隧道说明书(C6-01)

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1、隧 道 设 计 说 明 书 一设计规范与技术标准 1公路工程技术标准（JTJ01-97） 2公路隧道设计规范(JTJ026-90) 3锚杆喷射混凝土支护技术规范(GBJ86-85) 4工程建设标准强制性条文（公路工程部分） 5公路隧道通风照明设计规范（JTJ026.1-1999 ） 6公路工程抗震设计规范(TJT004-84) 7主要技术标准 公路等级：山岭重丘二级公路； 计算行车速度： 40km/h； 行车道宽度： 7.0 m。 二工程概况 ( 一) 地理位置 拟建张家界 -桑植二级公路处于武陵山脉西北部的中段，澧水中上游，位于湖 南省张家界市与桑植县县城之间。区域内大部分地区为崇山峻岭，高

2、差较大，沟 谷切割较深，人烟稀少。 线路经过地段，将穿越两座隧道：茅溪垭隧道与土地垭隧道，或茅溪垭隧道 与小溪沟隧道 ( 即土地垭隧道与小溪沟隧道属两条线路的比较方案)。其中， 茅溪 垭隧道位于 C 线的 DK19+076DK19+835 区段，全长 759m，距张家界市永定区 官坪镇西北约4km。土地垭隧道 位于 D 线的 DK41+398DK41+735 区段，全长 337m， 位 于 张家 界 市 永 定区 与 桑 植 县 交 界 处 。 小 溪 沟隧 道 位 于 D1 线 的 D1K37+665D1K39+721 区段，全长 2056m，距永定区桥头镇黄花寨西北约1km。 ( 二) 线

3、路条件 三座隧道的路线线形均为直线单坡。茅溪垭隧道由进口( 张家界端 ) 向出口方 向为 2% 的上坡，进口的路线设计标高为267.19 m ，出口设计标高为282.37 m ，隧 道 最大埋深约 120m 。土地垭隧道由进口 (张家界端 ) 向出口方向为 3% 的上坡，进口的 路线设计标高为497.39 m,出口设计标高为507.93 m ，隧道最大埋深约70m 。小溪 沟隧道由进口向出口方向为0.6%的上坡，进口的路线设计标高为455.92 m，出口 设计标高为 468.26 m，隧道最大埋深约70m 。 ( 三) 隧道建筑限界 隧道建筑限界参照给定的主要技术标准，即汽车二公路山岭重丘标准

4、拟定。 行车道宽 7.0m, 两侧设人行道0.75m，故建筑限界净宽为8.50m，净高为 5.0m。 本隧道内部轮廓设计选择两种方案进行了比较，即：单心圆方案，最大宽度 9.30m,最大高度 6.65m；三心圆方案，最大宽度9.58m，最大高度 6.55m(均从路 拱顶算起 )。 三工程地质条件与水文地质条件 三座隧道的工程地质勘察工作由湖南省交通勘察设计所完成。有关地质详细 资料请参阅该单位编制的张家界至桑植二级公路茅溪垭( 土地垭、小溪沟 )隧道 二阶段初步设计岩土工程勘察报告。现就主要资料摘述如下： (一) 自然地理条件 拟建隧道地处湘西北，属亚热带季风性气候，本路段处于武陵山脉，兼有山

5、 区气候特征，立体气候特征明显，小气候效应显著。年降雨量为12001600mm， 夏季七月份最高气温39，冬季元月份气温零下5，霜冻期一般二十五天左右。 平均昼夜温差较大，一般在12以上。 ( 二) 地形地貌与地质构造 本路段地质构造属于新华夏系、华夏系构造带，构造线呈北东向，北北东向， 区域稳定性较好。 1茅溪垭隧道 隧道穿越茅溪河北侧茅溪垭；该处山体规模较大，山脊呈北西向条状延伸， 山势陡峻，山体表层植被发育一般，高大树木较少，以低矮灌木为主。隧道进口 位于茅溪垭口南侧的山凹陡坡边，与地形线基本正交，地面自然坡度约5060 o； 隧道出口位于山间坡谷中，与地形线稍斜交，地面自然坡度约304

6、0o。 场区位于稳定的扬子江地台新华夏系与华夏系构造地带，区域构造线呈北东 向，北北东向延伸，属褶皱变形区与褶皱逆冲变形区的过渡地带，场区北部发育 一 湖 南 省 交 通 勘 察 设 计 所 长 沙 铁 道 学 院 勘 察 设 计 研 究 院 张家界桑植公路隧道隧道设计说明书设计复核分项负责人审核图号C6-01-1 较大规模褶皱，形态上表现为禹溪背斜：属一开阔型背斜，走向23055o，由南西 向北东倾伏。上表现为禹溪背斜：属一开阔型背斜，走向23055 o，由南西向北东 倾伏。背斜核部由奥陶系上统的五峰组(O2+3)灰岩组成；背斜两翼为由志留系下统 下段页岩组成的山系，高达400m 以上，山势

7、陡峻，山间深切割（切割深度大于 50m）形成典型的“ V”字谷，山脊为狭窄的长条形，而茅溪垭隧道则从该背斜南 翼穿过，隧道出口距背斜轴线约200m。 隧道穿越岩层产状为：120136 o 5869 o；隧道进出口及洞身浅表岩石的节 理及顺层劈理发育。 2土地垭隧道 隧道呈东西向穿越土地垭原公路所经山体；该处山体规模较小，山脊呈南北 向条状延伸，山势稍缓，山体表层植被发育一般，高大树木较少，以低矮灌木为 主。隧道进口位于土地垭口东侧的山凹陡坡原公路边，与地形线基本正交，地面 自然坡度约2030o，存在古滑坡痕迹。隧道出口位于土地垭口西侧陡坡坡谷中， 与地形线稍斜交，地面自然坡度约4060 o。

8、场区位于稳定的扬子江地台新华夏系与华夏系构造地带，区域构造线呈北东 向，北北东向延伸，属褶皱变形区与褶皱逆冲变形区的过渡地带。 隧道穿越岩层产状为：125150 o 1020o，较为平缓；隧道进出口及洞身浅表 岩石风化剧烈，节理及顺层劈理发育。 在隧道进口处沿山凹自原公路第二级弯道穿过第一弯道至稻田发育一规模较 大的古滑坡，属浅层残坡积物沿基岩面滑动。 3小溪沟隧道 隧道穿越小溪沟；该处山体规模较大，山脊呈北西向条状延伸，山势陡峻， 山体表层植被较发育，以低矮灌木为主，山间沟谷切割较深。隧道进口位于隧道 穿越山体东南侧的山间深切割冲沟边，与地形线基本正交，地面自然坡度约 3040 o；隧道出口

9、位于小溪沟边山间坡谷中，与地形线稍斜交，地面自然坡度约 2030o。 场区位于稳定的扬子江地台新华夏系与华夏系构造地带过渡地带，区域构造 线呈北东向，北北东向延伸，以断裂构造为主，沿隧道洞身发育断裂2 条，分别 为： (1) F1断层：发育于距隧道进口不远的K38+000处，断层为正断层，走向北 东 50 o，断面产状 150o 84 o，陡倾角，与隧道轴线斜交。断面见有泉水点。 (2) F2断层：发育于距隧道进口约500m 的 K39+120 处，断层为逆推断层， 走向北东 50o，断面产状 95-190o76-80 o，陡倾角，与隧道轴线呈 60 o 斜交。断层 面见有擦痕，沿断面有泉水溢

10、出。 隧道穿越岩层褶皱不发育，基本为单斜地层，产状为：300355 o 1233 o； 隧道进出口及洞身浅表岩石的节理及顺层劈理发育。 (三) 水文地质条件 1茅溪垭隧道 拟建隧道进口南侧为茅溪河，而所经地段为陡峻山体，地表水系不发育，平 时山坡及山沟均无水，只在雨季大气降水沿山坡漫流而下向山谷汇集向山脚溪沟 泄流。场区地下水主要为基岩裂隙水，赋存于基岩表层裂隙中，主要接受大气降 水补给。隧道洞身岩体裂隙水不发育，进出口附近岩体裂隙较发育，地势较低， 存在少量基岩裂隙水，对隧道施工、维护影响较小。 2土地垭隧道 拟建隧道洞身经过土地垭口山体为分水岭，隧道进出口两侧均为一大型山间 冲沟，沟谷地表

11、水系发育，小溪流从支流向干流汇集，常年有水，水量平时不大， 只在雨季大气降水沿山坡漫流而下向山谷汇集向山脚溪沟泄流时造成溪水流量大 增，偶而爆发山洪。场区地下水主要为基岩裂隙水，赋存于基岩表层裂隙中，主 要接受大气降水补给。隧道洞身岩体裂隙水不发育，进出口附近岩体裂隙较发育， 地势较低，存在少量基岩裂隙水，对隧道施工、维护影响较小。 3小溪沟隧道 拟建隧道进口东南侧为山间深切沟谷，而所经地段为陡峻山体，山体顶部靠 出口段，分布水稻田，地表水体分布较多，山间沟谷常年溪水长流，水量平时不 大，只在雨季大气降水沿山坡漫流而下向山谷汇集向山脚溪沟泄流时造成溪水流 量大增，偶而爆发山洪。场区地下水主要为

12、基岩裂隙水，赋存于基岩表层裂隙及 断层破碎带中，主要接受大气降水补给。隧道洞身岩体裂隙水不发育；仅进出口 附近岩体较发育裂隙及断层裂隙中存在少量基岩裂隙水，对隧道施工、维护影响 较小。 ( 四) 地震效应 据中国地震动参数区划图及中国地震动反应谱特征周期区划图张家 界市地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期为0.35s，对照地震基本烈度为 度， 湖 南 省 交 通 勘 察 设 计 所 长 沙 铁 道 学 院 勘 察 设 计 研 究 院 张家界桑植公路隧道隧道设计说明书设计复核分项负责人审核图号C6-01-2 依公路工程抗震设计规范规定，可不设防。 ( 五) 地下气体 根据对三座隧道洞身围

13、岩性质与土石成分的分析，各隧道中均不存在有害气 体。 四隧道工程地质条件评价 ( 一) 茅溪垭隧道 1. 隧道进出口工程地质条件评价 隧道进口位于茅溪垭口南侧的山凹陡坡边，轴线与地形线基本正交，洞门与 等高线基本平行， 右侧山体稍有偏压。 地表为第四系全新统残坡积层(Q4)残坡积碎 石土，中密，层厚 3.5m；下伏基岩为志留系小河坎组(S1 1+x )灰褐色页岩，其中强风 化页岩层：岩石破碎，质软，节理裂隙及顺层劈理发育，层厚约7m。弱风化页岩 层：岩石较破碎，较坚硬，节理裂隙发育较少。岩层倾向与线路正交，倾向茅溪 河一侧，产状为136 o 58o，对洞口边坡稳定较有利。 隧道出口位于山间坡谷

14、中，与地形线稍斜交， 地面自然坡度约30-40 o。地表为 为第四系全新统残坡积层(Q4)残坡积碎石土，中密，层厚0.5m；下伏基岩为为志 留系小河坎组 (S11+x)灰褐色页岩，其中强风化页岩层：岩石破碎，质软，节理裂隙 及顺层劈理发育，层厚约5m。弱风化页岩层：岩石较破碎，较坚硬，节理裂隙发 育较少。岩层倾向与线路正交，倾向茅溪河一侧，产状为120o69o，对洞口边坡 稳定较有利。 2隧道洞身围岩工程地质条件评价 隧道洞身围岩可分为三段: (1) 进口 DK19+060DK19+080 段：围岩为强风化页岩，节理裂隙发育，岩体 较破碎， 岩层走向与隧道轴线以较大角度相交，岩层倾角较陡，产状

15、为 136o58o， 对围岩稳定较有利；但围岩在掘进过程中沿节理裂隙面掉块较多。围岩类别初定 为类。 (2) 中间 DK19+080DK19+800 段：围岩为弱风化及微风化页岩，节理裂隙发 育较少，岩体较完整，岩层走向与隧道轴线以较大角度相交，岩层倾角较陡，产 状为 135o61o，对围岩稳定较有利； 围岩在掘进过程中沿节理裂隙面掉块较少。 围岩类别初定为类。 (3) 出口 DK19+800DK19+820 段：围岩为强风化页岩，节理裂隙发育，岩体 较破碎， 岩层走向与隧道轴线以较大角度相交，岩层倾角较陡，产状为 120 o 69 o ， 对围岩稳定较有利；但围岩在掘进过程中沿节理裂隙面掉块

16、较多。围岩类别初定 为类。 ( 二)土地垭隧道 1隧道进出口工程地质条件评价 隧道进口位于土地垭口东侧的山凹陡坡原公路边，轴线与地形线基本正交， 洞门与等高线基本平行，地面自然坡度约20-30 o，存在古滑坡痕迹。地表为第四 系(Q4)全新统残坡积低液限粘土及碎石土，层厚6.3m；下伏基岩为志留系龙马溪 组(S1 1+x )灰褐色与紫红色互层砂质页岩，其中强风化砂质页岩层：风化剧烈，岩石 破碎，质软，局部呈土状，节理裂隙及顺层劈理发育，层厚约23.2m。弱风化砂质 页岩层：岩石较破碎，较坚硬，节理裂隙发育较少，局部夹软弱破碎带夹层。洞 口低液限粘土及碎石土较厚，特别是存在古滑坡土体，一旦开挖扰动极易复活， 对隧道洞口稳定产生极为不利的影响。岩层倾向与线路正交， 产状较为平缓为125o 12，对洞口边坡稳定较有利。 隧道出口位于山间坡谷中，与地形线稍斜交， 地面自然坡度约30-40 o。地表为 残坡积碎石土，中密，层厚0