【正文】 線線形較方案3相比較差，方案2與方案3總體運營和養(yǎng)護費用持平。（9） 綜述： 方案1和其他兩個方案差別較大，施工量最少，施工周期最短。方案3：開挖較大，但因其多為深埋隧道，故對山體破壞較小，對山中自然生態(tài)環(huán)境影響較小。但因其淺埋段較長，會對山體進行刷坡，山坡植被破壞較嚴重。（8） 環(huán)境保護方案1：無開挖，對山體破壞最小，但是公路離居民區(qū)較近噪聲污染較嚴重，公路線性較差，尾氣污染較大。方案2：對賀石灣、洛源橋周邊經(jīng)濟影響較大。方案3：，隧道運營成本較高，但綜合交通量和道路全段養(yǎng)護費用，與方案2基本持平。（6） 營運及養(yǎng)護費用方案1：,全線無隧道，多為跨線橋和立交橋設(shè)計，道路養(yǎng)護費用較低。方案3：為兩點間最短線路，選線近似于航空線路，為單條隧道通過，隧道大多處于深埋區(qū)段，圍巖穩(wěn)定性較好。（5） 施工難度方案1：線路較長，道路線性較差，其中要穿越吳起鎮(zhèn)、漩水川等人員比較密集的居民區(qū)，施工難度較大，施工過程的場地布置困難，施工期間占用原有道路，將造成市區(qū)內(nèi)交通擁堵等狀況。方案2：，隧道圍巖等級分別為V級、IV級，圍巖強度較差。方案二和方案三，地質(zhì)地形情況基本相同，懂采用隧道架橋通過不良地質(zhì)和復(fù)雜地形。（2） 比選根據(jù)地形地質(zhì)條件，施工量，施工難易程度，經(jīng)濟意義，環(huán)境保護將三個方案進行比較并確定方案。第一條隧道屬于短隧道，第二條隧道屬于中隧道。五、 方案比選（1） 方案介紹方案一：采用沿河方案設(shè)計，不設(shè)隧道，沿洛河經(jīng)川道，陳子溝，漩水川，吳旗鎮(zhèn)到達榆樹坪。土體較松散，未見地下水出露，粘粉質(zhì)含量低，基本不具粘聚力，內(nèi)摩擦角370左右，極易坍塌至地表，洞門不穩(wěn)定。按組成斜坡的巖性，進出口斜坡均屬土體斜坡，現(xiàn)對其穩(wěn)定性評價如下：洞口斜坡均屬碎石土類斜坡。隧道洞室底部地基，除洞口段穩(wěn)定性較差外，其余地段均處于穩(wěn)定狀態(tài)。圍巖級別劃分總表圍巖級別隧道名稱Ⅲ級（米）Ⅴ級（米）Ⅳ級（米）總長（米）南古莊溝隧道（—）各類圍巖比例（%）(一)%%%100%（6） 隧道穩(wěn)定性評價1. 洞室穩(wěn)定性評價在工程地質(zhì)測繪和勘探的基礎(chǔ)上，綜合分析評價認為隧道進口段為極不穩(wěn)定地段；整體強度很低，多呈彈塑性變形，穩(wěn)定性很差，進出口基巖淺埋段，巖石風(fēng)化強烈，穩(wěn)定性差，為易失穩(wěn)段；其余洞段，巖石較破碎，巖體呈碎石塊狀或塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，風(fēng)化中等，巖石較軟，整體強度較低，穩(wěn)定性較差。3) 為便于隧道施工，按隧道開挖過程中可能遇到的地層情況分段進行評價。依據(jù)上述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(biāo)準《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTJ02690）提供數(shù)據(jù)為圍巖級別劃分標(biāo)準。（4） 不良地質(zhì)現(xiàn)象據(jù)地面調(diào)查，隧道區(qū)無崩塌、滑坡、泥石流、危巖等不良地質(zhì)現(xiàn)象，場地天然穩(wěn)定性良好。地下水主要接受大氣降雨的垂直補給，按照隧道用水分類標(biāo)準，進出口V級圍巖范圍內(nèi)，由于巖體極破碎，雨水會沿裂隙下滲，出現(xiàn)淋雨狀，當(dāng)巖體較完整時，出水狀態(tài)屬于滲滴涌水。（3） 水文地質(zhì)條件，最大埋深約為357m，屬于深埋長隧道。該地震帶多為3級以下弱震，4級以上地震自公元前1177年至980年間共發(fā)生8次，主要分布在漢中市區(qū)（3次），新集（1次），略陽（1次）陽縣（1次）等處，發(fā)生于1636年，震中位于漢中市區(qū)。4. 地震活動及地殼穩(wěn)定性概略分析　　勘查區(qū)位于揚子板塊西北緣，根據(jù)板塊運動的觀點，其構(gòu)造運動微弱，故勘查區(qū)在大地構(gòu)造位置上屬穩(wěn)定地段。斷層多期活動的特點，早期以壓性、壓紐性、扭性為主，且規(guī)模較大，晚期以張性為主，規(guī)模小。3. 斷層　　隧道區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，已查明斷層2條，以北東向斷層為主，次為近西向，亦見南北向斷層。2. 構(gòu)造特征隧道地處北大巴山加里東褶皺帶，該褶皺束位于北大巴山加里東褶皺帶的北部。7) 砂巖 砂質(zhì)結(jié)構(gòu)由50%―%，結(jié)構(gòu)疏松強度和穩(wěn)定性不高。6) 頁巖 由粘土脫水膠結(jié)而成，以粘土礦物為主。5) 片麻巖 具有典型的片麻狀構(gòu)造變晶或變余結(jié)構(gòu)，一般晶粒粗大，主要礦物為適應(yīng)和長石，還有云母，角閃石，輝石等。主要礦物成分為方解石，遇稀鹽酸強烈起泡，長呈白色，淺紅色淡綠色，深灰色。2) 玄武巖 灰黑至灰色，主要礦物成分為斜長石和輝石呈隱晶質(zhì)細?；虬郀罱Y(jié)構(gòu)氣孔或杏仁狀構(gòu)造，致密性堅硬、脆性，強度很高。隧道所處地區(qū)屬于洛河水系，區(qū)內(nèi)有川道。雨季主要集中在夏季，占全年降水量65%左右。主要集中在夏秋兩季，%。具有溫暖、雨量適中、四季分明、雨熱同季。地貌上屬于有變質(zhì)巖、沉積巖組成的低山地貌。北側(cè)山坡平緩，坡度一般在20176。二、 隧道主要技術(shù)標(biāo)準定的遠景交通量設(shè)計，采用單洞雙向隧道公路等級：山嶺重丘二級公路設(shè)計交通量：262輛/h（近期）,540/h（遠期）隧道設(shè)計車速：60km/h隧道建筑限界根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTGD70—2004）規(guī)定確定：行 車 道： W=2側(cè)向?qū)挾龋? LL= 余 寬： C= 人行道寬： R=限界凈高： 隧道凈高： 檢修道高： 三、 隧道設(shè)計標(biāo)準規(guī)范　　《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTGD70—2004）　　《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ042—94）　　《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》（—1999）　　《公路隧道勘測技術(shù)規(guī)范》（JTJ063－85）　　《公路工程技術(shù)標(biāo)準》（JTJ001—97）四、 隧道工程水文、地質(zhì)（1） 自然地理概況1. 地形地貌隧道地處北大巴山加里東褶皺帶，該褶皺束位于北大巴山加里東褶皺帶的北部，山脈大致呈西北——東南走向，,山脊呈南北走向，南側(cè)山坡陡峭，坡度一般在40176。隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計采用“新奧法”復(fù)合式襯砌，并采用高壓鈉燈光電照明、射流風(fēng)機機械通風(fēng)；隧道洞門形式根據(jù)地形條件采用入口削竹式，出口端墻式洞門。隧道行車道寬度按照設(shè)計行車速度60km/m考慮。關(guān)鍵詞：隧道 新奧法 防排水 襯砌結(jié)構(gòu) 通風(fēng) 照明 監(jiān)控測量 結(jié)構(gòu)計算 第一章 隧道設(shè)計說明書一、 設(shè)計概況榆樹坪隧道位于吳旗縣，是連接劉河灣，勝利山，賀石灣，洛源橋，榆樹坪地區(qū)的山嶺二級公路區(qū)段上重要的通道，該地區(qū)為構(gòu)造剝蝕侵蝕低山地貌，地質(zhì)地形復(fù)雜，擬建隧道經(jīng)過區(qū)域地表地形整體起伏較大，,。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 榆樹坪隧道綜合設(shè)計 (長安大學(xué)公路學(xué)院 西安 710064 )摘要：本設(shè)計按照“新奧法”施工的要求，對某山嶺二級公路上的榆樹坪隧道進行了綜合設(shè)計。主要內(nèi)容包括：路線方案的擬定比選、隧道橫縱斷面設(shè)計、隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計、路基路面防排水及管線溝槽設(shè)計以及施工組織設(shè)計，并進行了隧道二次襯砌的結(jié)構(gòu)計算，IV級圍巖隧道施工階段分析，同時還完成了隧道通風(fēng)、照明的計算及設(shè)計。該隧道擬設(shè)計為單洞雙向隧道，該隧道為整體一段，入口樁號K0+015，出口樁號K2+，采用雙坡，%，%。明洞施工按明挖法施工，暗洞按“新奧法”施工。隧道圍巖以較為破碎的白云巖、片麻巖、玄武巖、頁巖、變質(zhì)砂巖為主，圍巖級別以Ⅲ，Ⅳ、Ⅴ級為主。左右，局部達到55176。左右。2. 氣象水文該地區(qū)屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候地帶。年平均氣溫13℃，≥0℃℃，持續(xù)期長達299天；≥10℃℃，持續(xù)期長達204天；≥20℃℃，持續(xù)期長達98天，無霜期212天。最大風(fēng)速17米/秒。山區(qū)地質(zhì)情況較為復(fù)雜，植被豐富，以高大喬木、灌木為主，自然景觀優(yōu)美，野生動植物種類繁多。（2） 地質(zhì)構(gòu)造特征1. 地層巖性1) 強風(fēng)化砂質(zhì)板巖：灰至灰黑色，變余結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造，礦物成分以砂質(zhì)、絹云母為主，巖石較軟手掰不易斷，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯多呈短柱狀至長柱狀。3) 大理巖 由灰石巖或白云巖經(jīng)重結(jié)晶變質(zhì)而成，等力變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。4) 白云巖 主要礦物為白云石，也有方解石和粘土礦物，結(jié)晶結(jié)構(gòu)硬度較高穩(wěn)定性較石灰?guī)r好。顏色視深色礦物含量多少而定，其強度較高。大部分有明顯的薄層理，成葉片狀，易風(fēng)化，強度低與水作用易于軟化而喪失穩(wěn)定性。8) 閃長巖 灰黑至黑，主要礦物成分為斜長石、輝石和角閃石，呈斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造或條帶構(gòu)造，致密性堅硬、脆性，強度很高。隧址區(qū)位于高坪——老縣街復(fù)向斜，有斷層通過，隧道進出口段斜坡巖層產(chǎn)狀為，隧道出口巖層產(chǎn)狀為，節(jié)理及發(fā)育。斷層性質(zhì)以壓紐性、壓性、扭性為主，個別為張性、張扭性。對隧道有影響的斷層沒有?！　】辈閰^(qū)屬華南地震區(qū)秦巴地震亞區(qū)漢中地震帶，雖斷裂構(gòu)造發(fā)育但活動性斷裂不甚發(fā)育，地震活動微弱，屬弱地震活動區(qū)。根據(jù)國家地震局資料，勘查區(qū)的地震基本烈度為Ⅵ度預(yù)測未來最大震級為5級，因此，可以認為勘查區(qū)為相對穩(wěn)定區(qū)。根據(jù)地表調(diào)查，隧道區(qū)主要接受大氣降雨垂直補給，總體水量較豐富。本次涌水量估算方法采取極限狀態(tài)下(多年日最大降水量)降水入滲法：進行計算。（5） 隧道圍巖類別1. 隧道圍巖級別劃分依據(jù)和原則隧道圍巖類別主要依據(jù)巖石彈性波速度，巖石飽和極限抗壓強度、巖石質(zhì)量指標(biāo)，并結(jié)合巖石風(fēng)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。2) 遇斷層破碎帶，圍堰類別較同類巖石降低12級，影響帶推至洞底以上40—80m 與斷層交界處。未有鉆孔控制段，參照勘查區(qū)同類巖石已有資料進行類比分類2. 隧道圍巖級別劃分按上述圍巖級別劃分原則，將隧道圍巖級別劃分匯入下表。綜合分析諸影響因素，隧道多數(shù)地段為III、Ⅳ級圍巖，洞室處于較穩(wěn)定狀態(tài)，少數(shù)地段為V級圍巖，洞室穩(wěn)定性較差。2. 洞口斜坡穩(wěn)定性評價影響洞門斜坡穩(wěn)性的主要因素是地層巖性，結(jié)構(gòu)面與斜坡坡面產(chǎn)狀的組合關(guān)系及水文地質(zhì)條件等。巖性為含粘粉質(zhì)碎塊石，洞門附近該層厚約35m。據(jù)計算與綜合分析，該類土邊坡，當(dāng)邊坡角下于土的內(nèi)摩擦角370時，處于穩(wěn)定狀態(tài)。方案二：采用兩條短隧道，經(jīng)廟臺到達榆樹坪。方案三：采用劉河灣至榆樹坪航空線進行路線布置，,，為長隧道。（3） 地形地質(zhì)條件方案一，地形較為平坦，地質(zhì)情況比較單一，多為沿河河岸河灘地形。（4） 施工量方案1：，多為平原路堤構(gòu)造。方案3：，隧道圍巖等級為V級、IV級、III級。方案2：線路較短，隧道標(biāo)高較高，在K1+073處地面高程遠小于隧道標(biāo)高，需采用高架橋通過，再經(jīng)K1+，隧址處多為強風(fēng)化巖層，圍巖強度較差且次方案隧道處于淺埋段的長度大大增長，施工難度較大，且與方案三相比線路長度增加1258m增加近40%線路長度。隧道以外展線較短，線路幾何條件較好，有利于形成安全，施工難度較低。方案2：兩條隧道共長1070m，營運及養(yǎng)護費用稍低，但道路養(yǎng)護費用較高。（7） 對周邊居民帶來的經(jīng)濟效應(yīng)方案1：對洛河沿岸和川道沿岸的漩水川，陳子溝，甜水溝附近的地區(qū)帶來經(jīng)濟效益，特別是方便吳起縣政府和周邊居民出行。方案3：除影響方案2所述地區(qū)經(jīng)濟外，還使劉河灣至賀石灣、洛源橋、榆樹坪地區(qū)的距離大大縮短，降低了商品運輸成本，使兩地居民出行更加方便快捷安全，使山中的礦產(chǎn)運輸加工成本降低，大大增加吳旗縣地區(qū)礦產(chǎn)總量，帶動區(qū)域。方案2：開挖較少，對山體破壞較小。且因其為兩段隧道，故在隧道進出口處對山嶺原有自然環(huán)境的破壞比較嚴重。線路筆直，有利于行車安全，減少尾氣排放。但出于線形和環(huán)境因素方面因素，方案1不做考慮。方案2施工難度較大，淺埋段隧道施工難度較大，道路展線較長，不利于行車。且環(huán)境方面，方案3尾氣對山林原始生態(tài)環(huán)境影響較小。六、 隧道設(shè)計概要（1） 隧道洞口設(shè)計結(jié)合隧道進出口地形、地貌、工程地質(zhì)和水文條件，同時結(jié)合環(huán)境保護、洞外有關(guān)工程及施工營運條件，并考慮到施工開挖邊仰坡的穩(wěn)定性，本著“早進晚出”、 “少開挖”的原則，確定隧道洞口位置、明洞型式，洞門型式的選擇力求結(jié)構(gòu)簡單，并與洞口地形、地貌協(xié)調(diào)一致。洞口地段邊、仰坡根據(jù)實際情況采取一定的加固防護措施，暗洞進出洞口仰坡面采用錨噴混凝土臨時防護措施，確保進洞安全。根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，按單洞雙向隧道設(shè)計，*2m,。隧道內(nèi)輪廓通過對單心圓、扁平三心圓和三心圓幾種斷面形式進行綜合比較，結(jié)合隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力特征以及工程造價等因素，采用拱頂R525cm、側(cè)墻R764cm的三心圓形式。路面采用人字雙坡設(shè)計，路面兩側(cè)側(cè)均設(shè)設(shè)縱向排水溝，路基中心設(shè)中心排水溝。（3） 洞門設(shè)計為保證營運安全，并與環(huán)境協(xié)調(diào)，根據(jù)隧道進出口地形和工程地質(zhì)條件，結(jié)合開挖邊仰坡的穩(wěn)定性和路塹支擋及排水條件，進口設(shè)置削竹式洞門，出口設(shè)置端墻式洞門并修飾周圍景觀使洞門與之協(xié)調(diào)，洞門與隧道軸線正交，洞門結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足抗震要求。根據(jù)該隧道的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，采用工程類比法的方法擬定了各類圍巖（深、淺埋）的襯砌參數(shù)，同時根據(jù)各類圍巖的物理力學(xué)指標(biāo)，采用有限元法驗算襯砌結(jié)構(gòu)強度，并根據(jù)結(jié)果修正初擬的襯砌參數(shù)，最后確定了本隧道的各類圍巖的襯砌參數(shù)見下表。施工時應(yīng)先進行水泥單漿液的現(xiàn)場注漿試驗，試驗用水泥單漿液添加5%（重量比）水玻璃，如注漿效果良好能夠達到固結(jié)圍巖、堵水之目的，可以改用上述試驗的水泥漿液注漿，否則，按設(shè)計用的水泥、水玻璃雙液進行現(xiàn)場注漿試驗，注漿參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果按實際情況調(diào)整，以利施工。明洞襯砌結(jié)構(gòu)為整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。（5） 防排水設(shè)計隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合處置”的原則，保證隧道結(jié)構(gòu)物和營運設(shè)備的正常使用和行車安全。對于高速公路隧道防排水應(yīng)該滿足下列要求：　　拱部、邊墻、路面、設(shè)備箱等不滲水。沿隧道全長在道路中心線以下設(shè)置中心排水溝，道路一邊設(shè)置開口式排水側(cè)溝。明洞段采用橡塑