公路隧道初步设计

济源市桥沟村南沟至蓼坞村东沟道路改线

初步设计报告书

小浪底水利水电工程有限公司

2011 年8 月9 日

1、工程基本情况

1.1 工程概况

1.1.1 工程简介

拟建桥沟村南沟至蓼坞村东沟道路始于桥沟村南沟沟口（大峪镇政府西南侧），沿小浪底水利枢纽管理区东区东侧山坡至蓼坞村东沟。

拟建公路设计为山岭重丘区三~四级公路，设计车速为20~40km/h，设计路基宽度为7.5~8.5m，双向两车道，路面宽度为7.0m，采用C25水泥混凝土路面，厚度为25cm，路面基层厚度为30cm，拟采用石灰土基层。

1.1.2 水文气象条件

本工程位于小浪底枢纽区域内，属大陆性气候，年平均气温14︒C左右，极端最高气温41.4︒C～41.9︒C，极端最低气温－17.2︒C～－20.0︒C。年降水量601mm～657mm，其中7月～9月降水量占全年的50％以上，年平均蒸发量1810mm～2114mm，最大风速20m/s。

1.1.3 工程地质条件

（1）地形地貌

工程地区的地貌，按其形态特征、形成过程可划归为侵蚀堆积区的准平原化上升亚区。其特点为河谷开阔，阶地发育不全。拟建公路线路布臵在桥沟村和蓼坞村之间，沿线地形沟深坡陡，山体坡度35o左右，地形相当复杂。河谷两岸谷坡多有基岩出露，并发育了一些短浅的冲沟。

（2）区域地质

本工程地区位于中条山、王屋山南麓，崤山东北余支的北坡，西接汾渭盆地，东临华北平原，为典型的华北地层，即沉积基底为太古界、下元古界古老变质岩系；震旦系西阳河群火山岩为过渡层，此后则为地台型盖层沉积。盖层下部震旦系中统至下古生界以海洋碎屑岩沉积为主；上奥陶统-下石碳统缺失；古生界下部为一套海陆交互相粘土质岩～碳酸盐岩建造，上部为陆相建造，岩层基本未受变质作用。小浪底地区自晚侏罗纪以来，共经历了五次大的构造运动，即燕山早期(NNE-SSW)、燕山晚期(NEE-SWW)，喜山早期(NNW-SSE)、喜山晚期(NWW-SEE)以及现代构造运动(NE80°)。燕山构造运动以水平挤压作用为主、差异升降作用强度为次；而在喜山期，其构造运动则以差异升降作用强度为主、水平挤压作用强度为次。从而形成了该区复杂的、多期性的、既有水平挤压、又有差异升降运动的地质构造格局，致使该区的工程地质条件十分复杂。

根据1985年国家地震局审定通过的《小浪底水库坝址地震危险性分析和地震动工程参数报告》，参考国家地震局2001年发布的1：4000000《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反映谱特征周期区划图》，工程区的地震动峰值加速度为0.1g，地震动反映谱特征周期为0.4s，相应的地震基本烈度为Ⅶ度。

（3）工程地质条件

小浪底桥沟电站区出露的基岩地层主要为三叠系下统和尚沟组T16地层，属沉积碎屑岩地层。第四系地层主要分布中更新统（Q2）-全新统（Q4）。工

程区岩体主要发育四组构造节理，从地表出露岩性分析，交通隧洞段主要分布为粘土岩和砂岩，隧洞引线高程处岩石结构稳定，具备成洞条件。

（4）水文地质条件

工程区地下水的分布取决于地层岩性的分布特征和地形的切割程度，地下水类型主要为第四系松散覆盖层孔隙潜水、基岩裂隙潜水，地下水位沿桥沟河两岸一般高于河床地表1m左右。地下水化学类型以重碳酸钙型为主，局部为重碳酸钙镁型水，矿化度一般在0.3g/L左右，PH值多数在7～7.5之间，总硬度8～25德国度，对混凝土不具腐蚀性。

（5）环境影响评价

本道路改线设计由于工程规模较小，路垫挖填方量不大，施工时防止开挖回填土石方滑坡，施工时修建挡土墙和护坡，施工后及时恢复植被，故对周围的生态环境影响较小。由于施工期不长，施工人员也不多，故施工期对环境的影响很小，且可以有效控制。

1.2 工程建设的必要性

由于桥沟村南沟至蓼坞村东沟原交通道路位于小浪底水利枢纽工程管理区范围内，为了美化小浪底管理区的环境，方便管理，给职工提供一个安静的办公、生活环境，确保群众通行方便和安全，减少旅游高峰期本段道路的交通压力，特进行此道路的改线设计。1.3 工作内容及技术路线

1.3.1 工作内容

⑴现场踏勘，得到道路沿线的地形、地貌及地质等条件，确定道路路线及沿线涵洞、挡墙、隧道等构造物的位臵；

⑵根据实测地形图，进行选线、纸上定线；

⑶完成比选方案的平、纵、横断面的初步设计及土石方量和构造物工程量的计算；

⑷根据初步设计完成工程概算，通过经济技术比较确定推荐方案。

1.3.2 技术路线

现

场

踏

勘

初

步

设

计

及

工

程

概

算

分

析

总

结

2、桥沟村南沟至蓼坞村东沟道路改线初步设计

2.1 道路选线

2.1.1 路线选线原则

桥沟村南沟至蓼坞村东沟道路改线选线按照下列原则进行：

⑴运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案；

⑵工程量增加不大的情况下，采用较高的技术指标，不轻易采用低指标和极限指标；路线布设时在保证行车安全、舒适、快捷的前提下做到工程数量小，造价低，使用成本低，经济效益好；

⑶充分重视不良地质地貌对道路的稳定性及施工安全影响，对于工程地质水文隐患应慎重地处理，尽量绕避，必须穿越时应选择合理的位臵缩小穿越范围，并采取相应的处理措施；

⑷重视环境保护和生态保护，加强环境保护工作。

2.1.2 设计路线方案

根据实测地形图，路线自东北向西南走向，依次经过的地貌类型有：陡坎、梯田、山丘、沟谷。路线起点位于小浪底水利枢纽工程管理区东区东侧，沿线经过陡坎、梯田、山丘、沟谷，到达蓼坞村东沟。根据选线原则，结合本地地形、地貌及原有道路的具体特点，初步选定四个方案进行比选。

方案1-A路线走向：桥沟村南沟——职工活动中心——杨门口——高湾——蓼坞村东沟。该方案路线总长度为1003.063m，沿线拟设涵洞3座，隧道1座，隧道总长205m，沿线设路堤路堑重力式挡土墙。

方案1-B路线走向：方案2与方案1的起终点相同，考虑到进一步优化道路线形，较少占地，减少对地表植被的破坏，方案2主要采用隧道从桥沟村南沟——职工活动中心——杨门口——高湾——蓼坞村东沟。该方案路线总长度为1039.441m，沿线拟设隧道1座，隧道总长850m，沿线设路堤路堑重力式挡土墙。

方案2路线走向：大峪镇镇政府——济源市坡头镇第六中心小学——蓼坞村——蓼坞村东沟。该方案路线总长度为1634.532m，沿线拟设涵洞6座，沿线设路堤路堑重力式挡土墙。

方案3路线走向：大峪镇镇政府——济源市坡头镇第六中心小学——蓼坞村——蓼坞村（扁担岭）——蓼坞村（水磨沟）——九号公路。该方案路线总长度为2607.217m，沿线拟设涵洞11座，沿线设路堤路堑重力式挡土墙。

2.1.3 路线方案比较

⑴线型比较

①方案1-A路线总长1003.063m，路线设臵有5个平曲线，最大转角为32°50′11.1″，最小为10°05′15.9″，平曲线最小半径67.506m，最大半径为300m，最大纵坡为7%，线形总体较好。

②方案1-B路线总长1039.441m，其中隧道总长850m，路线设臵有1个平曲线，转角为67°39′13.2″，平曲线半径600m，最大纵坡为1.08%，线形总体最好。

③方案2路线总长1634.532m，路线设有13个平曲线，平曲线半径最大