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1、2012届土木工程专业（岩土与地下结构）毕业设计第1章 绪论近代国家中，所有地区各种特性的产生和发展，都是以交通为前提的。道路隧道作为交通系统重要结构物之一，具有以下优点：1、 提高公路等级和行车舒适性；2、 缩短行车里程，减少汽车损耗，节约能源和运费；3、 降低越岭公路高程，保证常年通车；4、 减少人为公路病害和水土流失；5、 节约土地，保护生态环境。可是，由于受资金限制及其他因素影响，我国在80年代以前的公路建设中很少修建隧道。在许多越岭路段，本来打个不太长的隧道就能穿过，却往往习惯于用较大纵坡绕行和展线去翻越垭口。这样既增长公路里程，又降低了路线技术等级，并增大了投资及养护费和运输费用。
2、随着公路建设的发展，特别是高等级公路的加速发展，我国公路隧道在数量与规模上有了很大发展，施工技术有了很大提高。目前，隧道工程矿山法施工中已较普遍采用新奥法；岩石隧道施工采用钻爆法掘进，并开始采用先进高效的掘进机施工；城市道路浅埋隧道明控或盖挖法施工中开始使用地下连续墙暗挖施工时采用的盾构法和浅埋暗挖法，都已具有了较高的技术水平。本设计拟建之坝口梁隧道属于城口至岚皋公路城口段的重要组成部分。通过对隧道区内工程地质、水文地质及当地自然地貌与气象的考虑并结合安全、经济等方面的因素所设计的分水隧道，将体现出公路隧道便捷、节能、经济、环保等优点。第2章 设计依据及技术标准2.1总体设计原则遵守现行的有关
3、规范、规程，借鉴、参考国内外类似工程的成功经验，结合现场实际情况，隧道按安全、经济、合理、环保的原则进行设计。2.2设计依据及技术标准设计依据省道202线城口至陕西岚皋二级公路改建工程小河口至穿心店段峡口隧道施工图设计说明道路工程制图标准（GBJ50162-92）锚杆喷射混凝土支护技术规范(9GB50086-2001)建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）地下工程防水技术规范（GBJ108-87）工程建设标准强制性条文（公路工程部分）（建标200299号）公路工程技术标准（JTGB01-2003）公路工程名词术语（JTJ200-87）公路自然区划标准（JTJ003-86）公路勘测范围
4、（JTJ061-99）公路工程地质勘查规范（JTJ064-98）公路土工试验规程（JTJ051-93）公路线路设计规范（JTJ011-94）公路排水设计技术规范（JTJ081-96）公路隧道通风照明设计规范（JTJ026.1-1999）公路隧道设计规范（JTJD70-2004）公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）公路环境保护设计规范（JTJ/T006-98）技术标准(1) 公路等级：二级公路(2) 设计车速：40km/h(3) 设计交通量：10000辆/日中型车 (4) 隧道建筑限界：宽9.0m（单洞）、高5.0m(5)设计荷载：汽车一20级，挂车-100级(6)隧道内卫生标准：一氧化碳
5、（CO）允许浓度： 正常营运时为150ppm 发生事故时，短时间（20min）以内，为300ppm 烟尘允许浓度：0.0090m-1(7) 照明标准：按40km/h计算第3章 工程概况3.1地理位置及隧道概况峡口隧道位于城口县城北东9.5Km，行政区划属城口县龙田乡玉坪村，即有城（口）岚（皋）公路紧邻隧道右侧通过，右侧紧邻半河，交通方便。隧道区属流水侵蚀型低中山峡谷地貌，河谷多为深切割的“V”型谷，拟建隧道右邻的半河最低点标高为1059m，近岸山岭标高多在18001900m，相对高差740840m。 3.2气象、水文隧道区属四川盆地北亚热带山地气候，系亚热带季风气候区，由于山高谷深，高差大，具
6、有山区立体气候的特征。主要气候特点是：气候温和，雨量充沛，日照较足，四季分明，冬长夏短，春季气温回升快，但不稳定，常有“倒春寒”天气出现；夏季雨水集中，七、八月多干旱，伏前、伏后多洪涝；秋季降温快，多连绵阴雨天气；冬季时间较短，气温低。隧道区多年平均气温13.8，最高气温38.9，最低气温-13.2，多年平均降雨量1171.1毫米，常年日照时间1534.1小时，常年无霜期234天。隧道区最多风向为西北风，盛行偏西风，年均风速2米/秒，最大风速12米/秒，瞬间最大风速达19米/秒。隧道位于半河右岸坡下部，该岸坡走向与隧道洞轴线基本一致，即呈NNE向，坡向SEE，坡度44左右，洞轴线之上减缓至40
7、左右。隧址区尚发育有三条横向冲沟，其流向都为S50E左右，大致呈等间距分布，除洞身段一条外，其余二条分别位于隧道进、出口略外侧。隧址区灌木密集，间有少量乔木，无耕地及民房分布。在隧址区附近，半河略有曲折，总体流向为S26W，与洞轴线大体平行。河床宽37m，局部宽14m，偶有跌水，河床主要为块石及漂卵石土组成，局部为基岩质河床。隧址区河床标高10581070m，低于隧道路面11m左右，平常期河水深近1m，流量约0.5m3/s，洪期水位上涨35m，流量增大10余倍，但对隧道无影响。隧址区半河切割较深，表明河床纵向上不稳定，两岸坡陡峻，基岩为软质岩，且节理较发育，岸坡亦不稳定。第4章 工程地质与水文
8、地质条件4.1 工程地质4.1.1 地质构造隧址区位于秦岭地槽系（I2）北大巴山冒地槽褶皱带（6），其南西5.5Km处即为城巴深大断裂带，受其影响隧址区地层都为倒转产出，但地层产状变化不大，总体为一单斜构造。其走向为S6065E，与洞轴线夹角8285，倾向SW，倾角50左右，岩层层间结合一般好，局部结合差。隧道区岩层节理较发育，据统计共见4组节理发育，走向N3050W，倾向SW，个别倾向NE，倾角2854，间距0.51.0m，面平直，开度13mm，无充填，长0.55m，个别长达1030m，切层好；走向N020W，倾向SW，倾角2029，部分达47，间距0.071.5m，面平直，局部具大的起伏，
9、开度13mm，局部开度达0.2m，无充填，长12m，个别长10余米，切层；走向N4060E，倾向NW或SE，倾角3075，间距0.11.5m，面平直，开度13mm，无充填，长35m，部分达20m，切层。走向N7080E，倾向NW，个别倾向SE，间距0.121m，开度13mm，无充填，面平直，长0.51.0m，个别达58m。4.1.2 地层岩性隧址区出露地层有第四系全新统崩洪积层（Q4c+pl）、崩坡积层（Q4c+dl）、人工填筑土（Q4me）及震旦系下统木坐组（Z1m）浅变质的粉砂质绢云板岩。（1）漂石土：灰色，湿，稍密中密，成分主要为近源性绿灰、灰绿色粉砂质绢云板岩、变余砂岩，漂石约占50%
10、，另有约20%的块石，一般粒径3050cm，其余为卵石、碎石及少量圆砾、砂等，漂石为次圆状。无分选，粒径、厚度变化大。仅分布在龙潭河床及其漫滩，面积很狭小。（2）碎石土：褐黄、灰绿、绿灰色，稍湿，松散，碎石约占65%，粒径38cm，成分主要为粉砂质绢云板岩，块石约占10%，其余为角砾、砂，粘粒含量很少，在斜坡下部及冲沟沟床分布，面积小。（3）人工填土：黄灰色，稍湿、稍密密实，其中块、碎石约占60%，其余为砾、砂及少量粘粒，成分主要为变余细砂岩、粉砂质绢云板岩，棱角状，粒径、厚度变化大。为即有公路修建时填筑及邻公路附近原开挖弃土，分布面积亦很狭小。（4）粉砂质绢云板岩：绿、灰绿色，变余粉砂及显微
11、鳞片变晶结构，中至厚板状构造，变质矿物有绢云母、绿泥石等，变质程度低，大量保留了原始组构。质较软性脆，近地表1.23m为强风化，节理及风化裂隙较发育。隧址区广泛分布。4.1.3 不良地质现象隧址区基岩出露良好，节理较发育，近地表风化、御荷裂隙亦较发育，加之隧址区地形坡度大，故偶有岩块坠落现象发生，尤其是隧道出口施工时的震动，可致上部陡崖的个别岩块坠落。隧址区未发现其它不良地质现象。隧址区揭露的地层岩性从上到下依次为：(1)al+plpl+dl亚粘土：褐黄色，冲洪积物土质均匀，孔隙不发育，一般层厚23米，分布于中庄河河床两侧阶地较高处地表，物理力学指标为：天然含水量W=19.8%、天然孔隙比e=
12、0.644、塑性指数Ip=17、液性指数IL=0.2、压缩系数a=0.2MPa-1 、压缩模量Es=8.0MPa、剪应力C=37.0KPa、内摩擦角=17.2,稍湿，稍密；洪坡积物颜色变化大，结构致密,土质均匀，含灰绿色、黄色亚粘土斑块，可见黑色有机质斑点。主要分布于冲沟地表，稍湿，硬塑。 (2)3eol黄土：褐黄色，土质均匀，结构疏松，针孔及大孔发育，含白色钙质条纹，偶见蜗牛壳，层厚约2.30米，主要分布于黄土残塬、丘陵地表，物理力学指标为：天然含水量W=20.1%、天然孔隙比e=0.65、塑性指数Ip=17.7、液性指数IL=0.1、压缩系数a=0.3MPa-1 、压缩模量Es=6.7MP
13、a、剪应力C=22KPa、内摩擦角=19,硬塑，稍湿，具中偏低压缩性。(3)3pl+dl亚粘土：黄褐色棕红色，土质较均，结构紧密，含白色菌丝体及钙质条纹，见棕红色亚粘土斑点,层厚5.210.5米，主要见于钻孔中,南坡局部有出露，主要物理力学指标为：天然含水量W=20.9%、天然孔隙比e=0.619、塑性指数Ip=17.6、液性指数IL=0.2、压缩系数a=0.2MPa-1 、压缩模量Es=7MPa、剪应力C=38KPa、内摩擦角=17,硬塑，稍湿，具中偏低压缩性。(4)K3q全风化泥岩夹砂岩：灰绿色，结构构造已破坏，呈粘土亚粘土状，土质不均，局部见红褐色与灰绿色亚粘土呈互层状，含泥质斑点及泥岩
14、角砾，砂岩夹层厚度大，层厚均匀，一般呈粉砂状，含粗砂砾砂。风化岩体呈稍有压密的大块状，岩心易断易碎，刀切较易，揭露层厚22.5米，局部地表出露面积较大,主要物理力学指标为：天然含水量W=22.4%、天然孔隙比e=0.655、塑性指数Ip=20、液性指数IL=0.2、压缩系数a=0.2MPa-1 、压缩模量Es=10.5MPa、剪应力C=26.8KPa、内摩擦角=20.7,稍湿湿，硬塑半坚硬， (5)K3q强风化泥岩夹砂岩：棕红色，泥质结构，厚层块状构造，夹灰绿色泥岩斑点，砂岩呈厚层状，砂质结构。岩芯呈短柱柱状，易断不易碎，刀切不易，层厚约10.0011.00米，仅见于钻孔中，容重为2.12.1
15、2g/cm3 , 抗压强度Rb=1.021.28MPa，稍湿湿，半坚硬，(6)K3q弱风化泥岩夹砂岩：棕红色灰绿色，泥质结构，块状构造，局部可见砾粒、泥岩团块，岩芯呈柱状，长一般为，轻击可断，断面整齐，揭露层厚大于10米，密度为2.042.24g/cm3 ,抗压强度Rb=0.861.33MPa。4.1.4 地震据中国地震动参数区划图（GB183062001），隧址区地震反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度0.05g，地震基本烈度度，隧址区属川湘鄂弱活动断裂构造区，场地稳定。4.2 水文地质4.2.1地表水隧址区地表水体有与隧道走向一致的半河，与隧道走向几近垂直的三条季节性溪沟。半河常年有水，河床宽度37m，洪水期中泓线水位上涨约3m，河床坡降3%。据本次在隧道旁侧半河采取水样一件分析成果，半河水水质类型为
