青海拉脊山隧道土建工程设计

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1、公路隧道2012年第3期(总第79期)青海拉脊山隧道土建工程设计李东升刘文李昕(中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056)摘要青海省道西久公路拉脊山隧道长5547m，为我国第一条高海拔超长高速公路隧道、为青海省实施的重点工程。本文主要介绍拉脊山隧道的洞El段、衬砌抗冻、防排水及防寒保温设计情况。关键词拉脊山隧道防寒保温衬砌抗冻而封闭，向东倾伏。北翼被深大断裂切割，出露不1工程概况全；南翼次级紧密线状褶皱发育。褶皱幅度大于15km。其中进口段千枚岩褶皱极发育。青海省省道西久公路是贯穿青海省东

2、部的纵向区内断裂构造发育，以北西向一北西西向、北东通道，也是省会西宁连接青南地区和沟通四川成都向断裂为主，呈直线状展部。大断裂与线路呈近正地区的重要经济干线，拉脊山隧道位于这条公路西交关系，据地质测绘发现对隧道有影响断层2条：红宁至贵德路段的中部。长年来，只要是雨雪天气，拉山嘴～电杆沟～大山梁F6大断裂及三岔～加洛脊山路段便会交通不畅。拉脊山隧道建成后，将彻F10断裂。底消除这一安全隐患，有效提高西久公路宁贵段的2．2地质岩性通行能力。同时，将加强西宁与海南、果洛地区的联隧址区出露地层为第四系，晚元

3、古代()石英系，这对推动两地经济发展具有重要的意义。闪长岩，第三系iN)砾岩、砂岩夹泥岩。围岩以Ⅳ级拉脊山隧道左幅长5530m、右幅长5564m，隧道(189／6)、Ill级(71)为主。最大埋深约663m；隧道进口设计高程3193．980m，2．3水文地质出口设计高程3236．260m。隧道进口位于直线段勘察区存在基岩裂隙水，因大气降水补给有限，上，出口左、右线位于R车一600m、Ra一602．8m的裂隙连通性较差，对隧道影响不大。隧址区属高山圆曲线上，出口超高3。左右洞室净距离在洞身区，雷雨多，

4、大气降水相对较大，沿山坡水系较发育，深埋地段则控制在22m左右，在洞口段控制在15～隧道人口处发育一常年流水小溪，冬季水主要为地17m左右，隧道纵面进口位于+2．0上坡段，而后下水补给，水质良好，无污染，可作为施工、消防等水接一0．8下坡。源；溪水水面标高3231m，低于隧道设计标高，对隧洞内设置8处人行横通道、7处车行横通道及1道无影响。处变电所横洞，横洞间距一般在350m左右；行车横2．4地震通道设置在紧急停车带中部并与之尽量垂直。根据《中国地震动参数区划图》GB183O6—2001查得沿线地震

5、重力加速度为0．10g，对应的地震基2隧道地质本烈度项目所在区为Ⅶ度，隧道设计时按Ⅷ度设防。2．1地质构造3洞门设计隧址区位于亚一级构造单元的祁连地槽褶皱系东南部、松潘甘孜地槽褶皱系的东北缘的拉脊山加隧道洞门的设计考虑了洞口的地形和地质条里东期地向斜褶皱带中。地质构造主要由一系列褶件，结合洞口地段排水要求，按照“早进洞、晚出洞”皱和断裂构造组成，以北西向断裂最为发育，呈线状的原则，尽量采用少开挖的进洞方案，减少洞口边仰展布，控制着区内地层走向及岩浆活动。坡的开挖，保证坡体的稳定性，尽可能保持原地形的

6、区内褶皱构造主要为拉脊山复向斜，向斜轴部草皮植被坡面。出露地层为元古界变质岩，轴向近东西向，西端昂起洞门形式考虑使用功能和与地形的协调美观因·3()·李东升等青海拉脊山隧道土建工程设计素，同时结合本隧道属高地震烈度区及极端最低温-37℃的具体情况，隧道洞门均采用钢筋混凝土结构；进口采用弧形端墙式、出口采用柱式洞门，如图1、图2所示。洞口回填边坡及仰坡防护采用方格网植草形式；为减弱风吹雪和风吹砂的影响，洞口朝向尽量背开隧址区的常年风向；在隧道洞口施工过程中应注意从上到下，边开挖边防护，严禁放大炮，以防

7、对边坡的深层产生松动破坏，洞口工程未完成前不得开始暗洞开挖。3oo40ol42．1477．9477．9l42．13000图l进口弧形端墙式洞门一0n84×1002004×100l42．516047．562062047．560142·54x100250图2出口柱式洞门喷射混凝土挂网防护；严格施工工序，减少对围岩的4隧道衬砌设计扰动；洞口浅埋段衬砌采用钢筋混凝土结构；洞门采隧道各级围岩复合式衬砌设计支护参数选择以用整体式钢筋混凝土结构，接缝问采用钢筋连接，增工程类比为主，再通过必要的理论分析计算(有限元

8、强整体抗震能力；隧道洞口200m的范围内每隔法、荷载一结构法)等进行校核；施工中应注意通过20m设置一道变形缝。现场监控量测分析，及时调整设计支护参数，实现动5隧道防冻措施态设计、信息化施工，以体现“动态设计、过程控制”的理念。由于隧址区属半干旱大陆性气候区，干旱、多4．1隧道结构抗冻措施风、冰冻期长、温度变化大，年平均气温3．1℃～隧道处于严寒地区，隧道结构面临着诸多严峻7．2℃，拉脊山地区最冷月平均气温一16．0℃～考验。将隧道按照离洞口的距离远近划分为三个区一1