贵州省高速公路隧道设计说明.doc

贵州省道真至新寨高速公路福寿场至和溪段 第 X 合同段 隧道设计说明 S5-1第 1 页 共 25 页隧隧 道道 设设 计计 说说 明明1．隧道设计原则．隧道设计原则(1) 隧道位置选择以地质条件与路线总体走向为首要控制因素，尽量避免穿越严重的不良地质地段，布置在地质条件较好的地层中，洞口段坡体稳定，并有利于两端接线及洞外工程布置2) 隧道结构设计达到安全可靠，技术可行，不渗不漏，经济合理3) 注重水保、环保与洞口景观设计，减少对自然环境的破坏，使洞门与自然景观融为一体4) 本着“安全可靠、经济合理、以人为本”的原则，隧道内需设置与交通量、重要性相适应的运营管理监控设施，各系统具有可扩充性和可升级性，使人、车、路、环境和管理运营设施组成有机统一的交通系统，为隧道使用者提供安全、快捷、舒适、经济的行车环境5) 积极采用新技术、新工艺、新设备2．设计依据．设计依据(1)《贵州省道真至新寨高速公路福寿场至和溪段初步设计》交通运输部批复意见(2) 勘测资料和地勘报告；(3)《公路工程技术标准》 （JTG B01－2003） ；(4)《公路隧道设计规范》 （JTG D70－2004） ；(5)《公路勘测规范》 （JTG C10－2007） ；(6)《公路抗震设计规范》 （JTJ 004－89） ；(7)《公路水泥混凝土路面设计规范》 （JTG D40－2011） ；(8)《公路沥青路面设计规范》 （JTG D50－2006） ；(9)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （TG D62－2004） ；(10)《公路隧道交通工程设计规范》 （JTG/T D71－2004） ；(11)《公路建设项目环境影响评价规范》 （JTG B03－2006） ；(12)《公路项目安全性评价指南》 （JTG/T B05－2004） ；(13)《公路环境保护设计规范》 （JTG B04-2010） ；(14)《公路隧道施工技术规范》 （JTG F60－2009） ；(15)《地下工程防排水技术规范》 （GB50108－2008） ；(16)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 （GB50086－2001） 。

3．隧道设计标准．隧道设计标准本合同段隧道按照设计时速 80km/h 的标准进行设计，根据《公路工程技术标准》 （JTG B01—2003）和《公路隧道设计规范》 （JTG D70—2004）的规定，隧道的具体建筑限界和内轮廓主要指标为：(1) 公路等级：高速公路；(2) 设计速度：80km/h；(3) 分离式隧道建筑限界：建筑限界净宽：0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25m建筑限界净高：5.0m(4) 设计荷载：公路-Ⅰ级4．隧道工程地质条件及评价．隧道工程地质条件及评价4.1 兴隆湾隧道兴隆湾隧道4.1.1 地形、地貌地形、地貌隧道区微地貌属构造剥蚀、侵蚀低中山地貌，山体植被发育，多为林地，海拔高程一般约为918.0～1310.0m，拟建隧道穿越多座山体并下穿 S207 省道，经过区域地表地形两端起伏大，地形陡隧道进口端位于斜坡底部洼地处，坡度角约 26°，坡面多为灌木及杂草；隧道出口端位于冲沟底部，坡度 15°左右，坡面多为灌木丛拟建隧道进口附近有公路通过，出口无公路，出口交通条件差，隧道建设时需修建便道4.1.2 气候、水文地质情况气候、水文地质情况区项目区域位于贵州省西北的遵义地区道真县，属亚热带湿润气候区，年平均气温 15.6～16.2℃，年平均降水量 1071～1077mm，年平均日照时数 1076.1 小时，年无霜期平均 285～295 天。

灾害气候主要为夏旱、暴雨、冰雹、秋绵雨、霜冻和凝冻等隧址区发育两条小溪及一泉点：溪流 1 由西向东横穿隧道顶部，于 YK18+320 处和隧道斜交，流量0.5～2L/S；溪流 2 位于隧道出口处，由北向南于 ZK19+380 处和隧道小角度斜交，流量 6～15L/S，排向隧道出口外冲沟内泉点 S1 位于 YK19+000 右 101 米处，流量 0.5～2L/S,该泉点位于湄潭组灰岩夹层与泥岩接触面上，属碳酸盐岩岩溶水，水量小，水质较清贵州省道真至新寨高速公路福寿场至和溪段 第 X 合同段 隧道设计说明 S5-1第 2 页 共 25 页出口段溪流 2 断面流量受降雨量控制，主要为大气降水形成的暂时性地表面流，沿坡面向低洼处汇流，然后大都汇集于隧道出口外冲沟内排出场区区内地下水类型主要为上层滞水、基岩裂隙水及碳酸盐岩岩溶水上层滞水：主要赋存于地表第四系碎石土、粉质粘土孔隙中，含水层厚度变化较大，处于斜坡地带，贮水条件较差，仅季节性有水，对隧道施工影响小。

基岩裂隙水主要赋存于基岩浅部风化裂隙内，由于隧道洞身段泥岩属区内相对隔水层，该岩组总体透水性弱，但其浅部风化裂隙较发育，风化裂隙为基岩裂隙水提供了存贮空间，主要接受大气降水及上覆土层垂直入渗补给，沿裂隙呈脉状渗流，向地势低洼处渗流排泄，受裂隙发育程度及充填物等因素制约，贮水空间有限，水量微弱，对隧道施工影响小碳酸盐岩岩溶水：含水岩组为碳酸盐岩组，岩性主要为灰岩，局部溶蚀发育隧道洞身段底部及出口段为灰岩，该层灰岩连续且厚度较大，雨季汇水后通过洼地流入或渗入隧道中，对隧道开挖有一定的影响，根据初勘水质分析试验表明，PH=7.20， ［SO42-］=21.60mg/L， ［HCO3-］=81.03mg/L， ［Cl-］=1.89mg/L，游离 CO2 =7.71mg/L，总硬度 87.57mg/L，总矿化度 141.98mg/L，该水样按硬度分类为微硬水，按矿化度分类为淡水，水化学类型为 HCO3-·Ca2+型水参照《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011)附录 D 判断：环境水水质较好，综合判定环境水对混凝土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性、对钢结构具弱腐蚀性4.1.3 地层岩性地层岩性根据地质调绘、钻探及物探资料，隧址区覆盖层由第四系残坡积成因（Qel+dl）的粘土、碎石土组成；基岩主要为志留系下统龙马溪组（S1l）泥岩、砂岩、奥陶系中上统宝塔组（O2-3b）的灰岩夹页岩、奥陶系下统湄潭组（O1m）的泥岩、灰岩以及奥陶系下统红花园组（O1h）的灰岩组成。

4.1.4 地质构造地质构造场区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱内之凤冈北北东向构造变形区隧址区新构造运动不强烈，区域整体稳定性较好进口外发育一小型正断层，断层面产状143°∠79°，下盘为桐梓红花园组（O1t+h）的灰岩，产状为220°∠15°，隧道区位于断层上盘，岩性同为桐梓红花园组（O1t+h）的灰岩，产状为235°∠15°该段隧址区出露基岩主要为奥陶系中上统宝塔组（O2-3b）的灰岩夹页岩、奥陶系下统湄潭组（O1m）的泥岩、灰岩以及奥陶系下统桐梓红花园组（O1t+h）的灰岩组成场区岩层褶皱发育，岩层产状变化较大岩层产状为:起点段 235°～245°∠13°～20°，洞身段 195°～238°∠10°～40°，出洞口255°～265°∠18°～28°进洞口发育两组节理，产状：140°∠80°、70°∠65°，出洞口发育二组节理，产状：74°∠86°、160°∠88°节理线密度可达 2-4 条/m，延长 2～3m、切深 2～3m，节理面较平直光滑，微张，相互切割延伸不长，岩体被上述节理切割呈块状，岩层主要沿节理面破裂，因此浅部岩体多呈层状散体结构，深部为层状块体结构4.1.5 抗震设计参数抗震设计参数根据《中国地震烈度区划图》(GB18306-2001)，贵州省道真县抗震设防烈度属 6 度区，设计基本地震加速度值 a=0.05g，地震动反应谱特征周期 T=0.45s。

4.1.6 不良地质及特殊性岩土不良地质及特殊性岩土隧道区不良地质为岩溶，左幅 ZK19+366 至出口，右幅 YK19+329 至出口段为灰岩钻孔 SSK7 钻探揭露 2.1米溶洞，SSK6 钻探揭露 3.0 米溶洞YK19+462 右 6.6 米处发育一落水洞 Y1，洞口直径约 1.5 米，洞口方向195°，倾角约 60°，水流量 6～15L/s，呈漏斗状，落水洞到暗河出口方向为 200°，高差约 45 米，中间由岩溶管道联通钻孔 SSK8 钻探揭露岩溶管道高 3.0 米此落水洞旱季时为溪流水排泄通道，雨季水量大时主要由冲沟内排出溶洞 Y2 位于 YK19+457 右 22.7 米，洞宽 4 米，高约 2 米，深 3.6 米溶洞 Y3 位于YK19+528 左 4.6 米，洞宽 0.5 米，高约 0.5 米，深约 3 米，位于冲沟中部，推测为水流冲刷溶蚀空洞4.1.7 岩土体的工程地质特征岩土体的工程地质特征第①层碎石土、粉质粘土：其中碎石土分布在隧道区进口斜坡地带，厚度较大，结构松散，强度低，抗冲刷能力差，作为隧道洞口仰坡土体，受地表水冲刷、浸润易产生坍滑变形破坏粉质粘土分布在隧道区出口斜坡地带，厚度一般较小，主要分布于强风化灰岩上部及溶沟溶槽内。

第②层中风化宝塔组灰岩：位于隧道右侧山坡顶部对隧道影响小 第③-1 层强风化泥岩：受水浸润后极易加剧松散破坏，容易在水的冲刷侵蚀下产生坡面变形破坏，形成浅层滑塌、松动剥落在不受水浸润、冲刷侵蚀作用而呈干燥状态时，以该层构成的岩体边坡自稳能力也较差第③-2 层中风化泥岩:岩心较完整，多呈柱状，岩质较软，岩体呈中薄层状结构，自稳能力差，易垮塌、松动剥落岩石天然极限单轴抗压强度 Rc=9.7～23.0MPa，平均值 15.2Mpa第④-1 层强风化灰岩：岩质较硬， 岩体呈镶嵌碎裂结构，自稳定能力较强岩石饱和极限单轴抗压强度 Rc=48.1～51.6MPa，平均值 49.9Mpa第④-2 层中风化灰岩：岩质较硬， 岩体呈大块状结构，自稳定能力强岩石饱和极限单轴抗压强度Rc=41.1～58.2MPa，平均值 46.6Mpa贵州省道真至新寨高速公路福寿场至和溪段 第 X 合同段 隧道设计说明 S5-1第 3 页 共 25 页4.1.8 围岩主要物理力学指标围岩主要物理力学指标围岩主要物理力学指标推荐值见下表。

围岩主要物理力学指标推荐值 建议中风化泥岩 Rc=12.5 MPa，中风化灰岩 Rc=40 MPa4.1.9 隧道围岩分级隧道围岩分级隧道左线围岩级别划分表 起讫 桩号分段 长度 m围岩 名称单轴 抗压 强度 Rc MPa岩体 完整 系数 Kv围岩基本质 量指标 BQ [BQ]确定 围岩 级别岩 体 纵波速 Vp m/s影响因素状态 或关系说明ZK16+611～Z K16+741130强、中风化泥 岩12.70.28220Ⅴ300～2500浅埋岩体破碎ZK16+741～Z K17+000259中风化泥岩12.70.66290Ⅳ2500～3200岩体较完整ZK17+000～Z K18+3001300灰岩泥岩接触 面160.。