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1、 隧 道 设 计 说 明 S511一、概述拟改建的河口隧道是挂盘线（挂沟村至盘石头水库段）改建工程中重要部分。隧道位于淇河南岸，起点桩号为K1+559.5，终点桩号为K1+649.0，全长89.5米。隧道原址处有七十年代开挖的老隧道一处，经现场实际测量、调查，隧道现状为：断面较小且极不规则，断面形状大多是宽度2-4米，高度2-3米，仅能通过行人但无法通行车辆；隧道内路线不够顺直，洞内路线弯曲且纵坡较大，通行极为不便；围岩质量较差，多数为散状结构，构造及风化节理密集，节理面及其组合杂乱，有大量碎块体，块体间多数为泥质填充，个别部位甚至是泥质岩状或土夹石状；隧道内无衬砌、无排水及其他支撑防护措施、
2、年久失修，以至于顶部出现落石，渗水等现象；隧道出入口未做任何加固及防护措施，时有碎石滚落及塌方现象发生，对行人及车辆通行存在极大安全隐患。因此现有隧道使该处成为道路上的瓶颈路段，也成为制约该区与公路网畅通的重要因素，不利于交通流的顺利畅通。根据业主意见，综合道路改建情况、隧道现状、地质概况、围岩等级，当地经济特点、及资金投入规模，结合公路隧道设计规范确定将原有隧道扩挖、加宽、增高、截弯取直并进行加固处理。1、设计规范（1）公路工程技术标准 （JTJ001-2000）（2）公路隧道设计规范 （JTG D70-2004）（3）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB500862001）（4）公路勘察规范
3、（JTJ061-2000）2、技术标准（1）技术等级：四级公路，设计行车速度20km/h（2）隧道全宽：6.5m （3）车道限高：4.5米（4）地震基本烈度：度，设计基本地震加速度为0.2g（5）设计洪水频率: 1/25二、自然地理概况1、 气象水文工程所在地区域属暖温带大陆性季风气候，年平均气温14.8 ，年平均降水量635.9mm，降水多集中于7-9月份，无霜期220天。2、 地形、地貌该场地所处的地貌单元为太行山山前冲洪积扇前缘的河谷地貌。地形起伏不平，淇河由终点洞口前流过，经淇河多年冲刷切割，出口处山体陡峭，地形高差变化大。入口处为淇山山系，海拔350米-800米，总面积约165.69
4、6平方公里。3、地层结构及岩性特征（1）寒武系（G）：为本区最古老地层，在南乌山、盘石头一带，山上均出露寒武系片麻岩、震旦系砂砾岩，以紫褐、紫红、灰绿页岩为主。（2）奥陶系（O）：山区岩体大部为奥陶系灰岩。在淇河南岸淇山余脉，出露有下、中统灰岩；（3）灰炭系（C）：由上灰炭统和中石炭统组成，为灰至深灰色砂质泥岩、浅灰色砂岩、煤及薄层石灰岩组成，厚约145米。4、断层根据工程类比及现场实地调查，隧道所处地域内未发现大断层,但节理的发育会使围岩级别下降I-II级，施工中应根据实际情况调整施工方案。5、地震根据现行的“中国地震烈度区划图”鹤壁市地区地震烈度为度。6、水文地质条件：本隧道未发现地下水出
5、露，也无地下承压水迹象反映，但存在裂隙水及岩石破碎地段产生漏水。三、隧道设计1、平、纵断面隧道范围为K1+559.5K1+649.0，受现场地形条件所限，入口处位于R=25.0m的圆曲线左转终点处，出口处位于R=22.5m的圆曲线左转起点处，洞口有1.7m位于曲线范围内，因隧道内路面较道路路面较宽，施工时按直线方式处理。隧道内全线无超高及超高缓和段，横坡为双向1.5%。根据原有隧道位置及现状，为减少道路土方量、结合进出口处河道地形，纵坡采用单向坡7.75%。因隧道平纵线形标准较低，出入口处地形复杂，施工过程中应注意安全，做好保通及绕行措施，施工完成后应在出入口处设置限速限高等相关警示标志。2、
6、隧道净空与横断面隧道横断面除应满足隧道建筑限界的规定以外，还应考虑排水、管线电缆等设施所需的空间，并根据现有隧道状况，结合地质地形及施工条件，确定隧道净空断面，断面为直墙拱形断面，净高4.5m。受资金条件限制，根据业主意见，隧道内全宽采用与路基同宽为6.5米，为保证行车及结构安全，余宽C取0.25米，高取0.2米。路面横坡为双向1.5%。3、隧道衬砌结构衬砌结构按新奥法原理，采用复合式支护结构形式。初期支护以锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成联合支护体系，二次衬砌采用模注混凝土结构，初期支护与二次衬砌结构之间设防水排水夹层。初期支护参数确定主要依据工程类比法确定。二次衬砌采用C25泵送自防水砼结构抗
7、渗等级=S6。按公路隧道设计规范（JTG D70-2004）类围岩区段构造设计，并对衬砌结构进行验算 。4、洞门设计隧道洞口作为公路景观设计的一个重要部分，从地形视觉、隧道营运管理及结构与环保方面综合考虑,依据轻松简洁、造型新颖、自然和谐、经济美观的原则确定两侧均采用抗滑、抗倾覆性能较好，易于施工的翼墙式洞门。翼墙根据出入口处线形及地形条件做相应形状的变化及扭坡。5、隧道防排水衬砌采用柔性防水，在衬砌背面设置隧道专用防水卷材，土工布设置在防水卷材与喷砼层之间，其作用兼作衬背排水层及缓冲层。并在衬砌浇筑工作缝设置橡胶止水条（2015mm），在沉降缝处设置E5型桥式橡胶止水带（规格29025R25
8、10mm）。在衬砌两侧边墙背后底部设直径8cm纵向打孔波纹管，环向设置间距20cm排水管无纺布导入路两侧排水沟内，路面排水经横坡虑水篦汇入排水沟。6、洞内路面结构 隧道路面与两侧道路路面结构相同，面层采用20cm厚混凝土面板，基层采用18cm石灰稳定砂砾土(8:92)。注意在隧道出入口与道路部分相接处设置胀缝。路基路面相关技术参数及要求见道路施工图部分。7、建筑材料建筑材料的型号规格，详见“隧道工程数量表”。表中R235为级钢筋，HRB335为级钢筋。（1）隧道用无纺土工布技术性能见下表 项 目单 位无纺土工布规格200g/m2400g/m2单位面积质量G/m2标称20g标称30g厚 度Mm1
9、.62.8断裂强力（20cm）KN/m10.020.5断裂伸长率4555CBR顶破强力KN1.83.5撕破强力KN0.280.56垂直向渗透系数cm/s0.350.20等效孔径O95Mm0.30.11（2）遇水膨胀橡胶止水条技术性能要求检测试验方法按企业标准Q/YCA892。技术性能要求：尺 寸： 宽201mm，厚151mm；拉伸强度： 3.5MPa；扯断伸长率：550；硬 度： 405 Hsa；静水膨胀率：250（100，1小时）；蒸发残留物： 无。（3）锚杆性能要求先锚后灌浆型( 反循环注浆)；全面粘结型；锚杆(直径/壁厚)：D22/5mm；中空全螺纹杆体；螺纹方向：左旋，杆体极限抗拉强度
10、不小于180KN；（4）高密度聚乙烯（HDPE）打孔波纹管技术性能要求结构尺寸：外径8cm，内径7cm。环刚度：不小于6.3KN/m2纵向收缩率：不小于3%，弯曲度不小于2%，透水率不小于3.5%。须符合扁平试验、落锤冲击试验、低温坠落试验的试验合格要求。7、洞内装饰及附属设备根据本隧道现实条件、功能要求及投资规模，洞内不做装饰，不做设备洞室。四、施工方法及注意事项 1、施工方法根据现有隧道现状及围岩等级条件，本工程拟采用人工配合机械方式对原有隧道扩挖，详细扩挖方式见相关施工图纸。2、施工注意事项（1）洞口以尽量减少洞口刷坡，争取早进洞的原则，进行因地制宜开挖，设计图纸提出的洞口处理范围仅作参
11、考，具体可根据实际情况经业主，设计单位，监理共同确认后进行调整。（2）洞身本工程施工应遵循新奥法思想及原理，将支护及围岩合理结合，并进行现场量测管理，形成动态施工理念。施工图地质勘察不可能完全准确反映实际情况，一些特殊的地质现象随时会出现，为了安全作业，并有效地指导施工，对一些重点不良地质地段应采取措施进行超前地质预报工作。 施工过程中如遇断层应充分重视，根据断层带宽度、交角、胶结情况认真分析，及时汇报，以便及时采取对策。对于采钢架或超前小导管预支护的区段，在初期支护完成后，为防止过大变形，并从安全角度出发应根据量测情况及时施作二次衬砌。隧道现场监控量测是新奥法原理进行隧道设计和施工必不可少的
12、手段。在施工中，应按设计要求加强量测，及时反馈，以便修正设计，指导施工。量测资料作为支护隐蔽工程的重要技术内容，应纳入竣工文件，作为隧道验收内容之一。初期支护与二次衬砌间超挖部分的处理：在允许超挖范围内，采用同级砼回填。超挖大于允许值时，可预留注浆管，待二次衬砌浇筑完毕，采用压注同级砼或水泥砂浆回填密实。初期支护与二次衬砌之间的空隙应压注水泥砂浆填满。二次衬砌正线隧道应采用液压模板台车，泵送砼浇注工艺。（3）施工时应切实注意洞内与洞外的车道布置、管沟的衔接。（4）因本隧道受相关因素限制较多，平纵线形标准较低，出入口地形复杂，施工过程中应注意安全，做好保通及绕行措施。施工完成后应应与道路部分相统一，做好标志、标线、警示标志的设置。五、环境保护因本隧道位于淇河景观风景区内，施工过程中应严格遵循环保理念，避免对场地周围地形、地质、水文、自然环境等干扰及破坏，施工中产生的废渣、废水、废料应集中处理、堆放，严禁任意丢弃，做到安全施工、文明施工。
