贵州省高速公路隧道设计说明

贵州省高速公路隧道设计说明
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标准类别:交通标准
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贵州省高速公路隧道设计说明

贵州省的地形地貌复杂,喀斯特地貌广泛分布,山高谷深,地势险峻。在这样的自然环境下,贵州建设高速公路时面临着巨大的挑战,尤其是在隧道的设计和施工方面。以下是对贵州省高速公路隧道设计的一些基本说明。

1.地质条件与挑战:贵州多岩溶地区,隧道穿越复杂的岩层、断层带等不良地质现象,这给隧道的稳定性提出了高要求;同时,地下水丰富,隧道渗漏水问题较常见。

2.设计方案选择:针对不同的地质条件和环境特点,设计时会采用多种方案相结合的方法。例如,在遇到软弱围岩地段时,可能采取加强支护措施、预留变形量等策略以确保施工安全与结构稳定;对于地下水发育区,则通过调整隧道的平面位置或竖向布置来减少地下水影响。

3.技术标准及规范:依据《公路隧道设计细则》等行业标准进行详细的设计和评估工作,确保所有工程按照最高质量要求完成。此外,考虑到环保因素,在隧道施工过程中也会采取有效措施防止水土流失、空气污染等问题的发生。

4.创新与优化:近年来,贵州省在隧道设计理念上不断探索创新jb/t 12986-2016 工业机械电气设备及系统 塑料机械控制系统接口与通信协议,如利用BIM技术提高设计效率;推广绿色建造理念,在选线方案中尽量避开生态敏感区等。

5.安全与健康保障:除了保证工程结构的安全性外,还会特别注重施工人员的职业健康保护措施的落实。例如使用先进的通风系统减少有害气体浓度、设置紧急逃生通道等。

总之,贵州省高速公路隧道设计是一个技术密集型项目,在确保安全性的同时也兼顾了经济性和可持续发展要求。

(1)强风化层:厚0~1米,节理裂隙发育,岩体破碎,根据岩石试验资料与野外鉴定,Rc=18.0MPa,弹性纵波速一般为1500~2200m/s,Kv=0.30~0.50。

(2)中风化层:岩体较破碎~较完整,岩石属较硬岩。局部受构造作用,岩体破碎,根据岩石试验资料与野外鉴定,取Rc=30.0MPa,弹性纵波速一般为2500~4500m/s,Kv=0.50~0.70。

5、围岩主要物理力学指标

围岩主要物理力学指标推荐值见表

围岩主要物理力学指标推荐值

波速测试是岩土工程勘察工作的组成部分,对钻孔进行波速测试工作,其任务为:

(1)计算岩体的完整性系数,根据完整性系数的大小划分岩体的完整程度;

(2)根据完整性系数与岩石单轴饱和抗压强度指标确定岩体的基本质量级别。

岩体声波测试分析结果表

根据钻孔声波资料结合岩石试验成果分析:中风化灰岩Kv=0.73,岩体较完整。根据声波测试结果确定的岩体基本质量级别见“岩土工程特性及围岩级别划分”部分。

隧道区地下水类型为岩溶裂隙水,地下水主要靠雨季大气降水沿岩层层面、裂隙渗透补给,赋存于岩层、溶洞中,最终沿层面、溶蚀管道向地势低洼位置排泄。隧道位于当地侵蚀基准面之上,钻孔揭露稳定地下水位埋深9.7~31.6米,高程约为930米,低于隧道底板。隧道区内地表未见泉点出露。根据区域水文地质条件分析,隧道区地下水总体于南西方向的老国沟一带接受补给,经场区径流,最后往北东排往外面沟谷的平胜河。

根据有关文献和工程经验,结合本区地层,地形地貌和地质构造条件,本隧道涌水量预测采用降水渗入法,计算公式如下。

Q=2.74α·W·A A=L·B

式中:Q—隧道涌水量(m3/d);α—为降水入渗系数;W—区域多年年降雨量(mm);A—隧道通过含水体的地下集水面积(km²);L—隧道通过含水体地段的长度(km);B—L长度内对隧道两侧的影响宽度(km)。

本区多年平均降水量1077.0mm (道真县),此次用大气降雨渗入法计算结果如下:

Q=2.74 0.20 1077 0.2870.3m3/d=51m3/d

隧道涌水量为51m3/d。

隧址区内地表排水条件较好,地表水发育较弱,灰岩区未见溶蚀洼地等地貌,地下水发育较弱,主要接受大气降雨沿岩层裂隙的补给。通过计算可知,由于上表计算的涌水量是该段的平均值,仅用于计算整体涌水量,由于裂隙分布的不均匀性,各小段围岩涌水量在计算均值附近变化。由于裂隙发育,当遇强降雨时,进出口段呈淋雨状可能性较大。

通过调查,隧道区未见软土,不良地质主要表现如下:

1、H1滑坡:位于隧道外面S207省道旁,由公路改建切坡形成,长50米,宽10~20米,厚3~5米,与隧道相距远,无影响。

2、Wy1危岩:位于隧道外侧陡崖部位,下临S207省道,长30米,高5~10米,宽3~5米,其上可见横向拉张裂隙,宽0.05~0.50m,距离远,无影响。

3、Yd1岩堆:位于隧道进口外侧沟谷内,为公路施工弃方堆积物,长30~50米,宽20~30米,厚3~5米,成份为灰岩巨石、块石,直径一般0.2~0.5米,最大达1米,未靠近隧道,对隧道施工影响小。

4.3.6 隧道围岩分级

根据钻探、地表调绘、工程物探成果,本隧道围岩按定性与定量相结合的方法分段评价,分级采用现行《公路隧道设计规范》(JTGD70—2004)第3.6.3~3.6.5条规定的围岩质量指标BQ值判别法,即:

一般情况: BQ=90+3Rc+250Kv;

Rc>90Kv+30时: BQ=180+520Kv

Kv>0.04Rc+0.4时: BQ=190+13Rc

在具体计算时,Rc 、Kv值均以分段中的钻孔数据为主,Kv值的取定以钻孔声波测试成果为依据,综合了钻孔RQD值、岩体体积节理数。分段中无钻孔数据的,取统计值。

[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)

隧道左线围岩级别划分表

隧道右线围岩级别划分表

隧道主要设计参数建议值

4.3.7 工程地质评价

1隧道进洞口工程地质评价

隧道左进洞口所在斜坡坡角为42~45º,坡向为335°;右进洞口所在斜坡坡角为36~44º,坡向为4°,岩层产状245°∠30°,坡向和岩层倾向组合关系近于直交,节理裂隙发育,目前进洞口斜坡稳定。

进洞口洞门拟采用端墙式,其仰坡坡向325°,开挖坡面为灰岩、泥质粉砂岩,出露岩体垂直裂隙发育,节理1产状65°∠60°,节理2产状145°∠80°,节理裂隙充填少量泥质,闭合性较差。仰坡开挖坡向和岩层倾向组合关系为逆层,岩层倾角较大,仰坡开挖扰动失稳可能性小。但由于岩层垂直节理发育,可能在施工运营期间产生块体崩塌。

2隧道出洞口工程地质评价

隧道左出洞口所在斜坡坡角为37~40º,坡向为138°;右进洞口所在斜坡坡角为36~42º,坡向为135°,岩层产状220°∠25°,坡向和岩层倾向组合关系同样近为直交,节理裂隙发育,目前出洞口斜坡稳定。

(1)场区无影响场地稳定的深大断裂及活动性断层通过,适宜建设。

(2)场区地震基本烈度为Ⅵ度。

(4)隧道通过地段无地表径流,地下水总的埋藏较深,隧道施工对场地地表水及地下水无破坏影响。

(5)隧道进出口地形坡度陡,隧道施工后因防护不及时或处理不当易产生崩塌和滑坡,开挖后应及时加强防护,确保边坡稳定。

(6)隧道进口外侧分布H1滑坡、Wy1危岩、Yd1岩堆,虽离隧道远,但对S207省道有影响,建议施工中将其一并清理和清除。

(7)隧道经过地段上层滞水及岩溶水发育,雨季施工中应注意涌水问题。

4.4.1 地形、地貌

隧道区属溶蚀、侵蚀低中山地貌,最高海拔高程1068.30m,最低海拔高程906.80m,相对高差161.50m。隧道穿越丛状山体,通过段的海拔高程介于925.70~1068.10m之间,相对高差142.4m。隧道进口和出口均位于陡斜坡体上,其中进口段自然坡度角20~57°,出口段自然坡度角22~45°。隧道进口段及出口段冲沟发育,坡体上植被不发育,部分地段基岩出露。

4.4.2 水文、气候

项目区属中亚热带高原湿润季风气候,常年雨量充沛,四季分明。年平均气温16℃,极端最高气温38.0℃;年平均降水量1071~1077mm,最大日降雨量120.90mm。地表水属乌江流域之芙蓉江水系,附近无河流,沟谷中雨季有暂时性洪流,流量10~100l/s,冲刷能力较强。

4.4.3 工程地质条件

根据地质调绘及钻探揭露,隧道区覆盖层为第四系残坡积粉质粘土、粘土含碎石(Qel+dl),下伏志留系下统龙马溪组(S1l)泥质粉砂岩、粉砂岩、奥陶系中统宝塔组(O2b)龟裂纹灰岩、十字铺组(O2s)钙质泥岩、灰岩及下统湄潭组(O1m)泥岩夹灰岩,岩性特征见表

sl_z 690-2013 水利水电工程施工质量通病防治导则(清晰无水印,附条文说明)

主要地层岩性特征表

隧道区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱之凤冈北北东向构造变形区,为大矸坝背斜的南西翼。隧道区有两条断层出现,其中F1位于ZK23+622和YK23+605,斜穿隧道,破碎带宽8~10米,断面倾向310°,倾角80°,对隧道影响较大;F2位于进口外侧50m,破碎带宽5m,断面倾向东,倾角65°,相距较远,对隧道影响小。隧道区其余地带未有断层存在,地层连续稳定。受断层影响,区内节理裂隙发育,主要以100°∠74°、250°∠80°、300°∠80°三组为主,岩体完整性较差,岩层总体分别倾向南东和南西,倾角10°~32°,F1以西综合产状165°∠12°,F1以东综合产状260°∠22°。

4、岩土体的工程地质特征

1、含碎石粉质粘土(Qel+dl):该层于隧道区表层分布,成因主要为残坡积,厚度一般不大,作为围岩地层,该层易坍塌,成洞条件差,属工程地质条件差类土体。

2、泥质粉砂岩、粉砂岩及泥岩(S1l):分布于隧道洞身及出口部位绿化养护管理措施及计划,是构成隧道洞身段和出口的主要岩层。

(1)强风化层:厚10~20米,节理裂隙发育,岩体破碎,根据岩石试验资料与野外鉴定,Rc=15.0MPa,弹性纵波速一般为1000~2200m/s,Kv=0.30~0.40。

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