【正文】 隧道洞口入口段 隧道入口為 V級圍巖，強(qiáng) ~弱風(fēng)化砂質(zhì)頁巖，巖質(zhì)較軟，巖體較破碎，呈中、薄層狀結(jié)構(gòu) ， 因此選用翼墻式洞門。如圖 所示： (a) Ⅴ級Ⅵ級圍巖內(nèi)隧道內(nèi)輪廓圖 (b) Ⅲ級圍巖內(nèi)輪廓圖（單位： cm） 圖 隧道內(nèi)輪廓線 由于緊急停車帶處于五級圍巖，由《 規(guī)范》可以得到下列數(shù)值：R1=570cm， R2=820cm， R3=150cm， R4=1800cm， R5=747cm， H1=，H2=200cm， H2′ =。 由上述可得： 建筑限界設(shè)計如 圖 所示： 圖 隧道建筑限界圖 (單位： cm) 由規(guī)范可知，隧道里面都要設(shè)計緊急停車的地方。本設(shè)計中的坡度設(shè)計尤為重要。 隧道洞身位置選擇 隧道位置的選擇也比較重要，盡量避開 不穩(wěn)定的地層。隧道洞口施工不能僅僅考慮經(jīng)濟(jì)問題。斷裂巖中呈現(xiàn)出經(jīng)擠 壓造成的牽引小褶曲。 對應(yīng)地震基本烈度小于 VI度。 該隧道地質(zhì)情況較為惡劣，地質(zhì)構(gòu)造主要為強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)板巖、砂巖、泥夾層及斷裂帶。 其中左洞全長 大約 1300 米，右洞全長 1400 米。隧道自開挖，曾遇到 Ⅴ 級圍巖、套拱下沉、無法進(jìn)洞、地質(zhì)斷層、淺埋段等施工難題。孔隙水相對較少。根據(jù)強(qiáng)風(fēng)化帶縱波的速度可以判斷圍巖是 Ⅴ級 。變化范圍很大。如：工期、造價和施工等。 洞口的設(shè)計要保證隧道坡面與軸線垂直。因為單坡有利于通風(fēng)。由規(guī)范可以得到橫向人行、車行通道斷面建筑限界的設(shè)計圖。因為，在一些關(guān)鍵時候，隧道口就相 當(dāng)于生命關(guān)口。 翼墻厚度 。 1 3 2 1 . 3 1 0 . 4 1 . 9 8 1 . 32 6 6 . 7 6c NfK E ?? ? ? ??? (滿足滑動穩(wěn)定性 ) 偏心距 : 0 251 3 106 2 9 8 2 2 6yMMcNbbec? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ???? 滿足 基底合力偏心距要求 . 基底壓力 : m ax00m i n006 1 3 2 3 . 3 1 6 0 . 1 8( 1 ) ( 1 ) 1 5 5 . 4 99 . 4 8 9 . 4 86 1 3 2 3 . 3 1 6 0 . 1 8( 1 ) ( 1 ) 1 2 3 . 6 99 . 4 8 9 . 4 8N e kP aBBN e kP aBB???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??? 有， ? ?m a x 0. 3 M Pa???? 1 1 1( ) 2 6 6 . 7 6 1 2 . 0 2 5 3 4 . 4 12 3 65 3 4 . 4 1 0 . 4 0 . 3 0 . 4 21 3 2 1 . 3 1bM E H k P aMeBN? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 滿足墻身截面偏心要求。因此，隧道防排水設(shè)計是隧道施工中非常重要的設(shè)計環(huán)節(jié)。在做好排水措施的前提下，也要保護(hù)好周圍的環(huán)境。 隧道 內(nèi) 防排水設(shè)計 帽子坡隧道地下水并 不多。這樣就可以保證整個排水系統(tǒng)暢通無阻。盲溝間的距離由隧道內(nèi)水量的多少來確定，一般間距為 4~10m。根據(jù)規(guī)范的要求可知： (1) 在隧道的洞口和側(cè)坡設(shè)計與地理環(huán)境相應(yīng)的排水設(shè)施。 3) 稀釋煙霧需風(fēng)量 req(VI)Q = =407( 3/ms) () 其中： req(VI)Q — 隧 道 全 長 稀 釋 煙 霧 的 需 風(fēng) 量 稀釋空氣內(nèi)異味的需風(fēng)量 設(shè)計隧道內(nèi)換氣為 5 次 /h，則有： 3r( 8 0 . 5 2 1 2 9 2 5 1 4 4 . 4 8 /3600r eq ALQ n m st??? ? ? ? ?異 ） () 100 80 60 40 20 10 其中： rA — 隧 道 凈 空 斷 面 積 L — 隧 道 長 度 t — 時間 考慮火災(zāi)時排煙的需風(fēng)量 取火災(zāi)排煙風(fēng)速為 rv =3 /ms，有 rr)( VAQreq ??火 = ? 3=（ 3/ms） () 由以上得，稀釋隧道內(nèi)的有毒煙霧需要的風(fēng)量為 407 3/ms. 風(fēng)機(jī)數(shù)量的計算 (1) 設(shè)計車速： tv = 100 /kmh = /ms. (2) 設(shè)計風(fēng)速： reqr rQv A?= =5 /ms. (3) 空氣在隧道內(nèi)流動受到的摩擦阻力 2(1 ) 2? ? ? ? ? ? ?rr e r rrLpvD ???= 21 2 9 2 1 .21 0 .6 0 .0 2 51 0 .3 2??? ? ? ? ?????=(Pa ) () 其中： tp? —通 風(fēng) 阻 抗 力 e? — 0 .6隧 道 入 口 損 失 系 數(shù) 取 r? — 0 . 2 5隧 道 壁 面 摩 阻 損 失 系 數(shù) 取 rD — 1 0 .3 m隧 道 斷 面 當(dāng) 量 直 徑 (4) 自然風(fēng)壓 兩側(cè) 洞口風(fēng)壓差值取為 ： ?np =10Pa () (5) 交通風(fēng)產(chǎn)生的風(fēng)壓為 ： 2()2? ? ? ? ? ?mt t rrAp n v vA ? () 其中 汽車等效阻抗面積： ( 1 0 .1 8 ) 2 .1 3 0 .5 0 .1 8 5 .3 7 1 .0 1 .8 4mA ? ? ? ? ? ? ? ?( 2m ) 隧道內(nèi)車輛數(shù)： 1 2 0 0 1 2 9 2 1 5 .53 6 0 0 2 7 .7 7 5n ???? 輛 則 ? ? 21 . 8 4 1 . 2 1 5 . 5 2 7 . 7 7 5 58 0 . 5 2 2tP? ? ? ? ? ?= 令 0tP? 。未消除在隧道內(nèi)的視覺疲勞，也可以在中間段設(shè)置不同顏色的燈光，總體采用高壓鈉燈作為照明燈 具。 為什么需要監(jiān)控量測 (1) 為 監(jiān)控設(shè)計 提供 依據(jù) 以及 信息 a 對 圍巖 的 力學(xué)形態(tài)的變化規(guī)律 進(jìn)行掌握 。 (1) 保證安全。 監(jiān)控測量的任務(wù)、方法和內(nèi)容 監(jiān)控量測的 主要 任務(wù) (1) 通過對 周圍巖石以及 支護(hù)的觀察 以及根據(jù)情況動態(tài)地進(jìn)行量測 ， 以便能夠 合 情理地對 隧道施工程序及日常 的 施工 進(jìn)行安排和 管理， 保證安全地進(jìn)行施工 ， 修正 設(shè)計 的 參數(shù) 以及 為后面項目的實施 積累 相關(guān)的 資料。布置 即 ： 30m 一斷面，每斷面 3 測點。 (6) 周 圍巖 石的 內(nèi)部 的 位移 如果剛剛處于 測試斷面 位置 ， 則 安放位移計 來 量測，每 隔 5～ 100m一斷面， 一個 斷面 5 個測點。 (4) 周圍巖石承受 壓力量測，除應(yīng)與錨桿軸力量測孔相對 應(yīng) 布置外，還 需 要于具有 代表性的部位設(shè)測點，以便了解支護(hù)體系在整個斷面上的受力狀態(tài)和支護(hù)作用。 截 水 溝 按 梯 形 斷 面 施 工 ， 溝 底 寬 ， 溝 深 。刷坡嚴(yán)格按設(shè)計要求的坡比從上而下分段進(jìn)行，刷坡時每段 高度以不大于 3m 為宜。超前錨桿設(shè)置范圍為隧道拱部外弧全長的 1/2?？招膱A圈代表不裝藥。采用不偶合和間隔裝藥結(jié)構(gòu)，不偶合系數(shù)為 。它的錨桿長度為 ，采用梅花型布置，布置間距縱向 ,環(huán)向 。仰拱和底板可以縱向分條、橫向分段灌筑。 安全管理組織機(jī)構(gòu) 圖 安全管理組織機(jī)構(gòu) 人員配置 隧道內(nèi)的施工人員初步預(yù)計為 200 員， 分為 4 個班，分別為爆破開挖班、出渣班、初支班、二襯班。 在 隧 道 結(jié) 構(gòu) 上 可 能 同 時 出 現(xiàn) 的 荷 載 ， 應(yīng) 按 承 載 能 力 和 滿 足 正 常 使 用 要 求 的檢 驗 分 別 進(jìn) 行 組 合 ， 并 按 最 不 利 組 合 進(jìn) 行 設(shè) 計 。我們不能等到出現(xiàn)這些情況的時候再去補(bǔ)缺，這樣會造成很多浪費，而且這時再做襯砌也會受到很多技術(shù)的限制。 公路隧道一般采用曲墻式襯砌，這樣形式的襯砌受力更加均衡，可以緩解主要受力部件作用不均衡的情況，有利于提高 圍 巖 及 結(jié) 構(gòu) 的 穩(wěn) 定 性。 (3) 噴錨襯砌 錨噴支護(hù)作為隧道的永久襯砌，一般考慮是在 Ⅲ 級以上圍巖中采用。復(fù)合式襯砌在初期支護(hù)與二次襯砌之間鋪設(shè)防水層，解決隧道襯砌滲漏水問題；二次襯砌通常采用模筑混凝土襯砌，具有長期可靠的作用，能保證隧道內(nèi)整平，滿足隧道對外觀的基本要求。由工程類比法，結(jié)合《公路隧道設(shè)計規(guī)范》 ,初期支護(hù)噴射混凝土材料采用 C25 級混凝土 ,支護(hù)參數(shù)取值如下表 ： 表 83 初期支護(hù)參數(shù)表 圍巖 級別 噴射混凝土（ cm） 錨桿（ m） 鋼 筋網(wǎng) 剛拱架 拱墻 位置 長度 間距 桿體材料 Ⅲ 8 拱墻 20MnSi 鋼筋 拱墻 2525 — Ⅳ 10 拱墻 20MnSi 鋼筋 拱墻 2525 拱墻 Ⅴ 20 拱墻 20MnSi 鋼筋 拱墻 2525 拱墻 2 二次襯砌 二次襯砌采用現(xiàn)澆模筑混凝土，二次襯砌厚度設(shè)置如下表： 表 84 二次襯砌參數(shù)表 圍巖級別 拱墻混凝土 (cm) 仰拱混凝土 (cm) 混凝土級別 Ⅲ 30 35 素混凝土 C25 Ⅳ 45 45 素混凝土 C25 Ⅴ 45 45 鋼筋混凝土 C25 鋼筋混凝土 預(yù)留變形量的大小可根據(jù)圍巖級別、斷面大小、埋置深度、施工方法和支護(hù)情況等，采用工程類比法預(yù)測。 圍巖壓力 圍巖壓力是周圍巖體作用于隧道和地下洞室襯砌或支護(hù)上的荷載，也稱為地層壓力。 (1) Ⅲ 級圍巖段的深淺埋分界： 2 .0 2 .9 8 8 5 .9 7 6pHm? ? ? (2) Ⅳ 級圍巖段的深淺埋分界： 2 . 5 2 . 5 5 . 6 . 0 8 4 1 5 . 2 1pqH h m? ? ? ? ? (3) Ⅴ 級圍巖段的深淺埋分界： 2 . 5 2 . 5 1 2 . 3 8 4 3 0 . 9 6pqH h m? ? ? ? ? 樁號 圍巖級別 埋深方式 K101+40~101+300 III 級 深埋 K100+465~100+585。直剛法使用說明： 輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 襯砌單元劃分及節(jié)點編 號 襯砌單元劃分應(yīng)滿足下列要求： (1) 設(shè)計襯砌劃分為 6 塊 30 個單元，由于結(jié)構(gòu)對稱，只需輸入 3 塊數(shù)據(jù)； (2) 襯砌的拱腳，直墻與拱部的交點必須在節(jié)點上； (3) 部襯砌單元數(shù)目應(yīng)多于邊墻的襯砌單元數(shù)目，如，拱部襯劃分為 18 個單元，邊墻劃分為 12 個單元； (4) 襯砌結(jié)構(gòu)分塊時，第一塊為余寬以下部分直墻，第二塊為余寬以上部分直墻，第三塊為拱圈部分，除第一塊采用人工劃分單元外，其余的采用自動劃分方式劃分單元； (5) 節(jié)點編號從左基底開始，按順時針方向編號； (6) 以拱頂襯砌中心點為坐標(biāo)原點，水平向右為 x 方向，豎直向下為 y 方向建立坐標(biāo)系。k100+585~k100+600。形變壓力是使圍巖在與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同變形過程中對支護(hù)結(jié)構(gòu)施加的接觸壓力。 (3) 預(yù)留變形量回填 :洞身拱部 ,邊墻 ,仰拱超挖部分均采用 C25 混凝土回填。 (4) 在圍巖級別較差的地段應(yīng)該向圍巖級別較好的地段有效延長 10m。其理由是 :錨噴支護(hù)作為永久襯砌 ,目前在設(shè)計和施工方面都經(jīng)驗不足 ,需要完善的地方還很多。 (2) 復(fù)合式襯砌 這種襯砌在實際中是應(yīng)用的最多的。 (1) 整體式襯砌 這種襯砌方式在過去的隧道中經(jīng)常會用到，它強(qiáng)調(diào)的是結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度，不利用圍巖自身承重能力。 常用 的 永 久 襯 砌 形 式 有 整 體 襯 砌 ， 復(fù) 合 式 襯 砌 ， 拼 裝 襯 砌 及 錨 噴 襯 砌 等 四 種 。水，電和原材料保證供應(yīng)。 輔助施工 隧 道 施 工 過 程 中 ， 可 能 會 遇 到 開 挖 工 作 面 不 能 自 穩(wěn) ， 或 地 表 沉 陷 過 大 等 情況 ， 為 了 保 證 隧 道 工 程 順 利 進(jìn) 行 和 施 工 安 全 ， 必 須 采 取 一 定 的 工 程 措 施 對 地 層進(jìn) 行 預(yù) 支 護(hù) 或 預(yù) 加 固 ， 稱 之 為 輔 助 施 工 措 施 。 施工要點難點： 1) 初期支護(hù)內(nèi)輪廓與二次襯砌外輪廓間應(yīng)緊密結(jié)合。 其中： (1) Ⅲ 級圍巖采用 φ22 水泥沙漿的錨桿長度 的錨桿，采用梅花型布置，布置間距縱向 ,環(huán)向 。將φ20200mm 藥卷按設(shè)計的裝藥集中度預(yù)先加工小藥卷，并把藥