3xx隧道施工图设.doc
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1、大坪子大坪子隧道说明隧道说明书书 一、一、设计原则及依据设计原则及依据 1.交通运输部关于阳朔至鹿寨公路的初步设计批复交公路发2010219 号文件。2.公路工程技术标准(JTG B012003)3.公路隧道设计规范(JTG D702004)4.公路隧道设计细则(JTG/T D702010)5.公路隧道施工技术规范(JTG F602009);6.公路工程地质勘察规范(JTJ 06498)7.公路工程抗震设计规范(JTJ 00489);8.地下工程防水技术规范(GB50108-2008);9.锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB 50086-2001)10.公路隧道通风照明设计规范(JTJ 026.
2、11999)11.公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002)12.公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)。二、二、主要技术标准主要技术标准 1.设计车速:隧道几何线形与净空按 100km/h 设计。2.隧道净空:(1)隧道净宽(单洞):基本总宽度 10.75m(=0.75+0.5+23.75+1.0+1.0)。(2)隧道建筑限界净高 5.0m,检修道净高 2.5m。3.洞内环境控制标准:(1)洞内一氧化碳允许浓度:正常营运时为 250ppm;交通阻塞时为 300ppm。(2)洞内烟雾允许浓度:0.0065 m-1。4.照明标准:路面基本照明亮度为 9.0cd/m2。三、三
3、、工程概况工程概况 1.总体介绍 大坪子隧道位于荔浦县大塘镇交椅水库北约 1km 处,隧道设计型式为分离式隧道,隧道左线起讫里程桩号:纵断 ZK35+070-K35+510,长 440m;ZK35+070ZK35+273.25 位于 R=11000m 的竖曲线上,ZK35+273.25ZK335+510 纵坡-1.877%;隧道平面左线 ZK35+070ZK35+149.907 处于缓和曲线段上,ZK35+149.907ZK35+510 处于直线段上。隧道右线起讫里程桩号:K35+090-K35+550,长460m。纵断 K35+090K35+274.5 处于 R=11000 竖曲线上;K35
4、+274.5K35+550 纵坡-1.9%;隧道平面右线 K35+090K35+361.700 处于缓和曲线段上(其中K35+090K35+156.7 路面横坡有超高变化,由 1.56%至-2%,K35+119.2 处为平坡),K35+361.700K35+550 处于直线段上。按隧道分类属短隧道,隧道最大埋深约 65m。2.自然地理 大坪子隧道位于低山丘陵区,地形起伏较大,受构造影响,沟谷深切,呈V 型谷,坡度较大,隧道入口自然坡度为 2030,出口自然坡度为 4045,隧道中部为山丘的鞍部,横向坡度不大,山体最高点为 K35+265,海拔高度为 301.3m,出洞口部位纵向坡度较大,向前约
5、 50m 处为一深沟。隧道地表植被多为次生林,局部为人要种植的幼桉。场地地处北回归线北侧,属亚热带湿润气候区,日照充足,雨量丰沛,四季分明,夏长冬短,春秋均等。据荔浦县气象站气象观测资料统计,多年平均气温 19.6,七月最热,月平均气温 33.4,一月最冷,月平均气温 6.1,极端最高温 39.3;极端最低气温-2.9.多年平均降雨量 1424.4mm,最大年降雨量为 2053mm,最小年降雨量 936mm;最大日降雨量 169.2mm,降雨量年内分配不均,1 月份降雨量最少,约占全年降雨量的 3.3%,5 月份降雨量最多,约占全年降雨量的 18.2%,48 月份汛期降雨量占全年降雨量的 68
6、.9%。多年平均相对湿度 79%,最小相对湿度 9%;多年平均蒸发量 1517mm;多年平均日照时数 1473 小时。四、四、工程地质条件工程地质条件 1 地质构造 本地区一级大地构造单元为华南台地,二级构造单元为南华活动带(),三级构造单元为桂中-桂东褶皱系(1),四级构造单元为海洋山凸起(13)。区内未见大的断层通过。隧道区地层及产状分别为:泥盆系中统信都组(D2x),产状为 023。2 地层 本隧道位于工程地质分区 III 区内,据地质调查及钻探揭露,隧道主要地层有第四系残坡积层(Q4el+dl)、泥盆系中统信都组(D2x)。现由新至老分述如下:2.1 第四系残坡积层(Q4el+dl)6
7、-4 层 高液限黏土:灰黄色,硬塑,饱和,含约 20%风化泥岩碎块,表层多含有植被根须。2.2 泥盆系中统信都组(D2x)21-1 层 全风化泥岩:灰黄色,全风化,略显层层 局部夹有强风化泥岩碎块,易崩解,钻探揭露层厚 0.502.30m。21-2 层 强风化泥岩:黄褐色,强风化,泥质结构,薄中层状构造,风化裂隙发育强烈,岩体破碎,具有崩解特性,属软岩,采取岩芯多呈块状,少量短柱状,采取率 80%,RQD 为 0。钻探揭露层厚 0.808.60m。21-3 层 中风化泥岩:灰色,中风化,泥质结构,中厚层状构造,裂隙一般发育,节理面强风化,具有崩解特性,采取岩芯呈短柱状、块状,采取率 97%,R
8、QD 为 67%。本次钻探揭露该层层厚 2.802.90m。21-4 层 微风化泥岩:灰色,微风化,泥质结构,中厚层状构造,岩体完整,层上表面有少量风化裂隙,具有崩解特性,属软岩,采取岩芯呈长柱状,局部呈短柱状,少量块状,采取率 90-95%,RQD 为 80-90%。本次钻探揭露该层层厚10.9017.50m。3 地震 据广西壮族自治区地震志历史资料记载,场区周围的荔浦、桂林、兴安等地,自 1650 年至今发生较大的地震 6 次,震级 33.5 级,1974 年以来未发生过较大的地震,震级小于 1 级,地震烈度小,均为有感地震,未发生过 5级以上的破坏性地震。根据中国地震动峰值加速度区划图和
9、中国地震动反映谱特征周期区划图,线路区域的地震动峰值加速度为小于 0.05g,反应谱特征周期为 0.35s,即位于小于度地震烈度区内。4水文地质条件 隧道区地下水类型主要为孔隙水及基岩裂隙水,均接受大气降水渗入补给,其富水性,透水性均较差,分布不均匀,本次钻探未揭露有地下水,隧道开挖时不会引起较大的涌水,仅有个别地段可能出现渗水现象。5不良地质现象 隧道出洞口边坡未见有易崩塌岩块,但开挖后易产生滑塌可能,本隧道埋深较小,洞室范围内为非高地应力区。隧道周边亦未发现有崩塌及滑坡等不良地质现象,场地稳定性好。6隧址区工程地质条件 6.1 隧道围岩分类原则 依据公路工程地质勘察规范(JTJ064-98
10、)附录 G 及广西地震烈度区域图有关规定,并结合隧道地层岩性及岩芯 RQD 值,对隧道围岩类别及岩体结构划分如下:全强风化泥岩围岩级别为 V 级,岩体呈碎石状镶嵌结构,节理裂隙发育,RQD 为 010%左右;中风化泥岩围岩类别为 V 级,岩体大块状砌体结构,节理裂隙发育,RQD 为 67%左右;微风化泥岩围岩级别为 IV 级,岩体呈巨块状整体结构,节理裂隙不发育,RQD 约为 80-90%。6.2 隧道围岩岩石等级及土、石工程地质分级 据岩块单轴饱和抗压强度指标及软化系数,参照 公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)附录 G、B 及公路隧道设计规范JTG D70-2004,本隧道泥岩属于易
11、软化岩,土石等级为 IV 级软岩,表层为 III 级硬土。6.3 隧道围岩级别划分及洞室稳定性评价 本隧道围岩共分为 1 个级别,全隧道从进口至出口,其露的岩层均为微风化泥岩,其节理裂隙一般发育,稳定性较好,围岩等级为 IV 级,岩体呈巨块状整体结构,施工时可能产生零星小坍塌。本段在进口及出口位置埋深较浅,局部可能产生较多风化带基岩裂隙水渗出现象。隧道中部因埋深较深,不会产生较多基岩裂隙水渗出现象,局部可能有零星滴水。7隧道进口稳定性评价 7.1、进口 本隧道进口位于一小冲沟谷内,存在地表水防水防排、防渗、防冲刷问题,渗流稳定性差;隧道进口顶部为全强风化泥岩带,属于 V 级围岩,其承载力较低。
12、进口位置岩性为微风化泥岩,属于 IV 级围岩,承载力稍高。进口段边坡岩层倾向与坡向相同,呈不利组合,稳定性较差。同时进口段坡面以全中风化泥岩为主,泥岩具有崩解特性,在开挖后基岩易风化,其密度亦随之降低,特别在遇水时极易崩解,在自重应力及下滑力的作用下经蠕变作用,形成大的裂隙,同时受岩体本身节理及其它软弱结构面的影响,开挖的洞口边坡容易产生碎落、坍塌,甚至形成大的滑坡,导致边坡失稳,对施工会产生一定影响,必须清除或稳固后方可进掘。7.2 出口 本隧道出口位于一小冲沟谷中,亦存在地表水防水防排、防渗、防冲刷问题,渗流稳定性差;出口处上部处于全强风化泥岩带,属于 V 级围岩,其承载力较低。出口段边坡
13、岩层倾向与坡向相反,稳定性较好,但出口段坡面上部以全强风化泥岩为主,泥岩具有崩解特性,开挖后基岩易风化,其密度亦随之降低,特别在遇水时极易崩解,在自重应力及下滑力的作用下经蠕变作用,形成大的裂隙,同时受岩体本身节理及其它软弱结构面的影响,开挖的洞口边坡容易产生碎落、坍塌,甚至形成大的滑坡,导致边坡失稳,对施工会产生一定影响,必须清除或稳固后方可进掘。五五、设计要点设计要点 隧道横断面除应符合建筑限界的规定外,还应考虑各种附属设施的安装空间。隧道净空图见隧道建筑限界图。路面采用单面横坡。1洞口位置及洞门形式:根据地形、地质条件,结合排水要求,以“早进洞、晚出洞”的原则来确定洞口位置和洞门型式,确
14、保洞口及洞门的安全可靠。左线进口端洞口桩号为 ZK35+070,采用削竹式洞门;右线进口端洞口桩号为 K35+090,采用削竹式洞门;左线出口端洞口桩号为 ZK35+510,采用削竹式洞门;右线出口端洞口桩号为 K35+550,采用削竹式洞门。各洞门设计尺寸见相关设计图,如果地形地质条件与现场实际情况不符,洞口位置和洞门型式可适当调整,以确保安全、经济、美观、实用。洞口施工时应当进行必要的防护,施工后应当进行必要的绿化。隧道洞门段、明洞段开挖时注意边仰坡的开挖范围和坡度,坡率变化处采用圆角法开挖。明洞与洞门结构段在起拱线以下采用 C15 混凝土回填。边仰坡在施工期间进行锚喷网防护,但是施工完毕
15、后将外露部分的喷射混凝土拆除,并在条件允许的情况下进行必要的绿化处理。2.洞身衬砌形式:本隧道支护衬砌结构形式是遵循“新奥法”原理设计的。根据不同围岩级别,初期支护采用喷、锚、网、钢拱架的不同组合,二次衬砌采用钢筋混凝土。结合本隧道的地形条件,工程地质条件及工程水文地质条件,又不使工序转换复杂频繁,在确保安全可靠,经济合理的情况下,确定出以下几种衬砌断面形式:削竹式洞门衬砌:为进、出口洞门衬砌形式。S4q 衬砌:在地质条件差、地表覆盖层浅但是有条件暗挖进洞的地方采用该衬砌形式,适用于级围岩浅埋段。施工要点是先打设大管棚或小导管,然后注浆,浆液凝固后进行弱爆破、短掘进。纵断图中该类型衬砌除注明管
16、棚段外,其他段超前支护均采用注浆小导管。S4 衬砌:在级围岩深埋段采用该类衬砌。采用超前锚杆作为地层稳定措施。以上各类围岩的具体支护参数详见相关施工图表。各种衬砌支护参数在施工过程之中可适当调整。如果施工中出现地质资料中未提到的围岩级别,应当根据实际地质情况结合支护衬砌参数表进行变更,并重新确定相应的开挖工序,确保工程施工安全与质量。3.辅助施工措施 本隧道采用了 3 种辅助施工措施,分别为管棚施工、超前小导管施工、超前锚杆施工。(1)管棚施工:适用在洞口进出口暗挖段,主要作为暗挖进洞施工安全保障。管棚采用长度 24 米89 钢管,环向间距 0.4 米,采用水泥-水玻璃双液注浆,注浆压力 1.
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