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文檔簡介

第1章緒論近代國家中,所有地區(qū)各種特性的產(chǎn)生和發(fā)展,都是以交通為前提的。道路隧道作為交通系統(tǒng)重要結(jié)構(gòu)物之一,具有以下優(yōu)點:1、 提高公路等級和行車舒適性;2、 縮短行車?yán)锍?,減少汽車損耗,節(jié)約能源和運費;3、 降低越嶺公路高程,保證常年通車;4、 減少人為公路病害和水土流失;5、 節(jié)約土地,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。可是,由于受資金限制及其他因素影響,我國在80年代以前的公路建設(shè)中很少修建隧道。在許多越嶺路段,本來打一個不太長的隧道就能穿過,卻往往習(xí)慣于用較大縱坡繞行和展線去翻越埡口。這樣既增長公路里程,又降低了路線技術(shù)等級,并增大了投資及養(yǎng)護(hù)費和運輸費用。隨著公路建設(shè)的發(fā)展,特別是高等級公路的加速發(fā)展,我國公路隧道在數(shù)量與規(guī)模上有了很大發(fā)展,施工技術(shù)有了很大提高。目前,隧道工程礦山法施工中.已較普遍采用新奧法;巖石隧道施工采用鉆爆法掘進(jìn),并開始采用先進(jìn)高效的掘進(jìn)機(jī)施工;城市道路淺埋隧道明控或蓋挖法施工中開始使用地下連續(xù)墻.暗挖施工時采用的盾構(gòu)法和淺埋暗挖法,都已具有了較高的技術(shù)水平。本設(shè)計擬建之壩口梁隧道屬于城口至嵐皋公路城口段的重要組成部分。通過對隧道區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及當(dāng)?shù)刈匀坏孛才c氣象的考慮并結(jié)合安全、經(jīng)濟(jì)等方面的因素所設(shè)計的分水隧道,將體現(xiàn)出公路隧道便捷、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點。第2章設(shè)計依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.1總體設(shè)計原則遵守現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范、規(guī)程,借鑒、參考國內(nèi)外類似工程的成功經(jīng)驗,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,隧道按安全、經(jīng)濟(jì)、合理、環(huán)保的原則進(jìn)行設(shè)計。2.2設(shè)計依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計依據(jù)《省道202線城口至陜西嵐皋二級公路改建工程小河口至穿心店段峽口隧道施工圖設(shè)計說明》《道路工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ50162-92)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(9GB50086-2001)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2002)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GBJ108-87)《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(公路工程部分)》(建標(biāo)[2002]99號)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)《公路工程名詞術(shù)語》(JTJ200-87)《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ003-86)《公路勘測范圍》(JTJ061-99)《公路工程地質(zhì)勘查規(guī)范》(JTJ064-98)《公路土工試驗規(guī)程》(JTJ051-93)《公路線路設(shè)計規(guī)范》(JTJ011-94)《公路排水設(shè)計技術(shù)規(guī)范》(JTJ081-96)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》(JTJ026.1-1999)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTJD70-2004)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ042-94)《公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》(JTJ/T006-98)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路等級:二級公路⑵設(shè)計車速:40km/h⑶設(shè)計交通量:10000輛/日中型車隧道建筑限界:寬9.0m(單洞)、高5.0m設(shè)計荷載:汽車一20級,掛車-100級隧道內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn):一氧化碳(CO)允許濃度:正常營運時為150ppm發(fā)生事故時,短時間(20min)以內(nèi),為300ppm煙塵允許濃度:0.0090m-1⑺照明標(biāo)準(zhǔn):按40km/h計算第3章工程概況3.1地理位置及隧道概況峽口隧道位于城口縣城北東9.5Km,行政區(qū)劃屬城口縣龍?zhí)镟l(xiāng)玉坪村,即有城(口)嵐(皋)公路緊鄰隧道右側(cè)通過,右側(cè)緊鄰半河,交通方便。隧道區(qū)屬流水侵蝕型低中山峽谷地貌,河谷多為深切割的“V”型谷,擬建隧道右鄰的半河最低點標(biāo)高為1059m,近岸山嶺標(biāo)高多在1800?1900m,相對高差740?840m。3.2氣象、水文隧道區(qū)屬四川盆地北亞熱帶山地氣候,系亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),由于山高谷深,高差大,具有山區(qū)立體氣候的特征。主要氣候特點是:氣候溫和,雨量充沛,日照較足,四季分明,冬長夏短,春季氣溫回升快,但不穩(wěn)定,常有“倒春寒”天氣出現(xiàn);夏季雨水集中,七、八月多干旱,伏前、伏后多洪澇;秋季降溫快,多連綿陰雨天氣;冬季時間較短,氣溫低。隧道區(qū)多年平均氣溫13.8°C,最高氣溫38.9°C,最低氣溫-13.2°C,多年平均降雨量1171.1毫米,常年日照時間1534.1小時,常年無霜期234天。隧道區(qū)最多風(fēng)向為西北風(fēng),盛行偏西風(fēng),年均風(fēng)速2米/秒,最大風(fēng)速12米/秒,瞬間最大風(fēng)速達(dá)19米/秒。隧道位于半河右岸坡下部,該岸坡走向與隧道洞軸線基本一致,即呈NNE向,坡向SEE,坡度44°左右,洞軸線之上減緩至40°左右。隧址區(qū)尚發(fā)育有三條橫向沖溝,其流向都為S50°E左右,大致呈等間距分布,除洞身段一條外,其余二條分別位于隧道進(jìn)、出口略外側(cè)。隧址區(qū)灌木密集,間有少量喬木,無耕地及民房分布。在隧址區(qū)附近,半河略有曲折,總體流向為S26°W,與洞軸線大體平行。河床寬3?7m,局部寬14m,偶有跌水,河床主要為塊石及漂卵石土組成,局部為基巖質(zhì)河床。隧址區(qū)河床標(biāo)高1058?1070m,低于隧道路面11m左右,平常期河水深近1m,流量約0.5m3/s,洪期水位上漲3?5m,流量增大10余倍,但對隧道無影響。隧址區(qū)半河切割較深,表明河床縱向上不穩(wěn)定,兩岸坡陡峻,基巖為軟質(zhì)巖,且節(jié)理較發(fā)育,岸坡亦不穩(wěn)定。第4章工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件4.1工程地質(zhì)4.1.1地質(zhì)構(gòu)造隧址區(qū)位于秦嶺地槽系(12)北大巴山冒地槽褶皺帶(116),其南西5.5Km處即為城巴深大斷裂帶,受其影響隧址區(qū)地層都為倒轉(zhuǎn)產(chǎn)出,但地層產(chǎn)狀變化不大,總體為一單斜構(gòu)造。其走向為S60?65°E,與洞軸線夾角82?85°,傾向SW,傾角50°左右,巖層層間結(jié)合一般~好,局部結(jié)合差。隧道區(qū)巖層節(jié)理較發(fā)育,據(jù)統(tǒng)計共見4組節(jié)理發(fā)育,①走向N30?50°W,傾向SW,個別傾向NE,傾角28?54°,間距0.5?1.0m,面平直,開度1?3mm,無充填,長0.5?5m,個別長達(dá)10?30m,切層好;②走向N0?20°W,傾向SW,傾角20~29°,部分達(dá)47°,間距0.07?1.5m,面平直,局部具大的起伏,開度1?3mm,局部開度達(dá)0.2m,無充填,長1?2m,個別長10余米,切層;③走向N40?60°E,傾向NW或SE,傾角30~75°,間距0.1?1.5m,面平直,開度1?3mm,無充填,長3?5m,部分達(dá)20m,切層。④走向N70?80°E,傾向NW,個別傾向SE,間距0.12?1m,開度1?3mm,無充填,面平直,長0.5?1.0m,個別達(dá)5?8m。4.1.2地層巖性隧址區(qū)出露地層有第四系全新統(tǒng)崩洪積層(Q4c+Pi)、崩坡積層(Q4c+di)、人工填筑土(Q4me)及震旦系下統(tǒng)木坐組(Z1m)淺變質(zhì)的粉砂質(zhì)絹云板巖。(1) 漂石土:灰色,濕,稍密?中密,成分主要為近源性綠灰、灰綠色粉砂質(zhì)絹云板巖、變余砂巖,漂石約占50%,另有約20%的塊石,一般粒徑30?50cm,其余為卵石、碎石及少量圓礫、砂等,漂石為次圓狀。無分選,粒徑、厚度變化大。僅分布在龍?zhí)逗哟布捌渎?,面積很狹小。(2) 碎石土:褐黃、灰綠、綠灰色,稍濕,松散,碎石約占65%,粒徑3?8cm,成分主要為粉砂質(zhì)絹云板巖,塊石約占10%,其余為角礫、砂,粘粒含量很少,在斜坡下部及沖溝溝床分布,面積小。(3) 人工填土:黃灰色,稍濕、稍密?密實,其中塊、碎石約占60%,其余為礫、砂及少量粘粒,成分主要為變余細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)絹云板巖,棱角狀,粒徑、厚度變化大。為即有公路修建時填筑及鄰公路附近原開挖棄土,分布面積亦很狹小。粉砂質(zhì)絹云板巖:綠、灰綠色,變余粉砂及顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu),中至厚板狀構(gòu)造,變質(zhì)礦物有絹云母、綠泥石等,變質(zhì)程度低,大量保留了原始組構(gòu)。質(zhì)較軟性脆,近地表1.2?3m為強(qiáng)風(fēng)化,節(jié)理及風(fēng)化裂隙較發(fā)育。隧址區(qū)廣泛分布。4.1.3不良地質(zhì)現(xiàn)象隧址區(qū)基巖出露良好,節(jié)理較發(fā)育,近地表風(fēng)化、御荷裂隙亦較發(fā)育,加之隧址區(qū)地形坡度大,故偶有巖塊墜落現(xiàn)象發(fā)生,尤其是隧道出口施工時的震動,可致上部陡崖的個別巖塊墜落。隧址區(qū)未發(fā)現(xiàn)其它不良地質(zhì)現(xiàn)象。隧址區(qū)揭露的地層巖性從上到下依次為:Q4al+plQ4pl+dl亞粘土①:褐黃色,沖洪積物土質(zhì)均勻,孔隙不發(fā)育,一般層厚2?3米,分布于中莊河河床兩側(cè)階地較高處地表,物理力學(xué)指標(biāo)為:天然含水量W=19.8%、天然孔隙比e=0.644、塑性指數(shù)Ip=17、液性指數(shù)IL=0.2、壓縮系數(shù)a=0.2MPa-1、壓縮模量Es=8.0MPa、剪應(yīng)力C=37.0KPa、內(nèi)摩擦角件17.2°,稍濕,稍密;洪坡積物顏色變化大,結(jié)構(gòu)致密,土質(zhì)均勻,含灰綠色、黃色亞粘土斑塊,可見黑色有機(jī)質(zhì)斑點。主要分布于沖溝地表,稍濕,硬塑。Q3eol黃土②:褐黃色,土質(zhì)均勻,結(jié)構(gòu)疏松,針孔及大孔發(fā)育,含白色鈣質(zhì)條紋,偶見蝸牛殼,層厚約2.30米,主要分布于黃土殘塬、丘陵地表,物理力學(xué)指標(biāo)為:天然含水量W=20.1%、天然孔隙比e=0.65、塑性指數(shù)Ip=17.7、液性指數(shù)IL=0.1、壓縮系數(shù)a=0.3MPa-1、壓縮模量Es=6.7MPa、剪應(yīng)力C=22KPa、內(nèi)摩擦角9=19°,硬塑,稍濕,具中偏低壓縮性。Q3pl+dl亞粘土③:黃褐色?棕紅色,土質(zhì)較均,結(jié)構(gòu)緊密,含白色菌絲體及鈣質(zhì)條紋,見棕紅色亞粘土斑點,層厚5.2?10.5米,主要見于鉆孔中,南坡局部有出露,主要物理力學(xué)指標(biāo)為:天然含水量W=20.9%、天然孔隙比e=0.619、塑性指數(shù)Ip=17.6、液性指數(shù)Il=0.2、壓縮系數(shù)a=0.2MPa-1、壓縮模量Es=7MPa、剪應(yīng)力C=38KPa、內(nèi)摩擦角9=17°,硬塑,稍濕,具中偏低壓縮性。K3q全風(fēng)化泥巖夾砂巖④:灰綠色,結(jié)構(gòu)構(gòu)造已破壞,呈粘土亞粘土狀,土質(zhì)不均,局部見紅褐色與灰綠色亞粘土呈互層狀,含泥質(zhì)斑點及泥巖角礫,砂巖夾層厚度大,層厚均勻,一般呈粉砂狀,含粗砂礫砂。風(fēng)化巖體呈稍有壓密的大塊狀,巖心易斷易碎,刀切較易,揭露層厚22.5米,局部地表出露面積較大,主要物理力學(xué)指標(biāo)為:天然含水量W=22.4%、天然孔隙比e=0.655、塑性指數(shù)Ip=20、液性指數(shù)Il=0.2、壓縮系數(shù)a=0.2MPa-i、壓縮模量Es=10.5MPa、剪應(yīng)力C=26.8KPa、內(nèi)摩擦角9=20.7°,稍濕?濕,硬塑?半堅硬,K3q強(qiáng)風(fēng)化泥巖夾砂巖⑤:棕紅色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),厚層塊狀構(gòu)造,夾灰綠色泥巖斑點,砂巖呈厚層狀,砂質(zhì)結(jié)構(gòu)。巖芯呈短柱?柱狀,易斷不易碎,刀切不易,層厚約10.00?11.00米,僅見于鉆孔中,容重為2.1?2.12g/cm3,抗壓強(qiáng)度Rb=1.02?1.28MPa,稍濕?濕,半堅硬,K3q弱風(fēng)化泥巖夾砂巖⑥:棕紅色?灰綠色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,局部可見礫粒、泥巖團(tuán)塊,巖芯呈柱狀,長一般為30cm,輕擊可斷,斷面整齊,揭露層厚大于10米,密度為2.04?2.24g/cm3,抗壓強(qiáng)度Rb=0.86?1.33MPa。4.1.4地震據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—2001),隧址區(qū)地震反應(yīng)譜特征周期為0.35s,地震動峰值加速度0.05g,地震基本烈度丑度,隧址區(qū)屬川湘鄂弱活動斷裂構(gòu)造區(qū),場地穩(wěn)定。4.2水文地質(zhì)4.2.1地表水隧址區(qū)地表水體有與隧道走向一致的半河,與隧道走向幾近垂直的三條季節(jié)性溪溝。半河常年有水,河床寬度3?7m,洪水期中泓線水位上漲約3m,河床坡降3%。據(jù)本次在隧道旁側(cè)半河采取水樣一件分析成果,半河水水質(zhì)類型為HCO3-+SO42 Ca2+型水;PH=6.9,礦化度33.22mg/L,侵蝕性CO2為0.00mg/L,該型水為中性低礦化度淡水,對砼無侵蝕性。其余三條溪溝的動態(tài)隨季節(jié)性變化而變化。4.2.2地下7水隧址區(qū)地下水主要為第四系崩坡積層的孔隙潛水、粉砂質(zhì)絹云板巖的基巖裂隙水。第四系崩坡積層在隧址區(qū)厚度較小,雖有較大的貯水空間,其富水貧乏,僅為上層滯水。基巖裂隙水為隧址區(qū)主要含水層,據(jù)水文地質(zhì)測繪,粉砂質(zhì)絹云板巖性脆,風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙較發(fā)育,尤其是地表強(qiáng)風(fēng)化帶的導(dǎo)水性較好,在隧道開挖時以滴水為主,局部呈片狀或股狀涌出。4.2.3地下水的補給、逕流及排泄條件隧址區(qū)地下水的補給主要以大氣降水和洞身上方一條季節(jié)性溪溝水補給為主。一部分大氣降水下滲到第四系孔隙含水層,該含水層的自由水沿基巖風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙向洞身逕流,其逕流量隨深度的增加而減弱,在洞身以浸潤狀或滴水排泄為主;另一部分大氣降水以坡面流直接排泄于地形低洼處。洞身上方的季節(jié)性溪溝,其溝床長期受地表水的沖刷、剝蝕,溝床下方的強(qiáng)風(fēng)化帶發(fā)育相對較深,再加之補給源相對穩(wěn)定,因此隧道在掘進(jìn)至K15+825?+845時,亦應(yīng)防止垮塌或小的突水。半河水位標(biāo)高低于隧底標(biāo)高,對隧道開挖無充水影響。綜上所述,隧址區(qū)水文地質(zhì)條件簡單。4.3隧道穩(wěn)定性評價4.3.1洞口穩(wěn)定性評價進(jìn)口為一圓弧狀順向斜坡,斜坡走向約N65°E,與洞軸線夾角43°,坡向SE,坡度47°,坡長70m,其上坡度減緩至39°左右,據(jù)SZK21,洞門附近為碎石土覆蓋,厚8.1m,洞口段灌木雜草叢生。進(jìn)口段基巖為粉砂質(zhì)絹云板巖,屬軟質(zhì)巖,表層2?3m左右屬強(qiáng)風(fēng)化,洞門處于強(qiáng)、弱風(fēng)化界線附近,頂板薄。巖層產(chǎn)狀為210°Z51°,傾向洞外,巖層走向與洞軸線夾角82°,巖層主要發(fā)育二組節(jié)理:①走向N75°E,傾向NW(洞內(nèi)),傾角44°,間距0.5?1.0m,開度1?3m,無充填,面平直,長5?8m,每米測線見3條;②走向N34°W,傾向SW(洞外),部分傾向NE,傾角58°,間距0.3?1.0m,開度1?3mm,局部見泥質(zhì)半充填,面平直,長2?3m,每米測線見4條;另見部分節(jié)理及風(fēng)化裂隙,其產(chǎn)狀有:10°N47°、147°Z48°>324°Z30°等,巖體體積節(jié)理數(shù)Jv=18條/m。結(jié)構(gòu)面組合形態(tài)不利于拱頂及右側(cè)壁穩(wěn)定。進(jìn)口段橫坡大,具偏壓影響。總體而言,進(jìn)口段工程地質(zhì)條件一般。出口位于陡崖下部,陡崖走向N20°W,與洞軸線夾角40°,坡向NE,為反向坡,坡度73°,高70?80m,陡崖之上地形坡度在42°左右。陡崖附近基巖裸露外,其余段灌木、雜草叢生。出口段基巖為粉砂質(zhì)絹云板巖,屬軟質(zhì)巖,近地表0.5m左右屬強(qiáng)風(fēng)化,洞門處于弱風(fēng)化帶內(nèi)。巖層產(chǎn)狀205°Z49°,傾向洞內(nèi),巖層走向與洞軸線夾角85°。巖層層間結(jié)合一般,局部較差,主要發(fā)育二組構(gòu)造節(jié)理:①走向N80°E,傾向NW,傾角46°,間距0.12?0.15m,開度1?3mm,無充填,面平直,長0.7?1.0m,每米測線見8條;②走向N40?44°W,傾向SW,傾角54°,部分為28°,間距0.05?0.7m,開度1?3mm,無充填,長0.5?1.0m,個別達(dá)5m左右,每米測線見4條;另有部分節(jié)理及風(fēng)化裂隙產(chǎn)狀為:65°Z59°>164°Z63°>269°Z47°等,巖體體積節(jié)理數(shù)Jv=19條/m3。結(jié)構(gòu)面組合形態(tài)不利于右側(cè)壁及拱頂?shù)姆€(wěn)定。出口洞門右壁已臨空,橫坡很大,偏壓影響嚴(yán)重。總體而言,出口段工程地質(zhì)條件一般。4.3.2隧道洞身段工程地質(zhì)評價洞身段圍巖為粉砂質(zhì)絹云板巖,雖其重結(jié)晶程度低,但結(jié)構(gòu)較均一,雖巖性較軟,其抗風(fēng)化能力仍較強(qiáng),巖層層間結(jié)合一般,局部較差,唯節(jié)理對其完整性影響較大,尤其隧道埋深不大,其右側(cè)水平方面巖層厚度也不大,一般在30?50m,節(jié)理及風(fēng)化裂隙對隧道施工有一定影響。隧址區(qū)無可溶巖及煤層分布,且埋深小,故無巖溶及瓦斯及巖爆等危害,總體而言,隧道洞身段工程地質(zhì)條件較好。4.3.3洞口工程地質(zhì)條件及評價根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪及鉆探揭露,隧道上行線進(jìn)口、下行線出口位于黃土丘陵及沖溝下延部分,地表多田坎,坡度約5°?10°,洪坡積亞粘土、風(fēng)積黃土層厚度3?6米,地下水位較淺,一般埋深3米,坡形完整,現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài),其土石等級屬III類,洞口開挖時建議邊仰坡率為1:1?0.75,同時應(yīng)切實解決好排水及邊仰坡防護(hù)問題;上行線出口、下行線進(jìn)口位于黃土丘陵陡坡坡底,地表多田坎,坡度約12°?15°,洪坡積亞粘土層厚6.5?14.9米,地下水位埋深大于20米,土石等級屬III類,坡形完整,現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài),開挖時建議邊仰坡率為1:1?0.75,同時應(yīng)切實解決好排水及邊仰坡防護(hù)問題,洞口應(yīng)避免大量開挖,防止造成山體失穩(wěn)。4.4隧道圍巖的分類及分布隧道圍巖為低變質(zhì)粉砂質(zhì)絹云板巖,巖性較軟,據(jù)SZK21號鉆孔采樣試驗資料,巖石天然密度2.59?2.60g/cm3,天然抗壓強(qiáng)度34.8?38.3MPa,飽和抗壓強(qiáng)度27.9?30.8MPa,抗拉強(qiáng)度2.73?3.01MPa,內(nèi)摩擦角43°,粘聚力8.24MPa,變形模量6.57?9.13GPa,泊松比0.26?0.28。因此,隧道圍巖屬軟質(zhì)巖,其力學(xué)性質(zhì)較好。隧道圍巖節(jié)理較發(fā)育,據(jù)地表實測,進(jìn)、出口附近巖體體積節(jié)理數(shù)Jv=18?19條/m3,洞身段一般在10?12條/m3,隧道洞身段圍巖巖體較破碎?較完整,進(jìn)、出口段較破碎?破碎。根據(jù)地面地質(zhì)測繪及鉆探成果并結(jié)合本區(qū)域地質(zhì)資料,將隧道圍巖類別劃分III、W共二類,其中I類共二段,合計長80m,占隧道總長47.1%,里程樁號為K15+750?+800、K15+890?+920,為進(jìn)、出口風(fēng)化及偏壓影響段;W類共一段,合計長90m,占隧道總長52.9%,里程樁號為K15+800?+890,為隧道圍巖主要類別。4.5水文地質(zhì)評價隧道涌水量預(yù)測:隧址區(qū)無可溶巖分布,水文地質(zhì)條件簡單,隧道建設(shè)對地表水、地下水影響不大。水質(zhì)評價:經(jīng)取水樣分析,隧道段地下水對混凝土無侵蝕性。4.6天然建筑材料隧道區(qū)筑路材料豐富,其中尤以石料、砂、水源最豐,粘土及生石灰等次之。1、 石料:沿線廣泛分布的石灰?guī)r可開采加工塊石、片石,石料強(qiáng)度高,碎石可在沿線石灰?guī)r地區(qū)就地開采加工。利用既有道路運輸,運輸條件好。2、 砂:采用任河或半河中粗砂,儲量豐富,運輸方便。施工用水隧道緊鄰半河,施工用水可從半河抽取。4、 施工用電:洞口附近有動力電可搭接。4.7結(jié)論與評價峽口隧道位于城口縣城北東9.5Km,行政區(qū)劃屬城口縣龍?zhí)镟l(xiāng)玉坪村。隧道區(qū)屬流水侵蝕型低中山峽谷地貌,河谷多為深切割的“V型谷,擬建隧道右鄰的半河最低點標(biāo)高為1059m,近岸山嶺標(biāo)高多在1800?1900m,相對高差740?840m。隧址區(qū)半河切割較深,表明河床縱向上不穩(wěn)定,兩岸坡陡峻,基巖為軟質(zhì)巖,且節(jié)理較發(fā)育,岸坡亦不穩(wěn)定。隧址區(qū)出露地層有第四系全新統(tǒng)崩洪積層(Q4c+pi)、崩坡積層(Q4c+di)、人工填筑土(Q4me)及震旦系下統(tǒng)木坐組(Z1m)淺變質(zhì)的粉砂質(zhì)絹云板巖?;鶐r出露良好,節(jié)理較發(fā)育,近地表風(fēng)化、御荷裂隙亦較發(fā)育,加之隧址區(qū)地形坡度大,故偶有巖塊墜落現(xiàn)象發(fā)生,尤其是隧道出口施工時的震動,可致上部陡崖的個別巖塊墜落。隧址區(qū)未發(fā)現(xiàn)其它不良地質(zhì)現(xiàn)象。根據(jù)地面地質(zhì)測繪及鉆探成果并結(jié)合本區(qū)域地質(zhì)資料,將隧道圍巖類別劃分III、*共二類,其中III類共二段,合計長80m,占隧道總長47.1%,里程樁號為K15+750?+800、K15+890?+920,為進(jìn)、出口風(fēng)化及偏壓影響段;W類共一段,合計長90m,占隧道總長52.9%,里程樁號為K15+800?+890,為隧道圍巖主要類別。隧址區(qū)基巖出露良好,節(jié)理較發(fā)育,近地表風(fēng)化、御荷裂隙亦較發(fā)育,加之隧址區(qū)地形坡度大,故偶有巖塊墜落現(xiàn)象發(fā)生,尤其是隧道出口施工時的震動,可致上部陡崖的個別巖塊墜落。隧址區(qū)未發(fā)現(xiàn)其它不良地質(zhì)現(xiàn)象??v觀隧址區(qū)工程地質(zhì)條件,除上行線進(jìn)口淺埋穩(wěn)定性受影響,洞室圍巖類別較低外,總體上看,工程地質(zhì)條件良好,隧道選址基本合理。隧址區(qū)地表水不發(fā)育,僅局部見有小泉點(井)出露。地下水以地表覆蓋層及風(fēng)化層孔隙、裂隙潛水為主,一般弱風(fēng)化及其下部的泥巖均可視為相對隔水巖層。按巖性、地下水出露情況、富水性推測V級圍巖段,圍巖含少量地下水,洞室泥巖區(qū)有潮濕濕潤感,砂巖區(qū)局部有滲水、滴水現(xiàn)象;丑級圍巖段,洞室淺埋,土體孔隙發(fā)育,巖體受節(jié)理及風(fēng)化裂隙構(gòu)造的影響不完整,尤其是砂巖下部與泥巖接觸帶附近,隨著大氣降水的入滲,圍巖含少量地下水,洞室以滲水、滴水為主,局部會有線狀滴水。水文地質(zhì)條件相對較簡單。隧址區(qū)地表水體有與隧道走向一致的半河,與隧道走向幾近垂直的三條季節(jié)性溪溝。半河常年有水,河床寬度3?7m,洪水期中泓線水位上漲約3m,河床坡降3%。據(jù)本次在隧道旁側(cè)半河采取水樣一件分析成果,半河水水質(zhì)類型為HCO3-+SO42 Ca2+型水;PH=6.9,礦化度33.22mg/L,侵蝕性CO2為0.00mg/L,該型水為中性低礦化度淡水,對砼無侵蝕性。其余三條溪溝的動態(tài)隨季節(jié)性變化而變化。隧址區(qū)地下水主要為第四系崩坡積層的孔隙潛水、粉砂質(zhì)絹云板巖的基巖裂隙水。第四系崩坡積層在隧址區(qū)厚度較小,雖有較大的貯水空間,其富水貧乏,僅為上層滯水?;鶐r裂隙水為隧址區(qū)主要含水層,據(jù)水文地質(zhì)測繪,粉砂質(zhì)絹云板巖性脆,風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙較發(fā)育,尤其是地表強(qiáng)風(fēng)化帶的導(dǎo)水性較好,在隧道開挖時以滴水為主,局部呈片狀或股狀涌出。隧址區(qū)地下水的補給主要以大氣降水和洞身上方一條季節(jié)性溪溝水補給為主。一部分大氣降水下滲到第四系孔隙含水層,該含水層的自由水沿基巖風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙向洞身逕流,其逕流量隨深度的增加而減弱,在洞身以浸潤狀或滴水排泄為主;另一部分大氣降水以坡面流直接排泄于地形低洼處。洞身上方的季節(jié)性溪溝,其溝床長期受地表水的沖刷、剝蝕,溝床下方的強(qiáng)風(fēng)化帶發(fā)育相對較深,再加之補給源相對穩(wěn)定,因此隧道在掘進(jìn)至K15+825?+845時,亦應(yīng)防止垮塌或小的突水。半河水位標(biāo)高低于隧底標(biāo)高,對隧道開挖無充水影響。綜上所述,隧址區(qū)水文地質(zhì)條件簡單。據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—2001),隧址區(qū)地震反應(yīng)譜特征周期為0.35s,地震動峰值加速度0.05g,地震基本烈度丑度,隧址區(qū)屬川湘鄂弱活動斷裂構(gòu)造區(qū),場地穩(wěn)定。第5章方案比選峽口隧道共設(shè)計了三個隧道方案:第一方案為A線雙向雙洞隧道,第二方案為B線雙向單洞隧道,第三方案為A線雙向連拱隧道。三個方案的比選如表5-1所示。表5-1方案比選表、\方案類別比較項目、\第一方案第二方案第三方案結(jié)構(gòu)類型雙向雙洞隧道雙向單洞隧道雙向連拱隧道隧道長度(m)170170170施工方法難易程度較易較大施工困難、施工工藝復(fù)雜工期較短較短較長養(yǎng)護(hù)維修工作量少少大優(yōu)點直線線形,線形好偏壓較小上下行分離,互不干擾缺點洞口有較小偏壓洞口段需設(shè)圓曲線及緩和曲線;內(nèi)裝修復(fù)雜;增加通風(fēng)抗阻,對自然通風(fēng)不利洞口有偏壓;需對支護(hù)參數(shù)和施工方法進(jìn)行特殊設(shè)計;輔助施工措施設(shè)計防止推力不平衡對中墻結(jié)構(gòu)造成危害造價比(與第一方案比選)11.243經(jīng)以上技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合比較可看出第三方案造價高且施工困難等;第二方案造價最低但是洞口段需設(shè)圓曲線,對施工、通風(fēng)、行車均不利;第一方案造價比第二方案相差不大且線性較好,因此,推選第一方案作為推薦隧道方案。第6章隧道設(shè)計6.1線形設(shè)計6.1.1平面線形設(shè)計進(jìn)口設(shè)計標(biāo)高1072.324m,出口設(shè)計標(biāo)高1079.12m隧道內(nèi)為單向坡:3%,其詳見隧道(地質(zhì))縱斷面設(shè)計圖。K15+750?K15+780洞門進(jìn)口段:上部碎石土厚5?8m,松散,基巖為粉砂質(zhì)娟云板巖,單軸飽和抗壓強(qiáng)度Rb=27.9?30.8MPa,屬軟質(zhì)巖,層間結(jié)合一般,節(jié)理較發(fā)育,巖體較破碎,具偏壓影響,塊碎狀鑲嵌結(jié)構(gòu),局部角礫狀松散結(jié)構(gòu),拱頂偶有小塌方,洞門處可能產(chǎn)生大塌方,濕潤及點滴狀出水,局部可能有片狀出水。屬于III級圍巖。K15+780?K15+895洞身段:粉砂質(zhì)娟云板巖,層間結(jié)合一般,節(jié)理較發(fā)育,巖體較破碎?較完整,大塊狀砌體及塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu),拱頂偶有小坍塌,側(cè)壁基本穩(wěn)定,點滴狀及侵潤狀出水為主,K15+825?K15+845段地表為一沖溝,可能有股狀或片狀出水。K15+780?K15+850段屬于IV級圍巖,K15+850?K15+895段屬于IV級圍巖。K15+895?K15+920洞門出口段:粉砂質(zhì)娟云板巖,屬軟質(zhì)巖,層間結(jié)合一般,局部較差,節(jié)理較發(fā)育,具偏壓影響。左側(cè)壁基本穩(wěn)定,濕潤或侵潤狀出水。K15+895?K15+920段屬于III級圍巖。6.1.2縱面線形設(shè)計6.2洞口工程隧道洞門是隧道洞口用圬工砌筑并加以建筑裝飾的支擋結(jié)構(gòu)物。洞門的作用在于支擋洞口正面仰被和路塹邊坡,攔截仰坡上方的小量剝落、掉塊、保持邊仰坡的穩(wěn)定。洞門還是隧道唯一的外露部分,對它進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕ㄖ囆g(shù)處理,可起到美化環(huán)境的作用。隧道洞門的形式很多,從構(gòu)造形式上大致可分為:端墻式、翼墻式、臺階式、柱式、削竹式、喇叭口式等。各種洞門的形式及特點見表6—1。表6-1常見隧道門形式及適用條件表基本形式適用條件及特點端墻式端墻式洞門俗稱一字式洞門,適用于自然山坡陡峻,洞口地形開闊,巖層較為堅硬完整,山體壓力很小,開挖坡度1:0.3?1:0.5的洞口地段。這種洞門具有結(jié)構(gòu)簡單、工程量小、施工簡便的優(yōu)點,在巖層較好時使用最為經(jīng)濟(jì)。唯洞門頂排水條件稍差,若橫向山坡一側(cè)較低時,宜開挖溝槽橫向引排。柱式柱式洞門是從端墻式洞門發(fā)展而來的。當(dāng)巖層有較大主動側(cè)壓力時;如米用端墻式洞門則過于安全、浪費圬工;為此,區(qū)別受力大小,設(shè)計成橫向不等厚、最厚部位即呈柱形的柱式洞門。柱式洞門運用于洞口地形較陡,有較大側(cè)壓力的地段,或洞口處地位狹窄,設(shè)置翼墻無良好基礎(chǔ)時,其仰坡開挖坡度為1:0.5?1:0.75。此外.在城市、風(fēng)景區(qū),采用柱式洞門較為雄偉美觀。翼墻式翼墻式洞門是在端墻式洞門的兩側(cè)或一側(cè)加設(shè)翼墻(擋墻)而成。翼墻起支撐端墻及保持路塹邊坡穩(wěn)定的作用.同時對減少洞口開挖高度和壓縮端墻寬度均為有利。由于翼墻與端墻很大一部分面積相接觸,設(shè)計時考慮其共同作用,可節(jié)省大量圬工,且能增加洞門的抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性。因此,當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差,仰、邊坡較緩時,通常均采用翼墻式洞門。臺階式傍山隧道洞口,地而橫坡較陡,為了適應(yīng)地形,減少開挖,多米用如圖右所示的臺階式洞門。亦稱偏壓隧道門。它在靠山側(cè)通常用設(shè)置擋墻,以降低邊坡開挖高度,并壓縮端墻寬度。低山坡一側(cè),如地質(zhì)餃差,地面較高,也可采用矮擋墻。選用臺階式洞門時,通常需要根據(jù)洞口地形地質(zhì)條件,與采用明洞作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。2、隧道洞門的構(gòu)造要求洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離不宜小于1.5m,洞門端墻與仰坡之間水溝的溝底至襯砌拱頂外緣的高度不小于1.0m,洞門墻頂高出仰坡腳不小于0.5m,洞門墻應(yīng)根據(jù)實際需要設(shè)置仲縮縫、沉降縫和泄水孔;洞門墻的厚度可按計算或結(jié)合其它工程類比確定。洞門墻基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固地基上,應(yīng)視地形及地質(zhì)條件,埋置足夠的深度,保證洞門的穩(wěn)定。松軟地基上的基礎(chǔ),可采取加固基礎(chǔ)措施。洞門結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足抗震要求。本隧道進(jìn)出口路線地形較為陡峭,采用翼墻式洞門,能滿足結(jié)構(gòu)安全的要求。洞口位置的確定:洞口位置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文等條件著重考慮邊城及仰坡的穩(wěn)定,隧道工作者在實踐中提出確定隧道位置、宜早進(jìn)洞、晚出洞。寧可讓隧道稍長些,避免開挖高邊坡路塹,這也有利于保護(hù)自然環(huán)境。當(dāng)然“早進(jìn)晚出”并不是說盲目地把隧道定得越長越好,而是應(yīng)當(dāng)更著重地從安全和環(huán)保方面來考慮問題。在一般情況下,這一指導(dǎo)思想是符合實際。根據(jù)我國實踐經(jīng)驗,在不同地形、地質(zhì)條件下,確定隧道洞門位置時應(yīng)考慮以下原則:要避開不良地質(zhì)地段,如滑坡、崩塌、巖堆、危巖落石、泥石流等處。當(dāng)洞口位于溝谷內(nèi)時,應(yīng)盡量避免設(shè)置在匯水區(qū)的中央,洞口要選在溝的一側(cè)。位于懸崖陡壁下的洞口,一般不宜切削原山坡,當(dāng)坡面及巖頂穩(wěn)定,無危石存在,可貼壁進(jìn)洞。否則應(yīng)延伸洞口設(shè)置明洞。漫坡淺埋段洞口位置.應(yīng)結(jié)合路塹地質(zhì)、少占農(nóng)田、棄碴、填方利用、排水條件及有利施工等因素綜合分析確定。早進(jìn)晚出的原則,具體落實在洞口邊、仰坡開挖高度的控制上。洞口的線路走向應(yīng)盡量和該處地形等高線正交,這樣可不造成一側(cè)開挖面畸高.同時應(yīng)注意避免另側(cè)巖壁過薄致產(chǎn)生偏壓危害。。洞口最好有一方開闊平緩場所,用作施工基地。如果橋隧相連,洞口位置還要考慮相關(guān)工程的需要。6.2.2洞口位置保證山體開挖擾動小,洞口位置應(yīng)設(shè)于山坡穩(wěn)定、地質(zhì)條件好的地方,考慮圍巖穩(wěn)定,施工時采用洞口邊坡開挖、仰坡加固、截水溝施作同時進(jìn)行。結(jié)合隧道洞口區(qū)的平面線形和地形、地質(zhì)條件,以及上述要求選定隧道洞口位置:進(jìn)口端洞口:K15+750, 設(shè)計高程:1072.324m出口端洞口:K15+920, 設(shè)計高程:1079.12m6.3洞身工程6.3.1隧道截面擬定公路隧道橫斷面設(shè)計內(nèi)容包括以下兩個方面:其一是道路等級確定隧道建筑限界,其二就是確定凈空斷面大小及隧道內(nèi)輪廓形狀和幾何尺寸。所謂隧道建筑限界是為保證隧道內(nèi)各種交通的正常運行與安全,而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何部件侵入的空間限界。表6-2公路隧道建筑限界橫斷面組成最小寬度(單位:m)公路等級設(shè)計速度(km/h)車道寬度wM向?qū)挾萀余寬c人行道R檢修道J隧道建筑限界凈寬左側(cè)右側(cè)設(shè)檢修道設(shè)人行道不設(shè)檢修道、人行道左側(cè)Ll右側(cè)Lr高速公路一級公路1203.75x20.751.250.750.7511.001003.75x20.501.000.750.7510.50803.75x20.500.750.750.7510.25603.50x20.500.750.750.759.75二級公路三級公路四級公路803.75x20.750.751.0011.00603.50x20.500.501.0010.00403.50x20.250.250.759.00303.25x20.250.250.257.50203.00x20.250.250.257.00各級公路隧道建筑限界基本寬度應(yīng)按表6-2執(zhí)行,并符合以下規(guī)定:建筑限界高度,高速公路、一級公路、二級公路取5.0m;三、四級公路取4.5m.當(dāng)設(shè)置檢修道或人行道時,不設(shè)余寬;當(dāng)不設(shè)置檢修道或人行道時,應(yīng)設(shè)不小于25cm的余寬。隧道路面橫坡,當(dāng)隧道為單向交通時,應(yīng)取單面坡;當(dāng)隧道為雙向交通時,可取雙面坡。坡度應(yīng)根據(jù)隧道長度,平、縱線形等因素綜合分析確定,一般可采用1.5%?2.0%。當(dāng)路面采用單面坡時,建筑限界底邊線與路面重合;當(dāng)采用雙面坡時,建筑限界底邊線應(yīng)水平置于路面最高處對于高速公路和一級公路隧道內(nèi)應(yīng)設(shè)置檢修道。其它等級公路隧道,應(yīng)根據(jù)隧道所在地區(qū)的行人密度、隧道長度、交通量及交通安全等因素確定人行道的設(shè)置。檢修道或人行道宜雙側(cè)設(shè)置;檢修道或人行道的寬度按表4.2.1-1規(guī)定選取。檢修道或人行道的高度可按20?80cm取值,并綜合考慮以下因素:檢修人員步行時的安全;緊急情況時,駕乘人員拿取消防設(shè)備方便;滿足其下放置電纜、給水管等的空間尺寸要求。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)和《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTGD70-2004)的有關(guān)技術(shù)要求,確定隧道建筑限界凈寬9.3米(單洞),凈高7.1米。隧道凈空內(nèi)輪廓設(shè)計除了滿足隧道建筑限界和洞內(nèi)設(shè)備安裝空間要求外,還應(yīng)滿足技術(shù)、視覺和施工工藝的要求。經(jīng)反復(fù)比較確定襯砌內(nèi)輪廓為三心圓曲墻拱,拱部圓半徑R2=4.6m,邊墻圓半徑為R1=6.8m,隧道內(nèi)空凈寬9.3m,凈高7.1m,內(nèi)凈空面積62.5m2。擬訂的內(nèi)輪廓使隧道開挖面積最省,結(jié)構(gòu)受力合理,且內(nèi)凈空與建筑限界之間的凈空預(yù)留了內(nèi)裝飾層凈空,同時還考慮照明、營運管理等設(shè)施所需空間。6.3.2洞身襯砌根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》第8.1.4條:隧道洞口內(nèi)應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)襯砌段,加強(qiáng)襯砌段的長度應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)和環(huán)境條件確定。隧道按新奧法施工原理進(jìn)行洞身結(jié)構(gòu)設(shè)計,即以系統(tǒng)錨桿、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)、工型鋼組成初期支護(hù)與二次模筑(鋼筋)混凝土相結(jié)合的復(fù)合式襯砌形式;錨桿采用中空注漿錨桿,并加設(shè)墊板。同時圍巖較差的地段向圍巖較好的地段延伸10米。其詳見隧道各級圍巖襯砌圖。隧道洞身深埋段各級圍巖支護(hù)參數(shù)如表6-3所示。表6-3 隧道復(fù)合式襯砌設(shè)計參數(shù)圍LU石級別初期支護(hù)二次襯砌厚度(cm)噴射混凝土厚度(cm)錨桿(m)鋼筋網(wǎng)鋼架拱、墻混凝土仰拱混凝土III20①22;長2.5m@=120x120cm@=25x25cm;^814號H型鋼4040IV20①22;長3.0m@=80x80cm@=25x25cm;^814號H型鋼4040洞口加強(qiáng)段30;鋼筋混凝土①22;長3.5m@=60x60cm@=20x20cm;雙層;^822a號H型鋼60;鋼筋混凝土60;鋼筋混凝土6.4通風(fēng)設(shè)計根據(jù)我國《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》(JTJ026.1-1999)中規(guī)定:單向交通隧道:LxNN2x106,宜設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。式中:L—隧道長度,mN一設(shè)計交通量(輛/h)峽口隧道:LxN=170x3000/24=2.125x104<2x106所以不需要設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。6.5防排水設(shè)計為避免和減少水的危害,根據(jù)隧道區(qū)的水文地質(zhì)特征,確定隧道防排水的“截、堵、排相結(jié)合”的綜合治水原則。6.5.1洞口防排水為了截排地表水,使洞口工程不被坡面水沖蝕,并保證洞口路段良好的營運條件,在洞頂設(shè)置洞頂排水溝,在邊坡、仰坡以上設(shè)置了洞外截水溝。洞口范圍雨水經(jīng)截、排水溝匯入路基水溝或自然溝渠中。6.5.2洞身防排水設(shè)計隧道洞身防水是在二次襯砌與初期支護(hù)之間鋪設(shè)EVA防水板及無紡布,二次襯砌施工縫設(shè)置止水條,沉降縫設(shè)置止水帶。隧道襯砌排水:A、 在襯砌兩邊墻墻腳外側(cè)縱向設(shè)置6100HDPE雙壁打孔波紋管(縱向盲溝)。B、 襯砌背后環(huán)向設(shè)置650單壁打孔波紋管(環(huán)向盲溝)。C、 縱向排水管與隧道中央排水溝用6100HDPE雙壁無孔波紋管(橫向排水管)連接。D、 隧道內(nèi)的路面水通過路面橫坡排至兩邊排水邊溝中。E、 二次模筑混凝土采用防水混凝土澆筑,其抗?jié)B標(biāo)號不低于$6,施工時應(yīng)滲入AEA抗裂防水膨脹劑。F、 隧道洞身沉降縫必須設(shè)置651型橡膠止水帶,所有施工縫均必須設(shè)置BW-96型橡膠止水條。G、 全隧道滿鋪防水卷材和無紡布,施工時采用熱焊無釘鋪掛工藝,且應(yīng)保證搭接長度及接縫質(zhì)量。防水層采用EVA類檢測指標(biāo)進(jìn)行檢測??v向盲溝全隧貫通;環(huán)向盲溝在有集中水流處設(shè)置,并向下伸至邊墻腳與縱向盲溝相連,襯砌背后地下水從環(huán)向盲溝、無紡布匯集至縱向盲溝后,通過橫向排水管將地下水引入中央排水溝,排出洞外。防排水材料防水板:EVA防水卷材,厚1.0mm無紡布:300g/m2縱向排水邊溝及緣石:25號現(xiàn)澆混凝土電纜溝蓋板:25號預(yù)制混凝土施工縫止水條:BW-96遇水膨脹型,30cm(寬)x20cm(高)沉降縫止水帶:E型橡膠止水帶,寬30cm彈簧排水管:TS軟式透水管6.6洞內(nèi)裝飾設(shè)計隧道洞門采用SD型隧道專用防火涂料,厚12mm,其中底層厚11mm,面層1mm,墻部面層為乳白色瓷磚鑲面,瓷磚反射率P>0.55拱部面層為鐵藍(lán)色,耐火等級二級。6.7環(huán)境保護(hù)與路基路面、橋涵工程相比,隧道建設(shè)對環(huán)境的影響相對較小,而且有其特殊性。隧道建設(shè)對環(huán)境的影響主要有:(1) 隧道開挖降低局部區(qū)地下水位,影響洞頂生態(tài)環(huán)境;(2) 隧道邊仰坡開挖改變原有地形、地貌、可能導(dǎo)致邊坡失穩(wěn);(3) 隧道棄渣可能導(dǎo)致水土流失;(4) 機(jī)械通風(fēng)的隧道,汽車尾氣集中排放對洞口生態(tài)環(huán)境的影響。在設(shè)計和施工中,只要對上述可能影響生態(tài)環(huán)境的問題引起重視,采取相應(yīng)的處置對策,可以將隧道建設(shè)對環(huán)境的影響降低到最低點。1、 洞口避免大刷大挖,防止邊坡失穩(wěn)設(shè)計減少邊仰坡的開挖量,同時邊仰坡開挖設(shè)計噴、錨、網(wǎng)臨時支護(hù)和路塹墻、邊坡等防護(hù)措施,對具備綠化條件的邊仰坡一律植樹、植草皮綠化。2、 洞渣處理隧道棄渣盡量利用,作為路基填方及兩線間填方,對于不能利用的棄渣采用集中堆放處理,棄渣場做好防護(hù)排水和綠化處理。第7章隧道消防與照明7.1隧道消防與救援1、洞內(nèi)消防根據(jù)隧道交通量及重要性,隧道內(nèi)設(shè)置防災(zāi)與救災(zāi)設(shè)施。(1) 隧道內(nèi)每隔50m設(shè)置一消防栓,滅火器以2個為一組,裝入側(cè)墻上設(shè)置的儲藏箱內(nèi),與消火栓放置在一處。每隔200m設(shè)置一部報警電話。(2) 隧道內(nèi)設(shè)噴水霧裝置,噴頭間距為5m,設(shè)置在檢修道一側(cè)的側(cè)墻上部,設(shè)置高度為距車道面3.7m。(3) 為了避免在隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后造成交通混亂,影響疏散和救援,在距隧道洞口220m處設(shè)警報顯示板。(4) 本隧道設(shè)有通風(fēng)設(shè)施,火災(zāi)時利用原來的風(fēng)機(jī),轉(zhuǎn)換為排煙系統(tǒng)使用。2、隧道發(fā)生火災(zāi)時的救援當(dāng)發(fā)生火災(zāi)后,首先應(yīng)調(diào)整風(fēng)機(jī)運行狀態(tài),采用救援風(fēng)速控制火災(zāi)的發(fā)展和煙氣流動方向,待隧道內(nèi)逃生人員完全安全撤離后,再啟動排煙通風(fēng)組織系統(tǒng)。排煙通風(fēng)組織系統(tǒng)的機(jī)械通風(fēng)應(yīng)根據(jù)火災(zāi)點的位置,選擇不同的通風(fēng)方向。發(fā)出火警后隧道同時關(guān)閉,嚴(yán)禁車輛駛?cè)?;同時行車速度限制在30km/h以內(nèi),并嚴(yán)禁超車;車輛快速有序地駛出事故隧道。7.2隧道照明設(shè)計1、 總述運營照明設(shè)計的基本思路是在保證行車安全和舒適的條件下,滿足視覺信息的不間斷性和照明的濟(jì)濟(jì)性,使照明回路操作簡便,盡量節(jié)約能源。隧道照明必須不分晝夜的連續(xù)進(jìn)行,只是在點燈率上有所變化。一般來說,白天照明比夜晚更加復(fù)雜。從理論上講,隧道照明與道路照明一樣,需要考慮路面應(yīng)具有的一定亮度水平,同時,考慮設(shè)計速度、交通量、洞口環(huán)境和線形等因素。2、 照明區(qū)段劃分及各段亮度取值長隧道照明基本上可為接近段、入口段、過渡段、中間段和出口段五個區(qū)段。隧道洞外亮度隨季節(jié)、時間而變化,并且因隧道所處環(huán)境而不同。如將洞外亮度降到較低的程度,可使駕駛員在進(jìn)入洞內(nèi)時感受到的亮度變化較為緩和。在隧道附近植常綠植被時一種較為簡便、經(jīng)濟(jì)的降低洞外亮度,在洞口山坡上種植具有水平成層枝葉的喬木可減弱陽光對路面的照射,對降低路面亮度十分有益。在照明設(shè)計中,車速與洞外亮度是兩個主要基準(zhǔn)值,車速由道路等級確定,本設(shè)計為40km/h,洞外亮度值本設(shè)計根據(jù)取值為Li=3000cd/m\由公路隧道通風(fēng)照明規(guī)范取值得:中間段:Lin=1.5入口段:Lth=kxL20;k=0.01;L20=3000cd/^;Lth=30cd/m2;Dth=1.154xDs-(h-1.5)/tan10°=1.154x25-(5.0-1.5)/tan10°=9.0m過度段:Ltr1=0.3Lth=9.0cd/m2;Ltr2=0.1Lth=3.0cd/m2;Ltr3=0.035Lth=10.5cd/m2;Dtr1=26m;Dtr2=44m;Dtr3=67m由于是雙向隧道故不設(shè)置出口段照明,最終參數(shù)如下:中間段:Lin=1.5入口段:Lth=30.0cd/m;Dth=10.0m過度段:Ltr1=9.0cd/m2;Ltr2=3.0cd/^;Ltr3=10.5cd/^;Dtr1=30m;Dtr2=40m3、照明系統(tǒng)的設(shè)置隧道用照明器的主要作用是控制配光及保護(hù)光源。選擇照明器時,應(yīng)充分注意以下幾個方面:照明器的配光特性要符合照明目的,并符合照明器場所的幾何條件,尺寸小,安裝維修方便料具有良好的耐腐蝕性能,加強(qiáng)表面處理??紤]墻面反光及煙塵污染的影響。滿足質(zhì)量,環(huán)境條件的基礎(chǔ)上,盡量選用光輸出比高,壽命長,光通衰減少的燈具。5、應(yīng)急照明隧道應(yīng)急照明采用深夜單側(cè)燈照明燈具的一半(即白天照明的四分之一)作為應(yīng)急照明使用,采用獨立照明系統(tǒng);兼做平時工作照明。應(yīng)急照明供電可由隧道外一端引入380/220V電源。7.3隧道供電隧道是公路交通的要塞,若隧道的應(yīng)急照明中斷供電,容易出現(xiàn)車輛追尾、撞車等重大交通事故,造成人員傷亡和交通阻塞。若隧道的交通監(jiān)控設(shè)施、電光標(biāo)志、通風(fēng)及照明控制設(shè)施、緊急呼叫設(shè)施、火災(zāi)的監(jiān)測、報警、控制設(shè)施及中央控制設(shè)施中斷供電,監(jiān)控中心無法了解隧道的運行情況,對經(jīng)過隧道的車輛難以及時進(jìn)行引導(dǎo)、指示和控制,將造成交通阻塞。若此時隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、交通事故等,監(jiān)控中心將無法確定隧道內(nèi)事故發(fā)生的具體位置,難以合理地調(diào)度人力、物力、進(jìn)行施救,這將可能擴(kuò)大事故地發(fā)生范圍,造成嚴(yán)重的政治影響和經(jīng)濟(jì)損失,所以,隧道的供配電十分重要。本隧道用電主要設(shè)備有風(fēng)機(jī)、照明和控制監(jiān)視裝置等。隧道長約170m,因若隧道單端設(shè)變配電所,洞內(nèi)用電設(shè)備供電電纜造價比兩端設(shè)變配電所的電纜造價高,高出的這部分費用與在隧道另一端再設(shè)一個相應(yīng)規(guī)模變配電所的費用相當(dāng),故采用兩端供電。為了與外電網(wǎng)配合,隧道高壓配電電壓宜采用10kv。7.4信號與監(jiān)控交通信號設(shè)置隧道交通信號控制是整個道路交通信號控制的一部分,屬于干線道路控制類型,目的是為隧道區(qū)段安全行車提供通行權(quán)。本隧道信號燈設(shè)置的方法是:沿行車方向每車道上方分別設(shè)一組紅綠燈。正常情況下,可分為兩種狀態(tài):一種是隧道中發(fā)生普通交通事故,如拋錨或在一條車道上發(fā)生尾撞,導(dǎo)致一條車道中斷,但另一車道仍然通暢時,則為簡單事故狀態(tài)。此時信號燈的布設(shè)與點燈狀態(tài)也比較簡單,在事故車道上的事發(fā)點之后信號燈應(yīng)轉(zhuǎn)為紅燈,以阻止后續(xù)車的涌入。在事發(fā)點之前綠燈不變,使車輛自行脫離現(xiàn)場。另一種是隧道中發(fā)生火災(zāi)或兩車道車輛互撞,則為復(fù)雜事故事故狀態(tài)。隧道監(jiān)控隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展,交通電視監(jiān)視系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用,在長及特長公路隧道中采用交通電視監(jiān)視系統(tǒng),有利于交通管理人員同時了解多點交通實況。本設(shè)計中,在隧道的進(jìn)口、中間段、出口處分別布設(shè)兩組車輛檢測器和遙控攝像機(jī);在隧道入口處設(shè)置一個可變限速標(biāo)志和一個可變情報板,用于控制進(jìn)入隧道的車流量,以避免或排除隧道內(nèi)交通阻塞,引導(dǎo)車輛運行,并當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時關(guān)閉隧道;在隧道入口處安裝隧道控制器,它接受來自于車輛檢測器、通風(fēng)設(shè)備和電力設(shè)備工作狀態(tài)檢測到的數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理后上傳監(jiān)控分中心,由監(jiān)控分中心作出控制方案后,驅(qū)動可變情報板和可變限速標(biāo)志,以達(dá)到交通控制控制的目的。第8章施工組織設(shè)計施工組織與管理是施工過程中十分重要和復(fù)雜的工作,它的目的是要保證工程按設(shè)計要求的質(zhì)量,計劃規(guī)定的進(jìn)度和低于設(shè)計預(yù)算或合同價格的成本,安全順利地完成施工任務(wù)。它貫穿于工程從準(zhǔn)備階段,施工階段到竣工驗收階段整個全過程。現(xiàn)代化地施工組織與管理應(yīng)該是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、合理的經(jīng)濟(jì)手段和科學(xué)的經(jīng)營管理方法三者的有機(jī)結(jié)合。8.1編制原則1、 安全第一的原則施工組織設(shè)計的編制始終按照技術(shù)可靠,措施得力和確保安全的原則。以此確定施工方案,特別是軟弱土層施工的安全。在安全措施落實到位,確保萬無一失的前提下施工。2、 優(yōu)質(zhì)高效的原則加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),強(qiáng)化管理,優(yōu)質(zhì)高效的施工。根據(jù)在施工組織設(shè)計中明確的質(zhì)量目標(biāo),貫徹ISO9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理,控制成本,降低工程造價。3、 方案優(yōu)化的原則科學(xué)組織,合理安排,優(yōu)化施工方案是施工管理的行動指南。在近接條件下,內(nèi)支撐施工方案綜合對比,在技術(shù)可行的前提下?lián)駜?yōu)選用最佳方案。4、 合理布局的原則節(jié)省臨時用地,減少破壞,搞好環(huán)保,認(rèn)真實施文明施工等多角度出發(fā),合理安排生產(chǎn)及生活場地,做好環(huán)境保護(hù)和營區(qū)理化。工程完成后及時平整場地,恢復(fù)地面正常交通。

圖8.1施工組織設(shè)計編制程序8.2施工場地布置隧道洞口場地一般比較狹窄,而隧道施工的機(jī)械設(shè)備和材料等又多,如果事前沒有很好的規(guī)劃,很容易造成相互干撓,使用不便,效率不高等不合理現(xiàn)象,甚至發(fā)生不安全事故。為此,施工前要根據(jù)洞口的地形特點,結(jié)合勞動力安排、機(jī)械設(shè)備、材料用量、工期要求,施工方法和棄渣場位置等因素,進(jìn)行全面規(guī)劃統(tǒng)籌安排、合理布置,使工地秩序井然,忙而不亂,充分發(fā)揮人力物力的最大效然,為快速施工創(chuàng)造有利條件。8.2.1棄渣場地及卸渣道路的布置隧道棄渣盡量利用,作為路基填方及兩線間填方,對于不能利用的棄渣采用集中堆放處理,棄渣場做好防護(hù)排水和綠化處理。棄渣場上的卸渣線應(yīng)不小于兩條,有前有后,有利棄渣。8.2.2大宗材料的堆放場地和料庫的布置大宗材料的存放地點應(yīng)考慮材料運進(jìn)工地方便,易于卸車,并靠近使用地點。1、 砂石料堆放和水泥倉庫均應(yīng)和混凝土攪拌站布置在一起。2、 木材倉庫和木材加工場應(yīng)布置在一起,并靠近道路。3、 鋼材倉庫與鋼筋加工場地應(yīng)布置在一起,以便于加工和工程使用。8.2.3生產(chǎn)房屋和生產(chǎn)設(shè)施的布置1、 蓄水池在山上的高度要能產(chǎn)生足夠的壓力差以滿足工作面用水的需要。2、 攪拌機(jī)應(yīng)盡量靠近洞口,靠近砂石料,且應(yīng)有一定垂直高度,便于裝車運輸。3、 炸藥和雷管要分別存放。其庫房要選擇離工地300m?400m以外的隱蔽地點,并安裝避雷裝置。4、 機(jī)械隊場所的位置,要求便道可直達(dá),用電用水要方便。5、 發(fā)電機(jī)房不一定太靠近洞口而與其它房屋爭場地。如采用外來高壓電線輸電,變電站應(yīng)設(shè)在洞口附近。6、 工地的臨時道路應(yīng)充分利用原有道路。工地的主干道宜呈環(huán)狀布置,次要道路可布置成枝狀,但應(yīng)考慮回車的可能性。7、 行政管理和生活福利設(shè)施,應(yīng)方便生產(chǎn),方便工人的生活。工地辦公室和醫(yī)療室應(yīng)靠近施工現(xiàn)場。行政管理辦公室可位于工地出入口附近。生活福利設(shè)施要首先考慮利用永久性房屋,不足時則修建臨時房屋。8.2.4生活房屋的布置條件許可時,生活用房要與洞口保留一定距離,以保證工人和其他工作人員有一個安靜的休息環(huán)境。但又不宜過遠(yuǎn),同時要注意行動方便。整個生活區(qū)要適當(dāng)集中,以便于學(xué)習(xí)和管理。要妥善考慮職工室外文體活動場地的布置。生活區(qū)要靠近水源,在水源四周50m以內(nèi)不得設(shè)廁所、畜圈和垃圾坑等。生活區(qū)位置要特別注意防洪防水要求??偟膩碚f,每個隧道工地的自然條件是千變?nèi)f化各不相同的。因此,在考慮隧道工地布置時,要因地制宜,對具體的情況作具體的分析。注意做好環(huán)境保護(hù)工作。8.3施工進(jìn)度計劃施工進(jìn)度計劃是控制工程施工進(jìn)度和工程竣工期限等各項活動的依據(jù).單位工程施工進(jìn)度計劃是施工方案在時間上的反映,是指導(dǎo)單位工程施工的基本文件之一。它的主要任務(wù)是以施工方案為依據(jù),安排單位工程中各施工過程的施工順序和施工時間,使單位工程在規(guī)定的時間內(nèi)有條不紊地進(jìn)行。施工進(jìn)度計劃與施工方法是否合理、工期是否滿足要求等有直接的關(guān)系,而這些因素往往相互影響和制約。因此,編制施工進(jìn)度計劃應(yīng)細(xì)致周密的考慮這些因素。單位工程施工進(jìn)度計劃,是在既定施工方案的基礎(chǔ)上,根據(jù)規(guī)定的工期和各種資源供應(yīng)條件,對單位工程的各分部分項工程的施工順序、施工起止時間及銜接關(guān)系進(jìn)行合理的計劃。施工進(jìn)度圖(橫道圖)如圖8.2所示。月1234準(zhǔn)備工作洞口施工'錨殲預(yù)制 ,———————————工字鋼預(yù)制———————————鋼S5網(wǎng)預(yù)制:——洞身施工'監(jiān)控量測'出口施工澆路面'洞內(nèi)技璜—圖8.2施工進(jìn)度圖8.4施工方案峽口隧道施工采用新奧法原理進(jìn)行,初期支護(hù)采用噴、錨、網(wǎng)支護(hù),二次襯砌采用模筑混凝土,工字鋼作為初期支護(hù)的加勁措施,防止隧道開挖過程中出現(xiàn)塌方。由于隧道穿過的洞口地層巖性較差,隧道開挖截面大,因此,施工中必須遵循“穩(wěn)扎穩(wěn)打,堅持不塌就是有進(jìn)度”的指導(dǎo)思想。根據(jù)隧道本身的特點,結(jié)合隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計分析資料,擬定本隧道施工方案:隧道采用全斷面法開挖,開挖施工中加強(qiáng)監(jiān)控量測工作,及時調(diào)整支護(hù)參數(shù),做到動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工。施工注意事項:(1) 、作業(yè)面多而窄,施工相互干撓大,須統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)。(2) 、圍巖開挖撓動次數(shù)多,穩(wěn)定性差,要加強(qiáng)對爆破的控制,盡量采用短進(jìn)尺松動弱爆破。(3) 、下部開挖要注意對上部支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。(4) 、上下部型鋼要對接好,使初期支護(hù)與圍巖形成整體。(5) 、兩側(cè)馬口開挖要錯開,避免上部斷面兩側(cè)拱腳同時懸空。(6) 、下部邊墻要短進(jìn)尺開挖,并及時使作初期支護(hù)。(7) 、監(jiān)控量測應(yīng)跟蹤實施。8.5施工監(jiān)控量測8.5.1隧道的監(jiān)控量測因為地下工程地質(zhì)環(huán)境和施工技術(shù)條件復(fù)雜,實際施工時,需要通過對圍巖和襯砌監(jiān)控量測來獲得信息來反饋修正設(shè)計設(shè)計和指導(dǎo)施工。通過現(xiàn)場監(jiān)控量測可達(dá)到以下目的:掌握圍巖和支護(hù)的動態(tài),按照動態(tài)管理量測斷面的信息,正確而經(jīng)濟(jì)地施工。從而保證隧道和圍巖的穩(wěn)定和施工安全。量測數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理與必要的計算和判斷,預(yù)測和確定隧道最終穩(wěn)定時間,指導(dǎo)施工工序和施做二次襯砌的時間。②信息反饋修正設(shè)計。根據(jù)隧道開挖后圍巖穩(wěn)定性的信息,進(jìn)行綜合分析.檢驗和修正施工前的預(yù)設(shè)計。

④積累資料。已有工程的量測結(jié)果可應(yīng)用到其它類似的工程中,作為設(shè)計和施工的依據(jù)。表8-1是本隧道設(shè)計的監(jiān)測項目與方法。表8-1監(jiān)測項目及方法序號項目名稱方法及工具布置量測間隔時間1?15d16d?1個月1?3個月大于3個月1地質(zhì)和支護(hù)狀況觀察巖性、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀及支護(hù)裂縫觀察或描述,地質(zhì)羅盤等開挖后及初期支護(hù)后進(jìn)行每次爆破后進(jìn)行2周邊位移各種類型收斂計每10?50m一個斷面,每斷面2?3對測點。1?2次/天1次/2天1?2e1IA31?3次/月3拱頂下沉水平儀、水準(zhǔn)尺、鋼尺或測桿每10?50m1一個斷面1?2次/天1次/2天1?2次凋1?3次/月4錨桿或錨索內(nèi)力及抗拔力各類電測錨桿、錨桿測力計及拉撥器每10m一個斷面,每個斷面全少做三根錨桿5地表下沉水平儀、水準(zhǔn)尺每5?50m一個斷面,每斷面全少7個測點,每隧道全少2個斷面。中線每5?20m一個測點八、、開挖面距量測斷面前后<2B時,1?2次/天。開挖面距量測斷面前后<5B時,1次/2天。開挖面距量測斷面前后>5B時,1次/周。6圍巖體內(nèi)位移(洞內(nèi)設(shè)點)洞內(nèi)鉆孔中安設(shè)單點、多點桿式或綱絲式位移計每5?100m一個斷面,每斷面2?11個測點。1?2次/天1次/2天1?2次倜1?3次/月7圍巖體內(nèi)位移(地表設(shè)地面鉆孔中安設(shè)各類位移計每代表性地段一個斷面,每斷面同地表下沉要求

點)3?5個鉆孔8圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力各種類型壓力盒每代表性地段一個斷面,每斷面宜為15-20個測點1?2次/天1次/2天1?2次倜1?3次/月9鋼支撐內(nèi)力及外力支柱壓力計或其他測力計每10棉鋼拱支撐一對測力計1?2次/天1次/2天1?2次凋1?3次月10支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力、表面應(yīng)力及裂縫量測各類混凝土內(nèi)應(yīng)變計、應(yīng)力計、測縫計及表面應(yīng)力解除法每代表性地段一個斷面,每斷面宜為11個測點。1?2次天1次/2天1?2WJ9.1?3次/月11圍巖彈性波測試各種聲波儀及配套探頭在有代表性地段設(shè)置注:B為隧道開挖寬度。8.5.2量測項目及方法根據(jù)本路段隧道的地質(zhì)特征、圍巖特點,設(shè)計考慮進(jìn)行如下必測項目:A、地質(zhì)和初期支護(hù)觀測8、水平凈空收斂C、 拱頂下沉D、 地表下沉第9章施工安全、保障措施9.1組織保證措施成立項目經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組,全面負(fù)責(zé)本項目的安全生產(chǎn)工作,主管安全生產(chǎn)的副經(jīng)理為安全生產(chǎn)的直接責(zé)任人,總工程師為安全生產(chǎn)的技術(shù)負(fù)責(zé)人。未經(jīng)安全教育培訓(xùn),并經(jīng)考試合格的管理人員及生產(chǎn)人員不準(zhǔn)上崗。9.2制度保證措施必須嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制,各級各部門必須有明確的安全責(zé)任、經(jīng)濟(jì)承包中有安全生產(chǎn)指標(biāo)。執(zhí)行三級安全教育制度,并作好登記。變換工種、工序前應(yīng)接受所從事的工序的安全教育。所有特種作業(yè)人員(爆破員、電焊工等),必須持證上崗,嚴(yán)禁非特殊工種人員從事特種作業(yè)。必須執(zhí)行定期安全檢查制度,每次檢查必須有記錄,查出的事故隱患整改要定人、定時間、定措施,對重大隱患整改通知書,必須如期按要求完成。進(jìn)入施工現(xiàn)場人員,必須戴好安全帽,危險作業(yè)、高空作業(yè)人員按規(guī)定佩帶勞動保護(hù)用品和安全帶等安全用具。9.3技術(shù)保證措施①施工現(xiàn)場1、 施工現(xiàn)場必須按施工組織設(shè)計搞好“三通一平”大型構(gòu)件、材料堆放合理有序,現(xiàn)場有醒目的標(biāo)語,宣傳欄、安全措施、安全標(biāo)志。2、 參加施工人員必須經(jīng)過安全教育,熟知本工種安全操作規(guī)程,特種作業(yè)工作持證上崗。在工作中遵守操作規(guī)程,堅守工作崗位。嚴(yán)禁酒后上崗。3、 正確使用安全防護(hù)用品和安全防護(hù)措施。進(jìn)入施工現(xiàn)場的人員,必須戴安全帽。不得穿高跟鞋、拖鞋、硬底易滑鞋。在無防護(hù)設(shè)施的高處作業(yè)必須系安全帶。距地面2米以上處所作業(yè)要有防護(hù)欄桿,擋板或安全網(wǎng)。4、 施工現(xiàn)場的坑、溝、洞、井等危險處應(yīng)設(shè)防護(hù),也間有紅色警示燈.5、 腳手架的材質(zhì),立桿基礎(chǔ)、桿柜、掃地桿、桿的連接、外側(cè)防護(hù)、腳手板鋪設(shè)等必須符合規(guī)程要求。由專業(yè)架子工搭設(shè)。拆除腳手架由上而下地逐步拆除,嚴(yán)禁推倒或拉倒的方法拆除。嚴(yán)禁上下同時作業(yè)。拆下的材料嚴(yán)禁投仍。②工序施工安全措施1、 隧道施工應(yīng)做好施工前期準(zhǔn)備工作,正確選用施工方法,并結(jié)合地形、地質(zhì)等實際情況,編制施工技術(shù)方案,并向施工人員進(jìn)行技術(shù)交底,合理安排施工。2、 隧道施工各班組間,應(yīng)建立完善的交接班制度。在交接班時,交班人應(yīng)將本班組的施工情況及有關(guān)安全事宜及措施向接班人詳細(xì)交待,并記載于交接班記錄本上,工地值班負(fù)責(zé)人(領(lǐng)工員)應(yīng)認(rèn)真檢查交接班情況。每班開工前未認(rèn)真檢查工作面安全狀況,不得施工。3、 施工中應(yīng)對圍巖加強(qiáng)檢查與量測。對不良地質(zhì)段隧道施工,應(yīng)采取弱爆破、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、先護(hù)頂?shù)刃⊙h(huán)的施工方法。隧道施工要充分利用監(jiān)測手段預(yù)測預(yù)報圍巖位移與支護(hù)結(jié)構(gòu)受力狀況,量測要為生產(chǎn)安全服務(wù)。4、 如發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)有險情,必須在危險地段設(shè)置明顯標(biāo)志或派專人看守,并迅速報告施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人,及時采取措施處理,情況危險時,應(yīng)將工作人員全部撤離危險區(qū),并立即上報。5、 所有進(jìn)入隧道工地的人員,必須按規(guī)定配帶好安全防護(hù)用品,遵章守法聽從指揮。6、 未刷好洞口仰坡或未做好洞頂防護(hù)和排水設(shè)施的洞門,不得開挖進(jìn)洞。7、 隧道掌子面鉆眼鉆眼人員到達(dá)工作地點時,應(yīng)首先檢查工作面是否處于安全狀態(tài),如支護(hù)、頂板及兩幫是否牢固,如有松動的巖石,應(yīng)立即加以支護(hù)或處理。臺車和鑿巖機(jī)進(jìn)行鉆眼時,必須采用濕式鑿巖。嚴(yán)禁在殘眼中繼續(xù)鉆眼。不在工作面拆卸修理鑿巖設(shè)備。8、 爆破作業(yè)洞內(nèi)爆破作業(yè)必須持證上崗,統(tǒng)一指揮。進(jìn)行爆破時,所有人員必須撤至不受有害氣體、振動及飛石傷害警戒區(qū)外,并設(shè)置安全警戒,其安全警戒的距離應(yīng)遵守有關(guān)規(guī)定。a獨頭坑道內(nèi)不小于100m;b相鄰的上下導(dǎo)坑不小于200m;c洞內(nèi)爆破不得使用TNT(三硝基甲苯)、苦味酸、黑色火藥等產(chǎn)生大量有害氣體的炸藥。爆破后必須經(jīng)過通風(fēng)排煙15min后,其他工作人員才準(zhǔn)進(jìn)入工作面。d如發(fā)現(xiàn)瞎炮,必須由原爆破人員按規(guī)定進(jìn)行處理。e嚴(yán)禁在炸藥加工房以外地點進(jìn)行炸藥加工工作,加工人員嚴(yán)禁穿著化纖衣物。f每日放炮時間及次數(shù),應(yīng)根據(jù)施工條件有明確規(guī)定,裝藥后到點炮時間不應(yīng)過久。9、 支護(hù)隧道各部開挖后要立即支護(hù)。施工期間,現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人應(yīng)會同有關(guān)人員對各部支護(hù)進(jìn)行定期檢查。在不良地質(zhì)地段,每班應(yīng)責(zé)成專人檢查,當(dāng)發(fā)現(xiàn)支護(hù)變異或損壞時,應(yīng)立即整修加固。當(dāng)噴射砼尚未達(dá)到一定強(qiáng)度即趨失穩(wěn)的圍巖,或噴錨后變形量超過設(shè)計容許值以及發(fā)生突變的圍巖,宜用鋼架支撐進(jìn)行支護(hù)。安裝鋼架支撐,應(yīng)遵守起重和高處作業(yè)等有關(guān)安全規(guī)則,宜用小型機(jī)具進(jìn)行吊裝。對開挖后自穩(wěn)程度很差的圍巖,應(yīng)采用超前錨桿和掛網(wǎng)噴射砼的辦法進(jìn)行臨時支護(hù)。應(yīng)把噴層的異常裂縫作為主要安全檢查內(nèi)容之一,經(jīng)常進(jìn)行觀察與檢查,并作為施工危險信號引起警惕。(7)噴砼及注漿作業(yè),要按規(guī)定帶好防護(hù)用品。10、 裝碴與運輸(1)裝碴前及裝碴過程中,應(yīng)檢查開挖面圍巖的穩(wěn)定情況,發(fā)現(xiàn)松動巖石或有塌方征兆時,必須先處理后裝碴。(2)我部擬用裝載機(jī)裝碴,施工過程中,機(jī)械回旋范圍內(nèi)不得有人通過。防止與人擠碰。11、 二次襯砌襯砌工作臺上應(yīng)搭設(shè)不低于1m的欄桿,跳板設(shè)防滑條,梯子應(yīng)安裝牢固,不得有釘子露頭和突出尖角。工作臺、跳板、腳手架的承重量,不得超負(fù)荷,并應(yīng)在現(xiàn)場掛牌標(biāo)明。腳手架與工作臺的底板應(yīng)鋪設(shè)嚴(yán)密,木板的端頭必須搭在支點上。吊裝拱架、模型板時,工作地段應(yīng)有專人監(jiān)護(hù)。在隧道內(nèi)作業(yè)地段傾卸襯砌材料時,人員與車輛不得穿行。在2m以上高處工作時,應(yīng)符合高處作業(yè)的有關(guān)規(guī)定。檢查、修理壓漿機(jī)械及管路,應(yīng)停機(jī)并切斷風(fēng)源與電源。拆除混凝土輸送軟管或管道,必須停止混凝土泵的運轉(zhuǎn)。12、 防塵隧道施工必須采用綜合防塵措施,定期檢查測定粉塵濃度。隧道施工在鑿巖和裝碴工作面,必須做好下列防塵工作:a放炮前后必須進(jìn)行噴霧與灑水b出碴前應(yīng)用水淋透碴堆和噴濕巖壁13、 供電與電氣設(shè)備施工機(jī)械、機(jī)具和電氣設(shè)備,在安裝前按照安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測,經(jīng)檢測合格后方可安裝,經(jīng)驗收確認(rèn)狀況良好后才可運行。隧道施工照明線路電壓在施工區(qū)域內(nèi)不大于36V。所有電力設(shè)備設(shè)專人檢查維護(hù),并設(shè)警示標(biāo)志。(3)在操作洞內(nèi)電氣設(shè)備時,要符合以下規(guī)定:a非專職電氣操作人員,不得操作電氣設(shè)備。b操作高壓電氣設(shè)備主回路時,必須戴絕緣手套,穿電工絕緣膠鞋并站在絕緣板上。c手持式電氣設(shè)備的操作手柄和工作中必須接觸的部位,要有良好的絕緣,使用前應(yīng)進(jìn)行絕緣檢查。d低壓電氣設(shè)備宜加裝觸電檢查。電氣設(shè)備要有良好的接地保護(hù),每班均由專職電工檢查。電氣設(shè)備的檢查、維修和調(diào)整工作,必須由專職的電氣維修工進(jìn)行。洞內(nèi)照明的燈光應(yīng)保證亮度充足、均勻及不閃爍,凡易燃、易爆等危險品的庫房或洞室,必須采用防爆型燈具或間接式照明。14、緊急預(yù)案在施工過程中難免會發(fā)生突發(fā)事件,因此必需制定切實可行的緊急預(yù)案以防止突發(fā)事件的發(fā)生。對每一種可能的事故或緊急情況,現(xiàn)場負(fù)責(zé)人可越級上報,并立即臨場指揮對突發(fā)事件的處理。9.4施工中應(yīng)注意的問題1、 隧道施工前,應(yīng)對導(dǎo)線網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測,并定期對其基準(zhǔn)點和水準(zhǔn)點進(jìn)行校核。洞內(nèi)控制點根據(jù)施工進(jìn)度設(shè)定。2、 隧道兩洞口同時施工時,施工測量應(yīng)加強(qiáng)協(xié)調(diào)和聯(lián)系,以保證隧道平面控制測量的精度、隧道內(nèi)兩相向施工中線在貫通面上的極限誤差、由洞外和洞口內(nèi)控制測量誤差引起在貫通面產(chǎn)生的貫通誤差影響值、洞內(nèi)導(dǎo)線測角、量距的精度以及兩洞口水準(zhǔn)點間往返測高差不符值均符合交通部現(xiàn)行的《公路隧道勘測規(guī)程(JTJ063-85)》的規(guī)定。3、 隧道洞口施工前應(yīng)先作好洞外截水溝的施工,盡早完善洞口排水系統(tǒng),洞外截水溝按邊仰坡實際開挖邊緣線放線,在邊仰坡開挖邊緣線5米以外修筑。4、 洞口邊仰坡開挖時應(yīng)自上而下,邊開挖邊支護(hù),嚴(yán)禁大開大挖或淘底開挖。5、 施工中,若圍巖情況與設(shè)計不符時,應(yīng)及時調(diào)整支護(hù)參數(shù),避免發(fā)生工程事故。6、 隧道內(nèi)初期支護(hù)必須緊跟掌子面及時施作,控制好圍巖變形,最大限度地發(fā)揮圍巖的自承能力。7、 隧道施工過程中必須注意洞內(nèi)排水,洞內(nèi)的滲水、施工用水必須及時沿臨時邊溝或永久邊溝及時排出洞外,不得散流。8、 隧道施工應(yīng)注意對周圍生態(tài)環(huán)境的保護(hù),隧道洞渣不得隨意堆放,棄渣場應(yīng)有防護(hù)措施,并盡量植樹綠化。

第10章洞門穩(wěn)定性驗算10.1計算數(shù)據(jù)1、 地質(zhì)特征:IV級圍巖,端墻背后采用粗顆粒土回填。地層容重r=25KN/m3地層計算摩擦角①=70°基底摩擦系數(shù)f=0.6基底設(shè)計控制壓應(yīng)力[。]=0.8Mpa2、 建筑材料容重:墻端的材料為水泥砂漿片石砌體,片石的強(qiáng)度等級為Mu100,水泥砂漿的強(qiáng)度等級為M10。容許壓應(yīng)力[oa]=2.2MPa,重度yt=22KNZm3。M結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值Rd<0.3截面寬度巖石基底<BZ4,M結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值Rd<0.3截面寬度巖石基底<BZ4,土質(zhì)<BZ6<地基允許承載力>1.3>1.6滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc傾覆穩(wěn)定系數(shù)K03、洞門計算系數(shù)按比表10-1取表10-1計算系數(shù)表仰坡坡度計算摩擦角①(°)容重r(KN/m3)基底摩擦系數(shù)f控制壓應(yīng)力(Mpa)1:0.5070250.60.81:0.7560240.50.61:150200.40.4?0.351:1.2543?45180.40.3?0.251:1.538?40170.35?0.40.254、土壓力計算數(shù)據(jù)墻厚1.5m,墻背傾角a=6°,仰坡坡角£=63.5°,圍巖計算摩擦角中=70°,基底摩擦系數(shù)f=0.6,tana=0.1,tan£=2,tan①=2.7510.2洞門穩(wěn)定性驗算10.2.1洞門土壓力計算根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTJ026-90),洞門土壓力計算:最危險滑裂面與垂直面之間的夾角:tan2?+tan以tane-、.(1+tan2?)(tan?-tane)(tan?+tan以)(1-tan以tane)tan①= tane(l+tan2?)-tan?(1-tan以tane)式中:中——圍巖計算摩擦插腳;£一洞門后仰坡坡腳;a——洞門墻面傾角。代入數(shù)值可得:tan們tair70+tan6tan63.5-J(1+tan270)(tan70—tan63.5)(tan70+tan6)(1-tan6tan63.5)tan63.5(1+tan270)-tan70(1-tan6tan63.5)tans_0.266故:s=14.89°根據(jù)《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTG—2004),土壓力為:E=2似[H2+h{h'~匕)]說(tans-tan以)(1-tan以tane)人= tan(s+中)(1-tanstane)h,= tan①一tana式中:E——土壓力(kN);y 地層重度(kN/m3);X一側(cè)壓力系數(shù);①——墻背土體破裂角;

b 洞門墻計算條帶寬度(m),取b=1m;6 土壓力計算模式不確定系數(shù),可取6=0.6。把數(shù)據(jù)代入各式,得:(tan14.89°-tan6°)(1-tan6°tan63.5°)人= =0.0561.5tan(14.89°+63.5°)(1-tan14.89°tan63.5°)1.5h'= =9.33tan30.35°-tan6°由三角關(guān)系可得:h0=1.5m洞門土壓力E:E=2yX[H2+h0(h-h0)]此=-x22x0.056x[122+1.5(9.33-1.5)]x1.0x0.62=57.56KNE=E-cos(5-a)=57.56xcos(30°-6°)=52.584KNE=E?sin(8-a)=57.56xsin(30°-6°)=23.412KN式中:8 墻背摩擦角 8=30°10.2.2抗傾覆驗算£Mk= >1.60式中:K0——傾覆穩(wěn)定系數(shù),k0>1.6;£M 全部垂直力對墻趾0點的穩(wěn)定力矩;£M——全部水平力對墻趾0點的穩(wěn)定力矩。0墻身重量G:G=1.5x12x22x1=396KNEx對墻趾的力臂:Z=H3=1%=4mEy對墻趾的力臂:Z=B+(Htana%=1.5+12tan6°3=1.92m

G對墻趾的力臂:Z=B+Htan二=技+⑵"1.3珈g2 2SM=GxZg+ExZ=396x1.38+23.412x1.92=591.431懷-mZM0=EX*=52.584x4=210.336KN-m代入上式得:v591.431K= =2.8>1.60210.336故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。10.2.3抗滑動驗算對于水平基底,按如下公式驗算滑動穩(wěn)定性:>1.3式中:Kc——滑動穩(wěn)定系數(shù);SN——作用于基底上的垂直力之和;SE——墻后主動土壓力之和,取SE=E;xF——基底摩擦系數(shù),取f=0.4。由圖3.3得:K=(G+Ey)x°.6=(396+23.412)x0.6=4.79>1.3cE 52.584尤故抗滑穩(wěn)定性滿足要求10.2.4基底合力偏心矩驗算設(shè)作用于基底的合力法向分力為SN,其對墻趾的力臂為ZN,合力偏心矩為e,則:SM—SM GxZ+ExZ-ExZN SNG"""GG+E Y'y396x1.38+23.412x1.92-210.336396+23.412= =396+23.412e=2-0.91=0.09>02合力在中心線的右側(cè)。回=0.09<B=0.25計算結(jié)果滿足要求.max=1^(1土竺)=396+23.412(1土竺些)=380.267KpaminBB 1.5 1.5 178.949Kpaa啞=380.267Kpa<基底控制壓應(yīng)力[a]=0.6Mpa,計算結(jié)果滿足要求。10.2.5墻身截面偏心矩及強(qiáng)度驗算(1)墻身截面偏心矩ee=M<0.3B

N式中:M——計算截面以上各力對截面形心力矩的代數(shù)之后;N——作用于截面以上垂直力之后。M=E-(—馬-E-B=52.584x2-23.412x15=87.609KN-mx23y2 2N=G+.丫=396+24.412=419.412KN-m將數(shù)據(jù)代入墻身偏心矩E的公式,可得:e=M=87.609=0.209<0.3B=0.3x1.5=0.45m,計算結(jié)果滿足要求。N419.412(2)應(yīng)力oa=H(1+竺)

bba=坐也(1+冬明=0.513Mpav[

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