谈社仔山隧道与深挖方案比选的体会
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图 2：隧道净空断面图 隧道衬砌按新奥法原理设计，采用复合式衬砌。施工主要采用三导坑先墙后拱法，先施 工作业一侧隧道，滞后一定时间再施工作业另一侧隧道。在中墙处设中导坑，两侧边墙处设 侧导坑，导坑的断面尺寸根据隧道起拱线以下墙部轮廓尺寸，结合导坑支护和隧道初期支护 架立钢架、内层模筑衬砌钢筋作业及施工需要拟定。
车安全 养护维修
环境影响
其他 总造价
开挖新增永久占地 61 亩，弃土场临时占地 120 /
亩。
292m 连拱短隧道，挖方 10 万方，自然 最大中心挖方高度 71.6m，最大边坡高度约 80m
通风。
共 8 级，土石挖方总量约 104 万方。
所需机械设备较多、工艺复杂，施工人 员技术要求较高。避免大量土石方工 程。
石料利用作圬工体较路堑方案开采量 石料作砌筑圬工，造价较省。
较少。
0.55 亿元
0.51 亿元（含征地费）
综合上述比较，采用隧道方案较深挖方案造价多 400 万元，但从征地拆迁、运营管理及 行车安全、环境影响等因素综合考虑，推荐采用隧道方案。 3.几点体会
（1）隧道的平、纵面设计，是根据隧址区地形、地貌，在符合路线总体走向的前提下 ， 充分结合线形条件、地形、地质条件、隧道长度、两端接段等诸多因素而定。
因社仔山隧道是在符合路线总体走向的前提下综合诸多因素而定，路堑方案的平纵仍采 用隧道方案的平纵面，不再作调整，故此，根据该路段纵面设计，将此处最高埋深 72m 的中 心填土开挖，最大边坡高度 80m 左右，按 10m 一级，设 2m 平台，左右侧边坡最大处共 8 级 边坡。路堑施工方案相对隧道较为简单，可按照路基施工规范［5］要求进行，通过较合理施 工组织，安排相应的机具设备和人员，作业面一般不受限制，及时调运弃土方，但过程中需 注意基岩爆破的安全控制。
施工简单，需大量爆破、机械设施及运输设备。 调运土石方工程量太大。防护工程量较大，且相 对较复杂。
成本较高，行车安全。
成本较低，但岩石风化，边坡失稳，存在潜在的 滑塌，影响行车安全，风险及成本无法控制。
消防、照明等养护、维修成本较高。
潜在滑塌，风险较高，易造成行车中断，社会效 应差。
较小
山体爆破、土石调运、粉尘、机械噪音污染，生 态环境破坏，植被损毁，环境破坏严重。大面积 的弃土场，水土流失严重，易造成附近农田损毁 、 沟渠淤塞。
阶段，路堑边坡失稳或产生病害可能造成公路中断交通，直接影响营运效益和社会效益
2.3 方案的比较
隧道方案与深挖方案的主要影响因素有：建设规模、占地面积、施工难度、建成后车辆
行驶安全、运营管理、养护维修费用、环境影响等，如表 1：
项目
隧道与深挖路堑比较表
表1
隧道方案
深路堑方案
3
占地 建设规模Hale Waihona Puke Baidu
施工难度 运营管理行
图 3：隧道纵坡面图
2
隧道围岩级别划分为Ⅲ～Ⅴ级，Ⅲ级围岩长 215m，占隧道围岩总长的 73.63%；Ⅳ级围 岩长 37m，占隧道围岩总长的 12.67%；Ⅴ级围岩长 40m，占隧道围岩总长的 13.70%。隧道围 岩工程地质条件相对较好。
风险评价：洞口处于坡残积土斜坡上，在斜坡坡脚处深切，直接影响到洞口斜坡的稳 定，在隧道出洞口有两条小型断层分布及山体较陡，土体易产生滑坡，对其隧道出口的斜 坡的稳定性影响较大。隧洞开挖在洞顶形成仰坡，其稳定性较差；但岩石风化程度不同， 浅表岩层风化卸荷裂隙发育，易发小型崩塌，隧洞开挖，可能发生掉块和洞口坍塌现象。 2.2 深路堑方案
1.前言 山区地形较为复杂［1-2］，高路堤与陡坡路堤相伴生，存在边坡稳定性较差和路堤不均匀
变形问题，并占用大量农田、林地等；尤其是深路堑或高填方边坡存在高边坡长期稳定性问 题，而且对周围环境产生不利影响。路基填方高度、挖方深度、边坡高度、坡率，直接关系 到工程安全、工程投资和景观协调，从整个社会经济综合效益考虑，高路堤和深路堑不是最 佳的工程方案。
参考文献：
1. JTG D20-2006《公路路线设计规范》 ［S］ 北京 人民交通出版社 2006
2、JTG030-2004 《公路路基设计规范》 ［S］ 北京 人民交通出版社 2004
3. JTG B01-2003 《公路工程技术标准》 ［J］ 北京 人民交通出版社 2006
4. JTG/T C10-2007《公路勘测细则》
图 4：深挖方案剖面图
风险评价：深路堑必然导致高边坡，边坡稳定整治费用大大增加。且由于边坡岩体结构
的复杂多变性，严重降低了支挡加固工程的可靠度。部分边坡由于深路堑的工程地质勘察认
识不足，边坡设计是否完全合理，有待商榷。该段深路堑方案最高 8 级边坡，达 80m 左 右 ，
可能存在后期边坡受雨水冲刷后，垮塌、小型坍塌，防护砌体破坏等不安全隐患。公路运营
按规范规定［3］：“是否采用隧道方案应综合考虑社会、经济、地质、环保、工程造价等 因素进行比选。一般当路基中心线处挖深达到 30m 时，应进行深挖与隧道方案的比较，比选 不仅要考虑建设成本和建设难度，还要考虑建成以后车辆的行驶安全、行驶费用。以及运营 管理和养护维修的费用。”
广明高速公路延长线 K83+045～K83+337 段存在上述地形，为合理确定该段设计方案， 对此路段进行深路堑与隧道方案比较。
图 1 隧址地形、地貌及地质 2.方案比选概况
广明高速公路延长线工程起于广明高速一期工程终点白石村附近，设计时速 100km/h，
1
双向六车道，路基宽度 33.5m。比选路段起于更合镇瑶村凤咀水库以南通过水库上游汇水区 ， 终于临近省道 S113；地貌为丘陵区，地形起伏稍大，地面标高约 55～130m，地表植被发育， 主要为人工种植桉树林地间杂灌木林。
据地面工程地质测绘及钻探结果，该路段地层主要为第四系坡残积土，覆盖层厚度 2～ 6m，下伏全－中－弱风化花岗岩。 2.1 隧道方案
结合隧址区前后复杂的地形、地貌以及城镇规划（包括小洞变电站、中德不锈钢厂）， 设计双向六车道连拱隧道，全长为 292m，采取自然通风并设置照明设施等。洞门采用削竹 式、端墙式。隧道洞身采用承载能力较好的三心圆曲墙式衬砌断面，主洞尺寸拱部为 90 °圆弧，R1=850cm，左右侧墙为 R2=530cm 的弧面墙。
［M］ 北京 人民交通出版社 2007
5. JTG F10-2006《公路路基施工技术规范》 ［J］ 北京 人民交通出版社 2006
4
谈社仔山隧道与深挖方案比选的体会
王文波 （中交第四航务工程局有限公司， 广东 广州 510231） 摘 要：本文着重介绍广明高速公路延长线设计时，对社仔山段进行隧道与深挖方案的比选 。 全面比较建设规模、占地面积、施工难度、建成后车辆行驶安全、运营管理、养护维修费用 、 环境影响等因素。 关键词：隧道 深挖 方案 比选
（2）不同设计阶段比选方案重点不同，因此随着工作阶段的继续与深入，设计比选应 是不断重复，优化的过程。
（3）当挖方深度较大时采用浅埋隧道方案，可避免对周边环境的破坏，也可有效克服 深路堑施工和营运期存在的安全隐患，节约土地，使得公路与周围环境融为一体。
（4）本项目深挖路堑方案较隧道方案虽节省造价，但存在较多潜在安全隐患。作为 BOT 投资项目，不仅从节约投资角度出发，还应从运营管理、行车安全、环境影响及社会效益综 合考虑。
车安全 养护维修
环境影响
其他 总造价
开挖新增永久占地 61 亩，弃土场临时占地 120 /
亩。
292m 连拱短隧道，挖方 10 万方，自然 最大中心挖方高度 71.6m，最大边坡高度约 80m
通风。
共 8 级，土石挖方总量约 104 万方。
所需机械设备较多、工艺复杂，施工人 员技术要求较高。避免大量土石方工 程。
石料利用作圬工体较路堑方案开采量 石料作砌筑圬工，造价较省。
较少。
0.55 亿元
0.51 亿元（含征地费）
综合上述比较，采用隧道方案较深挖方案造价多 400 万元，但从征地拆迁、运营管理及 行车安全、环境影响等因素综合考虑，推荐采用隧道方案。 3.几点体会
（1）隧道的平、纵面设计，是根据隧址区地形、地貌，在符合路线总体走向的前提下 ， 充分结合线形条件、地形、地质条件、隧道长度、两端接段等诸多因素而定。
因社仔山隧道是在符合路线总体走向的前提下综合诸多因素而定，路堑方案的平纵仍采 用隧道方案的平纵面，不再作调整，故此，根据该路段纵面设计，将此处最高埋深 72m 的中 心填土开挖，最大边坡高度 80m 左右，按 10m 一级，设 2m 平台，左右侧边坡最大处共 8 级 边坡。路堑施工方案相对隧道较为简单，可按照路基施工规范［5］要求进行，通过较合理施 工组织，安排相应的机具设备和人员，作业面一般不受限制，及时调运弃土方，但过程中需 注意基岩爆破的安全控制。
施工简单，需大量爆破、机械设施及运输设备。 调运土石方工程量太大。防护工程量较大，且相 对较复杂。
成本较高，行车安全。
成本较低，但岩石风化，边坡失稳，存在潜在的 滑塌，影响行车安全，风险及成本无法控制。
消防、照明等养护、维修成本较高。
潜在滑塌，风险较高，易造成行车中断，社会效 应差。
较小
山体爆破、土石调运、粉尘、机械噪音污染，生 态环境破坏，植被损毁，环境破坏严重。大面积 的弃土场，水土流失严重，易造成附近农田损毁 、 沟渠淤塞。
阶段，路堑边坡失稳或产生病害可能造成公路中断交通，直接影响营运效益和社会效益
2.3 方案的比较
隧道方案与深挖方案的主要影响因素有：建设规模、占地面积、施工难度、建成后车辆
行驶安全、运营管理、养护维修费用、环境影响等，如表 1：
项目
隧道与深挖路堑比较表
表1
隧道方案
深路堑方案
3
占地 建设规模Hale Waihona Puke Baidu
施工难度 运营管理行
图 3：隧道纵坡面图
2
隧道围岩级别划分为Ⅲ～Ⅴ级，Ⅲ级围岩长 215m，占隧道围岩总长的 73.63%；Ⅳ级围 岩长 37m，占隧道围岩总长的 12.67%；Ⅴ级围岩长 40m，占隧道围岩总长的 13.70%。隧道围 岩工程地质条件相对较好。
风险评价：洞口处于坡残积土斜坡上，在斜坡坡脚处深切，直接影响到洞口斜坡的稳 定，在隧道出洞口有两条小型断层分布及山体较陡，土体易产生滑坡，对其隧道出口的斜 坡的稳定性影响较大。隧洞开挖在洞顶形成仰坡，其稳定性较差；但岩石风化程度不同， 浅表岩层风化卸荷裂隙发育，易发小型崩塌，隧洞开挖，可能发生掉块和洞口坍塌现象。 2.2 深路堑方案
1.前言 山区地形较为复杂［1-2］，高路堤与陡坡路堤相伴生，存在边坡稳定性较差和路堤不均匀
变形问题，并占用大量农田、林地等；尤其是深路堑或高填方边坡存在高边坡长期稳定性问 题，而且对周围环境产生不利影响。路基填方高度、挖方深度、边坡高度、坡率，直接关系 到工程安全、工程投资和景观协调，从整个社会经济综合效益考虑，高路堤和深路堑不是最 佳的工程方案。
参考文献：
1. JTG D20-2006《公路路线设计规范》 ［S］ 北京 人民交通出版社 2006
2、JTG030-2004 《公路路基设计规范》 ［S］ 北京 人民交通出版社 2004
3. JTG B01-2003 《公路工程技术标准》 ［J］ 北京 人民交通出版社 2006
4. JTG/T C10-2007《公路勘测细则》
图 4：深挖方案剖面图
风险评价：深路堑必然导致高边坡，边坡稳定整治费用大大增加。且由于边坡岩体结构
的复杂多变性，严重降低了支挡加固工程的可靠度。部分边坡由于深路堑的工程地质勘察认
识不足，边坡设计是否完全合理，有待商榷。该段深路堑方案最高 8 级边坡，达 80m 左 右 ，
可能存在后期边坡受雨水冲刷后，垮塌、小型坍塌，防护砌体破坏等不安全隐患。公路运营
按规范规定［3］：“是否采用隧道方案应综合考虑社会、经济、地质、环保、工程造价等 因素进行比选。一般当路基中心线处挖深达到 30m 时，应进行深挖与隧道方案的比较，比选 不仅要考虑建设成本和建设难度，还要考虑建成以后车辆的行驶安全、行驶费用。以及运营 管理和养护维修的费用。”
广明高速公路延长线 K83+045～K83+337 段存在上述地形，为合理确定该段设计方案， 对此路段进行深路堑与隧道方案比较。
图 1 隧址地形、地貌及地质 2.方案比选概况
广明高速公路延长线工程起于广明高速一期工程终点白石村附近，设计时速 100km/h，
1
双向六车道，路基宽度 33.5m。比选路段起于更合镇瑶村凤咀水库以南通过水库上游汇水区 ， 终于临近省道 S113；地貌为丘陵区，地形起伏稍大，地面标高约 55～130m，地表植被发育， 主要为人工种植桉树林地间杂灌木林。
据地面工程地质测绘及钻探结果，该路段地层主要为第四系坡残积土，覆盖层厚度 2～ 6m，下伏全－中－弱风化花岗岩。 2.1 隧道方案
结合隧址区前后复杂的地形、地貌以及城镇规划（包括小洞变电站、中德不锈钢厂）， 设计双向六车道连拱隧道，全长为 292m，采取自然通风并设置照明设施等。洞门采用削竹 式、端墙式。隧道洞身采用承载能力较好的三心圆曲墙式衬砌断面，主洞尺寸拱部为 90 °圆弧，R1=850cm，左右侧墙为 R2=530cm 的弧面墙。
［M］ 北京 人民交通出版社 2007
5. JTG F10-2006《公路路基施工技术规范》 ［J］ 北京 人民交通出版社 2006
4
谈社仔山隧道与深挖方案比选的体会
王文波 （中交第四航务工程局有限公司， 广东 广州 510231） 摘 要：本文着重介绍广明高速公路延长线设计时，对社仔山段进行隧道与深挖方案的比选 。 全面比较建设规模、占地面积、施工难度、建成后车辆行驶安全、运营管理、养护维修费用 、 环境影响等因素。 关键词：隧道 深挖 方案 比选
（2）不同设计阶段比选方案重点不同，因此随着工作阶段的继续与深入，设计比选应 是不断重复，优化的过程。
（3）当挖方深度较大时采用浅埋隧道方案，可避免对周边环境的破坏，也可有效克服 深路堑施工和营运期存在的安全隐患，节约土地，使得公路与周围环境融为一体。
（4）本项目深挖路堑方案较隧道方案虽节省造价，但存在较多潜在安全隐患。作为 BOT 投资项目，不仅从节约投资角度出发，还应从运营管理、行车安全、环境影响及社会效益综 合考虑。