【正文】 世紀(jì)起 ,歐洲陸續(xù)修建了 許多運(yùn)河隧道。 隧道施工與地面建筑物施工不同 ,其空間有限 ,工作面狹小、光線暗 ,勞動(dòng)條件差 ,給施工增加了難度。為了減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 ,人們?cè)?jīng)做過(guò)不懈的努力。在此期間發(fā)明了鑿巖機(jī) ,經(jīng)過(guò)將近一個(gè)世紀(jì)的努力 ,發(fā)展成為今天的高效率大型多頭搖臂鉆機(jī) ,工人 們已經(jīng)從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)了。一種是用于軟土地層的盾構(gòu)機(jī) ,發(fā)明于 1818 年 ,經(jīng)過(guò)一個(gè)半世紀(jì)的不斷改進(jìn) ,已經(jīng)從手工開(kāi)挖式盾構(gòu)發(fā)展到機(jī)械化乃至全機(jī)械化盾構(gòu) ,能廣泛用于各種復(fù)雜的軟土地層的掘進(jìn)。 近十年來(lái) ,我過(guò)已修建了不少長(zhǎng)隧道、特長(zhǎng)隧道以及隧道群 ,隧道占公路里程比重也不斷增大。據(jù)統(tǒng)計(jì)公路隧道1790、總長(zhǎng)度近 1 千公里。 但總體上來(lái)說(shuō) ,我國(guó)公路隧道建設(shè)技術(shù)還適應(yīng)不了我國(guó)隧道發(fā)展的要求 ,與國(guó)外先進(jìn)水平相比 ,還存在很大差距。 設(shè) 計(jì)采用的方法 ①隧道位置的選擇 根據(jù)地形、地貌、地質(zhì)條件 ,結(jié)合路線平縱面實(shí)際指標(biāo) ,在范圍內(nèi)進(jìn)行多方案比選 。 ③襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算與設(shè)計(jì) 對(duì)受地形、地質(zhì)偏壓、圍巖類(lèi)別、斷面跨度、施工方法的不同等因素影響 ,襯砌各部位受力情況不相同 ,除在初期支護(hù)時(shí)進(jìn)行加強(qiáng)處理外 ,設(shè)計(jì)時(shí)需要在斷面結(jié)構(gòu)形式上對(duì)受力不利的部位進(jìn)行加強(qiáng)處理 ,必要時(shí)還須配置鋼筋 ,以減少其對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的不利影響 ,保證襯砌及動(dòng)口山體 的穩(wěn)定。在排水設(shè)計(jì)中 ,在墻角外設(shè)置縱向排水管。 ⑤通風(fēng)照明設(shè)計(jì) 通風(fēng)設(shè)計(jì)根據(jù)隧道長(zhǎng)度 ,交通量來(lái)選擇通風(fēng)方式。 (對(duì)于長(zhǎng)度小于 350M 的隧道不設(shè)置照明設(shè)備。由于公路所經(jīng)過(guò)的是陜南秦嶺山地 ,那里降雨頻繁 ,年降雨量達(dá) 9001250 毫米 。襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算與設(shè)計(jì)不僅是設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)也是難點(diǎn) ,襯砌結(jié)構(gòu)是隧道支撐的重要部分之一 ,而且計(jì)算較為復(fù)雜。評(píng)閱人審閱 ,答辯第 8 周 指導(dǎo)教師意見(jiàn)及建議 : 指導(dǎo)教師簽名 : 年 月 日 注 :課題來(lái)源分為 :國(guó)家重點(diǎn)、省部級(jí)重點(diǎn)、學(xué)?？蒲?、校外協(xié)作、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和自選項(xiàng)目 。 此表由學(xué)生填寫(xiě) ,交指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)后方可開(kāi)題。因此 ,為了順應(yīng)地形減少對(duì)環(huán)境的破壞滿足線形要求 ,保證行車(chē)的安全經(jīng)濟(jì) ,本設(shè)計(jì)根據(jù)陜西省藍(lán)田縣灞源鄉(xiāng)地區(qū)的地質(zhì)地貌情況 ,選定隧道方案。 在設(shè) 計(jì)中 ,主要進(jìn)行了隧道的結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、照明、防排水及施工組織設(shè)計(jì)。通風(fēng)照明方面 ,是在滿足交通量和運(yùn)營(yíng)狀況的條件下 ,通過(guò)計(jì)算結(jié)合施工的便利與否加以調(diào)整設(shè)計(jì) 。 關(guān)鍵詞 :隧道工程 ,設(shè)計(jì) ,結(jié)構(gòu) ,通風(fēng) ,照明 , 防排水 ,施工組織 ABSTRACT The rapid development of China39。 ventilation and lighting, is to meet traffic and operation conditions, by calculating the bined construction of convenience or not adapted design。青花坪公路隧道位于此高速公路上 ,起始樁號(hào)為K3+000 至 K4+,總長(zhǎng)約為 1800m。隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用“新奧法”復(fù)合式襯砌、高壓鈉燈光電照明、機(jī)械通風(fēng) 。隧道圍巖巖性以碎粉巖、碎裂巖、碎裂狀白云巖為主 ,圍巖級(jí)別以Ⅲ、Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)為主。 設(shè)計(jì)依據(jù)及執(zhí)行規(guī)范 :《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG B01?2021)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTG D70?2021)《公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則》 (JTG/T D70?2021)《 公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》 (JTG F60?2021)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》 (?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。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)。 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)。 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。 (2)含碎石、角礫粘質(zhì)砂土 褐紅色 ,濕 ,結(jié)構(gòu)疏松。 (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。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。飽和抗壓強(qiáng)度~,抗剪強(qiáng)度 ~,Ф ~176。 (4)含灰質(zhì)白云巖 淺灰色 ,細(xì)晶結(jié)構(gòu) ,條紋狀構(gòu)造。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。 (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。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%)。巖石較堅(jiān)硬 ,整體完整性較差 ,抗分化能力較強(qiáng)。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) ~。巖石為顆粒支撐接觸式膠結(jié)。 (7)泥巖 黃色 ,泥質(zhì)結(jié)構(gòu) ,塊狀構(gòu)造。巖石軟弱 ,整體完整性差。 綜上所述 ,此地區(qū)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)普遍較差。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。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。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。 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。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 。并且同時(shí)考慮了下列因素 : (1)檢修人員步行時(shí)的安全 。 (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。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 。 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)。 (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)。 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。 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。Ⅲ級(jí)圍巖噴射混凝土厚度為 10cm,預(yù)留變形量為 3cm。系統(tǒng)錨桿采用 D25 中空注漿錨桿 ,長(zhǎng)度為 ,環(huán)向間距為 。 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。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。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。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。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。襯砌采用曲邊墻拱形斷面 ,明洞二次襯砌厚度為 60cm,Ⅲ級(jí)圍巖二次襯砌厚度為 35cm,Ⅳ級(jí)圍巖二次襯砌厚度為 35cm,Ⅴ級(jí)圍巖二次襯砌厚度