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1、贵州六盘高速公路吴家寨隧道左线六盘端初步设计摘要随着科技的发展、社会的不断进步，高速公路的重要性越来越显著，而作为公路的一部分隧道，对于施工和设计的要求也越来越高。本设计课题为高速公路隧道，重点研究新奥法施工。贵州六盘高速公路吴家寨隧道为分离式单向行驶两车道隧道，左线全长298m，围岩的基本情况为：级围岩长155m；级围岩长90m；级围岩长53m。隧道洞门设计成翼墙式洞门；隧道采用新奥法施工，隧道衬砌采用复合式衬砌；隧道开挖、级围岩使用全断面开挖法，级围岩使用台阶分部开挖法，采用钻爆法开挖；隧道的辅助施工方法有超前小导管注浆和超前锚杆；隧道通风方式为自然通风。隧道经过多次计算和验算后，洞门、衬
2、砌、照明和通风合格，可以正常施工。 关键词：隧道； 新奥法； 围岩； 复合式衬砌THE PRELIMINARY DESIGN OFTHE LEFT LANE OF THE WUJIAZHAI TUNNEL IN GUIZHOU LIUPAN EXPRESSWAY ABSTRACTWith the development of science and technology, social progress, the importance of highway becoming more and more obvious, and as part of the road - the tunnel,
3、 for construction and design requirements have become more sophisticated. The design issues for highway tunnels, focuses on the construction of New Austrian Tunneling Method（NATM）.The left lane of the tunnel Wujiazhai in Guizhou Liupan Expressway separate one-way traffic for the two-lane tunnel, a t
4、otal length of the left hand lane 298m, The basic situation of the surrounding rock：grade rock long 155m; grade rock long 90m; grade rock long 53m.Portal designed wing of the tunnel wall Portal; Tunnel NATM construction, tunnel lining using cmposite lining; tunnel excavation , -class surrounding the
5、 use of full-face excavation method, grade level divisions surrounding the use of open digging method, using drill and blast excavation method; tunnel construction methods of supporting small catheter advanced and ahead of grouting bolt; tunnel ventilation for natural ventilation.After several round
6、s of the tunnel after the calculation and checking, portal, lining, lighting and ventilation qualified to normal construction.Key words:tunnel; New Austrian Tunneling Method; rock; cmposite lining目录第1章 设计原始资料11.1 采用的技术标准及设计标准规范11.1.1 主要技术标准11.1.2 主要设计标准规范11.2 工程概况11.3工程地质概况1第2章总体设计32.1选址的考虑32.2洞口选择及
7、线形考虑32.3 纵断面设计42.4 横断面设计4建筑限界42.4.2 紧急停车带及横向通道52.4.3 内轮廓设计5第 3 章洞门设计及强度与稳定性验算63.1 洞口段地质评价63.1.1 六盘水端63.1.2 盘县端63.2 洞门设计63.2.1 洞门类型选择63.2.2 洞门设计6第4章衬砌设计104.1 初期支护104.2 二次衬砌114.3 围岩压力的计算13断面参数确定13计算垂直均布压力：134.3.2 浅埋和深埋隧道的分界：15围岩压力计算16第5章防排水设计205.1 防排水要求205.2防排水的原则205.3本隧道的防排水措施215.3.1 防水措施215.3.2 排水措施
8、215.3.3 衬砌的排水措施：225.3.4 洞口排水设计：23第6章通风照明设计246.1 通风24通风计的标准：246.1.2 需风量计算：256.1.3 确定通风方式；286.2 照明设计29照明设计的选择和布置29照明计算30照明设计：33第7章隧道路面设计37第8章施工设计398.1 施工准备398.2 辅助施工方法398.2.1 超前锚杆408.2.2 超前小导管注浆408.3施工设计428.3.1 总体方案和部署428.3.2 洞口施工428.3.3 隧道内施工438.4 现场监控量测54施工的监控量测54监控量测的任务54监控量测的内容和方法54营运阶段的监控量测56参考文献
9、57致谢58附录A：衬砌结构验算电算结果59第1章 设计原始资料1.1 采用的技术标准及设计标准规范 主要技术标准（1）隧道按规定的远期的交通量设计，采用分离式单向行驶两车道隧道（上、下行分离）。（2）隧道设计车速，隧道几何线形与净空按100km/h设计，隧道照明设计速度按照100km/h设计。1.1.2 主要设计标准规范 （1） 公路隧道设计规范JTJ026-90； （2） 公路隧道通风照明设计规范 JTJ026.1-1999； （3） 公路工程技术标准 JTJ001-97； （4） 公路工程抗震设计规范 JTJ004-89； （5） 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2001；
10、（6） 地下工程防水技术规范GB50108-2001； （7） 隧道围岩级别按公路隧道设计规范 JTJ026-90。1.2 工程概况 吴家寨隧道为分离式短隧道，隧道轴线走向234，左线隧道进口桩号为K26+260，出口桩号为K26+558，隧道底高程为1190.91184.5m，隧道宽10.75m，高5.0m，全长298m；右线隧道进口桩号为YK26+292，出口桩号为YK26+558，隧道底高程为1189.31183.4m，隧道宽10.75m，高5.0m，全长266m。隧道最大埋深位于K26+460，最大埋深71.1m，隧道纵坡整体为一单坡，纵坡坡度为-1.80%。1.3工程地质概况该隧道洞
11、口六盘水端隧道围岩级别为级，岩性为强风化下带弱风化玄武岩为主，岩石柱状节理很发育，岩质较硬，完整性差。盘县端隧道围岩级别为级岩性为强风化下带弱风化玄武岩为主，岩石柱状节理很发育，岩质较硬，完整性差。隧道K26+295K26+349段围岩级别为级，岩性为弱风化玄武岩，属硬质岩，岩石柱状节理较发育，裂隙块状结构镶嵌碎裂结构，节理裂隙面结合一般，岩质硬坚硬，较完整。K26+504K26+540段围岩级别为级，岩性为弱风化玄武岩，属硬质岩，岩石柱状节理较发育，裂隙块状结构镶嵌碎裂结构，节理裂隙面结合一般，岩质硬坚硬，较完整。K26+349K26+504段围岩级别为级，岩性为弱风化、微风化玄武岩，属硬质
12、岩，岩石柱状节理不发育，块状整体结构岩体，较完整。表1-1 各类围岩主要物理力学指标表围岩级别力学指标备 注密度(103kg/m3)2.502.602.602.802.702.90弹性抗力系数K(MPa/m)4005001000120014001600弹性模量(静态) E(Gpa)8.010.015.020.025.030.0泊松比0.250.200.200.150.160.12计算内摩擦角()505455606065容许承载力。(kPa)150020002600300030003500饱和抗压强度Rb (Mpa)12.020.035.060.050.080.0摩擦系数 f(圬工与围岩)0.4
13、50.550.60、级围岩为表面不光滑时详细地质情况参见隧道纵断面设计图。第2章 总体设计2.1选址的考虑隧道总体设计应遵循以下原则：（1）在地形、地貌、地质、气象、社会人文和环境等调查基础上，综合必选隧道各轴线方案的走向、平纵线形、洞口位置等，提出推荐方案。地质 条件很差时，特长隧道的位置应控制路线走向，以避开不良地质地段；长隧道位置亦应尽可能避开不良地质地段，并与路线走向综合考虑；中、短隧道可服从路线走向。（2）根据公路等级和设计速度确定车道数和建筑界限。在满足隧道功能和结构受力良好的前提下，确定经济合理的断面内轮廓。隧道内外、纵线形应协调，以满足行车的安全、舒适要求。（3）根据隧道长度、
14、交通量及其构成、交通方向及环保要求等，选择合理的通风方式，确定通风、照明、交通监控等机电设施的设置规模。必要时特长隧道应做防灾专项设计。（4）应结合公路等级、隧道长度、施工方法、工期和运营要求，对隧道内外防排水系统、消防给水系统、辅助通道、弃渣处理、管理设施、交通工程设施、环境保护等做综合考虑。（5）当隧道与相邻建筑物互有影响是，应在设计与施工中采取必要的措施。吴家寨隧道位置选择包括洞身位置和洞口位置的选择两项，主要以地形、地质为主等进行综合考虑，宜首先排除显著不良地质地段，按地形条件拟定隧道及接线方案，在进行深入的地址调查，综合各方面因素，选定隧道位置。2.2洞口选择及线形考虑 （1）隧道洞
15、口位置应根据地形、工程地质及水文地质情况，着重考虑隧道仰坡、边坡的稳定，保证施工及运营的安全，并结合洞口有关工程及施工条件，综合研究比选确定。一般情况隧道宜早进洞、晚出洞。（2）洞口端岩层为二叠系峨眉山玄武岩组（P2）地层，岩性为强风化下带弱风化玄武岩为主，岩石柱状节理很发育，充填铁锰质、泥质，岩体破碎多呈块状、碎石状，碎裂状或裂隙块状结构，岩质较硬，完整性差，未见断层等构造发育，但洞口附近主要为强风化玄武岩下带，岩石柱状节理裂隙发育，对进口段边坡稳定性有一定影响，应进行防护。（3）隧道洞口及洞身基本在基岩中通过，对地面影响甚微，即使在埋深小的地段，只要及时支护，也不会产生地面塌陷等地质灾害。洞身围岩主要为弱微风化岩层，为弱透水层，且隧道地处孤山，无地表水体，隧道开挖及运营过程中不会产生疏干地表水等危害。因此，吴家寨隧道根据上述分析，并结合地质图，本隧道洞
