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6.8　隧道工程

6.8.1隧道工程概况

双碑隧道工程起于土主三圣官小区附近（K0+585），跨越既有襄渝铁路及规划渝黔铁路引入重庆枢纽的货车线后，在黄桷湾处上跨渝遂高速公路，设置枢纽互通式立交，路线在窝厂湾处进洞穿越中梁山，在重庆二钢厂耐火分厂十二车间附近出洞，于K7+160与杨双路相交，设置一互通式立交（双碑西立交），并止于本线双碑嘉陵江大桥西端桥台（K7+085.5），道路全长6.5005km，道路等级为城市快速路，设计速度为60km/h，双向6车道，路幅宽度35m。

双碑隧道起止里程桩号左线Kz2+300.65～Kz6+686.27，右线K2+303～K6+676，左、右线全长均为4373m，隧道起点洞口位于赖家桥立交端，终点洞口位于双碑西立交端，设计车速60km/h，双向双洞六车道，隧道轴线间距33.53m，隧道标准净跨13.50m，洞高7.60m。

隧道纵坡服从道路的总体设计，采用以0.3%上坡进洞（总长约1300m）再以2.794%下坡出洞（总长约3073m），中间设置R=7500m竖曲线。

6.8.2水文地质、围岩级别及衬砌类型分布概况

双碑隧道段沿线基岩大片出露，第四系覆盖层厚度小，覆盖少，含水微弱。

除少部分碳酸盐岩外，砂岩泥岩互层的陆相碎屑岩广布。

地下水富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制。

地下水受大气降雨和地面池塘水体渗漏补给，隧道区大气降水丰沛，地下水补给条件良好。

一般情况下，第四系松散层含孔隙水，砂岩含孔隙裂隙水（主要为裂隙水），碳酸盐岩含裂隙岩溶水，泥岩为相对隔水层。

根据沿线地下水的赋存条件、水理性质及水力特性沿线地下水可划分为第四系松散层孔隙水，碎屑岩类孔隙裂隙水和碳酸盐岩裂隙岩溶水。

双碑隧道段可能遇到的最老地层为三叠系下统飞仙关组地层。

除白垩系、第三系缺失外，自飞仙关组至第四系均有不同程度的发育：

岩层主要为一套海相、浅海相碳酸岩盐、碎屑岩和内陆相碎屑岩沉积；岩性有灰岩、白云岩、泥岩、砂岩等。

灰岩、白云岩主要出露于背斜轴部，呈长条状展布，砂岩、泥岩主要出露于背斜两翼。

双碑隧道地质概况一览详见表6.8.1。

表6.8.1双碑隧道地质概况一览表

起迄桩号

长度

围岩等级

瓦斯赋存

地质描述

Kz2+300.65～Kz2+409

108.35

Ⅴ

无

瓦斯

节理裂隙不发育，层理发育、层间结合较差；地下水贫乏；中风化泥岩、中风化砂岩、泥岩。

Kz2+409～Kz2+557

148

Ⅳ

基岩为泥岩、碳酸盐岩、粉砂岩，地下水贫乏；中风化泥岩。

Kz2+557～Kz2+777

220

Ⅳ

岩性以泥岩为主，粉砂岩、砂岩占21%。

岩层节理裂隙较发育，层理发育；地下水贫乏，泥岩、砂岩。

Kz2+777～Kz2+831

54

Ⅲ

长石砂岩石英砂岩，中厚～厚层状构造

Kz2+831～Kz2+841

10

Ⅴ

砂岩内部软弱夹层，胶结构散

Kz2+841～Kz2+870

29

Ⅲ

长石砂岩石英砂岩，中厚～厚层状构造

Kz2+870～Kz2+915

45

Ⅳ

低

瓦斯

泥岩、炭质页岩、砂岩夹煤线

Kz2+915～Kz3+127

212

Ⅲ

无

瓦斯

长石砂岩石英砂岩，中厚～厚层状构造

Kz3+127～Kz3+345

218

Ⅴ

低

瓦斯

泥岩、炭质页岩、砂岩夹薄煤层、煤线

Kz3+345～Kz3+438

93

Ⅳ

无

瓦斯

灰岩、白云质灰岩夹泥质灰岩，岩溶发育

Kz3+438～Kz3+518

80

Ⅳ

灰岩夹白云质灰岩

Kz3+518～Kz3+590

72

Ⅲ

青灰色灰岩，岩溶较发育

Kz3+590～Kz3+649

59

Ⅴ

灰岩夹石膏，石膏岩具有膨胀性、腐蚀性，自由膨胀率25%。

Kz3+649～Kz4+023

374

Ⅲ

青灰色灰岩

Kz4+023～Kz4+286

263

Ⅳ

泥岩夹泥质灰岩，泥岩质软，岩层较平缓。

Kz4+286左右为T1f4与T1f3的接触带可能有突水现象。

Kz4+286～Kz4+494

208

Ⅲ

灰岩，泥岩质软，岩层平缓

Kz4+494～Kz4+678

184

Ⅳ

泥岩夹泥质灰岩，泥岩质软，岩层较平缓。

Kz4+494左右为T1f4与T1f3的接触带、Kz4+678左右为T1f4与T1f1的接触带可能有突水现象。

Kz4+678～Kz5+080

402

Ⅲ

岩溶较发育

Kz5+080～Kz5+172

92

Ⅴ

灰岩夹石膏岩，岩层破碎，石灰岩分布区有腐蚀性，自由膨胀率25%。

Kz5+172～Kz5+266

94

Ⅲ

灰岩、岩溶较发育

Kz5+266～Kz5+340

74

Ⅳ

灰岩夹白云质灰岩

Kz5+340～Kz5+364

24

Ⅳ

白云岩、白云质灰岩夹泥质灰岩

Kz5+364～Kz5+399

35

Ⅴ

盐溶角砾岩，岩层破碎，岩溶发育

Kz5+399～Kz5+472

73

Ⅳ

白云岩、白云质灰岩夹泥质灰岩

Kz5+472～Kz5+586

114

Ⅳ

低

瓦斯

泥岩、砂质泥岩夹薄层粉砂岩、炭质页岩及煤线，接触带可能发生突水现象。

Kz5+586～Kz5+624

38

Ⅴ

泥岩、炭质页岩夹薄煤层、煤线，接触带可能发生突水现象。

Kz5+624～Kz5+677

53

Ⅳ

泥岩、砂质泥岩夹薄层粉砂岩、炭质页岩及煤线，接触带可能发生突水现象。

Kz5+677～Kz5+869

192

Ⅲ

无

瓦斯

砂岩夹砂质页岩、粉砂岩，中厚、厚层状构造。

Kz5+869～Kz5+967

98

Ⅳ

低

瓦斯

泥岩、砂质泥岩夹薄层粉砂岩、炭质页岩及煤线，接触带可能发生突水现象。

Kz5+967～Kz6+075

108

Ⅲ

无

瓦斯

砂岩夹砂质页岩、粉砂岩，中厚、厚层状构造

Kz6+075～Kz6+350

275

Ⅳ

以泥岩为主夹粉砂岩，岩层节理裂隙不发育，基岩强风化层厚约3m，地下水贫乏，水文地质简单。

Kz6+350～Kz6+381

31

Ⅴ

以泥质岩类为主局部夹碳酸盐岩、粉砂岩类岩层；岩层节理裂隙不发育，层理发育，层间结合较差，地下水贫乏

Kz6+381～Kz6+607

226

Ⅳ

以泥质岩类为主局部夹碳酸盐岩、粉砂岩类岩层；岩层节理裂隙不发育，层理发育，层间结合较差，地下水贫乏

Kz6+607～Kz6+673.65

66.65

Ⅴ

杂色泥岩，岩层节理裂隙不发育，地下水贫乏。

双碑隧道围岩级别主要以Ⅲ、Ⅳ级为主，Ⅴ级围岩次之。

左洞全长4373m，其中Ⅴ级围岩658m占15.1%、Ⅳ级围1970m占45.1%、Ⅲ级围岩1745m占39.8%；右洞全长4373m，其中Ⅴ级围岩639m占14.6%、Ⅳ级围1990m占45.5%、Ⅲ级围岩1744m占39.9%。

本隧道各级围岩及衬砌类型分段统计详见表6.8.2。

表6.8.2双碑隧道各级围岩及衬砌类型分段统计表

隧道名称

围岩类别

起讫桩号

长度（m）

衬砌类型

施工方法

左隧道

Ⅴ

Kz2+300.65～Kz2+320

19.35

VMD

明挖法

Kz2+320～Kz2+330

10

VBPT

中隔壁（CRD）法施工

Kz2+330～Kz2+352

22

VAPT

Kz2+352～Kz2+399

47

VCPT

Kz2+399～Kz2+409

10

VPT

Kz2+831～Kz2+841

10

VPT

Kz3+127～Kz3+335

208

ⅤFWS

Kz3+335～Kz3+345

10

ⅣFS

Kz3+590～Kz3+649

59

ⅤFS

Kz5+080～Kz5+172

92

ⅤFS

Kz5+364～Kz5+399

35

ⅤFS

Kz5+586～Kz5+624

38

ⅤFWS

Kz6+350～Kz6+381

31

VPT

Kz6+607～Kz6+622

15

VCPT

Kz6+622～Kz6+656

34

VAPT

Kz6+656～Kz6+673.65

17.65

VBPT

Ⅴ围岩长度小计

658

Ⅳ

Kz2+409～Kz2+419

10

VPT

弧形导坑法施工

Kz2+419～Kz2+777

358

ⅣPT

Kz2+870～Kz2+915

45

ⅣFWS

Kz3+345～Kz3+518

173

ⅣFS

Kz4+023～Kz4+033

10

ⅢFS

Kz4+033～Kz4+256

223

ⅣPT

Kz4+256～Kz4+286

30

Ⅳ紧PT

双侧壁导坑法施工

Kz4+494～Kz4+668

174

ⅣPT

弧形导坑法施工

Kz4+668～Kz4+678

10

ⅢFS

Kz5+266～Kz5+294

28

Ⅳ紧FS

双侧壁导坑法施工

Kz5+294～Kz5+354

60

ⅣFS

弧形导坑法施工

Kz5+354～Kz5+364

10

ⅤFS

Kz5+399～Kz5+409

10

ⅤFS

Kz5+409～Kz5+482

73

ⅣFS

Kz5+482～Kz5+576

94

ⅣFWS

Kz5+576～Kz5+586

10

ⅤFWS

Kz5+624～Kz5+634

10

ⅤFWS

Kz5+634～Kz5+677

43

ⅣFWS

Kz5+869～Kz5+967

98

ⅣFWS

Kz6+075～Kz6+209

134

ⅣPT

Kz6+209～Kz6+249

40

Ⅳ紧PT

双侧壁导坑法施工

Kz6+249～Kz6+340

91

ⅣPT

弧形导坑法施工

Kz6+340～Kz6+350

10

VPT

Kz6+381～Kz6+391

10

VPT

Kz6+391～Kz6+597

206

ⅣPT

Kz6+597～Kz6+607

10

VCPT

Ⅳ围岩长度小计

1970

左隧道

Ⅲ

Kz2+777～Kz2+787

10

ⅣPT

三台阶法施工

Kz2+787～Kz2+821

34

ⅢPT

Kz2+821～Kz2+831

10

VPT

Kz2+841～Kz2+851

10

VPT

Kz2+851～Kz2+870

19

ⅣFWS

Kz2+915～Kz2+935

20

ⅣFWS

Kz2+935～Kz3+005

70

ⅢPT

Kz3+005～Kz3+045

40

Ⅲ紧PT

中隔壁（CRD）法施工

Kz3+045～Kz3+107

62

ⅢPT

三台阶法施工

Kz3+107～Kz3+127

20

ⅤFWS

Kz3+518～Kz3+528

10

ⅣFS

Kz3+528～Kz3+580

52

ⅢFS

Kz3+580～Kz3+590

10

ⅤFS

Kz3+649～Kz3+659

10

ⅤFS

Kz3+659～Kz3+778

119

ⅢFS

Kz3+778～Kz3+818

40

Ⅲ紧FS

中隔壁（CRD）法施工

Kz3+818～Kz4+023

205

ⅢFS

三台阶法施工

Kz4+286～Kz4+296

10

Ⅳ紧PT

中隔壁（CRD）法施工

Kz4+296～Kz4+484

188

ⅢPT

三台阶法施工

Kz4+484～Kz4+494

10

ⅣPT

Kz4+678～Kz4+758

80

ⅢFS

Kz4+758～Kz4+798

40

Ⅲ紧FS

中隔壁（CRD）法施工

Kz4+798～Kz5+070

272

ⅢFS

三台阶法施工

Kz5+070～Kz5+080

10

ⅤFS

Kz5+172～Kz5+182

10

ⅤFS

Kz5+182～Kz5+254

72

ⅢFS

Kz5+254～Kz5+266

12

Ⅳ紧FS

中隔壁（CRD）法施工

Kz5+677～Kz5+697

20

ⅣFWS

三台阶法施工

Kz5+697～Kz5+739

42

ⅢPT

Kz5+739～Kz5+779

40

Ⅲ紧PT

中隔壁（CRD）法施工

Kz5+779～Kz5+849

70

ⅢPT

三台阶法施工

Kz5+849～Kz5+869

20

ⅣFWS

Kz5+967～Kz5+987

20

ⅣFWS

Kz5+987～Kz6+065

78

ⅢPT

Kz6+065～Kz6+075

10

ⅣPT

Ⅲ围岩长度小计

1745

左隧道总长度

4373

右隧道

Ⅴ

K2+303～K2+320

17

VMD

明挖法

K2+320～K2+330

10

VBPT

中隔壁（CRD）法施工

K2+330～K2+355

25

VAPT

K2+355～K2+401

46

VCPT

K2+832～K2+843

11

VPT

K3+140～K3+353

213

VFWS

K3+353～K3+363

10

ⅣFS

K3+600～K3+663

63

VFS

K5+070～K5+157

87

VFS

K5+355～K5+389

34

VFS

K5+586～K5+635

49

VFWS

K6+602～K6+623

21

VCPT

K6+623～K6+649

26

VAPT

K6+649～K6+659

10

VBPT

K6+659～K6+676

17

VMD

明挖法

Ⅴ围岩长度小计

639

Ⅳ

K2+401～K2+411

10

VCPT

弧形导坑法施工

K2+411～K2+782

371

ⅣPT

K2+874～K2+915

41

ⅣFWS

K3+363～K3+527

164

ⅣFS

K4+030～K4+040

10

ⅢFS

K4+040～K4+183

143

ⅣPT

K4+183～K4+223

40

Ⅳ紧PT

双侧壁导坑法施工

K4+223～K4+283

60

ⅣPT

弧形导坑法施工

K4+497～K4+665

168

ⅣPT

K4+665～K4+675

10

ⅢFS

K5+255～K5+345

90

ⅣFS

K5+345～K5+355

10

VFS

K5+389～K5+399

10

VFS

K5+399～K5+480

81

ⅣFS

K5+480～K5+576

96

ⅣFWS

K5+576～K5+586

10

VFWS

K5+635～K5+645

10

VFWS

K5+645～K5+666

21

ⅣFWS

K5+666～K5+688

22

Ⅳ紧FWS

双侧壁导坑法施工

K5+868～K5+968

100

ⅣFWS

弧形导坑法施工

K6+079～K6+136

57

ⅣPT

K6+136～K6+176

40

Ⅳ紧PT

双侧壁导坑法施工

K6+176～K6+592

416

ⅣPT

弧形导坑法施工

K6+592～K6+602

10

VCPT

Ⅳ围岩长度小计

1990

右隧道

Ⅲ

K2+782～K2+792

10

ⅣPT

三台阶法施工

K2+792～K2+822

30

ⅢPT

K2+822～K2+832

10

VPT

K2+843～K2+853

10

VPT

K2+853～K2+874

21

ⅣFWS

K2+915～K2+935

20

ⅣFWS

K2+935～K3+007

72

ⅢPT

K3+007～K3+047

40

Ⅲ紧PT

中隔壁（CRD）法施工

K3+047～K3+120

73

ⅢPT

三台阶法施工

K3+120～K3+140

20

VFWS

K3+527～K3+537

10

ⅣFS

K3+537～K3+590

53

ⅢFS

K3+590～K3+600

10

VFS

K3+663～K3+673

10

VFS

K3+673～K3+705

32

ⅢFS

K3+705～K3+745

40

Ⅲ紧FS

中隔壁（CRD）法施工

K3+745～K4+030

285

ⅢFS

三台阶法施工

K4+283～K4+293

10

ⅣPT

K4+293～K4+487

194

ⅢPT

K4+487～K4+497

10

ⅣPT

K4+675～K4+685

10

ⅢFS

K4+685～K4+725

40

Ⅲ紧FS

中隔壁（CRD）法施工

K4+725～K5+060

335

ⅢFS

三台阶法施工

K5+060～K5+070

10

VFS

K5+157～K5+167

10

VFS

K5+167～K5+181

14

ⅢFS

K5+181～K5+221

40

Ⅲ紧FS

中隔壁（CRD）法施工

K5+221～K5+245

24

ⅢFS

三台阶法施工

K5+245～K5+255

10

ⅣFS

K5+688～K5+706

18

Ⅳ紧FWS

中隔壁（CRD）法施工

K5+706～K5+848

142

ⅢPT

三台阶法施工

K5+848～K5+868

20

ⅣFWS

K5+968～K5+988

20

ⅣFWS

K5+988～K6+069

81

ⅢPT

K6+069～K6+079

10

ⅣPT

Ⅲ围岩长度小计

1744

右隧道总长度

4373

6.8.3隧道工程主要设计参数

6.8.3.1洞身结构设计

隧道洞身按新奥法原理设计，采用复合式衬砌结构，初期支护采用锚、网、喷+型钢拱架（与格栅钢架），二次衬砌采用整体式模筑钢筋砼，两层支护间设置防水层。

全隧道除明洞及削竹式洞门段，采用整体式钢筋混凝土衬砌结构外，其余暗洞普通地段均采用复合式衬砌结构，风机悬挂段及车行、人行横通道、紧急停车带与隧道交叉口地段采用钢筋混凝土加强衬砌结构，同时根据地质情况，围岩较差段衬砌向较好段延伸5～10m过渡。

正洞隧道、紧急停车带、车行人行横洞衬砌类型及支护参数详见表6.8.3～表6.8.5。

表6.8.3正洞隧道衬砌类型及支护参数表

洞室类型

围岩级别

初　期　支　护

二次衬砌

辅　　助

施工措施

预留变形量

C25喷射砼或气密型抗腐蚀喷射砼

φ25中空注浆或φ22药包

φ22药包或砂浆锚杆

φ8钢筋网

锚杆（长度/间距）

纵×环

尺寸及材料

拱部

边墙

仰拱

拱部

边墙

拱部

边墙

拱、墙

仰拱

隧道普通段

Ⅲ级

19

29

—

300/120×120（药包）

300/120×120（药包）

25×25

25×25

45/钢筋砼

45/钢筋砼

拱墙格栅1.0m（水平岩层段采用φ22超前锚杆）

8

Ⅳ级

22

22

22

350/100×100（药包）

350/100×100（药包）

25×25

25×25

50/钢筋砼

50/钢筋砼

全环I16，1.0mφ22超前锚杆

12

Ⅴ级

26

26

26

400/80×80（中空）

400/80×80（砂浆）

20×20

20×20

60/钢筋砼

60/钢筋砼

全环I20b，0.8mφ42超前小导管

15

ⅤA

26

26

26

400/80×80（中空）

400/80×80（砂浆）

20×20

20×20

70/钢筋砼

70/钢筋砼

全环I20b，0.6mφ42超前小导管或φ108大管棚

15

ⅤB

26

26

26

400/80×80（中空）

400/80×80（砂浆）

20×20

20×20

70/钢筋砼

70/钢筋砼

全环I20b，0.6mφ42超前小导管或φ108大管棚

15

ⅤC

26

26

26

400/80×80（中空）

400/80×80（砂浆）

20×20

20×20

70/钢筋砼

70/钢筋砼

全环I20b，0.6mφ42超前小导管或φ108大管棚

15

隧道富水段

Ⅲ级

19

29

19

300/120×120（药包）

300/120×120（药包）

25×25

25×25

60/钢筋砼

60/钢筋砼

拱墙格栅1.0m

8

Ⅳ级

24

24

24

350/100×100（药包）

350/100×100（药包）

20×20

20×20

70/钢筋砼

70/钢筋砼

全环I18，0.8mφ22超前锚杆

12

Ⅴ级

26

26

26

400/80×80（中空）

400/80×80（砂浆）

20×20

20×20

80/钢筋砼

80/钢筋砼

全环I20b，0.6mφ42超前小导管

15

隧道瓦斯段

Ⅳ级

22

22

22

350/100×100（药包）

350/100×100（药包）

25×25

25×25

50/钢筋砼

50/钢筋砼

全环I16，1.0mφ22超前锚杆

12

Ⅴ级

26

26

26

400/80×80（中空）

400/80×80（砂浆）

20×20

20×20

60/钢筋砼

60/钢筋砼

全环I20b，0.8mφ42超前小导管

15

表6.8.4紧急停车带衬砌支护参数表

洞室类型

围岩级别

初　期　支　护

二次衬砌

辅　　助

施工措施

预留变形量

C25喷射砼

φ25中空注浆或φ22药包

φ22药包或砂浆锚杆

φ8钢筋网

锚杆（长度/间距）

纵×环

尺寸及材料

拱部

边墙

仰拱

拱部

边墙

拱部

边墙

拱、墙

仰拱

隧道普通段

Ⅲ级

24

24

24

350/100×100（药包）

350/100×100（药包）

25×25

25×25

60/钢筋砼

60/钢筋砼

全环I18，1.0mφ22超前锚杆

12

Ⅳ级

26

26

26

400/100×100（中空）

400/100×100（药包）

25×25

25×25

70/钢筋砼

70/钢筋砼

全环I20b，0.8mφ42超前小导管

15

隧道富水段

Ⅲ级

26

26

26

400/100×100（药包）

400/100×100（药包）

25×25

25×25

80/钢筋砼

80/钢筋砼

全环I20b，0.8mφ22超前锚杆

12

Ⅳ级

28

28

28

450/100×100（药包）

450/100×100（药包）

25×25

25×25

90/防水钢筋砼

90/防水钢筋砼

全环I22a，1.0mφ42超前小导管

15

隧道瓦斯段

Ⅳ级

26

26

26

400/100×100（药包）

400/100×100（药包）

25×25

25×25

70/钢筋砼

70/钢筋砼

全环I20b，0.8mφ42超前小导管

15

表6.8.5车行、人行横洞衬砌支护参数表

名

称

洞

室

类

型

围

岩

级

别

初　期　支