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高速公路隧道设计

总体设计概况2.2.1 隧道总体设计原则1) 在地形、地貌、地质、社会人文和环境等调查的基础上,综合比选隧道各轴线方案的走向、平纵线、洞口位置等,提出推荐方案。

2) 地质条件很差时,特长隧道的位置应控制路线走向,以避开不良地质地段;长隧道的位置亦应尽可能避开不良地质地段,并与路线走向综合考虑;中、短隧道可服从路线走向。

3) 根据公路等级和设计速度确定车道贺建筑限界。

在满足隧道功能和结构受力良好的前提下,确定经济合理的断面内轮廓。

4) 隧道内外平、纵线形应协调,以满足行车的安全、舒适要求。

5) 根据隧道长度,交通量及其构成、交通方向以及环境保护要求等,选择合理的通风方式,确定通风、照明、交通监控等机电设施的设置规模。

必要时特长隧道应作防灾专项设计。

6) 应结合公路等级、隧道长度、施工方法、工期和营运要求,对隧道内外防排水系统、消防给水系统、辅助同代、弃渣处理、管理、交通工程设施、环境保护等作综合考虑。

7) 当隧道与相邻建筑物互有影响时,应在设计与施工中采取必要的措施。

2.2.2 设计依据本设计依据JTGD70-2004《公路隧道设计规范》,JTJ001-88《公路工程技术规范》,GBJ86-85《锚喷混凝土支护技术规范》,《公路隧道通风照明设计规范》等进行设计计算。

2.2.3 平纵面线型设计2.2.3.1 隧道平面线型设计本隧道为分离式中隧道,平纵方案主要由线路方案控制,隧道位置根据地形、地质条件、环境、造价、功能等因素确定,在综合确定线型指标和造价的前提下,通过实地勘察,充分研究隧道所处地域的地形、地质情况,主要考虑隧道进出口地形条件、隧址区工程地质条件,营运管理设施布置场地等因素拟定隧道方案。

2.3.3.2 隧道纵面线型设计隧道纵断面设计综合了隧道长度、主要施工方向、通风、排水、洞口位置以及隧道进出口接线等因素。

平、纵指标概况见表2-1表2-1 大桥头隧道平、纵指标概况一览表名称隧道长(m)屯溪端景德镇端左右线间距长(m)纵坡(%)/坡长(m)桩号高程洞门型式桩号高程洞门型式左线560K85+287185.620端墙式K85+847194.527削竹式17~301.9/890,1.5/1160右线522ZK85+301183.516端墙式ZK85+823194.394削竹式2.7/6351.5/985详细资料见路基设计表及隧道平、纵面设计及其他有关图纸2.2.3 隧道横断面设计2.2.3.1 建筑限界净宽10.25m=0.75m左侧检修道+0.5m左侧侧向宽度+2×3.75m行车道+0.75m 右侧侧向宽度+0.75右侧检修道。

净高5.0m2.2.3.2 内轮廓设计隧道内轮廓除满足建筑限界要求外,还考虑了通风、照明、监控、通讯、营运、管理等附属设施所需空间,并结合衬砌结构受力要求而拟定。

隧道内各种附属设施均不得侵入建筑限界。

内轮廓设计参数见表2-2。

表2-2 内轮廓设计参数表内轮廓型式内轮廓半径(m)净高(m)净宽断面周长(m)净空断面积()当量直径(m)备注(km/h)单心圆5.567.1631.6866.288.37802.2.4 隧身结构设计2.2.4.1 设计原则除洞口段采用明洞结构以外,其余地段各种洞室的支护均按照新奥法原理设计。

Ⅳ、Ⅴ级围岩采用复合式衬砌,以超前管棚或小导管注浆加固地层、工字钢拱架(或格栅拱架)、系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成;而对于Ⅲ级围岩则由系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土为初期支护;钢拱架之间设φ22cm纵向连接钢筋,拱架与围岩密贴。

锚杆打设应尽量垂直于岩层层面。

二次衬砌一般情况下采用素混凝土,以便施工,但是当设计荷载较大,特别是浅埋、软弱围岩等地段,后期变形荷载较大时则必须采用混凝土,以确保隧道支护结构的安全。

二次衬砌施作的合理时间应根据施工监测数据确定,尽可能发挥初期支护的承载能力,但又不能超过其承载能力,充分发挥、利用围岩的自稳能力。

支护结构设计要综合考虑地形地质条件及施工工艺与施工方法,不仅要考虑使用过程中的安全问题,而且还应结合施工方法考虑施工过程中的安全问题。

对于软弱围岩地段、洞口地段以及小径距隧道,要作好围岩稳定分析、结构内力分析、结构内力计算、强度与稳定性校核工作。

断面型式:围岩级别大于或等于Ⅳ级时,采用曲墙带仰拱衬砌,围岩级别小于或等于Ⅲ级时,采用曲墙无仰拱衬砌。

2.2.5 工程概况黄祁高速大桥头隧道位于祁门县大桥头村西北角,位于拟建公路85km处。

本隧道设计为分离式(岩质)中隧道,隧道左线屯溪桩号k85+287m,设计标高为185.620m;景德镇端桩号k85+847m,设计标高为194.527m,隧道长560m,最大埋深为62.48m:隧道纵坡为1.90%和1.50%,变坡点k85+390m;隧道平面上呈缓和曲线展布,曲线半径R=2500m左转。

总体走向屯溪端洞口段为279°,景德镇端洞口段均为267°.左线屯溪端桩号ZK85+301m,设计标高为183.516m;景德镇端桩号ZK85+823m,设计标高194.394m,隧道长522m,最大埋深为70.45m;隧道纵坡为2.70%和1.50%,变坡点为ZK85+555m.隧道平面上呈缓和曲线展布,曲线半径R=32000m右转,总体走向屯溪端洞口段为279°,景德镇端洞口段为270°。

隧道设计净宽×高为10.25×5.0m,设计速度为80km/h。

详勘采用工程地质调绘、钻探、物探等手段,详细查明了隧址区线路工程岩性、地质构造、水文地质特征,地形、地貌及工程岩体物理力学性质和相关力学参数与指标,为施工图设计提供准确的基础资料。

第三章施工准备工作3.1 施工准备工作3.1.1 劳动力组织措施1)按照工程特点和工期目标要求,合理组织劳动力按期进场施工.2)确保施工高峰期,劳动力数量和技术能力满足施工工期需求.3)劳动力组织必须合理组织,挖掘最大施工潜能,充分发挥主观能动性.4)根据季节变化特点,采取经济措施,确保农忙季节劳动力满足施工需要。

劳动安排表如表3-1。

表3-1 劳动力安排表序号工班名称劳力安排承担任务1开挖工班25负责洞身上台阶开挖,配合挖掘机扒碴,修整壁面,清理仰拱基底及工作面钻孔爆破工作。

2风水电保障工班2负责洞内外水电的保障维修与检查、洞内排水工作3支护工班35安装锚杆、铺设钢筋网、安装钢架、喷射砼、超前小导管及大管棚加固施工4运输工班15出碴、卸碴、配合挖掘机或装载机装碴以及材料运输5测量工班3负责开挖炮眼的布置、净空检查,围岩量测6钢筋加工工班10负责锚杆、钢支撑、小导管、钢筋网等构件的加工7衬砌工班25负责防水层的铺设、衬砌台车定位,砼浇筑台车整修、砼养护8安全员1负责洞内外安全合计1163.1.2 材料组织措施1)本工程材料需求量大,必须确定长期稳定的采购、供应渠道,确保材料充足供应;2)对需求量大的材料,必须派专材料人员进驻料源地组织供应;3)材料运输采用单位和社会车辆共同组织运输,实施优势互补,均衡运输;4)对新材料和紧缺的材料必须提前组织供货,以适应市场变化;5)施工现场必须设置材料储备场地和储存仓库。

3.1.3 机械组织措施1)采用大型、高效、配套、性能优良的设备,以施工机械化保障施工快速化,以保证工期;2)配备专业设备维修人员,备足易损配件,在工地设配件库,建立机修车间,加强对设备的维修和保养,确保设备始终处于完好状态。

保障水、电供应,架设必要临时电力线,并配备足够的运输车辆,通风、排水及备用发电设备。

确保工程不间断施工;3)作好设备的选型和配件供应工作,设备选型力求实用、高效、耐用、易修,型号宜少不宜杂,以便于统一管理,设一定数量的备用设备,防止待机误工,在施工中备足易损件,做到随坏随修;4)充分发挥机械施工高效率的特点,做到施工、保养统筹兼顾,关键控制性工程必须采用大型机械设备的优势,以缩短节点工期。

3.1.4 其他组织措施1)积极做好地质超前勘探,提早做好施工方案和技术交底工作;2)积极做好与驻地设计代表和监理的工作关系,提高各方工作效率,以缩短设计变更和质量检查的中间环节;3)组织科研活动,为施工阶段提供技术支持;4)不断完善施工组织体系,为施工提供必须的组织保证。

3.1.5 用水在大桥头隧道洞口附近有一小沟渠,山区水量较丰富,可在附近建一取水井,以供施工需求。

做好洞口及各施工现场污水净化和排放,特别是做好洞外排水系统,防止污水污染山林和沟渠。

3.1.6 用电利用当地电网,将高压线路引入施工现场,前期采用发电机自发电供电;待高压线路架设调试后供电,自发电为备用电力。

3.2 施工场地布置3.2.1 布置原则临时工程修建本着尽量利用既有设施,节约用地、少占耕地、满足施工、方便并利于生产管理的原则进行布置,临时工程设施尽量布置在征地规划红线内,且尽量集中设置,减少重复建设。

同时避开山体滑坡、泥石流,跨沟谷设便桥时,应考虑季节性洪水流量和水位情况结合现场既有条件,充分利用当地水、电、路资源。

临时工程布置需注重环保和生态平衡,尽量减少对当地群众的生产、生活的干扰,以创建标准文明工地的原则布置施工总平面。

1)弃渣场弃渣场宜设在空地的低洼处,并尽量少占用农田。

弃渣不得流失,坍塌而影响下流工农业设施及相邻建筑物。

2)材料库材料库应尽量布置在运输道路附近,务使倒装少;运距短,运输与施工互不干扰。

3)机械房通风机、空压机不宜距洞口过远,以免管路增长,增大损失;混凝土搅拌机应靠近砂、石料堆放点及装料入洞运输线旁;机修房应设在各种机械中心地区,避免机械厂距离搬运。

4)办公室等生活用房距洞口不宜过远,并应集中布置,有利于指挥生产,但也不宜过近,以免影响办公和休息。

5)管线布置最好不跨运输线路,以免埋设及架空困难。

6)炸药、雷管、油料为危险品及易燃品。

炸药库与雷管库应分开修建,并应保持一段距离。

7)所有库房及生活用房的布置,均应充分考虑安全因素,如因避开坡面坍滑、危岩落石及泥石流等的危害,还应考虑防潮、防水、防洪(特别是水泥、炸药库);并注意库房场地高程与洞口设计高程间运送方便的关系另外,施工便道不临时用地本着加强环境保护,少占耕地,不破坏植被,并经可能减少对居民生活的干扰的原则,结合工程项目、现场地形地貌等特点,因地制宜设置临时设施,降低工程成本。

3.2.2 临时建筑物位置的确定营地尽量少占耕地、林地。

经理部生活、办公设施租用地方房屋。

隧道生产房屋及设施,利用巴家岭隧道附近较平坦山地平整后使用,同时作为施工生产场地。

详见附图。

第四章洞口施工4.1 洞口地质与地形4.1.1 屯溪端洞口段围岩地质左线屯溪端洞口段ZK85+301~ZK85+337,其中ZK85+313为亚粘土,土质不均,呈散体状结构,极不稳定,施工宜预清理,该段宜按明洞处理。

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