干海子隧道说明书

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1、北京至昆明高速大路雅安至泸沽工程标书设计C20 合同 干海子隧道设计说明1 概述1.1 隧道设计技术标准（1） 大路等级：四车道高速大路；（2） 道路计算行车速度：80km/h；（3） 隧道计算行车速度：80km/h；（4） 隧道建筑限界：项 目净宽(m)净高(m)行车道(m)侧向宽度(m)检修道(m)表 1-1主洞建筑限界主洞10.255.03.7520.5+0.750.752紧急停车带13.005.0/车行横通道4.55.0/人行横通道2.02.5/（5） 隧道路面横坡：单向坡 2%(直线段)。（6） 隧道内最大纵坡：3%；最小纵坡：0.3%。（7） 设计荷载：大路I 级。（8） 隧道防水

2、等级：一级；二次衬砌砼抗渗等级不小于 S8。1.2 隧道规模本合同段共有隧道一座，双洞单向行车，规模如下表：隧道长度、桩号一览表雅安端洞口泸沽端洞口2 隧道工程地质条件简述2.1 地形地貌干海子隧道分布于石棉县栗子坪乡栗子坪村干海子以东、孟获河右岸。隧道所在区为侵蚀 构造高中山地貌，切深大于 1000m，多峡谷，河谷多呈“V”字型。雅安端洞口四周海拔1895m 左右，山坡坡度约 4550，只在洞门四周浅埋段较为平缓，坡度 2025左右，洞门位于孟获河高阶地后缘。泸沽端洞口四周海拔 1950m 左右，山坡坡度约 4560。本隧道所在山地地形起伏大，山高坡陡，沿线地表植被发育，人迹罕至。雅安洞口处

3、接近 108 国道，交通便利，但泸沽端洞口位于山坡之上，交通困难。2.2 地层岩性勘探区的主要地层如下： 第四系全统Q4块石、碎石土：在山坡上及小的溪沟中广泛分布，为坡积成因。松散，山坡 处厚度一般较小，为25m，仅在泸沽端洞门四周该层厚度较大，可达16.7m。碎石、块石成分与四周基岩全都。第四系更统Q2+32. 漂石、卵石：冲洪积、坡洪积成因，黄色，砂、砾充填，密实。成分主要 为花岗岩，卵石粒径0.10.2m，漂石粒径大者约0.5m，一般为弱风化，少量为强风化。在隧道雅安端分布，厚810m。第三系昔格达组J1bg3. 主要为一套薄中厚层状的粉砂质泥岩出露，成岩差，脆弱，呈硬塑坚 硬土状，普遍

4、具有水平层理，厚14m 左右。在隧道雅安端洞口四周分布。5隧道名称隧道长度洞口桩号设计高程m洞口桩号设计高程m早震旦系花岗岩 22干海子隧道左洞1715K151+8801889.4K153+5951937.91右洞1803YK151+8801889.26YK153+6831937.134. 岩性为花岗岩，灰白色为主、间或消灭肉红色，暗色矿物含量少，成分以 石英为主，长石、云母少量，局局部布有钾长花岗岩。中粗晶构造，块状构造。其中有大量基性岩俘虏体。基性岩呈暗绿色、绿色，变余辉长构造，块状构造。 两者岩性坚硬。构造岩5. 压碎岩：主要分布在断层带内，呈灰绿色、绿色，母岩为花岗岩，普遍具 绿泥石化

5、、蚀变。挤压裂开猛烈，岩石矿物多可捏成粉末状，岩石较脆弱。2.3 围岩分级依据有关标准及本隧道的工程地质特征确定了围岩等级。在雅安端洞口段分布漂卵石土及昔格达组泥岩，岩体呈松散构造，地下水 影响围岩稳定，综合推断其围岩级别为级。洞身内构造岩由脆弱的碎裂岩组成，经水浸泡后易泥化，围岩的稳定性差， 无支护时易产生大塌方。综合推断其围岩级别为级。正常围岩主要为巨块状镶嵌构造及碎裂构造的花岗岩，据室内试验结果，以岩石饱和极限抗压强度Rb来推断，均属硬质岩或极硬岩，但节理较发育，一般有 23 组，节理间距一般0.20.5m，但节理面一般密闭。地下水普遍不发育， 一般不影响围岩的稳定。综合各种勘探成果，推

6、断正常围岩为、级。各方案的围岩级别统计如下表，详见工程地质纵断面图。2.4 水文地质条件勘察区内的地下水按其赋存的介质可分为如下二类。一是掩盖层中的孔隙水，主要赋存于第四系块碎石、漂卵石土层及昔格达地层中，主要靠大气降水补给，碎、块石土普遍较松散，在平缓的地段降水易渗入， 但在坡面较陡的地段，降水大局部以面流的方式向下排泄，对地下水的补给较弱。 掩盖层中的地下水一般顺岩面下流，在坡脚或者掩盖层被切割的地段多以散流的形式排泄。其中第四系土层透水性好，昔格达地层为弱透水层。二是基岩裂隙水，区内基岩主要为花岗岩，为弱含水层。地下水主要是赋存于强弱风化花岗岩中。2.5 地震勘察区位于我国南北向地震带中

7、南段，属强震到弱震活动的过渡带。勘察区内历史上无 6 级以上强震记载，其地震安全性主要受外围强震带地震活动的影响。勘察区外围强震发生带主要有：西昌冕宁地震带(清静河地震带)，位于勘察区的南边；炉霍康定地震带(鲜水河地震带)，位于勘察区的西北边。勘 察区与上述强震震中区的最近距离分别为30km(冕宁小盐井)及 65km(康定、磨西间)。雅安端洞门距区域活动断裂铁寨子曹谷断裂南段的最小距离约为250m，另外依据目前的勘探成果，目前为止在本隧道未觉察具有较大规模的次级断裂存在。故可以认为隧道处于一个地质构造相对较稳定的地块，但地震可能诱发的地 质灾难危害较大。综上所述，场地外围活动断裂发育，且具有产

8、生中强地震的可能，地震地质灾难危害大。对本隧道而言，应承受适宜的衬砌构造，以适应地震时可能产生的 位错。3 隧道总体设计3.1 隧道平纵面设计隧道为双洞单向交通隧道，左右洞中线间距 1232m，隧道位于曲线上，左线曲线半径为R618m，右线曲线半径为 R600m。隧道左洞为单向坡：+2.8%；右洞为单向坡：+2.631。3.2 联系道及救援通道为了便利隧道检修和救援，设计在隧道洞外 80100m 左右布置了联系道，以便左右线车辆在紧急状况下换道行驶。依据大路隧道设计标准JTG D70-2023的要求,在隧道内布置了三处人行横通道、二处以便利左右隧道洞内的联系和发生事故时的救援和逃命，当隧道发生

9、火灾等事故时，左右洞 互为救援和逃命通道。3.3 隧道衬砌内轮廓3.3.1 主洞衬砌内轮廓依据建筑限界要求以及电缆沟、排水沟、隧道通风需要以及机电设施等所需空间尺寸确定 了村砌内轮廓断面型式。分别式隧道满足超高5%的衬砌内轮廓:拟定为拱高 719cm，上半圆半径为 557cm 的三心圆曲边墙构造，其净空面积含仰拱81.27m2，周长含仰拱33.05m。3.3.2 紧急停车带内轮廓紧急停车带衬砌内轮廓拟定：结合停车带加宽宽度、主洞衬砌内轮廓形式确定，设计为五 心圆曲边墙构造。3.3.3 车行横通道衬砌内轮廓车行横通道建筑限界净宽 4.5m，净高 5.0m；衬砌内轮廓拟定为拱高 600cm 的三心

10、圆曲边墙构造。3.3.4 人行横通道衬砌内轮廓人行横通道建筑限界净宽 2m，净高 2.5m；衬砌内轮廓拟定为拱高 300cm 的单心圆直边墙构造。4 隧道土建设计4.1 洞口设计4.1.1 洞口设计理念和设计原则洞口位置确实定遵循“早进洞晚出洞”的原则，尽量削减洞口边仰坡开挖高度，同时兼顾 洞口地形、地质条件，以及左右洞口的协调美观等综合因素，选用经济、美观、和谐自然并有 利于行车视线诱导的洞门型式。4.1.2 洞门构造设计雅安端洞门处左右线相距较近，地形条件好，洞门设计为削竹式，洞门材料承受 C25 钢筋混凝土构造。泸沽端洞门处地形左高右低，但偏压不大，洞门设计为环框式洞门。4.2 洞身构造

11、设计隧道洞身构造按奥法施工原理进展设计，即以系统锚杆、喷砼、钢筋网、工字钢拱架或格栅钢架等组成的初期支护与二次模筑砼相结合的复合衬砌型式，通过构造分析计算、技术经济比较及工程类比等多种方法，同时结合本隧道工程地质特点等综合拟定洞身构造支护参数，详见各具体设计图。4.3 主要不良地形、地质状况处理措施隧道雅安端地质条件差，多为洪积的漂、卵石或昔格达地层粉砂质泥岩，且埋深浅，故在 用长管棚保护进洞的较长一段距离里，仍用双层超前小导管进展保护围岩开挖。4.4 隧道防排水设计4.4.1 洞身防排水设计原则隧道防排水设计遵循“防、排、截、堵结合，重视生态，因地制宜，综合治理”的原则， 到达排水畅通、防水

12、牢靠、经济合理、不留后患的目的。4.4.2 洞身防水措施（1） 围岩注浆止水：当地层松散或围岩节理裂隙发育、裂隙水较大时，依据具体状况分 别承受全断面深孔预注浆、深孔周边预注浆、开挖后注浆等对围岩进展注浆止水。（2） 构造防水：要求衬砌砼承受防水砼浇筑，即在砼中添加密实微膨胀剂如 HEA 防水剂、UEA 及 AEA 膨胀剂等，以到达衬砌密实、防裂及防水目的，防水砼防水等级应不小于 S8。（3） 三缝防水：变形缝设置中埋式橡胶止水带并用防水材料嵌缝，并设置背帖式止水带；施工缝承受带注浆管遇水膨胀止水条并涂刷界面剂施工缝含环向、纵向边墙及仰拱左右幅之间，注浆管可引至边墙脚、电缆沟边角等隐蔽部位，并

13、留意避开注浆小管堵塞,同时设置背帖式止水带。（4） 模注砼衬砌外防水：在初期支护与模注砼衬砌之间设置 EVA 防水板，为保护防水板并形成渗水通道，防水板外侧设无纺布，无纺布与防水板间不得承受全复合。4.4.3 隧道排水系统（1） 当洞壁渗水较大影响喷砼施工时，承受高抗冲聚苯乙烯排水板引排地下水。（2） 洞壁股水或地下水较集中处，设置型弹簧排水管每处 13 根，将地下水引出。（3） 将地下水集中到左右边墙底部的纵向排水暗管中，然后引入隧道排水主管沟。4.5 路面工程（1） 主洞及停车带路面A. 复合式路面适用范围：L1000m 的隧道及 L1000m 的隧道洞口段 300m 范围内。面层：沥青表

14、层 10cm与洞外沥青路面全都；下面层：连续配筋混凝土 24cmC40 混凝土；L1000m 的隧道无仰拱地段基层： 15cm 水泥混凝土 C20 混凝土或其弯拉强度不低于1.8Mpa；无仰拱地段整平层：10cm 水泥混凝土C20 混凝土或其弯拉强度不低于 1.8Mpa； L1000m 的隧道无仰拱地段基层：路缘带侧厚为 12cm，隧道中线处厚度为 24cm,平均厚18cm 水泥混凝土C20 混凝土或其弯拉强度不低于 1.8Mpa；无仰拱地段整平层：10cm 水泥混凝土C20 混凝土或其弯拉强度不低于 1.8Mpa； B.水泥混凝土路面适用范围：L1000m 的隧道洞身材。面层：连续配筋混凝土

15、 26cmC40 混凝土；无仰拱地段基层：路缘带侧厚为 12cm，隧道中线处厚度为 24cm,平均厚 18cm 水泥混凝土C20 混凝土或其弯拉强度不低于 1.8Mpa；无仰拱地段整平层：10cm 水泥混凝土C20 混凝土或其弯拉强度不低于 1.8Mpa；（2） 横向通道A、车行横通道面层：18cm 厚 C20 混凝土或其弯拉强度不低于 1.8Mpa无仰拱地段整平层：水泥混凝土 10cmC20 混凝土或其弯拉强度不低于 1.8Mpa B、人行横通道面层及整平层：15cm 厚 C15 水泥混凝土4.6 内装工程隧道内拱部及边墙喷涂隧道专用防火涂料，喷涂防火涂料前，应对砼外表除尘去污，分多次喷涂。

16、砼耐火极限的试验升温曲线承受 HC 曲线，推断标准为受火 2 小时后，距离砼底面 25mm处钢筋的温度不超过 250，砼外表温度不超过 380。为了隧道装饰美观和便于墙面冲洗，在喷涂防火涂料后，隧道边墙两侧检修道上 5m 范围再均匀喷涂带诱导条带的外墙涂料 1mm 厚。5 隧道主要建筑材料及要求（1） 108 大管棚 108 热轧无缝钢管，管身四周带 12 的溢浆小孔，管壁厚 6mm。（2） 注浆小导管 42 热轧无缝钢管，管身四周带 8 的溢浆小孔，管壁厚 4mm。（3） 25 中空注浆锚杆杆体力学性能：极限抗拉力不小于 150KN；延长率不小于 8%； 塑料锚头：锚头应有内径不20mm 的

17、直向出浆孔；拱形垫板：HPB235 钢，垫板长宽150150mm，厚度6mm；螺母承受球形螺母；杆体尺寸：外径25mm，壁厚不小于 4.5mm，杆体中空注浆孔径13mm；杆体螺纹为波形螺纹，左旋。（4） 27 自进式锚杆杆体尺寸：外径27mm；杆体中空注浆孔径12mm；杆体壁厚6.0mm； 杆体力学性能：极限抗拉力不小于 200KN；延长率不小于 8%；钻头直径：42mm 钢垫板及螺帽：垫板可选用 Q235 钢，垫板长宽150150mm，厚度6mm；螺目承受球形螺母。5EVA 塑料防水板GB18173.12023北京至昆明高速大路雅安至泸沽工程标书设计厚度：1.2mm断裂拉伸强度常温：16MP

18、a断裂伸长率常温：550 撕裂强度：60kN/m低温弯析：35不裂不透水性：0.3Mpa 30 分钟无渗漏。6无纺布执行标准：GB/T176382023 或 GB/T176392023 尺寸规格：每平方米质量应大于 300g，厚度：3.0mm检测指标：拉断力50mm：450N伸长率：80纵横强度比：1.5 梯形断裂：250N渗透系数：5102裂隙率：90（7） 带注浆管遇水膨胀止水条执行标准：GB/T 17173.3-2023尺寸：3014mm(宽度厚度) 体积膨胀倍率：300高温耐热性805h：无流淌低温存性-202h 绕 20mm 圆棒：无脆裂注浆管材料：扯断力200N，扯断伸长率60遇水

19、膨胀材料与注浆管的剥离力20N，剪切力50N或膨胀材料断裂（8） 单液型水膨胀密封胶胶状物，密度 1.38+0.10表干时间24h 下垂度3mm拉伸强度0.3Mpa 拉断伸长率500体积膨胀率200。（9） 中埋式橡胶止水带执行标准：GB 18173.2-2023 B 型 规格尺寸：宽厚30cm10mm检测指标：硬度邵氏 A 度：605拉伸强度：15MPa 拉断伸长率：380压缩永久变形7024h：35脆性温度：45（10） HDPE高密度聚乙烯波浪管墙背纵向排水管： 100HDPE外径 116单壁打孔波浪管； 隧底横向排水支管： 100HDPE外径 116单壁无孔波浪管； 拱部环向盲沟： 5

20、0HDPE 单壁打孔波浪管打孔波浪管孔眼 101mm303mm，360范围。根本要求：无毒、耐酸碱。环刚度：6KN/m2。透水面积：40cm2/m。纵向伸长率：3。扁平试验：垂直方向加压至外径变形量为原外径的 40时马上卸荷，试样不裂开、分层。落锤冲击试验：温度 0，高度 1 米，用 1kg 垂锤冲击 10 次，应 9 次以上无开裂现象。（11） MF20 板式塑料乱丝盲管5北京至昆明高速大路雅安至泸沽工程标书设计规格：单片厚度 2.5cm，宽度 20cm；用途：排泄路面下渗水，路面浇筑前盲沟上部用塑料布密实遮盖。要求：初始空隙率85，当压强为 70Kpa 时，剩余厚度不小于 2.25cm；当

21、压强为 130Kpa时，剩余厚度不小于 2cm；当压强为 190Kpa 时，剩余厚度不小于 1.75cm。6 施工组织6.1 主要施工方法隧道承受一般钻爆法施工，洞口段地质条件较差，建议承受环挖留核心土法或台阶法开挖， 施工支护承受喷射混凝土、钢筋网、钢架和锚杆联合支护，并辅以管棚、小导管等超前支护。 洞口浅埋段钢筋砼衬砌应准时施作。V、IV 级围岩地段，可选择使用侧壁导坑法、环形掏槽开挖法、上下台阶法等方法开挖；III、II 级围岩可承受全断面开挖6.2 施工用水、用电和交通A、施工用水可从隧道右侧前方山谷溪涧拦坝取水作为施工和生活用水。施工和生活污水不能任凭排 放，应就近处理达标后再排放。

22、B、施工用电隧址区四周有高压线通过，可用于施工。施工用电也可由业主统一协调解决。6.3 隧道弃碴与环境保护本合同段统一考虑和布置弃土场，隧道弃碴必需弃于指定的碴场内，不得任凭堆放，造成 水土流失和环保破坏，弃土场必需做好挡防工程和防排水工程。隧道弃碴假设用于路基填方时，应按路基土石方调运要求弃于指定路段。6.4 施工监控量测为了确保施工顺当进展，并较为准确地把握施工过程中围岩的稳定状态，检测各项支护手 段的效果，指导施工，应按要求进展施工监控量测工作。观测内容包括：6A. 必测工程：（1） 地质和支护状态观看（2） 地表下沉观测（3） 周边位移量测（4） 拱顶下沉量测（5） 锚杆轴力气测。B. 选测工程：（1） 地表下沉量测；（2） 围岩内部位移量测；（3） 喷混凝土应力气测；（4） 钢支撑内力气测。