毕业设计之隧道总体设计.docx

翠峰山隧道总体设计

2.1翠峰山隧道工程概述
翠峰山公路隧道属于沐河小区位于黑河至北安之间，是一级公路隧道属于分离式公路隧道，上行线的入口桩号K256+200，出口桩号为K258+270，长度2070m，下行线的入口桩号K258+254，出口桩号K256+212，长2042m，隧道坡度分别为1.75%和1%。
2.2翠峰山隧道水文地质概况
2.2.1地形地貌
翠峰山隧道地处低山地貌，场地内地形起伏大，地面高程396～555m，山坡上多为蕨类植物及经济作物，植被一般发育，表层主要为灌木丛，沿线地表植被不发育，主要为农作物，及零星分布些灌木。
2.2.2工程地质
1、区域稳定分析评价
本地区属东北区域，地震基本烈度为Ⅵ度，隧道区内无区域深活动断裂，史上也无大的地震灾害记录，地壳基本稳定，按规范规定不设防。
隧道洞身段顶板上覆岩体主要为奥陶系爱辉组（P2d）地层，岩性以强风化下带～弱风化玄武岩为主、夹火山熔岩集块岩，属硬质岩，整体强度较高，结构面互相牵制，岩体基本稳定。岩石柱状节理很发育，只具有少量贯穿性较好的节理裂隙，裂隙结构面间距0.7~1.5m，一般2~3组，有少量分离体。围岩自稳能力较差。有充填铁锰质、泥质，岩体破碎多呈块状、碎石状，断层、断面破裂带、片理、层理及层间结构面较发育，裂隙结构面间距0.25~0.5m，一般在3组以后，由许多分离体形成，岩体较破碎～破碎，碎裂状结构或裂隙块状结构。岩质较硬～硬，围岩自稳能力较差。围岩级别为Ⅱ～Ⅳ级。
洞身围岩主要由玄武岩组成，岩石柱状节理裂隙发育，节理面、裂隙面等结构面的组合切割易形成不稳定的“锲形体”，于洞顶易产生坍塌或冒顶，在侧壁围岩易沿结构面或结构面组合形成的不利结构发生“追踪型”破坏，施工时应采取适当措施防护并及时做好衬砌。
2、隧道开挖、支护、衬砌
鉴于上述隧道进出口段的工程地质条件，建议设计遵循“早进洞、晚出洞”的设计原则，在进出口段设明洞，以保持出口端坡体稳定；洞口过渡地段围岩易产生掉块、崩塌，可采用超前多层锚杆支护或管棚支护，局部节理裂隙相对发育地段应采取超前小导管注浆，以固定洞壁和洞顶易松动的围岩。在施工过程中应及时喷浆护面，做好隧道初期支护，以免洞室产生掉块、坍塌或冒顶。
3、地质构造
洞身围岩主要由玄武岩组成，岩石柱状节理裂隙发育，节理面、裂隙面等结构面的组合切割易形成不稳定的“锲形体”，于洞顶易产生坍塌或冒顶，在侧壁围岩易沿结构面或结构面组合形成的不利结构发生“追踪型”破坏，施工时应采取适当措施防护并及时做好衬砌。
2.2.3水文地质
1、地表水
隧道区地表水系不发育，仅在冲沟内时有小股水流，雨季流量稍大，旱季甚微，对隧道施工及其运营影响小。
2、地下水
场地地下水主要为基岩裂隙水，主要赋存在基岩表层节理、裂隙中，主要接受大气降水补给，隧道区节理裂隙发育，覆盖层薄，但场地岩体节理裂隙一般为闭合～微张，场地山体自然坡度陡、基岩裸露，且砂岩、砂岩夹煤层地层为微透水层，雨季时，地表面流下渗补给量小，基岩裂隙水水量非常有限，对隧道施工及其运营影响不大。
2.2.4地震烈度等级的确定
据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），隧道所在地区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期均为0.35s。对应地震基本烈度≤Ⅵ度，依据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89），本隧道可简易设防。
2.3围岩等级确定
隧道洞身段顶板上覆岩体主要为奥陶系爱辉组（P2d）地层，岩性以强风化下带～弱风化玄武岩为主、夹火山熔岩集块岩，属硬质岩，整体强度较高，结构面互相牵制，岩体基本稳定。岩石柱状节理很发育，只具有少量贯穿性较好的节理裂隙，裂隙结构面间距0.7~1.5m，一般2~3组，有少量分离体。围岩自稳能力较差。有充填铁锰质、泥质，岩体破碎多呈块状、碎石状，断层、断面破裂带、片理、层理及层间结构面较发育，裂隙结构面间距0.25~0.5m，一般在3组以后，由许多分离体形成，岩体较破碎～破碎，碎裂状结构或裂隙块状结构。岩质较硬～硬，围岩自稳能力较差。围岩级别为Ⅱ～Ⅳ级。
根据野外调查及室内实验结果，依据有关规范规程，综合考虑各种因素后，建议设计时各级别围岩主要物理力学指标使用如下参数。
表2.1各类围岩主要物理力学指标表
力学指标

别
级
岩
围
ⅣⅢⅡ备注密度ρ(×103kg/m3)2.00～2.302.30～2.50>2.50弹性抗力系数K(MPa/m)260～5001000～12001200～1800弹性模量(静态)E(Gpa)6.0～10.015.0～20.020.0～33.0泊松比μ0.30～0.200.20～0.150.20～0.25计算内摩擦角φ(°)50～6060～7070～78摩擦系数f(圬工与围岩)0.450.550.65Ⅲ级围岩为表面不光