南京工业大学交通学院拉西瓦水电站左岸低线公路隧道毕业设计 - 图文

南京工业大学本科生毕业设计

第一章 基本资料

1.1设计依据和标准

1.1.1设计依据

部颁《公路工程技术标准》（JTJ001-97）； 部颁《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）； 部颁《公路规范地质勘察规范》（JTJ064-98）； 部颁《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）；

部颁《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（1996）； 部颁《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ.1-1999）；

1.1.2技术标准

隧道按高速公路标准设计，为分离式双洞单向行驶隧道，采用的主要技术标准如下： 1、设计行车速度

隧道几何尺寸净空断面标准按120Km/h设计；隧道通风照明计算按80Km/h行车速度设计；

2、隧道建筑限界 建筑限界基本宽度：

行车道： W——2?3.75m 侧向宽度： L左——0.75m L右——1.25m 检修道： J——2?0.75m 总基本宽度为：11.0m

隧道建筑限界净高：5.0m (检修道净高2.5m)。 3、卫生标准

正常营运时CO允许浓度285ppm,发生事故时CO允许300ppm；隧道内烟尘允许浓度

0.0065m?1；

4、设计交通量

预测2024年年平均日交通量为20491MTE/日（中型标准车）； 5、设计荷载

洞内路面设计荷载采用汽-超20，挂-120。

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第一章 基本资料

1.2工程概况

1.2.1隧道概况

拉西瓦水电站左岸低线公路隧洞进口位于泥鳅山古滑坡体上游侧，设计底板高程2249.8 m，出口位于回车场下游侧，底板高层2246 m，坡降0.325％。隧洞段全长1112 m。断面型式为城门洞形，开挖断面正常尺寸为12.2 m×8.87 m。隧洞水平埋深30～100 m，垂直埋深一般大于100 m。

1.2.2工程地质条件

1、地层岩性

左岸低线公路隧洞施工开挖揭露的地层为三迭系下统变质岩类：变质长英砂岩夹泥质板岩和帘石化灰岩等，呈中厚层～薄层状结构，互层或互为夹层状构造。泥质板岩相对较软弱，在层间错动构造影响下，易形成破碎夹层。

2、地质构造

施工开挖表明，左岸低线公路隧洞段断层、裂隙等地质构造较发育，其发育优势方向及规模随不同隧洞段而异。全洞岩体为单斜层结构，倾向下游。岩层走向NW340°～NE60°，倾向NE～SE，倾角10°～40°。裂隙结构面多以硬性为主，且多贯穿三壁。

3、岩体特征

隧洞区岩体在不同洞段岩石的风化、岩体的结构等特征也会有一定程度的差异。 桩号K0+740 m～K1+072 m段，岩石微风化，岩体多呈块状～层状结构，地下水活动较轻微，岩体中断裂构造较发育。桩号K1+072 m～K1+172 m段，岩石弱风化，无地下水活动，岩体多呈块层状及碎裂状结构，层间挤压破碎，易形成坍落。

4、地表水

隧址区内河流为黄河水系，地表水体为黄河及其南北两岸支流。黄河主要补给来源是大气降水，其次为地下水和冰雪融水等，黄河百年一遇洪峰量为1687m3/s，平均流量为561 m3/s。河水对混凝土和钢筋具有低等腐蚀，水下混凝土可不采取抗侵蚀措施。

5、地下水

勘探期间未见地下水。

1.2.3 隧道洞室围岩级别的划分

根据《公路工程地质勘察规范》规定的围岩分级的方法，隧道洞室围岩级别划分主要考虑以下因素：

1）围岩岩性、强度，即岩性特征；2）围岩岩体的结构特征、结构面特征；3）围岩岩体的完整性，岩石质量；4）构造影响程度；5）地下水活动特征对围岩强度的影响；6）

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围岩岩体物理力学指标，弹性参数等等。

现仅对本文选取的三个典型围岩洞段（K1+115 m、K1+010 m、K0+870 m）围岩地质参数进行介绍：(见表1-1)

表1-1 围岩地质参数

分析 断面 K1+115 K1+010 K0+870 容重 /kN?m-3 26.9 26.9 26.9 岩体 模量 /GPa 2.7 5.9 10.0 粘聚力 /kPa 300 680 1060 泊松比 0.32 0.30 0.25 摩擦角 /（°） 42.0 43.9 48.4 抗压 强度 /MPa 30 50 80 抗拉 强度 /kPa 35 115 268 根据规范：BQ = 90 + 3Rc + 250Kv。K1+115m段的围岩为较坚硬岩，Rc=30Mpa;岩体较破碎，Kv =0.35;BQ=267.5，围岩级别为Ⅳ级。K1+010m段的围岩为较坚硬岩，Rc=50Mpa;岩体较完整，Kv=0.65;BQ=402.5，围岩级别为Ⅲ级。K0+870 m段的围岩为坚硬岩，Rc =80Mpa;岩体完整，Kv =0.75;BQ = 517.5，围岩级别为Ⅱ级。

1.2.4地震等级

地震根据《中国地震烈度区划图（1990）及使用规定》，隧址区地震烈度为Ⅶ度。

1.3隧道纵断面及平面方案设计

1.3.1隧道纵断面

路线的选择是整个设计的基础，关系着施工的难易，工期长短，造价的大小，运营安全和运输效率。而隧道位置的选择又与整个路线的选择密切相关，隧道规范中规定；“高速公路，一级公路上的隧道和二、三、四级公路上的短隧道，其线型与公路的衔接应符合路线布设的规定。二、三、四级公路上的特长及长、中隧道的位置，原则上应服从路线的走向，路隧综合考虑。”但影响隧道路线选择的因素很多，除了考虑政治、经济、国防、施工等社会条件外，还要考虑工程地质、水文地质、地形等自然条件。在隧道设计中应抓住主要因素，统观全局才能寻找出一条比较符合要求的最优方案。 本段路线方案是在工可基础上，依据工可审批意见进行优化确定。其中隧道平面布置主要服从总体走向，在综合考虑线形指标及工程造价的前提下，主要考虑隧道进、出口条件、隧址区工程地质条件、营运管理设施场地因素；隧道纵断面设计综合考虑了隧道长度、主要施工方向、通风、排水、洞口位置及隧道进出口接线等因素。

1.3.2隧道横断面

隧道净空断面除应符合建筑限界的规定以外，还应考虑通风设备及排水、照明、消防、

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第一章 基本资料

监控、管线电缆等设施所需的空间，并考虑土压影响，施工方法等必要的富裕量。经综合考虑该隧道采用曲墙式断面构造。

1、净空

经过断面优化分析后确定隧道净空断面为三心圆：拱部为单心半圆，半径为6.12m；侧墙为大半径圆弧，半径为8.62m；仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接，半径为1.42m。内空考虑了侧墙预留装修层5cm。

2、横断面构造

（1）隧道横断面采用锚喷支护复合模筑混凝土衬砌，内夹防排水层。

（2）路面采用单面横坡，坡度2%，路面单侧设排水沟，路基中心设中心排水沟。 （3）横断面右侧沟槽设电缆及消防配水管，左侧沟槽设强电电缆。 3、净空断面尺寸拟订

拱圈：R=6.12 ｍ，相应角度为2×90° 侧墙：R=8.62 m ，相应角度为2×11°30’ 仰拱：R=15.42 ｍ，相应角度为2×18°59’24” 连接段：R=1.42 ｍ，相应角度为59°30’36”。 详细见图1-1：

图1-1净空断面尺寸拟订图

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