)構(gòu)物和營運設(shè)備的正常使用和行車安全，形成完整的防排水體系。Ⅴ級圍巖噴射混凝土厚度為26cm，預(yù)留變形量為12cm，深埋段采用鋼拱架型號為I20。Ⅴ級圍巖噴射混凝土厚度為26cm，預(yù)留變形量為12cm，深埋段采用鋼拱架型號為I18，間距為80cm。Ⅳ級圍巖噴射混凝土厚度為22cm，預(yù)留變形量為7cm，深埋段采用I16鋼拱架。水平搭接長度不小于1m，環(huán)向間距為40cm。Ⅲ級圍巖初期支護采用徑向系統(tǒng)錨桿，鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護體系。（3）為便于隧道施工，按隧道開挖過程中可能遇到的地層和構(gòu)造情況分段劃分評價。本隧道采用《公路隧道設(shè)計規(guī)范》附錄B提供的v=100km/h情況下的標準斷面，斷面為單心圓，r1=，r2=，r3=1m，r4=15m。故地下水補給作用較弱，區(qū)內(nèi)地下水仍較貧乏。構(gòu)造特征隧道區(qū)斷層較發(fā)育，以北東向斷層為主，次為近東西向，亦見南北向斷層。物理力學(xué)性質(zhì)差，接近于半成巖的粘性土。巖石堅硬，整體完整性較好，抗風(fēng)化能力較強。（6）細粒長石石英砂巖灰白色、細粒砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)。（5）含礫微晶灰?guī)r灰淺灰色，巖石中的礫石為沉積時的混入物，其粒徑215cm，為次園棱角狀，分布不均，含量520%，成分為泥晶白云巖。（2）含碎石、角礫粘質(zhì)砂土褐紅色，濕，結(jié)構(gòu)疏松。隧道軸線橫穿的主要斷裂是將軍岔斷裂。降雪期為11月至翌年2月，積雪厚度一般為2～4cm，最大18cm，高山氣候陰濕，中低山區(qū)雨量充沛。區(qū)內(nèi)海拔一般在1200～1700之間。（一）、區(qū)域地形、地貌本項目位于陜西省西安市藍田縣，總體地勢特征為東高西低，地形陡峭，相對高差在400m左右。該隧道對克服地形障礙，改善線形，提高車速，縮短里程，節(jié)約燃料，節(jié)省時間，提高行車的舒適性，減少對植被的破壞以及保護生態(tài)環(huán)境起到了重要作用。通過以上比較，我們可以看出方案1更為合理，綜合考慮，本項目的推薦方案為方案1。1．方案1航空距離短，但隧道較多，但長度較短，工程地質(zhì)條件較差，施工難度較高，工程量較少，工期較短；2．方案2航空距離較長，隧道工程量較少但橋涵和路堤、路塹工程量較高，地質(zhì)情況較差，施工復(fù)雜，由于工作面較多，施工速度較快。環(huán)境保護填挖方量較少，沒有大刷大挖，對保持邊坡、仰坡較好，對有生態(tài)環(huán)境的破壞少。線路較長，利用原有部分公路，填挖方較多，平、豎曲線變化頻繁，施工難度較大，施工費用高，進度慢。線路總長5789米，其中隧道2034米，隧道圍巖等級Ⅴ級為主，斷層多。線路總長為5789米，隧道有4座，總長2034米。如下：方案一：隧道群結(jié)合橋梁方案，根據(jù)地形特征和地質(zhì)情況，修建6座短隧道，修建4座橋梁和一座涵洞，設(shè)置5處圓曲線，曲率半徑較大。通過勘察設(shè)計已確定出兩種方案。項目線路1線路2線性指標線路總長為4494米，其中隧道有6座，總長2746米，整條線路有5處設(shè)置圓曲線，曲率半徑較大，行車舒適。設(shè)置橋涵數(shù)量較少。洞口較多，施工進度快，橋梁較多，但長度較短，墩臺身較短。隧道長1512米，需設(shè)置豎井通風(fēng)，增加了施工費用，后期營運及養(yǎng)護費用較高。填挖方工程量大，破壞原有的應(yīng)力平衡，會產(chǎn)生一系列的水文地質(zhì)病害，比如：滑坡、泥石流、崩塌等。5. 工程造價方面來看，方案1隧道工程量較大，但總工程量較少，綜合對比，方案1工程造價較低。隧道圍巖巖性以糜棱巖、角礫巖、閃長巖為主，圍巖級別以Ⅲ 、Ⅳ、Ⅴ級為主。隧道內(nèi)衛(wèi)生標準：CO設(shè)計濃度上行線300ppm,下行線300ppm；，隧道內(nèi)縱向風(fēng)速小于等于10m/s。西峽嶺隧道橫穿南秦嶺山脈，地形崎嶇，地勢險要，山高溝深，植被茂密。（二）、水文與氣象受地勢影響，南秦嶺屬海拔1000m左右的中高山區(qū)，為溫帶半濕潤——濕潤季風(fēng)氣候，由于受山地垂向變化的影響，氣候差異也較大，區(qū)內(nèi)氣候一月份平均氣溫，7月份平均氣溫，℃，早霜期始于10月下旬，晚霜期終于3月下旬，無霜期225天，年降水量800～1000mm，而雨季一般集中在7月至9月，具有春寒、伏旱、夏洪、秋澇的特點。區(qū)域內(nèi)主要的構(gòu)造線以西北——東南向延伸，與路線走向大角度交叉。主要巖土類特征如下：（1）糜棱化閃長巖褐黃色、灰色、灰白色，中細粒糜棱結(jié)構(gòu)，條紋條帶狀、流層狀、塊狀構(gòu)造，受動力作用強烈，巖石具有明顯糜棱化，礦物成分主要為長石、石英、角閃石及云母，巖質(zhì)堅硬，節(jié)理裂隙發(fā)育，風(fēng)化強烈，表層可用鎬鍬挖掘。（4）變灰?guī)r夾硅質(zhì)巖灰色、青灰色，細晶結(jié)構(gòu)，薄片及薄層狀構(gòu)造，局部為受動力作用而強烈變形，褶皺發(fā)育，礦物成分為石英、方解石、燧石，局部可見大量方解石，石英脈體。巖石較堅硬，整體完整性較差，抗分化能力較強。巖石為顆粒支撐接觸式膠結(jié)。巖石軟弱，整體完整性差。砂巖雖堅硬，抗風(fēng)化能力較強，力學(xué)性質(zhì)較高，整體完整性較好，但其出露寬度窄，泥巖受構(gòu)造變形大，巖石軟弱不完整，抗風(fēng)化能力弱，其工程地質(zhì)條件差。區(qū)內(nèi)降水量較充沛，植被不甚發(fā)育，山高坡較陡，溝谷深切，地表徑流暢通，降水量又相對集中，多以大雨和暴雨形式降落等，大部分以地表徑流匯于溝谷中，不利于降水的下滲。隧道內(nèi)輪廓設(shè)計除應(yīng)滿足隧道建筑限界的規(guī)定以外，還應(yīng)滿足洞內(nèi)路面、排水設(shè)施、裝飾的需要，并為通風(fēng)、照明、消防、監(jiān)控、運營管理等設(shè)施提供安裝空間，同時考慮圍巖變形、施工方法影響的預(yù)留富裕量，使確定的斷面形式及尺寸符合安全、經(jīng)