公路隧道初步設(shè)計(jì)

1、濟(jì)源市橋溝村南溝至蓼塢村東溝道路改線初步設(shè)計(jì)報(bào)告書小浪底水利水電工程有限公司2011 年 8 月 9 日并發(fā)育了一些短淺的沖溝。1、工程基本情況1.1工程概況111工程簡介擬建橋溝村南溝至蓼塢村東溝道路始于橋溝村南溝溝口(大峪鎮(zhèn)政府西南側(cè))，沿小浪底水利樞紐管理區(qū)東區(qū)東側(cè)山坡至蓼塢村東溝。擬建公路設(shè)計(jì)為 山嶺重丘區(qū)三四級公路，設(shè)計(jì)車速為2040km/h,設(shè)計(jì)路基寬 度為7.58.5m,雙向兩車道，路面寬度為7.0m,采用C25水泥混凝土路面，厚度為 25cm，路面基層厚度為30cm，擬采用石灰土基層。1.1.2水文氣象條件本工程位于小浪底樞紐區(qū)域內(nèi)，屬大陸性氣候，年平均氣溫 14 C左右，極端

2、最 高氣溫41.4 C41.9 C，極端最低氣溫17.2 C20.0 C。年降水量 601mm 657mm,其中7月9月降水量占全年的50%以上，年平均蒸發(fā)量1810mm2114mm, 最大風(fēng)速20m/s。1.1.3工程地質(zhì)條件(1) 地形地貌工程地區(qū)的地貌，按其形態(tài)特征、形成過程可劃歸為侵蝕堆積區(qū)的準(zhǔn)平原化上升 亞區(qū)。其特點(diǎn)為河谷開闊，階地發(fā)育不全。擬建公路線路布置在橋溝村和蓼塢村之間， 沿線地形溝深坡陡，山體坡度35°左右，地形相當(dāng)復(fù)雜。河谷兩岸谷坡多有基巖出露，(2) 區(qū)域地質(zhì)本工程地區(qū)位于中條山、王屋山南麓， 崤山東北余支的北坡，西接汾渭盆 地，東臨華北平原，為典型的華北地層

3、，即沉積基底為太古界、下元古界古老 變質(zhì)巖系；震旦系西陽河群火山巖為過渡層，此后則為地臺型蓋層沉積。蓋層下部震旦系中統(tǒng)至下古生界以海洋碎屑巖沉積為主；上奧陶統(tǒng)-下石碳統(tǒng)缺失；古生界下部為一套海陸交互相粘土質(zhì)巖碳酸鹽巖建造，上部為陸相建造，巖層基本未受變質(zhì)作用。小浪底地區(qū)自晚侏羅紀(jì)以來，共經(jīng)歷了五次大的構(gòu)造運(yùn) 動，即燕山早期(NNE-SSW)、燕山晚期(NEE-SWW)，喜山早期(NNW-SSE)、 喜山晚期(NWW-SEE)以及現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(NE80°。燕山構(gòu)造運(yùn)動以水平擠壓作 用為主、差異升降作用強(qiáng)度為次；而在喜山期，其構(gòu)造運(yùn)動則以差異升降作用 強(qiáng)度為主、水平擠壓作用強(qiáng)度為次。從而

4、形成了該區(qū)復(fù)雜的、多期性的、既有 水平擠壓、又有差異升降運(yùn)動的地質(zhì)構(gòu)造格局，致使該區(qū)的工程地質(zhì)條件十分 復(fù)雜。根據(jù)1985年國家地震局審定通過的小浪底水庫壩址地震危險(xiǎn)性分析和 地震動工程參數(shù)報(bào)告，參考國家地震局2001年發(fā)布的1: 4000000中國地 震動峰值加速度區(qū)劃圖和中國地震動反映譜特征周期區(qū)劃圖，工程區(qū)的地震動峰值加速度為0.1g,地震動反映譜特征周期為0.4s,相應(yīng)的地震基本烈 度為度。(3) 工程地質(zhì)條件小浪底橋溝電站區(qū)出露的基巖地層主要為三疊系下統(tǒng)和尚溝組T16地層，屬沉積碎屑巖地層。第四系地層主要分布中更新統(tǒng)（Q2）-全新統(tǒng)（Q4）。工程區(qū)巖體主要發(fā)育四組構(gòu)造節(jié)理，從地表出露

5、巖性分析，交通隧洞段主要分布為粘土巖和砂 巖，隧洞引線高程處巖石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具備成洞條件。（4）水文地質(zhì)條件工程區(qū)地下水的分布取決于地層巖性的分布特征和地形的切割程度，地下水類型主要為第四系松散覆蓋層孔隙潛水、 基巖裂隙潛水，地下水位沿橋溝河兩岸一般高于 河床地表1m左右。地下水化學(xué)類型以重碳酸鈣型為主，局部為重碳酸鈣鎂型水，礦 化度一般在0.3g/L左右，PH值多數(shù)在77.5之間，總硬度825德國度，對混凝土 不具腐蝕性。（5）環(huán)境影響評價(jià)本道路改線設(shè)計(jì)由于工程規(guī)模較小，路墊挖填方量不大，施工時(shí)防止開挖回填土 石方滑坡，施工時(shí)修建擋土墻和護(hù)坡，施工后及時(shí)恢復(fù)植被，故對周圍的生態(tài)環(huán)境影 響較小。

6、由于施工期不長，施工人員也不多，故施工期對環(huán)境的影響很小，且可以有 效控制。1.2工程建設(shè)的必要性由于橋溝村南溝至蓼塢村東溝原交通道路位于小浪底水利樞紐工程管理區(qū)范圍內(nèi)，為了美化小浪底管理區(qū)的環(huán)境，方便管理，給職工提供一個(gè)安靜的辦公、生活環(huán)境，確保群眾通行方便和安全，減少旅游高峰期本段道路的交通壓力， 特進(jìn)行此道路1.3工作內(nèi)容及技術(shù)路線1.3.1工作內(nèi)容現(xiàn)場踏勘，得到道路沿線的地形、地貌及地質(zhì)等條件，確定道路路線 及沿線涵洞、擋墻、隧道等構(gòu)造物的位置； 根據(jù)實(shí)測地形圖，進(jìn)行選線、紙上定線； 完成比選方案的平、縱、橫斷面的初步設(shè)計(jì)及土石方量和構(gòu)造物工程 量的計(jì)算； 根據(jù)初步設(shè)計(jì)完成工程概算，通

7、過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定推薦方案?，F(xiàn)場踏勘 初步設(shè)計(jì)及工程概算 分析總結(jié)1.3.2技術(shù)路線的改線設(shè)計(jì)2、橋溝村南溝至蓼塢村東溝道路改線初步設(shè)計(jì)2.1道路選線2.1.1路線選線原則橋溝村南溝至蓼塢村東溝道路改線選線按照下列原則進(jìn)行：(1)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對路線方案作深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案；工程量增加不大的情況下，采用較高的技術(shù)指標(biāo)，不輕易采用低指標(biāo)和極限 指標(biāo)；路線布設(shè)時(shí)在保證行車安全、舒適、快捷的前提下做到工程數(shù)量小，造價(jià)低， 使用成本低，經(jīng)濟(jì)效益好； 充分重視不良地質(zhì)地貌對道路的穩(wěn)定性及施工安全影響，對于工程地質(zhì)水文 隱患應(yīng)慎重地處理，盡量繞避，必須穿越時(shí)應(yīng)

8、選擇合理的位置縮小穿越范圍，并采取相應(yīng)的處理措施；重視環(huán)境保護(hù)和生態(tài)保護(hù)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作。2.1.2設(shè)計(jì)路線方案根據(jù)實(shí)測地形圖，路線自東北向西南走向，依次經(jīng)過的地貌類型有：陡坎、梯田、 山丘、溝谷。路線起點(diǎn)位于小浪底水利樞紐工程管理區(qū)東區(qū)東側(cè)，沿線經(jīng)過陡坎、梯 田、山丘、溝谷，到達(dá)蓼塢村東溝。根據(jù)選線原則，結(jié)合本地地形、地貌及原有道路 的具體特點(diǎn)，初步選定四個(gè)方案進(jìn)行比選。方案1-A路線走向：橋溝村南溝一一職工活動中心一一楊門口 一一高灣一一蓼塢村東溝。該方案路線總長度為1003.063m,沿線擬設(shè)涵洞3座，隧道1座，隧 道總長205m,沿線設(shè)路堤路塹重力式擋土墻。方案1-B路線走向：方案2

9、與方案1的起終點(diǎn)相同，考慮到進(jìn)一步優(yōu)化道 路線形，較少占地，減少對地表植被的破壞，方案2主要采用隧道從橋溝村南 溝職工活動中心 楊門口 高灣蓼塢村東溝。該方案路線總長度 為1039.441m,沿線擬設(shè)隧道1座，隧道總長850m,沿線設(shè)路堤路塹重力式 擋土墻。方案2路線走向：大峪鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府一一濟(jì)源市坡頭鎮(zhèn)第六中心小學(xué) 一一蓼塢 村一一蓼塢村東溝。該方案路線總長度為1634.532m,沿線擬設(shè)涵洞6座，沿 線設(shè)路堤路塹重力式擋土墻。方案3路線走向：大峪鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府一一濟(jì)源市坡頭鎮(zhèn)第六中心小學(xué) 一一蓼塢 村一一蓼塢村（扁擔(dān)嶺）一一蓼塢村（水磨溝）一一九號公路。該方案路線總 長度為2607.217m,沿線擬

10、設(shè)涵洞"座，沿線設(shè)路堤路塹重力式擋土墻。2.1.3路線方案比較（1）線型比較 方案1-A路線總長1003.063m,路線設(shè)置有5個(gè)平曲線，最大轉(zhuǎn)角為3250 “最小為1005苛.竽曲線最小半徑 67.506m,最大半徑為300m,最大縱坡為7%,線形總體較好。 方案1-B路線總長1039.441m,其中隧道總長850m,路線設(shè)置有1個(gè) 平曲線，轉(zhuǎn)角為67°39彳3.2，平曲線半徑600m,最大縱坡為1.08%,線形總體最好。 方案2路線總長1634.532m,路線設(shè)有13個(gè)平曲線，平曲線半徑最大為 173.579m,最小平曲線半徑僅為17.743m,其平面線形一般，最大縱坡

11、為-9%。 方案3路線總長2607.217m,路線設(shè)有24個(gè)平曲線，平曲線半徑最大為 348.933m,最小平曲線半徑僅為16.821m,其平面線形較差，最大縱坡為 9%。比較四個(gè)方案，方案1 （A、B）線形技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較高。 沿線地形、地質(zhì)、水文條件比較 方案1-A沿線地形條件較復(fù)雜，沒有較大的工程地質(zhì)病害，能充分利用有利地形展線。方案1雖線形較短，但在道路經(jīng)過職工活動中心與大峪鎮(zhèn)醫(yī)院之間時(shí)，存在陡坎，建筑物密集，展線需注意，施工較復(fù)雜；另外，隧道施工時(shí)要充分考慮到沿 線不良地質(zhì)、地形條件的影響。 方案仁B主要為隧道，沿線圍巖主要分布有H、皿、IV、V （需經(jīng)地質(zhì)勘察確 定），隧道起始點(diǎn)洞門附近

12、（大峪鎮(zhèn)醫(yī)院）為黃土，且隧道為中長隧道，工程地質(zhì)條 件較復(fù)雜，隧道施工時(shí)要充分考慮到沿線不良地質(zhì)，施工較復(fù)雜。 方案2大部分地區(qū)地勢較陡峻，沿線地形變化較大，施工作業(yè)技術(shù)難度較大， 沿線有大量填方和挖方，要做好沿線路基防護(hù)工程。 方案3大部分地區(qū)地勢較陡峻，沿線地形變化較大，但除距起點(diǎn)（大峪鎮(zhèn)鎮(zhèn) 政府）500米路段地方，施工作業(yè)技術(shù)難度較大以外，其他路段相對較簡單，地面自 然坡度較大，路線防護(hù)工程較多，技術(shù)要求較高。工程量比較方案1土石方數(shù)量較少，沿線設(shè)有3座涵洞，一座隧道，擋土墻工程量也較其它方案少。方案2主要工程量為隧道開挖，隧道長度為 850m, 土石方開挖量大，路 基土石方開挖小。方案

13、3開挖土石方相對較大，沿線設(shè)有 6座涵洞，擋土墻工程量較大。方案4開挖土石方較大，沿線設(shè)有11座涵洞，擋土墻工程量最大。 具體工程量見方案工程數(shù)量表。2.2方案1的初步設(shè)計(jì)2.2.1方案仁A平面設(shè)計(jì)圖平面設(shè)計(jì)見方案-A平面線形設(shè)計(jì)圖2.2.2方案仁A縱斷面設(shè)計(jì)圖縱斷面設(shè)計(jì)見方案 -A縱斷面設(shè)計(jì)圖2.2.3方案1-A隧道初步設(shè)計(jì)方案1設(shè)計(jì)有隧道一座，隧道起點(diǎn)里程樁號為 K0+550,終點(diǎn)里程樁號為K0+755,共205m,隧道設(shè)計(jì)寬為9.0m,設(shè)計(jì)凈高4.5米，擬采用城門洞型（直 墻式）。由于隧道所經(jīng)過地段圍巖較破碎，對工程地質(zhì)條件較差（依據(jù)地質(zhì)勘 察報(bào)告）段，隧道開挖時(shí)擬采用管棚超前支護(hù)， 噴

14、射混凝土初期支護(hù)和混凝土 二次襯砌。隧道開挖斷面為 80.67m2,襯砌斷面面積為21.91m2，噴射混凝土 斷面面積為3.56m2,設(shè)計(jì)擬定尺寸如圖2/所示。超前小導(dǎo)管排水管噴射混凝土層6錨桿二次襯砌2%2%排水溝75-4000 IJ150750011300人行道/%擬定四個(gè)方案中，采用 C25混凝土路面，路面寬度為7.0m，混凝土面板厚度擬 采用250mm,路面基層擬采用石灰土（灰土比 3:7）,厚度擬采用300mm,基層底下 為土基，土基壓實(shí)度和強(qiáng)度應(yīng)符合強(qiáng)度要求。2.2.5道路排水邊溝初步設(shè)計(jì)擬定四個(gè)方案中，邊溝采用漿砌塊石矩形邊溝，設(shè)計(jì)斷面為0.6mX）.6m。截水溝斷面擬采用梯形斷

15、面，斷面尺寸根據(jù)匯水情況設(shè)置。L.2.3方案1-B的初步設(shè)計(jì)2.3.1方案1-B平面設(shè)計(jì)平面設(shè)計(jì)見方案1-B平面線形設(shè)計(jì)圖。2.3.2方案1-B縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)見方案1-B縱斷面設(shè)計(jì)圖。2.3.3方案1-B路基橫斷面設(shè)計(jì)路基橫斷面設(shè)計(jì)見方案1-B路基橫斷面設(shè)計(jì)圖。2.3.4方案1-B隧道初步設(shè)計(jì)方案1設(shè)計(jì)有隧道一座，隧道起點(diǎn)里程樁號為K0+110，終點(diǎn)里程樁號為K0+760,共850m,隧道設(shè)計(jì)寬為9.0m,設(shè)計(jì)凈高4.5米，擬采用城門洞型（直 墻式）。由于隧道所經(jīng)過地段圍巖較破碎，對工程地質(zhì)條件較差（依據(jù)地質(zhì)勘 察報(bào)告）段，隧道開挖時(shí)擬采用管棚超前支護(hù)，噴射混凝土初期支護(hù)和混凝土 二次襯

16、砌。隧道開挖斷面為80.67m2,襯砌斷面面積為21.91m2，噴射混凝土 斷面面積為3.56m2，設(shè)計(jì)擬定尺寸如圖2-1所示。2.4方案2的初步設(shè)計(jì)2.4.1方案2平面設(shè)計(jì)圖平面設(shè)計(jì)見方案2路線平面線形設(shè)計(jì)圖。2.4.2方案2縱斷面設(shè)計(jì)圖縱斷面設(shè)計(jì)見方案2路線縱斷面設(shè)計(jì)圖。2.5方案3的初步設(shè)計(jì)2.5.1方案3平面設(shè)計(jì)圖平面設(shè)計(jì)見方案3路線平面線形設(shè)計(jì)圖。2.5.2方案3縱斷面設(shè)計(jì)圖縱斷面設(shè)計(jì)見方案3路線縱斷面設(shè)計(jì)圖。3橋溝村南溝至蓼塢村東溝交通道路改線設(shè)計(jì)工程量3.1方案1-A的設(shè)計(jì)工程量3.1.1方案1路基土石方數(shù)量土石方計(jì)算結(jié)果見方案1-A路基土石方數(shù)量計(jì)算表3.1.2路面工程量方案1

17、-A路面擬采用水泥混凝土路面，路面寬度擬定為7.5m,面層為25cm厚C25混凝土，基層擬采用30cm厚石灰土（灰土比3:7）,道路總長度為1003.063m,其工程量匯總見方案1-A工程量匯總表。3.1.3方案1-A隧道工程量方案1-A中隧道工程量主要包括隧道土石開挖、錨噴支護(hù)、二次襯砌、管棚支護(hù)，其工程量匯總見方案 1-A工程量匯總表。3.1.4其它工程量方案1-A中其它工程量主要包括擋土墻、護(hù)坡、排水溝、涵洞及其他附屬 設(shè)施，其工程量匯總見方案1-A工程量匯總表。3.2方案1-B的設(shè)計(jì)工程量3.2.1方案仁B路基土石方數(shù)量土石方計(jì)算結(jié)果見方案1-B路基土石方數(shù)量計(jì)算表。3.2.2路面工程

18、量方案1-B路面擬采用水泥混凝土路面，路面寬度擬定為7.5m,面層為25cm 厚C25混凝土，基層擬采用 30cm厚石灰土（灰土比3:7）,道路總長度為 1039.441m,其工程量匯總見方案1-B X程量匯總表。3.2.3方案1-B隧道工程量方案1-B中隧道工程量主要包括隧道土石開挖、 錨噴支護(hù)、管棚超前支護(hù)、 二次襯砌，其工程量匯總見方案 1-B工程量匯總表。3.2.4其它工程量方案1-B中其它工程量主要包括擋土墻、護(hù)坡、排水溝、及其他附屬設(shè)施，其工 程量匯總見方案1-B工程量匯總表。3.3方案2的設(shè)計(jì)工程量3.3.1方案2路基土石方數(shù)量土石方計(jì)算結(jié)果見方案2路基土石方數(shù)量計(jì)算表。3.3.

19、2路面工程量方案2路面擬采用C25混凝土路面，路面寬度擬定為 7m,面層厚為25cm,基 層擬采用30cm石灰土，道路總長度為1634.532m,其工程量匯總見方案 2工程量 匯總表。3.3.3其它工程量方案2中其它工程量主要包括擋土墻、護(hù)坡、排水溝、涵洞及其他附屬設(shè)施，其 工程量匯總見方案2工程量匯總表。3.4方案3的設(shè)計(jì)工程量3.4.1方案3路基土石方數(shù)量土石方計(jì)算結(jié)果見方案3路基土石方數(shù)量計(jì)算表3.4.2路面工程量方案3路面擬采用C25混凝土路面，路面寬度擬定為7m,面層為厚25cm, 基層擬采用30cm石灰土，道路總長度為2607.217m,其工程量匯總見方案 3工程量匯總表。3.4.3其它工程量方案3中其它工程量主要包括擋土墻、護(hù)坡、排水溝、涵洞及其他附屬設(shè)施，其工程量匯總見方案3工程量匯總表。4設(shè)計(jì)方案工程概算通過對四個(gè)方案的初步設(shè)計(jì)及主要工程量的計(jì)算，分別對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了工程概算，方案1-A綜合造價(jià)為1467.4萬元，方案1-B綜合造價(jià)為4191.2萬 元，方案2綜合造價(jià)為1302.3萬元，方案3綜合造價(jià)為1829.1萬元。5技術(shù)經(jīng)濟(jì)分