【正文】 工前方和后方、施工企業(yè)的計劃和具體工程的施工組織、總包和分包、企業(yè)各部門、施工各階段以及各工程的施工緊密地聯(lián)系和協(xié)調(diào)起來。 共 91 頁 第 15頁 本 區(qū)段場地布置 隧道在施工過程中合理的場地布設(shè)會從很大程度上使方便隧道施工，縮短工期，保護施工設(shè)備和施工場地周圍的環(huán)境。南古莊溝隧道 2隧道施工時由兩側(cè)由東西兩側(cè)同時開挖，西口是將軍岔，料場，施工人員生活區(qū)，棄渣場可沿著將軍岔這條溝布置。東口南古莊溝較寬闊，居民也相對較多，在場地布置時要注意施工對當(dāng)?shù)鼐用竦挠绊懞侠磉x擇堆料場和棄渣場等。施工人員居住區(qū)可選擇設(shè)置在離施工現(xiàn)場不遠(yuǎn)的當(dāng)?shù)鼐用窬幼↑c附近。 第二 章 方案比選說明 概述： 擬建的高速公路 屬于 位于陜西省西安市藍(lán)田縣， 是西藍(lán)高速（西安 藍(lán)田）的一部分。路線起點黑石河，終點南古莊溝。起終點間山脈溝谷縱橫，地勢起伏較大，山脈和溝谷走向均為西北 — 東南。地質(zhì)情況復(fù)雜，區(qū)段內(nèi)部分巖層為風(fēng)華或中風(fēng)華千枚巖，泥巖，并有斷層，泥石流等自然災(zāi)害發(fā)生，為道路的修筑和后期養(yǎng)護造成一定困難。區(qū)段沿途有村莊分布，選線時要考慮對區(qū)域經(jīng)濟和拆遷對工程造價的影響。 選線原則 ： 公路隧道線路的選擇必須結(jié)合地形、地質(zhì)條件對諸多因素綜合研究、全面分析，以便選定既節(jié)省工程量又利于運營的方案。 線路方向的選定要包括要對包括：任務(wù)書對起訖點的要求，路線必經(jīng)點、修建意義以及在路網(wǎng)中作用；本線近遠(yuǎn)期交通量及其客貨流等經(jīng)濟資料；本線與鄰近鐵路、水運、航空等運輸方式配合中所承擔(dān)的任務(wù)；本線與國家工況點聯(lián)系的要求，國防上餓的要求以及地形圖、區(qū)域地質(zhì)、水文、氣象、地震等資料加以分析研究。 本區(qū)段道路從黑石河到南古莊溝，沿途可能進過的村莊有將軍岔、白陽岔。在進行路線選定時，既要考慮道路對沿線村莊的經(jīng)濟的促進作用，又要考慮村莊拆遷對工程造價以及工期的影響，要考慮路線對環(huán)境的影響。此區(qū)段道路途經(jīng)秦嶺山區(qū)，有較多的野生 動植物生長，要考慮其生存環(huán)境的影響。還有國防和施工難以程度等因素，所有這些應(yīng)該綜合考慮后再進行線路的選定。 ： (1)沿線地形的選擇。此區(qū)段道路地形起伏較大，山脈高大陡峭，可以選擇沿河谷展線到適當(dāng)隧址后隧道穿越地形障礙。 （ 2）大型結(jié)構(gòu)物位置的選定，一幫情況下應(yīng)按照“路隨大橋長隧”的原則來對待，高等級公路還要綜合考慮整體線型后確定。 （ 3） 通過重要城鎮(zhèn)的選定，此段道路就要考慮南古莊溝和將軍岔幾個有較大村落共 91 頁 第 16頁 分布地段點后綜合選擇。 （ 4）通過工況點的選定，考村不進村。 （ 5）運輸性質(zhì)與 運量的影響。將軍岔附近的溝谷中含有大量的礦藏，在選線時要考慮方便這些礦物的運輸，路線盡量進過此處或者離此處較近。 （ 6）地質(zhì)條件的影響。不良地質(zhì)條件如滑坡、崩塌、泥石流等對于隧道施工的難易程度以及后期的運營安全均有一定的影響。此區(qū)段內(nèi)白陽岔附近地質(zhì)情況較差，應(yīng)盡量避過。 （ 7）主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工條件的影響。 隧道位置的選定 確定隧道位置時，首先是對多個路線方案進行比較，確定推薦方案和比較方案，然后根據(jù)方案中已獲得的資料，在方案線路的基礎(chǔ)上詳細(xì)研究隧道最佳位設(shè)置的位置。 選擇越嶺隧道位置時 ，除應(yīng)進行大面積的方案研究外，還要對可能穿越的埡口，要以不同的坡度，不同的進出口標(biāo)高和不同的展線方式作出各種越嶺隧道方案，進行同等研究。 河谷地形由于受地質(zhì)構(gòu)造和水流沖刷等影響，往往出現(xiàn)地形和地質(zhì)均較復(fù)雜的情況，特別是在山區(qū)河谷地區(qū)，往往河流彎曲、溝谷發(fā)育、支溝密布，河谷兩岸常有對稱或不對稱的臺地和陡峭的山坡，并常伴有崩塌、錯落、巖堆、滑坡、泥石流、河岸沖刷等不良地質(zhì)現(xiàn)象。河谷路線沿河傍山地段，常因地形、地質(zhì)復(fù)雜等原因而采用隧道通過。由于地形、地質(zhì)復(fù)雜，以隧道通過時，有時路線內(nèi)靠不足，造成不少隧道出現(xiàn)洞壁過薄 、偏壓、淺埋、洞口深基礎(chǔ)明洞工程，水流沖刷危害以及穿越不良地質(zhì)地段等現(xiàn)象，往往出現(xiàn)路線扭曲，隧道短而多，或橋隧相連，橋梁工程增加，支擋建筑物甚多，而一些坍塌落石的威脅又不能徹底消除。因此條文規(guī)定當(dāng)路線以隧道通過時，路線宜向山側(cè)內(nèi)移。 地質(zhì)條件對隧道位置的選擇往往起決定性的作用。隧道位置應(yīng)選擇在巖性較好、穩(wěn)定的地層中，將對施工和營運有利，亦可節(jié)約投資。對巖性不好的地層、斷層破碎帶、含水層等工程地質(zhì)、水文地質(zhì)極為復(fù)雜的嚴(yán)重不良地質(zhì)地段，應(yīng)盡量避免穿越，以免增加設(shè)計、施工和營運的困難，甚至影響隧道的 性能和安全，發(fā)生意料不到的病害。若不能繞避而必須通過時，應(yīng)減短其穿越的長度，采取可靠的工程處理措施，以確保隧道施工及營運的安全。 南古莊溝隧道在選擇進口時都盡量選在較飽滿的山體上，避免出現(xiàn)偏壓等地質(zhì)災(zāi)害。盡可能避過不良地質(zhì)段如斷層、泥石流、崩塌等。 線路方案比選 方案比選的要點 1．線性適當(dāng)順應(yīng)地形； ； ； 共 91 頁 第 17頁 ； ； ，經(jīng)濟政治意義重大。 進行方案比選是要參考以上幾條原則綜合進行。 方案比較及確定最佳方案 該 公路能有效解決當(dāng)?shù)亟煌▎栴}，加強地區(qū)間交流，降低運輸成本，節(jié)省運輸時間，促進經(jīng)濟發(fā)展。通過勘察設(shè)計 已確定出三 種方案。如下： 方案一：長隧道方案。 根據(jù)地形特征和地質(zhì)情況， 沿黑石河和南古莊溝向各自上游展線，然后用一座長隧道客服地形障礙連接兩條溝。路線全長 ，長隧道為， 設(shè)置 5 處圓曲線， 部分區(qū)域曲率半徑較小 。 方案二：繞線結(jié)合橋 隧方案， 從起點直接架橋到達(dá)隧址，路線途經(jīng)將軍岔將長隧道分為 2 座隧道。線路全長 ，隧道分別為 ，修建橋梁 1 座，線 性較為順暢 。 方案三：隧道群方案，從起點到終點將沿途的將軍岔、白陽岔幾個河溝均連接起來，路線線性較好但經(jīng)過淺埋區(qū)段和村莊較多，對施工難度和工程造價有一定影響。路線全長 ，修建三座隧道，其中最長隧道 。 現(xiàn)在從線性指標(biāo)、工程數(shù)量、施工難度、隧道功能、營運及養(yǎng)護費用、環(huán)境保護、舊路利用等方面比較，確定推薦方案。 項目 線路 1 線路 2 線路 3 線性指標(biāo) 線路總長為 5870 米，其中長隧道有座，總長3380 米，整條線路有 5處設(shè)置圓曲線，曲率半徑較大，行車不舒適。 線路總長為 5300 米，隧道有 2座 ,、橋梁 1座，隧道總長約 。圓曲線較少，行車舒適。 線路總長 ，隧道有 3 座，隧道長度約，圓曲線較少，行車舒適。 工程數(shù)量 線路總長 5870 米，其中隧道 3380 米，隧道圍巖等級為 Ⅲ Ⅳ、Ⅴ級。設(shè)置橋涵數(shù)量較多。 線路總長 5300 米，其中隧道 ，隧道圍巖等級Ⅳ、Ⅴ級為主，部分隧道路段深埋或淺埋。需要設(shè)計一處橋涵。 線路總長 。隧道長度 ，淺埋部分較多，橋涵較少。 施工難度 線路較長，長隧道施工難度較大，除隧道外展線需要克服較大高程，挖填方和橋涵數(shù)量大，洞口少，施工工期較長。橋涵多為小橋涵施工簡便。平、豎曲線變化頻繁，施工難度較大，施工費用高，進度線路較短，隧道經(jīng)過部分淺埋區(qū)段施工難度較大，進入隧道前的引道修筑會影響隧道進度。除東洞口外其余場地布置較難。 線路適中，隧道群洞口較多便于施工，圍巖等級多為Ⅳ、Ⅴ級，淺埋區(qū)段長度較大，施工難度大。隧道經(jīng)過村莊較多，拆遷會影響隧道施工進度和整體造價。 共 91 頁 第 18頁 慢。 營運及養(yǎng)護費用 最長隧道長 ，營運及養(yǎng)護費用較低。 兩座隧道長 米，后期營運及養(yǎng)護費用較低。 除一座隧道較長外，短隧道群各自的養(yǎng)護費用均較低，但需要較多的人力在各處隧道布置。 環(huán)境保護 填挖方量較大，有大刷大挖，對保持邊坡、仰坡不好，對有生態(tài)環(huán)境的破壞大。 填挖方量較小，對原有生態(tài)環(huán)境的破壞較小。 挖填方較大，多個洞口分別排出廢氣不利當(dāng)?shù)貏又参锷L，污染區(qū)域較廣。 工程病害 采用長隧道方案，對原有山體的破壞較少，工程病害較少。 路線起點處的橋涵和部分淺埋區(qū)段由于處在溝谷中，易發(fā)生泥石流等自然災(zāi)害。 短隧道群很大一部分處于淺埋區(qū)段，施工中易受地表水影響發(fā)生垮塌，工程病害較多 1． 方案 1 航空距離長，只有一條長隧道，隧道施工難度大，工期長。地形起伏較大，路線需要克服較大搞成障礙，圓、豎曲線較多，行車舒適性較差。工程量大工期長，但工程病害較少。 2．方案 2 航空距最短，隧道工程量較方案 1 多但兩隧道施工斷面多，進度相對較快。施工難度小，后期運營管理費用較低 3．方案 3 在公路建設(shè)中的 工程輛最大，淺埋段地質(zhì)情況復(fù)雜， 開挖量 最大后期運營養(yǎng)護需要較多的人力物力 。 但其由于開挖面多，進度較快。 4． 方案 1 基本上繞開了村莊，其對工程進度和造價影響較小單不能對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟有很好的促進作用。方案 3 對串聯(lián)起各個村莊，對經(jīng)濟促進效果較好單由于拆遷問題引起的工期、造價增長較不便。方案 2 較折中，其所經(jīng)過的都是人口相對較多的大村莊，既促進經(jīng)濟增長，又對工程影響較小，還解決了施工中的人員生活問題。 ，方案 2 較環(huán)保 ，無論是對山體植被的保護還是對野生動物的保護都較好 。 方案 1 開挖較大，不利植被保護。 6. 工程造價方面來看，方案 3 隧道工程量較大，拆遷費用較大。方案 1 隧道工程量最少但路線總工程量較大，拆遷費用少。方案 2 總工程量較少， 綜合對比，方案2 工程造價較低。 通過以上比較，我們可以看出方案 2 更為合理， 線性順暢行車舒適，工程造價相對較低，對環(huán)境保護較好，有對區(qū)域經(jīng)濟有很好的促進作用。 綜合考慮，本項目的推薦方案為方案 1。 共 91 頁 第 19頁 第三章 結(jié)構(gòu)計算 基本資料 南古莊溝高速公路隧道，設(shè)計速度 100km/h，隧道埋深 25m,結(jié)構(gòu)斷面如附圖 所示。圍巖等級為Ⅴ級，容重γ =,荷載按松散壓力的 60%計，圍巖的彈性抗力系數(shù) K= 106kN/m3。襯砌材料為 C25 混凝土，彈性模量 Eh= 107kPa,容重γh=23kN/m3。 圖 荷載確定 Ⅴ級圍巖中淺埋，埋深 25m，荷載按松散壓力的 60%計，則圍巖豎向均布壓力： q=γ h 60% 其中γ為圍巖容重， h為埋深 q= 25 60%= ： 117e q k Pa? ? ? ? 共 91 頁 第 20頁 襯砌幾何要素 內(nèi)輪廓半徑 r1=， r2= 內(nèi)徑 r r2所畫圓曲線的終點截面與豎直軸的夾角φ 1=90176。，φ 2=176。 。 襯砌為等截面厚度，拱頂截面厚度 d0=。 墻底截面厚度 dn=。 則拱軸線半徑： mrr 5 .9 2 39。 ??? mrr 8 .4 2 39。 ??? 拱軸線各段圓弧中心角： θ 1=90176。 θ 2=176。 S及分段軸長Δ S 分段軸線長度： mrS 139。11 ???????? ?? mrS 239。22 ???? ???? ?? 半拱軸線長度為： mSSS 1 1 . 0 0 3 0 5 47 0 0 8 0 0 2 2 ????? 將半拱軸線等分為 8 段，每段軸長為： mSS 30548 ???? （截面）中心幾何要素 ⑴與豎直軸夾角 αi ??????????? 39。11 ???? r S ????????? 2 6 .6 1 3 8 5 2 1 3 .3 0 6 9 2 6 1 3 .3 0 6 9 2 6112 ??? ????????? 3 9 .9 2 0 7 7 8 1 3 .3 0 6 9 2 6 2 6 .6 1 3 8 5 2123 ??? ????????? 2 2 7 7 0 1 3 .3 0 6 9 2 6 3 9 .9 2 0 7 7 8134 ??? ????????? 5 3 4 6 3 3 .3 0 6 9 2 6 5 3 .2 2 7 7 0 4145 ??? ????????? 8 4 1 5 5 1 3 .3 0 6 9 2 6 6 6 .5 3 4 6 3 0156 ??? mSSS 0 .3 2 5 4 2 23 0 2 2 7 5 3 8 11 ???????? ???????????? 39。 117 ???? r S ?????????? 828 538 39。2 ??? r S ????????? 1 0 1 .5 7 2 59 .3 5 8 2 8 4 9 2 . 2 1 4 2 1 6278 ??? 共 91 頁 第 21頁 另一方面， ???????? 1 0 1 .5 7 2 51 1 . 5 7 2 590218 ??? 角度閉合差Δ≈ 0。 （注：因墻底面水平，計算襯砌內(nèi)力時用ψ 8=90176。） ⑵ 接縫中心點坐標(biāo)計算 mrra 2 .59 2 2 39