3xx隧道施工图设

大坪子隧道说明书、 设计原则及依据1.交通运输部 关于阳朔至鹿寨公路的初步设计批复 交公路发2010219号文件。2.公路工程技术标准 （JTG B01 2003）3.公路隧道设计规范 （JTG D70 2004）4.公路隧道设计细则 （JTG/T D702010）5.公路隧道施工技术规范 （JTG F60 2009）；6.公路工程地质勘察 规范 （JTJ 06498）7.公路工程抗震设计规范 （JTJ 00489）；8.地下工程防水技术规范(GB50108-2008);9.锚杆喷 射混凝土支 护技术规范 （GB 50086-2001）10.公路隧道通风照明设计规 范（JTJ 026.11999 ）11.公路水泥混凝土路面设计规范 （JTG D40-2002）12.公路沥青路面 设计规范(JTG D50-2006)。、 主要技术标准1.设计车速：隧道几何 线形与净空按 100km/h 设计 。2.隧道净空：(1)隧道净宽(单洞)：基本总宽度 10.75m（=0.75+0.5+23.75+1.0+1.0）。(2)隧道建筑限界净高 5.0m，检修道净 高 2.5m。3.洞内环境控制标 准：(1)洞内一氧化碳允许浓度：正常营运 时为 250ppm;交通阻塞 时为 300ppm。(2)洞内烟 雾允许浓度：0.0065 m-1。4.照明标准：路面基本照明亮度为 9.0cd/m2。、 工程概况1.总体介绍大坪子隧道位于荔浦县大塘镇 交椅水库北 约 1km 处，隧道 设计 型式为分离式隧道，隧道左线起讫里程桩号： 纵断 ZK35+070-K35+510，长 440m；ZK35+070ZK35+273.25 位于 R=11000m 的 竖曲 线上， ZK35+273.25ZK335+510 纵 坡-1.877%；隧道平面左线 ZK35+070 ZK35+149.907 处于缓和曲线段上，ZK35+149.907 ZK35+510 处 于直线段上。隧道右线 起 讫 里程 桩 号： K35+090-K35+550，长 460m。纵断 K35+090K35+274.5 处于 R=11000 竖 曲线上；K35+274.5K35+550 纵坡-1.9%；隧道平面右线 K35+090 K35+361.700 处于缓 和曲 线段上（其中 K35+090 K35+156.7 路面横坡有超高 变 化，由 1.56%至-2%，K35+119.2处为平坡），K35+361.700K35+550 处于直线 段上。按隧道分类 属短隧道，隧道最大埋深约 65m。2. 自然地理大坪子隧道位于低山丘陵区，地形起伏较大，受构造影响，沟谷深切，呈 V型谷，坡度较大，隧道入口自然坡度为 20 30，出口自然坡度为 4045，隧道中部为山丘的鞍部，横向坡度不大，山体最高点为 K35+265，海拔高度 为 301.3m，出洞口部位纵向坡度较 大，向前约 50m 处为一深沟。隧道地表植被多 为次生林，局部为人要种植的幼桉。场地地处北回归线北侧，属 亚热带湿 润气候区，日照充足，雨量丰沛，四季分明，夏长 冬短，春秋均等。据荔浦县气象站气象观测资料统计，多年平均气温19.6，七月最热，月平均气温 33.4，一月最冷，月平均气温 6.1，极端最高温 39.3；极端最低气温-2.9. 多年平均降雨量 1424.4mm，最大年降雨量为 2053mm，最小年降雨量 936mm；最大日降雨量 169.2mm，降雨量年内分配不均，1月份降雨量最少，约占全年降雨量的 3.3%，5 月份降雨量最多，约 占全年降雨量的 18.2%，48 月份汛期降雨量占全年降雨量的 68.9%。多年平均相对湿度 79%，最小相对湿度 9%；多年平均蒸 发量 1517mm；多年平均日照时 数 1473 小时 。四、工程地质条件1 地质构造本地区一级大地构造单元 为华南台地，二 级构造 单元 为南华 活动带 （），三级构造单 元为桂中- 桂 东褶 皱系（ 1），四 级 构造 单 元为海洋山凸起（13）。区内未见大的断层通过 。隧道区地层及产状分别为：泥盆系中 统 信都组（ D2x），产状 为 023。2 地层本隧道位于工程地质分区 III 区内，据地质调查及钻探揭露，隧道主要地层有第四系残坡积层（Q4el+dl）、泥盆系中统信都组（D2x）。现由新至老分述如下： 2.1 第四系残坡积层（Q4el+dl）6-4 层 高液限黏土：灰黄色，硬塑，饱和，含约 20%风化泥岩碎块，表层多含有植被根须。2.2 泥盆系中统 信都组 （D2x）21-1 层 全风化泥岩：灰黄色，全 风 化，略显层层 局部 夹有 强风 化泥岩碎块，易崩解，钻 探揭露层 厚 0.502.30m 。21-2 层 强风化泥岩：黄褐色，强风化，泥质结构，薄中 层状构造，风化裂隙发育 强烈，岩体破碎，具有崩解特性，属软 岩，采取岩芯多呈 块状，少量短柱状，采取率 80%，RQD 为 0。钻 探揭露层 厚 0.808.60m。221-3 层 中风化泥岩：灰色，中风化，泥质结构，中厚层 状构造，裂隙一般发育，节 理面强风化，具有崩解特性，采取岩芯呈短柱状、块状，采取率 97%，RQD 为 67%。本次钻探揭露该层层厚 2.80 2.90m。21-4 层 微风化泥岩:灰色，微风化，泥质结构，中厚层 状构造，岩体完整，层上表面有少量风化裂隙，具有崩解特性，属软岩，采取岩芯呈 长柱状，局部呈短柱状，少量块状，采取率 90-95%，RQD 为 80-90%。本次钻 探揭露 该层层厚 10.90 17.50m。3 地震据 广西壮族自治区地震志 历史资 料记载， 场 区周 围 的荔浦、桂林、 兴安等地，自 1650 年至今 发生 较大的地震 6 次，震 级 33.5 级 ，1974 年以来未 发生过较大的地震，震级小于 1 级，地震烈度小，均为 有感地震，未发生过 5 级以上的破坏性地震。根据中国地震动峰值加速度区划图和 中国地震动 反映 谱特征周期区划图 ，线路区域的地震动 峰值 加速度为小于 0.05g，反应谱特征周期为 0.35s，即位于小于 度地震烈度区内。4水文地 质条件 隧道区地下水类型主要为 孔隙水及基岩裂隙水，均接受大气降水渗入补给，其富水性，透水性均较 差，分布不均匀，本次钻探未揭露有地下水，隧道开挖时不会引起 较大的涌水，仅 有个别地段可能出现渗水现象。5不良地 质现象隧道出洞口边坡未见有易崩塌岩块 ，但开挖后易产生滑塌可能，本隧道埋深较小，洞室范围内为非高地应 力区。隧道周边亦未发现 有崩塌及滑坡等不良地质现 象，场地稳定性好。6隧址区工程地质条件6.1 隧道围 岩分类原则依据公路工程地质勘察规 范（JTJ064-98）附录 G 及广西地震烈度区域图有关规定，并结合隧道地层 岩性及岩芯 RQD 值，对隧道围岩类别及岩体结构划分如下：全强风化泥岩围岩级别为 V 级 ，岩体呈碎石状镶 嵌结构，节理裂隙发育，RQD 为 010%左右；中风 化泥岩围 岩类别为 V 级 ，岩体大块状砌体结构，节理裂隙发育，RQD 为 67%左右；微风 化泥岩围 岩 级别为 IV 级，岩体呈巨块状整体结构，节 理裂隙不 发育，RQD 约为 80-90%。6.2 隧道围 岩岩石等级 及土、石工程地质 分级据岩块单轴饱和抗压强度指标 及软 化系数，参照公路工程地质勘察规范（JTJ064-98）附录 G、B 及 公路隧道设计规范 JTG D70-2004，本隧道泥岩属于易软化岩，土石等级为 IV 级软岩，表层为 III 级硬土。6.3 隧道围 岩 级别 划分及洞室 稳定性评 价本隧道围岩共分为 1 个级别，全隧道从 进 口至出口，其露的岩层 均为微风化泥岩，其节理裂隙一般发 育，稳 定性较好， 围 岩等 级为 IV 级，岩体呈巨块状整体结 构，施工时可能产 生零星小坍塌。本段在 进 口及出口位置埋深较浅，局部可能产 生较 多风化带基岩裂隙水渗出现象。隧道中部因埋深较深，不会产生 较多基岩裂隙水渗出现象，局部可能有零星滴水。7隧道 进口稳定性评价7.1、进口本隧道进口位于一小冲沟谷内，存在地表水防水防排、防渗、防冲刷问题，渗流稳 定性差；隧道 进口 顶 部为 全 强风化泥岩带，属于 V 级围岩，其承载力 较低。进 口位置岩性为微风 化泥岩，属于 IV 级围岩，承载力稍高。 进口段边坡岩层倾向与坡向相同，呈不利组合， 稳定性较差。同时进 口段坡面以全中风 化泥岩为主，泥岩具有崩解特性，在开挖后基岩易风化，其密度亦随之降低，特别在遇水时 极易崩解，在自重应 力及下滑力的作用下经蠕 变作用，形成大的裂隙，同时受岩体本身节理及其它软弱 结构面的影响，开挖的洞口边 坡容易 产 生碎落、坍塌，甚至形成大的滑坡，导 致边 坡失稳，对 施工会产生一定影响，必 须清除或稳固后方可 进掘。7.2 出口本隧道出口位于一小冲沟谷中，亦存在地表水防水防排、防渗、防冲刷问题，渗流稳定性差；出口处 上部处于全强风化泥岩带 ，属于 V 级围岩，其承载力较低。出口段边坡岩层倾 向与坡向相反， 稳定性 较 好，但出口段坡面上部以全强风化泥岩为主，泥岩具有崩解特性，开挖后基岩易风化，其密度亦随之降低，特别在遇水时极易崩解，在自重应力及下滑力的作用下经蠕 变作用，形成大的裂隙，同时 受岩体本身 节 理及其它软 弱结构面的影响，开挖的洞口边坡容易产生碎落、坍塌，甚至形成大的滑坡，导致边 坡失 稳， 对 施工会产生一定影响，必须清除或稳 固后方可进 掘 。五、设计要点隧道横断面除应符合建筑限界的规 定外， 还应考虑各种附属 设施的安装空间。隧道净 空图见隧道建筑限界图。路面采用单面横坡。1洞口位置及洞门形式：根据地形、地质条件， 结 合排水要求，以“早进洞、晚出洞” 的原则来确定洞口位置和洞门 型式，确保洞口及洞门的安全可靠。左线进口端洞口桩号为 ZK35+070，采用削竹式洞门 ；右线进 口端洞口桩 号为 K35+090，采用削竹式洞 门 ；左线 出口端洞口桩号 为 ZK35+510，采用削竹式洞门；右线出口端洞口桩 号 为 K35+550，采用削竹式洞门。各洞门设计尺寸见相关设计图，如果地形地质 条件与 现场实际 情况不符，洞口位置和洞门型式可适当调整，以确保安全、 经济、美 观、实 用。洞口施工 时应 当进 行必要的防护，施工后应当 进行必要的绿化。隧道洞门段、明洞段开挖时 注意边仰坡的开挖范围和坡度，坡率变 化处采用圆角法开挖。明洞与洞 门结构段在起拱线以下采用 C15 混凝土回填。边 仰坡在施工期间进行锚喷网防护，但是施工完毕后将外露部分的喷射混凝土拆除，并在条件允许的情况下进 行必要的绿化处 理。2.洞身衬砌形式: 本隧道支护衬砌结 构形式是遵循“新奥法”原理 设计的。根据不同围岩 级别，初期支护 采用喷、锚 、网、 钢 拱架的不同组 合，二次衬砌采用钢筋混凝土。结合本隧道的地形条件，工程地质条件及工程水文地 质条件 , 又不使工序转换复杂频繁，在确保安全可靠， 经济合理的情况下，确定出以下几种衬砌断面形式：削竹式洞门衬砌：为进、出口洞门衬砌形式。S4q 衬砌：在地质条件差、地表覆盖层浅但是有条件暗挖进洞的地方采用该衬砌形式，适用于级围岩浅埋段。施工要点是先打设大管棚或小导管，然后注浆，浆液凝固后进行弱爆破、短掘 进。纵断 图中 该类 型衬 砌除注明管棚段外，其他段超前支护均采用注浆 小导 管。S4 衬砌：在级围 岩深埋段采用该类衬砌。采用超前锚杆作为地层稳定措施。以上各类围岩的具体支护 参数详见相关施工图 表。各种衬砌支护参数在施工过程之中可适当调整。如果施工中出现地质资 料中未提到的围岩级别， 应 当根据实际地 质情况结合支护衬砌参数表 进 行 变 更，并重新确定相应的开挖工序，确保工程施工安全与质 量。3.辅助施工措施本隧道采用了 3 种辅助施工措施，分别为管棚施工、超前小导管施工、超前锚杆施工。(1) 管棚施工：适用在洞口进出口暗挖段，主要作为暗挖进洞施工安全保障。管棚采用长度 24 米 89 钢 管，环 向间距 0.4 米，采用水泥 -水玻璃双液注浆，注浆压 力 1.0 1.5MPa，扩散半径不小 0.4 米。(2) 超前注浆小导管施工：适用于级围岩浅埋段。小导管采用长度 4.2 米50 钢 管， 环 向 间距 0.35 米，施作范 围为 103 度，采用水泥-水玻璃双液注浆，注浆压力 0.51.0MPa ，扩 散半径不小 0.3 米。超前小导管保持不小于 1.2m 的搭接长度。(3) 超前锚杆施工：适用于级围岩深埋段。超前锚杆采用长 度 4.2 米 22钢筋， 环向 间距 0.5 米，施作范围为 109 度， 超前锚杆保持不小于 1.0m 的搭接长度。4.防排水:隧道防排水应 当遵循“防、排、堵、截结合，因地制宜，综 合治理”的原则 ，保证隧道结构物和运营设备 的正常使用和行车安全。隧道建成后，应满足拱部、边墙、路面、设备箱洞不渗水，隧道 衬 砌背后不积水，排水沟不冻结。(1)防水工程：包括衬砌柔性防水工程及衬 砌漏水防水工程。衬砌柔性防水工程：二次衬 砌与喷射混凝土之间设 置 ECB 复合土工防水板作为柔性防水设施。衬砌漏水防水工程包括：衬 砌结 构自身要求密实（抗渗等 级不低于 S8）；沉降缝采用背贴式止水带 加中埋式橡胶止水带 防水和施工 缝采用背贴式止水带防水加止水条防水；为保证衬砌混凝土 质 量，须 采用泵送混凝土浇注。(2)排水工程：包括衬砌背面排水工程、路 缘排水工程以及洞顶截水工程。衬砌背面排水工程: 二次衬砌与喷 射混凝土之间环向设置 MF12 塑料盲沟，使水能沿环向管排到衬 砌 墙脚 处，在 墙脚处 有纵 向 100mmHDPE排水管，再用横向排水管将纵向排水管里的水引排到电缆 槽下排水沟内，再经排水沟将洞水排至路基边沟。隧道开挖 过程中如果拱部和侧墙 有集中出水点， 应当根据出水情况和地下水系条件进 行注浆封堵，然后出水点处 加设 100 半圆 形环向排水管将可能复出的地下水引到墙脚 纵向 100mmHDPE排水管。路缘排水工程:在隧道路面较 低侧设排水边沟，将隧道内清洗等污水收集到边沟排到洞外。由于路面横坡的 变化（超高），在隧道路面横坡为 0 处（K35+119.2 处 ）设 1085mm钢 管 过渡。洞顶截水工程：根据地形地势及 汇水面积，进口端左线、右线洞口上部各 设置一道截水沟，左线出口洞口上部设 置一道排水沟，右线出口洞口上部设置两道排水沟，将山体地表水引排至隧道外路基边沟中。施工期间可根据实际 需要设置截水沟，引排地表自然降水。（3）削竹式洞门防排水：洞 顶 部夯填 500mm 粘土隔水层防水， 衬砌顶铺设 ECB 复合土工防水板加土工布，衬砌后集水用排水管引到纵向排水管。5.消防：采用灭 火器系 统，每个消防洞内配设 2 台 MFZL14 干粉式灭火器，消防洞布设 在行车前进 方向左 侧，纵 向间距为 50m。6.照明：另 见 机 电图纸 。7. 洞内装修及防火涂料：为了便于清洗隧道衬 砌表面，在隧道电缆 槽 顶面以上 3.38 m 范 围之内用白色瓷 砖镶面；为了增强防火及照明效果，在拱部范 围应用浅黄色防火涂料喷 涂。防火涂料的技术指 标如下：防火涂料技术 指标序号 检验项目 技术指标 缺陷分类1 在容器中的状态 经搅拌后呈均匀稠厚液体，无结块 C2 干燥时间，表干/h 24 C3 粘结强度/MPa 0.1 A4 干密度/kg/m 3 800 C5 耐水性/h 经 720h 试验后，涂层不开裂、起层、脱落，允许轻微发胀和变色 A6 耐酸性/h 经 360h 试验后，涂层不开裂、起层、脱落，允许轻微发胀和变色 B7 耐碱性/h 经 360h 试验后，涂层不开裂、起层、脱落，允许轻微发胀和变色 B8 耐冻融循环试验/次 经 15 次试验后，涂层不开裂、起层、脱 落、变色 B9 耐湿热性/h 经 720h 试验后，涂层不开裂、起层、脱 落、变色 B涂层 厚度 /mm 20210 耐火性能耐火极限/h 2.0 A隧道防火涂料除耐火性能、粘结强度、耐水性（不合格属 A，不允许 出现）外，其余理化性能尚有严重缺陷（B）和轻 缺陷（C ），当隧道防火涂料 B1 且 B+C3时，亦可综 合判定产品质 量合格，但结论中需注明缺陷性质 和数量。8. 路面设计：采用 沥青混合料上面层与水泥混凝土下面层组 合的复合式路面，面 层以下 C40 钢纤维混凝土基层。六、建筑材料要求1.喷射混凝土：洞身初期支 护喷射混凝土采用 C25 早强 素混凝土。洞口边仰坡防护 采用 C20 素混凝土。 施工时喷 射混凝土采用湿喷工艺 。2.锚杆：初期支 护系统锚杆及超前锚杆等均采用 22 全粘结砂浆锚杆。锚固用水泥砂浆强度等级不 应 低于 M20，水灰比 为 1：0.401： 0.50，砂灰比 1：1.0 左右，砂子的粒径不得大于 1mm。锚 杆钻孔直径应大于杆体直径 15mm，杆体周 围砂浆保 护层厚度不小于 8mm。3.注浆超前管棚和导管: 管棚采用 896 热轧钢 管，超前小 导管采用 505 热轧钢管。注桨浆液采用水泥- 水玻璃浆，水泥浆和水玻璃体积之比 为 1：0.5，水泥强度等级为 42.5 级 。水玻璃波美度为 35，模数为 2.4。44.初期支护钢筋网：使用 8 钢筋。5.混凝土：各种衬砌拱圈、侧墙、仰拱衬砌均用 C30 混凝土。仰拱回填采用C15 混凝土。排水沟、边沟及电缆沟盖板采用 C30 混凝土预制，电缆 槽 侧壁采用 C25 混凝土浇 注。6. 路面上面层为 40mm 厚改性沥青 马蹄脂碎石（阻燃）+60 mm 中粒式沥青混凝土 (AC-20-)， 下面层 采用 260mm 厚 C40 水泥钢纤维混凝土，基层 采用 120mm 厚 C20 混凝土。7.钢筋分别采用 HPB235 光 圆钢 筋和 HRB335 带肋钢筋。 8.钢拱架： S4q 初期支护 采用 I18 工字钢拱架； S4 初期支护采用 I14 工字钢拱架。9.环、纵、横向排水管：环向排水管采用 MF12 塑料盲沟； 纵向及横向 则采用 100HDPE 排水管。MF12 塑料盲沟的主要技术 指标为 ：单片材料厚度 25mm，宽 度 120 mm，初始孔隙率不小于 85%，当 压强为 70KPa 时 ，剩余厚度不小于22.5 mm，当压强为 130 KPa 时，剩余厚度不小于 20 mm，当压强为 190 KPa时，剩余厚度不小于 17.5 mm。10. 防水板（执行规范：GB18173.1-2006 高分子防水材料 第一部分 片材）为了确保高效优质的施工，采用 1.2mm 厚 ECB（乙烯-共聚物沥青）防水板(与密度不小于 300g/m2土工布点状复合 )。横纵 方向的性能均应满足：断裂拉伸强度（常温）：14MPa；断裂伸长 率（常温）： 500；撕裂强 度：60kN/m；低温弯折温度：35 无裂纹 ；不透水性：0.3MPa 30min 无渗漏。防水板的搭接接头采用焊 机焊 接，双缝，焊缝宽度 20mm，搭接宽度 100mm，不得漏焊 。11无 纺 布（执行规 范： GB/T17639 1998）尺寸规格：每平方米 质量应 大于 300g，厚度：2.2mm检测指标：断裂强力：15kN/m；断裂伸 长率：40 80；CBR 顶 破强力：2.6kN；纵 横强度比：1.5；撕破强力： 0.42kN；垂直渗透系数：5.510-2cm/s。12. 止水条（执行规范：GB/T 18173.3-2002 腻子型）检测指标：体积膨胀倍率：300；高温流淌性（805h）：无流淌；低温试验（20 2h）：无脆裂 。13止水带（执行规 范： GB 18173.2-2000 B 型）规格尺寸：300mm10mm、500mm10mm；检测指标：硬度（邵氏 A 度）：605；拉伸强 度：15MPa；拉断伸长率：380；压缩永久 变 形（7024h）：35，（23168h）：20；撕裂 强度：30kN/m ；脆性温度： 45。七、施工注意事项1.隧道施工前 应做好施工放样工作，复核水准高程和导线控制点，确保平面线位和 纵断高程准确无误 。2.洞口施工：明槽开挖应由上至下分层 开挖，同时一定要将其附近的 边坡及仰坡按设计要求加固处 理。 护拱及管棚施工完毕，方可暗挖进洞，在保证 安全 进洞的同时，尽量减少 边仰坡的开挖与回填工程，确保隧道洞口周边 的自然 环 境不受破坏。3.隧道暗挖施工：各级围岩段严格按照隧道施工规范及 锚杆 喷射混凝土支护技术规范 （GB 50086-2001）要求，根据不同级别围岩采用不同的合理的施工工法进 行施工，及时进行超前支护和初期支 护 ，二次衬砌要尽早施作。4. 因 为隧道工程地质 及水文地 质 均为隐蔽性情况，可能出现文件提示的情况与实际地 质出现较大差异的现象， 为了保 证对 将要开挖的区段围岩情况有准确了解，一定要在施工过 程中应 采取超前 钻探探 测前方围岩地质变 化情况或采取地质 雷达探测系统对 隧道区地质 超前 预报 ，及时掌握地质变化情况，如果围岩情况有变 化，相应的设计参数、施工工序及工艺 也要作适当 调整。5.各类衬砌施工方案S4q 衬砌断面：采用三台阶留核心土的方法进行开挖与支 护 。S4 衬砌断面：采用上下台阶留核心土的方法进 行开挖与支护。6.地下水：地下水均应 在施工过程中化 验水质 ，分析是否有侵蚀性，以便施工中妥善处 理。7.监控量测 ：隧道新奥法施工中监 控量测是一个重要 组 成部分，利用监控量测结 果分析围岩变形 规 律和支护 状态，以指导施工。如发现异常情况应及 时采取措施进 行处理和补 救，所以在整座隧道的施工过 程中 应 及时支护 ，勤量测。围岩允 许变形值见锚杆 喷 射混凝土支护技术规 范（GB 50086-2001）。(1)洞口段 10-15m 范围 之内， 应 至少布 35 个测点 进行位移监测 。(2)洞内围岩每隔适当距离布设一个收敛 断面，每个收敛 断面至少拱腰、边墙各有一对 量测点。8. 隧道围岩以泥岩为 主，泥岩具有遇水泥化、 软化和脱水开裂等特征，施工中开挖后应及时对围岩 进行初喷 封闭，防止龟裂后脱落；同时对隧道内 积 水应进行及 时排除，不要 让积 水 长时间浸泡拱脚。八、隧道弃渣本路段隧道规模较大，隧道弃渣量大，通 过