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杭瑞高速贵州省毕节至都格(黔滇界)公路BD-T8合同段S5-1第1页共20页谢立大山隧道设计说明杭瑞高速贵州省毕节至都格(黔滇界)公路BD-T8合同段S5-1第20页共20页1.隧道设计原则(1)隧道位置选择以地质条件与路线总体走向为首要控制因素,尽量避免穿越严重的不良地质地段,布置在地质条件较好的地层中,洞口段坡体稳定,并有利于两端接线及洞外工程布置。(2)隧道结构设计达到安全可靠,技术可行,不渗不漏,经济合理。(3)注重水保、环保与洞口景观设计,减少对自然环境的破坏,使洞门与自然景观融为一体。(4)本着“安全可靠、经济合理、以人为本”的原则,隧道内需设置与交通量、重要性相适应的运营管理监控设施,各系统具有可扩充性和可升级性,使人、车、路、环境和管理运营设施组成有机统一的交通系统,为隧道使用者提供安全、快捷、舒适、经济的行车环境。(5)积极采用新技术、新工艺、新设备。2.设计依据(1)《杭瑞高速公路贵州境毕节至都格公路初步设计》交通运输部批复意见;(2)《杭瑞高速公路贵州境毕节至都格公路初步设计》交通运输专家评审意见;(3)勘测资料和地勘报告;(4)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003);(5)《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004);(6)《公路隧道设计细则》(JTG/TD70-2010);(7)《公路勘测规范》(JTGC10-2007);(8)《公路抗震设计规范》(JTJ004-89);(9)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002);(10)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006);(11)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004);(12)《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/TD71-2004);(13)《公路建设项目环境影响评价规范》(JTGB03-2006);(14)《公路项目安全性评价指南》(JTG/TB05-2004);(15)《公路环境保护设计规范》(JTGB04-2010);(16)《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009);(17)《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60-2009);(18)《地下工程防排水技术规范》(GB50108-2001);(19)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)。3.隧道设计标准本合同段隧道按照设计时速80km/h的标准进行设计,根据《公路工程技术标准》JTGB01—2003和《公路隧道设计规范》JTGD70—2004的规定,隧道的具体建筑限界和内轮廓主要指标为:(1)公路等级:高速公路;(2)设计行车速度:80km/h;(3)隧道建筑限界:建筑限界净宽:0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25m建筑限界净高:5.0m(4)设计荷载:公路-Ⅰ级。4.隧道工程地质条件及评价4.1工程地质条件4.1.1地形、地貌场区地处贵州高原西部高原山地区,受侵蚀-溶蚀影响,地形条件较为复杂。场地属中等切割的侵蚀-剥蚀中低山地貌。场区地形标高介于1764~2073米,相对高差约309米。隧道穿越一山体,为一分水岭。进口位于两雨源型冲沟交汇处(其中左幅位于左面冲沟内,右幅洞口右侧冲沟内,两冲沟平时汇水径流小,枯水期无水,丰水期汇水量大),其上为林木、灌木。隧道出口位于山脚一低矮山坡坡面之上(纵向坡度20~25°),坡面上森林植被较发育。隧道位于纳雍县新房乡以角村境内,进出口距通村公路道约0.5~1km,出口处有一狭小碎石小路通至场地,交通条件较差。4.1.2水文、气候场区属长江流域乌江水系之三岔河支流。隧道区内无大的地表河流,进口位于两雨源型冲沟交汇处,其中左幅位于左面冲沟内,右幅洞口右侧冲沟内,两冲沟平时汇水径流小,枯水期无水,丰水期汇水量大。场区属HYPERLINK"/view/184277.htm"北亚热带湿润季风气候区,冬无严寒、夏无酷暑。据纳雍县气象站1961~1990年气象资料统计,年均气温13.6℃,极端最高气温33.9℃(1988年5月6日),极端最低气温-9.6℃(1977年2月9日)。年平均降雨量1255.5mm,年内分配不均,多集中于4~9月;最大日降雨量154.8mm(1968年7月3日)。年平均风速1.6m/s,最多风向NE。年平均相对湿度约81%。4.1.3地质构造据《贵州省区域地质志》,场区属扬子准地台→黔北台隆→六盘水断陷→威宁北西向构造变形区,以北西向褶皱断裂为主。区域性的断裂构造现已稳定。隧道场地区无断层,由于区域构造的影响,岩层产状局部变化,综合产状70°∠24°。节理裂隙发育,主要发育有两组:70°∠24°(300°∠65°),260-305°∠75°~90°,节理密度一般4~6条/m,局部可达12条/m,隧道进口主要发育350°∠85°,260°∠70°两组节理,节理密度一般5~7条/m,局部可达15条/m,节理密闭性差,多为微张节理。4.1.4岩性岩性综合地质调绘、钻探资料,场地岩土构成自上而下为:(1)覆盖层残坡积层(Qel+dl)含碎石粉质粘土:灰黄色,可塑状,碎石成分为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,粒径20~40mm,含量5~10%。层厚0~8米。(2)基岩隧道区出露基岩为三叠系下统飞仙关组泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、灰岩;二叠系上统龙潭组(P2l)砂岩、泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及煤层(以下称煤系地层)。按岩体节理裂隙发育及风化程度分为强、中风化层。三叠系下统飞仙关组(隧道进口至洞身段大部分出露)强风化层:紫红色,薄层状,节理很发育,岩体极破碎~破碎,呈碎裂状结构,岩质软至极软,厚2~5米。中风化层:泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,紫红色,薄层状,节理发育~较发育,岩质软至较软,浅部节理发育、深部较发育,岩体较破碎~较完整不等,岩芯呈柱状、短柱状。灰岩,灰色、灰白色,中厚层状,节理发育~较发育,岩质较硬,岩体较破碎~较完整不等,岩芯呈柱状,长柱状。煤系地层(分布于隧道出口段)强风化层:黄色、灰黄色,薄层状,节理很发育,岩体极破碎~破碎,岩质极软,结构松散,厚5~12米。中风化层:灰至灰黑色,薄层状,节理发育,岩质软,岩体破碎~较破碎不等,岩芯呈柱状、短柱状。隧道范围内夹煤层约6~8层,层厚0.2~4.8m不等,其中C3煤层层厚2.1米,C4煤层厚2.74米,C5煤层厚4.4米,C6煤层厚2.65米,详见地质纵断面图。据“纳雍县工业经济贸易和能源局文件(纳工贸能通[2011]17号)2010毕节地区煤矿鉴定”,其下的康金煤矿CH4相对瓦斯涌出量40.49m3/t,CO2相对瓦斯涌出量4.97m3/t,为高瓦斯突出煤层。声波测试钻孔声波测试共3个钻孔(见表1),据钻孔资料、地质调绘、钻孔声波测试及岩样测试结果,测区岩体完整性分析见表1。岩石物理力学性质指标参考相邻工点岩样试验成果进行岩石物理力学试验指标统计,其结果见下表。声波测试分析结果表里程区段参数中风化变余砂岩强风化变余砂岩备注岩体岩样岩体岩样CK3、CK44(飞仙关关组地层)平均波速Vp(m/s)31804450经综合分析,中中风化岩体体完整性总总体呈较破破碎至较完完整,局部部破碎。完整系数Kv0.51CK5(煤系地地层)平均波速Vp(m/s)26534310经综合分析,中中风化岩体体完整性较较破碎至破破碎完整系数Kv0.38岩石物理力学试验指标统计表项目样品名密度γ(g/cm3)饱和抗压Rc(MPa)纵波波速(m//s)弹性模量E泊松比μ粘聚力c(MPPa)内摩擦角φ(°°)中风化泥质粉砂岩2.7324.5445023.10.2830.7546.8中风化粉砂质泥岩2.74154310240.303530中风化灰岩2.7134.604856420.27样本数93633664.1.5水文地质条件地表水隧道位于山区内,无地表河流。地表水主要为大气降水补给,经地表汇流后形成雨源型山间溪流,丰水期较大。进口位于两雨源型冲沟交汇处,其中左幅位于左面冲沟内,右幅洞口右侧冲沟内,两冲沟平时汇水径流小,枯水期近于干枯,丰水期汇水量大。出口位于坡面上,为坡面沟谷部位,测时坡面沟谷渗水流量1L/s,丰水期沟谷处汇聚水流较大。地下水(1)地下水类型及埋藏条件场区地下水类型主要为基岩裂隙水,主要为强风化带裂隙富水、导水;其中隧道中部夹一灰岩层,层厚约20m,该处地下水较为富集地带。隧道砂泥岩层地下水埋藏浅,主要富存于强风化带,枯季径流模数0.2~0.8L/s·km2,裂隙及泉点渗水流量<1L/s。灰岩段地下水埋藏较深。ZK153+520左8m为一小煤洞MD1渗水(为泉点S1≤l/s)。(2)地下水的补给、径流、排泄场区地下水主要以大气降水为主要补给源。大部分水体经地表渗入基岩强风化带裂隙后从高向低径流,在低凹处的沟谷部位排泄;少部分水体经节理裂隙、岩层层面下渗至含水层,最终以泉点形式排泄。总体上,该隧道为一分水岭(以ZK152+920(YK152+898)处山岭为界,分为东西两侧),地表坡面汇水向两洞口外低洼冲沟径流排泄。进口段与洞口外冲沟沟底基本持平,丰水期沟内汇水后隧道洞口位于水位以下。(3)水质分析据水质分析类比,场地水质类型为[S]CaII型(硫酸盐钙质水),据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)天然水对混凝土腐蚀的评价标准,其对混凝土及钢结构物无腐蚀性。水文地质试验勘察在ZK1钻孔作简易提水试验,提水2个小时,试验结果见下表。简易提水试验成果表位置孔径(mm)静水位(m)动水位(m)恢复水位(m))降深(m)计算涌水量(吨吨/日)ZK191356545300.04经试验结果与地表调绘分析:强风化带内有基岩裂水,水量小;弱风化层内因裂隙少量发育,地下水含量亦小。隧道涌水量预测据隧道地形及水文地质条件,现采用大气降水渗入法进行计算。分水岭以东隧道穿越地段的汇水面积A1=268572m2(0.268572Km2);分水岭以西隧道穿越地段的汇水面积A2=215362m2(0.215362Km2),日最大降雨量Wmax=154.8mm,年降雨量W=1255.5mm,渗入系数α=0.10~0.18(结合隧道地形及地质情况分水岭以东取小值,分水岭以西取大值),则隧道涌水量计算如下。(1)按日最大降雨量计算Q1=1000α×Wmax×A1=1000×0.10×154.8×0.268572≈4158(m3/d),因隧道为双幅隧道,则单幅隧道涌水量为2079m3/d。Q2=1000α×Wmax×A2=1000×0.18×154.8×0.215362≈6000(m3/d),因隧道为双幅隧道,则单幅隧道涌水量为3000m3/d。(2)按年降雨量计算Q1=2.74α×W×A1=2.74×0.10×1255.5×0.268572≈92.4(m3/d),因隧道为双幅隧道,则单幅隧道涌水量约47m3/d。Q2=2.74α×W×A2=2.74×0.18×1255.5×0.215362≈133.4(m3/d),因隧道为双幅隧道,则单幅隧道涌水量约66.7m3/d。因此,隧道单幅隧道涌水量为92.4~3000m3/d。砂泥岩段出水呈渗透滴水状或雨淋状;灰岩层位为地下水富集地带,存在较大水量涌出、突出的可能。经与调绘地形、水文地质分析及水都线工程类比,该值较合理,设计应取最大值。4.1.6地震及区域稳定性根据国家地震局颁布的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),场区地震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰值加速度值为0.05g,场区地震基本烈度为Ⅵ度。根据区域地质资料及勘察资料综合分析,区域地质整体稳定性较好;隧道处未发现断层通过,滑坡H1、H2、H3为浅层松散岩体滑动,对隧道建设无影响。总体而言拟建隧道场地稳定。4.1.7不良地质现象场区内不良地质主要有滑坡及煤洞,现分述如下:滑坡滑坡H1:位于隧道ZK153+200左侧100米处,规模(长×宽)100×90m,为坡面表层覆盖层局部坍滑,厚1~3米,距离隧道远,对隧道建设无影响。滑坡H2:位于隧道ZK153+300左侧40米处,规模40×30m,为坡面表层覆盖层局部坍滑,滑体厚1~3米,对隧道建设无影响。滑坡H3:位于隧道YK153+275右侧210米处,规模60×55m,为坡面表层覆盖层局部坍滑,滑体厚1~2米,距离隧道远,对隧道建设无影响。煤洞据地表地质调查及走访当地村民,隧道出口段私人开采煤洞较为严重,但大多数煤洞掘进深度都小于10米,已停采10余年,现已全部垮塌,趋于稳定,对隧道均无影响。其中掘进较为深的煤洞表述如下:MD1:距隧道ZK153+520左侧约8米,为一废弃小煤洞,现已自然坍陷,洞内有水流出,测时水流量0.2~1l/s,洞身掘进方向85°,掘进深度40~50m,煤洞底板低于隧道设计标高,其距离隧道洞身较远对隧道建设无影响。MD2:距隧道YK153+418右侧约85米,为废弃小煤洞,洞口被填埋,洞身掘进方向44°,掘进深度15~20m,其距离隧道洞身较远对隧道建设无影响。MD3:距隧道YK153+348右侧约42米,为一正在开挖的煤洞,洞宽0.7m~0.9m,洞高0.8m~1.0m。掘进方向85°,现已开挖20余米,对隧道建设无影响。MD4:据隧道YK153+274右侧21米,为一废弃小煤洞,洞口被填埋,洞身掘进方向101°,深度15~20m,对隧道建设无影响。4.2岩土体工程地质特征及隧道围岩级别划分4.2.1岩土体工程地质特征土体的工程地质特征隧道场地为含碎石粉质粘土,碎石土呈松散~稍密状。岩体的工程地质特征强风化层节理裂隙很发育,结构面结合性差,岩体破碎,呈碎裂状结构,岩质软至极软;中风化层浅部裂隙发育、深部较发育,结构面结合性差至较好,岩体破碎~较完整不等,呈薄层状结构,岩质软~较软。4.2.2隧道围岩分级隧道围岩基本质量指标综合钻探、地质质调绘、类类比资料、试试验资料结结果,确定定BQ值综合钻探、地质质调绘、及及试验资料料结果,确确定BQ值。(1)中风化粉砂质泥泥岩、泥质质粉砂岩(煤煤系):Rc=100MPa,Kv=00.60;Rc<90Kvv+30,Kv<0.044Rc+00.4。BQ=990+3RRc+2550Kv==270K1、K2、K3考虑修正,取KK1=0..2(主要影影响因素),K2=0,K3=0,按式〔BQ〕=BQ-100(K1+K2+K3)=250。(2)中风化粉砂质泥泥岩(飞仙仙关组)::Rc=115MPaa,Kv=00.65;Rc<90Kvv+30,Kv<0.044Rc+00.4BQ=90+33Rc+2250Kvv=3000K1、K2、K3考虑修正,取KK1=0..2(主要影影响因素),K2=0,K3=0,按式〔BQ〕=BQ-100(K1+K2+K3)=290。(3)中风化灰岩:RRc=355MPa,Kv=00.60;Rc<90Kvv+30,Kv<0.044Rc+00.4。BQ=990+3RRc+2550Kv==345K1、K2、K3考虑修正,取KK1=0..7(主要影影响因素),K2=0,K3=0,按式〔BQ〕=BQ-100(K1+K2+K3)=275。2隧道围岩岩分级综合围岩厚度、结结构特征、风风化程度等等因素及资资料类比,围围岩分级及及各段评价价如下。左幅(1)ZK152+1150~ZK1552+1990段,段段长40米,隧隧道埋深00~16米,隧隧道上覆第第四系残坡坡积碎石土土,洞身围围岩为泥质质粉砂岩及及粉砂质泥泥岩,节理理发育,岩岩体破碎~~较破碎,围围岩呈薄层层状结构,隧隧道开挖后后易发生崩崩落、坍塌塌。〔BQ〕≤250,隧隧道围岩级级别为V级,地下水水呈点滴状状至雨淋状状。(2)ZK152+1190~ZK1552+3110段,段长长120米,隧道道埋深166~59米,隧道道穿越中风风化泥质粉粉砂岩及粉粉砂质泥岩岩,节理发发育,岩体体较破碎~~较完整,围围岩呈围岩岩呈薄层状状结构,隧隧道开挖后后易发生掉掉块、坍塌塌。〔BQ〕=2500,隧道围围岩级别为为V级。(3)ZK152+3310~ZK1553+1335段,段段长825米,隧道道埋深59~181米,隧隧道穿越中中风化泥质质粉砂岩、粉粉砂质泥岩岩、砂岩、泥泥岩及煤层层,岩体节节理较发育育,岩体较较破碎~较较完整,呈呈薄至中厚厚层状结构构,隧道开开挖后易掉掉块和崩塌塌。〔BQ〕=2900,隧道围围岩级别为为IV级。地下水水呈点滴状状至雨淋状状,灰岩层层位为地下下水富集地地带,存在在较大水量量涌出、突突出的可能能。掘进至至灰岩段时时,应先作作排水钻孔孔排水,以以防涌水产产生安全事事故。(4)ZK153+1135~ZK1553+3110段,段段长1755米,隧道道埋深21~87米。隧隧道上穿越越基岩为二二叠系上统统龙潭组,泥泥质粉砂岩岩、粉砂质质泥岩及煤煤层,节理理裂隙发育育,岩体较较破碎~较较完整,围围岩呈薄层层状结构,开开挖后易发发生掉块和和崩塌。〔BQ〕=2500,隧道围围岩级别为为V级。ZK1553+1446~ZK1553+3110段隧道道穿越煤层层区、最大大层厚4..8m,煤煤层为高瓦瓦斯,必须须提前做好好瓦斯抽排排及浓度监监测。(5)ZK153+3310~ZK1553+4554段,段段长1444米,隧道埋埋深0~21米,隧隧道上覆碎碎石土,下下伏基岩为为二叠系上上统龙潭组组,泥质粉粉砂岩、粉粉砂质泥岩岩夹煤层,节节理裂隙发发育,岩体体破碎~较较破碎,围围岩呈薄层层状结构、洞洞口段呈松松散结构,开开挖后易发发生坍塌和和崩落。〔BQ〕≤250,隧隧道围岩级级别为V级。ZK1553+3110~ZK1553+3990段隧道道穿越煤层层区、最大大层厚4..8m,煤煤层为高瓦瓦斯,必须须提前做好好瓦斯抽排排及浓度监监测工作。地地下水呈点点滴状至雨雨淋状,,CZK55处顶板薄薄,开挖后后易冒顶,存存在坡面汇汇流水渗入入影响。右幅(1)YK152+1165~YK1552+2005段,段段长40米,隧隧道埋深00~16米,隧隧道上覆第第四系残坡坡积含碎石石粉质粘土土,洞身围围岩为泥质质粉砂岩及及粉砂质泥泥岩,节理理发育,岩岩体破碎~~较破碎,围围岩呈薄层层状结构,隧隧道开挖后后易发生崩崩落、坍塌塌。〔BQ〕≤250,隧隧道围岩级级别为V级。地下水水呈点滴状状至雨淋状状。(2)YK152+2205~YK1552+3110段,段长长105米,隧道道埋深166~63米,隧道道穿越中风风化泥质粉粉砂岩及粉粉砂质泥岩岩,节理发发育,岩体体较破碎~~较完整,围围岩呈围岩岩呈薄层状状结构,隧隧道开挖后后易发生掉掉块、坍塌塌。〔BQ〕=2500,隧道围围岩级别为为V级。(3)YK152+3310~YK1553+1330段,段段长820米,隧道道埋深63~184米,隧隧道穿越中中风化泥质质粉砂岩、粉粉砂质泥岩岩、砂岩、泥泥岩及煤层层,岩体节节理较发育育,岩体较较破碎~较较完整,呈呈薄至中厚厚层状结构构,隧道开开挖后易掉掉块和崩塌塌。〔BQ〕=2900,隧道围围岩级别为为IV级。地下水水呈点滴状状至雨淋状状,灰岩层层位为地下下水富集地地带,存在在较大水量量涌出、突突出的可能能。掘进至至灰岩段时时,应先作作排水钻孔孔排水,以以防涌水产产生安全事事故。(4)YK153+1130~YK1553+2775段,段段长1455米,隧道埋埋深17~84米。隧隧道上穿越越基岩为二二叠系上统统龙潭组,泥泥质粉砂岩岩、粉砂质质泥岩及煤煤层,节理理裂隙发育育,岩体较较破碎~较较完整,围围岩呈薄层层状结构,开开挖后易发发生掉块和和崩塌,隧隧道围岩级级别为V级。YK1553+1330~YK1553+2775段隧道道穿越含煤煤区、最大大层厚4..8m,煤煤层为高瓦瓦斯,必须须提前做好好瓦斯抽排排及浓度监监测工作。(5)YK153+2275~YK1553+4445段,段段长1700米,隧道埋埋深0~17米,其中YKK153++450处处顶板极薄薄,开挖后后冒顶。隧隧道上覆第第四系残坡坡积碎石土土,下伏基基岩为二叠叠系上统龙龙潭组,泥泥质粉砂岩岩、粉砂质质泥岩及煤煤层,节理理裂隙发育育,岩体破破碎~较破破碎,围岩岩呈薄层状状结构、洞洞口段呈松松散结构,开开挖后易发发生坍塌和和崩落。〔BQ〕≤250,隧隧道围岩级级别为V级。YK1553+2775~YK1553+4110段隧道道穿越含煤煤区、最大大层厚4..8m,煤煤层为高瓦瓦斯,必须须提前做好好瓦斯抽排排及浓度监监测工作。地地下水呈点点滴状至雨雨淋状,YYK1533+4500处顶板极极薄,开挖挖后冒顶,存存在坡面汇汇流水渗入入影响。4.2.3围围岩级别及及建议设计计参数取值值围围岩级别及及建议设计计参数值幅位起讫桩号分段长度围岩级别r(kN/m3)κ(MPa/m)E(GPa)μΦ(°)C(MPa)Rc(MPa)KvBQ左幅ZK152+1150~ZK1552+199040Ⅴ201301.30.40230.08≤50.10250ZK152+1190~ZK1552+3110120Ⅴ201301.30.40230.08≤50.10250ZK152+3310~ZK1553+1335820Ⅳ232502.500.32300.2210~150.60290`ZK153+1135~ZK1553+3110175Ⅴ201301.30.40230.08≤50.10≤250ZK153+3310~ZK1553+454144Ⅴ201301.30.40230.08≤50.10250右幅YK152+1165~YK1552+200540Ⅴ201301.30.40230.08≤50.10250YK152+2205~YK1552+3110105Ⅴ201301.30.40230.08≤50.10250YK152+3310~YK1553+1330520Ⅳ232502.500.32300.2210~150.60290YK153+1130~YK1553+2775145Ⅴ201301.30.40230.08≤50.10≤250YK153+2275~YK1553+445170Ⅴ201301.30.40230.08≤50.10250注:γ—岩体重度;κ——弹性抗力力系数;E—弹性模量量;μ—泊松比;φ—内摩擦角角;C—粘聚力;Rc—岩石单轴轴饱和抗压压强度;Kv—岩体完整整系数;BQ—围岩基本本质量指标标。4.3隧道道进出口工工程地质评评价4.3.1隧隧道进洞口口边(仰)坡坡稳定性评评价地形稍缓,覆盖盖层厚,岩岩体为薄至至中厚层状状泥质粉砂砂岩及粉砂砂质泥岩,节节理裂隙很很发育~发育,岩岩体极破碎碎~破碎,自自稳定性差差。4.3.2隧隧道出洞口口边(仰)坡坡稳定性评评价位于稍陡坡面之之上,两侧侧坡面稍陡。岩体体为煤系地地层泥质粉粉砂岩、砂砂岩夹泥岩岩及煤层,节节理裂隙很很发育至发发育,岩体体极破碎至至破碎,自自稳定性差差。4.4隧道道施工对环环境影响评评价隧道地表植被好好,为林区区,基岩为为粉砂质泥泥岩、泥质质粉砂岩、灰灰岩及煤系系地层,基基岩裂隙水水主要赋存存于强风化化带内及裂裂隙发育中中风化层内内,隧道为长隧道,隧道道穿越分水水岭,隧道道埋藏较深深,隧道开开挖后沿裂裂隙将有少少量水流下下渗,对地地表泉水及及山间沟谷谷溪流影响响微弱。隧道开挖弃渣应应合理利用用或合理堆堆放,以免免对公路本本身及环境境造成破坏。4.5结论论4.5.1结结论(1)场地无影响隧隧道稳定的的断裂构造造及不良地地质存在,场场址区域地地质现状整整体稳定。(2)场区地震基本本烈度为Ⅵ度。(3)经综合分析,隧隧道单幅隧隧道涌水量量为92..4~30000m3/d。砂泥泥岩段出水水呈渗透滴滴水状或雨雨淋状;灰岩层位位为地下水水富集地带带,存在较较大水量涌涌出、突出出的可能,掘进至灰灰岩段时,应应先作排水水钻孔排水水,以护涌涌水产生安安全事故。场地地下水为基基岩裂隙水水,水质类类型为[SS]CaII型(硫酸盐钙质质水),对对混凝土不不具腐蚀性性。隧道范围内夹煤煤层约6~8层,层厚0.2~4.8m不等,其中C3煤层层厚2.1米,C4煤层厚2.74米,C5煤层厚4.4米,C6煤层厚2.65米,详见地地质纵断面面图。据“纳雍县工工业经济贸贸易和能源源局文件(纳纳工贸能通通[2011]17号)2010毕节地区区煤矿鉴定定”,其下的的康金煤矿矿CH4相对瓦斯斯涌出量40.449m3//t,CO2相对瓦斯斯涌出量4.977m3/tt,为高瓦瓦斯突出煤煤层。5.隧道土建工程设设计5.1隧道平平、纵线形形设计本隧道位置根据据隧址区地地形、地质质条件、环环境、造价价、功能等等因素综合合确定,在在综合考虑虑线形指标标及工程造造价的前提提下,通过过实地勘察察,充分研研究了隧道道所处地域域的地形地地质情况,主主要考虑隧隧道进出口口地形条件件、隧址区区工程地质质条件、营营运管理设设施场地等等因素拟定定本隧道方方案。该隧道为分离式式长隧道,左左幅隧道起起讫桩号为为ZK1552+1550~ZK1553+4554,长13044m,最大埋埋深约181m。右幅隧隧道起讫桩桩号为YKK152++165~YK1533+4455,长1280m。左右幅幅隧道平面面线形均位位于直线段段。左右幅幅隧道均为为下坡,纵纵坡为-2.22%。5.2隧道衬衬砌内轮廓廓隧道衬砌内轮廓廓不仅要符符合《公路路隧道设计计规范》、《公公路工程技技术标准》规规定的建筑筑限界的要要求,还要要考虑照明明、通讯、装装饰等其他他设施需要要的空间,各各种设备均均不得侵入入建筑限界界。隧道衬衬砌内轮廓廓的形状和和尺寸应考考虑围岩级级别、结构构受力的特特点及便于于施工,经经过比选,隧隧道衬砌内内轮廓采用用半径为55.55m的单心心圆,内轮轮廓设计高高程距拱顶顶高度7..1m,净净宽11..1m,具体设设计参数参参见相关设设计图。5.3洞门设设计及洞口口位置的选选择洞门设计以“早早进洞,晚晚出洞”为原则,最最大限度地地降低洞口口边仰坡的的开挖高度度,以保证证山体的稳稳定,同时时减小对洞洞口自然景景观的破坏坏。洞门型型式主要考考虑使用功功能和地形形的协调美美观,并尽尽可能节省省投资,充充分考虑该该隧道洞口口地形、地地貌等因素素,进出口口均采用削削竹式洞门门,各隧道道洞口均设设置15m明洞。洞洞门与洞口口的地形、地地貌应结合合良好,并并与洞口地地形、地貌貌协调一致致。隧道明洞临时边边仰坡及成成洞面采用用锚网喷防防护,即喷喷C20砼厚厚10cmm,设置φ6.5钢筋筋网(间距20×20cmm)及φ42×4注浆钢花花管(长6m,间距1220×120ccm,梅花花形布置))。隧道施施工完成后后对外露的的临时边仰仰坡进行植植树或植草草以加强绿绿化,使其其与周边自自然环境相相协调,具具体绿化方方案参照绿绿化景观设设计。5.4隧道衬衬砌设计本隧道洞身衬砌砌设计以新新奥法原理理为指导,采采用复合式式衬砌,即即以系统锚锚杆(或注注浆钢花管管)、钢筋筋网、喷射射混凝土、工工字型钢拱拱架或格栅栅拱架作为为初期支护护,并根据据不同的围围岩级别辅辅以大管棚棚、超前小小导管等超超前支护措措施,二次次衬砌采用用模筑混凝凝土或钢筋筋混凝土。隧道衬砌类型、衬砌断面型式、衬砌结构尺寸设计主要采用工程类比法,并对隧道结构进行必要的理论计算及校核,结合构造要求及经济技术比较,根据围岩级别和洞室埋深条件拟定相应的支护参数表。分离离式隧道复复合式衬砌砌支护参数数表衬砌类型支护参数MS-ⅤtMS(S)-ⅤaMS(S)-ⅤbMS(S)-ⅤcMS(S)-ⅣaS-Ⅳb初期支护C20喷射混凝凝土24cm24cm24cm24cm20cm16cmφ6.5钢筋网(cm))20×2020×2020×2020×2025×2525×25系统锚杆长度(m)φ25中空锚杆φ25中空锚杆φ25中空锚杆φ25中空锚杆φ22药卷锚杆φ22药卷锚杆L=3.5L=3.5L=3.5L=3.5L=3.0L=3.0间距(cm)50×12060×12060×12080×120100×1200100×1200超前支护小导管φ42×4φ42×4φ42×4φ42×4φ42×4L=4mL=4mL=4mL=4mL=3.5m间距(cm)240×40240×40240×40240×40200×40锁脚锚杆长度(m)φ25中空锚杆φ25中空锚杆φ25中空锚杆φ25中空锚杆L=3.5mL=3.5mL=3.5mL=3.5m钢架型号及间距(cm)I20b(封闭)I20b(封闭)I18I18I14格栅50606080100100预留变形量12cm12cm10cm10cm87cm二次衬砌边墙拱顶(cmm)50(钢筋)50(钢筋)50(钢筋)454040仰拱(cm)50(钢筋)50(钢筋)50(钢筋)454040主筋规格Φ22Φ22Φ22间距20cm20cm20cm纵筋规格Φ12Φ12Φ12间距30cm30cm30cm箍筋规格φ8φ8φ8间距60cm60cm60cm5.5抗震措措施根据《中国地震震参数区划划图》,查查得测区地地震动反应应谱特征周周期为0..45s,地震震动峰值加加速度等于于0.055g,从《地地震动峰值值加速度分分区与地震震基本烈对对照表》查查得测区地地震烈度相相当于Ⅵ度,故设计考考虑简易设设防,主要要处理措施施如下:1、结合地形、地地质情况,合合理的选择择隧道洞口口的位置;;2、洞口及浅埋段段施工中采采用先加固固地层,然然后进行施施工开挖,以以防坍塌;;3、尽量降低洞口口段边、仰仰坡的开挖挖高度,对对开挖面进进行喷射混混凝土挂网网防护;4、严格施工工序序,减少对对围岩的扰扰动;5、洞门结构与明明洞衬砌间间采用钢筋筋连接,增增强整体抗抗震能力。5.6辅助施施工措施本隧道设计采用用的施工辅辅助措施主主要有超前前大管棚、超超前小导管管、超前预预注浆等。超超前大管棚棚一般设于于两端洞口口,防止隧隧道开挖塌塌方和仰坡坡变形;超超前小导管管适用于Ⅴ、Ⅳ级围岩段段,主要防防止隧道开开挖发生塌塌方;超前前预注浆适适用于岩体体破碎、地地下水发育育且可能发发生涌突水水地段,通通过注浆提提高围岩力力学指标,改改善结构受受力和开挖挖条件。1、超前大管棚::设置于隧道洞口口,管棚入入土深度结结合地形、地地质情况确确定。管棚棚钢管均采采用φ108××6mm热轧轧无缝钢管管,环向间间距40ccm,接头头用长155cm的丝丝扣直接对对口连接。钢钢管设置于于衬砌拱部部,平行路路面中线布布置。要求求钢管偏离离设计位置置的施工误误差不大于于20cmm,沿隧道道纵向同一一横断面内内接头数不不大于50%,相邻钢钢管接头数数至少须错错开1.00m。为增增强钢管的的刚度,注注浆完成后后管内以M30号水泥砂砂浆填充。为为了保证钻钻孔方向,在在明洞衬砌砌外设700cm厚C25混凝土套套拱,套拱拱纵向长22.0m,套套拱内设置置φ127××4mm孔口口管。考虑虑钻进中钻钻头下垂,钻钻孔方向应应较钢管设设计方向上上偏2~4°。钻孔位位置、方向向均应采用用测量仪器器测定,在在钻进过程程中也必须须用测斜仪仪测定钢管管偏斜度,发发现扁斜有有可能超限限,应及时时纠正,以以免影响开开挖和支护护。2、超前小导管::设置在隧道洞内内无长管棚棚支护的Ⅴ、Ⅳ级围岩地地段,采用用φ42×4mmm的热轧轧无缝钢管管。钢管环环向间距约约35~40cmm,外插角角控制在10~15°左右,尾尾端支撑于于钢架外侧侧,每排小小导管纵向向至少需搭搭接1.00m。5.7横通道道、紧急停停车带及洞洞外转向车车道设计根据《公路隧道道设计规范范》(JTGD70--20044)规定,本本隧道设置置紧急停车车带1处,车行行横通道1个,人行行横通道2个,其中中车行横道道兼作人行行横通道,横横通道与紧紧急停车带带衬砌结构构均按新奥奥法原理设设计。车行行横通道建建筑限界净净宽4.55m、高5.00m,考虑虑到车辆转转弯及结构构受力,车车行横通道道采用与隧隧道轴线约约60°斜交;人人行横通道道建筑限界界净宽2..0m、高高2.5mm,其洞轴轴线与隧道道轴线基本本正交;紧紧急停车带带与车行横横通道配套套布置,其其长度为440m,建筑限限界净宽113m,比比标准隧道道断面建筑筑限界宽22.75mm,布置在在行车方向向右侧。车车行横通道道路面标高高与隧道路路面相同,人人行横通道道路面标高高与检修道道顶面标高高相同,在在车行横通通道及人行行横通道两两端均设置置密闭门,密密闭门根据据交通工程程设计图纸纸进行制作作安装。洞外转向车道设设计详见路路线设计图图纸,工程程数量也计计入路基工工程数量。5.8隧道施施工方案1、隧道施工方法法隧道明洞段采用用明挖法施施工,在确确保洞口边边坡稳定的的条件下,就就地全断面面整体模筑筑钢筋混凝凝土。暗洞洞均采用新新奥法施工工,主要工工序采用机机械化作业业,隧道出出渣采用无无轨运输方方式,二次次衬砌浇筑筑采用模板板台车。对对全~强风风化围岩且且浅埋偏压压段或坍塌塌的软弱围围岩地段采采用CD法法施施工,一般般情况下对对于Ⅴ级围岩地地段可采用用环形开挖挖留核心土土法施工,Ⅳ级围岩采采用台阶法法施工。隧隧道初期支支护喷射混混凝土采用用湿喷工艺艺,二次衬衬砌采用整整体模筑混混凝土。环环形开挖预预留核心土土法上部留留核心土支支挡工作面面,有利于于及时施作作拱部初期期支护以加加强开挖工工作面的稳稳定性,核核心土以及及下部开挖挖在初期支支护的保护护下进行,环环形开挖进进尺不宜太太长,一般般环形开挖挖进尺为00.5~1.0米左右,不不宜过长,上台阶长度为洞径的1.5倍。隧道台阶法开挖上断面后,下断面采用左右交错开挖,每次开挖长度为1.0~3.0米,且不大于3榀拱架间距。隧道二次衬砌采采取先施作作仰拱再施施作边墙及及拱顶部位位的施工顺顺序。隧道道的开挖、支支护、二次次衬砌施作作及监控量量测等都必必须严格执执行《公路路隧道施工工技术规范范》(JTTGF660-20009)及及相关规程程,并参照照《锚杆喷喷射混凝土土支护技术术规范》。隧道施工开挖时时应少扰动动岩体,严严格控制超超、欠挖,钢钢支撑必须须密贴围岩岩面,支撑撑紧密,若若有空隙,须须加混凝土土预制垫块块锲紧,使使初期支护护及时可靠靠。二次衬衬砌采用混混凝土运输输车、输送送泵和衬砌砌模板台车车的机械化化配套施工工方案,确确保混凝土土质量达到到内实外光光。2、施工工艺要求求(1)本隧道道穿越Ⅴ、Ⅳ围岩,工工程地质和和水文地质质条件复杂杂,Ⅴ级围岩段段隧道系统统锚杆选用用φ25中空注浆浆锚杆,Ⅳ级围岩段段隧道系统统锚杆选用用Φ22药卷锚杆杆,中空注注浆锚杆必必须设置垫垫板,施工工时锚杆垫垫板必须与与围岩密贴贴。(2)钢支撑撑尺寸圆顺顺,架立准准确,且密密贴围岩,其其横向和高高程允许偏偏差±50mmm,垂直度度允许偏差差±2°。(3)喷射混混凝土采用用湿喷工艺艺。(4)二次衬衬砌施作时时必须先浇浇筑仰拱,然然后进行拱拱、墙部二二次衬砌浇浇筑。(5)二次衬衬砌浇筑应应采用模板板台车泵送送混凝土整整体浇筑,以以保证二次次衬砌的密密实。(6)小导管管注浆压力力为0.5~1MPa,大管棚棚注浆压力力为1~2MPa,压力稳稳定时间为为1~5分钟,浆浆液配合比比及注浆量量可根据现现场地质情情况酌情调调整。3、施工场地布置置隧道施工临时场场地可于洞洞外路基范范围附近和和缓坡地带带布置。材材料房应尽尽量布置在在便道附近近;空压机机房应设在在洞口附近近,以减少少风损;生生活区、办办公区综合合考虑生活活、生产便便利;火工工材料、油油料房应设设在隐蔽、安安全的山洼洼之地,要要求雷管、炸炸药分别存存放,距离离线路在3300m以以上。4、施工用水、用用电及便道道施工用电建议与与隧道运营营用电统一一考虑;施施工用水根根据各隧道道具体情况况采用拦截截附近地表表自然水、地地下暗河、抽抽取地下水水等方式解解决;各隧隧道附近均均有地方乡乡道,可通通过新修或或拓宽通村村公路引至至洞口。5.9隧道施施工监控量量测隧道施工监控量量测是新奥奥法复合式式衬砌设计计、施工的的核心技术术之一,也也是本隧道道采用信息息化施工和和动态设计计的主要内内容,它不不仅能指导导施工,预预报险情,确确保安全,而而且通过现现场量测获获得围岩与与支护结构构的变形和和工作状态态信息(数数据),为为优化结构构设计、支支护参数和和施工工艺艺提供信息息依据,为为二次衬砌砌提出合理理的施作时时间,还能能为隧道工工程设计与与施工积累累资料,为为今后的设设计和施工工提供类比比依据,因因此施工中中必须按照照《公路隧隧道施工技技术规范》(JTGF60-2009)及相关规范的要求做好监控量测工作。隧道断面设计预留围岩变形量仅作为计算数量及施工参考,应通过施工监控量测信息对各级围岩实际预留变形量进行调整(增大或减小),确保二次衬砌厚度及减少回填量。施工监控量测中若发现异常情况,应及时将量测信息反馈给设计、业主等相关人员,同时应保存好所有的量测资料,并将量测数据及分析结果全部归入竣工资料存档。根据本隧道设计计的具体情情况,参照照《公路隧隧道施工技技术规范》(JTGF60-2009)及有关规范和新奥法设计指南,建议施工进行的监控量测内容如下:1、必测项目(1)地质及及支护状况况观察隧道掌子面每次次开挖后通通过肉眼观观察、地质质罗盘和锤锤击检查,描描述和记录录围岩地质质情况,包包括围岩的的岩性、岩岩石坚硬程程度、风化化程度、岩岩层产状、裂裂隙发育程程度、地质质结构面、地地下水情况况等,从而而判断围岩岩类别是否否与设计相相符,必要要时进行拍拍照和地下下水渗水量量测量。初初期支护施施作后对喷喷层支护状状态和锚杆杆工作状态态进行观察察,观察喷喷层是否出出现脱落、开开裂以及脱脱落、开裂裂程度等,锚锚杆工作是是否正常等等,若发现现异常情况况及时进行行记录和反反馈。(2)地表沉沉降隧道洞口浅埋段段按10~15m布置一个个断面,且且每个隧道道洞口至少少设置1个断面,每每个断面隧隧道拱部测测点间距2~3m,拱部两两侧测点间间距3~4m,通过对对洞口浅埋埋段地表变变形量测来来监控洞室室稳定状态态和评价隧隧道变形特特征。(3)水平收收敛及拱顶顶下沉全~强风化Ⅴ级级围岩偏弱弱并采用S-Ta、S-Tb支护段10~15m布设设一个断面面,一般情情况Ⅴ级围岩及Ⅳ级围岩段10~20m布设设一个断面面,Ⅲ级围岩段20~30m布设设一个断面面,通过洞洞内变形量量测信息评评价洞室稳稳定状态和和确定二次次衬砌合理理施作时间间。(4)超前地地质预报为了保证隧道施施工安全,施施工中按做做好超前地地质预报,具具体可采用用TSP隧道地震震探测仪进进行远距离离(约2000m)较较宏观长期期预报,然然后采用GGPR(地地质雷达发发)进行近近距离(约约40m)预预报,对于于初步判断断可能发生生涌水段,提提前20~30m采取TEM(瞬变电电磁仪法)探探测地下水水等情况;;在部分地地段结合TSP、GPR、TEM等预报结结果确定是是否需要打打探孔以及及探孔位置置和数量(1~5个为宜,钻钻孔时应对对钻进速度度、取芯情情况(岩芯芯采取率、PQD值)、出出水点位置置、流量、水水压、水温温及出水状状态等作详详细记录,必必要时作水水质分析判判断地下水水的腐蚀性性等。TSP每次掌子子面探测约约需1h,钻孔根根据要求则则需要时间间较长,对对施工有一一定影响。施施工过程中中根据实际际情况还可可以引进其其他有效的的预报手段段,通过探探测预报,起起到补充勘勘探、提高高勘探程度度、防灾减减灾的作用用。(5)锚杆拉拉拔施工中应记录锚锚杆施工情情况,每个个代表地段段选取1~3个断面进进行锚杆拉拉拔试验,检检验锚杆的的抗拔力。同同时,锚杆杆拉拔还可可作为抽检检锚杆施工工质量的手手段,可由由业主另行行确定拉拔拔频率。要要求全~强强风化Ⅴ级围岩偏偏弱并采用用S-Ta、S-Tb支护段锚锚杆抗拔力力大于60kN,一般情情况Ⅴ级围岩段段锚杆抗拔拔力大于80kN,Ⅳ级围岩段段锚杆抗拔拔力大于100kkN,Ⅲ级围岩段段围岩抗拔拔力大于120kkN。2、选测项目采用各种类型的的位移计、压压力盒、应应力计、应应变计测试试围岩压力力、围岩内内部位移、喷喷射混凝土土应力、钢钢支撑内力力、初期支支护与二次次衬砌层间间压力、锚锚杆轴力、二二次衬砌内内力等的应应力—应变情况况,进而判判断和评价价支护参数数的合理性性。5.10隧道道不良地质质处治本隧道埋深较浅浅,地下水水较丰富,隧隧道穿越泥泥质粉砂岩岩、粉砂质质泥岩、灰灰岩、砂岩岩、泥岩、炭炭质泥岩、泥泥质粉砂岩岩、粉砂质质泥岩及煤煤层(煤系系地层),根根据详勘资资料,隧道道区不良地地质主要表表现为采空空区体,施工中中应采取有有针对性的的措施:(1)浅埋埋软弱围岩岩段处理对于隧道浅埋段段,视具体体覆盖层厚厚度、地质质情况采用用大管棚、注注浆小导管管、地表砂砂浆锚杆、地地表注浆等等辅助施工工措施,洞洞内通过初初期支护设设置工字钢钢拱架,二二衬采用钢钢筋混凝土土等对衬砌砌结构进行行加强,同同时,施工工中应加强强监控量测测,并强调调二次衬砌砌及时紧跟跟。(2)洞身断层层破碎带处处治对于洞身断层破破碎带的处处治应遵循循“管超前、严严注浆、短短进尺、弱弱爆破、强强支护、紧紧封闭、勤勤量测”的原则,根根据超前地地质预报探探明的断层层特征,采采取以下措措施:=1\*GB3①在有地下下水的情况况下,采取取全断面预预注浆对地地下水进行行封堵,并并加强隧道道衬砌防排排水设计;;=2\*GB3②视断层软软弱、破碎碎情况,采采用双排或或单排注浆浆小导管进进行超前支支护;=3\*GB3③对衬砌结结构进行加加强,并通通过基础设设置注浆小小导管提高高衬砌结构构承载力。(3)涌水突泥泥处理勘察揭示本项目目地下水丰丰富,施工工开挖时易易产生突水水现象。施施工中,应应进行超前前探水,查查明坑道前前方地下水水分布情况况及水量后后,适时采采取预注浆浆,将大量量的地下水水尽可能地地封堵在围围岩内,使使坑道开挖挖不出现大大量的涌水水,为后续续施工和洞洞室稳定创创造条件。为保护地表水环环境,应根根据实际情情况分别采采用全断面面深孔预注注浆、部分分断面深孔孔预注浆、深深孔周边预预注浆、开开挖后周边边注浆及开开挖后局部部注浆堵水水。(4)采空区区处理由于煤层的厚度度、倾角以以及倾向的的不同,采采空区所处处隧道断面面内的位置置各异,由由于采空区区位置的不不同,而使使采空区对对隧道稳定定性的影响响也不相同同。因此,应应根据煤层层的赋存条条件及采空空区的状态态不同,采采用相应的的处理措施施。a、采空区位于隧隧道洞身上上方当采空区位于洞洞身上方,必必须采用加加强支护,即即在隧道拱拱部应系统统实施超前前小导管预预注浆和超超前小管棚棚两种预支支护措施,对对松散岩体体进行加固固。b、采空区位于隧隧道横断面面中部当采空区横跨隧隧道中部,在在隧道断面面范围内的的采空区,采采煤时所填填充的弃土土等应挖除除,而两端端塑性区范范围内的采采空区,应应采用浆砌砌片石或素素混凝土充充填,以便便提高隧道道开挖后所所形成的塑塑性区范围围内的支撑撑强度,防防止出现大大的变形。c、采空区位于隧隧道断面内内顶部与底底部当隧道在倾斜、急急倾斜、薄薄及中厚煤煤层穿过时时,采空区区将位于隧隧道断面内内的顶部与与底部,这这时,顶、底底部应分别别治理,拱拱部应系统统设置超前前小导管和和管棚,管管内应注浆浆。另外在在拱顶空区区也可设置置混凝土护护拱。至于于隧道底板板采空区,可可换填片石石、块石,并并注入水泥泥砂浆固结结后采用仰仰拱通过。d、采空区位于隧隧道底板以以下采空区位于隧道道底板以下下,未在隧隧道断面内内出露,但但距隧道底底部较近时时,在这种种条件下,可可采用洞内内注浆或洞洞内挖孔桩桩基础法,若若采空区埋埋深较浅,可可采用地表表预注浆的的方法,加加固隧底,以以防止隧道道下沉。(5)揭煤及煤层瓦斯斯防治方案案隧道出口段为煤煤系地层,地地质条件复复杂(存在煤、瓦瓦斯突出危危险、煤层层坍塌、涌涌水),施工中中首先应进进行煤层瓦瓦斯预测预预报,采用用钻孔方法法准确探深深,掌握煤煤层实际产产状及厚度度,瓦斯储储存状态,为为确定施工工方案提供供依据。对对于有煤层层地段,在在揭煤前330m和煤煤层开挖后后20m必须须进行瓦斯斯检测,以以防瓦斯溢溢出。工作作面煤与瓦瓦斯突出危危险性预测测,采用AATY瓦斯斯突出预测测仪(判定定指标K11值)或“钻屑指标标法”进行预测测。当预测测煤层有煤煤与瓦斯突突出的危险险程度较高高,煤层较较厚时,揭揭煤的次数数应增加,以以减少揭煤煤中一次落落煤量,缓缓解施工通通风压力。为为防止煤尘尘爆炸,应应对开挖岩岩面20mm之内拱顶顶及墙用高高压水冲洗洗,清除爆爆破产生的的煤尘,对对爆破还未未出碴的碴碴体用水全全部浇湿。瓦斯是有害气体体,其在空空气中爆炸炸下限为5%~6%,上限为14%~16%,在7%~8%时最容易易爆炸,隧隧道内一旦旦发生瓦斯斯爆炸,将将给隧道施施工带来很很大的危害害和损失。为为确保施工工安全,必必须采取有有效的防治治措施,施施工中可根根据瓦斯检检测结果,采采取如下措措施:①超前钻孔卸压排排放瓦斯超前钻孔排放就就是在掘进进前向前方方煤层打适适当数量的的钻孔,在在一定范围围内对煤体体形成卸压压带,降低低煤体中的的瓦斯压力力,从而缓缓和前方煤煤体应力,排排放瓦斯防防止瓦斯突突出。钻孔孔排放位置置设在距煤煤层垂距不不小于3mm的开挖工工作面上,施施钻时各孔孔穿透煤层层,并进入入顶(底)板板岩层不小小于0.55m。排放放孔施工过过程中应注注意观察各各种异常情情况及动力力现象,当当某孔施工工中出现顶顶钻、夹钻钻、喷孔等等动力现象象时,可暂暂停该孔施施工,待其其他孔施工工完毕后再再补钻。每每钻完一个个孔应检测测该孔瓦斯斯浓度,以以后每天进进行2次,掌握握排放效果果和修正排排放时间。钻钻孔过程中中加强工作作面风流及及回风道风风流中瓦斯斯浓度检测测,当排放放工作面瓦瓦斯浓度达达到1.5%%时,立即即撤出人员员,切断电电源,加强强通风。②尽快完成初期支支护体系封封堵瓦斯施工过程中应将将开挖面暴暴露的时间间尽量缩短短,加快成成洞时间,并并且通过小小导管超前前注浆,系系统锚杆环环向注浆、增增加气密性性喷射混凝凝土厚度等等措施很好好地封闭瓦瓦斯溢出的的通道,在在喷射混凝凝土中掺加加气密剂,透气系数小于1.0×10-10cm/s。。③二衬采用防腐蚀蚀气密性混混凝土封堵堵瓦斯衬砌结构需要层层层设防,力力争将瓦斯斯全部封闭闭,除了增增加初期支支护喷射混混凝土的厚厚度外,初初期支护和和二衬之间间设全封闭闭的防水板板做隔离层层,做好接接缝处理,实实现二衬封封闭。二衬衬采用C30防腐蚀气气密性混凝凝土,在普普通混凝土土中掺加防防腐气密剂剂,要求C30防腐蚀气气密性混凝凝土防腐蚀蚀系数大于于0.90,透气系系数小于1.0××10-111cm/s。④加强通风防止瓦瓦斯积聚加强通风是防止止瓦斯爆炸炸最有效的的方法,把把空气中的的瓦斯浓度度吹淡到爆爆炸浓度以以下的1/5~1/10,将其排排出洞外。对对有瓦斯溢溢出的通道道必须加强强通风,通通风管路要要定期检查查防止其漏漏风,并要要有备用的的通风机,一一旦工作通通风机发生生故障,备备用通风机机可立即供供风。洞内内的瓦斯浓浓度必须控控制在以下下规定中::a、洞内总回风流流中小于0.755%;b、从洞口送进来来的风流中中小于0.5%;c、掘进工作面工工作时在1.5%以下;d、工作面装药爆爆破前在11%以下。⑤建立健全瓦斯检检测制度指定专人定时经经常检测瓦瓦斯浓度,施施工工班长长、现场技技术人员、安安全员都要要配备瓦斯斯定点报警警仪,每个个作业环节节必须要由由技术人员员用手持式式光波干涉涉仪准确检检测出瓦斯斯浓度,并并及时反馈馈信息防患患于未然。施施工期间,实实施连续通通风,因检检修、停电电等原因停停风时,必必须撤出人人员,切断断电源,恢恢复通风前前,必须检检查瓦斯浓浓度。5.11隧道道防、排水水设计隧道防排水设计计一般应遵遵循“防、排、截截、堵结合合,因地制制宜,综合合治理”的原则,使使隧道建成成后达到洞洞内基本干干燥的要求求,保证结结构和设备备的正常使使用及行车车安全;对对于地下暗暗河、管道道岩溶水应应采取宜疏疏不宜堵的的原则,不不改变地下下水总的流流动趋势;;当隧道建建设对地表表村庄生活活、生产带带来较大影影响,甚至至引发地质质灾害,应应对隧道防防排水采取取“以堵为主主,限量排排放”的对策。洞身防水隧道二次衬砌一一般地段采采用抗渗标标号不低于于S6的C25防水水混凝土,煤系地层地段采用抗渗标号不低于S8的C30气密性混凝土。在初期支护和二次衬砌之间敷设防水层,一般地段采用1.2mmEVA防水板+350g/m2无纺土工布,煤系地层地段采用1.2mm厚CW-S型橡胶瓦斯隔离板+5mm厚聚乙烯闭孔泡沫板。隧道施工缝和沉降缝采用中埋式橡胶止水带。当隧道开挖后水量很大,地表水泄漏对地表生态环境影响严重时,将考虑对围岩注浆堵水的措施,限制或减小水的排泄。2、洞身排水洞身衬砌排水是是在防水层层与喷射混混凝土之间间设完善的的纵、环向向排水盲沟沟,确保衬衬砌背后的的围岩渗水水通过中心心排水沟通通畅排出。隧隧道开挖后后,根据围围岩地下水水的发育状状况在岩面面竖向布设设Ω型弹簧排排水管引排排围岩渗漏漏水,使隧隧道初期支支护内排水水通畅。在在初期支护护与防水层层之间铺设设φ100半圆排水水管作为环环向排水盲盲沟,在隧隧道两侧边边墙脚纵向向全长各设设置φ100PPE双壁打孔孔波纹管,并并每隔255m通过横横向导水管管与中心排排水沟相连连,由中心心排水沟将将地下水排排出洞外;;在隧道路路面两侧设设置路缘边边沟排放路路面积水和和运营期间间清洗污水水,使污水水和衬砌围围岩水分开开排。3、洞口防排水一般地段明洞衬衬砌外侧防防水层采用用“双工一膜”(350gg/m2无纺土工工布+1.22mmEVVA防水板+350gg/m2无纺土工工布);煤煤系地层地地段明洞衬衬砌外侧防防水层采用用1.2mmm厚CW-SS型橡胶瓦瓦斯隔离板板+5mm厚聚聚乙烯闭孔孔泡沫板;;明洞衬砌砌上覆2cmm厚M20水泥砂浆浆,回填土土顶面设置置50cmm隔水粘土土层,并要要求深入边边、仰坡不不少于200cm,确确保搭接良良好。洞口排水结合地地形在洞顶顶边仰坡开开挖线5mm以外设置置截水天沟沟,将地表表水截排至至天然沟谷谷或路基排排水沟,防防止雨水对对坡面及洞洞口直接冲冲刷。5.12路面面工程根据相关规范及及隧道特点点,隧道主主洞均采用用复合式路路面,人行行横洞采用用水泥混凝凝土路面,路路面的具体体参数为::(1)隧道主主洞路面采采用阻燃沥沥青复合式式路面,其其中隧道进进出口3000m洞口口段路面设设置防水层层,施工前前要求长隧隧道入口基基层清洁、平平整和干燥燥,防水层层喷涂要求求均匀,无气泡、表表面不流淌淌,无堆积积现象,具具体技术指指标详见路路面设计。复合式路面上面面层采用44cm厚中中粒式沥青青混凝土,下下面层采用用6cm厚粗粗粒式沥青青混凝土,下下设26ccm厚水泥泥混凝土路路面板和平平均厚度为为20cmm的C20混凝土基基层,要求求水泥混凝凝土路面板板抗折强度度不小于5.0MMPa。(2)车行横横通道水泥泥混凝土路路面采用220cm厚厚水泥混凝凝土路面板板和平均厚厚度为155cm的C20混凝土基基层,要求求水泥混凝凝土路面板板抗折强度度不小于5.0MMPa。(3)人行横横通道水泥泥混凝土路路面采用115cm厚厚C20水泥混凝凝土路面板板和平均厚厚度为100cm的C20混凝土基基层。5.13洞内内装饰隧道内装饰之前前,必须对对混凝土墙墙面进行处处理,达到到表面圆顺顺、平整。隧隧道洞内检检修道3..1m以上范围围装饰墙面面采用隧道道专用瓷砖砖装饰,其其规格为4430×220mmm,厚度≥8mm,拱拱顶喷涂隧隧道专用防防火涂料+蓝色面漆漆,要求防防火涂料的的厚度不小小于12mmm,耐火火时间不低低于2小时。洞洞内装饰方方案可根据据业主要求求进行调整整。5.14隧道道机电及附附属工程隧道通风、照明明、消防、监监控、供配配电等附属属工程设具具体详见交交通工程设设计专册,隧隧道土建工工程施工时时必需对附附属工程预预留洞室、预预埋件进行行预留和预预埋,对预预留洞室部部位衬砌结结构进行加加强处理。隧隧道通风、照照明、消防防、监控、供供配电等附附属工程的的位置和预预留预埋方方式均由交交通工程设设计提供,具具体参照交交通工程设设计文件。6.不良地质施工工应急预案案本隧道部分地段段围岩自稳稳性差,施施工过程中中可能遇到到明洞软弱弱地基、高高瓦斯地层层、采空区区、浅埋软软弱围岩、洞洞身断层破破碎带及涌涌突水现象象,易出现现坍塌、冒冒顶、涌突突水、瓦斯斯突出等突突发事件,施施工单位应应成立专门门的应急预预案领导小小组,对施施工过程中中可能出现现的各种情情况提前预预研,制定定应急预案案,确保遇遇到紧急情情况有章可可循。施工工现场始终终保证有专专门的应急急物资储备备,根据各各隧道不同同地质情况况储备高压压力注浆设设备、大马马力抽水机机、喷射机机、大直径径通风软管管、Φ200~~300mmm钢管、方方木、钢材材、堵水材材料、编织织袋等,在在任何情况况下不得随随意挪作它它用。1、坍塌冒顶、涌水水突泥施工工应急预案案①隧道内其他掌子子面立即停停止作业,所所有人员立立即撤离,等等待命令;;②立即对掌子面挂挂网、喷射射砼,当出出水较大时时应集中引引排水,及及时架设钢钢架,对坍坍体进行封封堵和反压压;③从封堵墙位置打打设φ108×6mm超前前大管棚,并并压注水泥泥-水玻璃双双液浆加固固周围土体体;④如果隧道冒顶到到地面,则则采用C15片石混凝凝土、或碎碎石土分层层夯实,从从地面将塌塌陷处进行行回填,回回填至地面面处平整顺顺畅,在其其上铺设一一层彩条布布,并做好好地面排水水;⑤破除封堵墙上台台阶,开挖挖掘进隧道道上台阶部部分,架设设钢架,形形成初期支支护,如果果仍有坍方方、涌水、涌涌泥现象,紧紧跟打设超超前注浆小小导管,开开挖后支护护紧跟。2、煤与瓦斯突出时时应急预案案①煤与瓦斯突出预预兆时,应应立即报警警,停止工工作,撤出出人员,切切断电源,并并上报有关关部门;②以最快和最大的的风量送入入隧道,并并派专人检检测排出的的瓦斯浓度度;③洞口50米范围围内必须严严格消除烟烟火和切断断电源,并并禁止人员员靠近;④当瓦斯浓度在允允许的浓度度范围内,及及时对隧道道进行衬砌砌,对瓦斯斯突出进行行封堵。7.施工注意事项项(1)施工单单位在施工工前应仔细细阅读设计计文件,发发现有不妥妥之处应及及时提出,与与设计单位位协商处理理,隧道施施工必须严严格执行《公公路隧道施施工技术规规范》(JTGF60--20099)的各项项规定。(2)隧道开开工前对洞洞口位置及及安全进洞洞必须现场场研究确定定,边仰坡坡坡率可视视实际开挖挖稳定情况况酌情调整整,以策安安全进洞。(3)隧道洞洞口施工应应首先环形形掏槽开挖挖,在施工工了套拱和和大管棚后后才能进行行洞口成洞洞面的开挖挖。(4)隧道施施工必须先先施作明洞洞、截水沟沟及加固自自然沟等工工程,明洞洞施作完后后应及时回回填,确保保边仰坡的的稳定与安安全。(5)为了保保证隧道施施工安全,施施工中每隔隔一定距离离(不超过过40m)须做超前前地质预报报,具体采采用地质雷雷达预报系系统,配以以超前钻探探、物探等等方法,标标定煤层及及采空区准准确位置,掌掌握煤层赋赋存情况及及瓦斯情况况,并预测测开挖面前前方工程地地质和水文文地质情况况,结合掘掘进过程中中地质条件件的变化,对对围岩可能能存在的塌塌方、涌水水等情况进进行预报,分分析研究对对策,确保保施工安全全。(6)施工中中应逐段核核实围岩级级别,如与与设计不符符,应及时时提出,以以便及时变变更。(7)隧道开开挖应严格格控制每次次爆破进尺尺,支护必必须紧跟掌掌子面按设设计及时施施作,根据据围岩地质质情况,开开挖也可采采用其他可可靠的方式式。(8)隧道施施工过程中中必须注意意洞内排水水,施工用用水须及时时排出洞外外,不得散散留。(9)复合式式衬砌施工工时,必须须严格执行行围岩的监监控量测程程序,初期期支护必须须及时跟上上,并以围围岩的监控控量测信息息指导设计计与施工,修修正围岩预预留变形量量。修正设设计参数时时应注意::首先,根根据一个断断面的量测测信息结果果进行设计计参数修正正,只适用用于该断面面前后不大大于5米的同级围围岩地段;;其次,隧隧道较长地地段同级围围岩设计参参数的修正正,特别是是降低设计计参数,必必须有不少少于三个断断面的量测测信息为依依据。按修修正后的设设计参数进进行开挖的的地段,其其设计参数数的正确性性和合理性性仍应根据据对量测信信息的分析析予以验证证。(10)初期期支护钢支支撑与围岩岩应密贴,超超前小导管管以下和开开挖轮廓之之间局部掉掉块必须用用喷射混凝凝土充填密密实。(11)初期期支护混凝凝土分4~7层喷射,在在先期喷射射混凝土表表面发现有有束流地下下水处,须须采用φ100排水半管管贴面排水水,并在排排水管外周周低压喷射射混凝土及及时封闭,使使其与隧道道衬砌墙脚脚纵向排水水管连通,要要求初期支支护完成后后,表面基基本无渗漏漏现象,才才能进行防防水层的施施工。(12)要求求初期支护护喷混凝土土采用湿喷喷工艺。(13)施工工中防水板板与无纺布布应分别铺铺设,不采采用复合防防水板。(14)施工工中必须做做好隧道运运营期间通通风、照明明、消防、监监控、供配配电等设施施的预留洞洞室预埋件件的埋设工工作,隧道道通风、照照明、消防防、监控、供供配电等附附属工程的的位置和预预留预埋方方式均由交交通工程设设计单位提提供,隧道道土建工程程

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