竹溪河沿岸道路工程（万福路以南K7+820～K8+100隧道段）施工图设计说明

PAGE竹溪河沿岸道路工程（万福路以南K7+820～K8+100隧道段）施工图设计说明1工程概况竹溪河沿岸道路全长9.6km，城市次干道，设计速度为40km/h。根据最新《两江新区水土片区次支路网连通优化--优化路网方案图》（三大系统）（20161027）规划，道路全线按照双向四车道控制，除隧道段的标准路幅宽26m。本次设计范围为万福路以南隧道范围（K7+820～K8+100），全长280m，其中隧道段长度为237m（（K7+846～K8+083），隧道内部路幅分配为2.0m（人行道）+8.45m（车行道）+5.5m（中分带/中隔墙）+8.45m（车行道）+2.0m（人行道）＝26.4m。隧道段前后路基范围（K7+820～K7+846、K8+083～K8+100）段标准路福为5.5m（人行道）+7.75m(车行道)+5.5m(中分带)+7.75m(车行道)+5.5m（人行道）=32m，隧道建筑限界宽10.95m，限界高5.00m。衬砌内轮廓高约8.53m，宽12.05m，面积83.54m2。结合周边的自然生态环境，尽量避免大开挖对生态造成的损害，遵循早进洞、晚出洞的原则，隧道进洞门采用端墙式洞门，出洞口采取削竹式洞门。本次设计内容包括隧道结构及其防排水设计。2设计依据2.1设计依据1、设计合同2、重庆两江新区水土片区启动区控制性详细规划(重庆市规划设计研究院2012)3、重庆两江新区水土组团规划工作图（2016.05）4、两江新区水土片区次支路网连通优化（2016.10）5、1：500实测地形图（重庆市勘测设计院2016.01）6、竹溪河北延伸段施工图（林同炎国际工程咨询（中国）有限公司2016.05）7、竹溪河东路施工图（重庆市设计院2016.02）8、Z4路道路工程施工图（重庆市设计院2016）9、Z4路北延伸段施工图（厦门市市政工程设计院有限公司2016）10、水土高新园竹溪河流域及支流水环境综合治理工程（两岸污水截流管网部分）设计施工图(天津市市政工程设计研究院2016)11、轨道六支二期Z4路段（北京城建设计发展集团股份有限公司2015）12、万福路初设图纸（四川省交通厅公路规划勘察设计研究院2016）13、万兴路初设图纸（林同炎国际工程咨询（中国）有限公司2016）14、重庆两江新区水土片区启动区控制性详细规划——雨水工程规划图(重庆市规划设计研究院2012)15、重庆两江新区水土片区启动区控制性详细规划——污水工程规划图(重庆市规划设计研究院2012)16、重庆两江新区水土片区启动区控制性详细规划——电力工程规划图(重庆市规划设计研究院2012)17、竹溪河沿岸道路工程综合管网布置图（重庆市规划设计研究院2016）18、竹溪河沿岸景观设计（重庆两江新区市政景观建设有限公司2016）19、重庆两江新区水土片区竹溪河景观坝工程（重庆市水利电力建筑勘测设计研究院2016）20、竹溪河沿岸道路2#隧道工程(K7+850～K8+090)工程地质勘察报告（中冶建工集团有限公司2017.4）21、业主提供的其他相关资料2.2设计规范《城市地下道路工程设计规范》CJJ221-2015《建筑边坡工程设计规范》GB50330-2013《公路工程技术标准》JTGB01-2014；《公路隧道设计规范》JTGD70-2004；《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999；《公路工程抗震设计规范》JTGB02-2013；《公路沥青路面设计规范》JTJD50-2006；《爆破安全规程》（GB6722-2014）；《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009；《地下工程防水技术规范》GB50108-2008；《岩石锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015。2.3初步设计阶段审查意见执行情况1、隧道设计应该按照《城市地下道路工程设计规范》为依据和标准，因此设计界限，附属设施标准均应依据上述规范。回复：执行专家意见，车行道外侧路缘石上设置隔离护栏；设计限界满足《城市地下道路工程设计规范》的要求并参照《公路隧道设计规范》的要求执行。2、初设隧道应有方案比选，个人认为采用小间距隧道方案相对连拱隧道造价和安全风险更低，工期更短。回复：执行专家意见，增加小间距隧道的方案比选，隧道净距参照《公路隧道设计规范》的建议取值；经过比选，比选方案超出红线范围。由于小间距隧道线型标准较低，洞口开挖大，对现状山体影响大，推荐采用连拱隧道。3、城市隧道应该考虑消防排烟通风系统。回复：经过复核，本次设计隧道消防等级定为四类隧道，根据《建筑设计防火规范》（GB20016-2014）第12.3条，消防排烟通风系统未对四类隧道作要求。4、建议对洞口线形在下阶段进一步优化。回复：经过复核，隧道南侧洞口半径如果增加至250m以上，洞口挖方将会挖到现状陡崖，因此维持原有半径220m。5、建议下阶段对洞门形式以及左右洞桩号进一步优化。回复：执行专家意见，在下阶段优化洞门位置及洞门形式。6、建议取消中心排水沟。回复：执行专家意见，取消中心排水沟，由路侧边沟收集排水。7、设计依据补充公路隧道类相关规范。回复：执行专家意见，补充公路隧道相关规范。8、补充小间距隧道和连拱隧道的方案比选。回复：执行专家意见，增加小间距隧道的方案比选，隧道净距参照《公路隧道设计规范》的建议取值；经过比选，比选方案超出红线范围。由于小间距隧道线型标准较低，洞口开挖大，对现状山体影响大，推荐采用连拱隧道。9、补充连拱隧道导洞和中隔墙的相关设计。回复：执行专家意见，补充连拱隧道导洞和中隔墙的相关设计，详见SD-15～17。10、图表和文字前后不一致，存在一些错漏和矛盾之处，比如二衬、监控量测等内容。回复：执行专家意见，对图纸错漏和矛盾之处进行调整修改。11、结构计算应有结论。回复：执行专家意见，在说明8.4.10增加计算概述，结构安全合理。12、隧道的人行道问题再斟酌。回复：执行专家意见，经复核，沿河侧的景观步道为公园休闲步道，有别于市政人行系统，因此在隧道内设置2m宽人行道，保持隧道段市政人行系统的完整性。13、隧道平纵满足规范要求，但隧道出口平曲线半径R-220m，需要设置加宽和加宽过渡段，结构处理复杂，采用全隧道加宽70cm不经济，建议下阶段将出口平曲线半径加大至250m以上，条件许可时宜优先考虑直线隧道，提高行车舒适性，节省照明用电。回复：经过复核，隧道南侧洞口半径如果增加至250m以上，洞口挖方将会挖到现状陡崖，因此维持原有半径220m，由于现状地形的限制，直线隧道难以布线。14、路福布置较洞外窄7m(两侧人行道压缩为2m)，建议人行道宽度设置为3m（最小宽度一般值），并设置安全隔离措施。回复：经过复核，由于隧道外有公园打造的步道，隧道内部人行需求较小，人行道设置为2m可以减少隧道开挖面积，节约造价，在隧道内人行道外侧添加隔离栏杆。15、设置为复合式中墙连拱隧道基本合理，下阶段有条件可考虑左右幅半径差调整为小净距隧道，降低施工难度和工程造价，设置为连拱隧道中隔墙厚度过大，夹心墙砼用量过大，建议行车方向左侧检修道宽度由0.5m调整为0.75m，减少夹心墙砼回填。回复：执行专家意见，增加小间距隧道的方案比选，隧道净距参照《公路隧道设计规范》的建议取值；经过比选，比选方案超出红线范围。由于小间距隧道线型标准较低，洞口开挖大，对现状山体影响大，推荐采用连拱隧道。16、补充V级围岩洞身段衬砌断面图，完善夹心墙结构设计。回复：执行专家意见，补充V级围岩洞身段衬砌断面图，详见SD-12；完善中墙结构尺寸，详见图号SD-15～17。17、复合式中墙连拱隧道防水层应延伸至中隔墙墙脚，隧道地下水贫乏，可取消中心排水管，利用路缘下侧沟排水。回复：执行专家意见，复合式中墙连拱隧道防水层延伸至中墙墙脚；取消中心排水管，利用路缘下侧沟排水。18、完善施工方案设计：补充侧导洞施工方案。回复：执行专家意见，在文字说明中完善施工方案说明；在下阶段补充完善详细临时支护设计图。3工程地质条件（以下摘自地堪资料）3.1气象与水文两江新区水土高新技术产业园地处北半球亚热带内陆的四川盆地东部，地处川东平行岭谷中，属东南亚季风环流控制范围，具备亚热带湿润季风气候特性，复杂多样的地貌类型，使其具有较明显的气候垂直带谱结构。区内气候特点是：气候温和、四季分明、雨量充沛，具冬暖、夏热、秋长的气候特点。多年平均气温17.6℃，极端最高气温41.7℃，极端最低气温-1.8℃，年总积温5390℃，最热为每年7月中旬至8月中旬，最冷为每年12月下旬至次年1月中旬。全年平均降水量1067.8毫米，其中2～4月春季平均降水217.5毫米，5～7月夏季454.5毫米，8～10月秋季358.9毫米，11～1月冬季86.9毫米，降水量最多集中在夏季，占全年降水量的43%，冬季降水量最少，只占全年降水量的8%。年平均无霜期为335天，霜冻一般出现在每年小雪至次年立春前后，（即12～1月）轻者地面草丛上白霜，重者水田起薄冰，多发生于每次寒潮过后的晴天。整年多云雾，全年日照时间不超过1276小时，全年日照平均率为25%，8月日照时间最多为平均223小时，10月平均日照时间20小时。拟建场区西侧为竹溪河（黑水滩河），溪河自北向南流，经查阅相关资料及走访村民，本段勘察范围的竹溪河（黑水滩河）常年水位255.6m，20年一遇洪水位260.80m，50年一遇洪水位263.50m。黑水滩河自北向东，汇入嘉陵江。3.2地形地貌勘察范围以中丘、浅丘为主，拟建道路沿线主要为农田区，勘察期为冬季，农田内无农作物，拟建道路主要分布于黑水滩河东岸，呈南北向分布，场地勘察范围内地面高程介于267.49～309.2m。总体地形地貌中等复杂。3.3地质构造根据区域地质资料，拟建场地位于悦来场向斜核部附近，向斜北西翼岩层产状110°∠10°，层面间局部可见少量粘土充填，结合很差，为软弱结构面。根据区域地质资料，地应力条件简单，应力水平极低。区内无断层，地质构造简单。据现场调查，场地发育三组裂隙，①L1：205°～235°∠70°～75°，裂面平直光滑，少量粘土充填，宽1～2mm，延伸长2～5m，裂隙间距1～3m，结合程度很差，属软弱结构面；②L2：65°～70°∠75°～80°，裂面较平直，局部粗糙，宽1～2mm，延伸长1～4m，裂隙间距0.5～3m，结合程度很差，属软弱结构面；③L3：280°～295°∠75°～80°，裂面较平直，局部粗糙，宽0.5～2mm，延伸长1～2m，裂隙间距1～3m，结合程度很差，属软弱结构面。3.4地层岩性经工程地质测绘及钻探揭露表明，场地出露的地层主要有：第四系全新统素填土层（Q4ml）、粉质粘土（Q4el+dl）、侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂岩、泥岩层。各岩土层工程地质基本特征分述如下：(1).素填土层（Q4ml）：杂色，主要由粘性土夹砂、泥岩碎块组成，表层为混凝土层。其粒径一般为20～200mm，含量约占全重的15～20%，结构松散，稍湿，无序堆填，回填时间约5年以上。该层主要分布于场区零星分布的住宅区及道路区，钻孔揭示厚度0.60m。(2).粉质粘土（Q4el+dl）：灰褐色，主要由粉粒、粘粒组成，无摇震反应，切面稍有光泽，干强度、韧度中等，手可搓条，呈可塑状。局部含粉粒较多。该层于场区所有地带均有分布，厚度在0.30m～4.90m之间。(4).泥岩（J2s）：紫褐色。泥质结构，中厚层状构造，主要由粘土矿物组成。强风化带岩质极软，岩芯破碎，呈碎块状；中风化带岩质极软，岩芯较完整，呈长、短柱状。该层在场地内大部分地带有分布，为拟建场地的主要基岩层，厚度未揭穿。(5).砂岩（J2s）：紫红色、青灰色。中细粒结构，中厚层状构造，主要由长石、石英、云母等矿物组成，泥钙质胶结。强风化带岩质极软，岩芯较破碎，呈碎块状；中风化带岩质软～极软，岩芯完整，呈长、短柱状。该层在地内大部分地带有分布，厚度未揭穿。3.5基岩顶界面及基岩风化带特征第四系地层与下伏侏罗系基岩呈不整合接触。第四系覆盖层厚度0.3～4.90m，基岩面起伏不平，基岩面倾角0～30°。勘察区基岩划分为强风化带及中风化带。基岩强风化带厚一般为0.40～2.90m。强风化层底界随基岩面起伏而起伏。强风化层风化强烈，岩芯破碎，呈碎块状，质软，少量可见风化裂隙发育。中风化带岩芯较完整，呈柱长、短柱状。3.6水文地质条件拟建场区位于浅丘斜坡地带，地下水来源主要为大气降雨，大气降雨主要沿地表向西侧地势较低处排泄。场地内岩土层为素填土、粉质粘土及砂岩、泥岩层，素填土结构松散～稍密，为强透水层，粉质粘土为隔水层；基岩构造裂隙不发育，泥岩为隔水层，砂岩为弱透水层。场区地下水来源主要为大气降雨，大气降雨主要沿地表向地势较低处排泄，部分大气降雨渗入到人工填土形成上层滞水，在重力作用力，向地势较低处排泄。场区南侧分布有鱼塘，鱼塘周边无渗水现象，经钻孔终孔后，抽干钻孔中残留用水，无水位恢复，水文地质条件简单。场区环境类型为III类。根据地区经验建议素填土渗透系数取50m/d，粉质粘土渗透系数取0.02m/d。岩体为较完整，裂隙不发育，泥岩透水率取0.80Lu，为微透水性岩体，砂岩透水率取2.0Lu，为弱透水性岩体。3.7水、土腐蚀性评价据调查，场地周边无污染工业源。在场区鱼塘中取地表水1件进行水质腐蚀性分析，据水质腐蚀性分析报告，地下水、土对钢筋混凝土结构、对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。3.8特殊性土的评价素填土结构松散，稍湿，近期回填，该层在于场局部地带有分布，厚度在0.60m之间变化。厚度小，均匀性差，压缩性高，承载力低。3.9不良地质现象根据地表地质调查及钻孔岩芯观察，场地内无滑坡、泥石流等不良工程地质现象，也未见断层，场地现状稳定。3.10人工挖填方边坡设计参数现道路局部地带存在少量开挖或回填，形成人工挖填方土质边坡。场地存在放坡条件地段，结合重庆地区经验，有关人工挖填方边坡设计参数参考值见下表。边坡设计参数表岩土名称边坡坡率值基底摩擦系数极限侧阻力标准值(KPa)H＜8mH≥8m人工填土1:1.50(临时)1:1.75(永久)1:1.75(临时)1:2.00(永久)0.25*负摩阻力系数0.3粉质粘土1:1.00(临时)1:1.25(永久)1:1.25(临时)1:1.50(永久)0.25*60强风化砂岩1:0.75(临时)1:1.00(永久)0.35*150中等风化砂岩1:0.30(临时)1:0.50(永久)1:0.50(临时)1:0.75(永久)0.55*/强风化泥岩1:0.75(临时)1:1.00(永久)0.35*150中等风化泥岩1:0.30(临时)1:0.50(永久)1:0.50(临时)1:0.75(永久)0.50*/岩土参数取值建议一览表岩土名称重度（KN/m3）抗剪强度变形模量(MPa)弹性模量(MPa)泊松比（μ）C(Kpa)Ф0人工填土天然19.5030°饱和21.5025°粉质粘土天然19.723.215.01饱和20.116.4710.51强风化泥岩25.3

150

20强风化砂岩24.4200

22中风化泥岩25.326129.81512.901822.80.37中风化砂岩24.4104432.76498.566820.80.24边坡结构面抗剪强度指标标准值裂隙编号内摩擦角φ（度）粘聚力c(KPa)LX1裂隙1535LX2裂隙1640LX3裂隙1640层面结构面1430土体与基岩面1253.11地基土承载力的确定根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007），结合重庆地区经验，综合确定各岩土层地基容许承载力如下：压实填土承载力基本容许值[fa0]=150KPa；粉质粘土承载力基本容许值[fa0]=250KPa；强风化泥岩承载力基本容许值[fa0]=300KPa；强风化砂岩承载力基本容许值[fa0]=400KPa；中风化泥岩承载力基本容许值[fa0]=450KPa；中风化砂岩承载力基本容许值[fa0]=2000KPa。3.12场地类别评价根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），场区属抗震设防烈度为6度区，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。本次勘察在2个钻孔中对第四系覆盖层进行了地震波速（Vs）测试，对基岩进行了声波（Vp）测试（见附件：波速测井报告）。根据地震波测试成果：素填土剪切波速为136m/s，属软弱土；强风化砂岩平均剪切波波速为647m/s，属软质岩石；中风化砂岩剪切波波速为925～994m/s，属岩石；强风化泥岩平均剪切波波速为613m/s，属软质岩石；中风化泥岩剪切波波速为896m/s，属岩石；建议未填填土剪切波波速取120m/s（经验值），属软弱土；粉质粘土：剪切波波速180m/s（经验值），属中软土；建议回填平场后补作土层的剪切波测试，校核地震效应评价。场区平场后覆盖层厚度约0.3～4.90m。按拟建道路设计地坪标高平场后，按《公路工程抗震规范》（JTGB02－2013）第4.1.3条，工程场地类别划分如下：工程场地类别划分表建筑物名称覆盖层最大厚度等效剪切波速场地类别设计特征周期建筑抗震地段K7+850～K8+0904.90m(ZY20)180m/sII0.35s为建筑抗震一般地段3.12岩土地震稳定性评价拟建场地内无滑坡、崩塌等不良地质灾害；场地内无粉土、砂土和软土分布，且本场地抗震设防烈度为6度区，故无液化和震陷特性。3.13隧道岩体工程地质特征及围岩类别划分3.13.1围岩岩体结构特征隧道主要为岩质隧道，隧道穿越的岩性为侏罗系中统沙溪庙组组（J2s）砂岩及泥岩。根据岩石坚硬程度及可挖性，对隧址区岩土等级分类如下：区第四系填土为Ⅱ级普通土，粉质粘土为Ⅱ级普通土；强风化基岩为III硬土；泥岩为Ⅳ级软石，砂岩为Ⅴ级次坚石。3.13.2分级的依据和方法1）分类依据本次围岩分类主要执行规范：《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）。2）分级主要因素及方法：对围岩分级主要考虑的因素是：岩石的坚硬程度和岩体完整程度。（1）岩石的坚硬程度按照《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）第3.6.2条，用岩石单轴饱和抗压强度Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系详见下表：Rc与岩石坚硬程度定性划分的关系Rc（MPa）＞6060～3030～1515～5＜5坚硬程度坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩（2）岩体完整程度岩体完整程度包括：裂隙发育程度，隧道顶以上岩体钻孔岩芯的RQD值以及钻孔声波测试求得的岩体完整性系数Kv。按照《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）第3.6.2条，用岩体完整性系数Kv与岩体完整程度定性划分的的对应关系详见下表：Kv与定性划分的岩体完整程度的对应关系Kv＞0.750.75-0.550.55-0.350.35-0.15＜0.15完整程度完整较完整较破碎破碎极破碎3）用隧道围岩基本质量指标BQ值进行分级。围岩基本质量BQ指标按下式确定：当RC＞90KV+30时，应以RC=90KV+30和KV代入上式计算BQ值；当KV＞0.04RC+0.4时，应以KV=0.04RC+0.4和KV代入上式计算BQ值。在有地下水，围岩稳定性受软弱结构面控制且由一组起控制作用，或存在高初始压力等情况下，应对岩体基本质量指标进行修正：式中：—地下水影响修正系数；—主要软弱结构面产状影响修正系数；—初始应力影响修正系数。其中，初始应力状态影响系数K3取0，地下水影响系数K1及软弱结构面产状影响系数分别取0.1。公路隧道围岩BQ分类标准：Ⅰ类：极硬岩，岩体完整，围岩弹性纵波速度＞4.5km/s，围岩基本质量指标BQ值或修正的围岩基本质量指标[BQ]值大于550；Ⅱ类：极硬岩，岩体较完整；硬岩，岩体完整，围岩弹性纵波速度3.5～4.5km/s，围岩基本质量指标BQ值或修正的围岩基本质量指标[BQ]值在451～550之间；Ⅲ类：极硬岩，岩体较破碎；硬岩或软硬岩互层，岩体较完整；较软岩，岩体完整，围岩弹性纵波速度2.5～3.5km/s，围岩基本质量指标BQ值或修正的围岩基本质量指标[BQ]值在351～450之间；Ⅳ类：极硬岩，岩体破碎；硬岩，岩体较破碎或破碎；较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整或较破碎；软岩，岩体完整或较完整，围岩弹性纵波速度1.5～3.0km/s，围岩基本质量指标BQ值或修正的围岩基本质量指标[BQ]值在251～350之间。Ⅴ类：软岩，岩体破碎至极破碎；构造影响严重的破碎带，围岩弹性纵波速度1.0～2.0km/s，围岩基本质量指标BQ值或修正的围岩基本质量指标[BQ]值小于或等于250。3.14围岩分级根据以上定量、半定量的标准以及诸多影响因素、相似岩性隧道工程类比法和定性评价法，对隧道围岩进行分段分级。通过计算，得出岩体基本质量指标修正值[BQ]。根据不同风化程度（强风化、中风化）、不同岩性的岩体完整性指标和岩体基本质量指标修正值，确定不同岩性的围岩级别。并结合本隧道地层岩性、岩芯RQD，对隧道围岩级别及岩体结构划分，具体划分详见下表。隧道左线围岩分级及工程地质评价表桩号长度（m）围岩类别饱和抗压强度（MPa）完整性系数（Kv）[BQ]值RQD（%）围岩工程地质条件稳定性评价K7+850-K7+86515Ⅴ该段为隧道进口段，上部覆盖层较薄，厚度约2.0～3.7m，下伏基岩主要为砂岩及泥岩互层，风化卸荷裂隙发育，岩体较破碎，透水性较强。洞顶围岩厚度较薄，成洞条件较差。洞室涌水问题可能性小，仅雨季施工时存在渗水及滴水现象。围岩自稳能力差，成洞条件差，开挖时易坍塌，应做好支护及防排水措施，建议采用明挖进洞。K7+865-K8+030165V3.00～23.670.57～0.59229～31655隧道洞身段，岩性为砂岩及泥岩互层，中风化.，中厚层状结构，岩体较完整.，成洞条件较差，洞室涌水问题可能性小，仅雨季施工时存在渗水及滴水现象。洞顶围岩厚度3～34m。围岩自稳能力较差，成洞条件较差，无支护时可能发生坍塌，应做好支护。K8+030-K8+09060V该段为隧道出口段，上部覆盖层厚度约1.7～4.9m，下伏基岩主要为砂岩及泥岩互层，风化卸荷裂隙发育，岩体较破碎，透水性较强。洞顶围岩厚度较薄，成洞条件较差。洞室涌水问题可能性小，仅雨季施工时存在渗水及滴水现象。为明挖段，围岩自稳能力较差，成洞条件较差，开挖时易坍塌，应做好支护及防排水措施。隧道围右线围岩分级及工程地质评价表桩号长度（m）围岩类别饱和抗压强度（MPa）完整性系数（Kv）[BQ]值RQD（%）围岩工程地质条件稳定性评价K7+850-K7+86515Ⅴ该段为隧道进口段，上部覆盖层较薄，厚度约0.3～2.4m，下伏基岩主要为砂岩及泥岩互层，风化卸荷裂隙发育，岩体较破碎，透水性较强。洞顶围岩厚度较薄，成洞条件较差。洞室涌水问题可能性小，仅雨季施工时存在渗水及滴水现象。围岩自稳能力差，成洞条件差，开挖时易坍塌，应做好支护及防排水措施，建议采用明挖进洞。K7+865-K8+030165V3.00～23.6700.57～0.59229～31655隧道洞身段，岩性为砂岩及泥岩互层，中风化.，中厚层状结构，岩体较完整.，成洞条件较差，洞室涌水问题可能性小，仅雨季施工时存在渗水及滴水现象。洞顶围岩厚度3～31m。围岩自稳能力较差，成洞条件较差，无支护时可能发生坍塌，应做好支护。K8+030-K8+09060V该段为隧道出口段，上部覆盖层厚度约1.7～3.9m，下伏基岩主要为砂岩及泥岩互层，风化卸荷裂隙发育，岩体较破碎，透水性较强。洞顶围岩厚度较薄，成洞条件较差。洞室涌水问题可能性小，仅雨季施工时存在渗水及滴水现象。为明挖段，围岩自稳能力较差，成洞条件较差，开挖时易坍塌，应做好支护及防排水措施。3.15深、浅埋隧道的划分隧道围岩级别为V类，当埋深大于2.5位压力拱高度时应划分为深埋隧道，当埋深小于等于2.5倍压力拱高度时应划分为浅埋隧道。压力拱高由下式确定：h=0.45*2S-1ω；ω=1+i(B-5)式中：h——压力拱高度，m；S——围岩级别，为V级；ω——宽度影响系数；B——隧道跨度，m；B取14.3mi——围岩压力增减数，B大于等于5m时，i=0.1。计算结果：h=13.896，2.5h=34.74m。由于隧道上部埋深普遍小于2.5h，仅位于4#剖面北侧局部地带大于2.5h，隧道为浅埋隧道。3.16场地稳定性及建筑适宜性评价经地面地质调查及钻探深度揭示，勘察区内未见断层通过，无滑坡、崩塌、泥石流及地下采空区等不良地质现象，水文地质条件简单，构造裂隙不发育。隧道围岩为砂岩及泥岩，场地整体基本稳定，适宜隧道修建。道路区对人工填土采用分层碾压夯实等措施综合治理后，场地整体稳定，适宜拟建道路及隧道的建设。3.17隧道进出口及明挖段边坡工程地质评价3.17.1进口工程地质条件评价位于1#剖面处，进口段底板总体埋深较浅，现状为自然斜坡，地面坡度角10～25°。地表覆盖层较薄，自然斜坡现状稳定。按设计方案开挖后，洞脸将形成高11m的人工边坡，边坡坡向27度，为岩土质边坡，岩体质量等级Ⅲ类。边坡岩性：上部为第四系系土层，厚约1.8～3.7m，中部为强风化基岩，厚约1.5～2.1m，下部为中风化基岩，厚约4.4～8.3m。按直接立状态考虑，第四系土层不稳定，由于基岩面较陡，上部土体有沿基岩面滑动可能性，因浅部岩体强风化厚度较大，裂隙发育，洞脸边坡开挖时强风化基岩稳定性较差，中风化基岩根据进口段岩体结构面赤平投影图（图7.1-1）分析：隧道进口段赤平投影图根据赤平投影图分析可知：岩层层面与边坡近直交，裂隙1内倾、裂隙2、3与边坡大角度相交。其破坏模式主要为：受岩体强度控制。根据岩体结构类型、结构面发育特征、主要结构面与边坡坡向组合关系及岩体完整性，并结合《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2013），确定该段边坡类型为III类。砂岩岩体等效内摩擦角取54°，泥岩岩体等效内摩擦角取52°，建议岩体破裂角取与泥岩岩体破裂角约60°。为进一步验证边坡土体沿基岩面稳定性，以10-10’剖面边坡稳定性验算示意图为例进行计算，边坡土体沿基岩面滑动的计算如下：稳定系数按下式计算：边坡稳定安全系数椐按折线滑动破坏，二级边坡取1.30。计算结果详见下表：10-10’剖面边坡土体沿基岩面滑移破坏稳定性验算条块编号滑面倾角(度)滑面长度(m)条块面积(m2)重度(kN/m3)条块自重(kN/m)粘聚力(KPa)内摩擦角(度)抗滑力(kN/m)下滑力(kN/m)稳定系数FsW11514.6144.8520.1901.4912.005.00261.64264.381.035W21617.0247.5920.1956.5612.005.00546.69528.41稳定性验算结果表明：其稳定系数小于1.05，按直立状态开挖后边坡土体沿基岩面欠稳定。3.17.2出口工程地质评价出口段底板总体埋深较浅，现状为自然斜坡，地面坡度角5～15°。地表覆盖层较薄，自然斜坡现状稳定。按设计方案开挖后，洞脸将形成高8.5m的人工边坡，为岩土质边坡，边坡坡向211度，边坡岩性：上部为第四系系土层，厚约1.8～3.9m，中部为强风化基岩，厚约1.3～1.9m，下部为中风化基岩，厚约5.4～8.0m。按直接立状态考虑，第四系土层不稳定，由于基岩面平缓，基岩面倾角约4～8度，上部土体沿基岩面滑动可能性小，破坏模式为圆弧滑动破坏，因浅部岩体强风化厚度较大，裂隙发育，洞脸边坡开挖时强风化基岩稳定性较差，中风化基岩根据出口段岩体结构面赤平投影图（图7.2-1）分析：隧道出口段赤平投影图根据赤平投影图分析可知：岩层层面与边坡近直交，裂隙1外倾、裂隙2、3与边坡大角度相交。其破坏模式主要为：沿裂隙1滑动破坏。根据岩体结构类型、结构面发育特征、主要结构面与边坡坡向组合关系及岩体完整性，并结合《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2013），确定该段边坡类型为III类。砂岩岩体等效内摩擦角取54°，泥岩岩体等效内摩擦角取52°，建议岩体破裂角取与泥岩岩体破裂角约60°。根据平面图示，出口段采用桩板挡墙进行支挡处理，基础置于中风化基岩内。洞顶上覆岩层厚度较薄，可采用明挖进洞。3.17.3明挖段（里程桩号K8+030～K8+090）左侧边坡稳定性评价明挖段（里程桩号K8+030～K8+090）左侧边坡：位于10#剖面钻孔ZY20～ZY32处，现状为自然斜坡，地面坡度角5～19°，地表覆盖层较薄，自然斜坡现状稳定。形成高12.4～16.8m的人工边坡，为岩土质边坡，边坡坡向309度，边坡岩性：上部为第四系系土层，厚约2.7～4.9m，中部为强风化基岩，厚约1.7～2.6m，下部为中风化基岩，厚约7.8～9.6m。按直接立状态考虑，第四系土层不稳定，由于基岩面较陡，上部土体有沿基岩面滑动可能性，因浅部岩体强风化厚度较大，裂隙发育，边坡开挖时强风化基岩稳定性较差，中风化基岩根据岩体结构面赤平投影图（图7.3-1）分析：明挖段（里程桩号K8+030～K8+090）左侧赤平投影图根据赤平投影图分析可知：岩层层面内倾，裂隙1、2与边坡近直交，裂隙3斜向外倾，交角约29度。其破坏模式主要为：沿裂隙3滑动破坏。根据岩体结构类型、结构面发育特征、主要结构面与边坡坡向组合关系及岩体完整性，并结合《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2013），确定该段边坡类型为III类。砂岩岩体等效内摩擦角取54°，泥岩岩体等效内摩擦角取52°，建议岩体破裂角取与泥岩岩体破裂角约60°。为进一步验证边坡土体沿基岩面稳定性，以5-5’剖面边坡稳定性验算示意图为例进行计算，边坡土体沿基岩面滑动的计算如下：稳定系数按下式计算：边坡稳定安全系数椐按折线滑动破坏，二级边坡取1.30。计算结果详见下表：5-5’剖面边坡土体沿基岩面滑移破坏稳定性验算条块编号滑面倾角(度)滑面长度(m)条块面积(m2)重度(kN/m3)条块自重(kN/m)粘聚力(KPa)内摩擦角(度)抗滑力(kN/m)下滑力(kN/m)稳定系数FsW12916.3049.4320.1993.5412.005.00271.63481.681.010W2-56.6225.0520.1503.512.005.00335.22331.88稳定性验算结果表明：其稳定系数小于1.05，按直立状态开挖后边坡土体沿基岩面欠稳定。建议该段明挖边坡下部岩体部分采用锚杆支护，锚杆锚固破裂角取泥岩岩体破裂角约60°，上部土体部分采用重力式挡土墙进行支挡，基础置于强、中风化基岩内。3.17.4明挖段（里程桩号K8+030～K8+090）右侧边坡稳定性评价明挖段（里程桩号K8+030～K8+090）右侧边坡：位于8#剖面钻孔ZY18～ZY30处，现状为自然斜坡，地面坡度角5～16°，地表覆盖层较薄，自然斜坡现状稳定。形成高8.4～15.4m的人工边坡，为岩土质边坡，边坡坡向129度，边坡岩性：上部为第四系系土层，厚约1.7～1.8m，中部为强风化基岩，厚约1.9～2.8m，下部为中风化基岩，厚约4.7～10.9m。按直接立状态考虑，第四系土层不稳定，由于基岩面较陡，上部土体有沿基岩面滑动可能性，因浅部岩体强风化厚度较大，裂隙发育，边坡开挖时强风化基岩稳定性较差，中风化基岩根据岩体结构面赤平投影图（图7.4-1）分析：明挖段（里程桩号K8+030～K8+090）右侧赤平投影图根据赤平投影图分析可知：岩层层面外倾，由于倾角较小（10度），沿岩层层面滑动可能性小，裂隙1、2与边坡近直交，裂隙3内倾，交角约29度。其破坏模式主要为：受岩体强度控制。根据岩体结构类型、结构面发育特征、主要结构面与边坡坡向组合关系及岩体完整性，并结合《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2013），确定该段边坡类型为III类。砂岩岩体等效内摩擦角取54°，泥岩岩体等效内摩擦角取52°，建议岩体破裂角取与泥岩岩体破裂角约60°。为进一步验证边坡土体沿基岩面稳定性，以5-5’剖面边坡稳定性验算示意图为例进行计算，边坡土体沿基岩面滑动的计算如下：稳定系数按下式计算：边坡稳定安全系数椐按折线滑动破坏，二级边坡取1.30。计算结果详见下表：5-5’剖面边坡土体沿基岩面滑移破坏稳定性验算条块编号滑面倾角(度)滑面长度(m)条块面积(m2)重度(kN/m3)条块自重(kN/m)粘聚力(KPa)内摩擦角(度)抗滑力(kN/m)下滑力(kN/m)稳定系数FsW12510.1213.3620.1268.5412.005.00152.25164.201.480W247.1411.6320.1233.7612.005.00243.44164.45稳定性验算结果表明：其稳定系数大于1.30，按直立状态开挖后边坡土体沿基岩面稳定，破坏模式为边坡土体内部圆弧滑动破坏。3.17.5隧道洞身工程地质条件评价（1）洞身围岩稳定性评价围岩为侏罗系中统沙溪庙组组（J2s）砂岩及泥岩。岩体较完整，围岩稳定性较好。根据隧道围岩岩体的岩石等级以及层间结合情况，受地质构造影响程度、地表冲沟切割影响程度（隧道浅埋段）及地下水的富集程度，可将隧道洞身围岩划分为V级。组成洞身V级围岩的地层岩性为侏罗系中统沙溪庙组组（J2s）砂岩及泥岩。此类围岩岩体较完整，以原生和构造节理为主，多数闭合，泥质充填，层间结合很差，围岩稳定性较差，易掉块、坍塌，失稳部位主要发生在岩层接触地带，方向多为顺层方向；侧墙主要发生掉块等。施工时可采取双侧壁导坑法，二次复合衬砌，初期支护采用锚杆加固围岩，二次衬砌拱墙、仰拱采用钢筋网喷射混凝土。（2）隧道涌水量评价隧道的轴线穿过地形中部较高两侧较低，地表汇水条件差，表层覆盖层薄，且侏罗系砂岩及泥岩互层，渗透系数小，雨后渗入隧道内的水量不大，发生危害性涌水可能性较小，洞室涌水可能性小，仅雨季施工时存在渗水及滴水现象。（3）隧道围岩地应力、偏压评价隧道围岩属于极软岩或较软岩，属于中应力区，地应力释放较好，隧道开挖过程中发生岩爆的可能性较低。（4）隧道工程对环境的影响评价场区为开发区，隧道周边零星分布的已建住宅已完成征地工作，正在进行拆迁中，建议隧道施工时，需对隧道周边住宅完成拆迁工作。拟隧道属越岭隧道，山体稳定性好，植被发育，隧址区地表、地下水贫乏，故隧道开挖对地表、地下水影响小，也不会出现隧址区地下水被疏干而影响居民生活用水枯竭的问题发生。因隧址区无有害、有毒气体的地层发育，故隧道开挖时无有害、有毒气体溢出。隧道开挖弃渣适当处置后，不会对环境产生影响。据调查访问，隧道区无文物古迹及有开采价值的矿产存在。总之，隧道施工建设，必须采取切实可行的环境保护措施，保护好隧道穿越区环境和生态的平衡。3.18结论及建议（1）结论1）勘察区内未见断层、滑坡、崩塌、泥石流及地下采空区等不良地质现象，水文地质条件简单，构造裂隙不发育，场地整体稳定，适宜拟建道路及隧道建设。2）隧道进出口成洞条件差，需加强支护或进行处理后，方可进洞。3）隧道的轴线穿过地形中部较陡两侧较高，地表汇水条件较差，表层覆盖层较薄，且侏罗系砂岩、砂质泥岩及泥岩互层，渗透系数小，雨后渗入隧道内的水量不大，发生危害性涌水可能性较小，洞室涌水可能性小，仅雨季施工时存在渗水及滴水现象。4）隧道区地下水对混凝土微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具有微腐蚀性。（2）建议1）位于鱼塘及水田中的淤泥等有机质含量较高的土，公路施工前应预先清除，以免影响路基的稳定性。2）路基施工时宜本着因地制宜、就地取材的原则，采用移挖作填的方法，将开挖的土石方经破碎达到设计粒径要求时方可作为路基填料，并应进行分层辗压夯实，其压实系数应达到规范要求。3）加强监测，建议动态设计、信息法施工。4）洞身段采用光面爆破，全断面开挖，在洞身施工中应注意破碎岩体可能造成的洞顶坍塌。成洞后应及进支护，并做好排水设施。5）进洞后侧壁局部可能失稳，顶部无支护时可能产生小坍塌，开挖成洞后应及时及时采取封闭措施，并采用砼衬砌。施工时应严格控制爆破强度。6）道路施工中应加强基础验槽工作。4隧道设计隧道设计总原则是在满足《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）的前提下，结合地形、地貌、地质、气象、社会人文及环境的基础上，经济适用，并尽可能减少对生态环境的破坏和影响。洞内设施规划布置简洁，方便施工，并营运时对行车干扰较小。4.1设计标准①设计安全等级：一级；按三类隧道确定防火等级，耐火时间2小时。②使用年限：100年③设计基准期：100年④道路等级：城市次干道；⑤设计行车速度：40km/h；⑥设计纵坡：隧道线路最大纵坡2%；⑦设计抗震标准：基本烈度Ⅵ度，采取Ⅶ度构造措施；⑧限界：净高H=5.0m，净宽B=10.95m；⑨行车方向：单向行驶；⑩行车道宽度：3.55+3.9m；⑪路面设计荷载：BZZ-100；⑫通风方式：自然通风；⑬隧道内卫生标准：（1）一氧化碳（CO）允许浓度正常营运时为150ppm，发交通滞留时，短时间（20min）以内，为250ppm；（2）烟尘允许浓度：正常营运时为0.0075m-1。4.2隧道内轮廓设计：净空按两车道布置，标准段行车道宽3.55+3.9m，左侧向宽度LL=0.5m，右侧向宽度LR=0.5m，预留装修空间0.10m。外侧检修道宽度按2.0m设置，内侧检修道宽度按0.5m设置。根据受力情况优劣及经济性出发，隧道采用曲墙四心圆断面。隧道建筑限界净宽10.95m，净高5.00m，内轮廓线单洞净空面积分别为83.54m2（带仰拱）。4.3洞口隧道上下行分离设置，隧道轴线间距15.45m，为复合式中墙连拱隧道。进出洞口的位置均遵循了“早进晚出”的原则，并考虑了经济及美观性，隧道进洞门采用端墙式洞门，出洞口采取削竹式洞门。1）隧道进洞口隧道进洞口位于里程桩号K7+846。隧道进口，上部覆盖层较薄，厚度约2.0～3.7m，下伏基岩主要为砂岩及泥岩互层，风化卸荷裂隙发育，岩体较破碎，透水性较强隧道进口因浅部岩体强风化厚度较大，裂隙发育，洞脸边坡开挖时稳定性较差，其破坏模式主要为：受岩体强度控制。该段边坡类型为III类。岩体破裂角60°。考虑到K7+846m～K7+865段隧道上部上部覆盖层较薄，在该段设置明洞。隧道开挖进洞口位于K7+865m处，洞顶覆土厚度约1.5m，岩层厚度约3.5m。采用管棚进洞，确保安全。2）隧道出洞口隧道出洞口位于里程桩号K8+083处。上部覆盖层厚度约1.7～3.9m，下伏基岩主要为砂岩及泥岩互层，风化卸荷裂隙发育，岩体较破碎，透水性较强。洞顶围岩厚度较薄，成洞条件较差。洞室涌水问题可能性小，仅雨季施工时存在渗水及滴水现象。考虑到K8+029m～K8+083m，隧道上方覆盖层很薄，因此在该段设置明洞，自K8+029m开始采用管棚进洞。4.4衬砌设计4.4.1初期支护根据地勘，隧道穿过Ⅴ围岩地区，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》（JTGD70-2004）的同时，以工程类比法为主进行设计，设计结果经过大型通用有限元程序GTS分析验算，确保结构安全经济。支护参数见下表。隧道支护设计表支护类型应用范围初期支护二次衬砌湿喷C25混凝土锚杆钢架间距辅助措施明洞明洞拱墙、仰拱为75cm厚的C30防水钢筋混凝土ⅤAⅤ级围岩洞口加强段26cm厚Φ25中空锚杆L=5.0m，10050cm梅花形布置I20b工字钢架0.6m（拱墙）φ108管棚进洞，并注浆，L=20m，@400mm拱墙、仰拱为75cm厚的C30防水钢筋混凝土ⅤBⅤ级围岩一般段26cm厚Φ25中空锚杆L=5.0m，10050cm梅花形布置I20b工字钢架0.6m（拱墙）φ42超前小导管,L=4.5m,@500mm拱墙、仰拱为60cm厚的C30防水钢筋混凝土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、钢拱架等为主要手段，并采用超前小导管注浆预支护等辅助措施，以确保洞口加强段稳固安全，并充分发挥洞身围岩较好段的自承能力。φ25中空注浆锚杆抗拉力应≥9t，注浆孔径≥15mm，钻孔直径≥42mm。中空注浆锚杆施工工艺如下：a．钻锚孔：用普通风动凿岩机或凿岩台车钻孔并清孔。b．插入锚杆：将安装好锚头的中空注浆锚杆插入锚孔，锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。c．安装止浆塞、垫板、螺母。d．连接注浆机通过快速注浆接头将锚杆尾端和所选注浆机联接。e．注浆：开动机器注浆，如需要进行压力注浆以改良围岩结构，只需待压力表上指针升至设计压力时即可。2）二次衬砌二次衬砌采用C30防水混凝土，抗渗等级P8。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。每次浇注长度应不小于8m，以提高二次衬砌的整体密实性，减少横向施工缝。围岩较差段衬砌向围岩较好地段延伸10m，以确保施工安全。4.4.2二次衬砌二次衬砌采用C30防水混凝土，抗渗等级为P8，施工时采用台车整体模筑现浇。商品混凝土的输送采用机械泵送。每次浇注长度应不于8m，以提高二次衬砌的整体密实性，减少横向施工缝。结构混凝土材料应符合下列要求：（1）防水混凝土采用"双掺技术"，掺入不宜超过20%的优质粉煤灰或磨细矿碴粉，以及性能稳定的GNA高效低掺量砼膨胀剂（掺量范围为胶凝材料重量的7%），掺量经过试配确定，外加剂性能符合国家或行业相关标准，衬砌砼收缩率控制在2.5×E-4；优先掺加优质引气剂。（2）严格控制水泥用量，C30砼配合比的单位水泥用量一般不大于320kg/m3，但胶体用量不小于250kg/m3。（3）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％。（4）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。（5）严格控制入模温度≤28℃4.5施工方案隧道开挖方法采用新奥法，开挖爆破须采用光面爆破，并及时进行监控量测，根据地质情况的变化调整施工方法步骤。施工方法Ⅴ级围岩基本施工方法整体施作步骤为：①中导洞上下台阶法先行贯通→②侧壁导坑法开挖左洞→③侧壁导坑法开挖右洞，且左洞、右洞开挖掌子面距离不小于20m。中导洞上下台阶法的主要施工步骤为：①中导洞超前支护→②开挖导洞上台阶，初期支护→③开挖导洞下台阶，初期支护CD法的主要施工步骤为：①开挖导洞上台阶，初期支护→②开挖导洞下台阶，初期支护→③剩余部分上部开挖，初期支护→④剩余部分中部开挖，初期支护→⑤剩余部分下部开挖，初期支护→⑥拆除临时支撑，模筑二次衬砌围岩向不利于稳定的方向发展时应采用的变更方法或辅助措施（依次选择一种或几种同时进行）①控制上台阶的领先长度；②减小进尺，控制施工对围岩的扰动，采用机械开挖。③临时封闭上台阶仰拱；④拱部超前锚杆或更强的辅助措施；⑤增强一次支护参数。围岩明显提前稳定可采用加快施工进度的变更方法①用台阶法开挖；②减弱一次支护参数。Ⅴ级围岩采用中导洞先行贯通后左右隧道侧壁导坑法。Ⅴ级围级围岩浅埋段应尽快施作二次衬砌。二次衬砌不分步，均采用全断面支模台车一次完成。总之，其施工以短进尺、弱爆破、强支撑、紧封闭、循序渐进的方针进行。对于Ⅴ级围岩，若发现左(右)洞侧边导洞开挖后中隔墙偏压明显，可先开挖右(左)洞的侧边导洞后，再分布开挖左(右)洞余下部分。隧道若出现涌水情况，先对围堰采取注浆等超前加固措施后再调整支护措施安全通过。5.6防排水设计根据洞内无渗漏水，路面不积水，不冒水的技术标准。遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则。1）防排水措施a．在洞口段采用截水沟及护坡等手段，在洞顶沿隧道用地边界，在洞口仰坡及边坡以外5m的适当位置设置截水天沟，减少大气降水对洞口围岩的影响。b．二次模筑混凝土采用抗渗标号不得低于P8的防水混凝土浇筑。混凝土掺抗裂密实膨胀剂，其混凝土物理性能应符合设计要求。含量为水泥用量的6～8%，替换同重量水泥。（不含仰拱）c．在二次衬砌与初期支护之间铺设高分子复合自粘防水卷材，其力学性能应符合设计要求。二次衬砌施工缝设双道P-201遇水膨胀止水胶(15×8mm)。沉降缝设E型止水带。e．隧道衬砌排水沿衬砌两边墙墙脚外侧纵向设置无纺布盲沟；衬砌背后环向设置Φ100软式弹簧透水盲沟，环向盲沟原则上每10m设一处，干燥无水段较长时，间距可适当加长；在有水地段间距适当加密。弹簧管数量根据水流大小确定，一般1～3根；在纵向排水管与洞内纵向路缘边沟之间设置DN50横向硬塑管，沿隧道纵向间距为10m，局部地下水丰富地段加密；洞内清洗水通过纵向排水边沟排出洞外。纵向盲沟全隧贯通，环向盲沟下伸至边墙脚与纵向盲沟相连，衬砌背后地下水从环向盲沟汇集至纵向盲沟后，通过横向排水管引入纵向路缘边沟，排出洞外。2）结构混凝土材料自防水混凝土结构必须满足自防水要求，抗渗等级≥P8，混凝土的渗透系数K≤1×10-12m/s，混凝土的氯离子扩散系数<2×10-12m2/s，作为计算砼设计使用寿命与配合比满足抗裂、耐久性的依据，并满足长期致密、抗氯离子侵蚀，此外施工中应检测电通量(≤2000库仑)，作为砼耐久性的定期过程控制；砼60天干燥收缩率不大于0.025%；结构混凝土强度等级C30，以满足长期致密、防碳化的要求。不允许出现贯穿裂缝，表面裂缝宽度≤0.2mm。混凝土抗碳化能力，以碳化深度理论计算达到100年。通过以上指标的检测推断，进而保证混凝土的使用寿命。砼抗冻融指标大于300。a．采用普通硅酸盐(或纯硅)水泥，水泥强度等级不应低于42.5级，并要求C3A含量≤8%。掺加GNA高效低掺量砼膨胀剂，7天水中限制膨胀率4×10-4，掺量范围为胶凝材料重量的7%，防渗等级为S8。砼水胶比≤0.45，限制水泥用量，控制用水量（≤185Kg/m3）等措施；混凝土中的石子粒径应为5～40mm连续级配，针片状石子的含量≤10%，含泥量≤1%，泥块含量≤0.5%；砂应采用中粗砂，含泥量≤2%，泥块含量≤1%，砂率宜控制在35%～45%之间；混凝土总碱量≤3Kg/m3；砂石材料必须通过碱活性测试认定为非活性；浇筑耐久性高、防水性强的结构自防水混凝土。b．控制混凝土入模塌落度（10～14cm）和接触面温度，所有混凝土入模温度均应≤28℃且≥5℃，最大温差（在混凝土浇筑后三周内）≤25℃。砼侧墙浇筑时倾落的自由高度不应超过1.5m。顶、底板砼应在初凝前多次收水抹光，初凝后应对砼覆盖并浇水，浇水的次数能保持砼处于湿润状态。c．搅拌混凝土掺入GNA高效低掺量膨胀剂时必须有专人负责，误差应小于0.5%内，对计量装置要经常检查，GNA使用搅拌投料顺序：开机运转→石子→砂子→水泥→GNA→干拌30S以上→加水。加水后的搅拌时间要比普通混凝土延长30S以上，GNA砼浇筑后养护非常重要，应根据气温情况，即时浇水养护，使混凝土外露面始终保持湿润状态，养护期一般不少于14天。同时还应加强结构养护（如侧墙前期喷水、后期挂湿土工布养护）、延长养护期（如顶板养护至防水层开始施工）等，以控制砼干缩裂缝与收缩裂缝。d．掺抗裂密实膨胀剂后混凝土物理性能指标应符合下表要求。性能选项指标相关标准掺量（%）6-8/减水率（%）≥15GB8076限制膨胀率（%）≥0.025JC476气体渗透系数（cm/s，×10-11）/TB10120

JGJ55抗腐蚀系数/GB/T50080泌水率（%）≤50JC474凝结时间差

min初凝-90～+120终凝-90～+120抗压强度比

%3d≥1407d≥13028d≥120渗透高度比，%，不大于≤2548h吸水量比，%，不大于≤4028d收缩率比，%，不大于≤100对钢筋的锈蚀作用无锈蚀3）衬砌外包防水高分子复合自粘防水卷材产品幅宽2.0m，在相关各方对其样品进行现场认可合格及获得有资质检测单位认定合格后方允许使用。其材料力学性能应符合下表相关规定。项目性能指标断裂拉伸强度N/5cm

≥240断裂伸长率

%

≥100

撕裂强度

N

≥10不透水性

0.3MPa

30min

无渗漏

胶料耐热度折

℃

≤65

低温弯折

℃

≤-20剪切性能N/mm

≥自粘面与自粘面4.0或粘合面外断裂自粘面与片材4.0或粘合面外断裂剥离性能N/mm

≥1.5或粘合面外断裂与水泥砂浆粘结强度

N/mm剪切性能

≥6.0或粘合面外断裂剥离性能

≥2.0或粘合面外断裂人工候化断裂拉伸强度保持率%≥80胶断伸长率保持率%

≥70热空气老化（80℃×168h）断裂拉伸强度保持率%≥80胶断伸长率保持率%

≥70耐碱性[10%Ca（OH）2常温×168h]断裂拉伸强度保持率%≥804.6路面隧道内路面采用复合式路面结构，即在已施工完毕的水泥混凝土垫层上加铺沥青混凝土。铺装结构为16cm水泥混凝土垫层+防水粘接层（由0.4～0.7Kg/㎡的溶剂型粘接剂+0.2～0.4L/㎡的改性乳化沥青组成）+4cm普通沥青AC13-I+0.4～0.6L/㎡的改性乳化沥青粘层+4cm的阻燃改性沥青SMA-所采用的溶剂型粘接剂能与水泥混凝土充分浸润，具有优良的耐潮、防渗水和粘接性能；改性乳化沥青能增强与沥青混凝土的粘接性能。而出于经济性与路面使用耐久性的考虑，沥青混凝土面层厚度确定为8cm4.6.1隧道缩缝、施工缝以及隧道内所有的胀缝隧道洞口外温度变化差异较大，所有的缩缝、施工缝均需铺上宽度为50cm的防水卷材，防止温度反射裂缝的产生。隧道所有的胀缝，应先清除缝内杂物，再填入沥青玛蹄脂填缝料，然后铺上宽度为50cm的防水卷材。4.6.2铺装材料（1）路面粘接层防水卷材通过下列筛孔(mm)的重量百分率（%）37.510031.590～1001967～909.545～684.7529～502.3618～380.68～220.0750～7用于隧道路面粘接层铺装的防水卷材应满足表3技术要求：表3路面粘接层防水卷材技术要求技术指标要求可溶物含量g/m2≥2900不透水性压力MPa≥0.3保持时间min≥30耐热性℃≥110拉力N/50mm纵向≥450横向≥450低温柔性℃-8撕裂强度N纵向≥250横向≥250（2）防水粘接材料采用溶剂型粘接剂，其技术指标如表4。表4隧道内铺装层间粘接剂的技术要求检测项目技术指标GS－ⅠGS－Ⅱ外观黑色或褐色液态黑色或褐色液态比重,kg/L0.950.95固含量,%≥45≥48闪点,℃≥26≥28粘度（涂4粘度计），S≤15≤15指干时间（20℃）,h≤30≤30固化时间（20℃）,h≤30≤40附着力,MPa20℃≥1.0≥1.040℃≥0.6≥0.6渗水系数，ml/s≤1.0×10-8≤1.0×10-8柔韧性不大于1级不大于1级铺装沥青砼后的粘接强度，MPa20℃≥1.0≥1.040℃≥0.6≥0.6铺装沥青砼后的剪切强度，MPa20℃≥0.8≥0.840℃≥0.4≥0.4*GS－Ⅰ的附着力是指与水泥砼的附着力，GS－Ⅱ的附着力是指与钢板的附着力（3）改性乳化沥青所用改性乳化沥青技术指标如表5。表5改性乳化沥青技术要求指标要求试验方法1.18mm筛上剩余量%≤0.3JTJ052-2000粘度C255

（秒）40～100恩格粘度15～40蒸发残留物性质针入度25℃0.1mm80～200残留延度比≥80溶解度（三氯乙烯）≥97.5贮存稳定性(CH5)<5蒸发残留物含量%≥50低温贮存稳定性（-5℃）无粗颗粒或结块4.6.3改性沥青铺装层采用SBS类阻燃改性沥青，其技术要求如表6。表6隧道内阻燃改性沥青技术要求技术指标阻燃改性沥青试验方法针入度25℃、100g、5s（0.1mm）30～50T0604-2000延度5℃、5cm/min(cm)≥20T0605-1993软化点TR＆B(℃)≥80T0606-2000针入度指数PI≥1.0T0604-2000溶解度(%)≥96T0607-1993氧指数≥28氧指数法GB10707-89弹性恢复25℃(%)≥75T0662-2000质量损失(%)≤0.6T0610-19934.6.4集料及矿粉为满足隧道复合路面的功能要求，粗集料、细集料应满足我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTJGF40-2004)中的要求。改性沥青所用石料的级配组成需满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）中对高速公路和一级公路石料的分级要求。采用符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）中技术要求的矿粉。施工中应保持矿粉干燥无结团，结团的矿粉不得直接使用。4.6.5纤维纤维是用于SMA混合料中的稳定剂，采用木质素纤维，纤维生产厂家应提供纤维产品质检报告。4.6.6抗剥落剂为保证沥青混合料中石料与沥青的粘附性，在石料与沥青的粘附达不到4级或4级以上的条件下，需使用抗剥落剂来改善其间的粘附性。为保证沥青混合料与沥青之间的粘附性能达到设计要求，应加入用量0.3%-0.5%左右的沥青抗剥落剂。由于目前市面上的抗剥落剂品牌较多，质量亦不稳定，施工用的抗剥落剂应通过试验选购，采用非胺类产品，选用产品应具有无毒、环保，不易挥发，长期有效性、高温稳定性及低温适应性均好的特点。4.6.7混合料级配组成与性能要求混合料设计级配应满足表7的技术要求。混合料设计级配组成及性能要求按规范执行。表7混合料级配通过筛孔（mm）通过率%16.010013.290～1009.555～754.7520～322.3616～241.1814～200.6012～180.3011～170.1510～140.0758～11沥青用量(油石比)推荐范围6.0～7.5%，需现场进行配合比设计并检验性能后确定，设计混合料的体积特性及性能需满足表8中的技术要求。表8混合料性能要求技术指标要求空隙率Va%3.0～4.0矿料间隙率VMA%≥17.0沥青饱和度VFA%70～85马歇尔稳定度KN＞6.2流值（0.1㎜）20～50马歇尔残留稳定度%≥8060℃动稳定度DS次/≥3000冻融劈裂残留强度比%≥75-10℃＞2×10-3击实次数两面各50次注：对沥青混合料还要求VCA≤VCADRA。纤维推荐用量为SMA13混合料重量的0.4%。SMA13面层抗剥落剂推荐用量为沥青用量的0.3～0.4%。4.6.8.施工技术要求（1）对基面的技术要求对于水泥混凝土面层的缩缝、胀缝、施工缝，先清除缝内杂物，再填入填缝料。水泥混凝土面板应采取凿毛和清除表面浮浆等技术措施，以确保与沥青层之间的粘接力，且应检查水泥混凝土面板的平整度，在平整度符合要求的条件下，即可进行粘接层涂布。（2）对粘接层的技术要求施工前将水泥混凝土基面清扫干净，粘接剂混合均匀后涂刷在水泥混凝土基面上，24小时后可进行防水卷材铺设和乳化沥青洒布施工，防水卷材的铺设必须与基面充分贴实，无漏空，以确保防水卷材与基面的有效粘接。（3）沥青混凝土施工技术要求a粘接剂洒布完毕并完全固化后，按要求铺上防水卷材，并立即铺筑沥青混凝土。b沥青拌和站在拌和沥青混合料时，应保证足够的拌和时间，以保证混合料拌和均匀，无花白料，混合料的出料温度宜控制在185～195℃，并结合拌和施工时的气候及运距而定。c沥青混合料在运输过程中，如果气温较低或等候时间过长，应采取保温措施，以免温度降低太快，影响沥青混合料的摊铺和压实。d已运到施工现场的沥青混合料在保证拌和站能满足摊铺机需要的条件下，应尽可能快的摊铺，以免温度降低太快，影响压实效果。混合料的摊铺温度应大于165℃，终压温度应大于120e当摊铺机出现故障并认为在短期内无法修复时，应就地做成一条接缝；当日施工完毕，应在完毕处做成一条垂直接缝。f隧道内铺装施工时应采取恰当的通风排气措施，保证施工现场有足够的亮度和通风，以使施工可以顺利进行。施工完毕后的路面应在24小时内禁止一切车辆通行。4.7隧道洞内装饰隧道内检修道(人行道)标高以上均喷10mm厚深色隧道专用防水、防火涂料，涂料耐火极限不小于2.0h。隧道内表面装饰在检修道(人行道)标高以上3.3(含30cm裙角)米内装修符合设计要求的浅色装饰板，粉刷涂料施工可采用机械或手工喷刷，要求喷刷均匀，不得出现色斑杂色。4.8施工监控量测隧道施工采用信息法设计施工。隧道监控量测是本次设计的重要组成部分，量测的数据用于指导施工，作为修改设计的重要依据。设计考虑必测项目有：拱顶下沉、净空水平收敛、地表下沉、锚杆拉拨，地面建构筑物变形及基础沉降，先掘进隧道衬砌及建筑物爆破震动监测等。应成立专门量测小组作好观测记录，绘制观测曲线，认真分析，并及时向监理汇报，反馈到设计，以便及时调整设计参数，制定合理的工程措施、施工量测项目及要求详见相关图纸。二次模筑混凝土施作标准：1）各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定。2）对量测资料进行回归分析得出的回归位移-时间曲线，当水平收敛位移速度小于0.15mm/天时，拱顶位移速度小于0.1mm/天以下时一般可认为围岩已基本稳定，此时应尽快施作二次衬砌。每次监测工作结束后，均须提供监测资料、简报及处理意见。监测资料整理应及时，以便发现数据有误时，及时改正补测，当发现测值有明显异常时，应迅速通知施工主管和监理单位，以便采取相应措施。其他未尽事宜应严格按照现行国家和重庆方有关规范和标准执行，施工中如出现有关问题请及时与建设方、监理单位及勘察人员、设计人员联系，共同协商处理。4.9临时工程施工便道可利用现有的道路引入。临时用房及材料堆放、加工场地可在洞外路基范围和附近缓坡地带布置，但不得妨碍洞口及截、排水等构造物的设置，施工用电由业主协助解决或根据合同约定办理。4.10隧道建设对环境地质影响评价隧道属岩质隧道，本隧道的弃渣估算约130252m3。隧道区无地下水，施工不存在地下水疏干现象，故施工对场区环境无大的影响。5隧道施工紧急救援预案由于隧道工程地质及水文地质条件复杂多变，在设计阶段无法准确探明围岩等情况，在施工过程中易发生塌方、涌水等不可预见的突发事故；而隧道施工作业多位于洞内，一旦发生事故将造成严重的生命财产损失；针对这一情况,施工单位应成立应急抢险救援指挥领导小组，完善施工组织设计，加强施工管理以保证工程质量，确保施工安全。根据以往的经验教训，当隧道内掌子面后方发生塌方等事故时容易造成施工人员被困洞内的情况；为了保证被困人员的安全，快速、有效的实施救援，最大限度的减小事故损失，在隧道施工阶段应考虑相关工程措施及准备相关救援设施、设备。（1）洞内设置无线电话，施工照明采用UPS供电照明；（2）掌子面附近准备食品、紧急医用药物及相关设备；（3）洞外准备临时钢架、木材、钻机、抽水机具等设施；在意外情况发生时，为了保证抢救伤员和全体员工能有条不紊的按照预先制定的方案，迅速及时抢救伤员，最大限度降低伤亡、伤害程度，应特别制定伤亡、伤害应急响应预案。（1）呼救：当工地发生伤害事故时，最先发现情况的人员应大声呼叫，呼叫内容要明确，听到呼叫的任何人，均有责任将伤害信息报告给伤害地点最近的项目部管理人员、抢救小组成员。使消息迅速报告到应急响应小组。（2）报警：报警员负责打急救电话120，报告发生伤亡、伤害的地点、伤害类型，同时必须告知工程附近醒目标志建筑，以利于急救中心迅速判断方位。（3）接车：接车员迅速到路中接车，引领急救车从具备驶入条件的道路迅速到达现场。（4）自救：应急响应小组现场总指挥负责现场组织工作。（5）应急自救措施及方法a高空坠落、物体打击自救：迅速移走周围可能继续产生危险的坠落物、障碍物。为急救医生、车辆留出通道，使其能以最快速度到达伤员处。高空坠落不仅产生外伤，还产生内伤，不可急速移动或摇动伤员身体，应多人平托住伤员身体，缓慢将其放至平坦的地面上，发现伤员有呼吸障碍，应进行口对口人工呼吸。发现出血，应迅速采取止血措施，可在伤口近心端结扎，但应每半小时松开一次，避免坏死。动脉出血，应用指压大腿根部股动脉止血。b坍塌自求：发生坍塌后，应先检查塌方处是否还有塌方危险的可能，当确认无危险后，方可实施抢救。如还有可能发生二次塌方，则必须采取有效措施。在没有二次塌方的情况下，清理土方塌方和石方塌方的方法分别是：

①清理土方坍塌不可使用工具，应人工清除，避免对伤员的二次伤害。受土方坍塌伤害的人员可能造成内伤和骨折，因此也不可急速摇动或移动伤员。应多人平托住伤员身体，缓慢将其放至平坦的地面上。止血和人工呼吸同上。

②清理隧道石方坍塌，如果塌方发生在掌子面，清理坍塌方法与土方同。如果坍塌不在掌子面，洞内其他部位塌方，将掌子面的作业人员困在洞内，与洞隔绝，无法供氧。首先是找一根长度能穿通塌方的钢管，将管口用木塞封好，用钢管穿通塌方，用钢筋去掉木塞，可解决暂时供氧，又可通话，了解里面情况。确认塌方无人被掩埋后，外部集中力量使用机械清理坍塌石方。在清理的同时，医疗救护人员应及时赶赴现场，等待抢救。当坍塌石方清出缺口，应多人平托住伤员身体，缓慢将其放至平坦通风的地面，由医护人员进行现场抢救。

c触电自救：使触电人员脱离带电体，抢救人员必须首先保证自己不被伤害。如在附近有电源开关，应首先采用切断电源的方法；如附近无电源开关，应寻找干燥方木、木板等绝缘材料，挑开带电体；如可以迅速呼唤到周围电工，电工可利用本人绝缘手套、绝缘鞋齐全的条件，迅速使触电者摆脱带电部分，触电者摆脱带电体后，应立即就地对其进行急救，除非周围狭窄、潮湿，不具备抢救条件，可将其转移到另外的地方。d机械伤害自救：由相关在场人员迅速切断机械电源。将人员救出后，立即检查可能的伤害部位，进行止血，止血方法同上。如有切断伤害，应迅速寻找切断的部份，将其妥善保留。总之，以急救中心医生到来之前，应尽最大努力，进行自救，以使伤害降低到最低点。在急救医生到来之后，应将伤员受伤的原因和已经采取的救护措施详细告诉医生。e保护现场：现场总指挥在组织自救的同时，应派人保护现场，为今后的事故调查提供真实的依据。另外，施工单位应根据实际情况制定更加详细的应急预案，并进行必要的防灾、救援演练，以有效应对突发情况。6工程筹划6.1工程特点及施工总体安排本次设计范围为万福路以南隧道范围（K7+820～K8+100），全长280m，其中隧道段长度为237m（（K7+846～K8+083），隧道内部路幅分配为2.0m（人行道）+8.45m（车行道）+5.5m（中分带/中隔墙）+8.45m（车行道）+2.0m（人行道）＝26.4m。隧道段前后路基范围（K7+820～K7+846、K8+083～K8+100）段标