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典型隧道工程案例简介

  典型隧道工程案例简介_交通运输_工程科技_专业资料。隧 道 工 程 典型隧道工程简介 太原理工大学轨道交通研究所 『 10.1 ▎概述 SUI DAO GONG CHENG 『 10.2 ▎连拱隧道 『 10.3 ▎小净距隧道 『 10.4 ▎长

  隧 道 工 程 典型隧道工程简介 太原理工大学轨道交通研究所 『 10.1 ▎概述 SUI DAO GONG CHENG 『 10.2 ▎连拱隧道 『 10.3 ▎小净距隧道 『 10.4 ▎长大隧道 『 10.1 ▎概述 隧 道 工 程 随着国家高速公路的建设的飞速发展,特别是高速公路 向山区延伸,出现了大量的隧道工程。在地质条件复杂、地 形艰险的山区,隧道群、桥梁与隧道相连的情况越来越多。 由于受隧道洞外接线条件的限制,隧道必须设置为连拱隧道 或小净距隧道的工程案例不断涌现,必要时采用长大隧道、 特长隧道或大跨度隧道方案。 SUI DAO GONG CHENG 『 10.1.1 ▎小净距隧道和连拱隧道 高速公路、一级公路的隧道应设计为上、下行分离的独 立双洞。分离式独立双洞的最小净距,按对两洞结构彼此不 产生有害影响的原则,结合隧道的平面线形、围岩地质条件、 断面形状和尺寸、施工方法等因素确定,一般情况可按表25取值。从理论上讲是要将两相邻隧道分别置于围岩压 隧 道 工 程 力相互影响及施工影响范围之外。这对降低工程造价是有益 的,在条件许可的情况下,可以采用这种上、下行分别布设 的分离式隧道,但在某些特定条件下,如路线分离困难或洞 外地形条件复杂、土地紧张、拆迁数量大或采用上下行分离 双孔隧道,将使执行这一净距非常困难,尤其是桥隧相连更 是如此。在这种情况下,可以采用小净距隧道与连拱隧道。 『 10.1.2 ▎长大隧道、特长隧道和大跨度隧道 SUI DAO GONG CHENG 隧道选线时,结合平面线形、高程、地质等因素,在条 件许可的情况下,可以采用短隧道群、长隧道或特长隧道, 但在某些特定条件下,如穿过海拔较高的山岭或采用短隧道 群时高程及线形不符合要求,在这种情况下,可以考虑采用 长隧道或特长隧道方案。 隧 道 工 程 对于三车道大跨度隧道,我国在其建设方面的起步虽然 较晚,但是经过各部门的努力,目前也已经取得了一定的成 绩,如北京八达岭潭峪沟隧道、重庆铁山坪隧道和真武山隧 道、广东韶关靠椅山隧道、宝林山隧道、深圳大梅沙隧道等 一批三车道大断面公路隧道已相继建成通车。 『 10.2 ▎连拱隧道 SUI DAO GONG CHENG 『 10.2.1 ▎连拱隧道的特点 连拱隧道就是将两隧道之间的岩体用混凝土取代,或者 说是将两隧道相邻的边墙连接成一个整体,形成双洞拱墙相 连的一种结构形式。中间的连接部分通常称为中隔墙。连拱 隧道具有以下优点: 1)位置选择自由度大,适用于地形复杂,线路布设极为困难 的情况。 隧 道 工 程 2)洞口引线占地面积少,接线难度小,尤其应用于城市中时, 可大大减少拆迁,降低工程费用。 3)较深挖高边坡稳定,由此可减少营运中的安全隐患。 4)便于公路桥隧相连。 5)可保持路线线形流畅,且断面造型美观。 6)便于营运管理。 SUI DAO GONG CHENG 『 10.2.2 ▎连拱隧道的设计要求 1)连拱隧道按中墙结构形式不同分为整体式中墙和复合式中 墙两种形式条件加大中墙厚度的地段宜选用复合式中墙连拱隧道 形式。 2)隧道暗挖段应优先采用复合式衬砌,支护参数可采用工程 类比或计算分析确定。 3)中墙设计应在满足结构设计与施工安全的前提下,综合考 虑洞外接线要求、防排水系统的可靠性等因素。 隧 道 工 程 4)两车道连拱隧道设计为整体式中墙时,中墙厚度不宜小于 1.4m;设计为复合式中墙时,中墙厚度不宜小于2.0m,三车道连 拱隧道设计为整体式中墙时,中墙厚度不宜小于1.6m;设计为复 合式中墙时,中墙厚度不宜小于2.2m。 5)整体式中墙的连拱隧道应注意纵向施工缝的预留位置、施 工缝止水方式、中墙纵横向排水管与防水层的布置,避免施工缝 渗漏水、防水层顶破和排水管堵塞。复合式中墙的连拱隧道防排 水设计与独立双洞隧道基本相同。 6)连拱隧道应根据结构需要设置变形缝,双洞变形缝应在同 一位置设置,并应注意隧道纵向荷载对结构的影响。 7)连拱隧道监控量测可参照《公路隧道施工技术规范》 (JTJ-042)的相应要求进行,并应以拱部垂直位移、中墙以上的拱 部水平位移为重点。 SUI DAO GONG CHENG 8)连拱隧道设计应考虑相应的施工方法,并提出各类方法的 具体要求,辅助施工措施应作专项设计。 隧 道 工 程 9)采用导洞施工时,应对导洞围岩情况认真观察记录,并及 时反馈信息,根据围岩变化情况和监控量测资料及时调整设计与 施工方案。导洞宽度宜大于4m。 10)设计中应采取有效辅助措施,防止施工中拱部推力不平 衡对中墙结构造成危害。 11)在地震动峰值加速度大于0.15的地区,连拱隧道应进行 抗震强度和稳定性验算。 12)为确保连拱隧道施工安全,应对相邻洞室的最大临界震 动速度进行控制,一般不宜大于15cm/s。 13)连拱隧道有偏压时,应对支护参数与施工方法进行特殊 设计。 SUI DAO GONG CHENG 『 10.2.3 ▎连拱隧道的施工要求 隧 道 工 程 1)衬砌的施作时间,当围岩变形较大时,应尽快施作衬砌; 当围岩完整性较好时,为了避免爆破震动的影响,可在开挖及支 护施作完成一段时间后再做衬砌。 2)现场围岩、支护、衬砌的变形和应力量测极为重要,其目 的是检测先行洞结构的安全性,并评价后行洞施工的妥当性以及 加固措施的有效性。量测计划要按这一目的来制订,量测结果要 及时指导设计参数的修正和施工方法的变更。 3)先行洞围岩在先行洞施工时产生变形,在后行洞施工时会 再次出现松弛变形,针对先行洞围岩变形的影响,要考虑加强支 护,增大衬砌结构的刚性,如采用钢筋混凝土结构,控制水平位 移值。 4)后行洞爆破施工时引起的震动可能会对先行洞造成破坏性 影响,要考虑采取一些控制爆破震动的措施。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 5)后行洞围岩在先行洞造成的临空面会产生较大变形,针对 后行洞围岩变形的影响,要考虑采取超前加固地层,分割开挖面, 早期闭合断面,加强支护,强化结构基础等措施加固开挖面,改 良前方地层。 6)中隔墙容易产生应力集中,中隔墙的下沉或中隔墙上覆的 围岩的塑性化均可能会给围岩体或衬砌带来不利影响,可以考虑 采取加固改良地层或加强支护,防止围岩松弛或下沉。 7)连拱隧道施工,首先进 行中导洞开挖,施工作中隔墙, 然后进行主洞开挖,如图10-1 所示。主洞开挖时可以采取侧 壁导坑超前开挖法,当地质条 件较好时,也可采取中导坑超 前开挖法,支护和衬砌均应加 强。 SUI DAO GONG CHENG 图10-1 连拱隧道施工 8)应尽量避免隧道与其它构造物的交叉,不得已时,应尽 量采取直交,而且新建隧道宜上穿既有构造物。 隧 道 工 程 『 10.2.4 ▎典型连拱隧道介绍 1. 洪家坞隧道 (1) 工程概况、工程地质和水文地质 洪家坞隧道是景婺 黄(常)高速公路上的一座单向两车道连拱隧道,隧道起止 桩号K16+630-K17+378,长748m,进出口洞门均为端墙式。 隧道进口段平面线m,隧道出口段平面线%超高的圆曲线m.隧道纵断面线型均为人字坡隧道纵坡为+03%,24%。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 洪家坞隧道整个穿越于剥蚀一侵蚀丘陵中,微地貌以低 丘间夹“V”字形冲沟为特征,地形复杂,局部地段地势陡 峻。隧道总体走向335°。区段内地形相对高差135~157米, 洞轴线米,沿线山体植被发育, 通视条件较差。 隧道区域稳定性为过武夷山南岭山地过湿区,隧道地层 为第四系土层,地层岩性自上而下可分为上覆第四系(Q)土 层及中元古界双桥山群千枚板岩(Pt2sh)两大类。 隧道区断裂构造发育,主要在隧道两侧的冲沟地段,不 直接影响隧道施工,经物探解释有2条隐伏断层。F1号断裂, 构造结构面倾向南偏西215°左右,倾角43°左右。F2号断 裂,构造结构面倾角向北偏东10°~20°,倾角50°左右。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 隧道区岩石节理普遍发育,呈北 12°西走向348°,倾 向北东东89°,倾角75°属张扭性,有2 ~5 mm宽的石英脉 充填3条/米。 隧道区内地形简单,地表水系不发育。区内地下水位埋 深受地形控制,谷底及洞轴线米, 其分水岭测线米以下,地下水位均在弱风化 带附近,为上部风化壳的孔隙—裂隙水。地下水具碳酸性弱 腐蚀。 (2) 隧道设计 SUI DAO GONG CHENG 1) 技术标准。隧道净宽 2×(0.75+0.50+2×3 75+1.0+0.75)+2.894=23.894m,隧道净高 5.0m,设计速度 100km/h。 隧 道 工 程 2)横断面设计。建筑限界净宽23.894m,净高5.0m,内 轮廓采用承载能力较好的单心圆形式,边墙为曲墙。在隧道 内外侧检修道下各设置一个尺寸为0.5×0.42m电缆沟,路面 两侧设0.35×0.45m的矩形(有一个0.15×0.15m的倒角)排水 边沟。 3)洞门。隧道洞口地段地质条件较差,较长距离为Ⅰ、 Ⅱ类围岩,且相对埋置深度较浅,不易成洞。为了实现“早 进晚出”的原则,在隧道洞口基本设置了超前长管棚,以保 证成洞面和浅埋地段开挖的稳定与安全。洞门型式则结合地 形条件,采用端墙式。 4)衬砌。根据隧道埋深及荷载类型的不同共设计了六 种衬砌形式,明洞衬砌:SM。复合衬砌:SP1、S1,S2、S3、 S4,明洞衬砌用于进出口明挖段,采用C25钢筋混凝土结构。 复合衬砌用于洞身暗挖段。 SUI DAO GONG CHENG 5)防排水设计。隧道防排水遵循“以排为主,防排结 合,因地制宜,综合冶理”的原则。 隧 道 工 程 a.衬砌排水。为了有效地排除二次衬砌背后积水,消除 二次衬砌背后的静水压力,在初期支护与防水层间每钧间隔 3米设置一处φ 50透水环向盲管,再将盲管引入φ 100 (70、 160)纵向排水管,再由横向排水背引入边沟排出沟外。 b.路面基层排水。为了防止路面地层地下水上升到路面 影响行车安全,在路面平整层下每个洞室设置了两个φ 160 打孔纵向排水管以排除隧道底部渗水。全隧道贯通。 c.衬砌防水。在初期支护与二次衬砌之间敷设一层12mm 厚的PVC防水板和一层土工布,作为第一道防水措施,防水 板敷设范围为自拱部至边墙下部引水管,且防水板必须卷曲 纵向排水管高达1米长。同时,拱部及边墙二次衬砌采用不 低于S10的防水混凝土,作为第二道防水措施。二次衬砌采 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 用不低于S10的防水混凝土,作为第二道防水措施。二次衬 砌沉降缝用遇水膨胀式止水条止水,环向施工缝用遇水膨胀 自排式止水带止水,纵向施工缝用PVC汪浆式中置止水带。 d.衬砌防排水补救措施。在初衬与二衬之间铺设注浆管 和注浆嘴,用以施工时没有处理好防排水的地万进行注浆补 救。 6)行人横洞。隧道设置了1处行人横洞。行人横洞20米 (宽) ×22米(高),行人横洞设有两个洞室都可控制的双开 一字防火门。 7)施工方法。隧道施工开挖总体上要求拱部采用光面 爆破,边墙部采用预裂爆破,以最大限度地保护周边岩体的 完整性,同时减少超挖量,提高初期支护的承载能力。在Ⅰ、 Ⅱ类围岩地段要求采用导坑法施工,先中导坑,再施工 SUI DAO GONG CHENG 中隔墙。中导坑与侧导坑根据地质情况采用不同类型的支护。 中隔墙均为钢筋混凝土结构,在施工过程中必须特别注意中 隧 道 工 程 隔墙中部排水管的预埋。 8)建筑材料。明洞衬砌采用C25钢筋混凝土,复合式衬 砌初期支护采用C20喷射混凝土,二次衬砌采用C25钢筋混凝 土,洞内沟管采用C25混凝土,仰拱回填采用C10混凝土。直 径≥12mm的钢筋及锚杆采用Ⅱ级钢,钢拱架采用18、16型工 字钢,注浆钢管及长管棚采用热轧无缝钢管。 9)辅助施工设计。采用的辅助施工措施有超前长管棚、 超前小导管、超前锚杆、地基加固注浆及浅地表加固等。 SUI DAO GONG CHENG 2. 吴家庄隧道 隧 道 工 程 (1)工程概况、工程地质和水文地质 宛坪高速公路(内 乡至西坪(豫陕界))为上海至武威国家重点公路河南境内 的一段,是国家重点规划的西部大开发8条大通道之一,路 线个合同段,吴家庄隧道地处第7 合同段,起止桩号为:K41+640~K41+980,长340m。设计行 车速度100km/h,隧道净宽14.0m,净高5.0m,隧道最大埋深 71.15m。 SUI DAO GONG CHENG 吴家庄隧道进出口均为全风化—强风化白垩系上统细砂 岩夹薄层泥岩,岩体呈块状,完整性一般,围岩稳定性差。 洞身主要为白垩系上统细砂岩夹薄层泥岩,弱风化,软弱相 间岩组单斜构造,裂隙不发育,围岩稳定性一般,泥岩遇水 易软。 隧 道 工 程 (2) 隧道设计 隧道的内轮廓采用三心圆形式,隧道按双 洞单向行车双跨连拱断面设计,建筑限界宽度14.0m (0.75m+1.0m+3×3.75m+0.5m+0.5m),建筑限界高度5.0m, 检修道净高2.5m。最大开挖宽度达32.6m,最大开挖面积为 323.7m2。 (3) 施工方案 主洞Ⅳ、Ⅴ级围岩施工采用三导洞台阶 法施工,Ⅲ级围岩采用中导洞法施工。 SUI DAO GONG CHENG 3. 桥头隧道 桥头隧道位于元江 — 磨黑高速公路 16 合同 K342+375 ~ K342+655 之间,全长280 米,为带中墙的整体式双跨连拱结 构隧道,隧道单跨净宽10.53 米,净高为7.2 米。单跨采用 单心圆,边墙为曲线.65 米。围岩类别为Ⅲ、Ⅳ 隧 道 工 程 隧道最大埋深74 米。路线位于云贵高原西部,横断山脉南延 地区。云南省地貌分区的哀牢山中山亚区,区内属构造侵蚀 地形,路线主要位于高中山地区。隧道施工中采用先中墙, 再上下台阶开挖法施工。 『 10.3 ▎小净距隧道 『 10.3.1 ▎小净距隧道的特点 SUI DAO GONG CHENG 小净距隧道是介于普通分离式双洞隧道和连拱隧道的一 种结构形式,其优点有: (1) 其造价和施工工艺同普通分离式双洞隧道相比差别 很小。 (2) 同连拱隧道相比它的造价要低得多,同时施工工艺 也简单。 (3) 有利于公路整体线型规划和线型优化。 隧 道 工 程 由于小净距隧道的中夹岩的厚度远比普通双洞隧道要小 (一般只有5m~8m),所以小净距隧道的围岩稳定与支护结构 受力要比普通分离式隧道要复杂,同连拱隧道相比它有其自 身的特点。 小净距方案的合理性主要表现为双洞净距的合理,中岩 柱加固措施的合理,施工总体方案和工序的合理,监控量测 基准及安全施工预警标准的掌握,隧道总体投资的控制合理 等方面。 SUI DAO GONG CHENG 『 10.3.2 ▎小净距隧道的设计要求 1) 应根据隧道地质条件,进出口地形条件,结合使用要 求,经综合比选后确定最小净距。 2)应优先选用复合式衬砌,支护参数应经工程类比、计算 分析综合确定。 隧 道 工 程 3)设计应考虑相应的施工方法,并提出各类方法的具体要 求。 4)设计与施工应遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭” 的原则,将中间岩柱的稳定与加固作为设计与施工的重点。 5)小净距隧道监控量测应根据不同围岩级别制订量测计划。 应把中间岩柱稳定、浅埋段地表沉降和爆破振动对相邻洞室的 影响作为监控量测的重要内容。 6)在地震动峰值加速度大于0.15的地区选用小净距隧道时, 宜进行抗震强和稳定性验算。 7)为确保小净距隧道的安全,应对相邻双洞最大临界震动 速度按净距、围岩级别、支护实施阶段分别进行控制,最大临 界震动速度可通过试验确定,无资料时可参照《爆破破安全规 SUI DAO GONG CHENG 程》(GB 6722)取值。 8)小净距隧道有偏压时,支护参数、施工方法、施工顺 序宜进行特殊设计。 隧 道 工 程 『 10.3.3 ▎小净距隧道的施工要求 1)衬砌的施作时间,当围岩变形较大时,应尽快施作衬砌; 当围岩完整性较好时,为了避免爆破震动的影响,可在开挖及 支护施作完成一段时间后再做衬砌。 SUI DAO GONG CHENG 2)现场围岩、支护、衬砌的变形和应力量测极为重要,其 目的是检测先行洞结构的安全性,并评价后行洞施工的妥当性 以及加固措施的有效性。量测计划要按这一目的来制订,量测 结果要及时指导设计参数的修正和施工方法的变更。 3)先行洞围岩在先行洞施工时产生变形,在后行洞施工时 会再次出现松弛变形,针对先行洞围岩变形的影响,要考虑加 强支护,增大衬砌结构的刚性,如采用钢筋混凝土结构,控制 水平位移值。 隧 道 工 程 4)后行洞爆破施工时引起的震动可能会对先行洞造成破坏 性影响,要考虑采取一些控制爆破震动的措施。 5)后行洞围岩在先行洞造成的临空面会产生较大变形,针 对后行洞围岩变形的影响,要考虑采取超前加固地层,分割开 挖面,早期闭合断面,加强支护,强化结构基础等措施加固开 挖面,改良前方地层。 6)中夹岩会因为先行洞和后行洞的施工产生较大扰动和变 形,针结中夹岩的变形,要考虑采取改良加固地基,采用钢板 桩、大吨位预应力锚索、对拉锚杆、无粘结钢绞线、小导管预 注浆、水平贯通式锚杆等技术进行加固中夹岩。 7)开挖时可以采取侧壁导坑超前开挖法,当地质条件较 好时,也可采取中导坑超前开挖法,支护和衬砌均应加强。 SUI DAO GONG CHENG 8)应尽量避免隧道与其它构造物的交叉,不得已时, 应尽量采取直闺怨,而且新建隧道宜上穿既有构造物。 隧 道 工 程 『 10.3.4 ▎典型小净距隧道介绍 1. 鹤上隧道 (1) 工程概况 鹤上隧道是福州机场高速公路上的一座单 向三车道小净距隧道,最小净距10.30m,单洞跨度15.05m, 高度8.151m,含仰拱的总高度为10.4m。隧道起止桩号为 k6+250~k6+700,隧道全长450m。 (2)地形地貌、工程地质、水文地质 1) 地形地貌、地质及地层概况。隧道属剥蚀低山丘陵地 貌,进口段天然坡角为16度,出口天然坡角为20度,地形起 伏较大,植被发育。地层自上而下为第四系残坡积土,底部 SUI DAO GONG CHENG 基岩为侏罗系上统南园组凝灰熔岩及其风化层。 隧 道 工 程 隧道区地层分别有:坡积亚粘土、坡积碎石、坡积砂质粘性 土(可塑)、坡积砂质粘性土(硬塑)、砂土状强风化凝灰 熔岩、碎块状强风化凝灰熔岩、弱风化凝灰熔岩、微风化凝 灰熔岩。 2)水文地质条件。隧道沿线地下水类型主要为孔隙裂隙水 和基岩裂隙水,前者主要赋存于残坡积土层、砂土状强风化 层,地下水位随季节变化;后者主要赋存于基岩裂隙和构造 裂隙中,含水量极不均匀,沿着裂隙构造带补给及排泄,具 有承压性。本隧道地下水对混凝土不具有腐蚀性。 3)地质构造。隧道区地处北北东北东向的长乐—诏安断 SUI DAO GONG CHENG 裂的北段,于其次级断裂琅歧龙台-吴庄-鼎干山断裂和琅歧上 头仑-长乐风门岭-董凤山之间,为主要断裂之间的次级断块区, 具有相对稳定性。属晚更新世活动断层,在全新世以来未有 活动迹象。 (3) 隧道设计 1) 技术标准。道路等级:高速公路;设计行车速度: 隧 道 工 程 100km/h;行车道宽度:3×3.75m(单洞);隧道建筑界限: 行车道宽度为3×3.75米,净高5米,两侧路缘带宽为0.75米 米,两侧余宽为0.50米,一般路段路面横坡为2%(弯道内根 据实际超高路面横坡确定),单侧设检修道宽0.75米,高于 路面0.25米。 2) 平纵横设计。隧道洞身均位于半径为1710.00米的平曲 SUI DAO GONG CHENG 线.00米,纵坡为-2.5%。进口设计高:58.17米;出口设 计高:46.93米。 3) 衬砌内轮廓。衬砌内轮廓采用三心圆内轮廓形式,净 宽15.05m,净高10.15m。 4) 中夹岩柱加固设计。小净距隧道必须对其双洞中间岩柱 进行加固,以确保围岩的稳定。 隧 道 工 程 5) 洞门结构。根据具体洞口的地形、地质条件,结合工程 施工安全、环境保护要求,洞口相关工程、美观等考虑,隧道 进口采用削竹式洞门,出口采用城墙式洞门,并尽量保持原地 形的绿色植被坡面,减少边坡开挖和自然环境的破坏。 6) 防排水设计。以排、防、截、堵结合,因地制宜、综 合治理为原则,达到排水畅通、防水可靠,经济合理,施工 方便的目的。 a. 防水措施。二次模注衬砌采用防水混凝土;在隧道初 SUI DAO GONG CHENG 期支护和二次衬砌之间铺设EVA防水板+无纺土工布。沉降缝 处采用中埋式橡胶止水带防水,施工缝处采用BW-S120缓膨 型橡胶止水条防水。 b. 排水措施。在隧道环向铺设塑料盲沟将水引入边墙两 隧 道 工 程 侧12cmx3.5cm纵向塑料排水盲沟,然后通过f100mmPVC横向排 水管将水引入两侧f250mm双壁打孔波纹管侧式排水管排出洞 外,路面水通过路缘通缝式排水沟排出洞外,洞内管沟与洞 外的天沟、排水沟、截水沟形成完整的排水系统。电缆沟底 部设横坡及纵向集水沟,将可能流入电缆沟的水,通过纵向 集水沟引出洞外。 7) 初期支护。 SUI DAO GONG CHENG a.喷射混凝土。破碎围岩,浅埋段及地下水丰富地段初喷 采用20#早强混凝土,其余采用20#普通混凝土。 b.锚杆。除洞口加强段及软弱围岩地段采用中空注浆锚 杆外,余均采用Q345f22螺纹钢筋,全长砂浆锚固或药剂锚固, 为达到更好的锚固效果,普通砂浆锚杆应设置垫板及螺 隧 道 工 程 栓,钢垫板应座浆以确保与围岩密贴;中空锚杆注浆浆液为 30#水泥浆,中空锚杆单根母体抗拉断力应不小于180KN;普 通砂浆锚杆单根母体抗拉断力应不小于150KN。锚杆锚固抗拔 力:Ⅱ类围岩不小于80KN;Ⅲ类及以上围岩不小于100KN。Ⅲ 类围岩中夹岩采用f25mm中空预应力锚杆(钢涨壳预应力锚 杆),施加80KN的预应力;预应力锚杆单根母体抗拉断力应 不小于180KN。 c.钢拱架。U29、U25型钢支撑;f25mm钢筋格栅拱架。 d.超前锚杆。f25mm中空注浆锚杆。 e.超前小导管。外径50mm,壁厚5mm的无缝钢管。 f.大管棚。外径108mm,壁厚6mm的无缝钢管。 8) 二次模筑衬砌。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 a.拱部、边墙:C25防水混凝土,防水混凝土中应掺入混 凝土防水剂,掺量不得大于水泥重量的6%,防水混凝土的抗 渗等级≥S8;仰拱:C25混凝土。 b.仰拱回填:C10片石混凝土。 c.预留变形量回填:洞身拱部、边墙、仰拱超挖部分均应 采用C25混凝土回填。 d.沟槽身及盖板均为C25混凝土。 SUI DAO GONG CHENG 9) 路面设计。隧道路面采用26cm厚弯拉强度5.0MPa的水 泥混凝土面层,15cm厚C20混凝土调平层。 (4) 隧道附属设施设计 消防、配电洞室及紧急电话间;隧道通风设计(隧道不 设置射流风机,采用自然通风),隧道照明设计;隧道消防 设计。 2. 石狮隧道 隧 道 工 程 石狮隧道位于泰(和)井(冈山)高速公路江西井冈山市境内, 隧道净宽为12.12m,等间距中间岩柱净宽为8.2 m,属于典型 的双线、双洞、小净距隧道。地质勘察资料表明,该隧道的 岩质较差,以风化砂岩、石英砂岩为主,构造裂隙、风化裂 隙间夹泥较多,还存在软弱夹层,隧道围岩以Ⅲ、 Ⅳ类为主。 该隧道单洞长690m,左右双线m。围岩分类情况为: Ⅱ类围岩156m,Ⅲ类围岩1000m,Ⅳ类及以上围岩224m。该隧 道的支护与衬砌共有3种类型:S2型(Ⅱ类围岩浅埋段156m); S3型(Ⅲ类围岩深埋段1000m);S4型(Ⅳ类及以上围岩深埋段 224m),四个明洞洞门结构各l0m,共40m。 3. 金旗山隧道 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 金旗山隧道位于京福高速公路福建省三明市境内,采用 并行双线小净距隧道形式,隧道双洞轴线m, 中间岩柱最小净宽为5.079m。隧道起讫桩号K147+600~ K147+805,全长205m。整座隧道的平面位于R=2000m的圆曲线m的竖曲线上。隧道处于丘陵地区,路线横切一小 山脊,地形波状起伏,呈驼峰型,植被发育,覆盖较薄,洞 口位于小山谷旁。 隧道所处地区未见地下水露头,地下水主要源于基岩裂 隙水,赋存于基岩裂隙和破碎带中,受大气降水补给,水量 不大,季节影响小。隧道穿过的岩性单一,为燕山早期侵入 花岗岩,未见有断层,仅在进口处见有一隐伏辉绿岩脉,对 隧道无影响。隧道的围岩情况:Ⅲ类围岩41m,Ⅳ类围岩164m。 支护与衬砌形式分三种:S12型33m(Ⅲ类围岩浅埋段)、S3 型18m(Ⅲ类围岩深埋段)、S4型144m(Ⅳ类围岩深埋段)、 削竹式洞门结构10m。 SUI DAO GONG CHENG 『 10.4 ▎长大隧道 隧 道 工 程 我国公路隧道的建设发展迅速。自从1989年七道梁隧道 ( 1560m )首次突破千米大关后,先后又建成了中梁山隧道 (3165m)、木鱼槽隧道(3610m)、二郎山隧道(4610m)等 十数座长大公路隧道。秦岭终南山公路隧道,设计长度达到 18004m。这些长大公路隧道的建设,标志着我国公路隧道的 设计、施工水平跃上了一个新的台阶。 SUI DAO GONG CHENG 『 10.4.1 ▎长隧道、特长隧道的特点 1) 位于岩体深处坚固稳定的地层中,围岩压力小,坑道稳 定,无偏压受力的情况。 2)支护可以简单,施工比较安全。 3)工程单一,施工不受干扰。 4)洞门建筑物只有两个,比多座短隧道为少。 但是长隧道、特长隧道由于隧道长,在防灾与救援、通 风与照明、不良地质等技术问题上要复杂很多。 隧 道 工 程 『 10.4.2 ▎大跨度隧道的特点 大跨度隧道能满足较大的交通量,但由于隧道断面面积 和跨度均较大,由此引发了诸多的相关工程问题,如施工方 法与动态控制、围岩稳定、工程措施与工程造价等,使得三 车道公路隧道设计长期以来没有一个较为明确、系统的规范 作指导,各设计单位在设计其断面形状、尺寸选取、工程措 施等方面差异较大。 SUI DAO GONG CHENG 『 10.4.3 ▎长大隧道亟需研究的课题 1) 为避开不良地质和提高运行安全的曲线)结合我国汽车工业发展和国家有关汽车排污法规政策 的长大公路隧道的卫生标准。 3)隧道区域环境状况和生态保护的关系。 4)隧道地质的评判方法和超前预报技术。 隧 道 工 程 5)黄土及软岩隧道的设计与施工技术。 6)公路隧道路面结构。 7)隧道通风方式的选择和考虑局部影响的多维流体动力学 计算方法及相应软件的开发。 8)监控模式、信息传输与灾害报警技术以及高灵敏度检测 元器件的研制。 9)隧道火灾发生的概率、火灾发展规律、危害程度、防灾 救灾预案制定。 SUI DAO GONG CHENG 10)隧道灾害的评估以及维修方案。 11)隧道的安全等级和标准。 12)司机在长大隧道中的运行心理。 13)跨海悬浮隧道的结构计算理论、设计方法。 14)深海隧道施工技术。 隧 道 工 程 15)公路隧道基础信息管理系统。 16)隧道运营动态检测技术、质量评价指标和养护维修。 『 10.4.4 ▎典型长大隧道介绍 1. 秦岭终南山特长公路隧道 (1)工程概况 秦岭是黄河与长江两大水系的分水岭,是 西安至安康高速公路必须克服的天然屏障。秦岭终南山特长 隧道位于西康公路西安至柞水段,隧道全长18.020km,为东 线、西线m。它的建成对促进西部开 发战略的实施和陕西省与周边省市的经济交流具有十分重要 的意义。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 该隧道由石砭峪垭口翻越秦岭地区的终南山,在隧道东 侧与西康铁路秦岭特长隧道相邻。进口位于长安县石砭峪乡 青岔村石砭峪河右岸。出口位于柞水县营盘镇小峪街村太峪 河右岸。洞内为人字坡,最大纵坡为 1.1% 。隧道最大埋深 1600m。行车速度为60~80km/h,隧道内路面为水泥混凝土路 面。 (2)工程地质及水文地质 秦岭终南山特长公路隧道横穿 秦岭东西向构造带,该带历经了多期构造运动、变质作用、 岩浆活动和混合岩化作用,地质构造和地层岩性复杂。隧道 洞身通过的主要地层为:混合片麻岩、混合花岗岩、含绿色 矿物的混合花岗岩。通过的区域大断层为 F2、F4、F5,地区 性断层 15条,次一级的小断层 41条。预测全隧道正常总涌水 量为8604.28m3/d,最大总涌水量约15695.32m3/d。 SUI DAO GONG CHENG (3)隧道设计 1)建筑限界。隧道建筑限界净高5m,净宽10.50m。其中 行车道宽2×3.75m;在行车道两侧设0.50m的路缘带及0.25m 隧 道 工 程 的余宽;隧道内两侧设宽度为 0.75m 的检修道,高于路面 0.40m。 2) 衬砌内轮廓。衬砌内轮廓采用三心圆内轮廓形式, 净宽10.92m,净高7.6m。 SUI DAO GONG CHENG 3)衬砌结构。衬砌结构的设计是根据秦岭地区的工程地 质、水文地质、围岩类别、施工条件并结合铁路隧道的设计 成果,类比类似公路隧道的设计经验并进行结构检算后综合 确定。洞口段为满足国防要求,采用C25钢筋混凝土模筑衬砌。 洞身其余地段均采用曲墙复合式衬砌。IV、V、VI类围岩根据 岩爆的程度不同采取相应的锚、喷、网措施。 隧 道 工 程 4)防排水设计。采用防、截、排、堵相结合,综合治理 的原则。达到防水可靠、排水畅通、经济合理、不留后患的 目的。 按洞内正常总涌水量8604.3m3/d,最大涌水量 15695.3m3/d,并考虑1.5倍安全系数作为运营期间设计排水 流量。隧道内设置双侧水沟,主要用于隧道地下水的排泄。 在初期支护与二次衬砌之间设1.2mm厚EVA防水板和300g/m2的 无纺布。隧道拱墙设弹簧排水管盲沟。全隧道两侧墙脚设 f100×5mmPVC纵向排水盲沟,与环向盲沟及墙脚泄水孔采用 三通连接,在纵向每隔100m设检查井,以便检查清洗。施工 缝处设遇水膨胀止水条。为排除车辆带入的水和隧道内清洗 的污水及火灾时的消防水,在路面横坡的低侧设f250mm的圆 形预制路面排水沟,间隔100m设一处清洗用的检查井,便于 养护管理。在隧道路面下设10cm厚的水泥处理碎石排水基层, 将水排入路面水沟。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 5)紧急停车带。在行车方向的右侧设置紧急停车带,间 距500m。紧急停车带长度按停靠大型卡车2~3辆考虑,有效长 度30m,全长40m。宽度较正常地段加宽3.0m。 6)行车横洞与行人横洞。在隧道发生灾害时,为了尽快 疏散洞内车辆,便于维修养护,在东、西线隧道间设行车横 洞,间距为500m。行车横洞中线km设一处反向行车横洞。 行车横洞净宽4.5m,净高5.8m。 SUI DAO GONG CHENG 在隧道发生灾害时,为了使洞内人员尽快疏散、逃逸, 两座隧道间设行人横洞,间距250m,其中一半设为独立的行 人横洞,另一半与行车横洞合用。行人横洞断面净宽2m,净 高2.5m。行人横洞与行车横洞间隔布置。 (4)监控系统及防灾设计 隧 道 工 程 1)系统概况。秦岭终南山公路隧道属特长隧道,在重点 保证安全运营的前提下,本着“实用、可靠、经济”的原则, 考虑设置监控系统及防灾系统。 秦岭终南山公路隧道按其长度和交通量状况,交通工程 等级为A级。设置八个监控及防灾系统:交通监视和控制系 统;通讯系统;环境检测系统;运营通风系统;照明系统; 报警、消防系统;供电系统;中央控制系统。 2)交通监视控制系统。交通监视控制系统由中控室的交 通监控计算机、闭路电视系统、可变情报板、可变限速标志、 视频车辆检测器、入口信号灯及车道表示器等组成。 3)通信系统。由紧急电话、电视监控、广播和无线通信 组成。紧急电线m一处,设于前进方向右侧。 有线m,设于前进方向左侧。无线通信: 由四信道基站、光中继器、天线、光传输设备等组成。 SUI DAO GONG CHENG 4)环境检测系统。CO检测仪:间距500m。VI检测仪:间 距500m。风速风向测定仪:间距1500m。 隧 道 工 程 5)通风系统。采用三竖井纵向通风,竖井深度180~770m, 直径8.5~9.5m;风塔高度40m;风道长度约80~300m;隧道通 风分段长度3.7~5.0km。 通风控制:正常状态,CO的体积分数小于2×10-6;烟雾 浓度VI≤0.0075m-1(透过率47.5%);阻滞状态,20min 内 CO≤300×10-6;火灾发生时风机采用紧急状况进行排烟,洞 内纵向风速2~3m/s。 6)照明系统。入口段灯间距为2.5m,过渡段1的灯间距 为5m,过渡段2的灯间距为7m,过渡段3的灯间距为7.5m,中 间段的灯间距为10m,出口段的灯间距为5m,在隧道拱部两侧 对称布置灯具。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 7)报警、消防系统。通报、报警系统:手动报警按钮 50m一处,设于消防栓箱上。自动报警装置50m一处,设于消 防栓箱上。火灾检测器贯穿全隧道的感温光纤电缆。紧急电 线m一处。交通信号灯、情报板按有关上述规定设置。消防 系统:灭火器50m一处,2个一组,设于消防栓箱中。消火栓 箱50m一处,既能喷水,也能喷泡沫。洞内消防干管采用 D200mm 的干管贯穿隧道,并与另一隧道通过横通道每2000m 铺D150mm钢管连接形成环网。洞口消防水池在南洞口设500m3 钢筋混凝土高山水池。救援系统:两洞口均设隧道管理所消 防队,消防车2辆(其中一辆为干粉消防车),救援车1辆。 结合地方专业消防队。 8)供电系统。供电电源:均由110kV变电站出线kV架空线路分别供至两洞口,在两端洞口各设35/10kV变电 所向隧道供电。在三个竖井中各设35/6kV变电所一座。隧道 两端洞口电源互为备用(单回路供电)。本隧道照明、通 SUI DAO GONG CHENG 信、信号、监控、报警、监测、消防、通风等电力负荷均为一 级负荷。洞口及洞内风机房变配电设施均设置防雷接地设施。 隧 道 工 程 9)中央控制系统。中央控制系统主要由综合控制台、模 拟显示屏幕、监视器柜、中心计算机网络构成。实施中心控 制的项目有:通风控制、照明、交通流检测与控制、环境检 测、光强检测、闭路电视、紧急电话、无线广播、无线通信、 火灾报警、水池水位监测和水泵控制、横通道门开关控制等。 各系统的启动、运行与停止的控制装置集中设置于管理所内。 监控中心计算机网络由双中心计算通过以太网工作站、模拟 显示屏幕操作站、通信工作站组成。 2. 龙头山大跨度公路隧道 (1) 工程概述 本项目是交通部规划的“五纵七横”国道 SUI DAO GONG CHENG 主干线中同三、京珠两条国道主干线共线绕广州公路东环段, 隧 道 工 程 又是珠江三角洲经济区环形公路的东环段,在国家干线公路 网、广东省和广州市区域公路网中占有重要地位。其建设具 有十分重要的政治、经济意义。 龙头山隧道为国内规模最大的双向分离式单洞四车道公 路隧道。隧道右线m; 隧道左线.5m,隧道净高8.95m。隧道最大 埋深98m。隧道进口最小净距25.05m,出口最小净距22.59m。 (2) 工程地质条件 1)地质构造及地层岩性。隧址区发育一构造破碎带,位于 SUI DAO GONG CHENG 隧道洞身K6+225~K6+250处,断层宽约20~30m,倾向南西,倾 角约70°,构造带岩石破碎,岩体稳定性较差。隧道轴线主 隧 道 工 程 要穿越的地层从新到老主要为砾质亚粘土,全风化二长花岗 岩,强风化二长花岗岩,弱风化二长花岗岩,微风化二长花 岗岩。 2)水文地质条件。隧址区地下水类型主要有孔隙潜水和 基岩裂隙水。孔隙潜水主要赋存于隧道的第四系残坡积层及 全风化花岗岩中,孔隙潜水含水层埋藏浅,水量小,富水性 弱,受大气降水直接补给,动态变化大.断层构造破碎带出 露处,地下水呈片状渗出,流量约为1.50L/s.基岩裂隙水主 要赋存于基岩裂隙中,赋水性不均匀,局部透水性较好,主 要受大气降水及第四系孔隙潜水的渗入补给。 (3) 隧道设计 龙头山隧道为特大跨度隧道,隧道内轮廓 采用三心圆形式,隧道单洞净宽17.5m,其中隧道行车道宽度 3.75×3+3.5m,路缘带宽度0.5×2m,余宽0.5×2m,检修道 SUI DAO GONG CHENG 宽0.75m,净高8.1m,限高5.0m。 隧道最大开挖宽度达21.1m,最大开挖高度达13.2m(含 仰拱),最大开挖面积为229.4m2。 隧 道 工 程 龙头山隧道衬砌结构参数的选取采用了工程类比与数值 分析相结合的方法。由于单洞四车道超大断面结构隧道在国 内公路隧道建设史上实属罕见,参数的选取充分考虑采用喷 钢纤维混凝土、预应力锚杆、H型钢架等新型支护手段。 (4) 隧道施工开挖方案选择 进口浅埋偏压段施工方案: 先开挖浅埋一侧,后开挖深埋侧,降低施工难度,然后采取 SUI DAO GONG CHENG 分部、分步开挖,即人工开挖或尽量采取小炮开挖方法,仰 拱及时封闭成环。 洞身以Ⅱ、Ⅲ类围岩施工方案:由于隧道开挖跨度非常 大,因此施工方案的选择显得极为重要。本隧道施工必须采 用信息化,按照“新奥法”原理进行。Ⅰ、Ⅲ类围岩施工采 用 隧 道 工 程 双侧壁导坑法开挖,Ⅳ、Ⅴ类围岩采用上下台阶法开挖。对 于Ⅱ、Ⅲ类软弱围岩段步步为营,严格遵循“弱爆破、短开 挖、强支护、早闭合、勤量测、衬砌紧跟”的原则。充分做 好超前预支护,各工序紧跟,合理控制各分部断面施工进度 与工作面间距,根据隧道超前地质预报结果并结合反馈信息 及时优化调整设计参数,防止岩体坍塌。Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖、 支护顺序: 1)左、右侧壁导坑先行开挖。左、右侧壁导坑采用上下台 阶分步施工开挖,注浆锚杆、钢拱架(格栅钢架)、喷射钢纤维 SUI DAO GONG CHENG 混凝土等初期支护紧跟开挖,每次开挖、支护循环进尺控制 在75~200cm之内;初期支护墙脚设锁脚锚杆,围岩变形较大 时设临时仰拱。左、右侧壁导坑施工开挖掌于面前后间距控 制在20~40m以内。 2)主洞上弧形导坑开挖。上弧形导坑开挖后,及时采用 隧 道 工 程 注浆锚杆、钢拱架(格栅钢架)、喷射钢纤维混凝土等措施对围 岩进行支护。每次开挖、支护循环进尺控制在l00cm之内。进、 出口Ⅰ类围岩浅埋段主洞上弧形导坑开挖采用人工机械开挖, 严禁施工爆破。 3) 核心土开挖。中间预留核心土开挖分上下台阶分步施 工开挖,核心土开挖完毕后,及时对仰拱进行封闭,同时拆 除导洞临时支护。核心土部分每次开挖循环进尺不得超过 200cm。最终全断面模筑钢筋混凝土二次衬砌。 微震动爆破施工方案:龙头山隧道洞身轴线m 左右处各分布一地下大型油库,地下油库的存在对隧道施工 SUI DAO GONG CHENG 开挖技术提出了新的课题。为了使隧道施工爆破对现有油库 不产生破坏影响,控制爆破地震安全距离是关键,设计方案 隧 道 工 程 对隧道受影响段落的施工提出了安全、可行的技术要求,要 求隧道爆破开挖采用微震动“光面爆破”或“预裂爆破”技 术,严格控制开挖爆破震动速度。隧道开挖时,要求施工浅 孔爆破分部开挖,400m范围内安全震动速度控制在1.2cm/s。 3. 月湖泉分岔式特长公路隧道 月湖泉分岔式隧道位于山西省境内的晋济(山西晋城-河 南济源)高速公路,该工程穿过的区域多为崇山峻岭的山区, 且地形极其陡峻,它的建设遇到了很多技术难题。为了适应 多变的地形地质条件,不仅设置了分离式隧道、连拱隧道、 小净距隧道等多种形式,而且还设置了一种特殊结构型式的 隧道——分岔式隧道,即一端洞口为连拱隧道,另一端洞口 为分离式隧道。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 设置分岔式隧道的主要原因是:一方面受仙神河大桥的 控制,其左、右幅桥均必须建造为整体形式;另一方面由于 隧道紧接桥梁,两者之间缺少足够的过渡路基,因此紧邻桥 梁一端的洞口必须设置为连拱隧道,而桥梁两端的隧道又较 长,隧道全长都设置为连拱隧道既不经济也不安全,所以在 隧道内有必要将左、右线洞室逐渐分离,这样就形成了分岔 式隧道。 (1) 工程概况 该隧道位于山西省境内的太行山脉南端侵 蚀-溶馈中山区,地形沿路线纵向起伏较大,隧道两端地形均 SUI DAO GONG CHENG 较陡,晋城(进口)端地形坡度40°~50°,济源(出口)端地形 为悬崖陡壁。最高点高程1057.53m,最低点高程411.03m,相 对高差646.5m。 隧 道 工 程 隧道左洞起止里程桩号为LK21+498~LK26+242.55,全长 4744.55m;右洞起止里程K21+498~K26+219,全长4721m。进 口端属于普通分离式隧道,而出口端则为分岔式隧道。 (2)工程地质及水文地质 隧道地层主要为奥陶系中统上 马家沟组,下马家沟组,奥陶系下统,寒武系上统风山组、 长山组。在隧道中部,出露石炭系中统本溪组及奥陶系中统 峰峰组。围岩岩性以灰岩、泥质灰岩和白云岩为主,总体表 现为倾向NW的单斜构造,未发现断裂构造,地质构造简单。 隧址区地震基本烈度为Ⅵ度。围岩类别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类为主。 隧址区地下水类型主要为岩溶裂隙水。其水位埋藏较深, 水文地质条件简单。 SUI DAO GONG CHENG (3) 隧道设计 1) 技术标准。公路等级:高速公路(双洞四车道);计算 行车速度:80km/h;设计交通量:39407辆/日;隧道建筑限 隧 道 工 程 界:宽9.75m(单洞),高5.0m;CO设计浓度为≤ 200cm3/m3, 交通阻滞时CO设计浓度为≤ 300 cm3/m3。 2)隧道内轮廓。隧道内轮廓采用曲墙半圆拱断面,拱半径 为5.30m,曲墙半径为7.80m,净空面积为60.98m2。 3)平纵横设计。隧道平面设计线m, 路线设计标高位置与行车道中。线%,右线%。 SUI DAO GONG CHENG 隧道济源(出口)端平面布置为分岔式结构形式,从进口往 出口逐渐由分离式隧道过渡为小峥距隧道,再过渡为连拱隧 道,其中连拱段隧道加上小净距段隧道双洞总长1228.59m。 4)洞口设计。根据洞口的地质、地形情况,结合景观的 隧 道 工 程 需要,隧道进口采用拱翼形端墙式洞门,洞口边仰坡防护采 用喷锚网。洞口至洞外路基填挖交界段,需作加宽处理,以 适应洞门结构及管沟布置的需要;出口采用月弧形端墙式洞 门,洞口边仰坡防护采用喷锚网。该洞口地形异常陡峻,基 岩裸露,为巨厚层白云质灰岩,强度高、较完整,设计要求 仰坡以不缓于1:0.1的坡率清坡,局部岩面可直接锚喷网防护, 以尽可能减少对山体的破坏。同时,对洞口上方可能危及施 工、运营安全的悬、孤岩石,应予清除。 5)洞身结构设计。隧道洞身结构包括三大类,即分离式 隧道支护参数、小净距隧道支护参数和连拱隧道支护参数。 设计时,主要根据隧道所处的工程地质条件,按新奥法原理 进行设计,采用复合式衬砌,其支护衬砌参数按工程类比, 并结合有限元分析综合确定。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 分离式隧道初期支护以喷射混凝土、锚杆、钢筋网为主 要支护手段,二次衬砌采用C25混凝土或钢筋混凝土,整体式 模板台车浇筑。Ⅱ类围岩段辅以钢格栅拱作为初期支护的加 劲措施,洞口加强段或节理裂隙密集带以小导管预注浆作为 超前预支护措施,并以型钢拱加劲初期支护。 小净距隧道支护衬砌形式与分离式隧道相同,但由于邻 近洞室开挖所引起的二次应力的影响,其各类围岩的支护参 数需作调整,尤其是低类别围岩段的中夹岩(两洞之间的岩体) 进行加固。洞口加强段、Ⅱ类围岩段和Ⅲ类围岩段的小净距 隧道,采用R32N自钻式中空注浆水平对拉锚杆,以加固中夹 岩。 连拱隧道传统作法是采用竖直中墙,从目前国内已建成 的连拱隧道的实际情况来看,传统作法的连拱竖直中墙与拱 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 交接处开裂、漏水现象严重。其根本原因是竖直中墙与拱交 接处应力集中,受空间、工艺的限制,防水层的防水效果不 理想。为此,本隧道连拱段采用曲中墙、隧道二衬与中墙分 离、防水层全断面铺设的作法(夹心式中隔墙)。如此,不仅可 改善中墙和整个洞室结构的力学性能,增加驾乘的舒适性, 而且能在构造上消除、减轻运营维护的负担。 6)防排水设计。 隧道防排水按“防排堵相结合、因地制 SUI DAO GONG CHENG 宜、综合治理”的原则进行设计。 洞口防排水:在洞口边仰坡坡口外5m左右设截水沟;洞 口雨水经截、排水沟汇人临近路基涵洞或自然沟渠中。 洞身防排水 :在二次衬砌与初期支护之间铺设EVA防排水 层,二次衬砌中掺GNA高效抗裂膨胀防水剂,抗渗标号不小于 S8;全隧道二次衬砌施工缝设膨胀止水条,沉降缝设止水 隧 道 工 程 带。在衬砌拱背,防水层与喷射混凝土层之间设纵环向盲沟, 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,将地下水引人中心水沟排出洞外。 洞内路缘边沟主要排放消防及清洗水。使地下水和污染水分 离排放。对于可能发生涌(突)水的地段,需要灵活运用注浆堵 水技术。 7)路面、内装及横洞设计。隧道洞内路面采用复合式路面, SUI DAO GONG CHENG 上面层为10em的阻燃改性沥青混凝土,下面层为C35混凝土厚 26cm,垫层为C15混凝土,厚16cm。非超高路段路拱横坡为单 向2%,洞口平曲线范围需设超高,其路拱横坡根据超高按线 性变化的原则计算确定,超高方式为沿路线设计标高位置旋 转。 隧道内部装饰采用SD型隧道专用防火涂料,厚8mm,其中 底层7mm,面层lmm,墙部面层为银灰色,拱部面层为铁蓝色。 隧 道 工 程 车行横洞与隧道轴线度交角,车行横洞位于紧急停 车带内,紧急停车带长40m,其路面与隧道路面相接;人行横 洞设于车行横洞之间,其路面与检修道相接;全隧道共设人 行横洞6道,车行横洞5道,紧急停车带左右线处。横洞、 紧急停车带的结构及防排水设计方法与隧道主洞类似。 (4) 运营系统 SUI DAO GONG CHENG 1)通风系统。结合月湖泉隧道的特点,并充分考虑到隧 道主洞施工和通风系统自身施工的方便性,设计通过对两种 方案(一是全射流纵向式通风,二是斜井送排纵向式通风)的比 选,最终确定采用了全射流纵向式通风系统。 2)照明系统。照明中间段平均亮度上Lm≥3.6cd/m2,路面 隧 道 工 程 亮度总均匀度:Uo≥0.4,路面中线。 设计选用光通效率高、穿雾能力强、光线柔和的高压钠灯作 为主要照明灯具。隧道主洞内照明分别设置入口照明段、过 渡照明段1、过渡照明段2、中间照明段、出口照明段和应急 照明,以及横洞照明和紧急停车带照明。隧道照明按晴天、 云天、阴天、重阴天、夜间和深夜六级控制,由不同的照明 配线回路和照明监控实现,采用在隧道供配电洞室就地手动 控制、监控中心远程手动控制和自动控制方式。 3)消防系统。在满足隧道洞内消防需要的情况下,消防 SUI DAO GONG CHENG 系统应便于运营期间养护方便。设计配置灭火器和泡沫消火 栓消防灭火系统,隧道泡沫消火栓消防给水主管连通,并将 左右洞给水管连成环状以提高供水可靠性。 (5) 施工方案 分离式隧道采用光面爆破,洞口加强段按 隧 道 工 程 单侧壁导坑法(中隔墙法)开挖,Ⅲ类围岩按上下台阶法开挖, Ⅳ、Ⅴ类围岩按全断面法开挖。 小净距隧道采用光面、预裂爆破,Ⅳ类围岩段按左洞先 行、上下台阶开挖。 连拱隧道采用光面、预裂爆破。按三导坑开挖,洞口加 强段要求中导坑、侧导坑必须贯通,Ⅳ类围岩段只要求中导 贯通。喷射混凝土采用湿喷工艺,防水板接缝按双缝热熔焊 接,二次衬砌采用整体式模板台车浇筑。隧道施工运输方式 采用无轨运输。 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 再 见! SUI DAO GONG CHENG

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