嘉南线连接道(白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段主线ZK5+000-ZK6+028)隧道工程施工图设计说明_第1页
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第11页共27页嘉南线连接道(白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段主线ZK5+000-ZK6+028)隧道工程施工图设计说明一、工程概况嘉南线连接道(白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段主线ZK5+000-ZK6+028)位于大渡口重钢片区,是重钢片区与北侧嘉华大桥的直接联系通道,该项目属于四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段工程中的一段。本工程包含1座隧道,嘉南线连接道隧道。嘉南线连接道隧道位起于南北大道接线立交处,终点与青龙嘴立交相接,嘉南线连接道左线隧道长978m,嘉南线连接道右线隧道长795.197m。地下道路为车行专用道路,不考虑行人和非机动车的通行,车行隧道的净高均采用5.0m,隧道的布置情况详下表。隧道布置情况一览表隧道名称起止桩号隧道长度(m)隧道标准车道数及车行道宽度(m)通风方式照明方式嘉南线连接道隧道左线JZK1+144.612~JZK2+122.612978三车道,11.5机械通风电光照明右线JYK1+331.033~JYK2+126.230795.197三车道,11.5机械通风电光照明隧道合计:1773.197m根据相关规范设置了人行横洞和车行横洞,横洞的设置情况详下表。车行横通道及人行横通布置道一览表车行横洞嘉南线连接道隧道1号车行横通道JZK1+641.612人行横洞嘉南线连接道隧道1号人行横通道JZK1+4202号人行横通道JZK1+876.569二、设计原则隧道设计以安全可靠、适用耐久、技术先进、经济合理、与环境相协调为基准,在遵守现行国家规范的同时,结合本项目实际情况进行综合考虑,强化隧道设计充分体现工程建设方面“节能、高效”的指导思想,以达到“以人为本、着眼未来、安全、经济、合理、环保”的目的。1)隧道线位应尽量避免对路线两侧建筑的影响,减少拆迁,减少对既有地下管线和地下构筑物的影响。2)充分考虑现有道路交通情况,减少隧道工程施工对现有道路交通能力的影响,在隧道运营期不对现有路网造成冲击。3)隧道平纵线形在满足技术标准的前提下,尽可能采用较高的平面线形指标,保证具有流畅的线形。4)平纵设计必须充分考虑隧道施工的要求。5)横断面设计应根据隧道所在路段级别,并结合结构受力特性、检修、内装、消防、监控及安全等因素综合确定,并与相接道路保持一致,适当留出富余空间。6)隧道总体布置满足隧道正常运营、管理、救援以及人防等综合需要。7)隧道洞口、附属建筑应与中心城区的环境和景观相协调。8)充分研究本隧道特点,吸取国内外隧道工程建设的相关经验,确保隧道工程安全可靠。9)隧道的设计充分考虑相邻道路的建设。10)设计满足信息化施工的要求。11)采用工程类比法设计,本项目借鉴了有类似穿越城市密集区隧道的工程项目,主要有:重庆市北部新区同茂隧道工程、连接重庆两江大桥的渝中隧道工程、重庆轨道交通环线工程天星桥车站工程、观音桥东大道道路工程和甘悦大道二期工程城南隧道。三、设计依据与设计标准3.1设计依据(1)《重庆市发展和改革委员会重庆市住房和城乡建设委员会关于启动嘉华大桥南延伸段连接道的请示》(渝发改文[2019]480号);(2)本项目委托合同;(3)《重庆市城乡总体规划(2007-2020年)》(2014年深化);(4)《重庆市主城区综合交通规划(2005-2020)》;(5)《重庆市主城区轨道交通线网规划》;(6)《重庆市轨道交通线网调整规划》;(7)重庆“十三五”交通规划纲要;(8)沿线控制性详细规划,包括大渡口区控制性详细规划、九龙坡区控制性详细规划、重庆市主城两江四岸滨江地带控制性详细规划整合(重钢片区)、九龙半岛控制性详细规划图;(9)项目所在区域既有道路设计资料,包括白市驿隧道项目、黄桷坪大桥至鹿角隧道项目、华岩立交、快速路三纵线扩能改造工程、快速路四纵线九龙坡区段、重钢南大道、南北干道、青龙嘴立交、九滨路连接道等;(10)项目所在区域轨道、铁路资料等(11)本项目沿线1:500带状实测地形图(12)本项目范围管线物探资料(13)本项目周边建构筑物结构基础资料(14)重庆市发展和改革委员会下发的《关于开展四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段等6工程前期工作的函》(渝发改投函【2017】51号)(2017.2.20)(15)重庆市规划局业务会议纪要《黄桷坪大桥及鹿角隧道工程线路提高标准方案研讨会》(市政字【2017】81号)(2017.8.8)(16)重庆市大渡口区环境保护局下发的《四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段工程环境影响审查报告》(2017.8.31)(17)重庆市城乡建设委员会下发的《关于四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段工程方案设计的审查意见》(渝建方案审【2017】52号)(2017.9.6)(18)重庆市规划局下发的《建设工程设计方案审查意见函》(渝规大渡口方案函{市政}【2017】0020号)(2017.9.30)(19)重庆市规划局下发的《建设工程设计方案审查意见函》(渝规九龙坡方案函{市政}【2017】0038号)(2017.9.28)(20)重庆市城市建设投资(集团)有限公司《四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段工程高边坡方案设计安全专项论证专家意见》(2017.11.7)(21)嘉南线连接道(四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段主线ZK5+000-ZK6+028)可行性研究报告审查意见(22)《四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段》地勘报告(初勘)(23)《嘉南线连接道(四横线分流道白市驿隧道至黄桷坪长江大桥段主线ZK5+000-ZK6+028)》地勘报告(详勘)(24)白市驿隧道至黄桷坪大桥段工程隧道结构专项评审审查意见3.2设计标准(1)国家标准《道路工程制图标准》(GB50162-1992)《道路交通标志和标线》(GB5768-2009)《城市道路交通设施设计规范》(GB50688-2011)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2011)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)《钢结构设计标准》(GB50017-2017)《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)(2018年版)《地下结构抗震设计标准》(GB/T51336-2018)(2)交通部规范《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)《公路勘测规范》(JTGC10-2007)《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2012)《公路工程抗震设计规范》(JTGB02-2013)《公路交通安全设施施工技术规范》(JTGF71-2006)《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/TB07-01-2006)《工程建设标准强制性条文(公路工程部分)》(建标[2002]99号)《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF81-01-2004)《公路隧道设计规范第一册土建工程》(JTG3370.1-2018)《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》(JTGD70/2-2014)《公路隧道设计细则》(JTG/TD70-2010)《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60-2009)(3)建设部规范《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)《城市地下道路工程设计规范》(CJJ221-2015)《市政公用工程设计文件编制深度规定》(2013年版)《城镇道路路面设计规范》(CJJ169-2012)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)(4)地方规范《城市道路交通规划及路线设计规范》(DBJ50-064-2007)《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)《城市隧道工程施工质量验收规范》(DBJ50-107-2010)本项目设计文件中主要采用国家及建设部标准,同时参考地方标准。四、技术标准1)道路等级:城市主干道2)设计车速:50km/h3)行车道数:双向六车道4)建筑净宽①主线:13m=0.75m(检修道)+0.5m(路缘带)+3.5m(小车)+3.5m(大车)+3.5m(大车)+0.5m(路缘带)+0.75m(检修道);③车行横通道:4.5m;③人行横通道:2.0m。5)建筑净高①主洞隧道:5m,②车行横通道:5m;③人行横通道:2.5m。6)隧道结构安全等级:一级7)防水等级:二级8)隧道结构设计基准期:100年9)设计抗震标准:基本烈度6度,地震动峰值加速度0.05g,因设计基准期为100年,地震动参数提高一级,按地震动峰值加速度0.1g进行设计。10)隧道营运通风:①一氧化碳(CO)允许浓度正常营运时为200ppm;发生事故时,短时间(20min)以内,为300ppm;②烟尘允许浓度:正常营运时为0.0070m-1。③隧道内发生火灾时火源热释放量:25MW④设计风速a.换气通风风速:≤2.5m/s;b.火灾临界风速:3.53m/s;c.隧道排烟风速:2.5m/s;d.隧道排烟风速:≤10m/s。⑤小时换气次数:5次⑥自然风速:2.5m/s11)荷载标准:采用地层-结构法分析施工开挖步骤的影响,用荷载-结构法对衬砌支护结构进行内力计算及强度校核。12)防火分类:二类。13)隧道主体结构设计使用年限:100年。五、初步设计专家意见及执行情况1补充隧道出口下穿回填土段采用明挖回填方案的相关设计;回复:同意审查意见,补充出口下穿回填土段采用明挖回填方案的相关图纸设计,见C-S-50~52。2参照现行公路隧道设计规范的规定,可不设车行横洞,改设人行横洞;回复:本隧道为市政隧道,按城市地下道路工程设计规范,车行横洞间距宜为200~500m。因此仍保留车行横洞。3右线连接线隧道上跨主线左右洞段设置一定长度的加强衬砌段;回复:同意审查意见,上下交叉段设置加强衬砌段,主要加强二次衬砌。4隧道出口回填土石地表钢花管采用竖向布置并注浆加固影响范围内的隧道及仰坡围岩;回复:隧道出口为杂填土,采用钢化管注浆效果及注浆量较难控制,因此调整为地表旋喷桩加固。5出口回填土层暗挖方案隧道洞身段超前大管棚可采用单层布置;回复:回填土段在地表旋喷桩加固后,可将原双层大管棚调整为单层。6左线隧道进口与C匝道及匝道桥上下交叠,隧道斜交进洞,左侧边坡较高,可进一步结合施工工序合理确定暗洞口位置;回复:C匝道桥桥台调整为斜交,与左线隧道避开;隧道暗洞口调整到JZK1+176.724,采用斜交进洞。7结合主线隧道的建设计划,研究1号人行横洞左右洞分别与主线左右洞连接的可行性;回复:目前主线黄桷坪隧道为远期实施,暂无实施计划,1号人行横洞与主线相接可能将在很长一段时间内无法使用,存在安全隐患。六、工程地质条件6.1地形地貌项目区地处川东平行岭谷区,地形由窄条状山脉和丘陵谷地组成。由西向东分布有沥鼻山、缙云山、中梁山、龙王洞山四条山脉,其间为宽缓的丘陵谷地。山脉两侧地势陡峻,多形成陡坡和峻坡,山脊高程700~1000m,最高峰为皮家山,高程为1312.1m。山脉之间宽阔的丘陵谷地相对低缓,丘顶高程250~450m,最低点为嘉陵江童家溪出境处175m。拟建项目由丘陵谷地组成,海拔高程200~325m。局部穿越河谷地貌。结合地貌分区图,拟建项目沿线地貌大致分二个地貌单元区:构造剥蚀丘陵(Ⅲ)地貌区,侵蚀堆积河谷(Ⅳ)地貌区。6.2地质构造项目区位于一级大地构造单元扬子准地台之东南,它属于二级大地构造单元四川台坳的川东陷褶束(三级大地构造单元)之东缘的重庆弧形褶束(四级大地构造单元)范围内。川东陷褶束主要构造由一系列的北东~北北东向的近于平行的不对称的线形的梳妆或箱状褶皱组成。这些褶皱由于与川黔南北向构造复合交接,南段构造线转向南北,形成向西突出的弧形构造,称为重庆弧,该褶皱多延伸至长江倾没。褶皱的背斜紧凑狭窄,向斜开阔平缓。断裂多为高角度(50~80°)走向逆冲断层,且多为南东东向北西西逆冲。扭性断裂斜交地层走向,北东组较北西组发育,扭动特征明显,北东组断裂顺时针扭动,北西组作逆时针扭动。向斜中未发现断层。项目区位于重庆弧形褶束龙王洞背斜末端。龙王洞背斜:轴线呈N5-30°E,呈“S”展布。轴部地层由北向南渐新,为新田沟至上沙溪庙组;两翼地层为上沙溪庙组。东翼倾角8°~15°、西翼倾角10°~20°,基本对称。拟建线路长度较长,穿越背斜核部及东翼,岩层产状变化较大,故根据现场地质测绘实测产状并结合区域地质资料综合确定勘察区岩层和裂隙产状:岩层和裂隙产状调查表序号里程桩号产状优势产状备注1JZK0+135.759~JZK1+220JYK0+135.759~JZK1+200C匝道全段Y:148°~167°∠4°~7°L1:158°~184°∠78°~85°L2:65°~95°∠79°~87°L3:115°~135°∠46°~64°Y:158°∠6°L1:172°∠79°L2:90°∠82°L2:125°∠56°嘉南线连接道、C匝道2JZK1+220~JZK1+500JYK1+200~JZK1+480Y:171°~187°∠4°~7°L1:182°~198°∠80°~85°L2:268°~284°∠82°~88°Y:182°∠6°L1:192°∠84°L2:275°∠85°嘉南线连接道3JZK1+500~JZK2+146.87JYK1+480~JYK2+150.488Y:106°~135°∠6°~15°L1:318°~336°∠58°~83°L2:62°~81°∠83°~89°Y:115°∠8°L1:325°∠79°L2:71°∠86°嘉南线连接道6.3地层岩性据工程地质测绘及钻探揭露,本工程区主要出露地层为侏罗系的上沙溪庙组(J2s)地层,第四系土层主要为残坡积物(Q4el+dl)、滑坡堆积物(Q4del)及人工填土(Q4ml)等。岩性有泥岩、砂岩、粉质粘土、含碎石粉质粘土、素填土和杂填土等。现将工程场地内岩土体特征分述如下:6.3.1第四系全新统(Q4)1)素填土(Q4ml):褐色,灰褐色,由粘性土、块石、碎石等组成,夹杂砂性土、建筑垃圾。块石碎石含量一般25%~45%左右,粒径20~400mm,结构松散~稍密。线路位于主城区,沿线多为居民区及工矿企业区,填土堆填时间长短不一,一般大于3年,<15年。厚度一般为3~10m,在原始斜坡回填区厚度一般10~30m左右,钻孔揭示最大厚度34.50m。2)杂填土(Q4ml):杂色,主要由建筑垃圾、碎块石、炉渣、粘性土等组成,夹杂砂性土及生活垃圾组成。路基段杂填土主要分布于重钢老厂区范围内,老厂区拆迁后残留大量建筑垃圾,杂乱堆积,主要以钢筋混凝土、砖块、炉渣及碎块石组成,硬物质含量约占30%~80%,以60%~80%为主,土石比一般4:6~2:8,该段杂填土堆填时间长短不一,一般3~15年。隧道段洞身段及出洞口段杂填土主要以重钢废弃炉渣为主,颜色多为白色、黑色,呈碎块状、粉末状,内部夹杂钢铁残留物及建筑垃圾,硬物质含量约占25%~55%,土石比一般4:6~8:2,该段杂填土厚度最大约13.6m,根据现场调查及原位测试成果该段杂填土密实度以松散~中密为主。3)粉质粘土(Q4el+dl):褐色,灰褐色,局部含少量砂泥岩碎石及角砾,以可塑为主,表层含植物根系。切面较光滑,无摇震反应,残坡积成因。一般层厚0.5~3m,局部沟心地带厚度略大。该层局部分布在丘间凹谷及丘坡缓台处。4)滑坡堆积物(含碎石粉质粘土)(Q4del):①新建村滑坡、大坪山1号滑坡、大坪山2号滑坡、大坪山3号滑坡、大坪山东滑坡堆积层,主要由崩坡积或残坡积的粘性土夹砂、泥岩碎块石组成,基岩界面变化较大,该类覆盖层厚度一般0.5~12.2m,最大厚度19.8m,主要分布于路基段左侧;②高焦炉滑坡、三角带滑坡堆积层,主要由粉质粘土夹砂岩、泥岩碎、块石混合堆积组成,其间偶夹砂性土。粉质粘土为紫红色泥岩风化物形成,块石成分又以砂岩为主,粒径10~90cm,最大可达2m以上,呈棱角状、风化程度不一,碎石含量变化大,含量在5~60%不等,块石分布不均,其结构极不均匀,无分区分层特点。局部出现厚达数米的孤石,为古滑坡滑动后留下的滑动残体,基岩界面较为平缓,滑坡堆积层厚度一般15~30m,最大厚度32.90m。6.3.2侏罗系中统沙溪庙组(J2s)为一套强氧化环境下的河湖相碎屑岩建造,由砂岩、泥岩不等厚的正向沉积韵律层组成。1)泥岩:紫色,紫红色,泥质结构,中厚层状构造,主要矿物成分为粘土质矿物。表层强风化带一般厚度0.50~1.50m,局部大于3.0m,强风化岩心呈碎块状,风化裂隙发育;中~微风化岩心呈柱状、长柱状,裂隙较发育,完整性整体较好,局部受水流影响及裂隙切割,较破碎。是场区内的主要岩层。2)砂岩:灰色,灰白色,细粒结构,中~厚层状构造,钙质胶结,局部段为泥钙质胶结。主要矿物成分为石英、长石。砂岩强风化层厚度0~1.50m,强风化岩心多呈黄色、黄灰色,碎块状、短柱状;中~微风化岩心呈柱状、长柱状,裂隙较发育,岩体较完整。为场区内的次要岩石,多以透镜状夹于泥岩中。6.3.3基岩顶面及基岩风化带特征场地基岩面总体上南西侧、北东侧低,中部较高,与地形变化基本保持一致。缓坡区基岩面平缓,一般坡度角为2°~8°,丘陵斜坡地段,基岩面陡,与地形坡度较一致,一般为21~45°;斜坡陡坎地段为基岩出露。沿道路纵向方向,基岩面随地形起伏变化,坡度较横向缓,缓坡区基岩面埋深大,平缓,坡角一般为2~5°,丘陵地貌区,一般为13~20°。按《《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)结合重庆地区经验,将场地揭露范围内的基岩划分为强风化带和中等风化带。强风化带:岩芯破碎,呈碎块状,块状,少许短柱状,岩体破碎,风化裂隙发育,多呈土状或土夹石状,且部分已被改造为耕土。中等风化带:岩芯呈短柱状,长柱状、块状,岩体总体较完整,局部较破碎,岩质较硬。各孔均有揭露,未揭穿。6.4水文地质条件6.4.1地表水场区周边地形变化大,表层覆盖大量建筑垃圾,地面凹凸不平,形成大量洼地,洼地底板为粉质粘土形成的隔水层,雨季洼地形成积水坑,水深0.3~2.5m。根据调查,线路区南侧外为长江,为区内主要地表水体,勘察时长江水位在171.20米高程,与拟建道路相距约300米,长江水位对道路建设影响小。除上述地表水外,场地内偶有季节性溪沟、水溏等,地表水系不发育。6.4.2地下水类型根据区内地下水的赋存条件、水理性质及水力特征将该区地下水划分为以下二大类型:松散层类孔隙水、基岩裂隙水。(1)松散层类孔隙水:该类型地下水以大气降雨补给为主,水量大小受季节、气候和长江水位影响大,无统一地下水位。该类型地下水一般小于0.5L/s,季节变化较大,冬季时枯竭,雨季流量增大,大雨过后水呈微浑浊状,主要为大气降水,水质属于重碳酸钙型水。(2)基岩裂隙水:基岩裂隙水主要赋存于侏罗系中统沙溪庙组(J2s)地层的风化裂隙和构造裂隙中,水量不大,单井涌水量一般小于100m3/d,泉、井零星分布,流量0.1~0.3L/s,水质较好,属于重碳酸盐型水。主要分布在“红层”斜坡丘陵区。受冲沟切割,基岩裂隙水于地势低洼处以泉水的形式或以散流形式出露。6.4.3岩层富水性场区主要为沙溪庙组(J2s)地层,岩性以泥岩为主,紫红色、暗紫红色,含砂质,本次调查未发现泉井出露,本层属相对隔水层,富水性弱。6.4.4岩、土层透水性隧道段地下水埋藏较深,泥岩为相对隔水层,渗透性较差,土中基本无稳定地下水。隧道穿越第四系及强风化层附近段地下水补给以松散层类孔隙水渗水为主,受大气降雨补给的影响地下水水量较大且集中;隧道穿越沙溪庙组中风化沉积岩层段地下水进入隧道的水量不大,主要以裂隙水淋滤形式为主,局部存在小股状裂隙水涌水。6.4.5水、土腐蚀性按Ⅱ类环境进行判定,路基段滑坡堆积土对钢结构、混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性,隧道出洞口段人工填土对混凝土结构具有弱腐蚀性,对钢结构、钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。6.5岩土参数取值隧道段岩土物理力学设计参数推荐值岩土名称素填土杂填土(炉渣)粉质粘土砂岩泥岩强风化中风化强风化中风化天然重度(kN/m3)*20.0*21.020.2/25.0/25.6饱和重度(kN/m3)*21.0*21.520.4/25.4/25.8变形模量(104MPa)////0.63/0.19弹性模量(104MPa)////0.74/0.22泊松比μ////0.19/0.32天然内聚力标准值C(kPa)*5.0*3.026.83/2200/797天然内摩擦角标准值φ(°)*28.0*28.012.69/36.14/32.98饱和内聚力标准值C(kPa)*0.0*0.018.15////饱和内摩擦角标准值φ(°)*23.0*24.010.21////岩体理论破裂角(°)////63/61抗拉强度(kPa)////834/285天然抗压强度标准值(MPa)////33.55/11.62饱和抗压强度标准值(MPa)////26.15/7.29地基承载力特征值(kPa)现场试验确定现场试验确定*140(可塑)*40012178.4*3004219.6地基承载力基本容许值(kPa)

现场试验确定现场试验确定*140(可塑)*4001200*300800岩体弹性抗力系数(MPa/m)////450/150水平抗力系数的比例系数m(MPa/m2)8814////岩土体与锚固体粘结强度标准值kPa现场试验确定现场试验确定40/1200/400挡墙基底摩擦系数µ//0.25*0.350.65*0.350.45岩体水平抗力系数(MN/m3)///40420301206.6地震根据《中国地震动峰值加速度区划图》(1/400万)[GB18306-2001]之图A1及《中国地震动反应谱特征周期区划图》(1/400万)[GB18306-2001]之图B1,场地抗震设防烈度为6度,场地设计基本地震动峰值加速度0.05g。6.7隧道工程地质评价6.7.1隧道围岩分级嘉南线连接道隧道围岩级别。嘉南线连接道隧道隧道围岩分级表左线里程围岩岩性饱和抗压强度(MPa)完整系数KvBQ地下水影响修正系数K1软弱结构面影响修正系数K2[BQ]围岩级别JZK1+144.593~JZK1+220JYK1+331.032~JYK1+370泥岩夹砂岩7.290.66276.870.250.20231.87ⅤJZK1+220~JZK1+980JYK1+370~JYK2+028泥岩夹砂岩7.290.67279.370.250.00254.37ⅣJZK1+980~JZK2+122.612JYK2+028~JYK2+126.230人工填土//////Ⅵ6.7.2隧道涌水量嘉南线连接道隧道涌水量预测结果以左线为准。嘉南线连接道隧道涌水量预测结果里程S(m)M(m)B(m)R(m)K(m/d)Q(m3/d)JZK1+144.593~JZK1+22075.418189.660.00410.12JZK1+220~JZK1+980760656566.290.004193.76JZK1+980~JZK2+122.612142.62020282.842.5504.17涌水量合计708.05施工期涌水量1416.10雨洪期涌水量2124.15七、隧道工程设计7.1隧道总体设计本工程包含1座隧道——嘉南线连接道隧道。①线路走向:线位起于南北大道接线立交处,终点与青龙嘴立交相接,嘉南线连接道左线隧道长978m,嘉南线连接道右线隧道长795.197m。②平纵指标:该段最小平曲线半径R=600m,最大纵坡3.8%,平纵线形指标均满足50km/h主干路标准。③横洞设置:本隧道为中隧道,依据《建筑设计防火规范》要求,嘉南线连接道隧道左右线分别设置了2个人行横通道,1个车行横通道(车行通道兼做人行横通道)。④地下道路分类:中等距离地下道路。⑤防火设计分类:二类隧道。7.2隧道建筑界限及内轮廓设计隧道建筑限界及内轮廓尺寸根据《城市地下道路工程设计规范》(CJJ221-2015)、《公路隧道设计规范第一册土建工程》(JTG3370.1-2018),并结合《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)等要求,结合本线技术标准拟定。(1)嘉南线连接道隧道①建筑限界为13m(检修道0.75m+车行道11.5m+检修道0.75m)。②限界净高:5.0m。(2)车行横洞建筑限界①限界净宽:4.5m。②限界净高:5.0m。(3)人行横洞建筑限界①限界净宽:2.0m。②限界净高:2.5m。7.3隧道洞口设计1进洞口嘉南线连接道进洞口上方围岩厚度变化大,呈现左侧高、右侧低的地形,存在较为明显的偏压现象,且洞外左侧须设置挡墙,因此洞门采用直立的端墙式洞门较为适宜。洞门两侧采用2x2.5m抗滑桩,为减小岩体偏压影响,右侧抗滑桩向洞内继续布置一段距离。洞门隧道上方采用挡土板支挡,洞口上方边坡采用锚杆挡墙支护。洞口开挖前先施做好排水系统,于边仰坡开挖边缘外5~10m设置截水沟。右线隧道洞口围岩厚度变化大,设置明洞将大大增加开挖面积,因此按早进洞的原则,采用超前大管棚直接暗挖进洞。左线隧道洞口上方有南北干道接线C匝道,其设计标高与隧道结构顶距离较近,左线隧道设置一段明洞。左线进口处的建议施工工序为:洞口永久边仰坡开挖支护——C匝道第一阶段平场——洞口抗滑桩施工——C匝道桥台施工——隧道临时仰坡开挖支护——隧道导向墙施工——隧道暗挖进洞至通过C匝道——隧道明洞浇筑——隧道顶平场至C匝道设计标高。2出洞口嘉南线连接道出洞口穿越深厚填土层,填土层厚9.1~33.1m,为鼎瑞物资有限公司修建时场平堆填形成。目前现状填方边坡走向与线路走向小角度相交,存在较为明显的偏压现象,在施工隧道前对洞口左侧边坡进行反压回填至259m标高,可减小偏压影响,并且缩短明洞设置长度,避免大开挖影响上方厂房。由于现状边坡为人工填土,填土密实度差异大,力学性能不稳定,因此在隧道施工前,对现状边坡进行治理,采取清表整平坡率至1:1.75,并进行高压旋喷桩加固至基岩,旋喷桩直径1m,在明暗分界线向暗洞5m范围内采用咬合桩,其余部分间距2mx2m梅花形布置。嘉南线连接道隧道洞门采用1:1.25削竹式洞门,能与洞顶填方边坡较缓的坡率相呼应,洞门边坡采用1:1.25网格植草护坡。洞口开挖前先施做好排水系统,于边仰坡开挖边缘外5~10m设置截水沟。3洞口挡墙结构设计详见岩土工程分册。7.4隧道衬砌结构设计7.4.1衬砌总体设计隧道设计遵循安全、经济、合理的原则,在遵守交通部颁发《公路隧道设计规范》的同时,以工程类比法为主进行设计,设计结果经MIDAS/GTS(岩土与隧道专业)软件分析验算,确保安全经济。(1)隧道普通段主要采用新奥法施工,适当释放围岩变形;建筑加强段和浅埋段采用浅埋暗挖法施工,根据监控、量测及时进行支护。主体结构采用复合式衬砌支护,并设防水层。(2)由于围岩等级主要为Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ级,隧道底部采用仰拱结构,边墙与仰拱圆顺交接。在施工时,仰拱先于拱墙修筑。1)初期支护隧道采用复合式衬砌,初期支护以锚杆、钢筋网、湿喷混凝土、工字钢、H型钢等为主要手段,并采用超前大管棚、自进式管棚+小导管或超前小导管注浆预支护等辅助措施,以确保稳固安全,并充分发挥洞身围岩的自承能力。2)二次衬砌二次衬砌采用C35防水混凝土,施工时采用台车模注现浇。商品混凝土的输送采用机械泵送。每次浇注长度暂定8m,以提高二次衬砌的整体密实性,减少横向施工缝。围岩较差段复合衬砌向围岩较好地段延伸10m,以确保施工安全。7.4.2暗挖段嘉南线连接道隧道除JK1+144.612~JK1+164.612、JZK2+107.612~JZK2+122.612和JYK2+111.230~JYK2+126.230段为明洞段,其余均为暗挖段。隧道衬砌支护参数表围岩等级衬砌类型初期支护二次衬砌湿喷混凝土锚杆钢架间距辅助措施ⅣⅣ级普通段C25砼24cm厚;φ8钢筋网@20×20cm;预留变形10cmφ25中空注浆锚杆L=3.0m,@100×100cm,梅花型布置18工字钢拱@100cm超前中空注浆锚杆超前支护拱墙、仰拱为50cm厚的C35防水钢筋混凝土Ⅳ级加强段(一)C25砼26cm厚;φ8钢筋网@20×20cm;预留变形12cmφ25中空注浆锚杆L=3.0m,@100×80cm,梅花型布置20a工字钢拱@80cm超前中空注浆锚杆超前支护拱墙、仰拱为60cm厚的C35防水钢筋混凝土Ⅳ级加强段(二)C25砼26cm厚;φ8钢筋网@20×20cm;预留变形12cmφ25中空注浆锚杆L=3.0m,@100×80cm,梅花型布置20a工字钢拱@60cm超前中空注浆锚杆超前支护拱墙、仰拱为60cm厚的C35防水钢筋混凝土ⅤⅤ级加强段C25砼28cm厚;φ8钢筋网@20×20cm;预留变形15cmφ25中空注浆锚杆L=3.5m,@100×60cm,梅花型布置22b工字钢拱@60cm超前中空注浆锚杆超前支护拱墙、仰拱为70cm厚的C35防水钢筋混凝土ⅥⅥ级普通段C25砼28cm厚;φ8钢筋网@20×20cm;预留变形15cmφ25中空注浆锚杆L=3.5m,@100×60cm,梅花型布置22b工字钢拱@60cm超前中空注浆锚杆超前支护拱墙、仰拱为70cm厚的C35防水钢筋混凝土Ⅵ级加强段C25砼31+26cm厚;双φ8钢筋网@20×20cm;预留变形20cmΦ42注浆小导管L=6.0m,@40×100cm,梅花型布置25b+22b钢拱@50cmφ108自进式大管棚+小导管拱墙、仰拱为80cm厚的C40防水钢筋混凝土Ⅵ级管棚工作室段C25砼34+26cm厚;双φ8钢筋网@20×20cm;预留变形20cmΦ42注浆小导管L=6.0m,@40×100cm,梅花型布置28b+22b钢拱@50cmφ108自进式大管棚+小导管拱墙、仰拱为80cm厚的C40防水钢筋混凝土预留变形量宜根据现场监测情况,适当进行调整。7.4.3明洞段明洞段拱墙和仰拱衬砌厚度均为70cm厚的C35防水钢筋混凝土,若基础落在填土上,采用换填浆砌片石的方式至基岩面。7.4.4车行横通道车行横通道根据《城市地下道路工程设计规范》、《建筑设计防火规范》,考虑施工组织及结合防灾救援的需求进行布置。车行横通道设置间距不大于500m(具体桩号见表1.2车行横通道及人行横通道一览表)。车行横通道底面与主线隧道路面齐平,车行横通道与主线隧道相交处进行结构加强。车行横通道净宽4.5m,净高5.0m。车行横通道初期支护采用长3.0mD22砂浆锚杆(@1x1m)喷射12cmC25混凝土(φ8钢筋网@25x25cm),预留8cm变形量,二次衬砌采用35cmC35防水混凝土。7.4.5人行横通道人行横通道根据《城市地下道路工程设计规范》、《建筑设计防火规范》,考虑施工组织及结合防灾救援的需求进行布置。人行横通道设置间距为250~300m,并不大于300m(具体桩号见表1.2车行横通道及人行横通道一览表)。人行横通道底面与检修道顶面齐平,人行横通道与主线隧道相交处进行结构加强。横通道净宽2m,净高2.5m。人行横通道初期支护采用长2.0mD22砂浆锚杆(@1x1m)喷射8cmC25混凝土(φ8钢筋网@25x25cm),二次衬砌采用30cmC35防水混凝土。7.5防、排水设计1设计原则对于隧道顶部水库区段,居民区段、生态环境对地下水敏感区段以及可能存在岩溶涌突水等富水段落,应本着“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则进行,以保护生态环境、保障坡顶居民的正常生产生活,同时确保隧道内无渗漏水现象,保证结构和设备的正常使用和行车安全。基于以上原因,隧道施工时及竣工后应加强隧道影响区范围内生态环境、水库、地下水及地表水的动态监测。业主应委托有资质和经验的第三方监测单位进行监测。2洞口防排水结合洞口的地形情况,于洞口边仰坡坡口外5m左右设截水沟,防止雨水对坡面、洞口的危害;洞口雨水不得进入隧道,经截、排水沟汇入临近路基涵洞或自然沟渠中。3洞身防排水隧道洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设1.5mmEVA复合防水板及350g/m2无纺布分离式防水层(幅宽2~4m)进行组合防水,采用点复合方式挂设,湿铺法施工。二次衬砌(明洞衬砌)采用防水混凝土,二次衬砌(明洞衬砌)防水砼抗渗等级不应低于P10,即在二次衬砌(明洞衬砌)中掺入胶凝用量8%的微膨胀高效抗裂防水剂,以提高衬砌结构的自防水能力;同时为提高二衬混凝土的耐久性及防水性能,延长隧道的使用寿命,全隧道内表面喷涂FWA-DPS永凝液防水剂(或符合国家标准要求类似产品)三遍。隧道衬砌排水是在衬砌拱背,防水层与喷射混凝土层之间设纵环向盲沟。纵向盲沟设在边墙底部,沿隧道两侧,全隧道贯通,环向盲沟沿隧道拱背环向布设,每10m一道(明挖段为5m一道)。并下伸到边墙脚与纵向盲沟相连,在遇有地下水较大的地段或有集中渗水地段应加设环向排水盲沟,衬砌背后的地下水通过环向排水盲沟、无纺布汇集到纵向盲沟以后,通过横向排水管,将地下水引入中心排水管排出洞外。横向排水管每10米一道(明挖段为5m一道),地下水量较大时加密设置。微膨胀高效抗裂防水剂应具有无氯离子,无碱含量,对钢筋无锈蚀危害,对人、畜、环境无污染、无毒、无害的特点。其主要技术及性能指标应满足下表要求。7.6路面设计1隧道主洞路面设计考虑到维修、更换以及降低洞内噪音、提高行车安全与舒适性的需要,隧道内路面采用沥青混凝土复合式路面结构,沥青混凝土面层厚10cm,由4.0cm阻燃SMA13沥青玛蹄脂碎石上面层和6cm中粒式密级配沥青混合料中面层(AC-20C)组成,沥青混凝土面层以下为防水粘接层和26cm厚C40混凝土面板(要求抗折强度5.0MPa以上),其下为仰拱填充层。2车行横洞面层:20cm厚C40混凝土面层,其设计抗弯拉强度不小于5.0MPa;基层:C20混凝土,厚15cm。3人行横洞面层:10cm厚C40水泥混凝土;基层:C20混凝土,厚15cm。7.7隧道内装饰设计本项隧道检修道以上3.15m范围内隧道内部侧墙装饰采用8mm厚陶钢吸音一体化复合装饰板,沿隧道全长设置。装饰板应采用配套专用龙骨支架及相关配件固定于隧道边墙上。装饰板应采用A1级不燃材料,具有易清洁、耐酸、耐碱、抗冻融等特性。确保30年不变色,表面耐洗刷10000次以上,龙骨采用采用弧形压条式铝合金龙骨,龙骨体系保证30年寿命。隧道装饰板材的板芯是无机复合材质。板基正面为复合防水,背面为陶钢板复合,板为整张复合板,板不可以分几块拼凑成弧形。复合板内结合强度应大于0.6Mpa。隧道内部防火装饰板以上部分装饰应采用隧道专用防火涂料,耐火极限不小于2小时,厚度为21mm,其中底层为20mm厚有机硅防水型隧道防火涂料,面层为1mm厚黑色有机硅隧道涂料。隧道顶部面层涂装色彩:建议采用中国建筑色卡国家标准(GB/T18922)中的1261号(黑色)进行涂装;隧道侧墙防火装饰板:建议采用中国建筑色卡国家标准(GB/T18922)中的1341号(乳白色)进行装饰。洞顶防火涂料施工作业前,应对洞顶作拉毛、对灰尘与浮渣作清洁处理。7.8隧道抗震设计拟建线路为城市主干路,其中隧道抗震设防类别为B类,本区的抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组。根据《公路隧道设计规范第一册土建工程》JTG3370.1-2018第16.1.4条规定,“B类隧道应高于本地区地震动峰值加速度一级的要求加强其抗震措施。”故按地震动峰值加速度0.1g进行抗震设计,抗震设防烈度采用7度。1衬砌抗震设防构造1)暗挖隧道均采用带仰拱的曲墙式衬砌。2)严禁衬砌背后存在空洞,衬砌背后的空洞压注水泥砂浆进行充填。2明洞抗震设防措施1)明洞采用钢筋混凝土结构。2)明洞基础置于稳定地基之上,地基无地震液化或震陷等不良地质反应。3)耳墙式明洞的耳墙与拱部结构间的空隙,采用浆砌片石或混凝土回填密实。4)对纵向施工缝进行加强处理,增强结构的整体性。5)当明洞左右侧或前后端基础差异较大时,应采用处理措施,减小地震发生时的不均匀沉降。3削竹式洞门抗震措施1)采用锚、喷、注浆等措施进行处理,确保洞门正面回填土坡的稳定。2)洞门仰坡采用植物防护,充分利用植物根系稳固松散的边坡。3)洞门结构突出仰坡面之外一定距离。4)洞门衬砌端部外侧宜设环框,环框高度不小于0.3m。4墙式洞门抗震措施1)洞门端墙、翼墙及其它挡土墙后的空隙要保证回填密实,填料可用浆砌片石,应设置完善的排水设施,防止堵塞墙后地下水或墙背积水。2)洞门端墙与靠近洞门不小于3m范围内的翼墙、挡土墙及洞口衬砌应同时连续施工,连接成整体。3)洞门基底应牢固可靠,当基底地基承载力不足时,应采取换填、扩大基础、基底注浆等措施予以处理。4)当洞门墙较长时或地基条件有明显变化处应设置抗震缝。八、施工方案8.1主要施工方案在保证施工安全的前提下,根据地质情况合理确定施工方法,优化施工步距,提高施工进度,以“少扰动、弱爆破、短进尺、快封闭、强支撑、勤量测”的原则,合理利用围岩的自承能力,达到科学施工,高效生产的目的。隧道开挖采用光面爆破或预裂爆破技术掘进,采用多打眼少装药的原则,预留部分不装药的空孔,并减少一次起爆的炸药总量。(1)喷射混凝土采用湿喷技术;防水板采用焊接工艺,二次衬砌采用整体模板台车整体浇筑。(2)隧道开挖方法主要根据围岩级别、跨度、埋深确定。(3)根据工作实际,主线隧道采用的施工方法为双侧壁导坑法、单侧壁导坑法和三台阶弧形导坑法。人行横洞采用全断面开挖法,车行横洞采用上下台阶法。施工时应特别注意加强超前支护,及时施作初期支护,二次衬砌应紧跟掌子面,距离不宜大于40m,并根据现场监控量测及时调整二次衬砌施作时间,切实实施动态设计与施工。(4)进洞前应作好超前支护等预加固措施,以策安全。进洞时在洞口掌子面密排三榀钢架,超前导管的尾部与之连接,以保证超前支护的稳定性。嘉南线连接道隧道施工方法衬砌型式围岩等级、边界条件及限界宽度施工方法Ⅳ级普通标准段Ⅳ级深埋弧形导坑法Ⅳ级加强段(一)标准段Ⅳ级深埋上跨规划黄桷坪隧道弧形导坑法Ⅳ级加强段(二)标准段Ⅳ级浅埋下穿厂房弧形导坑法Ⅴ级加强标准段Ⅴ级洞口偏压单侧壁导坑法Ⅵ级普通段标准段Ⅵ级洞身岩层单侧壁导坑法Ⅵ级加强段标准段Ⅵ级洞身土层双侧壁导坑法Ⅵ级管棚工作室段标准段Ⅵ级管棚室洞身土层双侧壁导坑法8.2主要施工工艺隧道施工各项工序的工艺要求应严格按《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)等规范规程执行。(1)明洞施工①地质情况变化较大地段应设置沉降缝;②浇筑拱圈混凝土达到设计强度70%以上时,方可撤除内外拱架;③明洞拱背回填应对称分层夯实,每层厚度不得大于0.3m,其两侧回填的土面高差不大于0.5m,回填至拱顶齐平后应立即分层满铺填筑至设计高度。(2)隧道开挖①施工应根据隧道洞口、洞身不同的段落和不同的围岩级别和围岩状况采用合理开挖方法,开挖方式以控制爆破配合机械开挖。②隧道爆破开挖前,必须根据开挖段围岩的地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破材料等因素编制详细的钻爆设计,并报监理工程师批准后实施。钻爆设计的主要内容包括炮眼布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。爆破人员应按爆破设计图表及说明严格施工,并根据爆破效果及时修正有关参数,以达到理想的爆破效果。③爆破应采用光面爆破或预裂爆破,分步开挖时可采用预留光面层光面爆破。④光面爆破的参数应根据工程类比法或通过现场试爆确定。在软弱围岩中开挖时,爆破开挖一次进尺应根据开挖宽度和围岩自稳时间严格控制;在坚硬完整的围岩中开挖时,应考虑有利于控制超挖因素综合确定进尺。另外,软岩爆破时周边眼间距宜控制在40cm以内,中硬岩爆破时周边眼间距不宜大于50cm。⑤隧道开挖中,爆破围岩可能对周围建筑物产生影响时,应监测围岩爆破扰动范围和振动速度。⑥爆破开挖时必须预留足够的变形量,避免侵限。(3)初期支护①喷射砼采用湿喷工艺。钢架间喷砼应饱满平顺;钢架与围岩之间的间隙应用喷砼充填密实;钢架腹、背的空隙禁止填塞片、碎石或其他杂物。②喷射混凝土的回弹物严禁重复利用。新喷射的混凝土应按规定洒水养护。③喷射砼时,喷嘴应与受喷面保持垂直,同时与受喷面保持一定的距离,一般可取0.6~1.0m。④隧道爆破开挖后,应坚持先喷后锚的原则,即应首先初喷砼封闭岩面,然后再施作系统锚杆、挂钢筋网、架立钢架,最后复喷达到设计厚度。⑤隧道系统锚杆为CD25中空注浆锚杆。系统锚杆方向一般应沿轮廓线法向;当软弱的岩层面和节理裂隙可能对隧道稳定性产生不利影响时,锚杆方向应尽量垂于于不利结构面施作。(4)防排水①防水板及无纺布应在初期支护验收合格后方可施工,同时,应特别检查喷砼支护表面,除去露出的尖锐物,其平整度应符合D/L<1/6的要求(L为相邻凸出距离,D为凹进深度)。②铺设衬砌背后的防水板前,应在防水板内侧(靠近围岩侧)先铺设无纺布,无纺布用暗钉圈固定在喷砼上。③防水卷材搭接长度应不小于10cm并应保证接缝质量。④隧道洞身模筑砼变形缝(洞口明暗交界面、覆盖层与基岩交界面、断层破碎带以及围岩较差的段落)设置橡胶止水带。⑤隧道内边墙下部的纵向排水暗管应外包一层无纺布,以避免土砂颗粒进入管内,造成管道淤塞。⑥所有排水管路交叉部分,原则上均应采用市售成品。⑦所有的纵向和横向排水管必须严格按设计的高程埋置到位,不能呈波浪状,引起积水和排水不畅;隧底横向泄水支管埋设时应严格按设计的坡度的管口高程埋置,避免积水倒流;各排水管件交叉处必须用三通或多通管连接;各打孔排水管件均外裹透水无纺布。(5)二次衬砌①隧道边墙及拱部二次衬砌的浇筑应采用移动式液压模板台车和泵送砼整体浇筑,以保证二次衬砌的密实,超挖部分采用同级砼回填。隧道进洞前,模板台车应装配到位;每模衬砌砼应连续浇筑,一次完成。②二次衬砌施作时必须先浇筑仰拱和矮边墙,然后立模进行拱部砼浇筑,矮边墙与拱墙模筑砼间的纵向施工缝宜位于电缆沟盖板以下。仰拱应整体浇筑。③二次衬砌砼浇筑时,应采取措施确保隧道拱部砼灌注密实,必要时应在拱部预留注浆孔,以便在二次衬砌背后进行充填注浆。(6)小净距隧道施工①小净距隧道中间岩柱厚度小,对其保护、加固极为重要,要求施工中“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”。②小净距隧道土层段应采用机械开挖,岩层段应尽量采用机械开挖或控制爆破,若采用控制爆破必须采用预裂爆破和光面爆破施工技术,严格控制超挖,减少爆破震动对隧道结构及中夹岩柱的扰动。③合理安排和控制两隧道间的开挖、支护的间隔距离及开挖顺序,减少由于净距过小而引起的围岩变形,确保结构安全。③严格按照设计,对中夹岩柱进行超前支护加固。④施工时两主洞掌子面建议保持在2倍洞径距离。先行洞二次衬砌超前后行洞最前的掌子面不小于20m。⑤尽早浇注仰拱衬砌结构;⑥小净距段隧道的监控量测应对中间岩柱的稳定性、地表沉降和爆破振动对相邻洞室的影响作为侧重点。8.3施工注意事项(1)施工前应仔细阅读设计文件,核对隧道段路线平纵面和控制点坐标、高程等关键数据,弄清测量线、隧道中线和车道中线的相互关系,确保施工放线准确无误。(2)施工前必须复测隧道洞口段纵横地面线,如与设计不符,应及时提出,严禁盲目大挖大刷,造成人为高边仰坡。(3)施工前施工单位应仔细研究本工程岩土勘察报告,做好现场的调查研究工作,核实地形、地物,编制详细的施工组织设计、施工方案。施工方案应安全可靠,要求承包人精心组织,耐心实施,注意施工安全,加强监控量测和超前地质预报,预防突发事故,对施工中可能发生地质灾害予以充分估计,制定相应的处理预案,并于施工前准备好足够的抢险救灾物质,有效保证施工安全。(4)施工中应注意浅埋地段中间岩柱地层稳定性,必要时需对中间岩柱采取加固措施。(5)应成立隧道监控量侧和超前预报小组,配置足够的仪器设备,保证隧道超前预测预报结果的准确度,指导施工;掌握隧道围岩及支护、衬砌的应力应变状态、反馈设计。(6)根据信息法施工、动态设计原则,图示支护衬砌参数为基本参数,实际施工时的初期支护参数应根据监控量测的结果及实际揭露的地质条件现场确定。预留变形量可根据现场监控量测情况进行调整。(7)初期支护(包括临时支护)应紧跟开挖面及时施作,开挖后立即对围岩进行初喷、打设锚杆、挂钢筋网,初喷厚度不小于40mm,喷射混凝土分2~4次复喷达到设计要求,并覆盖全部钢筋和锚杆露头。(8)钢筋网应尽可能单根现场绑扎,并随岩面凹凸起伏,紧贴岩面。钢筋网挂网作业必须在初喷后进行,再复喷达到设计厚度。(9)IV级及以上初期支护达到设计要求后的地段距开挖面的距离不得大于10m。(10)尽早施作仰拱以便封闭成环,根据复合式衬砌设计要求,二次衬砌的仰拱应先于拱墙施作,以形成闭合受力环。(11)量测信息应及时反馈,以便施工、监理、设计随时掌握围岩和结构的工作状态,从而及时调整衬砌结构设计参数,制定合理的施工措施和支护手段,保证施工安全,节约工程费用。(12)尽量采用非钻爆法开挖或小炮开挖,炸药采用低威力、低曝速炸药或采用小直径不偶合装药、起爆采用间隔大于100ms时微差爆破。爆破每循环爆破进尺不宜过大,严格控制光面爆破的参数,优化施工工艺,控制线性超挖量。(13)地质条件差的隧道段落开挖时应“短进尺、弱爆破、多循环”作业,减少对围岩的扰动。(14)二次衬砌应采用全断面模板台车整体浇筑,机械泵送,以提高其整体性、密实性,减少施工缝。(15)当围岩变形过大,初期支护力不足时,除应及时增强初期支护外,亦可修改二次衬砌设计参数后提前施作模筑混凝土。(16)在进行洞口施工前,应先做好洞顶排水沟,明挖段的边仰坡防护工程,须从上到下,边开挖边防护,严禁暴露时间过长,并注意观察土体稳定性,如有失稳现象应立即停止开挖,及时采取防护措施。(17)隧道成洞面采用喷射混凝土、锚杆、挂网等加固稳定。(18)洞口端墙或明洞基础施工时若因地质原因承载不足时,可对基础采取换填、注浆加固或加大基础等措施。(19)HPB300、HRB400钢筋应符合GB1499-1998和GB13014-1991要求,凡需焊接的钢筋均应满足可焊要求及《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)相关规定。钢板、工字钢采用轧制工字钢(Q235钢),钢结构的连接应符合《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。其它图纸及说明未详尽处,按有关规范、规定办理。(20)锚杆端头必须设置垫板,锚杆孔灌浆应密实,锚杆材质的断裂伸长率不得小于16%,允许抗拉力和极限抗拉力应符合设计要求。拱部采用的中空锚杆,必须采用沿锚孔进浆,以锚杆中孔或排气管做回浆孔的工艺。(21)严格按照设计进行超前管棚、超前小导管、注浆锚杆的注浆施工,注浆施工过程中控制好注浆顺序、压力和注浆量。(22)结构混凝土材料应符合下列要求:二次衬砌采用C35或C40防水钢筋混凝土,其抗渗等级不低于P10,混凝土中掺入水泥用量8%的高效抗裂防水膨胀剂。高效抗裂防水膨胀剂在使用前应及时作混凝土配合比试验。高效抗裂防水膨胀剂的混凝土在硬化后要注意养护,养护时间不得少于14天。混凝土水胶比的最大限值为0.45;混凝土中的最大氯离子含量为0.06%。宜采用非碱活性骨料,当使用碱活性骨料时,混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3。(23)隧道施工材料应严格按照本设计提供的材料指标进行检测,符合要求后方可使用。(24)洞内附属洞室、预埋管线等设施及各种结构缝较多,施工中应特别予以注意,严防遗漏和重叠设置,当相互干扰时,应在设计原则范围内适当错开设置。(25)隧道洞内外沟槽、管线相互交叉处应注意其平面及空间位置关系,精心组织施工,防止错位及其间距与设计不符合导致其功能受影响。(26)设计文件中采用材料均为设计中的重要参数,施工中应严格执行,不得随意更改,因特殊原因需作更改,应事先提供相关材料最新试验资料报设计院和业主审核通过,该试验检测资料应经过有关权威部门签定认可。(27)隧道明挖段需采用人工机械短进尺开挖,禁止爆破。(28)直径≥22mm的钢筋应采用剥肋滚轧直螺纹Ⅰ级连接,连接区段内的接头率不大于50%。(29)隧道洞顶存在现状道路,隧道施工前应注意复核相关排水设计图中关于现状道路上管线的资料,如有管线时应在隧道施工过程中对管线采取迁改或保护的措施。(30)隧道附属设备预留洞室和相关预埋件应在土建阶段完成,施工前,应配合相关专业仔细核查相关预留洞室的位置及尺寸,发现问题,及时提出。土建施工时应注意隧道附属设备预留洞室和相关预埋件及管线的预留和预埋,设备和管线施工单位应派出专人配合土建单位施工。(31)施工单位应对工程施工可能存在的危险源、危害因素等进行辨识、排查,进行风险综合分析和评估,并制定风险控制计划,编制实施性施工组织,制定应急预案,设安全警示牌和逃生线路指示标识,搭设逃生平台,加强防灾报警系统。(32)本项目位于重庆市城区,弃碴远运车辆应作好遮盖防护,以免弃碴流失,污染环境;施工中产生的废碴、废液、废气均应按有关环保要求进行处理,不得随意弃置、排放。(33)施工前应加强对现状地形的复测。(34)在经过管线区施工隧道时,务必先查清各路雨污水管的流向,上下游管井,是否渗漏等,并制定渗漏预案。若有渗漏,应事先封堵,再行施工。(35)旋挖钻成孔时应结合地质采用有效措施,遇较大块石既要防止偏孔,又要防止埸孔,且要保证顺利钻进。(36)其它注意事项详见相关设计文件及有关施工规范、规定及验收规范等。8.4隧道探水与堵水根据地勘报告,隧道所在岩层富水性差,可不考虑探水、堵水措施。但隧道终点覆盖较厚填土,在大雨后土层有渗水情况,因此仍考虑探水与堵水措施,施工时根据实际情况采用。8.5施工监控量测方案(1)监测目的隧道施工监测是新奥法的重要组成部分,是信息化设计的重要一环,其目的可概括为预报、控制、检验、改进四个方面。1)预报:通过量测发现异常现象,及时预测未来形态和发展趋势,防止灾害的发生。2)控制:根据量测进行控制,适时调整支护参数以控制结构内力、位移、沉降,使支护结构发挥最佳工程效益。3)检验:根据量测资料可反馈和验证设计的正确性,求得合理、完善和创新。4)改进:通过量测结果可评价采用的施工技术的适用性、优越性和改进的途径。在隧道施工中,通过对隧道围岩动态的监控量测(洞口地段还应对地表沉降进行观测),掌握围岩动态和支护结构的工作状态,利用量测结果调整设计支护参数,指导施工;通过量测预见事故和险情,以便及时采取措施防止事故发生,积累资料为以后的设计提供类比依据,确保隧道的安全,达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。(2)监测项目隧道监控量测按下表所示,其中必测项目施工中须按表中的要求进行监控量测;选测项目根据项目具体情况由参建各方共同选择,但对于土层段隧道选测项目均应监控量测。监控量测项目8.6施工安全突发事故应急预案1)针对施工中可能存在的各种突发事件,施工单位在开工前应编制详尽、完善的应急救援预案,并定期组织施工人员进行安全教育学习,定期组织救灾模拟演练。2)针对紧邻建筑和下穿建筑段,必须严格采用设计施工方案,并严格实施监控量测,一旦发现异常情况,必须立即停止施工并通知有关各方,制定切实可行的对策后方能恢复施工。3)针对易塌方的断层、软弱夹层、节理裂隙发育带,在严格按照设计进行施工的同时,须加强安全监控量测,并根据变形收敛情况,及时反馈信息,确保安全。4)为确保塌方事故中被困人员自救及有效外部救援,施工应急预案中应包括下列措施:a.在隧道一侧设置安全救援用钢管(掌子面前方50m,兼作施工通风管用),二衬应及时跟进,距掌子面距离不能大于50m。救援用钢管应能满足被困人员的逃生及送氧、送水、送液态食品的要求。b.在未施作二衬段设置一定数量固定电话以保证与外部的通讯联系。c.洞外应预备应对紧急情况所需的钢架、木材、钻机等材料和设备。8.7施工场地布置施工场地布置应根据洞口地形特点,结合劳动力安排、机械设备、材料用量、工期要求、施工方法等因素进行全面综合规划。施工用水和交通(1)施工用水施工用水包括湿式凿岩用水、混凝土拌合用水、清洗施工机械用水等,同时也应考虑施工人员的生活用水。(2)施工用电需要从隧道附近高压电接电。(3)施工便道隧道进出口新建施工便道。8.8施工通风根据本隧道的实际情况,施工单位应制定切实可靠的施工通风方案。隧道施工时应采取通风、防尘等措施,定期检测通风的风量、风速、风压,检查通风设备的供风能力和动力消耗,并定期测试粉尘和有害气体的浓度。8.9施工排水洞内施工排水不良会造成支护结构基础下沉,开挖断面不宜稳定,隧道施工恶劣,并影响仰拱回填等结构的施工质量。因此,无论是顺坡排水还是逆坡排水都要求掌子面附近无积水,隧底无漫流水。另外,施工排水应设置临时排水沟。当洞内逆坡排水时,应采取下列措施:(1)必须采用机械抽水,施工单位应根据实际水量制定切实可靠的排水方案,包括:排水设备选择、排水管的断面和分段排水长度等。(2)抽水设备的功率应大于排水量所需功率的20%以上,并有备用抽水机。(3)应做好停电时的应急排水准备工作。九、特殊段落的设计与施工9.1土层隧道隧道出洞口左线JZK2+010~JZK2+122.612段、右线JYK2+018~JYK2+126.23范围内为土层隧道,其中,左线JZK2+010~JZK2+107.612、右线JYK2+018~JYK2+111.23范围内为暗作土层隧道,隧道围岩等级为VI级。9.1.1边坡及土层加固措施在隧道施工前,应对出洞口现状边坡进行处理,施工顺序为洞口回填反压——地表旋喷桩——坡面网格植草——隧道施工。(1)洞口回填反压隧道洞口开挖前,应先对洞口进行平场,平场标高259m。平场填料采用路基填料,压实度不小于0.9。(2)地表旋喷桩对斜坡范围内的土体进行地表旋喷桩加固。旋喷桩为φ1.0m@2x2m梅花型布置,旋喷桩嵌入中风化岩层0.5m,采用3管法。喷浆范围为地面至岩层,隧道两侧结构外各5m。在明暗分界线向暗挖隧道5m范围内的地表旋喷桩采用咬合桩,咬合尺寸不小于20cm。(3)坡面对坡面进行整平,坡率不大于1:1.75,并采用网格植草护坡。9.1.2隧道预支护注浆措施土层段采用超前大管棚及超前小导管注浆预支护。土层隧道拱顶及拱墙180°范围内采用φ108自进式大管棚预支护,纵向左右向各设置2个管棚室,由于左右线隧道净距较小,左右线管棚室应错开布置,左线管棚长度为25m+45m+39.612m,右线管棚长度为45m+45m+15.23m,相邻管棚搭接长度5m。土层隧道全环采用φ42超前小导管注浆加固,小导管长度6m,环向间距40cm,打设角度45°,灌注M30号水泥浆。9.1.3隧道初期支护土层隧道采用双层初期支护,第一层喷射混凝土31cm,内置工25b钢架,第二层喷射混凝土26cm,内置22b钢架。锁脚锚管采用φ42小导管,长度6m,与钢架通过钢筋焊接。初期支护钢架应与超前小导管通过钢筋焊接形成整体。9.1.4隧道施工方案土层隧道采用双侧壁导坑法,机械开挖。施工进尺不超过0.5m,开挖1榀支护1榀。9.1.5其它注意事项1)要求施工单位对土层隧道段设置试验段,试验段可选在进洞口暗作段10m~50m范围,按设计参数进行试验段施工,根据试验段检测结果,及时判定设计参数的合理性及安全性,并及时调整支护参数和施工方案,通过动态设计,使支护结构适应于围岩实际情况,更经济、安全。2)地表高压旋喷注浆在施工前应进行现场试验施工确定旋转、提升速度等施工参数,喷射成桩直径不小于1m,旋喷后可采用开挖检查、取芯等方法进行检验,并结合工程测试及观测资料综合评价加固效果,试验数据及时交于设计单位进行复算,以达到动态设计信息化施工的目的。3)该段隧道严格采用非爆破(人工+机械开挖)施工,严格控制进尺长度(1榀),施工期间不得出现大面积掉块、塌方等现象;采用双侧壁导坑小断面开挖,初期支护必须采用强支护、快封闭,二衬应立即施作。9.21号人行横洞与规划黄桷坪隧道地下立交黄桷坪隧道下穿嘉南线连接道隧道1号人行横通道,平面上黄桷坪隧道左线与横通道呈88.6°,黄桷坪隧道右线与横通道呈85.2°。断面上1号人行横通道已浸入黄桷坪隧道初支范围内,未浸入二衬。结合后期施工组织计划,交叉部结构设计施工主要采取以下措施:1)在人行横通道上跨黄桷坪隧道两侧各设置2根直径1m的人工挖孔桩,桩基基底应低于黄桷坪隧道仰拱底不小于3倍桩径,在人行横通道初期支护完成后实施。2)加强人行横通道二衬支护参数,侧墙与拱顶采用50cm钢筋混凝土,底板采用70cm钢筋混凝土跨越黄桷坪隧道。3)桩顶设置1m×0.5m连梁,与人行横通道底板浇筑在一起,形成暗梁。4)远期黄桷坪隧道施工时,挖出仰拱以上桩间所有岩石,桩间部分采用10cm锚喷支护,黄桷坪隧道二衬与桩之间空隙部分采用C35混凝土填充。黄桷坪隧道该段采用机械开挖。9.3嘉南线主线与规划黄桷坪隧道地下立交黄桷坪左线隧道下穿嘉南线连接道右线隧道,平面上呈约31°斜交,嘉南线连接道右线JYK1+601.302处与主线隧道右线隧道竖向结构净距为4.6m。黄桷坪右线隧道下穿嘉南线连接道右线隧道,平面上呈约17°斜交,嘉南线连接道右线JYK1+724.699处与主线隧道左线隧道竖向结构净距为8.9m。针对以上上下交叉位置关系,由于上层嘉南线连接道隧道先实施,规划黄桷坪隧道后实施,因此结合后期施工组织计划,交叉部结构设计施工主要采取以下针对措施:1)设计中上层隧道二衬采用钢筋混凝土结构,并采用加强衬砌设计;下层隧道应加强超前支护、初期支护和二次衬砌。2)结合施工组织计划,下层隧道施工时应严格控制进尺长度,开挖1榀支护1榀,施工工法采用CRD或双侧壁导坑法。3)对于上下交叉隧道,应采用非爆开挖,对于上跨隧道而言可以减少对周边包括下穿隧道围岩的扰动,尽可能确保周边围岩完整,对下层隧道后续施工而言,可减少其对既有上跨隧道的影响。9.4爆破风险当需要采取爆破施工时,应充分进行安全、环境影响的论证和评估,采用控制爆破技术,爆破作业及爆破物品管理需满足《爆破安全规程》。依据我国现行的《爆破安全规程》进行安全预警,状态良好的钢筋混凝土框架房屋允许地表振动速度峰值建议为1.0~2.5cm/s,一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物、道路路面建议为0.5~2cm/s,管线、特殊结构、状态不佳的建筑结构建议为0.5~1.5cm/s,并根据所涉及的具体建、构筑物情况选择。轨道交通构筑物保护区域内以及人防洞室保护区段,严禁采取爆破施工,保护区外爆破施工振动速度不得大于1.5cm/s。为了减少对建筑物的影响,控制爆破应先实施减震带,并以合适方法形成临空面,然后实施微差控制爆破施工的方案。建议施工前聘请知名爆破专家,指导编制控制爆破方案,同时,为了保证目标建筑的绝对安全,以加速度监测值为辅助判断依据,必要时举行专家论证会论证,确定具体针对性预警值。十、危大工程本项目隧道工程应严格按照重庆市建设工程施工安全管理总站《关于进一步深化危险性较大的分部分项工程安全管理工作的通知》进行分部分项工程辨识,对于危险性较大的应编制专项方案。本项目隧道工程主要涉及以下危险性较大部分:1洞口边坡、仰坡开挖;2隧道洞口开挖及支护;3隧道洞身开挖、超前支护及初期支护;4隧道洞渣装卸与运输;5隧道监控量测;6隧道施工期间通风、防尘与水电供应;7模板台车安装、拆卸及行走;8Ⅵ级围岩加强段为土层隧道,应单独编制专项方案。危险性较大的分部分项工程不限于以上部分,施工单位应根据自身施工组织确定。十一、主要建筑材料(1)混凝土二次衬砌(拱部,边墙,仰拱):C35(Ⅵ级加强为C40)二次衬砌混凝土抗渗等级:P10。砼垫层:C20仰拱填充:C20水沟、电缆槽、:C30水沟、电缆槽盖板:C30截水沟、排水沟:M7.5浆砌片石路面基层:C40混凝土喷射砼:C25喷射混凝土(2)普通钢筋采用符合国家标准的相关的规定,除特殊注明外,直径≥12mm者采用HRB400热轧带肋钢筋;直径<12mm者采用HPB300热轧圆钢筋。(3)锚杆R25中空注浆锚杆及R22砂浆锚杆,垫板材料采用Q235钢。(4)钢架采用轧制工字钢或H型钢(Q235钢)(5)管棚进口段超前大管棚采用φ108x6mm热轧无缝钢管。土层段自进式大管棚采用φ108x9.5mm热轧无缝钢管。(6)小导管超前小导管采用φ42x4mm热轧无缝钢管。(7)其他钢材雨水篦、钢板、焊条等均应符合相应国标规定及满足设计要求。(8)防水材料防水卷材板:EVA复合防水板,厚度1.5mm。十二、高压旋喷桩加固地基施工要求、措施及检测12.1施工1、施工前,应对照设计图纸核实设计孔位处有无妨碍施工和影响安全的障碍物。如遇有上水管、下水管、电缆线、煤气管、人防工程、旧建筑基础和其他地下埋设物等障碍物影响施工时,则应与有关单位协商清除或搬移障碍物或更改设计孔

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