成都理工大学地下工程课程设计

东海隧道洞身横断面及Ⅳ级围岩衬砌结构设计
学号：2010030102xx
姓名：xxx
专业：岩土工程
指导老师：xxx
环境与土木工程学院
目录
摘要 (1)
1.设计依据 (2)
2.设计范围及技术标准 (3)
3.工程建设条件 (5)
3.1地形地貌 (5)
3.2工程地质条件 (5)
3.2.1土体 (5)
3.2.2岩体 (6)
3.2.3场地的稳定性及适宜性评价 (7)
3.2.4工程地质评价及围岩分级 (8)
3.2.5邻近水库段地质评价 (8)
3.3水文地质条件 (9)
3.3.1地下水 (9)
3.3.2地表水 (9)
3.3.3水的腐蚀性评价 (10)
3.4地质构造及不良地质现象 (10)
3.5气象条件 (10)
3.6场地地震效应 (11)
3.6.1场地抗震设防烈度、设计地震分组 (11)
3.6.2场地类别划分 (11)
3.6.3建筑抗震地段划分 (11)
4. 隧道横断面设计 (12)
4.1隧道横断面 (12)
4.2隧道内轮廓 (13)
5．主要工程材料 (14)
5.1初期支护及超前支护 (14)
5.2二次衬砌 (14)
5.3沟槽身及盖板 (15)
5.4路面结构 (15)
5.5洞门工程 (15)
5.6几种特殊材料技术性能要求 (15)
6.隧道总体布置 (19)
6.1平面设计 (19)
6.2纵面设计 (19)
Ⅰ
6.3隧道主体工程设计 (20)
6.3.1隧道建筑限界及内轮廓 (20)
6.3.2结构设计 (20)
7．衬砌计算说明 (26)
7.1设计参数 (26)
7.2洞身衬砌结构上的作用 (26)
7.3结构内力计算（采用ansys计算程序） (27)
7.4安全稳定性验算 (29)
7.5.配筋计算 (32)
8.施工组织 (33)
8.1临时工程及洞碴处理 (33)
8.2施工工期 (33)
8.3施工方法 (33)
8.4特殊地段施工技术措施 (34)
8.5施工注意事项 (36)
总结 (39)
参考文献 (40)
Ⅱ
摘要
泉州东海隧道工程起于津淮街东段与坪山路交叉口（C标段），在津淮街上设东海隧道西洞口连接线新增云鹿路跨线桥，后往东与云鹿路交叉口处左转，从云山村北侧（A标段）设置隧道，下穿国公爷山，出洞口设于宝秀小区（B标段）。

工程还将新增匝道及匝道桥，与晋江大桥北立交桥相接，终于东海大街，总长约4.2公里，为城市I级主干道，设计行车速度为60公里/小时，其中隧道长约2.2千米，双向四车道。

东海隧道的设计范围为：左线ZK1+430.0～ZK3+600.0，全长2170.0米；右线YK1+414.0～YK3+571.0，全长2157.0米。

根据该工程特殊地质情况与大东海隧道的特点，对隧道Ⅳ级围岩下的支护结构、各种围岩条件下的施工方法、监测、洞门等进行设计。

本隧道采用全封闭防水型衬砌结构，利用ANSYS 软件，根据隧道埋深与地质的情况，得出隧道的二次衬砌中的受力与变形进行验算，并得出验算结果。

关键词：东海隧道；有限元分析；二次衬砌
1.设计依据
(1)福建泉州市土地开发有限公司与我院签定的设计合同。

(2)泉州市东海隧道工程初步设计（第二册隧道工程）。

(3)泉州市发展和改革委员会、泉州市建设局“泉州市东海隧道工程初步设计审查会议纪要（泉发改[2008]218号）”文件。

(4)泉州市东海隧道工程初步设计审查专家意见（2008年7月30日）。

(5)《泉州市东海隧道工程工程地质勘察报告》（2008年8月）。

(6)外业测量地形图、纵地面线、横地面线、既有建筑物等资料。

(7)业主的各种相关会议纪要、文件等。

(8)《市政公用工程设计文件编制深度规定》2004年3月
(9)《城市道路设计规范》 CJJ37-90
(10)《公路工程技术标准》 JTG B01-2003
(11)《公路路线设计规范》 JTG D20-2006
(12)《公路隧道设计规范》 JTG D70—2004
(13)《铁路隧道设计规范》 TB10003-2005
(14)《公路隧道施工技术规范》 JTJ042-94
(15)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001
(16)《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》TB10108-2002
(17)《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002
(18)《公路工程抗震设计规范》 JTJ 004-89
(19)《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001
(20)《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2002
(21)《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTG/T B07-01-2006
(22)《地下工程防水技术规范》 GBJ50108-2001
(23)《混凝土结构防火涂料》 GA98-2005
(24)《公路隧道通风照明设计规范》 JTJ026.1-1999
(25)《公路隧道交通工程设计规范》 JTG/T D71-2004
2.设计范围及技术标准
左线ZK1+430.0～ZK3+600.0，全长2170.0米；右线YK1+414.0～YK3+571.0，全长2157.0米。

(1)设计基准期：100年
(2)道路等级：城市Ⅰ级主干道
(3)设计车速：60km/h
(4)行车道宽度：2×3.75m
(5)抗震设防烈度：Ⅶ度，地震动峰值加速度0.15g，地震力反应谱特征周期0.35s
(6)不设缓和曲线最小半径：1000m
(7)不设超高的圆曲线最小半径：600m
(8)隧道最大纵坡：3.0％
(9)隧道最小纵坡：0.3％
(10)隧道限界净度：5.0m；检修道净度：2.5m
(11)行人横洞建筑限界：净宽2m,净高2.5m
(12)行车横洞建筑限界：净宽4.5m,净高5.0m
(13)路面设计标准轴载：BZZ-100
(14)路面类型：水泥混凝土路面
(15)设计荷载：城—A级
(16)洞内卫生标准：
按照《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）的规定，采用纵向通风方式时的卫生标准是：
正常营运时，隧道洞内CO的设计浓度δ≤250ppm；
交通阻滞时，隧道内各车均以怠速行驶，平均车速为Vt=10km/h，阻滞段长度不大于1000m，阻滞时间不超过20分钟，洞内CO的设计浓度δ≤300ppm。

表2-1隧道烟尘允许浓度K
稀释空气中异味：根据本工程交通量和隧道规模的特点，隧道空间不间断换气频率：隧道按每小时5次取值，同时保证隧道内换气风速Vr≥2.5m/s。

火灾工况：火灾时排烟风速按Vr=3/s取值。

3.工程建设条件
3.1地形地貌
隧道所经之处属低山丘陵地貌，隧道沿线地势起伏较大，其中在云谷工业区路段地面标高为 6.10～8.0m，瑞士花园附近为 6.00～8.80m，云鹿村附近为8.15～16.00m,国公爷最高为96.70m，宝秀小区地台标高最低为10.00m。

隧道沿线经过地形较复杂，均为居民区、厂区、别墅区。

隧道在ZK1+430处进口，ZK1+430～ZK1+900m处为国公爷山，地势最高，地面植被较发育；在ZK1+900～ZK2+000m处隧道从赤山水库大坝下游约20－70m处穿越；在ZK2+000～ZK3+200m处隧道从桃花山穿越，地表为宝珊花园，房子密集分布，楼高大部分在10米以下，基础形式一般为浅基础，埋深预计为3-5米，地下及地上均有通讯、电力等设施，特别是局部路段地下埋设有大口径的污水、雨水管等，在ZK3+120～ZK3+600m隧道出口，该处为厂区及在建宝秀小区，其中厂区为2-5层厂房及办公楼、宿舍楼,厂房及办公楼均采用桩基础，埋深约10-20米，宝秀小区，楼高30-40米左右，属高层建筑，采用桩基础，埋深约20-30米，持力层为中-微风化花岗岩。

3.2工程地质条件
根据工程地质钻探钻孔揭露，结合现场地质测绘调查，场区内主要分布的岩土层由上至下有:
3.2.1土体
ml )呈带状分布于沿线各个地段,以杂填土为主，厚度
①第四系填土(Q
4
0.80-6.80m不等，仅在ZK1+430～ZK1+900m国公爷山未揭露，素填土仅零星揭露局部地段。

沿线填土呈松散状、稍湿，欠固结压实, 基本容许承载力值〔fao 〕＝70KPa，工程地质性能差。

②第四系残坡积层（Q dl-el）:广泛分布于丘陵及山前坡地地区或埋藏于冲洪
积层之下，以可塑～硬塑状粉质粘土、残积粘性土、残积砂质粘性土为主。

基本容许承载力值〔fao 〕＝160-250KPa。

工程地质性能尚好，可充分利用作为天然地基。

3.2.2岩体
2（3））及K2＋020～沿线道路岩体主要为燕山早期侵入混合二长花岗岩（ηγm
5
3a），呈球状岩露于桃花山，埋藏于第四纪覆盖层K3＋000段燕山晚期辉长岩（ν
5
及上述残积土层之下，在沿线道路各地段均有揭露到。

按其风化程度分为全、强、中、微风化四个亚带。

基岩风化带的力学强度较高～高，工程性能较好～良好，勘探过程中未发现有洞穴、临空面或软弱夹层。

①全风化带：零星揭露于沿线道路各钻探孔中，揭露厚度0.80～4.40m。

呈浅灰褐色、浅灰黄色，岩性主要为混合二长花岗岩，矿物成分基本风化，散体状结构，岩芯呈砂土状，岩体基本质量等级为Ⅴ级，标贯击数＞30击(未修正)，力学强度高，但该层处于土岩过渡带，性能接近于残积土，也具有泡水易软化、崩解的不良特性。

②强风化带：根据风化程度可分为砂土状强风化和碎块状强风化两层，其中砂土状强风化岩性主要为混合二长花岗岩、辉长岩，碎块状岩性主要为混合二长花岗岩，岩体基本质量等级均为Ⅴ级。

广泛分布于沿线道路各地段，其中辉长岩砂土状强风化仅隧道钻探孔ZK41有揭露到，砂土状强风化混合二长花岗岩揭露厚度0.70～8.40m。

灰黄、灰褐色，属极软岩，岩体呈散体，原岩结构大部分破坏，岩芯呈砂土状，手捻易散，浸水易崩解、软化，标贯击数＞50击或贯入反弹；碎块状强风化混合二长花岗岩为强风化带向下逐渐变岩段揭露厚度0.70～9.10m，浅灰色、浅灰白色，属软岩，岩芯呈碎块状，RQD＝0%，大部锤击易碎小部易用手剥层片状，力学强度较高。

③弱风化带：沿线道路钻探孔局部揭露，揭露厚度 1.20～29.00m，岩性为混合二长花岗岩。

浅灰色，块状构造，裂隙一般发育～发育，岩芯呈短柱状～柱状，其RQD＝60～85%，岩石饱和抗压强度35～60.7MPa，属较硬岩，力学强度高。

岩体基本质量等级为Ⅲ级。

④微风化带：广泛分布于隧道沿线。

岩性主要为混合二长花岗岩和辉长岩，
其中辉长岩仅隧道洞身段钻探孔ZK31、ZK32、ZK34、ZK41零星揭露。

层面起伏较大，揭露厚度均值＞10.20m。

浅青灰、浅灰绿色等，岩芯呈柱状，局部地段少许短柱状，岩体较完整～完整，为坚硬岩，其RQD＝80～92%，岩石饱和单轴饱和抗压强度70～110 Mpa，力学强度高。

岩体基本质量等级为Ⅱ级。

在强风化-中风化基岩，裂隙面有铁锰质渲染及绿泥石化，在微风化基岩中上部逐渐消失。

围岩物理力学参数及结构面抗剪强度，依据《公路隧道设计规范》JTG-D70-2004（表A.0.4-1），建议值如下表：
表3-1各级围岩的物理力学指标标准值
3.2.3场地的稳定性及适宜性评价
隧道沿线除国公爷山K1+460～K1+900段为山林、ZK1+900～ZK2+000段隧道浅埋段，其余地段均为村庄、生活小区、厂区，对隧道施工存在着不稳定性因素。

另外未发现影响沿线道路整体稳定性的不利因素，如沟滨、古河道、水井、墓穴、防空洞等对工程不行的地下埋藏物或构筑物，场地范围无岩溶、崩塌、泥石流、采空区、地面塌陷等不良地质作用和地质灾害，区域稳定性总体较好，场地稳定性好。

3.2.4工程地质评价及围岩分级
根据工程地质测绘、钻探的情况，隧道场区工程地质评价如下：
隧道进口段地貌上属低山丘陵区，进口地形由缓坡-陡坡，山坡未见有滑坡、崩塌等不良地质作用，隧道进口段现为民房，隧道洞口K1+460为村级公路。

坡体现状基本稳定，斜坡上植被稍发育，覆盖强风化岩层，厚度约为6～10m，岩土层强度较低，洞门段多位于强风化-中风化岩体中，岩石风化较剧烈，隧道进出洞口围岩主要为坡积土及强风化、中风化混合二长花岗岩，岩体极破碎-破碎，围岩级别为Ⅳ～Ⅴ级。

隧道洞身围岩主要为微风化混合二长花岗岩，局部地段为微风化辉长岩等较坚硬岩-坚硬岩，岩体较完整-完整，节理裂隙发育差-较差，地下水主要是赋存于覆盖层孔隙中及风化基岩裂隙中的潜水，由大气降水及侧向同一含水层的补给，水文地质条件简单，隧道洞身围岩级别为Ⅱ-Ⅲ级。

但在隧道洞身段(ZK1+820-ZK1+840m、ZK1+870-ZK2+020m、ZK3+040-3+070m及YK1+820-YK1+980m、YK3+035-YK3+065m)由于受F1、F2断裂构造及隧道顶板距地面厚度约6m的浅埋段的影响，隧道围岩级别会相应降低，地下水可能较为丰富，岩体的物理力学性能相对较差，围岩级别为Ⅳ-Ⅴ级。

隧道出口段地形较复杂多为厂区、在建宝秀小区，埋设较多的地下管线、污水管网等基础设施，地表层埋深约0.80-1.50m。

隧道出口段处于全风化-微风化岩体中，岩石风化较剧烈，岩体完整性一般-差，岩石较破碎-完整，地下水主要是赋存于覆盖层孔隙中及风化基岩裂隙中的潜水，由大气降水补给，水文地质条件简单，且地表均为建筑群，施工条件较复杂，属Ⅳ-Ⅴ级围岩。

建议隧道进出洞口的放坡坡率为：强风化仰坡坡率为：1:0.75～1:1.00，土质边坡建议仰坡坡率：1:1.0～1:1.25。

3.2.5邻近水库段地质评价
隧道洞身ZK1+900～ZK2+000m段左侧约20-70m为穿越赤山水库段，影响隧道洞身及库区整体稳定性；据调查水库水深约5-6m，库区面积约10万平方米，现有库容量约10.50万平方米，水库水面标高为51.83m。

库区两侧出露岩土层为坡残积土及三迭系-侏罗系混合岩风化带，库区呈“U”建于两侧山谷之中，大
坝两端与山坡相接，属人工碾压填筑而成。

隧道洞身ZK1+900～ZK2+000m段设计洞顶顶板标高23.33m～23.63m，隧道洞顶板距赤山水库坝角厚度在 6.20-6.60m，钻探孔ZK29位于库区大坝右侧约5.00m，与大坝高差约10m，钻孔揭露基岩顶板埋深7.30m，岩性为中、微风化混合二长花岗岩，节理裂隙发育一般，岩体较破碎-较完整。

3.3水文地质条件
3.3.1地下水
测区内地下水主要为第四系冲洪积层孔隙水、基岩风化层孔隙裂隙水、基岩构造裂隙水三大类型。

第四系冲洪积层孔隙水:分布于沿线平缓地带,主要赋存于第四系填土及砂土层中,其土层的结构松散，孔隙度大，透水性较好,多为潜水，水位埋藏深一般小于5米,接受大气降水及地下水侧向补给，水量相对较丰富，水位受季节影响较大，向河床方向迳流，排泄于河溪内。

基岩风化层的孔隙-裂隙水: 赋存于基岩风化层或残坡积层底部，随岩性及风化程度的不同，富水性不一，接受大气降水及赋存于上履地层内的水体补给，向低凹地带排泄。

基岩构造裂隙水: 赋存于基岩破碎裂隙和节理中，接受大气降水补给及赋存于上履地层内的水体补给，向低凹地带排泄，水位受季节影响较小。

由于隧道主要穿越下部微风化混合二长花岗岩，根据钻孔揭露，微风化岩岩体新鲜完整，裂隙发育差-较差，主要呈巨块状整体结构，局部呈大块状砌体结构，地下水位的埋深约5.0-15.0m左右，埋藏较深，深层基岩构造裂隙水不发育，且与上部基岩风化带水力联系微弱，对隧道的围岩稳定和开挖有一定的影响。

3.3.2地表水
地表水系主要为赤山水库地表水。

水库现有水深5-6m，主要受大气降水的补给,在场地沿线未见有池塘、河沟等地表水。

3.3.3水的腐蚀性评价
地下水类型为B型，根据水质检验报告，地下水、地表水评价如下：
①依《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）有关标准综合评价：隧道沿线地下水、地表水对混凝土结构无腐蚀性。

③依据国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关标准进行综合评价：隧道沿线地下水、地表水对混凝土结构无腐蚀性；在干湿交替的情况下，地下水在ZK2＋067段(ZK32)对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性；对钢结构具有弱腐蚀性。

3.4地质构造及不良地质现象
本区域内未见明显断裂构造。

构造形式以节理裂隙为主，在国公爷山K1＋820段可见一条北西向断裂分布（F1），断裂面不甚明显钻孔未揭露，产状为240°∠82°，为压扭性断层。

延长大于300米，带中成份以挤压破碎的混合岩为主，胶结强度差，呈松散～半松散状态，灰白色，风化强烈，呈碎块状、碎石状分布。

根据钻探孔ZK44揭露一条北向南断裂构造带（F2），断裂面较明显钻孔岩芯受构造挤压影响，产状为222°∠80°，为压扭性断层。

带中成分以挤压蚀变的断层泥、挤压破碎的混合岩为主，底部24.70～31.00mm胶结程度较一般，风化不均、较强烈，裂面蚀变较强，岩芯呈块状～短柱状。

沿线未见有滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，钻探孔深度内未发现地下洞室、暗滨及个别钻探孔揭露有孤石、滚石及断裂带外等不良地下埋藏物，场地工程地质条件尚好。

3.5气象条件
泉州地区属亚热带海洋性季风气候，温暖湿润四季长青。

年平均气温19.5-21.0℃。

极端最高温度38.9℃（1967.06.29、 1979.08.15、2002.07.04），极端最低温度0.0℃（1957.2.12）。

年平均降雨量1290.6mm，主要降水月份：6月、8月、5月、4月，占全年降水量54.9%，日最大降水量296.1mm（1973.04.23）。

主导风向：东北偏东，基本风压：65kg/㎡，瞬间最大风速：40m/s（东北偏
东1982.07.29，9号台风），年有效风能112.0-2633.2KWh/㎡，台风影响本区时间为4-11月，影响期达8个月，年日照时数1892-2131.5 h。

3.6场地地震效应
3.6.1场地抗震设防烈度、设计地震分组
依据《中国地震动峰值加速度区划图》结合闽建设(2002)37号，本区抗震设防裂度为7度，地震动峰值加速度为0.15g，属设计地震第一组。

3.6.2场地类别划分
根据国标《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001) 第4.1.3条规定，结合沿线场地岩土工程特征及当地工程地质经验综合判定如下：ZK1+400-ZK3+588隧道段的基岩顶板埋藏较浅，为5～60m，场地类别为Ⅱ类,特征周期为0.35s。

3.6.3建筑抗震地段划分
根据钻孔资料及地质调查，按照国标《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001) 第4.1.1条规定：隧道洞身ZK1+810～ZK1+830m段为断裂构造影响带，ZK1+900～ZK2+100m段为邻近赤山水库段，属建筑抗震不利地段。

隧道洞身段不存在软弱土、液化土等不利因素，且基岩相对稳定，为建筑抗震有利地段。

4. 隧道横断面设计
4.1隧道横断面
隧道横断面设计主要是隧道要满足隧道建筑界限要求的设计。

隧道建筑界限是为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而规定的在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。

公路隧道建筑限界包括车道宽度（W）、侧向宽度(L)、人行道宽度(R)等。

公路隧道横断面设计，除满足隧道建筑限界的要求外，还应考虑洞内路面排水检修、通风照明、消防、内装监控等设施的所需空间，还要考虑仰坡曲率的影响，并根据施工方法确定出安全经济合理的断面形式和尺寸。

隧道为中隧道，故不设紧急停车带。

隧道建筑限界的拟定依据《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004），并综合考虑本隧道道路性质、功能定位、服务车型、设计车速、通行能力和交通安全等因素。

推荐车行道宽度为2×3.75m，隧道建筑限界拟定如下：
图4-2隧道紧急停车带衬砌断面图
检修道宽度：J
左=J
右
=1m车行道宽度：2×3.75＝7.5m；限界净度：5.0m；
根据道路等级：城市Ⅰ级主干道，设计车速：60km/h ，行车道宽度：2×3.75m 设计如下：
路缘带宽度：0.5+0.5＝1.0m；检修道宽度：2×1.0＝2.0m
隧道总净宽：3.75×2+0.5×2+1.0×2＝10.5m（每座隧道）。

隧道紧急停车带地段总净宽：3.75×2+3.0（紧急停车带宽）+0.5×2+1.0×2＝13.5m。

4.2隧道内轮廓
隧道内轮廓是依据隧道建筑限界加上设备安装空间及必须的安全间距设置，隧道内通风设施、照明、监控等放在上部建筑限界以外，各种管线、电缆设在下部沟槽之中，并预留10cm的装修空间，设计中考虑结构受力条件等因素，采用三心圆断面。

图4-3隧道建筑限界及内轮廓设计图
5．主要工程材料
5.1初期支护及超前支护
（1）喷射混凝土
必须采用湿喷工艺，除速凝剂外包括水在内的所有集料组分在送入喷射机前拌和制备完成，喷射混凝土应密实、饱满、表面平顺，其强度应达到设计要求。

速凝剂必须采用无碱速凝剂,无碱的标准为含碱量小于1%湿喷混凝土，其物理力学性质见下:
中空锚杆杆体抗拉力大于150KN，锚杆体延伸率大于10%；砂浆锚杆采用HRB335钢，要求设置垫板（20×20×0.6cm），垫板采用HPB235钢。

a.钢筋网：HPB235。

b.钢架（含临时支护）： I16、I18、I20a工字钢架，格构拱架（主筋HRB335）。

c.钢板、型钢：Q235。

d.超前长管棚：φ108×6.0热轧无缝钢管。

e.超前小导管、锚管：φ42×3.5热轧无缝钢管。

f.超前和初期支护局部注浆：普通水泥单液浆，超细水泥-水玻璃双液浆，水溶性聚氨酯浆液。

5.2二次衬砌
（1）拱部、边墙及仰拱：采用C25防水钢筋混凝土，要求抗渗指标为S8，
强度保证率95%，3d标准立方体抗压强度达到设计指标的70%。

（2）隧底填充：C15混凝土，要求强度保证率95%，3d标准立方体抗压强度达到设计指标的70%。

衬砌钢筋：HRB335、HPB235。

5.3沟槽身及盖板
(1) 沟槽身：C25钢筋混凝土或C25混凝土。

(2) 沟槽盖板：C25钢筋混凝土。

5.4路面结构
26cm厚水泥混凝土路面（抗弯拉强度≥5.0Mpa，弯拉弹性模量31Gpa），路面下不设基层和垫层，直接施作在隧底填充或隧道铺底上。

5.5洞门工程
(1)洞门墙：C20混凝土。

(2)洞门墙贴面：白色花岗岩。

5.6几种特殊材料技术性能要求
表5-2隧道施工缝用P-201超级止水材技术性能要求表
表5-3软式透水管盲沟技术性能要求表
要求钢线密度大于55圈/m，钢线采用高碳磷酸防锈处理并外裹PVC。

表5-4HDPE双壁打孔波纹管表
表5-5隧道用无纺土工布技术性能要求表
表5-7防火涂料主要技术指标要求表
(1)复合防水层：1.5mm厚PVC+300g/m2无纺布，防水板采用PVC（P）型，要求拉伸强度大于16.0MPa，断裂伸长率大于250%，其他指标按国标GB12952-2003。

(2)遇水膨胀橡胶技术指标：要求采用PZ-250指标。

拉伸强度≥3.5 Mpa，扯断伸长率≥450%，体积膨胀倍率≥250%。

(3)焊条：HPB235、 HRB335级钢筋及Q235钢的焊接均采用E43系列型焊条。

6.隧道总体布置
6.1平面设计
平面设计主要考虑隧道的洞口位置选择、隧道线间距及其接线过渡顺畅。

考虑隧道线间距对隧道施工安全性及经济性的影响，并结合已建成隧道的成功经验，确定本隧道一般地段中心线间距按30米控制，在进出口地段，为减少占地，及两端接线顺畅，左右隧道中心线间距自30米渐变至15米左右。

路线从云鹿村北侧设置隧道下穿国公爷山，避开赤山水库。

隧道线位从黎明大学北侧操场、宝珊花园下穿过，出洞口设于在建宝秀小区，终点接于既有东海大街。

隧道左线全长2170.0米，右线全长2157.0米。

左线：隧道进口里程为ZK1＋430.0，出口里程为ZK3＋600.0。

隧道内共设3个交点，隧道以R=2500右转曲线进洞(交点为ZK1+497.775),在ZK2+225.356设置R=2500左转曲线，在ZK3+103.125设置R=600右转曲线，隧道以R=562.64左转曲线(交点为ZK3+665.992)出洞。

右线：隧道进口里程为YK1＋414.0，出口里程为YK3+571.0。

隧道内共设2个交点，隧道以R=1800右转曲线进洞(交点为YK1+371.082),在YK2+209.768设置R=3000左转曲线,在YK3+054.719设置R=700右转曲线，隧道以R=601.352左转曲线(交点为YK3+644.446)出洞。

6.2纵面设计
隧道内纵面线形考虑与两端线路的衔接、行车安全性、营运通风及排水要求等，隧道纵坡不应小于0.3%，亦不应大于3.0%。

隧道左线采用0.691％的纵坡进洞，于ZK1+755处设R=12000竖曲线顺接-0.3%的纵坡直至隧道出口；隧道右线采用0.740％的纵坡进洞，于Y1+730处设R=15000竖曲线顺接-0.3%的纵坡直至隧道出口。

6.3隧道主体工程设计
6.3.1隧道建筑限界及内轮廓
（1）隧道建筑限界
隧道建筑限界的拟定依据《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004），并综合考虑本隧道道路性质、功能定位、服务车型、设计车速、通行能力和交通安全等因素。

推荐车行道宽度为2×3.75m，隧道建筑限界拟定如下：
车行道宽度：2×3.75＝7.5m；限界净度：5.0m；
路缘带宽度：0.5+0.5＝1.0m；检修道宽度：2×1.0＝2.0m
隧道总净宽：3.75×2+0.5×2+1.0×2＝10.5m（每座隧道）。

隧道紧急停车带地段总净宽：3.75×2+3.0（紧急停车带宽）+0.5×2+1.0×2＝13.5m。

（2）隧道内轮廓
隧道内轮廓是依据隧道建筑限界加上设备安装空间及必须的安全间距设置，隧道内通风设施、照明、监控等放在上部建筑限界以外，各种管线、电缆设在下部沟槽之中，并预留10cm的装修空间，设计中考虑结构受力条件等因素，采用三心圆断面。

6.3.2结构设计
（1）明洞工程
隧道于ZK3+468～ZK3+600（YK3+435～YK3+571）经过宝秀小区一期，受东海立交高程控制，并经与宝秀小区一期业主多方面沟通，确定隧道穿越该小区采用明洞结构。

1）设计原则
①结构设计应该符合总体设计要求，结构应在满足施工、使用、抗震、防排水和城市规划要求的同时，具有足够的耐久性，以满足使用期需要。

做到安全、适用、经济。

②结构设计应满足结构施工阶段施工工艺的要求和使用阶段的强度、刚度、稳定性的要求。

③结构设计应满足结构裂缝宽度要求，结构最大允许裂缝开展宽度：0.2mm。

④明洞下穿小区规划道路设计时考虑汽车荷载对明洞结构的影响。

⑤结构按抗震设防烈度Ⅷ度进行抗震设计。

2）结构型式的选定
明洞结构型式主要有拱形结构和矩形结构两种型式。

拱形结构受力比较合理，结构尺寸相对较小，全隧道内净空一致，利于通风排烟。

矩形结构则有结构空间小，布置合理，空间利用率高的特点。

从全隧道内净空一致，利于通风排烟考虑，采用拱形断面结构型式。

3）结构尺寸的拟定
结构尺寸根据工程地质、水文地质条件、施工方法、明洞埋深、明洞跨度和周围环境等实际工作条件，特别是考虑明洞上小区规划道路的影响，结构计算采用ANSYS软件，采用结构-荷载模式。

荷载类型和计算取值按结构荷载表采用，荷载按结构整体和单个构件可能出现的最不利情况进行组合，并考虑施工过程中荷载变化情况分阶段计算。

结构按荷载效应的基本组合和偶然组合进行检算；正常使用极限状态按荷载效应的标准组合、准永久组合进行检算。

根据结构计算结果拟定明洞主要构件均为模筑70cm厚C25防水钢筋混凝土，下穿小区规划道路段和邻近房屋段钢筋按计算结果进行了加强。

表6-1结构荷载表。