【文章內容簡介】 (?1999) 技術標準公路等級 高速公路 設計行車速度 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 ,遠期 32100 輛 /日 ,汽柴比為 :,上、下行比例 1:1,雙車道單向行駛 隧道內衛(wèi)生標準 : CO 允許濃度上行線 275ppm,下行線 275ppm。 VI 允許濃度為 ,隧道內縱向風速小于等于 10m/s 隧道建設地區(qū)工程地質條件 區(qū)域地形、地貌 本項目位于陜西省東南部藍田地區(qū)灞源鄉(xiāng) ,總體地形特征為中間高兩邊低 ,地勢陡峭 ,相對高差在 350m 左右。河谷呈“人”字形 ,谷窄溝深 ,坡體陡峭 ,項目所在地圍巖等級主要是Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級。 水文與氣象 藍田地區(qū)地跨長江、黃河兩大流域 ,屬亞熱帶向暖溫帶過渡氣候帶 ,具有明顯的山地型氣候特點 ,冬無嚴寒 ,夏無酷暑。 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 ,年平均風速 ,瞬時最大風速 8m/s,日照 1860~2130 多小時。無霜期為 210 天 ,最大凍土深度為 23cm。 地質條件 主要巖土類特征 (1)含角礫粘質粉土 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、角礫粘質砂土 褐紅色 ,濕 ,結構疏松。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、粉砂質泥巖、砂巖等 ,多為棱角狀 ,分布較均勻 ,土體較均勻。 (3)細晶白云巖 灰白色 ,細晶 ,團塊狀結構 ,塊狀構造。主要礦物白云巖 ,含量大于 90%,方解石 2~10%,有機質少量。白云石部分已重結晶 ,顆粒較大 ,一般 ~,重結晶的白云石呈團塊狀分布 ,表面較干凈 ,部分未結晶白云石 ,粒徑小于 ,表面渾濁不清。巖石較堅硬 ,整體完整性較差 ,較破碎 ,分化較嚴重。飽和抗壓強度~,抗剪強度 ~,Ф ~176。 ,泊松比 ~,軟化系數(shù) ~。 (4)含灰質白云巖 淺灰色 ,細晶結構 ,條紋狀構造。主要礦物白云石 ,含量 8590%,方解石含量 1015%,泥質、有機質少量。白云石粒徑一般 ~,呈鑲嵌狀分布 ,其上散布有泥質及有機質 ,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 ,巖石較堅硬 ,整體完整性較差 ,較破碎 ,分化較嚴重。 (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 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呈微晶結構 ,生物碎屑結構 ,塊狀構造。主要礦物為方解石 ,含量不小于 95%,少量有機質 (2%)及生物碎屑 (3%)。方解石粒徑一般 ~,少部分未結晶灰質粒徑 。巖石較堅硬 ,整體完整性較差 ,抗分化能力較強。 (6)細粒長石石英砂巖 灰白色、細粒砂狀結構 ,塊狀結構。碎屑成分主要為石英 ,含量大于 75%,次為長石 10~15%,硅質巖屑小于 1%,粒徑一般 ~,少數(shù) ~。填隙物成分主要為硅質 (5~8%)及少量粘土質。巖石為顆粒支撐接觸式膠結。巖石堅硬 ,整體完整性較好 ,抗風化能力較強。 (7)泥巖 黃色 ,泥質結構 ,塊狀構造。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。物理力學性質差 ,接近于半成巖的粘性土。 綜上所述 ,此地區(qū)巖土工程地質性質普遍較差。白云巖雖較堅硬 ,但受構造運動影響 ,較破碎 ,分化較嚴重 ,整體完整性較差。砂巖雖堅硬 ,抗風化能力較強 ,力學性質較高 ,整體完整性較好 ,但其出露寬度窄 ,泥巖受構造變形大 ,巖石軟弱 不完整 ,抗風化能力弱 ,其工程地質條件差。 構造特征 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。斷層性質以壓扭性、壓性、扭性為主 ,個別為張性、張扭性 ,斷層多期活動的特點 ,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。 水文地質條件 勘測區(qū)地下水的補給主要來自大氣降水。區(qū)內降水量較充沛 ,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。故地 下水補給作用較弱 ,區(qū)內地下水仍較貧乏。 不良地質現(xiàn)象 隧道路線走廊為長江水系 ,雨季時洪水暴漲 ,常攜帶泥土、碎石 ,在溝口形成洪積扇區(qū) ,不良地質災害主要有滑坡、泥石流。 橫斷面設計 建筑限界 根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范》 ,隧道高度 5 米 ,行車道寬度 米 ,雙車道布置 ,凈寬 ,其中左側余寬為 ,右側余寬為 ,左右側檢修道寬度均為 ,路面坡度采用 %。車行橫通道高 ,路面寬度為 4m,不設側向余寬 ,左右側檢修道寬度均為 。人行橫 通道高 ,路面寬 2m,不設側向余寬和檢修道 。并且同時考慮了下列因素 : (1)檢修人員步行時的安全 。 (2)緊急情況下 ,駕乘人員拿取消防設備方便 。 (3)滿足其下放置電纜、給水管等的空間尺寸要求 ,修道高度設為 30cm。 隧道內輪廓 隧道內輪廓設計除應滿足隧道建筑限界的規(guī)定以外 ,還應滿足洞內路面、排水設施、裝飾的需要 ,并為通風、照明、消防、監(jiān)控、運營管理等設施提供安裝空間 ,同時考慮圍巖變形、施工方法影響的預留富裕量 ,使確定的斷面形式及尺寸符合安全、經濟、合理的原則 。本隧道采用《公路隧道設計規(guī)范》附錄 B 提供的 v80km/h 情況下的標準斷面 ,斷面為單心圓 ,R31m,R415m,斷面周長為 ,面積為 。 隧道襯砌結構 圍巖劃分 隧道圍巖級別劃分主要依據(jù)巖體彈性波速度、巖樣飽和極限抗壓強度、巖石質量指標 ,并結合圍巖分化程度、完整性、堅硬程度、節(jié)理發(fā)育程度、斷層及地下水影響程度等進行綜合分類。 依據(jù)實際資料在確定隧道圍巖級別時 ,制定以下原則 : (1)以交通部行業(yè)標準《公路隧道設計規(guī)范》 (JTG D702021)提供數(shù)據(jù)為圍巖級別劃分標準。 (2)遇斷層破碎帶 ,圍巖級別較同類巖石降低 1~2 等級 ,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 ,按隧道開挖過程中可能遇到的地層和構造情況分段劃分評價。 (4)未有鉆孔控制段 ,參照勘測區(qū)同類巖石已有資料進行類比分級。 襯砌設計 隧道斷面設計除符合建筑限界要求外 ,考慮到洞內排水、通風、照明、消防、監(jiān)控等運營附屬設施所需空間 ,并考慮到圍巖收斂變形及施工等必要的預留量 ,內輪廓采用單心圓。隧道襯砌結構型式 均采用“新奧法”復合式襯砌 ,襯砌設計參數(shù)以工程類比法并結合計算分析確定 ,斷面型式采用等截面單圓心 ,對于Ⅲ級圍巖采用無仰拱襯砌 ,對于Ⅳ、Ⅴ級圍巖均采用帶仰拱襯砌。 Ⅲ級圍巖初期支護采用徑向系統(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,長度為 ,環(huán)向間距為 。Ⅲ級圍巖噴射混凝土厚度為 10cm,預留變形量為 3cm。 Ⅳ級圍巖初期支護采用徑向系統(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 ,長度為 ,環(huán)向間距為 。Ⅳ級圍 巖噴射混凝土厚度為 22cm,預留變形量為 7cm,鋼拱架型號為 I16,間距為 1m。 Ⅴ級圍巖初期支護采用徑向系統(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 ,長度為 3m,環(huán)向間距為 。Ⅴ級圍巖噴射混凝土厚度為 26cm,預留變形量為 10cm,鋼拱架型號為 I20,間距為 50cm。 斷層圍巖初期支護采用鋼管支護、超前管棚周壁預注漿 ,鋼拱支撐配合噴射混凝土形成整體。鋼管支護采用直徑為 50mm 的無縫鋼管 ,長度為 5m,外插角為30176。 ,環(huán)向間距為 40cm。超前管棚采用直徑為 89mm 的熱軋無縫鋼管 ,長度為 10m,外插角為 2~5176。 ,水平搭接長度不小于 3m,環(huán)向間距為 40cm。斷層段圍巖噴射混凝土厚度為 25cm,預留變形量為 15cm,鋼拱架型號為 I20,間距為 50cm。 通過圍巖監(jiān)控量測 ,最終在初期支護相對穩(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