2009級(jí)隧道工程課程設(shè)計(jì)1 1

1、設(shè)計(jì)資料1. 工程概況某隧道進(jìn)出口附近有國(guó)道附近，交通條件便利，洞軸線走向方位角約165。隧道總體走向呈南北向曲線展布。采用分離式隧道，其中：左線起訖樁號(hào)為ZK39+321ZK39+56,長(zhǎng) 247 米，左線起訖樁號(hào)為 YK39+313YK39+51,5 長(zhǎng) 202米。采用燈光照明，自然通風(fēng)，屬短隧道。2. 工程地質(zhì)條件2.1 地形地貌隧道整體屬于中低山地貌區(qū)、 斜坡、沖溝地形，隧道軸線地面標(biāo)高 792875m之間，相對(duì)高差約83m隧道洞室最大埋深70m隧道進(jìn)、出口處總體為斜（陡） 坡地形，進(jìn)口處自然坡度角為 3545，出口處自然坡度角約為 4550，局部略陡。進(jìn)口處為斜坡地形，出露基巖為強(qiáng)

2、中風(fēng)化流紋斑巖，植被發(fā)育，主要為雜草及小灌木叢為主，進(jìn)口下方為修建國(guó)道的棄方。出口處基巖裸露，為強(qiáng) 中風(fēng)化流紋斑巖，植被發(fā)育，多為小灌木叢。出口處為國(guó)道。2.2 地質(zhì)構(gòu)造隧址區(qū)未發(fā)現(xiàn)對(duì)隧道方案有明顯影響的褶皺和斷裂發(fā)育。淺部巖石風(fēng)化裂 隙發(fā)育，巖石性較差， 深部節(jié)理裂隙較發(fā)育。 節(jié)理裂隙降低了隧道圍巖的穩(wěn)定性。2.3 地層巖性據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪及鉆孔顯示，隧道圍巖主要為中元古界熊耳群馬家河組（Pt2m）和許山組（Pt2x）的流紋斑巖組成，地層巖性特征如下：流紋斑巖：灰綠、紫紅色，斑狀結(jié)構(gòu)， 呈強(qiáng)微風(fēng)化狀， 巖體極破碎 破碎，根據(jù)地質(zhì)調(diào)查顯示，隧道區(qū)巖層受構(gòu)造影響，小的次級(jí)斷層及褶皺、節(jié)理裂隙發(fā)育，

3、是較硬巖，分布 于整個(gè)隧道區(qū)。2.4 巖石強(qiáng)度隧址山體巖層屬于較硬巖石工程地質(zhì)巖組，中風(fēng)化流紋斑巖飽和單軸抗壓 強(qiáng)度 Rc=57MP，a 屬于較硬巖。2.5巖體的完整性隧址地層年代為中元古界老地層，主要為硬質(zhì)巖，巖體堅(jiān)硬性脆，經(jīng)歷長(zhǎng)期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和風(fēng)化剝蝕作用后，巖體裂隙很發(fā)育較發(fā)育，裂隙面大多傾角較大，貫穿性較好，多成張開(kāi)、微張狀。愈接近地表，風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙愈發(fā)育， 無(wú)充填或少量粘土或碎石充填，掩飾的完整性厚道破壞。山體內(nèi)巖體的結(jié)構(gòu)為層狀、塊狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)洞口節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)，巖體完整性系數(shù)Kv=0.130.30，為破碎巖體。2.6隧道圍巖級(jí)別劃分261進(jìn)、出口穩(wěn)定性評(píng)價(jià)進(jìn)、出口段圍巖風(fēng)華裂隙發(fā)

4、育，巖體破碎，完整性差，圍巖分級(jí)為V級(jí)。成洞條件較差，圍巖易坍塌，處理不當(dāng)可能出現(xiàn)坍塌及冒頂。IV、V262隧道洞身根據(jù)隧道圍巖分級(jí)標(biāo)注，綜合鉆探資料集地調(diào)成果。隧道圍巖課劃為 兩級(jí)，詳細(xì)如下:ZK39+321ZK 39+390圍巖為中風(fēng)化流紋斑巖，屬較硬巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體極破碎，碎石狀結(jié)構(gòu)，工程地質(zhì)性質(zhì)及圍巖自穩(wěn)能力差，圍巖易坍塌，未見(jiàn)地下水，雨季有滲水漏水現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。彈性波縱波速度4259m/s，圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BC值為230，Rc =41.7Mpa，仏=0.14，圍巖級(jí)別為V級(jí)。ZK39+390ZK 39+500圍巖為中微風(fēng)化流紋斑巖，屬較硬巖，節(jié)理裂隙發(fā)育, 巖體破碎，裂隙塊

5、狀結(jié)構(gòu)，圍巖穩(wěn)定性一般，無(wú)支護(hù)時(shí)，側(cè)壁和拱頂部易產(chǎn)生小 坍塌，未見(jiàn)地下水，雨季有滴水滲漏現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。彈性波縱波速度4488m/s, 圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BQfi為321，Rc=57Mpa，仏=0.32，圍巖級(jí)別為IV級(jí)。ZK39+500ZK 39+568圍巖為中風(fēng)化流紋斑巖，屬較硬巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖 體極破碎，碎石狀結(jié)構(gòu)，工程地質(zhì)性質(zhì)及圍巖自穩(wěn)能力差，圍巖易坍塌，未見(jiàn)地下水，雨季有滲水漏水現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。彈性波縱波速度4234m/s，圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BC值為224，Rc =40.8Mpa，K0.13，圍巖級(jí)別為V級(jí)。YK39+313YK 39+363圍巖為中風(fēng)化流紋斑巖，屬較硬巖，節(jié)理裂

6、隙發(fā)育，巖體極破碎，碎石狀結(jié)構(gòu)，工程地質(zhì)性質(zhì)及圍巖自穩(wěn)能力差，圍巖易坍塌，未見(jiàn)地下水，雨季有滲水漏水現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。彈性波縱波速度4254m/s,圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BC值為227, Rc =41.7Mpa ,匚=0.13，圍巖級(jí)別為V級(jí)。YK39+363YK 39+448圍巖為中微風(fēng)化流紋斑巖，屬較硬巖，節(jié)理裂隙發(fā)育, 巖體破碎，裂隙塊狀結(jié)構(gòu)，圍巖穩(wěn)定性一般，無(wú)支護(hù)時(shí)，側(cè)壁和拱頂部易產(chǎn)生小坍塌，未見(jiàn)地下水，雨季有滴水滲漏現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。彈性波縱波速度4306m/s,圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BQ值為316， Rc =57Mpa，仏=0.30，圍巖級(jí)別為IV級(jí)。YK39+448YK 39+515圍巖為中

7、風(fēng)化流紋斑巖，屬較硬巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體極破碎，碎石狀結(jié)構(gòu)，工程地質(zhì)性質(zhì)及圍巖自穩(wěn)能力差，圍巖易坍塌，未見(jiàn)地 下水，雨季有滲水漏水現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)。彈性波縱波速度4306m/s,圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BC值為222，Rc =40.8Mpa，K0.12，圍巖級(jí)別為V級(jí)。3.氣象及水文地質(zhì)條件3.1氣象隧址進(jìn)口端所在縣位于暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，降水量、蒸發(fā)量、氣溫等氣象要素年內(nèi)、年際變化明。據(jù)靈寶市氣象站1956-2000年氣象資料：多年平均氣溫13.6 C,元月最冷，平均氣溫-1.0 C；七月最熱，平均氣溫26.1 To歷年最高氣溫42.7 C,最低氣溫-16.2 C。無(wú)霜期年平均

8、215天,最短無(wú)霜期199天。隧址出口端所在縣跨亞熱帶、暖溫帶兩個(gè)氣候帶，均具有大陸性季風(fēng)氣候的 共同特點(diǎn)，季節(jié)性變化明顯，溫度低，日照時(shí)數(shù)少，無(wú)霜期短，氣候因素垂直變化大，年平均日照時(shí)數(shù)2118.0小時(shí)，平均日照率為47.7%.年平均氣溫 元月最冷，平均氣溫-1.5 T；七月最熱，平均氣溫25.6 T,極端最高為12.6 T,42.10。盧氏盆地?zé)o霜期平均為184天，年平均降水量為9099氣象部門(mén)提供的（十年）資料為630mm3.2地表水隧道進(jìn)、出口位于分水嶺的下方，四周山體匯水區(qū)域較大，僅沿斜披在大氣降雨時(shí)有一定的地表面流。隧道進(jìn)出口位于山體斜坡位置，應(yīng)注意暴雨期間地表面流對(duì)洞口的沖刷破壞

9、作用，宜采用截流、疏排措施。3.3地下水在隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高范圍內(nèi)基巖裂隙水總體不甚發(fā)育，暫時(shí)性地表水體大部分順沖溝或斜坡坡面向外排泄，地下水不甚發(fā)育。4. 抗震設(shè)計(jì)參數(shù)及地震效應(yīng)根據(jù)國(guó)家地震局 2001年8月 1日頒布實(shí)施的中國(guó)地震參數(shù)區(qū)劃分(GB18306-2001)建筑抗?fàn)幵O(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)等資料，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，設(shè)計(jì)特征周期為0.25s，相當(dāng)于地震基本烈度7度。按照公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ004-89)并結(jié)合區(qū)域構(gòu)造較差 的特點(diǎn)，高速公路隧道應(yīng)提高 1 度設(shè)防。5. 區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)隧址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕中低山地貌單元， 無(wú)區(qū)域性深大斷裂通過(guò)

10、， 近代無(wú)強(qiáng)震記 錄，屬相對(duì)穩(wěn)定地塊。 下伏基巖屬較硬巖類， 穩(wěn)定性一般， 適宜擬建隧道的建設(shè)。6. 不良地質(zhì)現(xiàn)象地質(zhì)調(diào)會(huì)資料顯示， 隧道進(jìn)出口地形較陡，巖體較破碎，在隧道施工時(shí)可能 產(chǎn)生淺層的巖石崩塌，需采取相應(yīng)的支護(hù)措施。7. 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)等級(jí)：高速公路分離式單向雙車(chē)道隧道地震設(shè)防烈度： 7 級(jí)設(shè)計(jì)速度： 100km/h設(shè)計(jì)荷載：公路I級(jí)8. 計(jì)算斷面資料樁號(hào)： ZK39+440地面高程： 870.76m設(shè)計(jì)高程： 796.876m圍巖類別(參照洞身圍巖分級(jí))復(fù)合式襯砌9. 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容1 )確定隧道斷面布置圖(曲墻式) ；2)圍巖壓力計(jì)算(曲墻式) ；3)隧道支護(hù)設(shè)計(jì)圖；4)隧道襯砌設(shè)計(jì)

11、圖；隧道施工方案比選(施工方法的橫斷面分塊圖和縱斷面的工序展開(kāi)圖) 選定施工方案的監(jiān)控量測(cè)方案布置圖。10. 提交的資料1)確定隧道斷面布置圖、隧道支護(hù)設(shè)計(jì)圖、隧道襯砌設(shè)計(jì)圖、施工方法的橫斷面分塊圖和縱斷面的工序展開(kāi)圖、選定施工方案的監(jiān)控量測(cè)方案布置圖；2)隧道圍巖壓力計(jì)算書(shū)、施工方案比選說(shuō)明、監(jiān)控量測(cè)方案說(shuō)明。11. 設(shè)計(jì)依據(jù)本設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照交通部頒布的行業(yè)規(guī)范、 規(guī)程及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文公路工程部分)。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (JTG B01-2003)；公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D70-2004)；公路隧道通風(fēng)照明技術(shù)規(guī)范 (JTJ F60-2009) ；公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D70-2002)；公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-2006）；公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ2004-2008） ；地下工程