资源描述:
《川藏公路复杂地质隧道设计对策措施》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、丿11藏公路复杂地质隧道设计对策措施摘要国道318线海了山-竹笆笼段改建工程(简称川藏南线海竹段)共设七擁隧道。隧址区自然环境恶劣,生态环境脆弱,涉及高寒、高地震烈度、高地应力、变质岩分布广泛、低类别围岩比例较高和隧道进洞条件差等复杂地质条件。木文重点对这些地质问题在设计上采取的对策措施展开探讨,以供同类隧道的有关设计参考。关键词公路隧道设计抗震防冻高应力1概述2003年8月开工建设的川藏南线海竹段总长126km,是川藏交通命脉,也是一条重要的国防通道。路线基本为原路改建的三级公路,新建隧道主耍是为绕避特大滑坡、泥右流、水毁、崩塌等不良地质
2、病害(图1)。同时,改建工程也遇到了高寒、高地震烈度、高地应力、变质岩分布广泛、低类别围岩比例较高和隧道进洞条件差等复杂地质条件,这些问题都需要采用妥善的设计对策措施加以解决。妥善的设计对策措施加以解决。1.1隧道规模全路段隧道均为新建,为双向交通单洞,各隧道长度见表1。1.2隧址区卞要工程地质特征隧址区屑丘状高原和深切峡谷高山地貌、高寒地区,隧道洞口高程2600-3500m,最冷月平均温度・3°C,最人冻土深度1.2m。地壳活动强烈,地震烈度高,地震基木裂度为VIIMX度,地质构造复杂,断裂褶皱发育。外营力风化剥蚀作用强烈,地表岩体破碎,
3、洞II地形地质条件非常差。由于是老路改建,新增隧道轴线多口松散坡面小角度斜交多,致使洞壁过薄,偏压严重。变质岩分布广,且多为岩浆岩侵人。埋深人(如拉纳山隧道最人埋深达715m),侵入岩体封闭性好,地应力高,多座隧道有发生岩爆的可能。岩层节理裂隙发冇,低类别围岩比例较高。2隧道设计对策措施2.1抗防冻设计隧址区地处青藏高原高寒干燥气候带,总的特点是干燥寒冷,冬氏夏短,春秋不分。年均气温8.8°C,7月平均气温18.8°C,1月平均最低气温-16.8°C,1月平均气温-3°C,昼夜温差可达20°C以上;年均无霜期184天,冰冻深度0.5—1.3
4、m,最大积雪深度为24cm。海竹段全线海拔平均3300m,其中路线最高点海子山海拔4685m。隧道洞口最高海拔为徳达隧道进口3580m,最低为黄草坪2号隧道出口2650m;前四座隧道洞II海拔在3000m以上。设计主要对策如下:a.模筑混凝土抗渗标号提高到S8。b.采用加厚止水带作为冻胀伸缩缝,并加密设迸。c.隧道洞门墙的基础置于冻结线下0.25m,必要时换填。止明洞顶部回填不采用粘十.,而采用于砌片石铺砌,砂浆勾缝,下部为碎石垫层。e.対于洞口海拔高程大T3000m的4座隧道,设世保温防冻段,在洞口段350m,対于长度小于1000m的隧道
5、则全洞设逬。保温防冻层设计采用在「•次衬砌内部用硬质聚氨脂泡诛塑料型材+玻璃钢组成,厚4cm。目前正根据洞口段实测气候资料,并结合国内外新材料,进行调研。e.根据洞口实测的气温情况,在部分洞口设置保温出水口,必要时采用保温水沟。S.对隧道施工的材料、设备和季节作特殊要求。2.2抗震设计海竹段地质构造复杂,断裂、褶皱发育,巴塘、金沙江活动断裂带纵横交错于测区;新构造运动剧烈,地壳强烈上升,地震活动频繁,定点水准测量结果表明,地表年变化在0.5mm左右。地売活动强烈,有史料记载以來仅破坏性地震就发主122次,地震烈度高,地震基本裂度为唧度。黄草
6、坪地区经四川省地震局工程地雇研究所利具他有关地质部门综合勘察后认为:地雇基本裂度为IX度。该路段工程地质条件在整个海竹段中最为不利,处于巴塘活动断裂带附近,地质条件十分复杂。黄草坪一带存在全新世活动大断裂一巴塘断裂,具有原地复发的特点,该处断裂具备发生7级左右地震的能力,年均蠕滑量为0.57mm,即使按未來百年内不以特征地震形式发生强震,估计的最人可能位错量亦为0.77±0.37m,而强震位错可以达到3.06+0.5lm左右。针对以上地质特征,在隧道选线时黄草坪1号和2号隧道选择了P线作为设计方案(图2),避开了巴塘一莫西活动人断裂(隧道轴
7、线距断裂300—60()1“),仅路线接线的部分路基段穿越巴墉活动断裂和党巴断裂。远离活动大断裂后,隧道的长期营运安全得到了保证。设计主要对策如下:a.洞口控制边仰坡高度,洞门的端墙、柱墙用C20混凝土现浇,与拱圈Z间用插筋连成整体,以增强英抗震稳定性。为了减弱地震对结构的影响,明洞拱圈和侧墙采用分体修筑。另外浆砌片石水沟和浆砌块石扌专墙或护面墙的砂浆标号均提高一级,分别达到M7.5和M10ob.洞身洞口浅埋及偏压段衬砌采用钢筋混凝土结构,洞II段纵向毎隔15・20m设环向抗震缝。黄草坪隧道洞身如未直接穿越巴塘活动断层带,但也在其影响带内,
8、设计针对地层年均晞滑0.57mm,措施主要为:采用钢筋混凝土柔性结构并加大配筋率、加密设逍抗震沉降缝和适当加大净空。如发空强震,地层错动滑移,则隧道结构无法承受。该隧道己作为抗震