XX施设隧道说明书.docx

1、XX施设隧道说明书说 明 书1 隧道设计总体原则及技术标准采用情况1.1设计原则隧道设计贯彻“安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进”的设计原则，结合我国经济、技术条件，吸收国内外先进经验，节约用地，重视环境保护及与其他建设工程的协调，使得设计的隧道工程项目取得经济、社会和环境的综合最佳效益。1.2 设计依据和执行规范隧道设计遵循的依据及主要规范如下：（1） 公路工程技术标准 JTG B012003（2） 公路路线设计规范 JTG D202006（3） 公路隧道设计规范 JTG D702004（4） 地下工程防水技术规范 GB 501082008（5） 锚杆喷射混凝土砼支护技术规范(GB500

2、86-2001)（6） 公路工程抗震设计规范 JTJ00489（7） 公路水泥混凝土路面设计规范 JTGD402002（8） 公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）（9） 公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范 JTJ/T B07-01-2006（10） 公路工程基本建设项目设计文件编制办法 交公路发2007358号（11） 公路隧道设计细则JTG/T D70-2010（12） 国家其他与隧道设计相关的规范规定1.3 隧道技术标准采用情况根据公路工程技术标准JTG B012003和公路隧道设计规范JTG D70-2004的规定，本路段隧道设计为双向四车道隧道，采用的主要技术标准如下：（1）

3、 道路等级：山岭区高速公路；（2） 设计行车速度：80km/h；（3） 地震：本区地震动峰值加速度为0.10g，地震基本烈度度； （4） 隧道建筑限界： 隧道净宽：0.75+0.5+2*3.75+0.75+0.75=10.25m； 隧道净高：5.0m2 NO.1标段内隧道设置情况在地形、地貌、地质条件、气象、社会人文环境等调查的基础上，隧道的位置、平纵线形与路线整体走向协调，特长隧道控制线形走向，长隧道适当控制线形走向，中、短隧道服从路线走向。隧道选线尽量避开不良地质段，力争使设计符合安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。本标段起讫点桩号：左线ZK38+515.000-ZK42+000

4、.000、右线YK38+550.000-YK42+070.000，共设置隧道两座。具体隧道设置情况如下：NO.1隧道设置情况一览表序号隧道名称及结构形式起讫桩号长度（m）1AAA隧道左线ZK38+903ZK40+4521549右线YK38+939YK40+50115622BBB隧道左线ZK40+585ZK42+0001415右线YK40+640YK42+07014303、隧道工程建设条件3.1AAA隧道3.1.1 工程地质条件（1）地形地貌 拟建隧址区属大起伏中山地貌，地形起伏不平，地势北高南低，山势陡峻，沟谷深切，山间植被茂盛，根系发育。隧址区地面标高774.51129.3m左右。（2）地质

5、构造与地震 地质构造：项目区位于二级构造单元山西中条隆起区的西南边缘，豫西褶皱带的北侧。地质构造的基本特点是：燕山期以来的构造运动为主，以高角度正断层及短轴褶皱平缓开阔褶皱构造为主要特征，总的构造线方向以东西向为主，隧址区未经过断裂。 新构造运动与地震新构造运动：工程区新构造运动以断裂活动和差异性升降为主，差异性升降主要表现为振荡或升降运动，区内卫河、蟒河、沁河等发育有二、三级阶地，且河谷沉积有大量的河流相堆积物，表现了其上升剥蚀，下降沉积的轮回。地震：据华北地震区及地震带划分图，XX地处华北地震区BBB山前大断裂地震带的西南末端，该地震带历史上曾发生多次5级以上地震，具有发震构造。基于域地震

6、、地质构造及地震活动特点，并依据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)、建筑抗震设计规范(GB50011-2010)，隧址区地震动峰值加速度为0.10g、设计地震第二组，场地类别为0，地震动反应谱特征周期为0.25s，按照地震动峰值加速度与地震基本烈度对照表，地震基本烈度度。 (3) 地层岩性本隧道区分属华北地层区，依据区域地质资料及地质勘探资料对比结果，区内上覆地层为第四系全新统（Q4）的残坡积碎石土，分布不连续，主要分布在坡角处，下伏基岩为太古界(Ar)片麻岩。具体描述如下：第四系全新统（Q4）残坡积土，以碎石土为主，褐黄色，稍湿，中密，碎石含量约60%，局部富集，母岩成分多以砂

7、砾岩和片麻岩为主，粒径30-50mm，形状多为次棱角状及棱角状，由粉质黏土充填。一般厚度0.51.1米左右，多分布于坡角附近。太古界(Ar)片麻岩，根据钻孔揭露，全-强风化层厚约8.015.4m，灰黄色，较破碎，鳞片状中粒变晶结构，片麻状构造，节理裂隙较发育，岩芯多呈2-18cm短柱状，取芯率75%，岩芯锤击声闷；强-中风化层厚约33.0-36.00m，青灰色，细晶质结构，鳞片状中粒变晶结构，片麻状构造，节理裂隙较发育，岩芯多呈7-24cm短柱状，取芯率95%，岩芯锤击声清脆，工程性质较好。下覆中-微风化片麻岩，多为巨厚层状，工程性质良好。(4) 水文地质 地下水类型隧址区地下水类型为松散岩类

8、孔隙水和变质岩类裂隙水，松散岩类孔孔隙水分布在全新统碎石土层，该层含水层富水性一般，含水量受降水影响大，地下水多受大气降水渗入补给。变质岩裂隙水指赋存于元古界片麻岩的构造裂隙、风化裂隙及孔洞中的地下水。由于分布的基岩山区侵蚀切割强烈，山高谷深，不利于地下水的补给和储存，一般富水性较差。 地下水的补给、径流和排泄条件隧道区域内的松散岩类孔隙水，埋藏较浅。其特点是以就地补给，向附近沟谷排泄为其主要形式。由于隧址区内地表切割强烈，故决定了地下水迳流途径短，坡度大，水交替迅速的特点。本区基岩以片麻岩为主，岩石的节理、裂隙发育比较均匀，尤其沟谷内有残坡积物存在时，地下水没有明显的露头，地下水会沿岩石裂隙

9、流入隧道，造成隧道滴水，局部破碎岩体可能会突发涌水现象，雨季降雨会加大这种影响。路区广大范围内水文地质条件受地质构造条件、含水介质的空隙发育特征所控制，并和地形、地貌、水文等条件密切相关。(5) 气象本项目沿线所处区域属于暖温带大陆性季风气侯区。受季风环流影响，冬季多偏北风，夏季多偏南风，随着冬夏季风环流影响的转换，春夏秋冬四季分明，春季干旱风沙多，夏季炎热雨量丰沛，秋季晴和日照长，冬季寒冷雨雪少，灾害天气如干旱、干热风、暴雨等时有发生。据XX市气象台观测资料，年平均气温14.3，最冷月为1月，平均气温0.2，极端最低气温-20（1969.1.12），最热月为7月，平均气温27，极端最高气温4

10、3.3（1966.6.22）。年平均降水量650mm。按照降水分布情况，一年又可分为干、湿两季，冬半年少，夏半年多，降水主要出现在汛期69月，占全年降水量的67。年平均无霜期223天，年平均日照时数2375.4小时。区内降水量受地形和季风的影响，其分布表现为北部、西部山区大，平原区小的特征。据平原区赵礼庄站与黄花庙、竹园、虎岭三站19651993年降水观测资料，平原区多年平均降水量为616.8mm，山区多年平均降水量为768.9mm，山区降雨明显多于平原。据XX市气象台19712000年降水观测资料，多年平均降水量为600.3mm最大降水量846.8mm（1971年），最小降水量329.5mm

11、（1997年）。降水多集中在6、7、8、9四个月，占全年降水量的67。多年一日最大降水131.5mm（1982.7.30），多年平均蒸发量1611.2mm，最大蒸发量1849.3mm（1972年），最小蒸发量1369.1mm（1984年），月平均最大蒸发量261.2mm（7月），最小蒸发量52.3mm（1月）。(6) 水文路线所经地区主要河流为黄河、沁河、蟒河、引沁济蟒渠、五指河、塌七河，属黄河水系。路线经过的河流有虎岭河等。虎岭河发源XX市王屋乡，位于XX市郊西部的承留镇，流经虎岭、小寨、栗子、东张、小南姚、三皇、孔庄、卫庄等村到XX市入南莽河，全长24公里，流域面积83平方公里。虎岭河流域

12、属温带大陆性季风性气候，多年平均降雨量为609毫米，历年最大降雨量为1012.7毫米，最小降雨量为329.5毫米（1997年），降雨量年际变化大，夏秋之季，雨量充沛，暴雨过程较多，冬春季节雨雪稀少。年最大降雨量与最小降雨量相差两倍。夏季为山洪多发期，冬季降雨稀少，易发生干旱。1950年以来，该流域先后发生过三次较大洪水，分别为1958年7月、1982年8月和1996年8月，其中最大的一次为1982年，洪水流量达到 400米3/秒，共损毁、倒塌房屋12 间；冲毁沿河挡水墙2000余米，淹没农田300余亩，冲毁桥梁2 座。上述河流大小不等，由于大气降水为其主要补给来源，因此其共同特点是水量明显的随

13、季节变化，旱季流量很小，雨季流量很大，甚至泛滥成灾，最大流量是最小流量的上千倍。此外，各河流在山区均为地下水的排泄场所。进入盆地后，不仅黄河出现河水补给地下水的地段，其他河流的河水和地下水的补排关系也变得复杂起来，局部地段出现河水补给地下水的现象。3.1.2 工程地质评价（1）围岩级别划分根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行分级。 RC取值：根据岩石饱和单轴抗压强度并考虑地震纵波波速以及岩体风化程度，对岩石坚硬程度RC进行取值。RC取值见下表：左线围岩坚硬程度、完整性指数一览表起讫桩号长度（m）洞身风化程度抗压强度RC(Mpa)完整性指数

14、KVZK38+903ZK38+93229全-强风化20.00.23ZK38+932ZK38+97745强-中风化36.60.58ZK38+977ZK40+1751198中-微风化57.80.82ZK40+175ZK40+415240强-中风化36.60.58ZK40+415ZK40+45237全-强风化20.00.2右线围岩坚硬程度、完整性指数一览表起讫桩号长度（m）洞身风化程度抗压强度RC(Mpa)完整性指数KVYK38+939YK38+97435全-强风化20.00.22YK38+974YK39+03965强-中风化36.60.58YK39+039YK40+2081169中-微风化57.8

15、0.82YK40+208YK40+26153强-中风化36.60.58YK40+261YK40+501240全-强风化20.00.2 根据孔内声波测试结果，和对岩块声波测试结果，对KV进行计算取值。KV=（VPM/ VPt）2式中VPM=岩体弹性纵波波速（km/s） VPt=岩石弹性纵波波速（km/s）KV见上表。 围岩分级：围岩基本质量指标BQ根据上述围岩分级因素的定量指标坚硬程度RC值、岩石完整性KV值按下式计算：BQ=90+3RC+250KV式中RC岩石单轴饱和抗压强度KV岩石完整程度定量指标依据公路工程地质勘察规范（JTG C202011）附录E表E1、表E2和表E3，该隧道洞体在局部

16、破碎岩体段有滴水或渗水出现，地下水影响修正系数K1根据相应BQ值变化进行确定；围岩以片麻岩为主，岩层节理产状以26329、24816为主，因此K2取0.3；该隧道钻探岩芯在深埋段未见饼化现象，根据估算可不考虑初始应力，则K3取0。则围岩基本质量指标修正值BQ计算如下：则围岩基本质量指标修正值BQ计算如下：BQ=BQ-100(K1+K2+K3)按照公路隧道设计规范（JTG D70-2004）中3.6节围岩分级执行。具体分段长度及其里程桩号见围岩情况一览表：左线围岩类别一览表起讫桩号长度（m）BQK1K2K3BQ综合判定围岩级别ZK38+903ZK38+93229208 0.50.30128 ZK

17、38+932ZK38+97745345 0.20.30295 ZK38+977ZK40+1751198468 0.10.30428 ZK40+175ZK40+415240345 0.20.30295 ZK40+415ZK40+45237200 0.50.30120 右线围岩类别一览表起讫桩号长度（m）BQK1K2K3BQ综合判定围岩级别YK38+939YK38+97435205 0.50.30125 YK38+974YK39+03965345 0.20.30295 YK39+039YK40+2081169468 0.10.30428 YK40+208YK40+26153345 0.20.302

18、95 YK40+261YK40+501240200 0.50.30120 （2）洞身围岩评价进口段围岩定为级，表层为薄层耕土及片麻岩全风化残积土，含岩石碎块，结构松散，中下部为强风化片麻岩，岩体裂隙较发育，进口坡度约27度，洞口仰坡稳定性差，建议放缓边坡，如放坡不能满足设计要求时，可采用锚杆喷射混凝土加固防护。出口段围岩定为级，表层为薄层残坡积土，含岩石碎块，为全风化残坡积物，结构松散，中下部为强风化片麻岩，岩体裂隙发育，出口坡度约52度，洞口上部仰坡稳定性差，建议放缓边坡，如放坡不能满足设计要求时，可采用锚杆喷射混凝土加固防护。洞身段围岩主要为中微风化片麻岩，厚层状，岩质新鲜，岩芯较完整，采

19、取率大于90，围岩定级主要为级和级，洞身整体稳定性较好。3.1.3 隧道涌水量预测隧址区地下水类型为变质岩类裂隙水，勘察期间在钻孔深度范围内未见地下水出露，根据水文地质条件，本次隧道按照左右线总涌水量计算，采用地下径流模数法对隧道进行涌水量估算：地下径流模数法Q = MA M=Q/F Q隧道通过含水体地段的正常涌水量（m3/d）； M地下径流模数（m3/d）km2,根据区域地质资料和量测下降泉流量计算为475.2 （m3/d）km2；Q地下水补给的河流的流量或下降泉流量（m3/d）；F与Q的地表水或下降泉流量相当的地表流域面积km2； A 集水面积（km2），根据1：10000地形平面图，含水

20、岩组分布面积圈定，约为3.1km2。1. 隧道通过含水体地段的正常涌水量：Q = MA=475.23.1=1473.12 m3/d。 根据计算，隧址区为弱富水区路段。3.2BBB隧道3.2.1 工程地质条件（1）地形地貌 拟建隧址区属大起伏中山地貌，地形起伏不平，地势北高南低，山势陡峻，沟谷深切，山间植被茂盛，根系发育。隧址区地面标高752.31120.5m左右。（2）地质构造与地震 地质构造：项目区位于二级构造单元山西中条隆起区的西南边缘，豫西褶皱带的北侧。地质构造的基本特点是：燕山期以来的构造运动为主，以高角度正断层及短轴褶皱平缓开阔褶皱构造为主要特征，总的构造线方向以东西向为主，路线经过

21、的主要断裂为行口断层。行口断层：断层走向为北东5070，断层面倾向南、南东，倾角55，北盘上升，为寒武系中统，南盘下降，为寒武系上统、奥陶系，南盘多被第四系覆盖。该断层位于BBB隧道YK42+812（ZK42+766）附近。断层带岩石破碎或成碎石状，隧道施工易发生坍塌等。该断层第四系以来无大的活动，但对项目有所影响，建议进行地质构造安全性评价。 在BBB隧道YK41+536（ZK41+747）附近存在一断层，该断层倾向700，倾角60，北盘上升，为太古界片麻岩，南盘下降，为寒武系中统徐庄组的石灰岩。断层带岩石破碎或成碎石状，隧道施工易发生坍塌等。该断层第四系以来无大的活动，但对项目有所影响，建

22、议进行地质构造安全性评价。上述主要断层为喜山期断裂，新构造活动相对较弱，但对该项目有所影响，依有关规定，该项目应作专门的构造稳定性评价。建议线路以大角度穿越断层，同时，重大工点也应避开断层破碎带。 新构造运动与地震新构造运动：工程区新构造运动以断裂活动和差异性升降为主，差异性升降主要表现为振荡或升降运动，区内卫河、蟒河、沁河等发育有二、三级阶地，且河谷沉积有大量的河流相堆积物，表现了其上升剥蚀，下降沉积的轮回。基于上述区域地震、地质构造及地震活动特点，并依据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)、建筑抗震设计规范(GB50011-2010)，隧址区地震动峰值加速度为0.10g、设计地

23、震第二组，场地类别为0，地震动反应谱特征周期为0.25s，按照地震动峰值加速度与地震基本烈度对照表，地震基本烈度度。（3）地层岩性本隧道区分属华北地层区，依据区域地质资料及地质勘探资料对比结果，区内上覆地层为第四系全新统（Q4）的残坡积碎石土，分布不连续，主要分布在坡角及沟谷底等处，下伏基岩为太古界(Ar)片麻岩及寒武系中统徐庄组（x2）及上统（3）石灰岩。具体描述如下：第四系全新统（Q4）残坡积土，以碎石土为主，褐黄色，稍湿，中密，碎石含量约60%，局部富集，母岩成分多以砂砾岩、石灰岩和片麻岩为主，粒径30-50mm，形状多为次棱角状及棱角状，由粉质黏土充填。一般厚度0.51.1米左右，多分

24、布于坡角附近。太古界(Ar)片麻岩，根据钻孔揭露，全-强风化层厚约4.05.4m，灰黄色，较破碎，鳞片状中粒变晶结构，片麻状构造，节理裂隙较发育，岩芯多呈2-18cm短柱状，取芯率75%，岩芯锤击声闷；强-中风化层厚约33.0-36.00m，青灰色，细晶质结构，鳞片状中粒变晶结构，片麻状构造，节理裂隙较发育，岩芯多呈7-24cm短柱状，取芯率95%，岩芯锤击声清脆，工程性质较好；中-微风化片麻岩，工程性质好，寒武系中统徐庄组（x2）石灰岩，根据钻孔揭露，全-强风化厚度约7.0-9.0m，青灰色，破碎极破碎，鲕状结构，层状构造，节理裂隙很发育发育，岩芯多呈碎块状，敲击声哑、较易断，岩芯采取率75

25、%；中风化层厚约26.5-30.0m，浅灰色-青灰色，较破碎-破碎，鲕状结构，层状构造，节理裂隙较发育，岩芯多呈2-18cm短柱状，取芯率80%，RQD=55%，岩芯锤击声清脆；中微风化石灰岩，浅灰色，青灰色，较完整完整，鲕状结构，层状构造，节理裂隙发育不发育，岩芯较完整完整，局部夹紫红色、灰绿色泥质砂岩、页岩，多为巨厚层。洞室多呈点滴状渗水。寒武系上统（3）石灰岩，根据钻孔揭露，全-强风化厚度约9.0-13.5m，青灰色，破碎极破碎，泥晶质结构，层状构造，节理裂隙很发育发育，岩芯多呈碎块状，敲击声哑、较易断，岩芯采取率80%；中风化层厚约26.0-31.0m，浅灰色-青灰色，较破碎-破碎，泥

26、晶质结构，层状构造，节理裂隙较发育，岩芯多呈2-18cm短柱状，取芯率85%，RQD=60%，岩芯锤击声清脆；中微风化石灰岩，浅灰色，青灰色，较完整完整，泥晶质结构，层状构造，节理裂隙发育不发育，岩芯较完整完整，局部夹紫红色、灰绿色泥质砂岩、页岩，多为巨厚层。洞室多呈点滴状渗水。（4） 水文地质 地下水类型隧址区地下水类型主要为为松散岩类孔隙水和溶洞岩类裂隙水，松散岩类孔孔隙水分布在全新统碎石土层，该层含水层富水性一般，含水量受降水影响大。溶洞岩裂隙水指赋存于寒武系上统三山子组石灰岩的构造裂隙、风化裂隙及孔洞中的地下水。由于分布的基岩山区侵蚀切割强烈，山高谷深，不利于地下水的补给和储存，一般富

27、水性较差。 地下水的补给、径流和排泄条件隧道区域内的松散岩类孔隙水，埋藏较浅。其特点是以就地补给，向附近沟谷排泄为其主要形式。由于隧址区内地表切割强烈，故决定了地下水迳流途径短，坡度大，水交替迅速的特点。本区基岩以片麻岩为主，岩石的节理、裂隙发育比较均匀，尤其沟谷内有残坡积物存在时，地下水没有明显的露头，地下水会沿岩石裂隙流入隧道，造成隧道滴水，局部破碎岩体可能会突发涌水现象，雨季降雨会加大这种影响。路区广大范围内水文地质条件受地质构造条件、含水介质的空隙发育特征所控制，并和地形、地貌、水文等条件密切相关。（5）气象本项目沿线所处区域属于暖温带大陆性季风气侯区。受季风环流影响，冬季多偏北风，夏

28、季多偏南风，随着冬夏季风环流影响的转换，春夏秋冬四季分明，春季干旱风沙多，夏季炎热雨量丰沛，秋季晴和日照长，冬季寒冷雨雪少，灾害天气如干旱、干热风、暴雨等时有发生。据XX市气象台观测资料，多年平均气温为14.3，历年变化在13.615.2之间，最冷月（1月）平均气温0.2，极端最低气温-20（1969.1.12），最热月（7月）平均气温27，极端最高气温43.3（1966.6.22）。区内降水量受地形和季风的影响，其分布表现为北部、西部山区大，平原区小的特征。据平原区赵礼庄站与黄花庙、竹园、虎岭三站19651993年降水观测资料，平原区多年平均降水量为616.8mm，山区多年平均降水量为768

29、.9mm，山区降雨明显多于平原。据XX市气象台19712000年降水观测资料，多年平均降水量为600.3mm最大降水量846.8mm（1971年），最小降水量329.5mm（1997年）。降水多集中在6、7、8、9四个月，占全年降水量的67。多年一日最大降水131.5mm（1982.7.30），多年平均蒸发量1611.2mm，最大蒸发量1849.3mm（1972年），最小蒸发量1369.1mm（1984年），月平均最大蒸发量261.2mm（7月），最小蒸发量52.3mm（1月）。（6）水文路线所经地区主要河流为黄河、沁河、蟒河、引沁济蟒渠、五指河、塌七河，属黄河水系。路线经过的河流有虎岭河等。

30、虎岭河发源XX市王屋乡，位于XX市郊西部的承留镇，流经虎岭、小寨、栗子、东张、小南姚、三皇、孔庄、卫庄等村到XX市入南莽河，全长24公里，流域面积83平方公里。虎岭河流域属温带大陆性季风性气候，多年平均降雨量为609毫米，历年最大降雨量为1012.7毫米，最小降雨量为329.5毫米（1997年），降雨量年际变化大，夏秋之季，雨量充沛，暴雨过程较多，冬春季节雨雪稀少。年最大降雨量与最小降雨量相差两倍。夏季为山洪多发期，冬季降雨稀少，易发生干旱。1950年以来，该流域先后发生过三次较大洪水，分别为1958年7月、1982年8月和1996年8月，其中最大的一次为1982年，洪水流量达到 400米3/秒，共损毁、倒塌房屋12 间；冲毁沿河挡水墙2000余米，淹没农田300余亩，冲毁桥梁2 座。上述河流大小不等，由于大气降水为其主要补给来源，因此其共同特点是水量明显的随季节变化，旱季流量很小，雨季流量很大，