炎陵至汝城高速公路フ號(hào)隧道初步設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)為炎陵至汝城高速公路7號(hào)隧道設(shè)計(jì),由左右分離的兩座隧道組成,左右洞間距約30m。左線隧道長度1430m,右線隧道長度為1440m〇本隧道屬長隧道,最大埋深約135m。該隧道工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容由九大部分組成。第一部分為工程概述,主要介紹隧道區(qū)的地形、地質(zhì)條件，以及各類圍巖的物理力學(xué)指標(biāo);設(shè)計(jì)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn);第二部總體設(shè)計(jì),根據(jù)規(guī)范的耍求和標(biāo)準(zhǔn)確定隧道橫斷面的形式;第三部分對(duì)隧道洞門進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括對(duì)洞門的幾何尺寸的確定、抗滑、抗傾、以及墻身截面應(yīng)力的驗(yàn)算;第四部分為襯砌設(shè)計(jì)與內(nèi)力計(jì)算、洞身配筋計(jì)算,根據(jù)隧道的結(jié)構(gòu)受力分析對(duì)隧道進(jìn)行配筋等計(jì)算；第五部分為隧道路面設(shè)計(jì)；第六部分為隧道附屬設(shè)施設(shè)計(jì)，包括排水等。第七部分為施工組織設(shè)計(jì)，具體解釋說明施工エ藝,此外還有量測以及輔助施工設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:新奧法；錨噴支護(hù)；復(fù)合式襯砌THEPRIMARYDESIGNOFYANLINGTORUCHENGEXPRESSHIGHWAYOFNO.7TUNNELAbstractItisthedesignoftheconstructionoftheYanlingtoRuchengexpresshighwayNO.7tunnel.Thetunnelismadeupoftwotunnel,aroundtheholespacingisabout30meter.Thelengthofleftis1430meterandtherightis1440meter.Thistunnelisalongtunnel,themaximumdepthofabout135meter.Thedesignismadeupof9parts.Thefirstpartisconcerningtheoutlineoftheproject,mainlyintroducingtheterrain,thegeologyconditionofthetunnelarea,togetherwithphysicalmechanicsindexandstardardofeachlevelofadjacentfbrmation.Thesecondintroducesthedesignofthecrosssectionshapeofthetunnelonthebasisoftherule.Thethirdpartreferstothedooroftunnel,includingdeterminationofthemeasurementofthepamalaswellasexaminationofanti-slideandanti-tiltTheforthpartiscomposedofdesignofliningworkdesignandstructure,whichisbasedontheanalysisofitsinnerforce.Thefifthpartisroadwithtunnelexcavation.ThesixthpartisthedesignoftunnelsidechapelestablishmentincludedrainagelightingandfirecontroLThelastpartisaboutthedesignofconstructionorganization,demonstratingthetechnologicalprocessindetai1.furthermoretunnelmeasurementandauxiliaryconstructionKeywords：NewAustrianTunnelingMethod;SupportsandProtectionswithAnchorRodandSpurtingConcrete;combinedlinerTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章工程概述 1工程地質(zhì)條件 1地形地貌 1地層巖性 1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 2地震情況 2水文地質(zhì)條件 2隧道圍巖分類 2圍巖物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 3工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 3隧道設(shè)計(jì)說明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及遵循規(guī)范 3\o"CurrentDocument"第二章隧道總體設(shè)計(jì) 4\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)規(guī)定與設(shè)計(jì)原則 4設(shè)計(jì)規(guī)定 4設(shè)計(jì)原則 4\o"CurrentDocument"隧道橫斷面設(shè)計(jì) 4\o"CurrentDocument"隧道建筑限界設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"隧道襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"第三章洞門設(shè)計(jì) 7\o"CurrentDocument"洞口地質(zhì)條件 7\o"CurrentDocument"洞門的設(shè)計(jì)方案 7洞門形式的選擇 7洞門構(gòu)造要求 7驗(yàn)算滿足條件 7\o"CurrentDocument"洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 8計(jì)算參數(shù) 8建筑材料的容重和容許應(yīng)カ 8洞門各部尺寸擬定 9\o"CurrentDocument"端墻驗(yàn)算 9洞門土壓カ計(jì)算 9抗傾覆驗(yàn)算 11抗滑動(dòng)驗(yàn)算 12基底合力偏心矩驗(yàn)算 12\o"CurrentDocument"墻身截面偏心矩及強(qiáng)度驗(yàn)算 12\o"CurrentDocument"翼墻驗(yàn)算 13抗傾覆驗(yàn)算 9抗滑動(dòng)驗(yàn)算 11\o"CurrentDocument"基底合力偏心矩驗(yàn)算 12墻身截面偏心矩及強(qiáng)度驗(yàn)算 12\o"CurrentDocument"洞口邊坡錨固設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"第四章隧道洞身初期支護(hù)設(shè)計(jì) 15\o"CurrentDocument"支護(hù)形式的選擇及參數(shù)確定 15隧道的寬度瓦與高度”.確定 15判斷隧道深、淺埋 15隧道圍巖壓カ計(jì)算 16\o"CurrentDocument"4.3 二次襯砌計(jì)算 20V級(jí)圍巖二襯受カ計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書簽。IV級(jí)圍巖二襯受カ計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書簽。\o"CurrentDocument"第五章 路面設(shè)計(jì) 36\o"CurrentDocument"混凝土板 36\o"CurrentDocument"接縫設(shè)計(jì) 36\o"CurrentDocument"第六章隧道防排水設(shè)計(jì) 38\o"CurrentDocument"隧道防排水的規(guī)定 38高速公路隧道防排水規(guī)定 38隧道內(nèi)排水規(guī)定 38路面結(jié)構(gòu)底部排水設(shè)施規(guī)定 38隧道襯砌外排水設(shè)施規(guī)定 39\o"CurrentDocument"隧道防水的總體布置 39\o"CurrentDocument"洞門截排水設(shè)計(jì) 39\o"CurrentDocument"洞頂截水天溝設(shè)計(jì) 39\o"CurrentDocument"隧道復(fù)合式襯砌防水設(shè)計(jì) 40\o"CurrentDocument"洞內(nèi)防排水設(shè)計(jì) 40\o"CurrentDocument"變形縫和施工縫處理 41\o"CurrentDocument"洞內(nèi)外排水銜接 41\o"CurrentDocument"治水過程中的環(huán)境問題 41\o"CurrentDocument"第七章隧道照明及通風(fēng)設(shè)計(jì)（專題） 40\o"CurrentDocument"隧道通風(fēng)以及照明的要求 41\o"CurrentDocument"通風(fēng)設(shè)計(jì) 41通風(fēng)方式 41污染空氣的稀釋標(biāo)準(zhǔn) 43需風(fēng)量 43通風(fēng)計(jì)算 49\o"CurrentDocument"照明設(shè)計(jì) 51照明布置 51照明計(jì)算 52\o"CurrentDocument"防火 53\o"CurrentDocument"供電 53\o"CurrentDocument"第八章隧道的監(jiān)控量測 57\o"CurrentDocument"監(jiān)控量測的目的 53\o"CurrentDocument"監(jiān)控量測的內(nèi)容和方法 53\o"CurrentDocument"數(shù)據(jù)整理 70\o"CurrentDocument"第九章施工組織設(shè)計(jì) 58\o"CurrentDocument"施工組織 58\o"CurrentDocument"施工方法 59輔助施工 60參考文獻(xiàn) 56第一章工程概述工程地質(zhì)條件地形地貌隧道為越嶺隧道,由左右分離的兩座隧道組成,左右洞間距約30m。其中,左線隧道炎陵端洞門樁號(hào)為ZK82+345,汝城端洞門樁號(hào)ZK83+775,隧道長度1430m,右線隧道炎陵端洞門樁號(hào)為YK82+355,汝城端洞門樁號(hào)為YK83+795,隧道長度為1440m。本隧道屬長隧道，最大埋深約135m。地層巖性根據(jù)勘探及野外調(diào)査成果,勘察區(qū)地層為第四系殘坡積層和震旦系下統(tǒng)江口組砂質(zhì)板巖。第四系全新統(tǒng)（Qh）（1）種植上:黃褐色,松軟,成分主要為黏性土,夾碎石,厚〇?0.50m,主要分布于斜坡表層。（2）粉質(zhì)粘土:褐黃色，硬塑狀,厚度〇?7.20m,主要分布于斜坡上。震旦系下統(tǒng)（Za）（3）砂質(zhì)板巖：中厚層狀,其中：強(qiáng)風(fēng)化層，陡傾角?近直立裂隙發(fā)育，裂隙面上附褐色、褐紅色浸染物,上部褐紅色、灰黃色,巖質(zhì)軟弱,巖石破碎,厚約15~16m,下部黃灰色夾灰黃色,巖質(zhì)較軟弱,巖石破碎,厚約1〇?12m;中風(fēng)化層,巖質(zhì)堅(jiān)硬,陡傾角?近直立裂隙較發(fā)育,上部裂隙面上附褐色浸染物,下部裂隙面一般較新鮮,巖石較完整,厚度大。該層主要分布在隧道ZK82+345?ZK82+920、YK82+355?YK82+960。（4）變質(zhì)砂巖：中厚層狀,其中：全風(fēng)化層,褐黃色,風(fēng)化呈硬上狀,厚約〇?4.5m;強(qiáng)風(fēng)化層,陡傾角?近直立裂隙發(fā)育,裂隙面上附褐色、褐紅色浸染物，上部褐紅色、灰黃色,巖質(zhì)軟弱，巖石破碎,厚約20?26m,下部黃灰色夾灰黃色，巖質(zhì)較軟弱,巖石破碎,厚約1〇?12m;中風(fēng)化層,巖質(zhì)堅(jiān)硬,陡傾角?近直立裂隙較發(fā)育,上部裂隙面上附褐色浸染物，下部裂隙面一般較新鮮，巖石較完整，厚度大。該層主要分布在隧道ZK82+92〇?ZK83+775、YK82+96〇?YK83+795。第I頁共61頁區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)根據(jù)1：20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告和區(qū)域地質(zhì)圖及本次勘察成果分析,隧道區(qū)未發(fā)現(xiàn)明顯的不良地質(zhì)構(gòu)造。根據(jù)野外調(diào)查,本隧道巖層產(chǎn)狀變化不大,產(chǎn)狀為140?160〇N25?35°。巖層中節(jié)理一般較發(fā)育,隧道區(qū)發(fā)育的節(jié)理主要有三組:其產(chǎn)狀分別為5-30°N65?85°、210—245°Z55—75°ヽ285-315°Z75~85°。節(jié)理間距?般為0.2?0.4m。地震情況根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—2001),場地內(nèi)的地震動(dòng)峰值加速度為不超過0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s,對(duì)應(yīng)地震基本烈度小于V!度。隧道場地地形起伏較大,應(yīng)考慮地形對(duì)地震動(dòng)參數(shù)的放大作用。水文地質(zhì)條件勘察區(qū)內(nèi)的地下水按其賦存的介質(zhì)可劃分為基巖裂隙水。隧址區(qū)基巖主要為砂質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖,均為弱含水層。但隧道區(qū)節(jié)理裂隙較發(fā)育,且強(qiáng)風(fēng)化層及上部中風(fēng)化巖節(jié)理裂隙多為張開狀,透水性較好。隧道圍巖分類勘察區(qū)內(nèi)地表水主要為大氣降水補(bǔ)給,隧道基本在基巖中穿過,地下水的逕流均在節(jié)理裂隙中進(jìn)行。V級(jí)圍巖主要為強(qiáng)風(fēng)化巖，節(jié)理裂隙發(fā)育,且呈張開狀,隧道開挖過程中會(huì)產(chǎn)生小股狀涌水;IV級(jí)圍巖主要為中風(fēng)化巖,節(jié)理裂隙較發(fā)育，且呈張開狀，隧道開挖過程中會(huì)產(chǎn)生線狀滴水;III級(jí)圍巖主要為中風(fēng)化巖,節(jié)理裂隙較發(fā)育,但多呈閉合狀,隧道開挖過程中會(huì)產(chǎn)生浸潤狀滲水。隧道所在地區(qū)封山多年，農(nóng)田稀少，受污染的概率較低。據(jù)隧道區(qū)附近建筑物的調(diào)査,推測隧道區(qū)地表水及地下水對(duì)混凝土均無侵蝕性。圍巖物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)根據(jù)野外調(diào)查及室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,依據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)程,綜合考慮各種因素后,建議設(shè)計(jì)時(shí)使用如下參數(shù)，見表1-1表!-1各級(jí)圍巖主要物理力學(xué)指標(biāo)表豊巖級(jí)別物理力學(xué)指標(biāo)、?、、、^VIVIII密度P(X103kg/m3)2.0~2.12.3~2.42.40-2.50彈性抗力系數(shù)K(MPa/m)100—120450~500700-800彈性模量(靜態(tài))E(GPa)1~28-1012-15泊松比U0.35-0.400.25-0.350.25-0.30計(jì)算內(nèi)摩擦角力30°?35°45°-50°50°-55°容許承載カ。。(kPa)300~4502500~30003000-4000飽和抗壓強(qiáng)度Rb(MPa)20-3030-40摩擦系數(shù)f(壇エ與圍巖)0.30-0.400.500.50工程地質(zhì)評(píng)價(jià)隧道進(jìn)出口開挖深度不大,支護(hù)不及時(shí)可能導(dǎo)致地面塌陷,選擇合理的防護(hù)措施可避免對(duì)自然邊坡的破壞。洞身在基巖中通過，淺埋段支護(hù)不及時(shí)時(shí),會(huì)產(chǎn)生地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。洞身圍巖絕大部分為弱透水層,做好防水措施,隧道開挖及運(yùn)營過程中應(yīng)當(dāng)不會(huì)產(chǎn)生疏干地表水等危害。總的來說，隧道建設(shè)對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響比較輕微。但是，隧道區(qū)為剝蝕低山丘陵地貌,地質(zhì)環(huán)境脆弱,在設(shè)計(jì)和施工時(shí),應(yīng)給予高度重視。隧道設(shè)計(jì)說明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及遵循規(guī)范本次勘察執(zhí)行了《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTJ064-98)第6.4.1條及《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70—2004)中第3.1.1、3丄3等強(qiáng)制性條文的規(guī)定。第二章隧道總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的規(guī)定與原則設(shè)計(jì)規(guī)定隧道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足公路交通規(guī)劃的耍求,其建筑限界、斷面凈空、隧道主體結(jié)構(gòu)以及通風(fēng)、照明等設(shè)施,應(yīng)按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)近期交通量不大時(shí),可采取一次設(shè)計(jì)分期修建。設(shè)計(jì)原則(1)在地形、地貌、地質(zhì)、氣象、社會(huì)人文和環(huán)境等調(diào)查的基礎(chǔ)上,綜合比選隧道各軸線方案的走向、平縱線形、洞口位置等,提出推薦方案。(2)地質(zhì)條件很差時(shí),特長隧道的位置應(yīng)控制路線走向,以避免不良地質(zhì)地段;長隧道的位置亦盡可能避開不良地質(zhì)地段,并與隧道的走向綜合考慮;中、短隧道可服從路線走向。(3)根據(jù)公路等級(jí)和設(shè)計(jì)速度的確定車道數(shù)和建筑限界。在滿足隧道功能和結(jié)構(gòu)良好的情況下,確定經(jīng)濟(jì)合理的斷面內(nèi)輪廓。(4)隧道內(nèi)外平、縱線形應(yīng)協(xié)調(diào),以滿足行車的安全、舒適要求。(5)根據(jù)隧道長度、交通量及其構(gòu)成、交通方向以及環(huán)保要求等,選擇合理的通風(fēng)方式,確定通風(fēng)、照明、交通監(jiān)控等要點(diǎn)設(shè)施的設(shè)置規(guī)模。必要時(shí)特長隧道應(yīng)做防火專項(xiàng)設(shè)計(jì)。(6)應(yīng)結(jié)合公路等級(jí)、隧道長度、施工方法、工期和營運(yùn)要求,對(duì)隧道內(nèi)外排水系統(tǒng)、消防結(jié)合系統(tǒng)、輔助通道、棄渣處理、管道設(shè)施、交通工程措施、環(huán)境保護(hù)等作綜合考慮。(7)當(dāng)隧道與相鄰建筑物互有影響時(shí),應(yīng)在設(shè)計(jì)與施工中采取必要的措施。隧道橫斷面設(shè)計(jì)隧道橫斷面設(shè)計(jì)原則如下所示:(1)隧道限界高度高速公路、ー級(jí)公路、二級(jí)公路取5m;三、四級(jí)公路取4.5m。(2)余寬設(shè)置當(dāng)設(shè)置檢修道和人行道時(shí),不設(shè)余寬;當(dāng)不設(shè)置檢修道或人行道時(shí),應(yīng)設(shè)不小于25cm的余寬。（3）隧道路面橫坡當(dāng)隧道為單向交通時(shí),應(yīng)取單面坡，當(dāng)隧道為雙向交通時(shí),可取雙面坡,坡度應(yīng)根據(jù)隧道的長度,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(shí),建筑限界底邊線應(yīng)與路面重合;當(dāng)采用雙面坡時(shí)，建筑限界底邊線應(yīng)水平置于路面最高處。（4）隧道內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)隧道內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)除了應(yīng)滿足隧道限界的規(guī)定外，還應(yīng)滿足洞內(nèi)路面、排水設(shè)施、裝飾的耍求，并為通風(fēng)、照明、消防、監(jiān)控管理等設(shè)施提供安裝空間,同時(shí)考慮圍巖變形、施工方法影響的預(yù)留富裕量,使確定的斷面形式及尺寸符合安全經(jīng)濟(jì)、合理的原則。（5）公路隧道的建筑限界公路隧道的建筑限界，不僅要提供汽車行駛的空間,還要考慮汽車行駛的安全、快捷、舒適和防災(zāi),因此要求設(shè)計(jì)中應(yīng)充分研究各種車道的與公路設(shè)施之間所處的空間關(guān)系，任何部件（包括通風(fēng)、照明、安全、監(jiān)控和內(nèi)裝飾等附屬設(shè)施）均不得侵入隧道建筑限界之內(nèi)。隧道建筑限界設(shè)計(jì)根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，本隧道為高速公路隧道，設(shè)計(jì)時(shí)速為180km/h,所以,其建筑界限如圖2.1所示:圖2.1公路隧道建筑限界（單位:cm）隧道為單向雙車道，設(shè)計(jì)時(shí)速為!OOknVh,如上圖2.1,根據(jù)的有關(guān)規(guī)定:隧道建筑限界高度:H=5.0m:車道寬度:w=2x3.75m;修道高度:〃=0.4m;右側(cè)向?qū)挾?4=1.0m;左側(cè)向?qū)挾?L,=0.5m:右側(cè)向?qū)挾?ム=L0m;左頂角寬度:E,=0.5m：檢修道右側(cè)：ノ=0.75m;檢修道左側(cè)：ノ=0.乃m;路面坡度：i%=2%;隧道建筑限界凈寬：10.50m。隧道襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70-2004)規(guī)定有：隧道的內(nèi)輪廓拱部為單心半圓半徑為ク=570cm,側(cè)墻為大半徑圓弧半徑為弓=820cm,仰拱與側(cè)墻間用ー個(gè)小半徑圓弧連接半徑為今=100cm,仰拱圓弧的半徑為q=1500cm,兩車道的100km/h,具體如圖2.2所示：ミ圖ミ圖2.2隧道內(nèi)輪廓圖第三章洞門設(shè)計(jì)洞口地質(zhì)條件隧道進(jìn)出口開挖深度不大,支護(hù)不及時(shí)可能導(dǎo)致地面塌陷。洞身在基巖中通過,淺埋段支護(hù)不及時(shí)時(shí),會(huì)產(chǎn)生地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。左右洞洞口處隧道軸線與等高線大角度相交,但兩洞外輪廓線均位于溝壁附近。洞口附近覆蓋層厚度較小,可見全?強(qiáng)風(fēng)化基巖出露，巖體破碎。洞門的設(shè)計(jì)方案洞門形式的選擇本隧道按分類屬于長隧道,根據(jù)洞口地質(zhì)條件,本隧道采用翼墻式洞門。洞門構(gòu)造要求按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG-2004）,洞門構(gòu)造耍求有以下幾點(diǎn):（1）洞門墻應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置伸縮縫、沉降縫和泄水孔;洞門墻的厚度可按計(jì)算或結(jié)合其他工程類比確定。（2）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。（3）洞門墻基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固地基上,應(yīng)視地基及地形條件,埋置足夠的深度，保證洞門的穩(wěn)定。基底埋入土質(zhì)地基的深度不小于1.0m,嵌入巖石地基的深度不小于0.5m:基底標(biāo)高應(yīng)在最大凍結(jié)線以下不小于0.25m。基底埋置深度應(yīng)大于墻邊各種溝、槽基底的埋置深度。（4）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。驗(yàn)算滿足條件采用擋墻式洞門時(shí),洞門墻可視為擋土墻,按極限狀態(tài)驗(yàn)算,并應(yīng)驗(yàn)算繞墻趾傾覆及沿基底滑動(dòng)的穩(wěn)定性。驗(yàn)算時(shí)應(yīng)符合表3.1和表3.2（《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG—2004）的規(guī)定,并應(yīng)符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。表3-1洞門墻設(shè)計(jì)參數(shù)

仰坡坡率計(jì)算摩擦角奴。)容重y(kN/m3)基底摩擦系數(shù)f基底控制壓應(yīng)カ(Mpa)1：0.570250.600.801：0.7560240.500.601：150200.400.4〇?0.351：1.2543?45180.400.3〇?0.251：1.538?40170.35?0.400.25表3-2洞門墻主要驗(yàn)算規(guī)定增リ截面荷載效應(yīng)值SdW結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值Rd(按極限狀態(tài)算)墻ラ截面荷效應(yīng)值SdW結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)值Rd(按極限狀態(tài)計(jì)算)墻身截面偏心距e50.3倍截面厚度滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù)K,>1.3基底應(yīng)カミ地基容許承載カ傾覆穩(wěn)定安全>1.6a系數(shù)K。基底偏心巖石地基ヱB/5?B/4；距e上質(zhì)地基二B/6洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算參數(shù)計(jì)算參數(shù)如下:(1)邊、仰坡坡度1：1.0；(2)翼墻斜度1:0.75(3)地層容重尸20kN/n?(4)地層計(jì)算摩擦角屮=50。;(5)基底摩擦系數(shù)f=0.40；(6)基底控制應(yīng)カ[o]=0.40MPa建筑材料的容重和容許應(yīng)カ1、端墻的材料為水泥砂漿片石砌體,片石的強(qiáng)度等級(jí)為MU100,水泥砂漿的強(qiáng)度2、容許壓應(yīng)カ[q]=2.2MPa,重度?=22kN/m\洞門各部尺寸擬定根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（GTJ-2004）,結(jié)合洞門所處地段的工程地質(zhì)條件,擬定洞門端墻高度:端墻高度11m,其中基底埋入地基的深度為1.0m,洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離為a=lm,洞門墻頂高出仰坡坡腳1m,端墻厚度2.3m,翼墻厚度1.0m,翼墻長度5m。端墻驗(yàn)算洞門土壓カ計(jì)算根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG—2004）,洞門上壓カ計(jì)算圖示具體如圖3.1所示:圖3.1洞門土壓カ計(jì)算圖最危險(xiǎn)滑裂面與垂直面之間的夾角:tanco=tan2￠>4-tanatan2ーノ(1+tan2シ)(tancp-tan￡)(tan(p+tana)(!tanco=tan￡(1+tan29)一tanシ(1-tanatane)式中:ターー圍巖計(jì)算摩擦角;￡一洞門后仰坡坡角;aーー洞門墻面傾角。

帶入數(shù)據(jù):tan(p=1.19tan8=1tana=0.11.192+1x0.1-7(1+1.192)(1.19-1)(1.19+0.l)(l-0.1x1)o588

1(1+1.192)-1.19(1-0.1x1)故:co=arctan0.588=30°根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG—2004),土壓カ為:E=g以[”2+%(パー%)ルJク(tanco-tana)(l-tanatan￡)A= tan(69+9)(1-tan69tan￡)tan69—tana式中:E—土壓カ（kN）；スーー側(cè)壓カ系數(shù);。ーー墻背土體破裂角;アーー地層重度（たN/ガ）；ムーー洞門墻計(jì)算條帶寬度（根）,取b=lm；ナーー土壓カ計(jì)算模式不確定系數(shù),可取ざ=0.6。把數(shù)據(jù)代入各式,得:ス=(0.588_0.1)(l-0.1xl)=〇188-tan(30°+50°)(l-0.588xl)'h'=]h'=]0.588-0.1=2.039由三角函數(shù)關(guān)系可得:4由三角函數(shù)關(guān)系可得:4=a/(cot￡-tana)=l/(l-0.1)=1.111洞門上壓カ￡：E=;冽H2+h。出-h。）］附E=ix20x0.188x[lI2+1.111x(2.039-1.11l)]xlx0.6=137,651抗傾覆驗(yàn)算端墻計(jì)算簡圖如圖端墻計(jì)算簡圖如圖3.2所示,擋土墻在荷載作用下應(yīng)不致繞墻底腳〇點(diǎn)產(chǎn)生傾覆時(shí)應(yīng)滿足下式:ymv(3.3)(3.3)式中: K0一傾覆穩(wěn)定系數(shù),K()>1.6；￡m、,ー全部垂直カ對(duì)墻趾〇點(diǎn)的穩(wěn)定力矩;Xm()一全部水平カ對(duì)墻趾〇點(diǎn)的穩(wěn)定力矩。H〇H〇圖3.2端墻計(jì)算簡圖墻體自重G=%HB=22x11x2.3=556.6ZN=G=556.6kN,^￡=￡=137.651kNZm,=ZNx(0.1”+-)=1252.35kN?mEMo=ZEx”/3=504.72kN?m

IX =2.48>1.6滿足傾覆穩(wěn)定的要求。抗滑動(dòng)驗(yàn)算對(duì)于水平基底,按如下公式驗(yàn)算滑動(dòng)穩(wěn)定性:い一￡e=い一￡e=556.6x°.4=].617>i.3137.651滿足抗滑穩(wěn)定的要求。基底合力偏心矩驗(yàn)算設(shè)作用于基底的合力法向分力為ZN,其對(duì)墻趾的カ臂為Z.,合力偏心距為e,則:c= 1252.35-504.72c= 556.6= =1.343m556.6e=——C=-0.193<B/6=0.3832滿足基底合力的偏心矩。墻身截面偏心矩及強(qiáng)度驗(yàn)算6=Ecos(b-a)=137.651xcos(3ドー1°)=119.209Ey=Esin(ざ-a)=137.65lxsin(31°-1°)=68.826其中5=1/3?2/3(p取31°1、墻身偏心矩eMe=—<0.38N式中:M-一計(jì)算截面以上各カ對(duì)截面型心力矩的代數(shù)和;N--作用于截面以上垂直カ之和。

M=E(―-—)-E—=119.209X11/6-68.826X2.3/2=139.548kN-m*2 3 ,2N=G+EV=556.6+68.826=625.426kN-m將數(shù)據(jù)代入墻身偏心矩e的公式,得可:MM139.548N625.426=0.223<0.38=0.69m計(jì)算結(jié)果滿足要求。2、應(yīng)カ。556.6ハ計(jì)算結(jié)果滿足要求。2、應(yīng)カ。556.6ハ6x0.223.“ーー?r-Iへ…,へ

=——(1H )=382.781kPa<[o]=0.40MPa計(jì)算結(jié)果滿足要求3.5翼墻驗(yàn)算端墻計(jì)算簡圖如圖3.2所示:曰/レ!圖3.3翼墻驗(yàn)算不意圖￡=丄然『1)4=1x20x0.188x112x1x0.6=136.488G=556.5kN MR=556.6x1=556.6kN,m=136.488X—=272.976R 0 3抗滑動(dòng)驗(yàn)算￡gu556.6x0.4136.488￡gu556.6x0.4136.488=1.631>1.3計(jì)算結(jié)果滿足要求3.5.2抗傾覆驗(yàn)算￡Mr556.63.5.2抗傾覆驗(yàn)算￡Mr556.6272.976=2.03>1.6計(jì)算結(jié)果滿足要求3.5.3基底應(yīng)カ偏心矩驗(yàn)算=(556.6-272.976)7556.6-l/2=0.009<b/5=0.1八6e、 556.6ハ6x0.223、ヘハヘ會(huì),r,ハ(y= B(1+—)= (1+ )=382.78(y= BB2.3 2.33.5.3墻身截面偏心矩驗(yàn)算M= —H=136.488X1/6X11=250.25偏心矩e=—=139.548_0.223<0.38=0.69mN625.426計(jì)算結(jié)果滿足要求3.6洞口邊坡錨固設(shè)計(jì)根據(jù)工程類比法對(duì)洞口邊坡進(jìn)行錨固處理,加固方案為錨桿、鋼網(wǎng)、噴射混凝土的復(fù)合式錨固,參數(shù)為:噴射C20的混凝土10cm;選用が鋼筋網(wǎng)、間距為20mx20cm;選用中50x4注漿小導(dǎo)管,長4.0m,按梅花形布置,間距120cmX120cm。第四章隧道洞身初期支護(hù)設(shè)計(jì)4.1支護(hù)形式的選擇及參數(shù)確定由于該隧道為高速公路隧道,隧道洞口圍巖級(jí)別為V級(jí),隧道洞身圍巖為V、IV、in級(jí)圍巖,其中v、iv圍巖一般無自穩(wěn)能力成洞條件差易發(fā)生重大塌方,in級(jí)圍巖自穩(wěn)能力差成洞條件差,易誘發(fā)小塌方,iv、v級(jí)圍巖初期支護(hù)為主要承載結(jié)構(gòu)和二次襯砌與之共同承載,按承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。山類圍巖由初期支護(hù)受カ,二次襯砌按構(gòu)造要求設(shè)計(jì),作為安全儲(chǔ)備。根據(jù)公路使用要求,隧道圍巖地質(zhì)條件和施工條件,依據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70-2004)中襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定,按照新奧法原理設(shè)計(jì)，該公路隧道應(yīng)采用復(fù)合式襯砌,即由初期支護(hù)和二次襯砌及中間夾防水層組合而成的襯砌形式,其中初期支護(hù)采用噴、錨、網(wǎng)、鋼架支護(hù)。隧道的寬度q與高度”(確定g=2/;+2d+2e=2X5.7+2X0.7+2X0.1=13mHt=Hy+^+d+e=l.5+5.7+0.7+0.1=8m式中:r「拱部圓弧半徑;dー襯砌厚度預(yù)估為0.7m；eー預(yù)留變形量取為0.1m；乩ー路面至起拱線的高度(無仰拱時(shí))、襯砌內(nèi)輪廓凈高(有仰拱時(shí))。判斷隧道深、淺埋(1)V級(jí)圍巖深埋和淺埋的分界,按荷載等效高度值,并結(jié)合地質(zhì)條件、施工方法等因素綜合判定。荷載等效高度計(jì)算公式如下:ル=(2?2.5鞏式中:hq一等效荷載高度,hq=9；Yqー垂直均布?jí)亥?kN/m3)；アー圍巖重度kN/m3〇%ー隧道深淺埋的分界高度;在礦山法施工的條件下，IV、V、VI級(jí)圍巖取Hp=2.5hq；LIkII!級(jí)圍巖取Hp=2hq；所以取Hp=2.5hq。式中:Sー圍巖的級(jí)別,s=5;了ー圍巖的重度,y=20kN/m3；to一寬度影響系數(shù),<o=l+i(B-5)；Bー隧道寬度,B=13m。i以B=5m為基準(zhǔn),B每增加1m時(shí)的圍巖壓力的增減率,當(dāng)B<5m時(shí),取i=0.2,當(dāng)B>5m時(shí),取i=0.1。將數(shù)據(jù)帶入式4.2,得:q=0.45x24-1xyto=0.45x25-ix20x[1+0.1x(13-5)]=0.259MPahロ259 1.h=—= =13mqy20由于該隧道V級(jí)圍巖埋深為1.2m?18.5m,所以V級(jí)圍巖為淺埋(2)IV級(jí)圍巖深埋和淺埋的分界，按荷載等效高度值,并結(jié)合地質(zhì)條件、施工方法等因素綜合判定。q=0.45x2s_1xyw=0.45x24-ix22x[1+0.1x(13-5)]=0.143MPa,q143厶h=—==6.48m〇y22H=2.5h=16.2mpq由于該隧IV級(jí)圍巖埋深為18.5-28.5m,所以IV級(jí)圍巖為深埋。4.2.3隧道圍巖壓カ計(jì)算1、v級(jí)圍巖圍巖壓カ計(jì)算按照《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70-2004)中規(guī)定,淺埋隧道荷載分下述兩種情況分別計(jì)算:埋深(H)小于或等于等效荷載高度hp時(shí),荷載視為垂直均布?jí)亥?即：q=yH式中：qー垂直均布?jí)亥?kN/m2)；yー隧道上覆圍巖容重(kN/m3)；Hー隧道埋深。側(cè)向壓カe按均布荷載考慮時(shí),

e=y(H+—-)tan2(45一與)

2H 2式中:eー側(cè)向均布?jí)亥?kN/m2)；Qー圍巖計(jì)算摩擦角;Ht一隧道高度(m)。隧道埋深大于hq小于Hp,見《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70-2004)附錄E圖E.0.2-1,隧道上覆巖體EFHG的重力為W,兩側(cè)三棱體FDB或ECA的重力為0,未擾動(dòng)巖體整個(gè)滑動(dòng)土體的阻力為F,當(dāng)EFHG下沉,兩側(cè)受阻カT或T',作用于HG面上的垂直壓カ總值Q淺為:=W-2T=W-2Tsin0圖4.1淺埋隧道圍巖壓カ計(jì)算三棱體自重為:W=—yh—2tanp式中:h一隧道底部到地面的距離(m);。ー破裂面與水平面的夾角(°)〇據(jù)正弦定理可得:T=—sin(”(p)_亞

sin[90°-(p-(p+0)'將式4.6代入式4.7可得：COS0COS0._ tanp-tan(prA.一tanp[l+tanP(tan(pf-tan0)+tan(prtan0]tanP*anw+Yna+Dtana(Ntan(pc-tan0式中：入ー側(cè)壓カ系數(shù);其他符號(hào)意義同前。至此,極限最大阻カT值可求得。得T值后,代入式4-7可求得作用在HG面上的總垂直力Q法：Qlk=W-2Tsin6=W-yh2XtanO由于GC、HD與EG、EF相比往往較小,而且襯砌與土之間的摩擦角也不同,前面分析時(shí)按。計(jì),當(dāng)中間土塊下滑時(shí),由HF及EG面轉(zhuǎn)遞,考慮壓カ稍大些對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)也偏于安全,因此,摩阻カ不計(jì)隧道部分而只計(jì)洞頂部分,即在計(jì)算中用H代替h,這樣式4.8為:Q;t=W-yH2Xtan0o由于W=B,H入,所以:Q淺=W-yH2Xtan0=yH(Bt-HXtanO)式中:B,ー隧道寬度(m)。換算為作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的均布荷載為:q法=*=YH(]_百ytanO)作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)的水平側(cè)壓カ為:e(=yHk,e2=yhX側(cè)壓カ視為均布?jí)亥珪r(shí):し、e=—(e,+eJ2'2埋深H小于或等于等效荷載高度hq時(shí),荷載視為垂直均布荷載查得計(jì)算參數(shù):y=20kN/m3H=13垂直均布?jí)亥玵=yH=20x13=0.260MPa側(cè)向壓カeeラ(H+』-)tan2(45'一W)e=20x(l8.5+ )tan2(45° )=0.049MPa2x8.106 20ー圍巖計(jì)算摩擦角,取50。詳細(xì)數(shù)據(jù)間表1-1。埋深大于hq小于Hp按上述第二種情況計(jì)算,依據(jù)上表以及《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD70-2004)查得所需數(shù)據(jù):(pc=50",屮=30°,y=20kN/m3,H取18.5m,0=O,6(p=16.2o,Bt=B=13mo將數(shù)據(jù)代入上述公式,得:tan歸amp,+ノ皿山幽

‘丫tan(pr-tan0二t 回亞里31Vtan500-tan16.2°=2.66入 tan|3-tan(p(.tanp[l+tanp(tan(pr-tanO)+tan(p(tan0]=0.105=yH(l-^Xtan9)1Q5=20x18.5x(1-^x0.105x0.291)=0.354MPae,=yHX=20x18.5x0.105=0.039MPae2=yhX=20x26.6x0.105=0.056MPae=1(e,+e2)=1x(0.056+0.039)=0.048MPa2、IV級(jí)圍巖圍巖壓カ計(jì)算當(dāng)隧道深埋時(shí),主要的圍巖壓カ為松動(dòng)壓カ和形變壓カ。查得計(jì)算參數(shù)：y=22kN/m3,Bt=B=13m,S=4垂直均布?jí)亥玵=yh式中q為垂直均布?jí)亥?kN/n?),ア為圍巖重度(kN/m3),h為坍落拱高度(m),按式h=0.45x2slxroMXoq=yh=0.142MPae=0.3q=0.043MPa4.3二次襯砌計(jì)算IV級(jí)圍巖:C25混凝土厚60cm,錨桿①22,長L=300cm,間距!20X120cm；V級(jí)圍巖:C25混凝土厚70cm,錨桿①22,長L=300cm,間距80X80cm。本設(shè)計(jì)采用直剛法計(jì)算。IV級(jí)圍巖二次襯砌計(jì)算輸入數(shù)據(jù):3016110111-4.96007.3900-4.98005.74000.600.601412-4.5003.5005.1000.600.60110225.10064.0026.000.600.6031*6.5e530*2.95e6012.82.54.00.01.00000200.01900.0350.03.62.42.750.050.0電算結(jié)果:*********inputdata*********30n=91nmid=15id=6 ig=29 ld=1narea=6nsym=lnclog=lix(i)y(i)ix(i)yd)0-4.9607.3901-4.9805.7402-4.9495.1643-4.8574.5944-4.7054.0375-4.4933.5006-4.1992.9747-3.8482.4848-3.4452.0369-2.9941.63510-2.5021.28811-1.9730.99712-1.4160.76813-0.8360.60114-0.2420.501150.0000.000160.2420.501170.8360.601181.4160.768191.9730.997202.5021.288212.9941.635223.4452.036233.8482.484244.1992.974254.4933.500264.7054.037274.8574.594284.9495.164294.9805.740304.9607.390theaxiallengthofelements：clg(m)1.6500.577 0.5770.577 0.5770.6030.603 0.6030.603 0.6030.6030.603 0.6030.603 0.603第21頁共61頁

0.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.5770.5770.5770.5771.650***:theoutersidelengthofelements:clog(m)1.6500.5770.5770.5770.5770.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.6030.5770.5770.5770.5771.650al(m)269.306273.063279.190285.317291.444299.200305.600312.000318.400324.800331.200337.600344.000350.400295.78364.2179.60016.00022.40028.80035.20041.60048.00054.40060.80068.55674.68380.81086.93790.694fa(mm)90.00090.00096.127102.254第22頁共61頁

108.381116.000122.400128.800135.200141.600148.000154.400160.800167.200173.600180.000186.400192.800199.200205.600212.000218.400224.800231.200237.600244.000251.619257.746263.873270.000270.000ckkr(m+1)0.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+06e(m)0.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+07第23頁共61頁0.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+07a(m+l)0.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.6000.600ib(m,6)012345345678678910119101112131412131415161715161718192018192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888921222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888909091loadcase=1force(m+1,3)jointlevel-evertical-qmoment-m0 0.000 1.238 0.000

10.0001.7920.00020.0001.3490.00030.0001.8250.00040.0002.2910.00050.0002.8660.00060.0003.4340.00070.0003.8630.00080.0004.2540.00090.0004.6040.000100.0004.9080.000110.0005.1620.000120.0005.3630.000130.0005.5080.000140.0004.1840.000150.0002.8020.000160.0004.1840.000170.0005.5080.000180.0005.3630.000190.0005.1620.000200.0004.9080.000210.0004.6040.000220.0004.2540.000230.0003.8630.000240.0003.4340.000250.0002.8660.000260.0002.2910.000270.0001.8250.000280.0001.3490.000290.0001.7920.000300.0001.2380.000iss=531**********results**********結(jié)論:滿足要求。4.3.2V級(jí)圍巖二次襯砌計(jì)算輸入數(shù)據(jù):3016110111-4.87007.3970-5.00005.70000.600.601412-4.5093.5305.0000.700.70110225.00064.0026.000.700.7031*6.5e530*2.95e6002.82.5.00.01.00000200.01900.0350.0.62.42.750.050.0電算結(jié)果:*********inputdata*********m=30n=91nmid=15id=6 ig=29ld=1narea=6nsym=lnclog=lix(i)y(i) ix(i)y(i)

0-4.8707.3971-5.0005.7002-4.9715.1423-4.8844.5914-4.7404.0515-4.5403.5306-4.2493.0097-3.9012.5238-3.5012.0799-3.0551.68310-2.5671.33811-2.0431.05012-1.4910.82313-0.9170.65814-0.3280.559150.0000.000160.3280.559170.9170.658181.4910.823192.0431.050202.5671.338213.0551.683223.5012.079233.9012.523244.2493.009254.5403.530264.7404.051274.8844.591284.9715.142295.0005.700304.8707.397***theaxiallengthofelements:clg(m)1.7020.5590.5590.5590.5590.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5590.5590.5590.5591.702***theoutersidelengthofelements:clog(m)

1.7020.5590.5590.5590.5590.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5980.5590.5590.5590.5591.702al(m)265.619272.991278.973284.956290.938299.200305.600312.000318.400324.800331.200337.600344.000350.400300.41759.5839.60016.00022.40028.80035.20041.60048.00054.40060.80069.06275.04481.02787.00994.381fa(mm)90.00090.00095.982101.965107.947116.000122.400128.800135.200141.600148.000154.400160.800167.200173.600180.000186.400192.800199.200205.600

237.600244.000252.053258.035264.018270.000270.000ckkr(m+1)0.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+060.650E+06e(m)0.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.295E+07212.000218.400224.800212.000218.400224.800231.2000.295E+070.7000.7000.7000.7000.7000.6000.295E+070.295E+070.295E+070.295E+070.6000.6000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.7000.600ib(m,6)0 1 2 3 4 53 4 5 6 7 86 7 8 9101191011121314121314151617151617181920181920212223212223242526242526272829272829303132303132333435333435363738363738394041a(m+l)39404142434442434445464742434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888945464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888909091loadcase=1force(m+1,3)jointlevel-evertical-qmoment-m0NaN1.2760.0001NaNNaN0.0002NaNNaN0.0003NaNNaN0.0004NaNNaN0.0005NaNNaN0.0006NaNNaN0.0007NaNNaN0.000第32頁共61頁8NaNNaN0.0009NaNNaN0.00010NaNNaN0.00011NaNNaN0.00012NaNNaN0.00013NaNNaN0.00014NaNNaN0.00015NaNNaN0.00016NaNNaN0.00017NaNNaN0.00018NaNNaN0.00019NaNNaN0.00020NaNNaN0.00021NaNNaN0.00022NaNNaN0.00023NaNNaN0.00024NaNNaN0.00025NaNNaN0.00026NaNNaN0.00027NaNNaN0.00028NaNNaN0.00029NaNNaN0.00030NaN1.2760.000iss=531**********results**********結(jié)論:滿足耍求第五章路面設(shè)計(jì)混凝土板洞內(nèi)行車道路面,宜采用水泥混凝上路面,墻部應(yīng)設(shè)置變形縫,路面等處也應(yīng)相應(yīng)設(shè)置變形縫。行車道路面設(shè)計(jì)應(yīng)符合交通部頒發(fā)的《公路水泥混凝上路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ012—84)和《公路柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ014^86)的有關(guān)規(guī)定。依據(jù)規(guī)范,將交通等級(jí)設(shè)定為重。且可知路面橫向坡度?般為1%?2%,混凝上面板為矩形，取縱向縮縫間距(板寬)為3.5m,橫向縮縫間距(板長)取5m,初定厚度25cm。接縫設(shè)計(jì)(1)混凝上面板縱縫:與路線中線平行，一般可分為縱向縮縫和縱向施工縫。因?yàn)?次鋪筑寬度為3.5m,小于路面寬度，所以應(yīng)設(shè)置縱向施工縫。采用平縫,設(shè)置了拉桿的縱向施工縫。構(gòu)造如圖構(gòu)造如圖圖5.!縱向施工縫(2)混凝土面板橫縫:橫縫一般分為橫向縮縫、脹縫、橫向施工縫。①、假縫:橫向縮縫采用假縫。在鄰近脹縫或路面自由端部的3條縮縫內(nèi)，均宜加設(shè)傳カ桿。假縫加傳カ桿型如圖5.2所示:②、脹縫:在隧道口根據(jù)施工溫度至少設(shè)置2條脹縫。而與柔性路面相接處、板厚改變處、小半徑平曲線和凹形豎曲線縱坡變化處,也均應(yīng)設(shè)置。脹縫采用滑動(dòng)傳カ桿,并設(shè)置支架或其他方法予以固定。主要結(jié)構(gòu)如圖5.3所示:長10cm的小套子留3cm空隙填以紗頭月鎮(zhèn)設(shè)實(shí)圖5.3脹縫設(shè)置(3)注意事項(xiàng)：每日施工終了,或澆筑混凝土過程中因故中斷澆筑時(shí),必須設(shè)置橫向施工縫——盡量少設(shè)置,無可避免時(shí),采用傳カ桿滑動(dòng)型。其位置宜設(shè)在脹縫或縮縫處。設(shè)在脹縫處的施工縫與傳カ桿型相同;設(shè)在縮縫處的施工縫應(yīng)采用平縫加傳カ桿型。拉桿采用314螺紋鋼筋，Lmin=70cm,最大間距為80cm0傳カ桿采用325的光面鋼筋，Lmin=45cm,間距為30cm。第六章隧道防排水設(shè)計(jì)隧道防排水的一般規(guī)定隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵結(jié)合,因地制宜,綜合治理”的原則,確保營運(yùn)設(shè)備的正常使用以及行車安全。隧道防排水設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)地表水、地下水進(jìn)行處理,洞內(nèi)外應(yīng)形成一個(gè)完整通暢的防排水系統(tǒng)。同時(shí),與自然想結(jié)合，做到與環(huán)境相融洽。高速公路隧道防排水規(guī)定（1）拱部、邊墻、路面、設(shè)備箱洞不滲水。（2）有凍害地段的隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結(jié)。（3）車行橫通道、人行橫通道等服務(wù)通道拱部不滴水,邊堵不淌水。隧道內(nèi)排水規(guī)定（1）路面兩側(cè)應(yīng)設(shè)縱向排水溝,引排營運(yùn)清洗水、消防水和其它廢水。（2）隧道縱向排水坡宜與隧道縱坡?致。（3）路側(cè)邊溝可設(shè)置為開口式明溝或暗溝。當(dāng)邊溝為暗溝時(shí),應(yīng)設(shè)沉沙池、其間距宜為2〇?30m（4）檢修道或人行道的道面應(yīng)考慮排水,可酌情設(shè)0.5%~1.5%的橫坡,亦可在墻腳與檢修道交角處設(shè)寬50mm,30mm的縱向凹槽,以利道面清潔排水路面結(jié)構(gòu)底部排水設(shè)施規(guī)定（1）路面結(jié)構(gòu)下宜設(shè)縱向中心水溝,集中引排地下水。（2）中心水溝斷面積應(yīng)根據(jù)隧道長度、縱坡、地下水滲流量,通過水力計(jì)算確定。（3）中心水溝縱向應(yīng)按間距50m設(shè)沉沙池,并根據(jù)需要設(shè)檢查井。檢查井的位置、構(gòu)造不得影響行車安全,并應(yīng)便于清理和檢查。（4）隧底應(yīng)設(shè)橫向?qū)?以連接中心水溝與襯砌墻背排水盲管。橫向?qū)艿闹睆讲灰诵∮?00mm,橫向坡度不應(yīng)小于2%,其縱向間距應(yīng)根據(jù)地下水量確定,一-般可按30?50m設(shè)置。當(dāng)不設(shè)隧底中心水溝時(shí)，橫向?qū)艿目v向間距不宜小于10m。（5）路面底部應(yīng)設(shè)不小于1.5%的橫向排水坡度。（6）寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)有地下水的隧道,最冷月份平均氣溫低于-10C時(shí),應(yīng)采用深第36頁共61頁埋中心水溝;最冷月份平均氣溫低于ー25c時(shí),應(yīng)在隧道下設(shè)防寒泄水隧洞。隧道襯砌外排水設(shè)施規(guī)定(1)在襯砌兩側(cè)邊墻背后底部應(yīng)沿隧道的縱向設(shè)排水盲管,其孔徑不應(yīng)小于80mm〇(2)沿襯砌背后環(huán)向應(yīng)設(shè)置導(dǎo)水盲管,其縱向間距不應(yīng)大于20m,遇水量較大時(shí),環(huán)向盲管應(yīng)加密。而對(duì)于有集中出水的地方,應(yīng)單獨(dú)設(shè)豎向盲管。環(huán)向盲管、豎向盲管的直徑不應(yīng)小于50mm。(3)環(huán)向盲管、豎向盲管應(yīng)與邊墻底部的縱向排水,同時(shí)盲管連通;縱向排水盲管應(yīng)與橫向?qū)苓B通,以形成完整的縱橫向排水系統(tǒng)。環(huán)向盲管、豎向盲管、縱向排水盲管應(yīng)用無紡布包裹。隧道防水的總體布置隧道防排水采取防、排、截、堵結(jié)合的綜合治理原則,遵循“多道防水原則”設(shè)置了三道防水線。具體布置如下:第一道防水線:施工開挖后形成的或遇到的涌水裂隙進(jìn)行注漿封閉,之后進(jìn)行初期支護(hù)。第二道防水線:初期支護(hù)與二次模筑襯砌之間設(shè)置封閉的防水層,該防水線為主體防水線。第三道防水線:二次模筑防水混凝土襯砌(抗?jié)B標(biāo)號(hào)不小于S8),并對(duì)于變形縫以及施工縫做專門的防水處理。洞門截排水設(shè)計(jì)洞門截排水的主要目的是截流洞口邊仰坡漫流下來的地表水,防止水流在洞門處下滲或沖刷洞門結(jié)構(gòu),從而影響洞門結(jié)構(gòu)安全、行車安全和環(huán)境美觀。采取的確主要措施有以下幾點(diǎn):在洞門端墻后設(shè)置截水溝。截水溝的寬度為0.4m,深0.4m,水溝采用漿砌片石鋪砌，厚度為20cm,溝面用沙漿涂抹。洞門仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離為1.5m,洞門端強(qiáng)與仰坡之間水溝的溝底至襯砌拱頂?shù)耐饩壐叨葹?.2m,洞門墻頂高出仰坡坡腳0.5mo洞頂截水天溝設(shè)計(jì)洞頂截水天溝修筑在邊坡一定距離外,環(huán)抱隧道洞門的截水溝。其主要目的是截?cái)喽纯谶吰碌乇硭膩碓?防止地表水沖刷邊、仰坡和洞門區(qū)域。水溝采用漿砌片石鋪砌,厚度為30cm,斷面形式為矩形。具體設(shè)計(jì)如下:(1)天溝設(shè)置與仰坡坡頂以外10m處，天溝沿等高線向路線ー側(cè)或兩側(cè)排水。(2)天溝坡度根據(jù)地形設(shè)置，但不應(yīng)小于-0.5%,以免淤積。(3)水溝深度應(yīng)高于計(jì)算水位20cm,?般底寬和深度均為60cm。(4)天溝長度應(yīng)使邊坡坡面不受沖刷為宜,下游應(yīng)該將水引到適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)排泄，避免沖刷山體。隧道復(fù)合式襯砌防水設(shè)計(jì)在初期支護(hù)與二次襯砌之間,設(shè)置由防水板與無紡布組成的防水層,以防止地下水滲漏進(jìn)人襯砌內(nèi)。防水層應(yīng)采用耐老化、耐細(xì)菌腐蝕、易操作且焊接時(shí)無毒氣的高分子柔性防水卷材。防水板厚度不得小于1.0mm,接縫搭接長度不得小于100mm;同時(shí)無紡布密度不得小于300g/m2。施工過程中,采用高分子柔性防水卷材防水層時(shí),初期支護(hù)表面的各種突出物和二次襯砌中預(yù)埋的各種構(gòu)件不能鑿穿防水層,必須采用“無釘鋪掛”工藝。當(dāng)無法避免時(shí),該出需作特殊的防水處理。同時(shí),二次襯砌既是隧道結(jié)構(gòu)的重要組成部分,又是隧道防水的屏障。提高混凝上的密實(shí)性,既是二次襯砌本身耐久性的要求,也是增強(qiáng)二次襯砌自防水能力的保證。為此,規(guī)定二次襯砌混凝土應(yīng)滿足抗?jié)B耍求，抗?jié)B等級(jí)不得低于S8。為使混凝土的抗?jié)B等級(jí)和抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，施工過程中配合比選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn):第一,水灰比不得大于0.6;第二,水泥用量不得少于280kg/m3;第三,砂率應(yīng)適當(dāng)提高,并不得低于35%。其次,防水混凝土襯砌施工時(shí)必須采用機(jī)械振搗。洞內(nèi)防排水設(shè)計(jì)隧道排水系統(tǒng)：環(huán)向排水盲管ー縱向排水管一橫向排水管一路基中央排水管一洞外。沿襯砌背后環(huán)向應(yīng)設(shè)置導(dǎo)水盲管,其縱向間距為20m,環(huán)向盲管的直徑為50mm。在襯砌兩側(cè)邊墻背后底部設(shè)沿隧道的縱向排水盲管，其孔徑為80mm。環(huán)向盲管應(yīng)與邊墻底部的縱向排水一盲管連通;縱向排水盲管應(yīng)與橫向?qū)苓B通。環(huán)向盲管、縱向排水盲管應(yīng)用無紡布包裹。路面結(jié)構(gòu)下設(shè)縱向中心水溝,集中引排地下水。中心水溝縱向按間距50m設(shè)沉沙池,并根據(jù)需要設(shè)檢查井。檢查井的位置、構(gòu)造不得影響行車安全,并應(yīng)便于清理和檢查。隧底應(yīng)設(shè)橫向?qū)?以連接中心水溝與襯砌墻背排水盲管。橫向?qū)艿闹睆綖?00mm,橫向坡度為2%,其縱向間距按30m設(shè)置。同時(shí),路面底部設(shè)1.5%的橫向排水坡度。路面兩側(cè)應(yīng)設(shè)縱向排水溝,其縱坡與隧道縱坡一致,以引排營運(yùn)清洗水、消防水和其它廢水。路側(cè)邊溝設(shè)置為開口式明溝。檢修道設(shè)1.5%的橫坡,在墻腳與檢修道交角處設(shè)寬50mm、深30mm的縱向凹槽,以利道面清潔排水。變形縫和施工縫處理在隧道襯砌中,為了使混凝土襯砌滿足變形要求,需要設(shè)置變形縫;由于施工停頓,也會(huì)產(chǎn)生大量的施工縫,這些縫隙構(gòu)造往往是防水的薄弱環(huán)節(jié),往往成為隧道漏水的主耍發(fā)生位置,故對(duì)其進(jìn)行特殊處理。在變形縫設(shè)置止水帶,在施工縫設(shè)置膨脹橡膠條或者止水帶。止水帶、膨脹橡膠條應(yīng)盡量安裝在襯砌厚度的中間。止水帶安裝應(yīng)平直垂直于工作縫,兩端埋設(shè)牢固、可靠;膨脹橡膠條在安裝前應(yīng)采取緩膨脹處理措施,避免施工過程中提前膨脹導(dǎo)致防水失敗,安裝應(yīng)牢固可靠。洞內(nèi)外排水銜接(1)洞內(nèi)外連接水溝應(yīng)設(shè)鋼筋混凝土蓋板;(2)洞外路基排水邊溝至匯水坑以外2m范圍內(nèi),巖石破碎及易風(fēng)化處要采用漿砌片石鋪砌；(3)連接水溝的側(cè)墻應(yīng)該預(yù)留瀉水孔,間距為100cm；(4)為保證水流通暢，洞內(nèi)中心排水溝與路基排水邊溝連接的斜水溝與線路中心的夾角為45",斜水溝采用內(nèi)徑為40cm的預(yù)制鋼筋混凝土圓管,出口設(shè)端墻。治水過程中的環(huán)境問題(1)過分排泄地下水,導(dǎo)致地下水資源大量流失，使隧道區(qū)域的地下水位下降，植被枯死,影響エ農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及居民的生活；(2)當(dāng)洞內(nèi)地下水具有浸蝕性,如含鹽、含堿、含硫、含硫酸根離子時(shí),以及隧道內(nèi)因施工、沖洗、維修而排出的污泥濁水，可能造成水污染。為防止隧道排水造成環(huán)境污染,應(yīng)采取以下措施:①處理后排水;②排入地下,滲透過濾;③污泥濁水沉淀后排放。第七章隧道照明及通風(fēng)設(shè)計(jì)（專題）隧道通風(fēng)以及照明的要求隧道應(yīng)根據(jù)其長度、公路等級(jí)、車道數(shù)、設(shè)計(jì)交通量、計(jì)算行車速度、車輛種類與排放量、隧道海拔高程、隧道所經(jīng)路線及洞口附近的自然條件、隧道斷面與平縱線形、洞內(nèi)裝飾等因素,從安全、適用等因素綜合考慮,采用經(jīng)濟(jì)、合理的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行通風(fēng)與照明設(shè)計(jì)。其中,設(shè)計(jì)交通量為由遠(yuǎn)期前景設(shè)計(jì)年限年平均晝夜交通量換算的混合車高峰小時(shí)交通量,取1700輛/h。計(jì)算行車速度為洞內(nèi)線形計(jì)算行車速度,?般不宜大于lOOkm/h,本設(shè)計(jì)定為40km/ho通風(fēng)設(shè)計(jì)通風(fēng)方式（1）初步判斷單向交通隧道,當(dāng)LxN^2xlO6就要設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。其中 N——設(shè)計(jì)交通量（輛/h）,取N=1700輛/h；L——隧道長度（m）,有L=1400m；得:LxN=1400x1700=2.38x106^2x106,當(dāng)N22858輛/h的時(shí)候,隧道需要機(jī)械通風(fēng)。（2）通風(fēng)方式的選擇機(jī)械通風(fēng)方式可分為全橫向式、半橫向式、縱向式以及在此些基礎(chǔ)上的組合通風(fēng)方式。其中,山嶺隧道的通風(fēng)方式要更多的考慮經(jīng)濟(jì)性,所以多采用半橫向式通風(fēng)和縱向式通風(fēng)。在此,以半橫向式和縱向式通風(fēng)兩大類的單向交通隧道，進(jìn)行方案比選如下:表7-1通風(fēng)方式比選通風(fēng)方式縱向式半橫向式

基本特征通風(fēng)風(fēng)流沿隧道縱向流動(dòng)由隧道通風(fēng)道送風(fēng)或者排風(fēng)，由洞口沿隧道縱向排風(fēng)或送風(fēng)代表形式射流風(fēng)機(jī)式洞口集中送入式集中排出式豎井送排式送風(fēng)半橫向式排風(fēng)半橫向式形式特征由射流風(fēng)機(jī)群升壓由噴流送風(fēng)升,洞口兩端進(jìn)風(fēng),中部集中抽風(fēng)由噴流送風(fēng)升壓由送風(fēng)道送風(fēng)由