【文章內(nèi)容簡介】 地形坡度較陡，洞口邊坡及淺埋段易發(fā)生坍塌，需采取相應的支護措施。隧道Ⅳ級圍巖占 60%；Ⅴ級圍巖占 40%，洞身工程地質(zhì)條件較好，洞口及淺埋段工程地質(zhì)條件較差。隧道所穿山體為地表、地下水分水嶺部位，地表水系不發(fā)育，有利于大氣降水的徑流排泄，但洞口施工應注意暴雨期間 地表面流對洞口的沖刷破壞作用，宜采取截流、疏排措施。 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，本區(qū)地層中無大的有毒有害氣體富積，故本隧道不存在有毒有害氣體。 第 6 頁 工程地質(zhì)評價 場地穩(wěn)定性評價 隧道區(qū)屬構(gòu)造剝蝕中山地貌單元，第四紀以來的新構(gòu)造運動主要為地殼間歇性抬升，水平方向運動微弱，無區(qū)域性活動深大斷裂通過；近代無中強震記錄，屬相對穩(wěn)定板塊。下伏基巖穩(wěn)定性較好，適宜擬建隧道的建設。隧道圍巖主要為中風化凝灰?guī)r夾強中風化粉砂質(zhì)板巖，屬較軟或中硬 硬巖，水文地質(zhì)條件簡單，圍巖較穩(wěn)定。 隧 道進出洞口邊仰坡穩(wěn)定性評價 進口處上覆殘坡積粘土厚度較厚，厚度在 ～ 左右 山破自然坡度 15～ 50176。，沖溝走向與路線走向基本平行。進口部位形成開挖路塹，建議清除殘坡積層后，按強風化層 1:，中風化層 1:，土層 1: 放坡，并采取護面措施，注意不能進行大爆破量施工。 洞口巖體裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，完整性好，圍巖分級為Ⅴ級，成洞條件較差，圍巖易坍塌，處理不當可能出現(xiàn)大面積坍塌或冒頂。進口邊坡為順向坡或土質(zhì)邊坡，坡度較陡，邊坡較穩(wěn)定。粘土處于地下水位以上，透水但含水甚微，基巖含裂隙及 巖溶水，透水性較好，地下水對洞口穩(wěn)定性影響較小；隧道洞口施工應注意暴雨期間地表面流對洞口的沖刷破壞作用，宜采取截流、疏排措施。 綜上所述：隧道進口位于地形坡度較陡的順坡或側(cè)向沖溝西側(cè)，上覆殘坡積粘土分布厚度較厚，下伏基巖為強 中風化粉砂質(zhì)板巖夾中風化凝灰?guī)r，巖體裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，完整性較差，圍巖分級為Ⅳ級，成洞條件較差，圍巖易坍塌，處理不當可能出現(xiàn)大面積坍塌或冒頂，成洞困難，邊坡為順向破或土質(zhì)邊坡，坡度較陡，邊坡較穩(wěn)定，洞口工程地質(zhì)條件較差。 出口處上覆粘土厚度 ～ ，出口部位形成開挖路 塹，建議清除殘坡積層后，按中風化層 1:，土層 1: 放坡，并采取護面措施，注意不能進行大爆破量施工。下伏基巖風化裂隙較發(fā)育，巖體較完整，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)中硬，局部見溶蝕現(xiàn)象。此外，出口存在偏壓現(xiàn)象。出口地層中風化凝灰?guī)r夾粉砂質(zhì)板巖為較硬質(zhì)巖石，但隧道洞口施工應該注意暴雨期間地表面流對洞口的沖刷破壞作用，宜采取截流、疏排措施。 綜上所述：隧道出口位于山坡斜坡較陡地段，巖性為粘土及中風化凝灰?guī)r，巖石裂隙較發(fā)育，巖體較完整，表層殘坡積粘土層厚度較大，圍巖分級為Ⅴ級，洞口邊坡為切 第 7 頁 向坡或土質(zhì)邊坡，邊坡較 穩(wěn)定，成洞條件較差，圍巖易坍塌，處理不當可能出現(xiàn)大面積坍塌及冒頂，成洞較困難，洞口工程地質(zhì)條件較差。 隧道洞身均為 Ptbnbq2 中風化凝灰?guī)r夾粉砂質(zhì)板巖。節(jié)理裂隙微發(fā)育，巖質(zhì)中硬，局部見弱溶蝕現(xiàn)象，圍巖分級為Ⅳ級，洞室開挖拱部無支護可能坍塌。雨季滲水。隧道洞室圍巖有滲水現(xiàn)象，隧道施工時需做好洞內(nèi)排水工作；支護設計施工時應考慮相應的防滲措施。洞身局部存在破碎帶，應采用地質(zhì)超前預報，提前做好支護，避免大面積坍塌，突泥或突水事故，保持通風，進行有害氣體的監(jiān)測。 隧道施工對環(huán)境影響評價 隧道進口距簡易 村級公路約 1km，交通較不便利。由于隧道出去 XXX 生態(tài)保護區(qū)，施工會對保護區(qū)植被以及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞，因此，在施工過程中應注意生態(tài)環(huán)境、植被的保護與恢復。 隧道區(qū)坡陡谷深，地形條件較差，出口段山坡坡面較緩，場地較寬敞，廢渣棄土堆物距離較近，施工條件較好；進口段山坡坡面較陡，場地較狹窄，廢渣棄土堆物距離較遠，施工條件差。 隧道開挖要做好棄土壩的擋墻和排水設計，并注意棄土邊坡的穩(wěn)定性和植被的恢復，防止水土流失和對環(huán)境產(chǎn)生破壞。 第 8 頁 第三章 開挖方案 隧道設計技術(shù)參數(shù) 隧道 進出口高程、平、縱線形設計 該隧道根據(jù)隧址區(qū)地形、地質(zhì)條件、環(huán)境、造價、功能等因素綜合確定。在綜合考慮線形指標及工程造價的前提下，通過實地勘察，充分研究了隧道所處的地域的地形地質(zhì)情況，主要考慮進出口地形條件、隧址區(qū)工程地質(zhì)條件、運營管理設施、場地等因素擬定本隧道方案。 該隧道為整體式隧道，呈東西向展布。洞室凈空 ，起訖樁號 K11+295～K11+895，長 600m；進洞口設計標高 +，出洞口設計標高 +。 隧道最大埋深約 121m，隧道平面線形位于東西方向的一 條直線上，隧道進口段高程比出口段高程高，縱坡坡度為 ％。 隧道設計標準 隧道按三級公路標準設計（ 30km/h），主要技術(shù)標準如下： 公路等級：三級（困難路段平面線采用四級標準）； 洞內(nèi)計算行車速度： 30km/h； 隧道建筑界限： 圖 第 9 頁 限界凈寬：檢修道寬度 +側(cè)向?qū)挾?+行車道寬度 2*+側(cè)向?qū)挾?+檢修道寬度 = 限界凈高： 。 設計荷載：公路 — Ⅱ級。 洞身圍巖工程特性及圍巖級別 劃分 根據(jù)我國工程巖體分級標準（ GB50218— 94）確定巖體基本質(zhì)量，國標巖土分級采用了定性、定量兩種方法分別確定巖體質(zhì)量的好壞，相互協(xié)調(diào)，相互調(diào)整，以確定巖石的堅硬程度與巖體的完整性指數(shù)，并根據(jù)巖體基本質(zhì)量劃分質(zhì)量等級。 巖體的基本質(zhì)量指標（ BQ）按下式計算： BQ=90+3Rc+250Kv （ 31） 式中 : BQ—— 巖體基本質(zhì)量指標； Rc —— 巖石單軸飽和抗壓強度（ MPa） ； Kv —— 巖體完整性系數(shù)。 公式（ 31）在使用時，應遵循下列限制條件： 1） Rc90 Kv+30 時，應以 Rc=90 Kv +30 和 Kv 值代入公式計算 BQ 值； 2） Kv Rc+ 時，應以 Kv= Rc+ 和 Rc 值代入公式計算 BQ 值。 按上述公式所確定的 BQ 值，根據(jù)表 、 。 表 巖體基本質(zhì)量分級 基本質(zhì)量分級 巖體基本質(zhì)量的定性特征 巖體基本質(zhì)量指標（ BQ） Ⅰ 堅硬巖體，巖體完整 550 Ⅱ 堅硬巖，巖體較 完整； 較堅硬巖，巖體完整 550～ 451 Ⅲ 堅硬巖，巖體較破碎； 較堅硬巖或軟硬巖互層，巖體較完整； 較軟巖，巖體完整 450～ 351 第 10 頁 表 (續(xù) ) Ⅳ 堅硬巖，巖體破碎； 較堅硬巖，巖體較破碎 — 破碎； 較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主，巖體較完整 — 較破碎； 軟巖，巖體完整 — 較完整 350～ 251 Ⅴ 較軟巖，巖體破碎； 軟巖，巖體較破碎 — 破碎； 全部極軟巖及全部極破碎巖 ≤ 250 表 鐵道隧道圍巖分級 級別 圍巖主要工程地質(zhì)條件 圍巖穩(wěn)定狀態(tài)（單線） 縱波速度Vp(km/s) 主要工程地質(zhì)條件 結(jié)構(gòu)特征 Ⅳ 硬質(zhì)巖石（ Rb30MPa），受地質(zhì)構(gòu)造影響嚴重，節(jié)理很發(fā)育；層狀軟弱面（或夾層）已基本被破壞 呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu) 拱部無支護時，可產(chǎn)生較大的坍塌，側(cè)壁有時失去穩(wěn)定 ～ 軟質(zhì)巖石（ Rb約 5～ 30MPa），受地質(zhì)構(gòu)造嚴重，節(jié)理發(fā)育 呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu) 土： 略具壓密或成巖作用的粘性土及砂性土 黃土（ Q Q2） 一般鈣質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)的碎石土、卵石土、大塊石土 1 和 2 呈大塊狀壓密結(jié)構(gòu)， 3 呈巨快狀整體結(jié)構(gòu) 第 11 頁 表 鐵道隧道圍巖分級 (續(xù) ) 表 隧道物理力學指標推薦值 圍巖級別 密度ρ（ t/m3 ） 彈性模量 E (GPa) 泊松比 μ 計算摩擦角φ 摩擦系數(shù) f Ⅳ 5 45176。 Ⅴ 35176。 根據(jù) 表 、 、 地調(diào)成果及鉆探、聲波測試資料分析，并結(jié)合室內(nèi)巖體試驗數(shù)據(jù)，該隧道的圍巖級別劃分及相關(guān)物理力學指標如下： （ 1） K11+295～ K11+405 段，長 110m，為隧道的進口。頂板厚 ～ 巖性為粘土及強中風化粉砂質(zhì)板巖夾中風化凝灰?guī)r。巖石風化較強烈節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)較軟，巖體成破碎結(jié)構(gòu)洞口開挖易坍塌，成洞較困難。本段按Ⅴ級圍巖支護，在開挖掘進時建議采用超前多層錨桿，小導管注漿或管棚支護，單側(cè)導坑法開挖，以錨噴加鋼筋網(wǎng)的復合式支護。隧道洞口仰坡，邊坡高度和坡度建議值：巖質(zhì)（Ⅴ級）邊坡開挖高度＜20m，按 1: 設計，土質(zhì)邊坡（Ⅴ級）開挖高度＜ 15m，按 1: 設計，殘坡積較薄的可以清除，并對洞口邊，仰坡硬采取必要的防護措施，如漿砌片石防 護或錨噴混凝土、襯砌護坡等。 Ⅴ 石質(zhì)圍巖位于擠壓強烈的斷裂帶內(nèi)，裂隙雜亂，呈石夾土或土夾石狀 呈角（礫）碎（石）狀松散結(jié)構(gòu) 圍巖易坍塌，處理不當易出現(xiàn)大坍塌，側(cè)壁經(jīng)常小坍塌；淺埋時易出現(xiàn)地表下沉（陷）或塌至地表 ～ 一般第四系的半干硬至硬塑的粘性土及稍濕至 潮濕的一般碎石土、卵石土、圓礫、角礫土及黃土（ Q Q4） 非粘性土呈松散結(jié)構(gòu)、粘性土及黃土呈松軟結(jié)構(gòu) Ⅵ 較軟狀粘性土及潮濕的粉細砂等 粘性土呈易蠕動的松軟結(jié)構(gòu)，砂性土呈潮濕松散結(jié)構(gòu) 圍巖極易坍塌變形，有水時土 砂常與水一起涌出，淺埋時易塌至地表 （飽和狀 態(tài) 的土） 第 12 頁 （ 2） K11+405～ K11+765 段，長 360m，為隧道中間段。頂板厚 ～ ，巖性為中風化凝灰?guī)r夾粉砂質(zhì)板巖。節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)中硬，局部有弱溶蝕現(xiàn)象，洞身開挖拱部無支護時可產(chǎn)生坍塌。本段按Ⅳ級圍巖進行支護，開挖掘進時采用超前布設稀疏錨桿，以單側(cè)壁導坑法開挖，第一次錨噴聯(lián)合初期支護，采用掛網(wǎng)潮噴，第二次筑?，F(xiàn)澆混凝土。 （ 3） K11+765～ K11+895 段，長 130m，為隧道出口段。頂板厚 ～ 。巖性為粘土及中風化凝灰?guī)r夾粉砂質(zhì)板巖，節(jié)理裂隙較 發(fā)育，巖質(zhì)中硬，局部有溶蝕現(xiàn)象，側(cè)壁基本穩(wěn)定，洞口開挖拱部無支護時可產(chǎn)生小坍塌。本段按Ⅴ級圍巖進行支護。隧道進出口段（淺埋段）圍巖分級較低，洞頂圍巖厚度較小，成洞困難，建議采用明洞設計方案或作路塹處理。 隧道結(jié)構(gòu)形式及斷面設計 隧道設計除考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等相關(guān)條件外，同時受線路縱橫指標以及三方面組合設計的制約，還需要考慮跨度、埋深、開挖方式、開挖方法和施工經(jīng)驗等條件，并進行安全、經(jīng)濟、技術(shù)等方面的綜合比較。因此，合理設計隧道線形及選擇隧道形式對適應地形條件，環(huán)境保護及工程量和造價上部具有十分 重要的意義。 XXX 隧道 橫穿山嶺，為 三級公路 隧道， 隧道為整體式隧道，呈東西向展布。起訖樁號 K11+295～ K11+895，進洞口設計標高 +，出洞口設計標高 +。全長600m， 最大埋深 121m。洞室建筑 限界 凈寬 ，凈高 5m。 隧道進口和出口均位于坡體內(nèi)，其中進 出 口段 位于山坡斜坡較 陡 地段 ， 進口 自然坡度角 15～ 50176。 。進出口段上覆殘坡積粘土分布厚度較厚巖性為中風化凝灰?guī)r，巖石裂隙較發(fā)育。 圍巖 為 Ⅳ 和 Ⅴ 級，整體穩(wěn)定性差，成洞條件較差，圍巖易坍塌，處理不當可能出現(xiàn)大面積坍塌或冒頂 。 根據(jù)隧道所處的地質(zhì)條件、地形條件、隧道設計參數(shù)、開挖技術(shù)和施工經(jīng)驗等條件，并進行安全、經(jīng)濟、技術(shù)等方面的綜合比較，綜上考慮襯砌內(nèi)輪廓的形狀和尺寸根據(jù)圍巖級別、結(jié)構(gòu)受力特點以及便于施工等因素，本隧道選用單洞雙向曲拱隧道形式。 第 13 頁 單洞雙向曲拱隧道的特點及亟待解決的問題 根據(jù)國內(nèi)外已建成的單洞雙向隧道工程實例及成功經(jīng)驗，它與其他分離式隧道相比有很多優(yōu)點。主要有： 地形條件限制少，沒有隧道間相互開挖的影響，對環(huán)境植被破壞較小，造價低，工期短，便于緊急時交通疏散與管理，可提高日常使用和施工的安全性，具 有一定的環(huán)境和社會效益。 但是，單洞雙向隧道洞身埋深較淺，在施工中出現(xiàn)的問題也比較多。應注意下列一些問題： 隧道施工嚴格按照“嚴控水、管超前、后開挖、短進尺、強支護、弱爆破、快封閉、勤量測”的原則組織施工，應特別注意地表沖