州贵思剑高速公路帽子坡隧道右线初步设计 --本科毕业设计.doc

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1、贵州思剑高速公路帽子坡隧道右线初步设计1设计资料1.1概述1.1.1隧道概况帽子坡隧道位于黔东南州镇远县境内，是贵州思剑高速公路上的一项控制性工程。隧道采用的是分离式的双洞设计，依照双向四车道高速公路标准。其中左洞全长大约1300米，右洞全长1400米。该隧道右洞桩号为C1K1100+300至C1K1101+700。该隧道地质条件恶劣、围岩差、变化大。隧道自开挖，曾遇到Ⅴ级围岩、套拱下沉、无法进洞、地质断层、浅埋段等施工难题。1.1.2地形地貌帽子坡隧道处于贵州省东部山区，属黔动东南州。该段表现为中山、低山形态。由于

2、明显受到岩性构造的控制，呈沟谷发育且地形起伏比较大。地表的植物大多数是松木和杂木从。该隧道地质情况较为恶劣，地质构造主要为强风化砂质板岩、砂岩、泥夹层及断裂带。岩质乱、岩体破碎，呈中、薄层状结构。1.1.3水文地质该路段地下水主要是碳酸岩岩溶水和基岩裂隙水。孔隙水相对较少。由水的动力性质、区内岩层的特性和地下水的存储空间等可以把地下水分为四类。分别为：基岩裂隙水、碳酸岩岩溶地下水、空隙潜水和构造裂隙水。因此在雨天施工时，隧道内部会有少量地下水。1.1.4地震由《中国地震动参数区规划图》(GB18306-2001)可得

3、到，场地区地震动反应谱特征周期为0.35s，动峰的加速度小于0.05g。对应地震基本烈度小于VI度。1.2围岩级别分段划分及工程特性帽子坡岩石由于受到风化比较严重，呈风化裂隙发育。围岩的稳定性受到地下水的影响。根据强风化带纵波的速度可以判断围岩是Ⅴ级。根据弱风化带纵波的速度可以得到围岩是Ⅲ级，该围岩的岩体比较破碎。根据围岩岩体是否完整来判断围岩级别是否是Ⅱ级。若岩体破碎，则该处岩体级别是Ⅳ级。碎裂砂岩和碎裂长石石英构成了断裂带岩石。断裂岩中呈现出经挤压造成的牵引小褶曲。其特点是：带内呈节理裂隙发育，地下水较为活跃和岩

4、石破碎。断裂岩的位置是由从上向下推测得到。变化范围很大。在具体施工时，不能采用设计工程地质纵断面图来进行施工。使用的衬砌结构要由开挖显示的断层位置和性质来确定。表1-1围岩结构类型1.3采用的技术标准规范(1)《公路隧道施工规范》(JTJF60-2009)(2)《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)(3)《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)(4)《公路工程技术标准》(JTGBO1-2003)(5)《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)(6)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50

5、086-2001)(7)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)(8)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)2隧道总体设计2.1隧道位置的选择2.1.1隧道洞口位置选择隧道洞口位置的选择要考虑多种因素。如：地理条件、洞口所处地势、隧道周围的环境以及其他相关施工。隧道洞口施工不能仅仅考虑经济问题。对于隧道勘测设计来说，洞口位置的选择是关键。洞口位置没有选好会造成很多影响。如：工期、造价和施工等。对于危机施工和营运安全的问题，一定要好好对待。因此应慎重考虑洞口的边坡和仰坡的稳定性。隧道右洞所处的地

6、形环境比较优越，洞口位置的确定只需根据“早进晚出”的规则。即进口桩号为C1K1100+300，出口桩号为C1K1101+700。2.1.2隧道洞身位置选择隧道位置的选择也比较重要，尽量避开不稳定的地层。若实在避免不了，那么务必采取有保障的施工。思剑高速帽子坡隧道右线设计长为1400m，进口桩号是C1K1100+300，出口桩号是C1K1101+700。洞口的设计要保证隧道坡面与轴线垂直。2.2隧道几何设计2.2.1隧道线路平面设计隧道中心线越直越好，其决定着隧道平面的好坏。设计过程中应尽量避免曲线。但是由于思剑高速帽

7、子坡隧道进出口高度相差太大，因此隧道中心线只能采用曲线的形式。2.2.2隧道线路纵断面设计纵断面是指隧道的中心线向垂直面作投影。本设计中的坡度设计尤为重要。隧道中的坡道分为两种：单坡和人字坡。一般对于单方向的隧道，采用单坡。因为单坡有利于通风。当汽车的运行处于下坡时，燃油少，减少有害气体的排放。但是下坡的坡度也不能大于3%，要不然会给施工带来不必要的麻烦。2.3隧道洞身设计2.3.1隧道横断面设计2.3.1.1隧道建筑限界的确定帽子坡隧道右线是单向双车道隧道，限制时速为100km/h,建筑限界取值可为如下：那么隧道的

8、宽度是：3.75ⅹ2+0.75ⅹ2+0.5+1.0=10.5m根据规范可以得到，横向坡度选择1.5%~2.0%。本设计中选取i=2%，向右侧倾斜。由上述可得：建筑限界设计如图2.1所示：图2.1隧道建筑限界图(单位：cm)由规范可知，隧道里面都要设计紧急停车的地方。由公路隧道设计规范，可以得到紧急停车的地方额外建筑限界的设计图。如图2.2所示：