隧 道 设 计 说 明

隧道设计说明

一、概述

拟改建的河口隧道是挂盘线（挂沟村至盘石头水库段）改建工程中重要部分。隧道位于淇河南岸，起点桩号为K1+559.5，终点桩号为K1+649.0，全长89.5米。隧道原址处有七十年代开挖的老隧道一处，经现场实际测量、调查，隧道现状为：断面较小且极不规则，断面形状大多是宽度2-4米，高度2-3米，仅能通过行人但无法通行车辆；隧道内路线不够顺直，洞内路线弯曲且纵坡较大，通行极为不便；围岩质量较差，多数为散状结构，构造及风化节理密集，节理面及其组合杂乱，有大量碎块体，块体间多数为泥质填充，个别部位甚至是泥质岩状或土夹石状；隧道内无衬砌、无排水及其他支撑防护措施、年久失修，以至于顶部出现落石，渗水等现象；隧道出入口未做任何加固及防护措施，时有碎石滚落及塌方现象发生，对行人及车辆通行存在极大安全隐患。因此现有隧道使该处成为道路上的瓶颈路段，也成为制约该区与公路网畅通的重要因素，不利于交通流的顺利畅通。

根据业主意见，综合道路改建情况、隧道现状、地质概况、围岩等级，当地经济特点、及资金投入规模，结合《公路隧道设计规范》确定将原有隧道扩挖、加宽、增高、截弯取直并进行加固处理。

1、设计规范

（1）《公路工程技术标准》（JTJ001-2000）

（2）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）

（3）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086－2001）

（4）《公路勘察规范》（JTJ061-2000）

2、技术标准

（1）技术等级：四级公路，设计行车速度20km/h

（2）隧道全宽：6.5m

（3）车道限高：4.5米

（4）地震基本烈度：Ⅷ度，设计基本地震加速度为0.2g

（5）设计洪水频率: 1/25

二、自然地理概况

1、气象水文

工程所在地区域属暖温带大陆性季风气候，年平均气温14.8 ℃，年平均降水量635.9mm，降水多集中于7-9月份，无霜期220天。

2、地形、地貌

该场地所处的地貌单元为太行山山前冲洪积扇前缘的河谷地貌。地形起伏不平，淇河由终点洞口前流过，经淇河多年冲刷切割，出口处山体陡峭，地形高差变化大。入口处为淇山山系，海拔350米-800米，总面积约165.696平方公里。

3、地层结构及岩性特征

（1）寒武系（G）：为本区最古老地层，在南乌山、盘石头一带，山上均出露寒武系片麻岩、震旦系砂砾岩，以紫褐、紫红、灰绿页岩为主。

（2）奥陶系（O）：山区岩体大部为奥陶系灰岩。在淇河南岸淇山余脉，出露有下、中统灰岩；

（3）灰炭系（C）：由上灰炭统和中石炭统组成，为灰至深灰色砂质泥岩、浅灰色砂岩、煤及薄层石灰岩组成，厚约145米。

4、断层

根据工程类比及现场实地调查，隧道所处地域内未发现大断层,但节理的发育会使围岩级别下降I-II级，施工中应根据实际情况调整施工方案。

5、地震

根据现行的“中国地震烈度区划图”鹤壁市地区地震烈度为Ⅷ度。

6、水文地质条件：

本隧道未发现地下水出露，也无地下承压水迹象反映，但存在裂隙水及岩石破碎地段产生漏水。

三、隧道设计

1、平、纵断面

隧道范围为K1+559.5～K1+649.0，受现场地形条件所限，入口处位于R=25.0m 的圆曲线左转终点处，出口处位于R=22.5m的圆曲线左转起点处，洞口有1.7m位于曲线范围内，因隧道内路面较道路路面较宽，施工时按直线方式处理。隧道内全线无超高及超高缓和段，横坡为双向1.5%。

根据原有隧道位置及现状，为减少道路土方量、结合进出口处河道地形，纵坡采用单向坡7.75%。

因隧道平纵线形标准较低，出入口处地形复杂，施工过程中应注意安全，做好保通及绕行措施，施工完成后应在出入口处设置限速限高等相关警示标志。

2、隧道净空与横断面

隧道横断面除应满足隧道建筑限界的规定以外，还应考虑排水、管线电缆等设施所需的空间，并根据现有隧道状况，结合地质地形及施工条件，确定隧道净空断面，断面为直墙拱形断面，净高4.5m。

受资金条件限制，根据业主意见，隧道内全宽采用与路基同宽为6.5米，为保证行车及结构安全，余宽C取0.25米，高取0.2米。路面横坡为双向1.5%。

3、隧道衬砌结构

衬砌结构按新奥法原理，采用复合式支护结构形式。初期支护以锚杆、

钢筋网及喷射混凝土组成联合支护体系，二次衬砌采用模注混凝土结构，初期支护与二次衬砌结构之间设防水排水夹层。

初期支护参数确定主要依据工程类比法确定。

二次衬砌采用C25泵送自防水砼结构抗渗等级>=S6。

按《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）Ⅴ类围岩区段构造设计，并对衬砌结构进行验算。

4、洞门设计

隧道洞口作为公路景观设计的一个重要部分，从地形视觉、隧道营运管理及结构与环保方面综合考虑,依据轻松简洁、造型新颖、自然和谐、经济美观的

原则确定两侧均采用抗滑、抗倾覆性能较好，易于施工的翼墙式洞门。翼墙根据出入口处线形及地形条件做相应形状的变化及扭坡。

5、隧道防排水

衬砌采用柔性防水，在衬砌背面设置隧道专用防水卷材，土工布设置在防水卷材与喷砼层之间，其作用兼作衬背排水层及缓冲层。并在衬砌浇筑工作缝设置橡胶止水条（20×15mm），在沉降缝处设置E5型桥式橡胶止水带（规格290×φ25×R25×10mm）。

在衬砌两侧边墙背后底部设直径8cm纵向打孔波纹管，环向设置间距20cm排水管无纺布导入路两侧排水沟内，路面排水经横坡虑水篦汇入排水沟。

6、洞内路面结构

隧道路面与两侧道路路面结构相同，面层采用20cm厚混凝土面板，基层采用18cm石灰稳定砂砾土(8:92)。注意在隧道出入口与道路部分相接处设置胀缝。路基路面相关技术参数及要求见道路施工图部分。

7、建筑材料

建筑材料的型号规格，详见“隧道工程数量表”。表中R235为Ⅰ级钢筋，HRB335为Ⅱ级钢筋。

（1）隧道用无纺土工布技术性能见下表

（2）遇水膨胀橡胶止水条技术性能要求

检测试验方法按企业标准Q/YCA8－92。

技术性能要求：

尺寸：宽20±1mm，厚15±1mm；

拉伸强度：≥3.5MPa；

扯断伸长率：≥550％；

硬度： 40±5 Hsa；

静水膨胀率：≥250％（100％，1小时）；

蒸发残留物：无。

（3）锚杆性能要求

先锚后灌浆型( 反循环注浆)；全面粘结型；

锚杆(直径/壁厚)：D22/5mm；中空全螺纹杆体；

螺纹方向：左旋，杆体极限抗拉强度不小于180KN；（4）高密度聚乙烯（HDPE）打孔波纹管技术性能要求