隧道设计说明

  • 格式:doc
  • 大小:89.50 KB
  • 文档页数:6

设 计 说 明 (一)设计依据及技术标准 1、设计依据(主要执行规范、文件) 《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) 《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004) 《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94) 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001) 《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001) 《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1-1999) 《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/TD71-2004) 《公路隧道消防技术规程》(DBJ53-14-2005) 《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89) 《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002) 《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006) 《公路工程地质勘察规范》 (JTJ064-98) 《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》 (交公路发﹝2007﹞358号) 《工程建设标准强制性条文》 (公路工程部分) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 《混凝土结构防火涂料》(GA 98-2005) 初步设计文件 《云南省发展和改革委员会关于S230线六库至曼海桥二级公路两阶段初步设计的批复》(云发改交运〔2009〕1108号) 《云南省人民政府投资项目评审中心关于段初步设计>的审查意见》云投审发〔2009〕251号) 2、隧道设计技术标准 (1)设计时速:几何尺寸按40km/h二级公路标准进行设计。 (2)全路段隧道采用单洞双向行驶双车道隧道,隧道全部位于路基宽9.0m的路段。

(3)交通量:按第15年(2026年)小客车7069pcu/d进行设计。 (4)环境卫生标准: 40km/h δco=300ppm K=0.0090m-1 10km/h δco=300ppm K=0.0090m-1 (5)隧道有效净宽:W=0.75+0.25+2×3.50+0.25+0.75=9.00m 隧道有效净高:H=5.00m 隧道净空断面的设计,不仅要满足隧道建筑限界的要求,还要考虑施工误差。同时还应对衬砌结构受力特性、工程造价等因素进行分析、比较,使采用的净空断面满足功能要求,受力均匀、经济合理。通过综合比较,本隧道设计采用R=5.00m的单心圆曲墙式衬砌断面,隧道限界方案及几何尺寸均按二级公路40km/h的要求拟定。

(二)初步设计意见及执行情况 1、主要审查意见和咨询意见 (1)隧道支护参数表中C5、C4型二衬均适用于Ⅳ级围岩,请修改;钢筋砼二衬标号建议改为C30。 (2)隧道防、排水设计中初期支护于二衬间采用的PVC防水卷材应补充材料性能要求,建议采用如下指标:厚度不小于1.5mm,且抗拉强度不小于12MPa,常温断裂延伸率不小于200%,抗渗型0.2MPa,24h不透水。 (3)隧道抗震设计应补充洞口段Ⅵ、Ⅴ级浅埋、偏压抗震设防衬砌,即相应增加一种衬砌类型。 2、对意见的执行情况 (1)已修改隧道支护参数表;经计算,C25混凝土已足够。 (2)施工图《赛格隧道防水板施作图二》的附注中已经对PVC防水卷材的性能要求做了相关规定:防水板的物理力学指标和其它要求按有关规范和GB50108-2008,GB12952-2003一等品以上执行。 (3)洞口段明洞以及浅埋衬砌均已考虑抗震设防要求,故不需再增加衬砌类型。 (三)赛格隧道概况 隧道名称 进口里程 出口里程 隧道净长度(m) 备注 赛格隧道 K63+328 K64+230 902 赛格隧道为一座单洞双向行驶双车道隧道,分界段里程为K63+324~K64+234,分界段全长910m,隧道进口端~K63+613.23位于直线上,K63+613.23~K63+713.23位于R=500.00m、Ls=100.00m的左转缓和曲线上,K63+713.23~K63+025.31位于R=500.00m的左转圆曲线上,K63+025.31~K63++125.31位于R=500.00m、Ls=100.000m的左转缓和曲线上,K63++125.31~出口端位于直线上。 根据JTG D70-2004《公路隧道设计规范》和隧道所在路段情况,拟定隧道有效净宽为9.00m,有效净高为5.00m的建筑限界。为满足该隧道建筑限界和通风、照明、交通监控、通讯、消防等设施所需空间和路线曲线情况,隧道设计净跨为10.00米,净高为6.85m的单心圆曲墙式衬砌断面。当有超高件车辆通过隧道时,可短时管制交通,使单辆超高件车辆在隧道路中央行驶,利用圆拱净高通过。本隧道按规范和灾害救援要求,预埋了供通风、照明、通讯、消防等设施用的洞室和管、槽。

(四)隧道区域地质 1、地层岩性 根据地质调查和钻孔资料,隧道区出露地层为石炭系上统卧牛寺组(C3w)玄武岩,黄绿、灰绿、褐黑色,具杏仁、气孔状构造,岩质硬脆,节理裂隙很发育,主要有以下三组:北东115°∠55°、南西235°∠45°、北西320°∠28°,石英、长石脉相对较为发育,风化差异性较为严重,受裂隙分割岩体多呈碎石、碎块状,结构面粗糙,无充填或少量次生构造泥质充填,延伸均较长,裂隙密度浅部可0.5~1.0条/米,陡崖处常见岩块掉落,风化均匀性差,中风化岩体内多分布有强度较低的强风化岩体,整体自稳能力较低,冲沟低洼处零星覆盖有碎石土,厚度不大,一般0.1~1.5米。 2、地质构造 隧道处于南北东向构造怒江大断裂以东,,受区域构造影响较严重,隧道范围内无断层通过。

3、工程地质与水文地质条件评价 进口段上覆第四系残坡积褐黄、灰黄、黄绿色含碎石粉质黏土,硬塑状,厚度0.0~1.4米,洞口段施工时易坍塌失稳,应及时衬砌;出口段上覆薄层第四系残坡积褐灰、黄绿色碎石土,稍密状,厚度0.0~0.5米,围岩岩性为玄武岩,节理裂隙发育,强~中风化,岩体呈碎石状压碎结构,围岩自稳能力较差;隧道中部围岩为中风化玄武岩,呈碎块、块石状镶嵌结构,局部地段节理裂隙相对发育,拱部无支护可产生较大坍塌,侧壁有时失去稳定。进出口端浅埋段易坍滑,应加强支护结构。 隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水,富水性弱,地下水位埋藏较深,在隧道底板以下,钻孔中未见地下水位,雨季接受大气降雨的补给,迅速向深部下渗,预测隧道施工中,雨季会有少量渗(滴)水,对隧道施工无大的影响。 4、围岩划分 隧道围岩划分:依据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004),先计算出围岩基本质量指标(BQ),再计算出围岩基本质量指标修正值([BQ])(见表4.1),结合地质调查及物探成果资料,将隧道围岩进出口段划分为Ⅳ级;中部为Ⅳ~Ⅲ级,隧道围岩分级详见表4.2及隧道围岩级别划分表。 表4.1

围 岩 分 级 Kv Rc (MPa)

限制条件

BQ [BQ] 备 注 90Kv+30 0.04Rc+0.4

Ⅳ级 0.35~0.15 64.7~58.7 61.5~43.5 2.98~2.75 362.0~258.0 272.0~168.0 K1=0.2;K2=0.2;K3=0.5

Ⅲ级 0.55~0.35 74.6~68.5 79.5~61.5 3.58~3.14 451.3~362.0 371.6~282.0 K1=0.1;K2=0.2 K3=0.5 表4.2

段落 围岩 分级 密度 ρ(g/cm3) 弹性抗力系数 K (MPa/m) 变形模量 E (GPa) 泊松比 ν 内摩 擦角 φ(°) 粘聚力C (MPa) 计算内摩擦角 φ(°)

K63+328~K63+390 Ⅳ 2.0~2.3 200~500 1.3~6 0.3~0.35 27~39 0.2~0.7 50~60

K63+390~K63+480 Ⅲ 2.50~2.74 500~1200 6~20 0.25~0.30 39~50 0.7~1.5 60~70 K63+480~K63+560 Ⅳ 2.0~2.3 200~500 1.3~6 0.3~0.35 27~39 0.2~0.7 50~60 K63+560~K63+680 Ⅲ 2.50~2.74 500~1200 6~20 0.25~0.30 39~50 0.7~1.5 60~70 K63+680~K63+760 Ⅳ 2.0~2.3 200~500 1.3~6 0.3~0.35 27~39 0.2~0.7 50~60 K63+760~K64+070 Ⅲ 2.50~2.74 500~1200 6~20 0.25~0.30 39~50 0.7~1.5 60~70 K64+070~K64+230 Ⅳ 2.0~2.3 200~500 1.3~6 0.3~0.35 27~39 0.2~0.7 50~60 (五)隧道土建设计 1、洞口位置的确定以及洞门设计 洞口设计以“早进洞,晚出洞,低仰坡开挖进洞”为原则,最大限度地降低洞口边坡仰坡的开挖高度,以保证山体的稳定,同时减小对洞口自然景观的破坏。 洞口施工中应尽量减少扰动周围岩体,尽早做好洞顶截水沟、洞口边仰坡的防护和支护工作,尽早做好隧道洞门,确保洞口安全。洞口段边、仰坡的开挖应自上而下,需爆破时采用控制爆破。洞门结构应置于稳固的地基上。 本隧道进出口均采用端墙式洞门,洞门与洞口的地形、地貌应结合良好,并与洞口地形、地貌协调一致。洞口结合工程特点与周围地形地貌,对洞口段进行植树、植草绿化。 2、隧道衬砌设计 隧道衬砌根据围岩级别、地形、埋深、成洞条件等进设计。隧道进、出口成洞条件困难段分别设计为Sma、Smc型明洞衬砌。其余地段与其所处围岩(Ⅳ、Ⅲ级)相对应设计为S4a、S4b、S3型复合式衬砌。隧道洞身衬砌采用初期支护、二次支护共同承担荷载结构,用荷载-结构法及地层-结构法进行理论分析。 本隧道设计采用的支护参数如表5.1所示,二次衬砌配筋参数如表5.2所示。 表5.1 隧道衬砌设计参数表 支护 类型 围岩 级别 或 适用 条件 初期支护 二次衬砌 预留 变形 量 喷射混凝土 锚杆(m) 钢筋网 钢架 拱、 墙 (cm) 仰拱 (cm) (cm) 间距 拱、 墙 仰 拱 位置 长度 间距 (mm) (cm) (mm) Sma 明洞 60 钢筋混凝土

Smc 暗挖 明洞 22 22 拱、 墙 3.5 0.6 8@150×150 (拱、墙部) 60 (I16) 60 钢筋混凝土 120

S4a Ⅳ级 浅埋 18 18 拱、 墙 2.5 0.8 8 @200×200 (拱、墙部) 80 (格栅) 45 钢筋混凝土 100 S4b Ⅳ级 偏好 18 — 拱、 墙 2.5 1.0 8 @250×250 (拱、墙部) 100 (格栅) 40 混凝土 — 80

S3 Ⅲ级 8 — 拱、 2 1.2 6@250×250 (拱部) — 35 混凝土 — 60