吴起隧道说明

1、说 明 1设计依据和标准（1）设计采用的有关规范、标准、规程公路工程技术标准(JTG B01-2003)； 公路隧道设计规范（JTG D70-2004）；公路隧道通风照明设计规范（JTJ026.1-1999）；（2）技术标准: 设计交通量及行车方式:设计交通量2620辆/小时（折合小轿车），上下行比例系数43：57，双车道对向行驶。 设计行车速度: 60km/h 隧道建筑限界: 净宽10.0m（1.00+0.5+3. 5×2+0.5+1.00） 净高5.0m 卫生标准:CO允许浓度250ppm，VI允许浓度0.0090m-1 2自然地理条件 (1) 气象、水文气象隧道区属北温带半干旱

2、大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，春季多风沙，夏季炎热稍感湿润，常出现地区性雷阵雨，间或发生冰雹灾害；据延安地区实用水文手册：多年平均气温9.0，最高气温为37.60C，最低-23.00C；年内降水分配不均，主要集中在7-9月份，10月以后降水骤减；多年平均降水量500.0mm，最大年降水量700mm，最小年降水量470mm。 水文SV-11 测区位于洛河的上游，属黄河流域的延河水系。宁塞川属洛河的次一级支流，为常年流水。 (2) 地形地貌隧道位于陕北黄土高原西部，披覆着广而厚的第四纪新黄土，以黄土地貌为总的特征。测区地貌类型为黄土丘陵，地貌形态主要有梁、峁、沟谷等。沟谷两侧多冲沟，冲沟呈“U”字

3、型。线路通过的主沟呈“U”型，两侧基本对称。坡度在450-500，坡高80-130m。天然植被稀少，多为秃山，各种流水浸蚀很活跃，谷坡的崩塌、滑坡、泄溜作用也很普通，水土流失非常严重。现随着退耕还林工程的进一步落实，植被较前增多，但以灌木居多。3隧道区工程地质条件 (1) 地层和岩性 隧道区内地层为白垩系的细砂岩、第三系红粘土及第四系松散堆积物及滑坡堆积物，现从老到新简述如下： 白垩系（K1）：为白垩系华池环河组的细砂岩，褐褐红色、层状结构、层厚1060厘米、水平层理发育、透水层；分布较广，层位稳定。强风化细砂岩，以薄层状为主、提取岩芯呈片状或碎块状；弱、微风化细砂岩，以中厚层状为主、岩芯呈柱

4、状岩。层位稳定，厚度约200m余。 第三系（N2）： 为上新统的三趾马红粘土，棕红色、湿、坚硬硬塑、密实、含次圆状钙核；半胶结状态，弱透水层，分布较广，层位稳定，与下伏的白垩系呈不整合接触，总厚10-13m。第四系（Q）： a)下更新统亚粘土（Q11eo）: 蓝灰色与橙色相间分布、单层厚度1.8-3.6m、湿、硬塑、密实；蓝灰色为湖相沉积、薄层理；橙黄色富集钙核。分布较广，层位稳定，最大厚度约19.3m。b)中更新统黄土（Q22eo）：浅橙黄色、密实、稍湿、少量孔隙；夹15层古土壤、浅棕色、壤化作用较弱、含钙结核。分布较广，层位稳定，最大厚度约98m。c)上更新统黄土（Q33eo）：浅黄色、稍

5、湿、硬塑、稍密-中密、垂直裂隙及管状孔隙发育、底部为一层古土壤、少量钙结核。分布在梁峁的顶部及斜披上，最大厚度约35.2m。(2) 地质构造晚侏罗纪陕甘宁坳陷委缩，新生代在晚白垩世缓慢上升背景上大面积拱起，现代地貌属黄土高原。晚白垩世-上新世间地层大面积缺失，处于抬升剥蚀期。自上新世始，在抬升的背景上以脉动波浪状间歇性拱起为特征，形成了上新世红土、更新世黄土和以河流相为主的中更新-全新世堆积。测区属中等上升区；区内断裂不发育，地震活动水平低，为新构造运动较稳定地区。(3) 水文地质 隧道通过地段地下水的补给只能是降水垂直漏渗补给，沿沟谷排泄，地下水有以下类型：基岩裂隙水。分布在白垩系下统细沙岩

6、中，但因构造不发育、节理裂隙连通性较差，其蓄水条件较差，基岩裂隙水相对贫乏。主要受降水及黄土层补给，水量较少。第四纪松散岩类空隙水：主要分布在沟谷阶地及河漫滩第四冲洪积物中，地下水相对丰富。水位高程为1330米。本地区地下水矿化作用微弱，矿化度较低，PH值在67之间，水化学类型HCO3-NaCa、Mg型水，对混凝土无侵蚀性。 (4) 不良地质与特殊岩土调查范围内不良地质现象主要为崩塌，隧址区未发现崩塌等地质灾害。特殊性岩土分为湿陷性黄土。隧道内存在多处较大范围的地层水平接触面，是地下水出露、拱部坍塌掉块多发处。(5) 隧道工程地质评价SV-12围岩分级原则隧道主要穿越白垩系细砂岩的强风化段、弱

7、微风化段、第三系红粘土，少量地处更新统的黄土层（Q1、Q2、Q3）段。依据规范（JTG D70-2004）隧道围岩分级首先按围岩土体的性质划分为土体和岩体两类：土体再按其性质及时代成因分类；岩体分级在直接引用钻探测试成果的基础上，同时综合考虑了岩石的坚硬程度、完整程度、裂隙发育程度、洞室埋深、地下水的影响等因素，对洞室围岩进行级别划分，具体分段划分按以下原则执行。a)根据岩石饱和抗压强度Rc和岩芯的破碎程度RQD及岩芯的结构面发育情况确定围岩坚硬程度和完整程度，确定岩石完整系数Kv；b)根据岩石的饱和抗压强度Rc实测平均值和完整系数Kv平均值，依据规范（JTG D70-2004）中公式BQ=9

8、0+3Rc+250Kv，确定围岩基本质量指标BQ，再根据公式BQ= BQ-100（K1+K2+K3）对围岩遇地下水等因素对围岩基本质量指标进行修正。c)按修正后的岩体基本质量指标BQ，并结合实际岩体的定性特征综合评判围岩分级。d)具体分类指标见下表：项目岩性天然含水量(%)天然孔隙比e重力密度(kN/m3)饱和度Sr(%)液限L(%)塑性指数IP抗 剪 强 度围岩级别粘聚力 C kPa内摩擦角 度Q3黄土15.90.80918.0954.2918.09.2925.017.26Q2黄土15.70.7219.4371.2727.129.3868.025.05Q1亚粘土5N2红土0.5755k1细砂

9、岩（强风化）弹性波速VP（km/s）饱和抗压强度Ra（MP）5k1细砂岩（弱风化）弹性波速VP（km/s）饱和抗压强度Ra（MP）294k1细砂岩（微风化）弹性波速VP（km/s）饱和抗压强度Ra（MP）414围岩分级划分根据以上围岩分级原则，糜地沟隧道进行围岩类别划分，见下表。隧道进行围岩级别划分表隧道名称进口桩号出口桩号隧道长度（m）级( m)级( m)级( m)糜地沟K2+047K3+345129858570670(6)隧道进出口稳定性评价隧道进口段位于Q3eol地层中、且存在较大冲沟横贯隧道上方。该处土体在地表水的作用下，强度会极度降低，导致土压力急剧增大，隧道结构容易失稳。另外，Q3

10、土体具有中度湿陷性，可引起明洞段发生不均匀沉陷。施工时成洞性差，应加强洞口支护。隧道顶部冲沟的地表水对土体稳定有影响，建议施工时先施做明洞及回填、待洞口排水系统成型后，再施工暗洞。隧道出口岩体为强风化细砂岩，施工时成洞性相对好一些。但岩体较破碎，且存在地形偏压和高边、仰坡现象，加之砂岩抗风化能力较差，建议进洞前，注重洞口坡面的防护和坡体上部卸载与下部压载措施的实施。 (7)地震据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），区内抗震设防烈度为6度；分组为第一组；设计基本地震加速度值a=0.05g，地震动反应谱特征周期T=0.35s。根据陕西省地震基本烈度表，该区为五级震区，地震烈度为度，对

11、人工构造物可不考虑防震措施。4隧道主体工程设计(1) 隧道横断面设计行车洞横断面 采用单洞双向交通方式。单洞净宽10.0m，净高5.0m，设双侧人行道1.0×2米、车行道3.5×2米。考虑沿途村民骑车、推车经过隧道需占用部分车道，两侧设0.5×2米的侧向宽度。内轮廓考虑对结构受力有利及便于施工的单心割圆形，R=525.4cm。紧急停车带：SV-13考虑道糜地沟隧道长度1295米，且交通流车辆组成以大型车为主，还包括一定数量的慢车，故在隧道上、下行车道右侧设紧急停车带各一处。紧急停车带长40米、宽2.5米，内轮廓采用与行车洞内轮廓尽量光滑过渡的三心园形。 (2) 衬

12、砌结构设计隧道均按新奥法原理设计支护体系,隧道结构为复合式衬砌。其中：p(偏压)型衬砌在隧道出口段20米内采用89mm大管棚超前支护，其余采用50钢管棚超前支护，型钢拱架、锚杆、钢筋网喷混凝土等为拱部的初期支护，二次衬砌为5080cm厚模注钢筋混凝土；型衬砌在隧道进口段20米内采用89mm大管棚超前支护，其余采用50钢管棚超前支护，型钢拱架、锚杆、钢筋网喷混凝土等为拱部和仰拱的初期支护，二次衬砌为50cm厚模注钢筋混凝土；型衬砌和紧急停车带采用50钢管棚超前支护，型钢拱架、锚杆，钢筋网喷混凝土为拱部初期支护，二次衬砌前者为50cm厚模注混凝土、后者为45cm厚模注钢筋混凝土。a型衬砌采用格栅拱

13、架、锚杆，钢筋网喷混凝土为拱部初期支护，二次衬砌为45cm厚模注钢筋混凝土；型衬砌采用格栅拱架、锚杆，钢筋网喷混凝土为拱部初期支护，二次衬砌为45cm厚模注混凝土；紧急停车带采用50钢管棚超前支护，型钢拱架、锚杆，钢筋网喷混凝土为拱部初期支护，二次衬砌为45cm厚模注钢筋混凝土。在紧急停车带的两端5米长采用a型衬砌加强。明洞采用70 cm厚模注钢筋混凝土结构。为提高型衬砌和明洞墙脚基底Q3eol黄土层的承载力，采用50钢管注浆加固地基。型、p型、型、型、紧急停车带衬砌均设有仰拱。各型衬砌在拱顶处都要留注浆孔，每板衬砌布设23个，待衬砌完成后注浆，以保证拱顶衬砌没有空洞。(3) 洞口、洞门设计根

14、据隧道进出口地形、工程地质条件，结合开挖边仰坡的稳定性和路堑支挡及排水条件，本着“早进晚出”的原则和满足洞口段稳定要求，综合评判后确定出隧道洞门位置。洞门形式采用端墙式。洞口边坡采用：路基同类岩土的坡率；仰坡采用：岩石为1：0.51：0.3，坡高810米，平台宽3米，碎落台宽1米；土体为综合坡率1：1。(4) 防排水设计 防排水设计原则是以排为主，防排结合，综合治理。采用防、截、堵、排相结合，形成完整的防排体系。洞内复合式衬砌段采1.2mm厚改性PVC防水板防水、土工布、PVC排水板排水，施工缝和变形缝采用P-201止水材止水。洞内二次衬砌背后墙底部设纵向透水管及横向排水管与中心排水沟连通，通

15、过暗沟引至洞外自然沟内，为防止暗沟口冻结可加设保温堡。隧道洞口上方设截水沟，将地表水引至洞门外的自然沟谷，以此形成完善的洞内外排水系统。隧道顶部较大冲沟在明洞施工完成回填后，恢复原先排水能力，并对改造的冲沟地段均采用粘土、灰土分层夯实和浆砌片石铺底。 (5) 路面及内装饰设计 隧道内采用C35水泥混凝土路面，厚25cm。路面以下设15cm厚水泥处治碎石整平层。洞内装饰采用磁片贴墙面。 (6) 通风、照明设计 糜地沟隧道采用SDS900射流风机纵向通风，每两台一组布置，并满足火灾时排烟最低风速2.5m/s要求。隧道采用高压钠灯照明，并配有荧光灯用于应急照明使用。隧道的照明亮度分布为：引入段亮度：

16、 81.7cd/m2 过渡段亮度： 25.2、8.4cd/m2基本段亮度： 3.15cd/m2(7)交通标志标线隧道内路面采用：反光油漆虚线标示行车道中心线，振动连续线标示行车道边线。SV-14路缘石立面设反光器，每5米1个。 (8) 监控量测 施工中进行监控量测是新奥法的核心技术之一，是采用信息化设计的重要组成内容之一。建议施工中进行以下量测项目： 隧道变形量测，包括净空收剑量、拱顶下沉量测、围岩内部位移量测。用以监控洞室稳定情况和评价隧道变形特性以及判断二次衬砌的施做时机。 应力应变量测，采用应力、应变量测钢拱架、锚杆、衬砌受力变形情况。进而检验和评价支护受力状态。 (9) 施工方案推荐、

17、级围岩采用环形开挖、留核心土的掘进方法，短进尺，强支护，早成环；二次衬砌采用衬砌台车一次全断面浇筑。级围岩采用上半断面短台阶法，控制进尺，支护紧跟，及早成环；二次衬砌采用衬砌台车一次全断面浇筑。隧道施工中根据需要可采取适宜的辅助施工措施，以策施工安全和保证工程质量。 根据目前国内施工技术水平，控制工期的主要因素是掘进和支护，预计全线隧道施工总工期约18个月，其中准备期1个月，主体机电工程14个月，收尾3个月，并交叉实施主体工程，附属工程及其机电设备的安装调试等。5环境保护 隧道设计时考虑了环境保护因素，尽可能避免因人为的因素而导致新的山体病害的产生，减少对工程附近的建筑、居民生活、生产和环境的

18、不良影响。为此，在环保设计中主要考虑以下几个方面。 采用综合坡率为1：1设置边仰坡，尽量保持与自然坡体一致，有利于植被生长。 开挖出的石渣，尽可能纵向调配，作为路基填料；对于可用做石料的石渣应集中堆放，经加工后用于砌体工程；对于废弃的石渣，应根据各工点的实际情况，集中堆弃。弃渣场地结合城镇开发建设需要选在糜地沟、洛河支岔口，并做好排水设施，以防止洪水期冲走弃渣形成人为的泥石流。有条件时，在弃方顶覆盖土层复垦还田，种树造林。 施工期的污水应集中排放，并应经过沉淀、过滤。 洞口边仰坡开挖应以机械开挖为主，辅以人工开挖，严禁坡底掏挖。 作好施工场地竣工后的清理、绿化及复耕还田工作。6.施工注意事项(

19、1) 隧道施工必须严格执行公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）及设计规定要求。(2) 隧道开工前对洞门位置，根据地形条件进一步核查，必要时现场研究确定。洞门及洞外截排水设施必须在雨季前完成。(3) 隧道洞口地形偏压，覆盖层薄，地质条件差，可视实际开挖边仰坡情况酌情调整坡率。(4) 新奥法设计施工是统一体，设计图应视为预设计，施工过程中根据地质变化及监控量测情况需进行信息反馈设计。(5) 施工中时刻注意，要求严格执行围岩的监控量测程序（内容包括：地质监控，安全检查监控和量测监控）若围岩类别划分与地质不符合及量测收敛值超过规定等情况应及时与设计单位联系，搞好信息反馈设。特别在雨季及大雨过后要加强监控量测。(6) 初期支护钢拱架尽可能与初喷砼密贴，每榀拱架的拱腰、拱脚、墙腰必须与锚杆焊成一体，超挖时必须用喷射砼充填密实。(7) 初期支护完成后，在其表面沿隧道纵向3米（渗漏段）至5米（无渗漏段），在拱腰墙顶及墙下打34个泄水孔，孔深50cm，然后沿洞周边设PVC板贴面排水，并使其与衬砌墙脚纵向排水管连同。要求初期支护表面干燥无渗漏水现象，再在初期支护表面用砂浆找平后，才能进行防水层的施作。(8) 施工全过程中，拱部边脚或隧道墙脚不得设