技术建议书隧道部分说明9.0X5.0由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“隧道工程合理化建议”。
S217甘孜至新龙至理塘君坝大桥段公路改建工程技术建议书
1.4.2.5隧道
本标段推荐线上有长隧道1座,长1100m。本项目隧道设计方案应结合场地条件、设计标准、隧道规模以及施工方案等综合拟定,重点处理好不良地质的勘察与处治、软弱围岩地段支护的设计与施工、防排水等问题,在确保工程质量与工程安全的前提下尽可能优化设计方案,以达到降低工程造价的目的。
根据>和>做好隧道方案比选设计。勘察设计阶段将结合本路段隧道设计特点,在充分掌握隧址区工程地质、水文地质情况的基础上,在线路上把工作重点放在隧道方案的比选上,仅就隧道而言应把工作重点放在隧道平纵线形指标、隧道结构形式选择、隧道结构稳定性分析研究和隧道结构防、排水、通风设计等问题上。(1)建筑限界与净空断面
隧道内轮廓按建筑限界宽9.0m,高5.0m拟定,采用三心圆断面,为曲墙半圆拱。(2)隧道结构设计
洞口段一般采用5~10m明洞结构,其余段洞室支护结构均按新奥法原理设计,复合式衬砌。以锚杆、喷射混凝土或钢筋网加喷射混凝土、钢拱架为初期支护、模筑混凝土为二次衬砌,在二次衬砌之间设复合防水板作为防水层。(3)防排水设计
隧道防排水设计分为:衬砌排水、衬砌防水、路基排水。(4)洞门设计
根据本隧道所处的地形特点,选用具有藏式风格的端墙式洞门。(5)隧道通风设计
隧道通风:一般采用射流风机诱导纵向通风。
配套、相协调,为隧道使用提供安全、快捷、舒适、经济的行车环境。
⑹积极采用新技术、新工艺、新设备。3.4.2隧道主体工程设计 ⑴技术标准
隧道净空断面的确定不仅考虑了隧道建筑限界的要求,而且还考虑了隧道通风、照明、运营管理设施所占空间及必要的富裕量等因素,同时还应对衬砌结构受力特性、工程造价等各因素进行分析和比较,使采用的净空断面应满足功能要求,而且受力均匀,经济合理。结合《公路工程技术标准》(JTJB01-2003)和《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)的规定,本工程隧道建筑限界净宽9.0m,行车道宽2×3.50m;两侧路缘带侧向宽度2×0.25m,两侧检修道宽度2×0.75m;净高5.0m。隧道内轮廓设计为三心圆曲墙式,单心圆曲墙式结构受力条件较好,断面利用率高;路面横坡为人字坡,坡比2%。
本工程隧道为长隧道,根据《公路隧道设计规范》(JTG D70—2004)规定,在本隧道内设置二处紧急停车带。⑵隧道平面及纵断面设计
隧道平面布置原则应采用直线隧道,隧道纵坡根据隧道长度、行车安全性以及通风、救灾、排水等综合确定。隧道最大纵坡应小于3%。⑶洞口位置与洞门
根据隧道进、出口地形及地质条件,结合开挖边坡稳定性及洞口防排水需要,本着“早进晚出”的原则。洞门型式的选择主要考虑与地形结合使用功能,同时考虑隧址区的人文景观特点、考虑洞口遮阳建筑照明采光的整体配合。洞口处理应按如下原则进行设计:
① 有条件贴壁进洞的洞口,尽可能贴壁进洞; ② 需拉槽进洞的必须控制边仰坡的高度; ③ 针对边仰坡的地质特点,制定防护措施; ④ 设计完善的洞口截排水系统。⑶衬砌结构设计
隧道衬砌结构主要采用以“新奥法”理论为基础的柔性支护体系结构。采用“新奥法”可以充分发挥围岩的自承能力,采用复合式衬砌结构,既喷锚支护并辅以必要的辅助施工手段作为初期支护,及时控制围岩变形并充分利用围岩的自承能力。施工过程中,应通过现场监控量测,掌握围岩和支护的动态,在综合、分析的基础上,进行科学的预测和信息反馈,不断完善和修正
3.4 隧道设计的总体思路
3.4.1隧道总体设计原则
⑴隧道轴线选择尽量避免断裂构造等大的地质病害,以地质条件作为轴线选择的主控因素。⑵隧道洞口选择以地质条件和线形几何条件作为首要控制因素,避免不良地质病害的影响,减少洞口开挖。
⑶隧道结构设计达到安全可靠,技术可行,不渗不漏,经济合理。
⑷注重水保、环保与洞口景观设计,尽量减少对原始自然环境的破坏,使洞门与自然景观融为一体。
⑸隧道机电设施可靠、实用、先进,各系统具有可扩充性和可升级性,并与主体工程设计相
-四川省林业勘察设计研究院
设计参数,以达到安全、经济、合理的目的。
根据投标项目中隧道的地质条件,隧道结构型式宜按新奥法原理,采用复合式衬砌,初期支护以喷、锚、网作为主要支护手段,洞口加强段辅以型钢拱,Ⅳ、Ⅴ级围岩段辅以钢格栅拱,作为初期支护的加劲措施,二次衬砌采用混凝土或钢筋混凝土。拟采用的洞身结构具有如下特点(结构断面详见附图):
① 将洞口浅埋软弱围岩段按洞口加强段处理,初期支护中辅以型钢支撑,以提高初期支护
刚度,确保洞口的安全。
② 仰拱与边墙采用曲线连接,改善结构的整体受力性能。⑷防排水技术措施
a.洞口、洞身一般区段隧道防排水设计
隧道防排水采取“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则,达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的。隧道防排水采用5~8米宽幅防水板通过无钉铺挂新工艺,双焊缝热熔粘结新技术,暗埋在喷射混凝土中的各种新型排水管,将围岩裂隙水排入纵向PVC管中,并设纵向管检查井,使洞内排水系统形成一个便于维修、疏通的排水网络,通过实现“动态排水”设计思想,减小衬砌背后的水压,使隧道的水害问题得到彻底解决。
b.断层段隧道防排水设计
如断层带地下水是由地表水补给时,应在地表设置截排系统引排。对断层承压水,应在每个掘进循环中,向巷道前进方向钻凿不小于2个超前钻孔,以探明地下水情况;坑壁或坑顶有水流出时,应凿眼安置套管集中引排,使其不漫流。以及做好必要的超前预注浆堵水,防止涌水产生。
衬砌排水:在初期支护与防水层之间每间隔一定距离设置一处环向排水盲沟。
路基排水:在路面平整层下设置横向排水盲沟以防止地下水上渗到路面影响行车安全。
衬砌防水:在初期支护与二次衬砌之间敷设一层复合防水板,在防水板两侧下部设置一道纵向背帖式止水带,以放当排水系统不畅通时地下水在防水板与二次衬砌之间渗透。拱部及边墙二次衬砌采用防水混凝土,二次衬砌沉降缝与施工缝设止水带。根据已经建成的公路隧道现状,只要在施工过程中根据这些措施严格管理,精心施工,就能够充分保证隧道建成后“达到洞内基本干燥”的要求。⑸隧道路面
本隧道采用沥青混凝土复合路面。
⑹隧道监控量测
监控量测是隧道信息化施工的主要体现,也是新奥法设计和施工的核心点之一。施工中加强对隧道拱顶位移、洞周收敛及锚杆锚固力的测量和测定,及时进行信息反馈,派出专门的隧道工程师修改、完善支护和衬砌结构,必要时,进行位移反分析,加强隧道的动态和信息化设计。⑺环境保护措施
隧道设计充分体现 “以人为本、生态路、环保路、旅游路”的主体设计理念,隧道进出洞口设计和施工尽量减少开挖,充分体现“早进洞晚出洞”的原则,保护洞口自然环境;隧道施工废水需净化排放,隧道运营期间的洞内清洗水和地下水分开排放,洞口设置净化池,对污水处理后排放;噪音和粉尘要有处理措施;隧道弃渣首先考虑再利用作为混凝土骨料或路基填料,剩余部分集中堆放并做好坡脚防护,复耕造田。
根据隧道的特点,拟采取的主要环保措施有:(1)严格控制边仰坡高度:主要通过线位调整及进出口位置优化,严格控制边、仰坡及填方高度,减小对生态的破坏;(2)尽量减少弃碴:隧道洞碴量大,尽量利用作为建材,建议在施工招标文件作出规定,强制执行,填方也尽量消化洞碴,少占耕地;(3)合理布设方案,减少水污染,如果与路面清洗用水混排,对水资源污染严重,因此设计中地下水及衬砌周围积水采用中央排水沟排放,清洗及消防水由两侧边沟排放;施工及营运污染水均通过沉砂井处理后再排放;3.4.3隧道附属工程设计
隧道附属工程设计遵循“安全、可靠、实用、先进、经济”的原则,尽可能采用新技术、新设备,使系统具有高可靠性,确保车辆在隧道内安全、舒适、快速行驶,不断提高隧道运营管理的自动化水平。隧道附属工程设计内容包括隧道运营通风、照明、消防、供配电等设施。
⑴隧道通风设计
由于本项目地处青藏高原东南部,隧道平均高程均在3100m以上,空气密度稀薄,严重影响通风设备的运营效率和使用寿命,因此虽然隧道长度和交通量并不是很大,但所需通风设备数量较多,前期投入和运营成本较高。建议通风设施可采用一次设计、分期实施的方案。
⑵隧道照明设计
建议本隧道洞内照明均采用高压钠灯照明,高压钠灯具有光效高、穿雾能力强、节能、光源寿命长、光色稳定等优点,尤其是其具有良好的穿雾能力,更适合于本路段隧道。
隧道照明计算行车速度采用40km/h进行设计,高压钠灯对称或交错布置在隧道两侧上方;在隧道进、出口洞外道路分别设置引道照明;还应设置应急照明系统。
⑶隧道消防设计
隧道消防设计采用以防为主,防消结合原则,隧道内应设置足够的、有效的、能方便地辨认和操作的灭火设备,并需装备火灾自动检测设备和容易辨认、操作方便的手动报警设备以及多道报警措施,以便及时检出火灾并报警,尽可能快速地灭火,把火灾限制在最小范围内。本隧道靠近巴中市区,发生事故后,消防队员能在短时间内赶到现场,得到及时的处理。根据本隧道的特点,仅考虑设置手提式灭火器即可。
⑷供配电系统设计
本隧道的通风、照明等用电负荷为一级负荷,应由双回路电源供电,特别重要的负荷应通过不间断电源装置供电。需在隧道进口端和出口端洞外分别设变电站1座;电缆构成网状供电回路,为各变电站提供双电源。
5.2.4关于隧道的关键技术及对策:
本路段有长隧道1座,长1100m,隧道单洞净宽为9.0m,隧道较长是本工程的特点。对此,关键技术及对策如下:
⑴位置的选择
隧道方案的选择,受地形、工程地质、水文地质、路线技术条件、施工机具及技术水平、工期、运营养护要求以及工程和运营费用等多种因素的影响,如运营通风的设置条件、施工场地、弃碴处理、运输便道的利用及引入等因素亦存在不同程度的影响。要选择好隧道线路位置,一般说来,主要应对沿线的地形、地质作详尽的了解,认识它们之间的内在联系,分清主次,统筹研究,处理好近期与远期、隧道工程与其它工程的关系,合理确定隧道路线位置和恰当的隧道进出口位置。
⑵隧道线路平面、纵断面设计
隧道内应避免设置平曲线,我院把握的原则是尽量使平曲线不进隧道,如不可避免,隧道内的平面线形应尽量采用不设超高的平曲线半径,并应满足停车视距的要求。
由于本隧道为长隧道,长1100m,为长隧道,需要设置机械通风。隧道地区若有较大的常年恒风向,当条件许可时,宜尽量将洞身的上坡方向设计与常年恒风向相同或接近,以利洞内排出有害气体,避免或减少机械通风需克服逆风的不利影响。
⑶隧道结构设计
隧道结构设计按新奥法原理进行,采用复合式衬砌。初期支护由湿喷混凝土、锚杆及钢筋网组成,并辅以钢拱架、管棚(超前锚杆)等支护措施,充分调动和发挥围岩的自承能力,在监控量测信息的指导下施作初期支护及二次模筑衬砌。
复合式衬砌的各项支护参数应根据隧道埋置深度、围岩类别、结构跨度、受力条件并考虑施工等因素,参照有关规范及国内外类似工程的经验进行拟定,各项支护参数还应采用弹塑性有限元法进行验算,为确保复合式衬砌的安全,设计还应采用直接刚度法验算二次模筑混凝土衬砌单独受力时的强度。
⑷隧道防寒保温设计
本工程隧道位于海拔3100m以上,属于高寒隧道。针对本工程隧道的特点并参照川藏公路、及青海大坂山隧道设置保温层的经验,本隧道进出口一定范围设置隧道保温系统,面层采用5mm厚的纤维增强板,里层采用50mm厚的热固性保温材料。根据当地气象资料推算隧址区的气温来确定洞口保温段的长度。同时为防止隧道内水流冻结所引起的隧底结冰成锥,衬砌涨裂,因此本隧道两侧排水沟均采用保温水沟,水沟上部设双层盖板,在上下两层盖板间填充保温材料,保温
层厚度一般不小于30cm,保温材料一般选用泡抹塑料。隧道进出口设置保温口。