函谷关隧道工程设计

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1、函谷关隧道工程设计——Ⅴ级围岩深埋段设计王晓峰2008级土木工程内容摘要函谷关隧道是郑州至西安客运专线上的一条长大隧道，是整个线路上的重要工程。隧道全长7840m。该隧道所在地形比较复杂，属于一个多山的地区。而且大部分位于黄土台塬与黄河二级堆积阶地，高程370～590m，相对高差近220m。隧道地形起伏较大，自然横坡10~35°。横向冲沟发育，植被较差，地表多被垦为旱地或果园隧道进口端位于弘浓涧河岸坡上，出口端位于稠桑村附近，有便道相通，交通方便。本设计为整个函谷关隧道。该隧道的施工方法采用中隔墙法。针对

2、深浅埋段衬砌分别采用复合式衬砌和加格栅二次衬砌。隧道内设双水沟排水，线路设为人字坡，以排除隧道内的各种积水，衬砌中使用隔水层，且以尽可能少破坏原水环境为原则，保证隧道的安全和正常运营。关键词：隧道双线客运专线施工支护§1概述1.1工程概述整条线上的重点工程。左到郑州，右至西安，隧道进洞DK270+440m，出洞DK278+280m，全长7840m。平面采用直线式，特函谷关隧道是郑西客运专线上的一条较长的隧道，是殊地段采用曲线，最小曲线半径采用5500m.纵断面采用人字坡形式。限制坡度:22隧道设计按高速铁

3、道规范进行设计，单洞双线形式，技术标准如下：设计行车速度：隧道平纵线形和隧道几何尺寸净空断面标准按300/m行车速度设计机车牵引类型：电力线路等级：客运专线钢轨类型：重型设计坡度：10。1.2工程地质1.2.1地形地貌隧道位于黄土台塬与黄河二级堆积阶地，高程370～590m，相对高差近220m。隧道地形起伏较大，自然横坡10~35°。横向冲沟发育，植被较差，地表多被垦为旱地或果园。洞身上乡村便道四通八达，连霍高速公路于该隧道DK270+600～+700、DK277+220～+260地表通过。隧道进口端位于

4、弘浓涧河岸坡上，出口端位于稠桑村附近，有便道相通，交通方便。1.2.2地质构造与地震动参数1．地质构造测区内堆积层较厚，未见构造形迹。2．地震动参数22根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）（1∶400万），本段地震动峰值加速度为0.15g（Ⅶ），工程应按照规范设防。1.2.3水文地质特征地表水为隧道北部的黄河及隧道进出口端的弘浓涧河、沙河，据取河水化验，水质属HCO3-－Ca2+·Mg2+、HCO3-·SO42-－Ca2+·Mg2+型水，对砼无侵蚀性。未见地下水出露，据调查访问，黄土塬

5、及阶地上村民生活用水采用机井抽取地下水，地下水位埋藏较深，一般位于河谷地表水位附近，本次勘探未揭示地下水位。隧道洞身位于地下水位以上。1.2.4不良地质与特殊岩土不良地质为陷穴、塌滑、人工坑洞：1、隧道出口端的冲沟，由于受冲刷下切严重，沿冲沟岸边形成较大面积的陷穴群，其中DK278+050右33m陷穴直径15m，深约5m；其余陷穴直径为1～8m，深度1～5m不等，沿冲沟边缘发育。2、塌滑：分布于DK271+730～+770洞身段冲沟岸坡，成分为砂质黄土，厚0—15m，轴向N70°E，轴向长约40m，宽20

6、～30m，对隧道无影响。3、人工坑洞：测段内窑洞分布较多，一般进深小于8m，洞口宽2～4m，高2～5m22，少量已坍塌，多数仍在使用，由于位于洞身，对隧道影响较小。§2洞门位置确定及形式选择2.1洞门位置的选择原则2.1.1选择动口位置的原则隧道位置选定后，隧道长度由它的两端洞口位置确定（即隧道长度为其进出口洞门墙外表面与线路内轨顶面标高线交点之间距离）。洞口是隧道进出的咽喉，又是隧道施工中的主要通道。洞口位置选择是否合理，将对隧道的施工工期、造价、运营安全等有重大的影响。所以在隧道线路设计中，洞口位置的

7、选择是一项很重要的工作。根据我国多年实践经验，总结出“早进晚出”的原则。即在决定隧道洞位置时，为了确保施工、运营的安全，宁可早一点进洞，晚一点出洞，这样做，虽然隧道修长了一些，却安全可靠。当然，并不意味进洞越早越好，而是应当从安全等方面比较确定。理想的洞口位置应选择地质条件良好，地势开阔，施工方便，技术、经济合理之处。但在实际工程中难以完全满足这些要求。为此，在选择隧道洞口位置时应主意以下几个原则：221、洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路。因为，在一般情况下，垭口沟谷在地质构造上是最薄

8、弱的环节，常会遇到断层带、古坍方、冲积土等不良地质。此外，地表流水都汇集在沟底，再加上洞口路堑开挖，破坏了山体原有的平衡，更容易引起坍方，甚至不能进洞。所以，洞口最好选择在沟谷的一侧，让出沟心作为泄水的通道。2、洞口应避开不良地质地段，如断层、滑坡、岩堆、岩溶、流砂、盐岩、多年冻土、雪崩、冰川等。以及避开地表水汇集处。3、不破坏或少破坏地表坡面。当隧道线路通过岩壁陡立，基岩裸露处时，最好不刷动或少刷动原生地表。以保持山体的天然