【隧道施组】隧道施工组织设计 (四级公路)

3. 所在地区特征
3.1自然地理特征
3.1.1地形地貌特征
小坳坡隧道主要位于云贵高原侵蚀构造中低山区地带，区内地形总体为西高东低，隧道最大埋深120m。地面高程800~920m，相对高差约120m，自然坡度20~50°，局部陡峻，植被发育。测区有公路相通，交通方便。隧道洞身穿越区域以碳酸盐岩广泛分布为主要特征，具构造剥蚀~溶蚀槽谷地貌特点。本区地表水以山间沟水为主，水量较小，雨季时沟内水量增加明显，普遍在2~3L/s。故隧道穿越区地表水不发育，主要以季节性水流为主。
铺设衬砌背后的塑料防水板前，应在防水板内侧（靠近围岩侧）先铺设350g/m2无纺布，无纺布用暗钉圈固定在喷层上。
⑷隧道内边墙下部的HDPE纵向排水暗管应外包一层无纺布，以避免土砂颗粒进入管内，造成管道淤塞。
C．洞内路面水
隧道路面水通过路面横坡排至路缘边沟内。
3.3洞口防排水设计
为防止地表汇水冲蚀洞口工程，在洞顶设置洞顶排水沟，在边、仰坡以上还设置了洞外截水沟。将水排入路基水沟或天然水沟中。
d. 水化学特征
地下水质类型为HCO3- SO42- -Ca2+ Mg2+型，在环境作用类别为化学侵蚀环境及氯盐环境时，水中SO42-、侵蚀性CO2、PH值、Mg2+、Cl-对混凝土结构无侵蚀性。
e. 隧道涌水量预测
隧道正常涌水量为Q=7750m³/d，雨洪期最大涌水量Q=15500m³/d。
3.1.3不良地质及特殊岩土
⑶模筑砼衬砌外防水。明洞应在衬砌混凝土达到设计强度的50%后，拱圈背部以砂浆涂抹平整。采用“三油二毡”设置防水层，即应在拱圈外侧涂上一层热沥青后，立即敷设卷材防水层；敷设时应粘贴紧密，相互搭接错缝，搭接长度不小于100mm，再涂抹20mm厚的水泥砂浆。暗洞衬砌在初期支护与二次衬砌之间设置EVA防水板，为保护防水板并形成渗水通道，防水板外侧应设无纺布，无纺布与防水板之间不得复合。
不良地质现象为岩溶，特殊岩土为红黏土。
(1)岩溶
隧区分布有寒武系中统高台组（ ）白云岩，由于受区域构造影响，白云岩岩层中网状裂隙较发育，多呈微张~张开状，地表调查见溶沟、溶槽、溶孔等岩溶现象发育。
(2)红黏土
沟槽中发育有软土、红黏土，局部具有膨胀性，力学性质较差，不能作为持力层，对隧道开挖有一定影响，进口明暗分界面隧道上部为红黏土下部为白云岩。
⑸《公路隧道施工技术规范》JTJ012-94
⑹《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2002
⑺《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89
⑻《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
⑼《地下工程防水技术规范》GB50108-2001
⑽ 中华人民共和国工程建设标准强制性条文《公路工程部分》
B．洞身防水措施
⑴结构防水。二次衬砌模筑砼采用防水砼浇筑，防水砼等级为S6，防水砼中应掺入防水剂以增加砼抗渗抗裂能力。
⑵三缝防水。对于沉降缝和变形缝，在衬砌靠近围岩侧设置背帖式止水带，在衬砌中部设置中埋式橡胶止水带并用防水材料嵌缝；对于施工缝（环向、纵向边墙）采用带注浆管遇水膨胀橡胶止水条并涂刷界面剂，注浆管可引至边墙脚、电缆沟边角等隐蔽部位，并避免注浆管堵塞，另外环向施工缝在衬砌靠近围岩侧加设背帖式止水带。
（3）为减少对围岩扰动及减少超挖，必须采用光面爆破技术。
2施工围岩监控量测
超前地质预报和监控量测是新奥法的重要部分，在隧道施工中，通过对隧道围岩动态的监控量测（洞口段还应对地表沉降进行观测），掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用超前地质预报和量测结果调整设计支护参数，指导施工，积累资料为以后的设计提供类比依据；预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道的安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。根据本项目隧道的地质条件，拟进行的量测项目如下：
3、建筑界限：隧道直线段净宽:7.0m=2×3.00m+2×0.25m +0.25m+0.25m；净高5.0m；
4、隧道路面横坡：双向坡1.5%（直线段）；区域地震基本烈度：Ⅶ，按Ⅶ度抗震烈度进行设防；
2.2隧道总体设计
1、内空断面
隧道净空除满足建筑限界要求外，还考虑了照明、排水等附属设施所需空间，并考虑土压力的影响、施工方法等必要的富余量，结合衬砌结构受力条件，经过优化分析确定隧道内空断面。隧道内轮廓（直线段）按建筑限界宽7.5m，高5.0m拟定，采用三心圆断面，为曲墙半圆拱，曲墙半径7.26m，拱半径4.26m。
⑾《公路工程基本建设项目建设文件编制办法》(交公路发[2007]358号)
⑿《隧道》铁路工程设计手册
⒀《铁路隧道设计规范》（TB10003—2001）
⒁《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108—2002）
1.2编制范围
新建陈昌隧道，里程从
1.3编制原则
我标已对陈昌隧道地表进行了踏勘填图，走访了当地居民了解地方地表水资源情况，本隧道施工大力推广机械化、工厂化、专业化、信息化；“典型引路，试验先行”的原则施工。
⑵洞口边仰坡防护形式应合理、有效，以确保洞口边仰坡的稳定。
⑶洞门型式应综合洞口地形、地质、原生植被、洞口排水及边仰坡稳定等因素确定。
2、洞身结构设计
2.1洞身衬砌设计原则
本隧道依据新奥法原理进行设计，洞口及洞身Ⅳ级围岩段采用复合式衬砌。复合式衬砌由初期支护和二次衬砌组成。初期支护由喷混凝土（网喷混凝土）、锚杆组成，并辅以钢拱架等支护措施；二次衬砌根据围岩级别不同分别采用钢筋混凝土或混凝土衬砌。在初期支护和二次衬砌之间设置防水板及土工无纺布作为防水层。技术经济比较及工程类比，确定洞身衬砌支护；洞身段Ⅲ级围岩地段采用喷锚衬砌。洞身支护参数详见设计图。
3.1.2工程地质特征
(1)地层岩性
隧道区覆盖有第四系全新统坡洪积（ ）、坡残积（ ），下伏基岩为寒武系中统高台组（ ）地层。地层由新到老分述如下：
<4—3>粉质黏土（ ）：黄褐色，均匀，硬塑，厚0~6m，属Ⅱ级普通土。
<6—4>粉质黏土（ ）：红褐、黄褐色，地址均匀，硬塑状，厚0~8m，属Ⅱ级普通土。
b. 地下水特征
本区地下水类型主要为第四系松散土层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水。
第四系松散土层孔隙水
主要赋存于坡面及槽谷中的第四系坡洪积、残破积层中，该类地下水受第四系分布面积及厚度控制，此岩土层分布面积小且厚度小，一般为0~2m，局部厚达5~8。该层富水性差，水量贫乏，受大气降雨补给。
基岩裂隙水
基岩孔隙水主要分布于白云岩基岩孔裂隙中，隧区全段为白云岩，岩体破碎，区内岩体形成了良好的地下水含水体。总体上看孔裂隙水较丰富。
岩溶水
隧区岩性以白云岩为主，砖探揭示局部岩芯上见溶孔，该段岩溶弱发育，局部中等发育，岩溶形态主要为溶隙、溶孔。可溶岩岩溶水较不发育，主要受大气降雨及地表水补给，向地势低洼处排泄。
c. 地下水的补给、径流、排泄
基岩裂隙水
主要分布于白云岩基岩孔裂隙中，主要受大气降水补给，径流多受地势控制，由高地流向低洼地带，在低洼地带如斜坡、切层坎地以渗流及小泉水形式排于地表。
⑷在拱部有淋雨状地下水导致喷砼困难时，可设置橡塑排水板遮挡。在进行喷砼施作。
⑸有股水流处直接用φ50HDPE管引至排水沟内。
⑹墙背纵向排水管必须严格按设计的高程埋置到位，不能呈波浪状，引起积水和排水不畅，隧底横向泄水支管埋设时应严格按照设计坡度的管口高程埋置，避免积水倒流；各排水管件交叉处必须用三通或者多通管连接；各有孔排水管件均外裹透水无纺布。
(1)满足建设工期和工程质量目标、符合施工安全、环境保护、水土保持和地质灾害防治等要求；
(2)体现科学性、合理性、管理目标明确、指标量化、措施具体、针对性强；
(3)积极采用新技术、新材料、新工艺、新设备，保证施工质量和安全，加快施工进度，降低成本；
(4)充分考虑节约资源和可持续发展要求，少占耕地，保护农田；
附 录1117
附 录2118
附 录3119
附 录4120
附 录5121
1. 制依据、编制范围及编制原则
1.1编制依据
⑴《公路工程技术标准》JTGB01-2003
⑵《公路隧道设计规范》JTGD70-2004
⑶《公路隧道通风照明技术规范》JTJ026.1-1999
⑷《公路隧道交通工程设计规范》JTG/T D71-2004
2、隧道运营通风
参考国内外类似公路隧道的通风设计，本工程隧道长度和交通量都不大，因此本隧道推荐按照自然通风设计。
3、隧道照明
本工程隧道交通量不大，考虑到隧道运营成本，本隧道不设照明系统，只在洞内设置反光轮廓标、突起路标。
2.3隧道土建设计
1、洞口及洞门型式设计
⑴按因地制宜、早进晚出的原则确定洞口位置，尽可能避开滑坡、崩积体等不良地质现象。
3、防排水设计
3.1洞身防排水设计原则
隧道防排水设计遵循 “防、排、截、堵相结合，重视生态，因地制宜，综合治理”的原则，达到排水畅通，防水可靠、经济合理、不留后患的目的。
3.2洞身防排水措施
A.隧道排水系统：
隧道排水系统由排水沟、衬砌背后纵向、环向排水盲沟组成，具体布置如下：
两侧人行道下设置排水沟，其纵坡与隧道纵坡一致，与横向排水支管连接。
⑴采用精密水准仪进行拱顶下沉观测。
⑵采用周边收敛计，进行围岩周边收敛量测。
⑶采用锚杆抗拔计进行锚降观测。
⑸由有经验的地质工程师及时进行掌子面地面观测。
3、施工中有害气体监测
在隧道施工中，采用有毒有害气体自动监测仪,进行连续适时监控；加强隧道作业面通风。
⑴渗水流处设置橡塑板盲沟，设计按10米一道计量；渗水面积较大地段橡塑板盲沟可并排设置。
⑵集中股水流处设置φ50HDPE管盲沟，设计按20米一道计量；盲沟管端部应穿越初期支护直接与股水流处对接以达到更好的排水效果。
⑶隧道两侧边墙初期支护底部分别设置φ100HDPE单壁打孔波纹纵向排水管以引排盲沟水（单壁打孔波纹管内径为φ100，外径φ116），洞身每隔10m横向设置ф100单壁无孔波纹泄水支管，使墙背水排入边沟。