金竹湾隧道施工图设计说明
1 工程概况
同茂大道悦来段为服务性主干道，起于滨江大道北段，向东与会展大道北段平交后、以隧道(即金竹湾隧道)方式下穿会展中心东侧山体后接金山大道连接线。
金竹湾隧道是同茂大道悦来段的重要组成部分，隧道为双向六车道，设计行车速度为50km/h，隧道由1#和2#隧道两段组成。1#隧道西洞口两洞间距约11m，2#隧道东洞口两洞间距约31m，其余位置间距约18m，根据《公路隧道设计规》的规定，属于小净距隧道，隧道按小净距隧道设计。
1#隧道左线起点里程桩号ZK0+130，止于ZK0+809，长679m；右线起点里程桩号YK0+125，止于YK0+805，长680m。2#隧道左线起点里程桩号ZK0+895，止于ZK1+416，长521m；右线起点里程桩号YK0+917，止于YK1+420，长503m。
隧道左线在ZK0+436.211处下穿规划4号路，在ZK0+666.924下穿规划2号路，在ZK0+984.721处下规划穿金山大道；隧道右线在YK0+434.460处下穿规划4号路，在YK0+654.150下穿规划2号路，在YK0+975.742处下穿规划金山大道。
由于在1#隧道西洞口附近规划有柳变电站，2#隧道东洞口附近规划有悦来变电站，需敷设电力走廊以满足供电需求。因此，1#隧道左线隧道在ZK0+130～ZK0+809段拟与电力隧道共建。
本次施工图共分五册，本册为第五册《同茂大道悦来段工程》中的第二分册《隧道土建工程》。主要包含1#和2#隧道土建设计及电力隧道土建设计。电力隧道设计围为与1号隧道共建段及1号隧道出洞口至金山大道电力隧道单独建设段。
2 设计依据、执行规、设计标准及原则，初设审查意见及执行情况
2.1 设计依据
1) 建设单位与我公司签订的设计合同
【工程编号09168D】 2)《市城乡总体规划（2007-2020）》
【市规划设计研究院2007.5】3) 《市主城区大竹林礼嘉组团C、D标准分区控制性详细规划》
【规划展览馆规划研究中心】4) 金竹湾隧道工程地质勘察报告
【市勘测院 2010.11】5)工程可行性研究文件
【林同棪国际工程咨询（中国）】6)方案设计文件
【林同棪国际工程咨询（中国）】7) 《市规划局关于渝北区悦来新城道路工程方案研究会议纪要》
【市规划局业务会议纪要市政字[2010]165号】8) 初步设计文件
【林同棪国际工程咨询（中国）】9）市城乡建设委员会关于渝北区悦来新城同茂大道悦来段道路工程初步设计的批复；
10）电力关于渝北区悦来新城路网工程——同茂大道悦来段金竹湾隧道工程的复函；
11) 业主提供的其他相关资料
2.2 执行规
①《公路隧道设计规》（JTG D70-2004）；
②《公路隧道施工技术规》（JTG F60—2009）；
③《公路工程抗震设计规》 (JTJ004－89) ；
④《公路沥青路面设计规》（JTG D50—2006）；
⑤《公路沥青路面施工技术规》（JTG F40—2004）；
⑥《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；
⑦《锚杆喷射混凝土支护技术规》（GB50086-2001）；
⑧《建筑边坡工程技术规》（GB50330-2002）；
⑨《建筑设计防火规》（GB50016--2006）；
⑩《地下工程防水技术规》（GB50108-2008）；
?《爆破安全规程》（GB6722-2003）。
2.3 设计标准
①道路等级：城市主干道I级；
②设计行车速度：50km/h；
③设计纵坡：隧道最大纵坡2.5%，最小纵坡-0.5%；
④设计抗震标准：基本烈度Ⅵ度，采取Ⅶ构造措施；
⑤限界：净高H=5.0m，净宽B=13m；
⑥行车方向：单向行驶；
⑦行车道宽度： 3.5+3.5 +3.5m；
⑧路面设计荷载：BZZ-100型标准车；
⑨隧道卫生标准：
（1）一氧化碳（CO）允许浓度正常营运时为200ppm，发生交通滞留时，短时间（20min）以，为250ppm；
（2）烟尘允许浓度：正常营运时为0.0075m-1。
2.4 设计原则
①隧道设计遵循“动态设计、信息法施工”原则，体现功能设计的理念。
②隧道设计遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的小净距隧道设计原则。
③隧道设计体现对生态环境保护，洞口位置选择结合地形、地质及与环境协调、美观，贯
彻“早进晚出”的原则。
④以工程类比法为主，根据新奥法基本原则和复合式衬砌的作用原理进行设计。设计满足
信息化施工的要求。
⑤与电力隧道共建段隧道采用全包防水，普通段采用半包防水，强调隧道衬砌结构的自防
水功能，重视衬砌薄弱环节的防水。
2.5 初设审查意见及执行情况
1、设计说明和图件中应补充左右线间距及隧道组合形式，明确支护参数是按哪种组合形式设计的。
执行情况：按意见执行。
2、平面图中应补充工程地质信息。
执行情况：按意见执行。
3、2#隧道左线出口浅埋段太长，宜缩短以节约造价。左右洞口可以错位布置。
执行情况：经过核实为2#隧道右线出口浅埋段太长。由于2#隧道右线出口段将已明洞形式下穿规划金山大道左连接线，且隧道路面标高低于金山大道左连接线路面标高约7m，为了确保行车视野的舒适性和确保洞口安全，将明洞延长至YK1+420处。
4、洞门立面图投影关系未表示全。
执行情况：按意见执行。
5、Ⅳ级浅埋加强段支护参数中超前小导管太长，可以调整其间距，由原来的2.4m调整为3.0m。仰拱宜设工字钢与上部工字钢成环。
执行情况：经核实，4.5m长超前小导管，若按30°打设，水平间距2.4m，则水平搭接长度约1.5m，且超前小导管排距为钢拱架纵向间距的整数倍时，便于小导管打设和尾部固定。类比同茂
大道东段隧道，Ⅳ级围岩工字钢仰拱可不封闭。
6、建议将Ⅳ级深埋段Φ22药卷锚杆改为砂浆锚杆。
执行情况：按意见执行。
7、隧道纵断面图中宜给出BQ值各项计算指标。
执行情况：按意见执行。
8、建议将Ⅳ级浅埋加强段施工方法改为双侧壁导坑法，将Ⅳ级深埋段由台阶法改为单侧壁导坑法施工。
执行情况：参考同茂大道东段隧道目前施工方法，按审查意见将共建段Ⅳ级围岩洞口加强段开挖方式调整为双侧壁导坑法，共建段台阶法调整为三台阶法。
9、说明中对隧道下穿城市道路，且埋深较浅存在的工程问题未作评价，请补充相关说明或必要的设计图及检测要求。
执行情况：按意见补充。
10、应补充说明共建段隧道行车道下建电力隧道的必要性，从现有断面尺寸来看很不经济，建议优化断面形式或做其他方案的比选。
执行情况：按意见补充共建的必要性，断面形式经过与电力隧道设计单位反复协商，并征求业主意见，采用本次设计共建形式。
3 工程区域气象、地质条件
3.1 气候特征
隧道拟建区具有空气湿润，春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵的特点。日最高气温43.0℃，日最低气温-1.8℃；降雨多集中在5～9月，其降雨最高达746.1mm左右，多年平均相对湿度约79%，绝对湿度17.7hpa左右。年平均降雨日为161.3d，小时最大降雨量可达62.1mm。
主要风向为北风，全年平均风速为1.3m/s左右，最大风速为26.1m/s。
3.2 地形地貌
金竹湾隧道工程沿线为构造剥蚀丘陵地貌单元，基本保持原始地貌特征，地面高程235.9～348.4m，ZK7处最高，终点处最低，沿道路纵向波状起伏，高低不一，呈现浑圆状中丘与宽缓沟槽相间分布的特征，丘陵地形总体坡角15～30o，宽缓沟槽地形总体坡角2～10o。
3.3 地层岩性
隧道拟建区上覆土层为第四系填土、粉质粘土，侏罗系砂溪庙组岩层，沿线的岩层为砂质泥岩和砂岩，其中以砂质泥岩为主。各地层及岩性现由新到老分述如下：
1) 素填土层(Q4ml)：沿线素填土分布围小，主要分布于居民地及机耕道周边，堆填时间长短不一，一般均超过10年，主要由砂、泥密块石，局部少量生活垃圾等组成，块石粒径10～200mm，含量约20%，松散～稍密。
2) 残坡积层（Q4el+dl）：
粉质粘土（Q4 el+dl）：黄褐色、局部为灰褐色。可～硬塑状，局部表层为软塑状，干强度中等、表面和切口稍有光泽、摇震反应无、韧性中等；主要分布于沿线的沟槽及丘包的缓坡地带，斜坡地带厚度小，一般为0.30～1.50m，沟槽地带厚度为0.50～3.0m。
3)侏罗系中统砂溪庙组(J2X)
砂质泥岩：褐红色，主要矿物成分为粘土矿物，泥质胶结，粉砂泥质结构，中厚层状构造，强风化一般为1.5m，岩体破碎，呈碎块状。中风化岩体较完整，局部岩体破碎，裂隙不发育，属软岩，为场地的主要岩层。岩体基本质量等级为Ⅳ级。
4) 砂岩：灰色，主要矿物成份为石英、长石、云母等，细～中粒结构，中厚层状构造，泥钙质胶结，以钙质胶结为主。强风化岩体较破碎，一般厚度为0.8m。中风化岩体裂隙不发育，岩体较完整，岩芯呈柱状。含泥质较重，为较软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
该场地主要岩层为砂质泥岩，局部为砂岩，砂泥岩互层。
3.4地质构造与地震
拟建隧道隶属龙王洞背斜西翼。龙王洞背斜西翼岩层产状：倾向260～270，倾角35～37o，层间结合差。发育两组构造裂隙。J1裂隙倾向130～150，倾角75～85，裂隙面平直，延伸1～3m，裂隙宽一般2～5mm，常为砂、泥质充填； J2裂隙倾向280～300，倾角70～80，裂隙面平直，延伸2～5m，裂
隙宽一般1～2mm，局部有充填，结合一般。
根据地震烈度区划图，拟建道路沿线抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。
3.5水文地质条件
拟建隧道场地地下水主要为上层滞水和基岩风化裂隙水，主要赋存于原始地貌谷心地带的覆土层和风化带岩层中，补给源主要为稻田储水和大气降水。原始丘包斜坡地带排泄条件好，不利于地下水的储存，而原始沟谷地段，为雨水汇聚区。
3.6 隧道围岩评价
1) 隧道左线
ZK0+130～K0+220段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.0～2.56m，中等风化岩层厚度约1.53～17.39m，岩性为中等风化砂岩与砂质泥岩互层，围岩级别为Ⅳ级，为浅埋隧道，左侧侧壁可能发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+220～K0+635段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.0～5.01m，洞顶中等风化岩层厚度约17.39～50.14m，岩性为砂岩及砂质泥岩互层，其中K0+220～K0+356及K0+420～K0+635段以砂质泥岩为主，夹薄层砂岩，K0+356～K0+420段为砂岩。隧道围岩为Ⅳ级，为深埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+635～K0+725段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚2.62～9.60m，中等风化岩层厚度约4.25～17.82m，岩性以砂质泥岩为主，夹薄层砂岩，隧道围岩为Ⅳ级，为浅埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+725～K0+768段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.25～2.62m，中等风化岩层厚度约17.82～18.01m，岩性为砂岩及砂质泥岩互层，隧道围岩为Ⅳ级，为深埋隧道，左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+768～K0+800段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.30～1.80m，中等风化岩层厚度约0.0～18.01m，岩性为砂岩及砂质泥岩互层，隧道围岩为Ⅳ级，为浅埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+905～K0+960段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.00～1.92m，中等风化岩层厚度约0.0～17.80m，岩性以砂岩为主，夹薄层砂质泥岩，隧道围岩为Ⅳ级，为浅埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+960～K1+285段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.00～2.20m，中等风化岩层厚度约17.37～45.35m，岩性为砂岩及砂质泥岩互层隧道围岩为Ⅳ级，为深埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K1+285～K1+409段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.00～1.50m，中等风化岩层厚度约0.0～17.37m，岩性以砂质泥岩为主，夹薄层砂岩，隧道围岩为Ⅳ级，为浅埋隧道。侧壁稳定。
2) 隧道右线
K0+123～K0+210段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.0～2.00m，中等风化岩层厚度约0.00～18.75m，岩性以砂岩为主，夹薄层砂质泥岩，隧道围岩级别为Ⅳ级，为浅埋隧道。侧壁稳定。
K0+210～K0+630段：本隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.0～7.33m，中等风化岩层厚度约18.75～57.72m，其中K0+210～K0+340及K0+420～K0+630段以以砂质泥岩为主，夹薄层砂岩，K0+340～K0+420段为砂岩，隧道围岩级别为Ⅳ级，为深埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+630～K0+730段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚2.20～9.60m，中等风化岩层厚度约3.86～19.57m，岩性以砂质泥岩为主，夹薄层砂岩，隧道围岩级为Ⅳ级，为浅埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+730～K0+760段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.10～2.30m，中等风化岩层厚度约17.70～19.82m，岩性以砂质泥岩为主，夹薄层砂岩，隧道围岩级为Ⅳ级，为深埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+760～K0+795段：隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚1.00～1.80m，中等风化岩层厚度约0.0～18.17m，岩性为砂质泥岩，
隧道围岩级别为Ⅳ级，为浅埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+930～K0+970段：本隧道走向与构造线正交。拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚0.84～8.36m，中等风化岩层厚度约0.0～17.93m，岩性为砂岩及砂质泥岩互层，隧道围岩级别为Ⅳ级，为浅埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K0+970～K1+335段：隧道走向与构造线正交。在K1+300～K1+335段，隧道上下穿规划金山大道连接线，拱顶覆盖层主要为粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚 1.00～4.35m，中等风化岩层厚度约17.98～45.56m，岩性以砂质泥岩为主，夹薄层砂岩，隧道围岩级别为Ⅳ级，为深埋隧道。左侧侧壁有可能沿组合结构面发生局部掉块，右侧侧壁稳定。
K1+335～K1+380段：隧道走向与构造线正交。本段隧道下穿规划金山大道连接线，根据设计高程回填后，拱顶覆盖层主要为素填土、粉质粘土及强、中等风化基岩；土层及强风化带岩石厚0.90～9.20m，中等风化岩层厚度约0.0～17.98m，岩性为砂质泥岩，隧道围岩级别为Ⅳ级，为浅埋隧道。侧壁稳定。
3.7 隧道岩土物理力学参数及围岩分级表
根据地勘，地勘推荐岩体力学参数和围岩分级表如表1和表2所示。
表1 岩体力学参数表
摩擦角
表2 隧道围岩级别一览表
3.8 不良地质现象
拟建隧道围未发现断层、滑坡、泥石流、危岩和崩塌等不良地质现象；同时也未发现特殊性岩土存在，仅在鱼塘、稻田表层有少量流塑～软塑状粉质粘土。
4 隧道平、纵和断面设计
4.1 平面设计
隧道平面线形主要由路线控制，设计充分考虑了隧道所处区域的地形及地质情况、隧道施工方案、两端接线条件和工程投资等因素。
1#隧道进洞口段和2#隧道出洞口段左、右线均位于曲线上，1#隧道进洞口段左线曲线半径1100m，右线曲线半径1300m；2#隧道出洞口段左线曲线半径800m，右线曲线半径600m。其余段为直线段。
4.2 隧道纵断面设计
纵断面线型设计综合地形、地质条件、通风、排水、施工及两端的接线条件。隧道左线ZK0+130～ZK0+797.544段，隧道以2.5%上坡，ZK0+797.544～ZK1+416段，隧道以-0.5%下坡；隧道右线YK0+125～YK0+540.036段，隧道以2.5%上坡，YK0+540.036～YK1+420段，隧道以-0.5%下坡。
隧道路面横坡为1.5%，为单向坡。
5 隧道设计
5.1 隧道轮廓设计：
净空按三车道布置，标准段行车道宽3.5+3.5+3.5m，左侧向宽度L L=0.5m，右侧向宽度L R=0. 5m，预留装修空间2×0.17m。左、右检修道宽度按0.75m设置。根据受力情况优劣及经济性出发，隧道采用曲墙五心圆断面。隧道建筑限界净宽13m，净高5.00m，轮廓线净空面积分别为103.29m2（带仰拱）。
与电力隧道共建段隧道路面以上限界及净空尺寸不变，仅将仰拱加深，共建段轮廓线净空面积分别为115.97m2。
电力隧道与主体隧道共建段电力隧道净空为1.8×2.4m+0.4+2.0×2.4m，其中1.8×2.4m为电力隧道净空，2.0×2.4m为电力隧道检修通道净空；对于单独设立的电力隧道段净空为1.8×2.2m，电力隧道竖井段1.8×2.0m。
5.2 洞口
隧道上下行分离设置，进出洞口的位置均遵循了“早进晚出”的原则，并考虑了经济及美观性，进出洞口采用削竹式洞门。
5.2.1 1#隧道
1) 1#隧道西洞口
1#隧道左线西洞口位于左线里程桩号ZK0+130，右线西洞口位于右线里程桩号YK0+125，左右洞口纵向基本对齐,左右洞口间横向净距约14m。
西洞口位于丘陵斜坡，无断层，地质构造简单，地势北东高南西低，覆土层厚0～2.2m，主要为粉质粘土，下伏侏罗系中统沙溪庙组砂岩，岩体较完整～完整。西洞口掌子面按1：0.25刷坡后采用管棚支护进洞，确保安全。
洞口边、仰坡中风化岩层按1：0.5放坡，强风化岩层按1：0.75放坡，土层按1：1放坡，边、仰坡刷坡后及时采用锚喷临时支护。边坡为Φ22砂浆，锚杆长3m，仰坡为Φ25砂浆锚杆，长5m，间距均1.5mx1.5m。仰坡刷坡过程中应对坡顶房屋进行监测，施工时须确保仰坡顶部房屋安全。
2) 1#隧道东洞口
1#隧道左线东洞口位于左线里程桩号ZK0+809，右线东洞口位于右线里程桩号YK0+805，左右洞口纵向错开约12m,左右洞口间横向净距约20m。
东洞口位于丘陵斜坡，无断层，地质构造简单，地势西东高东南低，覆土层厚1.2～1.8m，主要为粉质粘土，下伏侏罗系中统沙溪庙组和中厚层状砂质泥岩。东洞口掌子面按1：0.25刷坡后采用管棚支护进洞，确保安全。