隧道开挖方案设计 - 图文(2)

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The excavation design of XXX tunnel on the TongRen

Prefecture the Fanjingshan Link

Abstract

The design is based on the requirements of the design plan and the \design\provisions, and the FanJingShan Link XXX tunnel engineering geological and the hydrogeological of conditions. Proposed three tunnel excavation program for technical and economic comparison, finalized the tunnel entrance select segments (circular) set aside the core of indigenous hole figure to select up and down two steps as the excavation program. Detailed excavation and construction process, and outlined a supporting program.

Through a comprehensive comparison of tunnel engineering geology, hydrogeology, security, economic, technical and other aspects of the tunnel to select the single-hole two-way arch tunnel as part of its structure. In order to improve the excavation progress, shorten the construction period, also study the relative stagger the excavation for each excavation section. Lining the design of the tunnel hole body as a guide to the new Austrian law principle, the use of composite lining systematic bolts, steel mesh, shotcrete, shaped steel frame as the initial support, mold built of reinforced concrete as the secondary lining.

Key words:

XXX tunnel, Single-hole two-way arch structure , Tunneling

program ,compound lining

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第一章 工程概况

1.1 工程简介

XXX隧道位于贵州省?..，设计为整体式隧道，呈东西向展布。洞室净空9.80×8.10m，起讫桩号K11+295～K11+895，长600m；进洞口设计标高+1262.523m，出洞口设计标高+1251.730m;隧道最大埋深约121m，属中隧道。

该隧道属XXX公路隧道，该公路按照国家三级公路标准建设，特殊困难路段可适当降低技术指标；路基宽度7.5m，路面宽度6.5m，设计速度30km/h，汽车荷载等级为公路-Ⅱ级，路面类型为沥青混凝土路面。隧道出口处距离XXX政府约15km，未通公路，交通极不便利。隧道施工现场见下图1.1.

图1.1 XXX隧道

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第二章 工程地质及水文地质条件

2.1 地形地貌

2.1.1 地形地貌、水文

隧道位于中山深切谷地斜坡地貌区，隧道穿过中山山脊中部。区内最高标高在K11+479.030处，138.91m，最低标高在出口处+1263.91m，相对高差117m，隧道设计标高+1262.523m～1251.730m，隧道最大埋深121m。隧道走向与山脊走向约成90°正交。区内山坡除隧道中部K11+480～K11+650上部一带较缓外，其余坡度较陡，一般28°～50°，植被发育，水土保持较好。

XXX隧道地处亚热带湿润区，多年平均气温17.4℃，多年平均降雨量1049.3mm，平均无霜期295天，最长无霜期315天，干旱为主要灾害性天气，常有霜冻、冰雹、暴雨、大风等袭击。

2.2工程地质

2.2.1地层岩性

该隧道地层由三层构成，根据工程地质测绘、钻探、物探及室内试验结果，其工程地质特征分述如下：

Ⅰ1-0粘土（Qel+dl）:灰褐-土灰色，松散-稍密，粘土为可塑状，含约10%的碎石，成分主要为粉砂质板岩，粒径2～6mm，该层岩性不稳定，有得部位为含碎石亚粘土，有得部位为块石。分布于山体表面，地形较平缓处稍厚，钻孔揭露厚度3.0～20.0m。

Ⅱ1-0强风化粉砂质板岩（Ptbnbq2）:灰黑色，节理裂隙发育。该层为隧道进口岩体。 Ⅱ1-1中风化粉砂质板岩，凝灰岩（Ptbnbq2）：灰色，灰黑色，中厚层状。节理裂隙较发育。该层为隧道进出口及隧道洞身岩体。 2.2.2 地质构造及地震

该隧道区域地址构造部位处于扬子准地台、黔北台隆、遵义断拱、贵阳复杂构造变形区东北缘，属四级构造单元，主要构造形迹展布方向为北北东-北东向。

线路测区内主要初露地层为元古界（Ptbnbq2）、粉砂质板岩与凝灰岩及第四系残坡积

el?dlQ粘土（）。基岩稍倾向北西，倾角45°为单斜地层，隧道走向与岩层走向呈小角度

斜角或平行。

贵州大学本科毕业论文（设计） 第 3 页 区内断裂构造较发育，北东向区域断层与北北东向逆冲断层为区内断裂构造骨架。浅部岩石风化裂隙较发育，岩体完整性较差，深部节理裂隙局部较发育，节理裂隙降低了隧道围岩稳定性。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），隧道区地震活动较弱，历史上无中强地震记载，地震动峰值加速度为小于0.05g。地震动反应谱特征周期为0.35s（地震基本烈度小于6度）。考虑工程的重要性，依据《公路抗震设计规范》（JTJ004-89）的有关规定，建议该隧道按地震基本烈度6度设防，其设计基本地震加速度为a=0.05g，地震动反应谱特征周期为T=0.35s。

2.2.3岩土体工程地质特征及隧道围岩级别划分

根据隧道围岩分级标准《公路隧道设计规范 JTJ 026-90》，综合钻探资料及地调成果综合判断，本隧道围岩可划分为Ⅳ、Ⅴ级。隧道围岩具体分级分段情况及围岩性质见下表2.1， 各类围岩的物理力学指标见表2.2：

表2.1 隧道围岩分级分段划分一览表 里程桩号 围岩 分级 长度纵波波工程地质条件 （m） 速（m/s） 顶板厚4.0～70.0m岩性为粘土及强中风化粉砂质板岩夹中风化凝灰岩。岩石风化较强烈节理裂隙较发育，岩质较软，岩体成破碎结构洞口开挖易坍塌，成洞较困难 顶板厚64.0～114.0m，岩性为中风化凝灰岩夹粉砂质板岩。节理裂隙较发育，岩质中硬，局部有弱溶蚀现象，洞身开挖拱部无支护时可产生坍塌。 顶板厚3.0～64.0m。岩性为粘土及中风化凝灰岩夹粉砂质板岩，节理裂隙较发育，岩质中硬，局部有溶蚀现象，侧壁基本稳定，洞口开挖拱部无支护时可产生小坍塌

BQ值 水文地质 雨季渗水严重，地表水冲刷洞口 K11+295～K11+405 150～Ⅴ 110 200 K11+405～K11+765 Ⅳ 360 350 渗水 K11+765～K11+895 Ⅴ 130 330 雨季渗水严重，地表水冲刷洞口

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表2.2 各类围岩的物理力学指标 围岩级别 Ⅳ Ⅴ 密度ρ（t/m3） 2.0 1.8 弹性模量E (GPa) 5 1.5 泊松比 μ 0.3 0.4 计算摩擦角φ 45° 35° 摩擦系数f 0.4 0.4 2.3水文及水文地质条件

2.3.1地表水

该隧道为越岭隧道，区内地表水不发育，无常年性地表水体，仅见两条季节性冲沟，都与线路近于平行，地表水主要为大气降水形成的地表面流，水量受季节性影响变化较大，其自然排泄畅通。隧道进出口位于山体斜坡位置，分布标高较高，地表水对隧道施工影响较小。但应注意暴雨期间地表水对洞口的冲刷破坏作用，宜采用截流、疏排措施。 2.3.2地下水

该隧道地下水主要为表层残坡积黏土中的孔隙水及基岩风化带内的裂隙水和岩溶水，水量大小受裂隙发育程度及季节变化影响，汇水面积0.24km2。 （1） 地下水类型及特征

隧道洞身及进、出洞口基本都处于Ptbnbq2地层中，该层基本为灰色凝灰岩夹粉砂质板岩，为弱溶性岩石，普遍有弱溶蚀现象，该层为含水层，含水较丰富。水文地质条件较简单。

（2） 补、排条件及动态特征

区内地下水主要接受大气降水垂直入渗补给，基岩风化裂隙水径流主要受地形地貌控制，总体顺坡向径流。由于隧道区标高较高，径流条件好。水位变幅不大。 （3） 地下水水质

结合区域地质条件判断，隧道区地表水、地下水对混凝土无腐蚀性。 （4） 地下水影响

隧道区基岩大部分为变质类岩石，裂隙水较贫乏，地下水接受大气降水入渗补给。隧道水文地质条件属较简单类型。隧道洞室有滴水、渗流现象，地下水对隧道施工影响较小。

2.3.3 隧道涌水预测

隧道涌水量的预测长期以来就是产生实践的难题，本次采用裘布依公式法以及地下径流模数法和大气降水渗入系数法进行预测。

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