S61广乐路隧道施工图设计说明大拉山修Word格式文档下载.docx

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隧道全长

通风方式

照明方式

（坡度%/坡长m）

进口

出口

大拉山隧道

左洞

ZK179+725

砂页岩、花岗岩

-1.14%/1835

分离式

削竹式

1835

射流通风

电光照明

～

ZK181+560

右洞

YK179+750

-1.15%/1830

1830

YK181+580

2.3设计使用的主要规范、规程和手册

1）《公路路线设计规范》JTGD20－2006

2）《公路工程技术标准》JTGB01－2003

3）《公路隧道设计规范》JTGD70－2004

4）《公路隧道施工技术规范》JTGF60－2009

5）《地下工程防水技术规范》GB50108－2008

6）《公路工程抗震设计规范》JTJ004－89

7）《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40－2002

8）《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1－1999

9）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTJ-D40－2002）

10）《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003

11）《室外给水设计规范》GB50013－2006

12）《公路隧道交通工程设计规范》JTG/TD71－2004

13）《建筑设计防火规范》GB50016－2006

14）《建筑灭火器配置设计规范》GB50140－2005

15）国家其他与隧道设计相关的规范规定

2.4主要新技术、新材料的应用

（1）隧道防水的关键是施工缝的处理，设计背贴式止水带、带注浆管膨胀止水条、E型橡胶止水带、确保各种结构接缝的防水效果。

（2）隧道进口采用环保理念进行设计，最大限度地保护洞口自然环境，节约工程投资。

3工程地质条件及评价

3.1地理位置及交通

拟建隧道进口位于英德市英城镇廊步村黄洞水库，距最近的乡村公路约2km，出口段位于英德市连江口镇赖屋村，距最近的乡村公路约1.5km，隧道附近无高压线。

隧址进出口范围仅有机耕道路连通，交通较为不便。

3.2气象水文

隧道区属热带、亚热带季风气候区，受季风影响，气候温暖湿润，雨量充沛，夏季湿热，多台风暴雨，冬季干燥，有冷空气袭击，4—8月为雨季，降水量约占全年降水量的70％，10月至第二年2月为旱季，约占全年降水量的16％。

1小时最大降水量320mm，多年平均降水量1982.4mm。

隧道区位于北江西岸，地表水体不发育，仅在进口段发育一小型水库——黄洞水库，最高洪水位108.50m，最低水位为96.50m。

隧道出口段地表水体主要为宽缓的U形冲沟，冲沟切割深度约1-3m，沟内为季节性流水。

3.3地形地貌

隧址区属低山斜坡地貌，相对高差约350m，受侵入岩影响，斜坡坡度较陡，岩体产状变化大，地形较复杂，坡角一般25°

～45°

，局部60°

左右。

山顶高程500～410m，山峰耸立，四壁陡峭，谷底狭窄。

山间谷地高程一般在180～200m，相对高差298m左右。

隧道进出口有机耕道路连通。

隧道走向196°

～192°

，山体走向约50°

，隧道轴线与山体（脊）呈大角度斜交，隧道路面高程117.56～95.10m，隧道所穿越地面最大高程420.00m，洞身最大埋深约298m。

在进口段斜坡坡度一般25°

～35°

，为切向坡-顺向坡。

为一直线型斜坡，坡高约50m。

洞口坡脚一冲沟宽约1m，沟内无水流，有少量渗水，杂草丛生。

冲沟总体流向70°

。

洞口附近地势较陡峻，斜坡坡脚地表植被发育。

隧道出口段斜坡坡向200°

，坡度20～30°

斜坡下部坡度相对较缓。

洞口坡脚一冲沟宽约0.5～1.0m，沟内有季节性流水，植被发育。

冲沟总体流向170°

3.4地层岩性

隧址区出露有上古生界泥盆系地层及下古生界地层，在出口段为燕山期花岗闪长岩侵入岩体，地表零星分布第四系松散堆积层。

现从新到老分述如下：

1、Ⅰ-2（松散岩类工程地质岩组）第四系全新统崩坡积层（Q4col+dl）粉质粘土，主要分布于斜坡中下部表层。

厚约5～15m。

黄褐色，主要以粉质粘土夹碎块石组成，粉质粘土主要呈可塑～硬塑状，块碎石径3～28cm，含量为20-40%。

2、泥盆系中下统桂头群（D1-2gt）：

Ⅱ-1（碎屑岩类工程地质岩组较软岩体）主要为砂岩，局部少量为砂岩与砂质页岩互层。

砂岩呈灰色，灰白色，中粗粒结构，厚层状构造，岩质较硬。

按风化层次分为强风化层、中风化层和微风化层。

页岩呈灰褐色，泥质结构，薄层状构造，岩质软，岩芯破碎。

与下伏地层平行不整合接触。

强风化砂岩：

灰色,粉细粒结构,中厚层状构造,节理裂隙发育,裂面见灰黄色氧化物,岩芯呈砂土状、碎块状,岩质较硬,锤击声较清脆。

取芯率55～75%，ROD=0～5%。

中风化砂岩：

肉红-褐黄色,中-粗粒结构,中厚层状构造,主要矿物成份长石,石英,裂隙发育,裂隙面见铁锰质渲染,岩芯岩质较硬,岩芯多呈碎块状、短柱状。

取芯率65～85%，ROD=5～60%。

微风化砂岩：

灰色,中粗粒结构,中厚层状构造,节理裂隙不发育,裂面见褐灰色氧化物浸染,岩芯呈柱状,长柱状,节长10～40cm,最长85cm，岩质硬,锤击声脆,断面新鲜。

取芯率85～98%，ROD=45～90%。

3、下古生界（PZ1）

Ⅱ-1（碎屑岩类工程地质岩组较软岩体）主要为长石石英砂岩，灰绿色，中粗粒结构，厚层状构造，矿物成分以石英、长石为主，岩质较硬，岩芯较完整，局部破碎。

4、花岗闪长岩

Ⅳ（侵入岩岩类工程地质岩组）为燕山期第一期侵入岩，岩性为花岗闪长岩，主要矿物成分为石英、长石、黑云母、绢云母等。

主要分布于隧道出口段。

因该处为大面积侵入岩与沉积岩的接触带附近，局部还有接触热变质作用形成的变质砂岩，岩性较复杂。

强风化花岗闪长岩：

灰白色,灰色,中-粗晶结构,块状构造,主要矿物成分为石英、长石和云母,岩芯呈土夹碎石及碎石状,结构完全破坏。

取芯率55～75%，ROD=0。

中风化花岗闪长岩：

灰白色,灰色,中-粗晶结构,块状构造,岩芯呈碎块及短柱状,局部呈长柱状,断面新鲜。

取芯率65～85%，ROD=10～50%。

根据试验结果，中风化砂岩单轴饱和抗压强度为51.1MPa，属较硬岩，花岗闪长岩为31.5MPa，属较硬岩。

3.5地质构造及地震

隧址区位于北江向斜轴部近西翼，受侵入岩及构造应力的影响，岩层产状变化较大，次级褶曲较发育，岩体中裂隙以共轭陡-缓倾角裂隙为主。

隧址区进口段及洞身段岩层产状为320°

∠70°

受构造影响，岩层产状变化较快，局部呈放射状发育。

隧道出口段为花岗闪长岩，因该处为大面积侵入岩与沉积岩的接触带附近，据钻探揭露，局部还有接触热变质作用形成的变质岩，岩性较复杂，在侵入岩接触蚀变带附近岩体较破碎。

本区地震动反应谱特征周期为0.35s，动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为6度，本隧道按7度设防。

3.6隧址区水文地质条件

隧道进出口斜坡坡脚均发育有冲沟，其中进口处靠近一水库，冲沟为常年性溪沟，冲沟主要受大气降水补给，汇入水库。

出口处冲沟为季节性溪沟，受大气降水补给，沿地势低洼处排泄。

区内地下水主要接受大气降水补给，以垂直迳流为主，主要排泄方式为蒸发和泉水流入河谷向邻区径流。

地下水动态变化受大气降水影响明显，泉水多为间歇性泉，地下水水位变化较大，水位则呈水文型自然动态变化，地下水水质变化也相应较大。

综合评价区内地表水对砼无结晶类腐蚀、结晶分解复合类腐蚀、分解类腐蚀。

根据区内地层岩性组合及地下水赋存条件，隧道区地下水类型可分为第四系松散岩类孔隙潜水、基岩网状风化裂隙水两大类。

勘察期间为枯水期，各钻孔均未见稳定地下水位。

根据计算可得隧道正常涌水量QS=1344.3m3/d。

3.7隧道工程地质条件评价

3.7.1进洞口段

进口段仰坡坡面上为第四系崩坡积粉质粘土夹碎块石土，结构松散-稍密。

定性较差，土层厚约3.0-9.50m，自然斜坡稳定。

下覆基岩为泥盆系中下统砂岩，强度较低，抗风化能力较弱，裂隙发育，岩层产状320°

进洞口工程地质条件总体较差，边坡开挖可按照１：

1.5放坡，应采取先支护后进洞措施。

3.7.2出洞口段

出口段仰坡坡面上为第四系崩坡积粉质粘土夹碎块石土，结构松散-稍密。

基岩为花岗闪长岩，强度较低，岩体破碎，差异风化严重，局部还有接触热变质作用形成的变质岩，岩性较复杂，裂隙发育。

出口段地表未见地下水点出露，坡脚冲沟主要来源于大气降水，顺坡面汇集于冲沟向低洼处排泄；

出洞口工程地质条件较差，边坡开挖可按照１：

3.7.3隧道洞身段稳定性评价

大拉山隧道段附近未见有滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害，隧道洞身段未发现有影响的断层。

隧道洞身段岩石主要为砂岩，局部还有还有接触热变质作用形成的变质岩，岩性复杂，岩体较破碎。

围岩级别有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其中左线Ⅲ级围岩长992m，占隧道总长度的55%，Ⅳ级围岩长458m，占隧道总长度的28%，Ⅴ级围岩长340m，占隧道总长度的19%；

右线Ⅲ级围岩长984m，占隧道总长度的56%，Ⅳ级围岩长477m，占隧道总长度的28%，Ⅴ级围岩长289m，占隧道总长度的17%，隧道出水一般呈滴水及小股水渗出，隧道洞身围岩总体稳定性较好。

隧道洞身围岩分级详见表2。

表2隧道围岩分级一览表

围岩分布里程

围岩基本质量指标修正值[BQ]

围岩级别

ZK179+740～ZK179+866

（YK179+765～YK179+877）

123

Ⅴ

ZK179+866～ZK180+116

（YK179+877～YK180+129）

348

Ⅳ

ZK180+116～ZK180+426

（YK180+129～YK180+440）

448

Ⅲ

ZK180+426～ZK180+456

（YK180+440～YK180+470）

251

ZK180+456～ZK180+606

（YK180+470～YK180+620）

Ⅲ

ZK180+606～ZK181+444

（YK180+620～YK181+450）

ZK181+444～ZK181+540

（YK181+450～YK181+565）

3.7.4围岩突水评价

隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，基岩裂隙呈网状，主要分布于基岩表层，裂隙细小，连通性较差，为弱含水岩层，大气降水入渗补给量不大，以滴水或渗水形式排入隧道，一般不会产生涌水或突水现象。

3.7.5隧道围岩地应力、偏压评价

线路隧道总体埋深较浅，最大埋深约298m，且岩体裂隙较发育，地应力已经提前释放，因此隧道段地应力较低，隧道基本不存在岩爆问题。

3.7.6隧道花岗闪长岩放射性评价

隧道出口段为燕山期第一期花岗闪长岩，主要矿物成分为长石、石英和黑云母，该花岗闪长岩不具有放射性，可作为建筑主体材料。

3.8不良地质现象

根据详勘资料，本隧道未发现断裂构造等其他不良地质现象，对隧道工程建设存在影响的不良地质为位于隧道出口附近的接触热变质带，该接触变质带内岩性较复杂，岩体较破碎，围岩稳定性较差。

3.9工程石料及弃土（碴）场环境地质评价

1）石料

可采用临口岩梁山采石场，强度高、质地好，可用于排水防护、隧道以及路面中、下层和混凝土骨料等工程，储量约60万m3。

2）砂

公路沿线天然砂资源匮乏，可以采用通道河渠水沿线砂料场提供，但距离较远，距隧址约30km。

3）生产、生活用水

进口附近有水库，出口附近山沟有长年溪流，可满足工程及生活用水需要。

4总体设计

4.1设计原则

在遵守现行规范、标准的同时，借鉴、参考国内外公路隧道工程的成功经验，结合广乐高速公路隧道工程实际地质、地理、气候情况进行设计，达到安全、经济、合理、环保、技术先进的目的。

4.2平纵设计

大拉山隧道左右洞进口均位于直线上，左洞出口位于直线上，右洞出口位于半径为3100的圆曲线上。

两隧道设计线间距进口为29.77m，出口为29.94m，隧道内为单向坡，左洞坡度为-1.14%，右洞坡度为-1.15%。

隧道路面正常段横坡为-2%，隧道右洞出口段存在2%的超高。

4.3隧道内轮廓设计

本项目隧道采用受力条件好、断面利用率高的三心圆断面。

隧道拱半径为8.8m、曲墙半径为4.8m，净空面积为109.2m2。

大拉山设置有紧急停车带，断面采用三心圆断面，隧道拱半径为10.20m、曲墙半径为4.8m，净空面积为127.53m2。

车行横洞断面采用三心圆断面，拱半径为2.6m、曲墙半径为5.5m，净空面积为28.70m2。

人行横洞断面采用曲拱直墙断面，拱部拱半径为1.4m，净空面积为6.24m2。

5洞口设计

5.1洞口设计原则

1）按因地制宜、“早进晚出”的原则确定洞口位置，尽可能避开滑坡、崩积体和过高过陡的边仰坡出现，以消除洞口坍塌的隐患。

2）综合考虑洞口地形地质、原生植被、洞口排水及边仰坡稳定等因素确定洞门型式，减少洞门仰坡开挖高度和挖方范围，最大程度保护洞门环境，使结构与周边环境协调一致。

3）由于区域地震基本裂度为Ⅵ度，按Ⅶ度设防，隧道洞口段二次衬砌均采取钢筋砼衬砌。

5.2洞口设计

大拉山隧道洞口植被茂盛。

为减小隧道洞门结构对自然景观的破坏，保护原生态，让隧道与自然协调，隧道洞门均采用削竹式，使洞口融入自然。

6洞身结构设计

6.1明洞设计

大拉山隧道进口端左右洞明洞长15m，出口端左洞明洞长15m，右洞明洞段长20m。

明洞段长度包含了削竹式斜切段，其内轮廓与主洞相同，衬砌采用70cm厚C25钢筋混凝土并设置仰拱。

6.2暗挖隧道洞身结构

洞身结构根据隧道所处的工程地质条件，按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，其支护衬砌参数按工程类比，结合有限元分析确定。

全线隧道围岩可分为V、IV、III级，对应不同埋深及围岩情况，分离式隧道衬砌类形分为S5a、S5b、S4a、S4b、S4c、S3a、S3b型。

分离式隧道初砌支护参数详见表2，各级围岩隧道预留变形量详见表5。

表3分离式隧道衬砌支护参数表

衬砌类别

初期支护

二次衬砌（cm）

喷射混凝土

厚度（cm）

锚杆（m）

【Ⅵ～Ⅳ：

中空注浆；

Ⅲ～Ⅱ：

药卷】

钢筋网

A-20×

20

B-25×

25

钢架类型

及间距

（cm）

拱、墙

仰拱

位置

长度

纵环间距

S5a

30

28

4.0

0.5×

1.0

双层φ6.5，A

I22b，50

60钢砼

S5b

0.75×

I20b，75

55钢砼

S4b

26

—

3.5

1.0×

1.2

单层φ6.5，A

I18，100

45钢砼

45砼

S4c

24

单层φ6.5，B

Φ25格栅，100

S3b

15

3.0

1.2×

40砼

洞身各型初期支护以喷射混凝土、锚杆、钢筋网为主要支护手段，V级围岩洞口段采用超前大管棚进行超前支护，洞身段采用超前小导管作为辅助施工措施，IV级围岩段采用超前锚杆做为辅助施工措施；

二次衬砌采用整体式混凝土浇筑，软弱围岩地段处衬砌设置仰拱。

6.3横通道及紧急停车带

大拉山隧道按规范设置有4处紧急停车带、2处车行横通道和3处人行横通道。

车行横通道与人行横通道相间布置。

紧急停车带设在行车道右侧，其结构长度为40m，其中有效长度为30m；

车行横通道设于紧急停车带中部。

车行横通道、人行横通道均与行车道垂直相交。

车行横通道路面与隧道路面相接，人行横通道路面与检修道相接。

横通道和紧急停车带的位置一般选在地质条件较好的Ⅲ、Ⅳ级围岩段，施工中可根据围岩的具体分布情况作适当调整。

紧急停车带衬砌支护参数表详见表3、车行横通道及人行横通道衬砌支护参数详见表4

表4紧急停车带衬砌支护参数表

衬砌类别

初期支护（拱部及外侧）

纵、环向间距

ST3

单层φ8，B

I18，75

50钢砼

ST4b

4

双层φ8，A

I20b,50

表5车行横通道及人行横通道衬砌支护参数表

通道分类

二衬（cm）

钢架类型间距

拱墙

中空；

20×

车行

SC3

8

拱部

2.5

局部

拱部局部单层φ6.5

－

SC4

12

1×

1

拱部单层φ6.5

35

人行

SR4

1.5

35砼

6.4预留变形量

隧道采用新奥法施工，各级围岩条件下开挖预留变形量详见表6

表6隧道预留变形量表

　分类

围岩类别

预留变形量（cm）

隧道主洞

V

紧急停车带

IV

车行横洞

5

人行横洞

7不良地质地段处治

本标段隧道可能存在的不良地质问题为断层破碎带和岩浆岩侵入接触软弱带，其处治措施如下：

1）断层水的处理

若隧道通过厚度较大（不小于30m）的软塑状断层破碎带，2/3探水孔出水，总流量≥10m3/h时，采用全断面帷幕预注浆加固围岩。

若隧道通过岩溶地层与非岩溶地层界面、厚度较小（小于30m）的断层破碎带，任一探水孔流量>

2m3/h，总流量<

10m3/h，采用全断面周边预注浆加固围岩。

预备足够的排水设备和抢险措施。

2）断层带的隧道支护衬砌措施

Φ42小导管预注浆超前支护（小导管长5.0m、环距0.4m、排距2.25m），以确保施工安全。

初期支护采用以型钢架作加劲措施，二次衬砌采用带仰供的全封闭衬砌，提高隧道支护衬砌的承载能力。

3）岩浆岩侵入接触软弱带支护衬砌措施

根据详勘资料，位于隧道出口附近的接触热变质带岩性较复杂，岩体较破碎，稳定性较差，设计中采用提高围岩分级等级，加强支护方式通过。

8防排水设计

隧道防排水按“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则进行设计。

8.1洞口防排水

结合洞口的地形情况，大拉山隧道进口端右洞洞顶设置截水沟一道，将原坡面自然沟水从洞顶左侧截引至隧道右侧。

大拉山出口端右洞右侧设置截水沟一道，将原右侧自然沟水截引至隧道出口右侧路基边坡坡顶排水沟。

8.2洞身防排水

明洞防水是在明洞衬砌背后涂刷一道沥青，设1.5mm厚单面自粘式ECB防水卷材和无纺布后回填。

隧道洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设无纺布和1.5mm厚单面自粘式ECB防水卷材组成复合防水层，在施工缝和沉降缝位置通过背贴式止水带和E型橡胶止水带或止水条加强防水，二次衬砌混凝土抗渗标号不小于S10；

隧道衬砌排水是在衬砌拱背防水层与喷射混凝土层之间设纵环向盲沟。

纵向盲沟设在边墙底部，沿隧道两侧，全隧道贯通。

环向盲沟沿隧道拱背环向布设，每10m一道，在边墙脚与纵向盲沟相连。

在遇有地下水较大的地段或有集中渗水地段则加密环向盲沟。

衬砌背后的地下水通过环向盲沟、无纺布汇集到纵向盲沟以后，通过每10m一道（双侧）布置的横向排水管，将地下水引入侧沟排出洞外。

洞内路缘边沟主要排放消防及清洗水。

使地下水和污染水分离排放。

隧道路基下设纵、横向排水管排除路基下方渗水，消除地下水对路面结构的破坏。

横向排水管按5~10m纵向设置，纵向排水管设置3道，纵横向排水管通过三通相连，横向排水管与下坡侧侧排水沟连通。

隧道堵水适于可能发生涌（突）水的地段，根据国