公路隧道设计与方案选择探讨
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公路隧道设计与方案选择探讨摘要:本文以公路隧道设计方案必选,对隧道设计、施工、检测方法进行了分析。
关键词:公路隧道;设计;方案选择;施工方法;监控测量abstract: this paper with the highway tunnel design scheme will choose, on tunnel design, construction, and test methods are analyzed.key words: highway tunnel; design; scheme selection; construction method; monitoring measurement中图分类号:u459.2文献标识码:a 文章编号:1概述某干渠穿越公路处的断面为:下底宽11m,上顶宽12.5m,高3m的梯形断面,采用浆砌片石护砌,自然地面至渠底5.5m,渠顶至自然地面1:2放坡。
公路路堤高出自然地面4.3m,路面至渠底9.8m,公路双向4车道,路堤顶宽27m,中央2m分隔带,两侧各12.5m车道,堤底坡脚宽70m。
渠道与公路夹角112°10′16″。
2设计方案的选择2.1地质状况工程场地内分布的地层为第四系全新统,由人工筑土、冲洪积形成的粉质粘土、砂土和卵石组成,自上(公路路面)而下依次为:(1)填筑土,层厚4.56~4.62m,稍湿,密实,由卵石土、灰砂等混合土组成,土石等级为ⅲ级硬土;(2)粉质粘土,层厚2.36~2.50m,可塑,为中压缩性土;土石等级为ⅱ级普通土;(3)卵石夹砂层,层厚1.36~2.43m,卵石层潮湿,中密,含量约55%,填充物主要为砂粘土,砂层为中砂,潮湿、松散,土石等级为ⅰ级松土;(4)卵石,层厚>11.52m,潮湿-饱和,中密-密实,粒间充填中细砂,土石等级为ⅲ级硬土。
测区地表水发育,地下水丰富,为孔隙潜水,主要含水层为卵石夹砂和卵石层。
公路桥梁伸入隧道方案探讨摘要:本文以包头高速公路工程为例进行了分析,之后进一步阐述了桥梁进洞方案,最后总结了公路桥梁伸人隧道方案存在的问题并提出了应对措施。
关键词:高速公路;桥梁伸入隧道;措施一、前言随着近年来高速公路网的快速发展,高速公路逐渐深入大山深处。
公路项目中的桥梁和隧道比例大,桥隧相连现象越来越普遍。
通常情况下,桥隧相连是指桥梁和隧道以短路基相连或桥梁和隧道起终点桩号重合。
但在地形地质条件复杂、选线影响因素较多的项目中.则可能以桥梁进洞的方案解决洞口高边坡、桥台设置困难的问题。
二、工程概况包头高速公路陕西境柞水至小河段位于陕西省东南部、南秦岭中低山区之乾佑河河谷区,由现代河床、河流阶地、峡谷等组成。
总体地势特征为北高南低。
地形陡峻,海拔在370.00~1200.00 m之间.最大标高l 222.70 13”1,相对高差多在100~500 m左右。
隧道穿越多为山梁,山脊呈长梁状或圆状,河谷多呈深切的“V”字型,谷窄沟深,坡体陡峭(300~700),为侵蚀性剥蚀基岩区,隧道最大埋深300 m。
沿线有发育宽度不等的15条断层带。
地震基本烈度为Ⅶ度。
本段路线崩塌、滑坡、涌水、岩溶、危岩及采空区等不良地质现象发育.并且该走廊带内同时存在已建西康铁路、拟建西康铁路复线、102省道,以及柞水大溶洞等旅游景点和村镇、县城等,这些影响因素给选线带来了很大影响.使得在71.707km的设计段落内。
平曲线占路线总长的94.541%:全线桥梁长合计26 849.395 m/134座,占路线总长的37.443%:隧道总长合计18 725 m/38座,占路线总长的25.944%;桥隧总长合计45 453.395 m,占路线总长的63.388%。
本项目桥隧相接的洞口达47处,其中桥梁进洞的洞口即有12处。
如何解决好桥梁与隧道在洞口的衔接,是本项目的一个重点问题。
三、桥梁进洞方案分析在本项目中出现的桥隧相接问题以柞水溶洞附近的油坊湾隧道进口端最具代表性。
公路隧道工程设计方案一、项目背景随着城市化进程的加快和人口的增加,道路交通压力也越来越大。
在这种情况下,建设隧道成为缓解交通拥堵、提高交通运输效率的重要手段。
本文主要对公路隧道工程设计方案进行详细的探讨和规划。
二、项目概述本项目为一条公路隧道工程,设计起点位于城市中心,终点位于市郊。
设计总长度约10公里,其中包括隧道主体工程、进口、出口及配套设施。
项目设计目标是提高城市交通运输效率,解决交通拥堵问题,改善市民出行体验。
三、地质勘察首先进行了项目地质勘察,包括地质构造、地下水情况、岩层情况等方面进行了详细的调查和分析。
根据勘察结果,确定了隧道工程的最佳线路和设计方案。
四、隧道设计1. 隧道主体工程隧道主体工程采用双洞双层结构,设计宽度30米,高度12米。
采用了先进的隧道开挖技术和支护技术,确保工程安全和稳定。
2. 进口、出口设计为了保障交通的流畅和安全,设计了隧道进口、出口匝道,并配备了智能交通信号灯和监控设施,有效管理车辆流量,减少交通事故的发生。
3. 隧道配套设施隧道设计还考虑到了配套设施的规划,包括照明、通风、消防设施等,以及应急通道和紧急避险设施。
五、材料选用在隧道工程设计中,选用了符合国家标准的高强度混凝土和防火材料,保证了隧道工程的安全性和耐久性。
六、环境保护在工程设计中,充分考虑了环境保护的问题,采用了低碳环保材料,合理规划隧道的通风系统,保证了隧道工程施工和运营期间的环境友好性。
七、施工组织在隧道工程设计中,充分考虑了施工组织的问题,采用了分段施工、24小时不间断工作等措施,保证了工程的高效、快速施工。
八、安全管理在工程设计中,充分考虑了安全管理的问题,采用了先进的智能监控和预警系统,保证了隧道工程在施工和运营过程中的安全。
九、经济效益通过隧道工程设计,可以有效地缓解城市交通压力,提高交通运输效率,改善城市交通状况,提高市民出行体验。
十、总结综上所述,隧道工程设计方案可以有效地改善城市交通状况,提高交通运输效率,是一项具有良好经济效益和社会效益的重大工程。
山区公路短隧道合理替代深挖路堑探讨摘要:我国山区公路在不断的建设当冲获得越来越多的关注,公路建设时期后,进入了公路建设繁荣时期。
在此阶段,在施工期间的转换过程中,设计目标的重心也开始逐渐改变。
随着公路建设的快速发展,已经开始在满足需求的条件下,还要符合可持续发展指导思想,提出了建设生态公路、环保道路等新时代的目标。
在山区公路建设中短隧道合理替代深挖路也是设计中重要的一部分,也需要在保证需求的同时合理的控制成本,基于此,本文更加的山区公路短隧道合理替代深挖路堑设计进行研究,提出建设中基本要求,以及环保要求,从而昂真个公正更加合理化。
关键词:山区公路;短隧道:环境保护;深挖路堑前言:在山区公路建设初期,面对公路指标要求与山区起伏地形难以适应性来看,本设计仍遵循可持续发展以及环保的思路,由于高填深挖破坏了原有植被,对自然植被。
水资源等造成影响,尤其是对于一些外部环境恶劣的地区,严重的会破坏体第资源,造成水土流失等危害。
因此,通过路短隧道合理替代深挖路就可以满足道路建设的需求,也满足了保护生态的要求,此阶段也需要通过积极采取环保措施实现公路建设投资省和环境保护的目标。
1 短隧道与深挖路堑应用现状1.1隧道与深挖路堑现状如今,山区公路采用短隧道合理替代深挖路是近几年开始的。
由于山区地质构造复杂,地质环境背景脆弱,隧道与深挖路堑问题十分显露,道路不稳定和崩塌的问题经常发生。
所以在山路建设过程中,工程技术人员需要积极运用工程地质、岩体力学、土木工程学等方面的知识进行设计与实施,近年来,随着高速公路向山区延伸建设,为满足其线路技术指标,路堑边坡越来越深,高边坡稳定性、防护等工程环保问题日益突出。
随着公路建设的快速发展,已经开始在满足需求的条件下,还要符合可持续发展指导思想,提出了建设生态公路、环保道路等新时代的目标。
在山区公路建设中短隧道合理替代深挖路也是设计中重要的一部分,也需要在保证需求的同时合理的控制成本,从而保证工程的有效实施。
公路隧道建设工程可行性研究在现代交通体系中,公路隧道作为一种重要的基础设施,对于改善交通条件、促进区域经济发展以及提高交通安全具有重要意义。
因此,在进行公路隧道建设之前,进行全面、深入的可行性研究是至关重要的。
一、项目背景与需求随着经济的快速发展和交通运输量的不断增加,现有公路交通网络面临着巨大的压力。
在一些地形复杂的地区,如山区、丘陵地带,建设公路隧道成为解决交通瓶颈、缩短行车距离、提高运输效率的有效手段。
例如,在_____地区,由于山脉的阻隔,现有的公路需要绕行,导致行车时间长、油耗增加,同时也增加了交通事故的风险。
为了改善这种状况,建设一条公路隧道的需求日益迫切。
二、工程选址与地质条件工程选址是公路隧道建设的关键环节之一。
需要综合考虑地形地貌、地质构造、水文地质等因素。
在选址过程中,应优先选择地质条件相对稳定的区域,避开地震活动频繁、断层发育、岩溶地貌等不良地质地段。
同时,要考虑隧道进出口的位置,确保与周边道路的衔接顺畅,减少对周边环境的影响。
通过地质勘察,了解隧道所穿越地层的岩性、岩石强度、地下水情况等。
对于复杂的地质条件,需要进行详细的地质分析和评估,制定相应的工程处理措施,以确保隧道施工和运营的安全。
三、隧道设计方案1、隧道横断面设计根据预测的交通流量和车型组成,确定隧道的横断面尺寸。
包括车道宽度、人行道宽度、检修道宽度等。
同时,要考虑通风、照明、消防等设施的布置空间。
2、隧道纵断面设计合理确定隧道的纵坡坡度和坡长,以保证车辆行驶的安全和舒适。
避免出现过大的纵坡,防止车辆在行驶过程中发生失控。
3、隧道衬砌结构设计根据地质条件和隧道的使用要求,选择合适的衬砌结构形式,如复合式衬砌、锚喷衬砌等。
确保衬砌结构具有足够的强度和稳定性,能够承受围岩压力和外部荷载。
四、施工技术与方法1、隧道施工方法选择常见的隧道施工方法有钻爆法、盾构法、掘进机法等。
根据隧道的地质条件、长度、断面尺寸等因素,选择合适的施工方法。
公路工程隧道施工方案公路工程中,隧道是一种重要的基础设施工程,它在解决交通运输中的地形障碍、促进经济发展等方面起着至关重要的作用。
隧道施工方案的设计与实施将直接影响到隧道工程的质量、进度和安全。
本文将从隧道施工前的准备工作、隧道施工工艺、隧道质量控制等方面探讨公路工程隧道的施工方案。
一、隧道施工前的准备工作在隧道施工前,首先需要做好以下几项准备工作:1. 土地调查与勘测在选择隧道施工地点时,需要进行细致的土地调查和勘测,以确定地质情况、地层结构等信息,为隧道的设计和施工提供可靠的数据支撑。
2. 安全评估与风险分析对隧道施工中可能遇到的安全隐患和风险进行全面评估与分析,制定相应的安全措施和预案,确保施工过程中的安全性。
3. 施工资源准备准备好施工所需的人力、物力、机械设备等资源,保障施工进度和质量。
二、隧道施工工艺1. 开挖工程隧道的开挖工程是隧道施工的关键环节,通常采用盾构法、顶管法等方式进行开挖。
在进行开挖工程时,应根据地质条件做好支护工作,防止隧道坍塌。
2. 隧道衬砌隧道衬砌是为了保证隧道的结构稳定和施工质量,通常采用混凝土浇筑或预制构件安装方式进行衬砌工作。
3. 排水与通风隧道内部的排水和通风系统是隧道使用安全的重要保障,应在施工中充分考虑排水和通风系统的设计与施工。
三、隧道质量控制1. 质量检验在隧道施工过程中,应定期进行质量检验和监控,确保施工质量符合相关规范标准。
2. 质量评估对隧道施工质量进行评估,及时发现和解决质量问题,确保隧道工程的质量和安全。
3. 质量保障建立完善的质量保障体系,加强对施工过程中关键环节的质量控制,防止质量问题的发生。
结语综上所述,公路工程隧道施工方案的设计与实施需要全面考虑工程地质条件、施工工艺、质量控制等方面,以确保隧道工程的顺利推进和质量安全。
希望本文对读者有所帮助,谢谢阅读!。
高速公路路基桥梁与隧道的衔接方案探讨高速公路通常需要经过山区或河流等自然障碍,在设计高速公路时,需要考虑如何衔接路基与桥梁以及隧道的问题。
现就高速公路路基桥梁与隧道的衔接方案进行探讨。
在实际工程中,一般采用路堤、交叉立交桥以及人行天桥等基本方式进行衔接。
具体探讨如下:1. 路堤衔接:在高速公路需要跨越山区或河流时,可以选择兴建路堤来衔接。
路堤的优势是施工相对较简单、节省时间和费用,且可大幅度减少对自然环境的破坏。
路堤衔接还需要考虑如何保证路堤的稳定性和抗冲刷性。
可以采取筑堤加固、设置防冲护坡地等措施来确保路堤的稳定性。
2. 交叉立交桥衔接:在山区或河流较宽的情况下,可以选择兴建交叉立交桥进行衔接。
交叉立交桥的优势是施工相对复杂,但效果稳定,能够提供良好的车辆通行条件。
在设计交叉立交桥时,需要考虑桥墩的设置、桥梁的跨度以及桥面的坡度等参数。
并且,根据具体情况,还需要考虑桥梁的抗震和抗风性能。
3. 人行天桥衔接:在一些需要人行通道的地方,可以选择兴建人行天桥进行衔接。
人行天桥的优势是对自然环境破坏较小,同时可以保证行人的安全。
在设计人行天桥时,需要考虑通道的宽度和通行的舒适性,同时也要注意通道的坡度和防滑措施。
1. 环境保护:在设计和施工过程中,需要尽量减少对自然环境的破坏。
在兴建路堤时,可以采用土石边坡加固等方式,防止土石流等问题的发生。
2. 施工安全:在高速公路建设中,施工安全是一个重要的问题。
特别是在兴建交叉立交桥和隧道时,需要严格遵守安全规范,确保施工过程中不发生事故。
3. 设计适用性:在设计高速公路路基桥梁与隧道的衔接方案时,需要充分考虑到交通流量和车辆类型等因素,以确保设计方案的适用性和通行性。
4. 维护方便性:在设计方案时,还应考虑到维护的便捷性。
在桥梁和隧道的设计中,可以考虑设置检修通道或检修孔,以方便后期维修工作。
高速公路路基桥梁与隧道的衔接方案需要根据具体情况进行综合考虑,综合考虑各种因素,以确保设计的安全性、可行性和可持续性。
公路隧道设计与方案选择探讨
摘要:本文以公路隧道设计方案必选,对隧道设计、施工、检测方法进行了分析。
关键词:公路隧道;设计;方案选择;施工方法;监控测量
Abstract: This paper with the highway tunnel design scheme will choose, on tunnel design, construction, and test methods are analyzed.
Key Words: highway tunnel; design; scheme selection; construction method; monitoring measurement
1概述
某干渠穿越公路处的断面为:下底宽11m,上顶宽12.5m,高3m的梯形断面,采用浆砌片石护砌,自然地面至渠底5.5m,渠顶至自然地面1:2放坡。
公路路堤高出自然地面4.3m,路面至渠底9.8m,公路双向4车道,路堤顶宽27m,中央2m分隔带,两侧各12.5m车道,堤底坡脚宽70m。
渠道与公路夹角112°10′16″。
2设计方案的选择
2.1地质状况
工程场地内分布的地层为第四系全新统,由人工筑土、冲洪积形成的粉质粘土、砂土和卵石组成,自上(公路路面)而下依次为:
(1)填筑土,层厚4.56~4.62m,稍湿,密实,由卵石土、灰砂等混合土组成,土石等级为Ⅲ级硬土;
(2)粉质粘土,层厚2.36~2.50m,可塑,为中压缩性土;土石等级为Ⅱ级普通土;
(3)卵石夹砂层,层厚1.36~2.43m,卵石层潮湿,中密,含量约55%,填充物主要为砂粘土,砂层为中砂,潮湿、松散,土石等级为Ⅰ级松土;
(4)卵石,层厚>11.52m,潮湿-饱和,中密-密实,粒间充填中细砂,土石等级为Ⅲ级硬土。
测区地表水发育,地下水丰富,为孔隙潜水,主要含水层为卵石夹砂和卵石层。
水位埋深10.6m(自路面),水位变化为2m左右,水质对混凝土无侵蚀性。
2.2方案的选择
根据工程的特点,方案选择时,做了钢筋混凝土箱涵、桥梁和隧道三个方案进行比选。
箱涵:结构紧凑简洁,与渠道衔接顺畅,适合作为排水构筑物。
但公路已建成通车,箱涵上部的土层为修建公路时的人工填筑砂卵石层,无法进行顶进施工。
采用开挖施工,边坡放坡较大,半幅施工放坡也影响另半幅的交通。
公路无法断行,方案不可行。
桥梁:拟采用跨径20m的斜交空心板桥,半幅施工,路面上直接钻孔浇筑桩柱,开挖盖梁和空心板所占的部分路堤,开挖深度小,不影响另半幅的通行。
桥面施工完毕后再挖除桥下土体进行护砌。
设计和施工简便,方案可行。
隧道:采用隧道施工,不影响公路的正常通行,但设计和施工难度较大。
由于穿越公路人工砂卵石填筑的路堤,隧道开挖和稳固都比自然土体困难,设计时采用超前管棚+小导管、格栅钢架网喷射混凝土,二次衬砌模筑混凝土,开挖采用CRD工法,可有效解决这一难题。
就桥梁和隧道直接工程造价相比,隧道较桥梁高20%左右,但公路半幅施工需增设许多警示标志和交通疏导设施,增加设施费用后,桥梁造价基本上与隧道持平,况且由于半幅断行所造成的间接损失未计算。
公路半幅断行需上报省交通厅批准,而且是刚刚并网运行公路,社会影响较大。
综合各种因素,决定采用隧道方案。
3隧道工程设计
3.1平、纵断面设计
隧道平、纵断面布置与渠道设计相结合,隧道中轴线与公路线路斜交,交角12°10′16″,隧道全长49m,隧道底纵坡与干渠一致,隧道顶部覆土2.8m左右,属超浅埋隧道。
3.2断面及进出口设计
隧道横断面采用三心圆拱直边墙结构,底部设仰拱。
断面净宽10m,最大净高5.8m。
隧道进出口端墙、翼墙按挡土墙设计,采取沿竖向取窄条方法计算,作用于洞门墙的水平压力按库仑理论计算,考虑汽车活荷载的影响,并结合工程类比确定端墙和翼墙的厚度。
3.3支护结构设计
在这种地质条件下,初期支护结构是隧道设计和施工成败的关键。
隧道支护参数采用工程类比和结构计算相结合的方法确定,根据相关工程的实践经验,按工程类比的方法拟定支护参数,然后进行结构分析与计算,根据计算结果调整和确定支护参数。
结构计算荷载考虑了垂直土压力、水平土压力、汽车活荷载(公路-Ⅰ级)、衬砌自重、温度应力、注浆压力、弹性抗力等,对上述荷载在施工期间和运
行期间分别进行结构刚度及强度验算。
管棚、初期支护、二次衬砌和施工开挖顺序,见图1。
图1隧道施工顺序图(单位:mm)
本隧道为超浅埋大断面隧道,采用浅埋暗挖法设计施工,初期支护结构采用复合式衬砌。
施工时,超前地层加固采用φ108管棚+φ42小导管注浆加固,拱顶180°范围内布设,管棚间距300mm,从公路两侧向中间布设,外插角1°,隧道中间管棚搭接长度不小于5m。
小导管是掘进前打入,位于两管棚之间,长3m,间距为300mm,外插角13°。
管棚及小导管注浆采用水泥浆加水玻璃。
初期支护采用C20网喷混凝土,厚300mm,内设格栅钢拱架。
沿隧道环向外缘布设的格栅钢拱架采用4根φ25钢筋组成250mm×200mm的骨架,4根骨架钢筋间用Φ14联结固定成型。
全断面格栅钢拱架共由10节组成,焊接钢板螺栓拼装。
按照分部开挖洞内设有临时支护,采用Ⅰ20型钢加工而成,相互之间及与格栅钢拱架采用螺栓连接。
格栅钢拱架纵向每0.5m布设一榀,小导管每3榀打1次。
钢拱架纵向链接筋Φ22,双层布置环向间距1m。
锁脚锚杆随格栅钢拱架打设,采用Φ42×3.5mm钢管,长3m,每榀拱架每侧各2根。
钢筋网为Φ6钢筋,网格150mm×150mm,喷锚C20混凝土,厚300mm。
3.4隧道主体结构设计
二次衬砌隧道结构为壁厚500mmC30模筑钢筋混凝土,Φ22@200环向双层布筋,外侧筋由顶部、底部、两侧壁4根主筋,两上角和两下角4根加强筋组成,内层筋由上下主筋和一根上部加强筋组成,纵向筋为Φ18@200,长度根据模筑施工长度确定,施工时预留搭接长度。
隧道防水采用混凝土自防水,模筑混凝土抗渗标号S6。
隧道不设变形缝,纵、横向施工缝设两道BW-Ⅱ型膨胀橡胶止水条。
4 施工方法
隧道属浅埋暗挖结构,采用CRB工法开挖施工,人工分部开挖,分部支护,施工中应严格遵循“管超前,严注浆,短超挖,勤测量,早封闭”的原则,以确保公路正常运行和施工安全。
由于该隧道断面较大,围岩条件较差,因此将整个断面分成上、下、上角、下角,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域六部分分部开挖施工。
施工顺序如下:
(1)从隧道进出口两侧对向施做长管棚,在管棚的保护下开挖中洞上半断面Ⅰ,施做初期支护和临时支护;
(2)开挖中洞下半部断面Ⅱ,施做初期支护和临时支护;
(3)同步开挖两侧边洞上半部断面Ⅲ,施做初期支护和锁脚锚杆,施工时可根据检测情况加设临时支撑;
(4)开挖两侧边洞下半部断面Ⅳ,施做初期支护形成封闭结构;
(5)施做边洞两侧二次衬砌(模筑混凝土);
(6)拆除中洞上部临时支护,贯通顶部二次衬砌;
(7)拆除中洞下部临时支护,贯通顶部二次衬砌。
总体施工流程为:施工准备、管棚及导洞上小导管→Ⅰ部开挖及支护→Ⅱ部开挖及支护→Ⅲ部开挖及支护→Ⅳ部开挖及支护→边墙钢筋及模筑→倒撑拆除上部临时支护→顶部钢筋及模筑→拆除下部临时支护→底部钢筋及模筑→铺底及附属工程。
5监控测量
现场监控测量是浅埋暗挖法设计、施工必不可少的手段,应贯穿整个施工过程的始终,及时掌握施工中地表沉降和隧道拱顶下沉量,分析二者之间的关系,复核支护结构的稳定性和安全性,并根据测量结果,对公路采取必要的保护措施。
监控测量主要项目有:
(1)地质和支护状况观察,目测观察记录;
(2)拱顶下沉,每断面上半部180°范围内布设5个点,2~5m设置一个主测断面,水准仪、钢尺测量;
(3)地表变形,设计控制范围+10~-30mm,横向隧道范围内间距2.5m,隧道范围外每侧间隔5m布3点,沿隧道纵向每4m布设一个断面,水准仪、钢尺测量;
(4)周边收敛,隧道两侧及中间临时支护每2~5m设置一个主测断面,收敛计测量。
测量频率第一项每次开挖后进行,其余三项按距开挖面距离分为四种情况,1~2次/d、1次/d、1次/2d、1次/周。
6 结语
该隧道施工时,基于公路通行要求和工期未严格限制,管棚施工是从隧道两端进出口对向施工,开挖、支护和模筑混凝土施工从隧道的进口一侧施工,过中央隔离带后调至另一侧施工。
公路交通疏导将施工的一幅路面封闭一半,车辆避开施工路幅,前期限制车速不超过40km/h,根据监控测量数据后期未对车速限制,施工中未打小导管,施工进展顺利,目前隧道主体工程已完成。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。