【正文】 年，長 m157 ，它可能是最早用火藥開鑿的公路隧道。隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，隧道也越來越多。目前最長的鐵路隧道已達(dá) ?，F(xiàn)在世界上的長大道路隧道（ km2以上）和長大水底隧道（ ~ ）將近百條，最長的為 位于 挪威中部地區(qū)的世界最長的洛達(dá)爾公路隧道 ， 東起洛達(dá)爾城，西至艾于 蘭 城 ， 全長 。隧道工程的施工條件是極其惡劣的，體力勞動強(qiáng)度和施工難度都相當(dāng)大。古代一直使用“火焚法”和鐵錘剛釬等原始工具進(jìn)行開挖，直到上個世紀(jì)才開始采用鉆爆作業(yè)，至今大約有一百多年的歷史。和鉆爆開挖法完全不同的還有兩種機(jī)械開挖法。另一種是用于中等堅硬巖石地層的巖石隧道掘進(jìn)機(jī)。目前應(yīng)用高壓水的射流破巖技術(shù)已經(jīng)過關(guān)，它能以很快的速度在花崗巖中打出炮眼，再在隧道周邊用高壓水切槽，然后爆破破巖。但消耗功率較大，設(shè)備成 本較高，技術(shù)上還未達(dá)到十分成熟的程度。這種方法把坑道的襯砌支護(hù)與圍巖看作是互相作用的一個整體，既發(fā)揮圍巖的自承能力，又使支護(hù)起到加固圍巖的作用。目前這種方法還處于經(jīng)驗設(shè)計階段，需在實(shí)施過程中根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)加以修正。隨著理論上的日益完善，將會在地下工程中得到更加廣泛的應(yīng)用。 、設(shè)計依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 本科 畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 設(shè)計依據(jù) 隧道勘測設(shè)計按以下標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)程進(jìn)行。 限界凈高： （ 4）行駛方向：單向行駛。 、工程概況 地理位置、地形地貌 斑竹林隧道位于重慶市巴南區(qū)石龍鎮(zhèn)大 興村斑竹嶺社，地理坐標(biāo)： X=38600～38850m； Y=392400～ 392700m，場地?zé)o公路相連，進(jìn)口距離石龍鎮(zhèn)至大興碎石公路約 1 公里，交通不便，出口距石龍鎮(zhèn)至大興碎石公路約 200m，交通方便。 隧道進(jìn)洞口段為一狹窄溝谷，地形坡角約 20～ 50176。 隧道出洞 口段為兩溝谷交匯處，地形較緩，坡角約 0～ 20176。 氣象、水文 隧道區(qū)屬亞熱帶濕潤氣候，具東暖春早、雨量充沛、夜雨多、空氣濕度大云霧多、日照偏少等特點(diǎn)。年平均風(fēng)速為 ，年最大風(fēng)速為 (ESE)。降水多集中于每年的 5～ 9 月，約占全年降水量的 70%。 隧址區(qū)內(nèi)無大的地表水系，地表水系主要由擬建隧道進(jìn)、出洞 口附近的稻田、水池為主，主要接受大氣降水補(bǔ)給。左線隧道長 121m（ LK50+637～ LK50+758），右線隧道長 186m（ K50+638～ K50+824），屬短隧道。 隧道全洞處于 ， Ls260m 的平曲線上，右線全隧處于 R2021m，Ls260m 的平曲線上，人字坡，左線隧 道處于 R17000m 的豎曲線上，設(shè)計縱坡分別為 +%（ LK50+637～ LK50+720）和 %（ LK50+720～ LK50+758），右線隧道處于 R2021m的豎曲線上，設(shè)計縱坡為分別為 +%和 %。 表 11 隧道表 隧道名稱 進(jìn)口樁號 設(shè)計標(biāo)高（ m） 出口樁號 設(shè)計標(biāo)高（ m） 縱坡（ %） 斑竹林左線隧道 LK50+637 LK50+758 +斑竹林右線隧道 K50+638 K50+824 +隧道襯砌內(nèi)輪廓按建筑限界凈寬 ，凈高 擬定，為 R= 的單心圓曲墻圓拱，隧道凈寬 ，凈高 ，內(nèi)凈空面積 ，內(nèi)凈空預(yù)留了內(nèi)裝飾層凈空，同時還考慮了照明、交通工程等營運(yùn)管理設(shè)施所需空間。∠ 58176。 本科 畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 隧道區(qū)節(jié)理裂隙發(fā)育受巖性、構(gòu)造影響，構(gòu)造 裂隙較發(fā)育。∠ 70～ 84176。②組裂隙，產(chǎn)狀為 235～ 265176。微張，內(nèi)充填粘性土，裂隙間距為 ～ ，延伸 ～ ，為構(gòu)造裂隙。現(xiàn)將各巖土層工程地質(zhì)基本特征由上至下（從新到老 ）分述如下： 第四系殘坡積低液限粘土 （ Qel+dl） 土黃色，主要由粉粒和粘粒組成，局部夾少量強(qiáng)風(fēng)化砂、泥巖碎屑，呈可塑～硬塑狀。 侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組 （ J2s） （ 1） 砂質(zhì)泥巖 紫紅色。風(fēng)化帶巖芯多呈碎塊狀，網(wǎng)狀風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖質(zhì)較軟；弱風(fēng)化帶巖芯呈短～長短柱狀，局部裂隙發(fā)育，巖芯呈碎塊狀，巖石強(qiáng)度較高，質(zhì)較硬，巖石質(zhì)量指標(biāo) RQD=60～80%。 （ 2）砂巖 紫灰色，灰白色，主要右長石、石英、云母等礦物組成，中 ～ 細(xì)粒結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)。該層在隧址區(qū)廣泛分布，揭露厚度 為 ～ ，巖石天然抗壓度標(biāo)準(zhǔn)值 為 ，飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo) 準(zhǔn)值為 ，軟化系數(shù) ，屬軟巖 。 地震 本科 畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》，隧址區(qū)地震動峰值加速度 ，場地抗震設(shè)防烈度 6 度。 區(qū)內(nèi)近年來未發(fā)生過破壞性的地震。 松散土層孔隙水 隧道橫穿斑竹嶺，場地相對高差約為 ，地形起伏較大 ,當(dāng)大氣降水時，迅速形成地表徑流向低洼處排泄，最終匯入沖溝內(nèi)，場地土層薄，以低液限粘土為主，結(jié)構(gòu)呈硬塑狀，透水性和富水性均較差，不利于地表水下滲，第四系松散孔隙水水位埋深淺，大致與附近地表水體水位一致，地表水系亦是第四系土層孔隙水的主要補(bǔ)給來源，主要以地表蒸發(fā)、滲入基巖裂隙的方式排泄，或向場地中的低洼處徑流排泄。泥巖層裂隙不發(fā)育，僅局部發(fā)育有不規(guī)則裂隙，透水性差，為相對隔水層。 在基巖露頭地段接受大氣降雨和地表水體入滲補(bǔ)給，在第四系土層覆蓋的地段接受松散土層的下滲補(bǔ)給，徑流排泄方式具就近補(bǔ)給就近排泄的特點(diǎn)，迅速向地勢低洼處徑流 排泄，隧址區(qū)無泉水出露。 隧道主要工程地質(zhì)問題評價 洞口工程地質(zhì)問題評價 進(jìn)口（長沙端） 洞口 工程地質(zhì)問題評價 本科 畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 （ 1）地形條件 進(jìn)洞口地處一開闊的溝谷西側(cè)斜坡處，洞口軸線與巖層走向近于垂直，交線夾角約 17176。洞口前緣分布一條淺切沖溝，溝底高程為 ，低于設(shè)計路 面高程，地勢西高東低，洞前地勢平緩，坡度角 0～ 10176。洞口段地形條件較好，無斜坡變形現(xiàn)象。下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（ J2s）砂泥巖地層，巖性為為砂巖、砂質(zhì)泥巖與泥巖互層，砂、泥巖沒有明顯的界面，呈漸變性。為較完整巖體；砂巖為灰色、紫紅色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu) ，中～厚層狀構(gòu)造， RQD=50～ 78%，為較完整巖體?！?8176。洞口段巖體中地下水貧乏。洞口段砂巖及泥巖地表風(fēng)化較強(qiáng)，強(qiáng)度較低。受裂隙及在施工爆破破壞下，局部地段會產(chǎn)生小規(guī)模坍塌和掉塊。邊坡物質(zhì)組成以砂巖和砂質(zhì)泥巖為主，邊坡頂部為厚 0～ 。邊坡體主要由低液限粘土和基巖組成，屬人工巖土質(zhì)邊坡。 左側(cè)路塹邊坡高約 0～ ，坡向為 12176。邊坡體上部土體厚度約為 ～ ，邊坡體下部主要由砂巖和砂質(zhì) 泥巖組成，高 0～ 。 右側(cè)路塹邊坡高約 0～ ，坡向為 192176。邊坡體上部土體厚度約為 0～ ，邊坡體下部主要 本科 畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 由砂巖和砂質(zhì)泥巖組成，高 0～ 。左線洞口軸線與地形線近于垂直，交線夾角小于 5176。左線出洞口前緣分布一條淺切沖溝，溝底高程分別約為 和 ，高于設(shè)計路面高程，地勢東高西低。左右。 （ 2）工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 出洞口段表層為第四系殘坡積層土層堆積，巖性低液限粘土，土黃色，含少量泥巖、砂巖風(fēng)化碎屑，硬塑狀，厚度 ～ 。砂質(zhì)泥巖和泥巖地表風(fēng)化為暗紫紅色，新鮮面呈紫紅色，層理較發(fā)育，脫水后呈松散碎塊狀， RQD=60～ 80%，為較完整巖體。∠ 58176。出洞口段巖體中的地下水較貧乏。洞口段砂質(zhì)泥巖地表風(fēng)化較強(qiáng)，強(qiáng)度較低。受裂隙及在施工爆破破壞下，局部地段會產(chǎn) 生小規(guī)模坍塌和掉塊。洞口路塹，在左側(cè)形成的邊坡高約 0～ ；在右側(cè)形成的邊坡高約 0～。 仰坡高約 ～ ，坡向為 275176。邊坡體上部土體厚度約為 ～ ，邊坡體下部主要由砂質(zhì)泥巖組成，高 ～ 。 左側(cè)邊坡高約 ～ ，坡向為 277176。邊坡體上部土體厚度約為 ～ ，邊坡體下部主 本科 畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 要由砂質(zhì)泥巖組成，高 ～ 。 右側(cè)路塹邊坡邊坡高約 0～ ，坡向為 50，邊坡體主要由基巖和低液限粘土組成，屬人工巖土質(zhì)邊坡。在邊坡開挖后，結(jié)構(gòu)面及巖層面易把巖體切割成大小不一的 楔 形體，可能沿陡傾結(jié)構(gòu)面傾倒破壞。主要巖性有砂巖、砂質(zhì)泥巖。砂巖為中～厚層狀構(gòu)造，中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)，巖石較泥巖堅硬，強(qiáng)度較大，抗風(fēng)化能力強(qiáng)。較穩(wěn)定的砂巖層劃為Ⅲ類；洞身段中 ～ 厚層狀的砂質(zhì)泥巖層，層間結(jié)合較差，劃分為Ⅲ類；處在出洞口附近一帶圍巖因巖體較薄，劃為Ⅱ類。 （ 2）Ⅲ類圍巖洞身穩(wěn)定性 構(gòu)成Ⅲ類圍巖的地層巖性以泥巖為主呈厚層狀。 洞身深埋段地應(yīng)力評價 由于隧道最大埋深僅 ，較淺；隧道圍巖主要為砂巖、砂質(zhì)泥巖，屬極軟 本科 畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 巖～軟巖；經(jīng)查區(qū)域地質(zhì)資料，該區(qū)屬低等應(yīng)力水平地區(qū)。 水文地質(zhì)評價 （ 1）隧道區(qū)地下水水力特征 及富集條件 隧道場地土層主要為塊石土、粘土，其結(jié)構(gòu)松散～稍密狀，具較大孔隙，其透水性強(qiáng)，賦水性差，土層中孔隙水易沿基巖風(fēng)化裂隙向下徑流。 （ 2）隧道涌水量預(yù)測 隧道一般涌水量為 ～ 。 隧道建設(shè)對環(huán)境的影響評價 隧道進(jìn)出口洞口段邊仰坡開挖，將改變邊坡的自然穩(wěn)定性。 隧道施工無有毒、有害氣體排放，對空氣及環(huán)境無影響。 隧道棄碴對環(huán)境存在一定的影響，因而棄渣場必須做好防護(hù)、排水措施，并盡可能綠化，以改善生態(tài)環(huán)境，具體措施見棄渣場設(shè)計圖。 在與石龍鎮(zhèn)相鄰的南川市南平鎮(zhèn)，有數(shù)家家采石場，石料多為砂巖、灰?guī)r，砂巖的強(qiáng)度在 20MPa 以上，灰?guī)r的強(qiáng)度在 30MPa 以上，儲量 100000m3 左右，產(chǎn)條石、片石、碎石，最近運(yùn)距 20Km左右，最遠(yuǎn)運(yùn)距約為 35Km。 （ 3）施工及生活用水 隧道進(jìn)口（長沙端）附近無大的地表水體，隧道出口（重慶端）有一常年流水溝，根據(jù)水 質(zhì)分析成果，該水源對砼物無腐蝕性，故可作為隧道施工期間施工用水及生活用水，由于本隧道較短，建議自出口向進(jìn)口堵頭掘進(jìn)。 ． 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文公路工程部分執(zhí)行情況 本設(shè)計嚴(yán)格按照交通部頒布的行業(yè)規(guī)范和相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，中華人民共和國《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》公路工程部分有關(guān)隧道的強(qiáng)制性條文執(zhí)行情況如下。 本隧道進(jìn)出口均設(shè)置了交叉渡線供轉(zhuǎn)向和搶險救災(zāi)用。 本隧道按新奧法進(jìn)行設(shè)計，襯砌結(jié)構(gòu)采用復(fù)合式襯砌，通過結(jié)構(gòu)計算和工程類比，達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。 本隧道通過對襯砌內(nèi)輪廓的設(shè)計控制，保證隧道附屬設(shè)施均處于限 界之外。 本隧道進(jìn)口考慮生態(tài)洞門，即采用接長明洞的方式，保持原始地面形態(tài)，避免洞口邊仰坡的大挖大刷，出口翼墻式洞門洞口邊仰坡開挖高度控制在 20m以內(nèi)。 本隧道洞門墻均置于弱風(fēng)化基巖上，地基穩(wěn)定。 本科 畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 本隧道無瓦斯等有害氣體。驗算施工階段強(qiáng)度時，安全系數(shù)可采用表 和 “永久荷載 +基本可變荷載 +其他可變荷載”欄內(nèi)數(shù)值乘以折減系數(shù) 。 第 條 隧道應(yīng)結(jié)合襯砌采取可靠的防水和排水設(shè)措施，保證使用期內(nèi)行車安全、設(shè)備正常使用。 第 條 對地表水、地下水應(yīng)采取妥善的處理，使洞內(nèi)外形成一個完善的暢通的排水系統(tǒng) 本設(shè)計通過在二次襯砌墻背后設(shè)置縱橫、向盲溝，將襯砌背后地下水匯集于橫向排水管處，在通過橫向排水管將水排入隧道縱向排水邊溝，洞內(nèi)水通過排水邊溝排入路基排水系統(tǒng)，使洞內(nèi)外形成一個完善的通暢的排水系統(tǒng)。 本隧道供電系統(tǒng)通過設(shè)計可靠的接地系統(tǒng)，以保證人身安全，為提高隧道內(nèi)供電的可靠性，設(shè)置了不間斷 UPS 電源 。 （ 2）洞門墻、連接擋墻、路塹擋墻背后的超挖應(yīng)用干砌片石回填密實(shí)。 （ 4）洞口淺埋段二次襯砌應(yīng)緊跟開挖進(jìn)行。施工必須按設(shè)計分超前洞和后續(xù)洞進(jìn)行。 （ 7）由于泥巖遇水易軟化，隧道施工中應(yīng)注意洞內(nèi)排水，洞內(nèi)施工用水，地下滲水必須煙臨時邊溝或永久邊溝及時排出動外，嚴(yán)禁滯留浸泡隧道邊墻基礎(chǔ)。 ．工程計量 （ 1）計量范圍：左線 LK50+637～ LK50+758，右線 K50+638～ K50+824， 這里主要計量右線， 洞口工程計量范圍詳見 第 6 章 。洞內(nèi)挖方數(shù)量中均未含允許超挖量。 （ 4）鋼材均未計損耗。 ．其他 交通工程由業(yè)主另行委托設(shè)計，建議業(yè)主在隧道二次襯砌施作前，向承包商提供有關(guān)預(yù)埋件及預(yù)留洞室設(shè)計圖