【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (?1999) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路等級(jí) 高速公路 設(shè)計(jì)行車(chē)速度 80km/h 隧道建筑限界 隧道凈寬 2++++ 隧道凈高 交通量近期 19100 輛 /日 ,遠(yuǎn)期 32100 輛 /日 ,汽柴比為 :,上、下行比例 1:1,雙車(chē)道單向行駛 隧道內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) : CO 允許濃度上行線 275ppm,下行線 275ppm。 VI 允許濃度為 ,隧道內(nèi)縱向風(fēng)速小于等于 10m/s 隧道建設(shè)地區(qū)工程地質(zhì)條件 區(qū)域地形、地貌 本項(xiàng)目位于陜西省東南部藍(lán)田地區(qū)灞源鄉(xiāng) ,總體地形特征為中間高兩邊低 ,地勢(shì)陡峭 ,相對(duì)高差在 350m 左右。河谷呈“人”字形 ,谷窄溝深 ,坡體陡峭 ,項(xiàng)目所在地圍巖等級(jí)主要是Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)。 水文與氣象 藍(lán)田地區(qū)地跨長(zhǎng)江、黃河兩大流域 ,屬亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡氣候帶 ,具有明顯的山地型氣候特點(diǎn) ,冬無(wú)嚴(yán)寒 ,夏無(wú)酷暑。 1 月平均氣溫 ~℃ ,7 月平均氣溫 ~℃ ,極端最低氣溫 ℃ , 極端最高氣溫 ℃ , 降水量 年均 710~930 毫米 , 一般集中在 710 月 ,年平均風(fēng)速 ,瞬時(shí)最大風(fēng)速 8m/s,日照 1860~2130 多小時(shí)。無(wú)霜期為 210 天 ,最大凍土深度為 23cm。 地質(zhì)條件 主要巖土類(lèi)特征 (1)含角礫粘質(zhì)粉土 褐紅色 ,濕 ,硬塑 ,稍密。成分以粘粉粒為主 ,角礫含量 510%,砂含量10~15%,砂粒、角礫成分為白云巖 ,土體較均勻。 (2)含碎石、角礫粘質(zhì)砂土 褐紅色 ,濕 ,結(jié)構(gòu)疏松。碎 石、角礫含量 2025%,粘粉粒含量 2025%,砂粒含量 5060%,碎石角礫成分主要為白云巖 ,局部為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、砂巖等 ,多為棱角狀 ,分布較均勻 ,土體較均勻。 (3)細(xì)晶白云巖 灰白色 ,細(xì)晶 ,團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu) ,塊狀構(gòu)造。主要礦物白云巖 ,含量大于 90%,方解石 2~10%,有機(jī)質(zhì)少量。白云石部分已重結(jié)晶 ,顆粒較大 ,一般 ~,重結(jié)晶的白云石呈團(tuán)塊狀分布 ,表面較干凈 ,部分未結(jié)晶白云石 ,粒徑小于 ,表面渾濁不清。巖石較堅(jiān)硬 ,整體完整性較差 ,較破碎 ,分化較嚴(yán)重。飽和抗壓強(qiáng)度~,抗剪強(qiáng)度 ~,Ф ~176。 ,泊松比 ~,軟化系數(shù) ~。 (4)含灰質(zhì)白云巖 淺灰色 ,細(xì)晶結(jié)構(gòu) ,條紋狀構(gòu)造。主要礦物白云石 ,含量 8590%,方解石含量 1015%,泥質(zhì)、有機(jī)質(zhì)少量。白云石粒徑一般 ~,呈鑲嵌狀分布 ,其上散布有泥質(zhì)及有機(jī)質(zhì) ,表面渾濁不清。方解石粒徑一般 左右 ,分布不均勻 ,呈條帶狀分布 ,巖石較堅(jiān)硬 ,整體完整性較差 ,較破碎 ,分化較嚴(yán)重。 (5)含礫微晶灰?guī)r 灰 淺灰色 ,巖 石中的礫石為沉積時(shí)的混入物 ,其粒徑 2~15cm,為次園 棱角狀 ,分布不均 ,含量 5~20%,成分為泥晶白云巖。微晶灰?guī)r呈微晶結(jié)構(gòu) ,生物碎屑結(jié)構(gòu) ,塊狀構(gòu)造。主要礦物為方解石 ,含量不小于 95%,少量有機(jī)質(zhì) (2%)及生物碎屑 (3%)。方解石粒徑一般 ~,少部分未結(jié)晶灰質(zhì)粒徑 。巖石較堅(jiān)硬 ,整體完整性較差 ,抗分化能力較強(qiáng)。 (6)細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖 灰白色、細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu) ,塊狀結(jié)構(gòu)。碎屑成分主要為石英 ,含量大于 75%,次為長(zhǎng)石 10~15%,硅質(zhì)巖屑小于 1%,粒徑一般 ~,少數(shù) ~。填隙物成分主要為硅質(zhì) (5~8%)及少量粘土質(zhì)。巖石為顆粒支撐接觸式膠結(jié)。巖石堅(jiān)硬 ,整體完整性較好 ,抗風(fēng)化能力較強(qiáng)。 (7)泥巖 黃色 ,泥質(zhì)結(jié)構(gòu) ,塊狀構(gòu)造。主要成份為粘土礦物 ,含少量粉砂粒。巖石軟弱 ,整體完整性差。物理力學(xué)性質(zhì)差 ,接近于半成巖的粘性土。 綜上所述 ,此地區(qū)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)普遍較差。白云巖雖較堅(jiān)硬 ,但受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響 ,較破碎 ,分化較嚴(yán)重 ,整體完整性較差。砂巖雖堅(jiān)硬 ,抗風(fēng)化能力較強(qiáng) ,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。 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(jiàn)南北向斷層。斷層性質(zhì)以壓扭性、壓性、扭性為主 ,個(gè)別為張性、張扭性 ,斷層多期活動(dòng)的特點(diǎn) ,早期以壓性、壓扭性、扭性為主 ,且規(guī)模較大 ,晚期以張性為主 ,規(guī)模小。 水文地質(zhì)條件 勘測(cè)區(qū)地下水的補(bǔ)給主要來(lái)自大氣降水。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(duì)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。故地 下水補(bǔ)給作用較弱 ,區(qū)內(nèi)地下水仍較貧乏。 不良地質(zhì)現(xiàn)象 隧道路線走廊為長(zhǎng)江水系 ,雨季時(shí)洪水暴漲 ,常攜帶泥土、碎石 ,在溝口形成洪積扇區(qū) ,不良地質(zhì)災(zāi)害主要有滑坡、泥石流。 橫斷面設(shè)計(jì) 建筑限界 根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 ,隧道高度 5 米 ,行車(chē)道寬度 米 ,雙車(chē)道布置 ,凈寬 ,其中左側(cè)余寬為 ,右側(cè)余寬為 ,左右側(cè)檢修道寬度均為 ,路面坡度采用 %。車(chē)行橫通道高 ,路面寬度為 4m,不設(shè)側(cè)向余寬 ,左右側(cè)檢修道寬度均為 。人行橫 通道高 ,路面寬 2m,不設(shè)側(cè)向余寬和檢修道 。并且同時(shí)考慮了下列因素 : (1)檢修人員步行時(shí)的安全 。 (2)緊急情況下 ,駕乘人員拿取消防設(shè)備方便 。 (3)滿足其下放置電纜、給水管等的空間尺寸要求 ,修道高度設(shè)為 30cm。 隧道內(nèi)輪廓 隧道內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)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(yùn)營(yíng)管理等設(shè)施提供安裝空間 ,同時(shí)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)濟(jì)、合理的原則 。本隧道采用《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄 B 提供的 v80km/h 情況下的標(biāo)準(zhǔn)斷面 ,斷面為單心圓 ,R31m,R415m,斷面周長(zhǎng)為 ,面積為 。 隧道襯砌結(jié)構(gòu) 圍巖劃分 隧道圍巖級(jí)別劃分主要依據(jù)巖體彈性波速度、巖樣飽和極限抗壓強(qiáng)度、巖石質(zhì)量指標(biāo) ,并結(jié)合圍巖分化程度、完整性、堅(jiān)硬程度、節(jié)理發(fā)育程度、斷層及地下水影響程度等進(jìn)行綜合分類(lèi)。 依據(jù)實(shí)際資料在確定隧道圍巖級(jí)別時(shí) ,制定以下原則 : (1)以交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTG D702021)提供數(shù)據(jù)為圍巖級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)。 (2)遇斷層破碎帶 ,圍巖級(jí)別較同類(lèi)巖石降低 1~2 等級(jí) ,影響帶推至洞底以上 40~80 米與斷層交界處。 (3)為便于隧道施工 ,按隧道開(kāi)挖過(guò)程中可能遇到的地層和構(gòu)造情況分段劃分評(píng)價(jià)。 (4)未有鉆孔控制段 ,參照勘測(cè)區(qū)同類(lèi)巖石已有資料進(jìn)行類(lèi)比分級(jí)。 襯砌設(shè)計(jì) 隧道斷面設(shè)計(jì)除符合建筑限界要求外 ,考慮到洞內(nèi)排水、通風(fēng)、照明、消防、監(jiān)控等運(yùn)營(yíng)附屬設(shè)施所需空間 ,并考慮到圍巖收斂變形及施工等必要的預(yù)留量 ,內(nèi)輪廓采用單心圓。隧道襯砌結(jié)構(gòu)型式 均采用“新奧法”復(fù)合式襯砌 ,襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)以工程類(lèi)比法并結(jié)合計(jì)算分析確定 ,斷面型式采用等截面單圓心 ,對(duì)于Ⅲ級(jí)圍巖采用無(wú)仰拱襯砌 ,對(duì)于Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖均采用帶仰拱襯砌。 Ⅲ級(jí)圍巖初期支護(hù)采用徑向系統(tǒng)錨桿 ,鋼拱支撐配合噴射混凝土形成整體。系統(tǒng)錨桿采用砂漿錨桿 ,直徑為 22mm,長(zhǎng)度為 ,環(huán)向間距為 。Ⅲ級(jí)圍巖噴射混凝土厚度為 10cm,預(yù)留變形量為 3cm。 Ⅳ級(jí)圍巖初期支護(hù)采用徑向系統(tǒng)錨桿 ,鋼拱支撐配合噴射混凝土形成整體。系統(tǒng)錨桿采用 D25 中空注漿錨桿 ,長(zhǎng)度為 ,環(huán)向間距為 。Ⅳ級(jí)圍 巖噴射混凝土厚度為 22cm,預(yù)留變形量為 7cm,鋼拱架型號(hào)為 I16,間距為 1m。 Ⅴ級(jí)圍巖初期支護(hù)采用徑向系統(tǒng)錨桿 ,鋼拱支撐配合噴射混凝土形成整體。系統(tǒng)錨桿采用 D25 中空注漿錨桿 ,長(zhǎng)度為 3m,環(huán)向間距為 。Ⅴ級(jí)圍巖噴射混凝土厚度為 26cm,預(yù)留變形量為 10cm,鋼拱架型號(hào)為 I20,間距為 50cm。 斷層圍巖初期支護(hù)采用鋼管支護(hù)、超前管棚周壁預(yù)注漿 ,鋼拱支撐配合噴射混凝土形成整體。鋼管支護(hù)采用直徑為 50mm 的無(wú)縫鋼管 ,長(zhǎng)度為 5m,外插角為30176。 ,環(huán)向間距為 40cm。超前管棚采用直徑為 89mm 的熱軋無(wú)縫鋼管 ,長(zhǎng)度為 10m,外插角為 2~5176。 ,水平搭接長(zhǎng)度不小于 3m,環(huán)向間距為 40cm。斷層段圍巖噴射混凝土厚度為 25cm,預(yù)留變形量為 15cm,鋼拱架型號(hào)為 I20,間距為 50cm。 通過(guò)圍巖監(jiān)控量測(cè) ,最終在初期支護(hù)相對(duì)穩(wěn)定的條件下 ,全斷面模筑二次混凝土襯砌。襯砌采用曲邊墻拱形斷面 ,明洞二次襯砌