【正文】 單 位位移的計算見表 131。 2） 接縫中心點坐標計算 計算時采用以 下計算公式： ( 0 5 / 2) siniix ??? (138) ( 0 5 / 2) (1 c os )y ?? ? ? ? (139) 具體數值見表 131。 拱頂截面厚度 0d = m ,拱底截面厚度 nd =。B5 時，取 i =，ω =1+ ()= 所以圍巖豎向荷載 5 1 2q= 2 18 = K N /m? ? ? ? 式中 ： 為折減系數 ， 此處超挖回填層重忽略不計。 7）施工中對環(huán)境可能產生危害的廢水，化學漿液，處理后方可排放。 5）隧道內及洞頂水的排放，結合周圍環(huán)境排放。渣體堆放時，應做好坡腳擋墻防護，以防止洪水沖走，形成人為泥石流，并在棄渣頂覆蓋土層，復墾還田或植樹造林。 3）隧道開挖石渣盡可能縱向調配，作路基填料。為此，在環(huán)保設計中主要考慮了采取以下幾個措施： 1）在隧道設計時采用早進洞、晚出洞的原則， 減少深挖路段，保護自然坡體及植被。 12 環(huán)境保護 采用隧道方案有著節(jié)約土地資源，減少對地表生態(tài)環(huán)境的破壞，起著保護生態(tài)環(huán)境之作用。 各系統(tǒng)的啟動、運行與停止的控制裝置集中設置于管理所內。 中央控制系統(tǒng) 本系統(tǒng)主要由綜合控制臺、模擬顯示屏幕、監(jiān)視器柜、中心計算機網絡構成。本隧道照明、通信、信號、監(jiān)控、報警、監(jiān)測、消防、通風等電力負荷均為一級負荷。 供電系統(tǒng) 供電電源：均由 110kv 變電站出線，用 35kv 架空線路分別供至兩洞口，在兩端洞口各設 35/10kv 變電所向隧道供電。 消防系統(tǒng) 1）滅火器： 50m 一處， 2個一組，設于消防栓箱中； 2）消防栓箱： 50m 一處，既能噴水，也能噴泡沫 。 2）阻滯狀態(tài)： 20min 內 CO≤ 300ppm； 3）火災發(fā)生 時風機采用緊急狀況進行排煙，洞內縱向風速 。 通風控制： 1）正常狀態(tài)： CO≤ 150ppm。 通風系統(tǒng) 針對隧道的交通量、交通特征、自然地理條件、工程條件、經濟和技術條件，綜合比選后采用射流風機縱向式通風。 有線廣播系統(tǒng)：間距 160m，設于前進方向左側。 通信系統(tǒng) 系統(tǒng)由緊急電 話、電視監(jiān)控、廣播和無線通信組成。 可變限速標志：洞內 1000m，洞口各一道。 交通信號燈或車道表示器：洞內 250m,洞口各一道。 閉路電視系統(tǒng)：洞內攝像機間距 160m，洞口各設一臺，以及與其相關的顯示及傳輸、控制系統(tǒng)。設置八個監(jiān)控系統(tǒng)及防災系統(tǒng)： 武漢理工大學畢業(yè)設計 18 1）交通監(jiān)視和控制系統(tǒng)； 2）通訊系統(tǒng)； 3）環(huán)境檢測系統(tǒng)； 4）運營通風系統(tǒng)； 5）照明系統(tǒng)； 6）報警、消防系統(tǒng)； 7）供電 系統(tǒng)； 8）中央控制系統(tǒng)。 11 監(jiān)控系統(tǒng)及防災系統(tǒng) 系統(tǒng)概況 杵嶺 公路隧道屬長隧道，在重點保證運營安全的前提下，本著“實用、可靠、經濟”的原則，考慮設置監(jiān)控系統(tǒng)及防災系統(tǒng)。 夜間：加強燈全關，基本燈全開 ,洞外路燈開啟。 晴天：洞內全部燈具開啟，洞外路燈關閉。 洞外引道照明 在隧道洞外引道應布設路燈，由設計規(guī)范確定引導照明路面 設亮 度為 ，長度為 60 米。照明燈具安裝高度為 ，所有燈具均位于隧道建筑限界以外。 10 隧道照明設計 照明設計亮度 隧道照明依據《公路隧道通風照明設計規(guī)范》的要求設計，為保證行車安全，照明計算行車車速采用 40Km/h,洞外環(huán)境取 3500cd/m2 。 隧道通風考慮正常、阻塞和火災三種情況，經計算確定本隧道采用全射流縱向通風，共需安裝 8臺射流風機。 施工臨時用房及材料堆放加工場地應放在附近坡地較緩地帶，但不得妨礙洞口及截水溝結構的設置，施工用電可就近接入，施工用水可就近提取。二次襯砌采用混凝土運輸車、輸送泵和襯砌模板臺車的機械化配套施工方案，確?；炷临|量達到內實外光。隧道的開挖、支護、襯砌及監(jiān)控量測等，須按《公路隧道施工技術規(guī)范》要求辦理，并參照《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》。所有圍巖段系統(tǒng)錨桿均采用了有壓注漿錨桿，通過壓力注漿使未膠結的圍巖形成整體和一定厚度的承載圈以提高自身承載能力，最終根據圍巖監(jiān)控量測結果，在初期支護趨于穩(wěn)定的條件下，全斷面模筑二次混凝土襯砌。 該隧道在施工開挖時，Ⅴ級圍巖段應采用機械開挖或預裂爆破，嚴禁大強度爆破。為了避免初期支護拱腳下沉，每榀增加 4～ 6 根拱腳鎖定錨桿，桿長與相應圍巖類別匹配。該段模注混凝土及仰拱要求及早施作。 施工方案設計 隧道明洞段采用明挖法施工，在確保洞口邊坡穩(wěn)定的條件下，然后就地模筑全斷面整體式鋼筋混凝土。 8）防排水嚴格執(zhí)行《地下工程防水技術規(guī)范》（ GB501082021），防水板接頭要嚴格密封并充氣采用標準荷載檢測，各類施工縫、沉降縫防水構造安裝準確、到位。 6）小導管注漿：注漿壓力為 ～ 1MPa，管棚注漿：注漿壓力為 1～ 2MPa，壓力維持時間一般為 5～ 10 分鐘，漿液配合比及注漿量可根據現場地質情況酌情調整。 4）二次襯砌澆筑應采用摸板臺車泵送混凝土整體澆筑，以保證二次襯砌密實。 2）噴射混凝土采用濕噴工藝。 武漢理工大學畢業(yè)設計 15 7 隧道施工方案設計 施工工藝要求 1）本隧道穿越Ⅴ、Ⅳ級圍 巖段，巖層節(jié)理裂隙較發(fā)育，隧道系統(tǒng)錨桿Ⅴ、Ⅳ級圍巖選用中空有壓注漿錨桿，錨桿必須設置墊板，施工時錨桿墊板必須與圍巖密貼，錨桿盡量垂直與巖石層面和節(jié)理裂隙面施工。 選測項目 1) 應力～應變量測 采用應變計、應力盒、測力計等監(jiān)測鋼拱架、格柵支撐、錨桿和襯砌受力變形情況，進而檢驗和評價支護效果。 3)隧道地表下沉變形量測 通過對洞口淺埋段地表變形量測來監(jiān)控洞 室穩(wěn)定狀態(tài)和評價隧道變形特征，并對洞口仰坡進行動態(tài)監(jiān)測。 2） 隧道圍巖變形量測 通過洞內變形收斂量測來監(jiān)控洞室穩(wěn)定狀態(tài)和評價隧道變形特征。根據本次項目隧道設計的具體情況，參照有關規(guī)范和新奧法設計指南建議施工中進行以下量測項目 。 6 隧道動態(tài)施工、設計 隧道現場監(jiān)控量測 隧道現場監(jiān)控量測是新奧法復合式襯砌設計、施工的核心技術之一，也是本隧道采用信息化設計的重要組成內容之一。 隧道檢修道及人行道設計 為便于對隧道內設施的維修養(yǎng)護及日常行人通過，隧道內設置雙側人行道。另外為提高路面防側滑能力，隧道洞外及洞口 100m 范圍路面表面構造應施做縱、橫向刻槽，其他段路面只采用縱向刻槽。結合洞口的地形情況，設置洞門墻排水溝以及在洞頂仰坡上方設置截水溝，防止雨水對坡面、洞口的危害，引地表水至路基邊溝或洞門外端自然溝谷，以此形成完善的洞外排水系統(tǒng)。 施工時應注意防水板搭接，排水管預埋、止水帶安裝、注漿管預埋等等，如遇安裝位置不合適時，應作適當調整。環(huán)向施工縫具體可根據施工情況進行調整，環(huán)向施工縫設置 PVC 背貼式止水帶加橡膠止水條，兩道防水。 隧道如遇涌水地段， 應對于可能發(fā)生涌水的地段采用堵水處理，根據國內外堵水經驗和隧道的具體情況，再采用超前探水等物理勘探手段，查明隧道前方地下水分布狀況及水量后，適時采取預注漿，將大量水盡可能封堵在圍巖內，使隧道開挖后不出現大量涌水，為隧道后續(xù)施工創(chuàng)造條件，以確保隧道施工能安全 、按時完成。 隧道路面采用雙面坡，路面水通過開口流入縫隙管，縫隙管設在兩側，洞內縫隙管主要排放消防及清洗水，使襯砌背后圍巖水與污染水分離排放?？v向排水管采用 PVC 波紋管，設置在洞內初期支護 邊墻腳，沿隧道兩側，全隧道貫通，環(huán)向半圓排水管沿隧道拱背環(huán)向布設將水排入縱向 PVC 波紋管，然后通過 PVC塑料排水管將水導入隧道底部φ 300 中央排水管，引水至洞外排水溝。根據隧道圍巖裂隙水的大小采取不同的防排水措施，主要防排水措施為：在初期支護與二次襯砌之間設置 PVC 防水板（ 防水板 +350g/m2無紡土工布）防水，并實現無釘鋪設；并采用半圓排水管、 PVC 排水管等形成完善的防排水系統(tǒng)。 隧道防水等級為二級 。設計時對斷層破碎帶采用帶有超前小導管支護及工字鋼鋼拱架支撐的 Ⅴ 加強襯砌結構。施工時應在進洞之前首先做好邊仰坡的防護和加固，盡量減少對圍巖的擾動，做到 “管超前、強支撐”以確保施工安全。 特殊洞身結構設計 1）明洞工程 為了減少路基開挖形成的高邊坡等病害對隧道口的威脅，洞口均設置了明洞襯砌，明洞采用 C25鋼筋混凝土結構。 洞身段支護參數 隧道各類圍巖復合式襯砌斷面支護參數見下表 53 表 53 隧道復合式襯砌支護主要設計參數 項目 單位 支護參數 Ⅴ級加強 超前支護 超前小導管 mm φ 50 5 環(huán)向間距 cm 40 長度 m 噴射砼 C25早強砼 cm 25 錨桿 直徑 mm 25 長度 cm 400 錨桿布置 cm 80 80 鋼筋網 直徑 mm 8 鋼筋網格 cm 20 20 鋼架 截面尺寸 mm I18工鋼 間距 cm 80 武漢理工大學畢業(yè)設計 12 二次襯砌 拱墻 cm 45 仰拱 cm 45 注：在Ⅴ 級 圍巖中錨桿為系統(tǒng)錨桿，采用 中空注漿 錨桿，開挖后 可視具體地質情況調整設計參數。 斷面型式為：本隧道均采用曲墻帶仰拱襯砌。 隧道襯砌結構設計 隧道襯砌結構設計原則 隧道除洞口段結合地形、地質條件設置明洞外，其余均按新奧法原理設計 ，采用柔性支護體系結構的復合式襯砌，即以超前鋼管注漿加固地層、系統(tǒng)錨桿、噴射混凝土、掛鋼筋網、工字鋼型鋼鋼架、格柵拱架等為初期支護，模筑混凝土或鋼筋混凝土為二次支護，并在兩次襯砌之間敷設 PVC 防水卷材及無紡土工布防水層。 隧道洞口的邊坡及仰坡防護，主要采用鋪設三維固土網植草綠化，臨時仰坡根據具體地質條件采用錨、網、噴混凝土進行防護。 洞門基礎應落在穩(wěn)定的基巖上，開挖后地基承載力不能滿足 洞門要求，應采用如注漿參數 隧道名稱 內輪廓形式 內輪廓半徑 凈 高 凈 寬 備 注 杵嶺隧道 單心圓 40km/h 武漢理工大學畢業(yè)設計 11 或設置基底錨桿加固地層，以提高地基承載力。 洞門設計 老城區(qū)端洞口地面橫坡較緩，縱向坡度比較緩，考慮“早進洞”原則，接長明洞修筑削竹式洞門。 隧道洞門設計 洞門設計原則 根據隧道進出口地形和工程地 質條件，結合開挖邊仰坡的穩(wěn)定性及洞口防排水需要，選用經濟、美觀并有利于視線誘導的洞門形式；在考慮盡量少刷坡和隧道“早進洞、晚出洞”的原則確定洞門位置。 襯砌內輪廓 隧道內輪廓應符合相關《公路隧道設計規(guī)范》、《公路工程技術標準》規(guī)定的建 筑限界的要求，考慮照明、通訊、排水、裝飾等其他設施需要的空間，各種設備均不得侵入建筑限界；襯砌內輪廓的形狀和尺寸應考慮圍巖類別、結構受力的特點及便于施工，設計輪廓采用單心圓內輪廓。隧道平、縱面指標見表 51。 5 隧道主體工程 隧道平面線形設計 隧道平面 本隧道平縱方案主要由路線方案控制，這在路線方案中已有詳述，具體隧道位置根據隧址區(qū)地形、地質工程條件、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地域的地形、地質情況，主要考慮隧道進、出口地形條件、隧址區(qū)工程地質條件、營運管理設施場地等因素擬定本隧道方案。根據《中國地震動參數區(qū)劃圖》 GB183062021,工程區(qū)地震動峰值加速度為。 地震基本烈度 隧址區(qū)屬華南地震區(qū)的地震活動不太強的長江中、下游地震區(qū)，區(qū)內構造基本穩(wěn)定，沿線未發(fā)現大的構造斷裂帶；未見破壞性地震，地震活動不強。綜合計算修正的圍巖基本質量指標 [BQ]=，按《公路隧道設計 規(guī)范》圍巖級別為Ⅴ級。 /NE∠ 85176。 /NE∠ 15176?！?15176。坡面巖石出武漢理工大學畢業(yè)設計 9 露較差，植被發(fā)育，巖石破碎，巖石為硬質巖石，碎石狀鑲嵌結構，受構造影響嚴重，節(jié)理裂隙發(fā)育，中等透水性，未見斷層通過。綜合計算修正的 圍巖基本質量指標 [BQ]=，按《公路隧道設計規(guī)范》圍巖級別屬于Ⅴ級。結構面走向與洞軸夾角 15～ 40176。、 45176。另外發(fā)育有兩組主要節(jié)理 5176。主要結構面為巖層產狀 10176。 隧道圍巖穩(wěn)定性評價 1）隧道洞口穩(wěn)定性評價 老城區(qū)端洞口段位于西坑村沖溝的南側山坡下，地面自然坡度 15～ 20176。 3）按修正后的巖體基本質量指標 [BQ]，結合巖體的定性特征綜合評判、確定圍巖的詳細分級。 隧道工程地質評價 隧道洞室圍巖級別的劃分 根據《公路工程地質勘察規(guī)范》、《公路隧道設計規(guī)范 》規(guī)定的圍巖分級方法，隧道洞室圍巖級別劃分，主要按以下順序進行： 1）根據巖石的堅硬程度和巖體完整程度兩個基本因素的定性特征和定量的巖體基本質量指