1、設計說明書1 概述1. 1設計過程2005年5月下旬至6月上旬我院按照交通部公路工程技術標準（JTJB01-2003）、公路隧道設計規(guī)范（JTGD070-2004）、公路隧道技術規(guī)范（JTJ042-94）和公路隧道通風照明設計規(guī)范（JTJ026.1-1999）進行了黃金崗、觀音巖等兩座隧道的初步設計。其中觀音巖隧道凈寬12.0m=2×4.5m+2×1.5m(檢修道、人行道)；凈高5.0m。按新奧法設計，采用復合襯砌進行支護。隧道全長度454米，為曲線隧道。因隧道出口位置對電站泄洪洞仰坡開挖后對路基存在干擾，改為長隧道方案。同時根據業(yè)主要求本隧道作為電站場內臨時交通隧道，為節(jié)

2、約投資，確定本隧道建筑限界為9.0×4.0m，車輛限高4米，對超高車輛實行交通管制，從隧道中間通過。同時要求根據地質情況，處于、級圍巖滲水量小于10L/min.10m地段，可采用噴錨襯砌，不做防水處理；其余地質較差地段及滲水嚴重地段按復合式襯砌進行設計。1. 2設計原則隧道的凈空尺寸除滿足建筑限界和建筑設計要求外,尚應考慮施工誤差、測量誤差、結構變形、沉陷等因素予以確定,其值可根據地質條件、埋設深度、荷載、結構形式、施工工序等條件并參照類似工程的實測值加以確定。2 本隧道結構設計按永久性與臨時性相結合的方法進行結構設計，保證結構具有一定的耐久性。1.3隧道設計技術標準公路等級：參照山

3、嶺重丘區(qū)一般二級公路；計算行車速度為40km/h，隧道內實行限速20 km/h；按單洞雙車對向交通設計；建筑界限：凈寬9.0m=2×3.5m+2×0.25 m +2×0.75m(含2×0.25m余寬)；凈高4.0m；（隧道限高4.0米，對超限車輛實行交通管制，從隧道中間通過）5 隧道路面橫坡：單向坡2.0%（直線段）；1.4建設規(guī)模1 長度長度、洞口樁號見下表：隧道長度、樁號一覽表長度瀘定端洞口康定端洞口樁號高程樁號高程833mK1+4971378.75K2+3301382.22各類圍巖所占的比例根據本工程詳細工程地質勘察報告，觀音巖隧道穿越、兩種圍巖，

4、各類圍巖所占比例如下表： 各類圍巖所占隧道比例圍巖級別長度(m)/百分比（%）/592/71.07241/28.931.5主要規(guī)范、手冊及新技術應用1.5.1規(guī)范、手冊公路工程技術標準JTGB01-2003公路隧道設計規(guī)范JTGD70-2004 公路隧道通風照明技術規(guī)范JTJ026.1-1999公路水泥混凝土路面設計規(guī)范JTG D40-2002公路工程抗震設計規(guī)范JTJ004-89公路隧道施工技術規(guī)范JTJ012-94地下工程防水技術規(guī)范GB50108-2001中華人民共和國工程建設標準強制性條文公路工程部分 錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范（GB50086-2001）交通部1996年1月1日頒發(fā)的

5、公路工程基本建設項目建設文件編制辦法隧道鐵路工程設計手冊1.5.2主要新技術、新材料的應用本隧道采用的新技術、新材料主要有：隧道縱向盲溝采用HPDE單壁打孔波紋管代替原有的SH型軟式透水管，提高了盲溝的強度和透水性。防水層采用熱風雙焊縫無釘鋪設工藝，方便了施工，又確保了施工質量。砼采用濕噴工藝，減少回彈。1.6行車安全保障措施：在洞外兩端設置限速、嚴禁超車等標志，并在洞外設置行車誘導防撞護欄設施，必要時設置路面減速振蕩線，以保障行車安全。1.7施工安全措施：請嚴格按照公路工程施工安全技術規(guī)程辦理，實行安全責任制，加強監(jiān)控量測，采取一切必要的安全預防措施，建立安全組織機構，切實保障施工安全。2隧

6、道工程地質條件及評價2.1地形地貌隧址區(qū)位于大渡河左岸，大渡河左岸地勢較陡。地貌上屬構造剝蝕狹谷地貌，隧道進口處地面標高1407.20m，自然邊坡坡向約260º，坡度3545º,局部有陡坎。洞身段埋深較大,地表有2個溝槽,是由于地表風化破碎巖體受地表剝蝕而成,但溝槽較短,只在坡體外側溝槽較深,在平面上隧道與此溝槽有一定的距離,因此對隧道頂板無影響。出口段地面標高1426.32m，自然邊坡坡向約255º，坡度3040º，自然邊坡總體上東高西低。2.2不良地質據鉆探及地質調繪表明，隧址區(qū)無不良地質現象存在。2.3地層根據鉆探及地質調繪表明，隧址區(qū)內出露基巖裂

7、隙極其發(fā)育，地層主要有第四系冰磧層（Qfgl）、前震旦系晉寧-澄江期閃長巖（2），現分述下：第四系坡積層（Qdl）:為塊石土，塊石含量為60%,碎石含15%,其他為粉土,厚度約1.802.30米,結構松散稍密,分布于隧道進口的坡體上。第四系冰磧層（Qfgl）:少量分布于隧址區(qū)地表。前震旦系晉寧-澄江期強風化閃長巖（2）：深灰色,強風化,構造裂隙極發(fā)育,裂面多被鐵質浸染，巖芯極為破碎,層厚06.8m。前震旦系晉寧-澄江期中風化閃長巖（2）：,深灰色,中風化,構造裂隙極發(fā)育,裂面多被鐵質浸染。巖芯上部極為破碎，約25m以下巖芯較為完整。2.4水文地質情況2.4.1地下水主要為孔隙水分布于第四系覆蓋

8、層中，水量貧乏，接受大氣降水補給，向地勢低洼處或向下滲透入基巖裂隙中，僅于雨后山坡面淺層出現,地下水活動微弱。2.4.2地表水隧址區(qū)西側為大渡河河谷，大渡河屬常年流水，水位、水量受季節(jié)影響，勘察期標高1310.37m，一般洪水位約1317.53m，最大洪水位1330.00m，距設計隧道路面高差60m，對隧道基本無影響。2.3圍巖級別的劃分及穩(wěn)定性評價觀音巖隧道推薦方案巖性為前震旦系晉寧-澄江期閃長巖（2）。根據圍巖巖性特征、巖體強度、巖體結構特征、風化強度、結構面發(fā)育分布特征、巖體完整程度等，結合物探成果資料，按公路工程勘察規(guī)范（JTJ064-98）中圍巖分類標準，對隧道圍巖類別劃分結合隧道勘

9、測設計規(guī)范，劃分出新的圍巖級別,其結果見下表：2.4隧道圍巖的穩(wěn)定性評價隧道圍巖為閃長巖（2）。隧道進口段和出口段主要分布強風化中風化層，硬質巖，受構造影響嚴重，裂隙發(fā)育，呈碎石狀鑲嵌結構，屬級圍巖，其拱部無支護時可能產生較大的坍塌，頂部開挖過程中易掉塊，側壁有時失去穩(wěn)定。洞身段主要分布中風化層，硬質巖，受構造影響嚴重，裂隙發(fā)育，呈碎石狀鑲嵌結構，屬級圍巖，拱部無支護時可能產生小坍塌，側壁基本穩(wěn)定，爆破震動過大易坍塌。經現場調查和區(qū)域地質資料分析，隧道穿越巖體不具備瓦斯等有害氣體產生的條件。隧址區(qū)區(qū)域構造相對穩(wěn)定，成洞條件較好。各巖土層物理力學性質見下表隧道各段圍巖級別的劃分表圍巖級別隧道里程

10、樁號主要工程地質特征結構面特征和完整程度圍巖開挖后的穩(wěn)定狀態(tài)級K1+508K1+600前震旦系晉寧-澄江期閃長巖（2），強風化中風化硬質巖。受構造影響嚴重，裂隙發(fā)育，呈碎石狀鑲嵌結構。25米以下巖石較完整。地下水活動微弱，開挖后滴或線狀產出。碎石狀鑲嵌結構。拱部無支護時可能產生較大的坍塌，頂部開挖過程中易掉塊，側壁會失穩(wěn)。級K1+600K2+216前震旦系晉寧-澄江期閃長巖（2），強風化中風化硬質巖。受構造影響嚴重，裂隙發(fā)育，呈碎塊狀鑲嵌結構。地下水活動微弱，開挖后滴或線狀產出。碎塊狀鑲嵌結構。拱部無支護時可能產生小坍塌，側壁基本穩(wěn)定，爆破震動過大易坍塌。此段隧道最大埋深達152米。級K2+2

11、16K2+338前震旦系晉寧-澄江期閃長巖（2），強風化中風化硬質巖。受構造影響嚴重，裂隙發(fā)育，呈碎石狀鑲嵌結構。地下水活動微弱，開挖后滴或線狀產出。碎石狀鑲嵌結構。拱部無支護時可能產生較大的坍塌，頂部開挖過程中易掉塊，側壁有時失去穩(wěn)定。2.5洞口斜坡的穩(wěn)定性評價進口段工程地質評價進洞口段軸線與地形線近于垂直，洞口自然邊坡坡度35º45º，坡底高程1382m，高于設計路面高程約5m，進口處地勢南高北低，洞口段斜坡巖土體天然條件下穩(wěn)定。開挖時應人工邊坡，邊坡為塊石土邊坡，成洞較困難，盡量晚進洞，洞口應在巖體里，但由于區(qū)域構造的影響，巖石節(jié)理、裂隙較發(fā)育，易掉塊。施工時應及時支

12、護。出口段工程地質評價 出口段軸線與地形線交角為45º50º，洞口自然邊坡坡度35º45º，坡底高程1388m，低于設計路面高程約6m，出口段地勢東高西低，洞口段斜坡自然條件下穩(wěn)定，開挖形成人工巖質邊坡，成洞較為容易，隧道出口盡量早出洞，但由于區(qū)域構造的影響，節(jié)理、裂隙較發(fā)育，易掉塊。施工時應及時支護。洞口處邊坡開挖建議值如下:邊坡允許坡度建議值表邊坡巖土名稱狀態(tài)邊坡允許坡度值（高寬比）<15m1530m>40m閃長巖強風化1:0.5-1:0.751:0.75-1:11:0.75-1:1閃長巖中風化1:0.251:0.5-1:0.751:0.

13、5-1:0.752.6結論及建議通過工程地質測繪、物探、鉆探、室內實驗分析等工作，查明了觀音巖隧道工程地質條件，可作為隧道方案設計的工程地質依據。觀音巖隧道圍巖為前震旦系晉寧-澄江期中風化閃長巖（2），在0-25米段巖體較破碎;23-25米以下巖體較完整。隧道進口段K1+508K1+600與出口段K2+216K2+338圍巖級別為IV級；隧道洞身段K1+600K2+216圍巖級別為III級，較適宜成洞隧址區(qū)區(qū)域構造相對穩(wěn)定，地震基本烈度為VII度。隧址區(qū)地下水主要為基巖裂隙水，活動性微弱一般，開挖后呈滴或線狀、細股狀流水。對隧道穩(wěn)定性影響不大。地下水對砼無侵蝕性。隧道穿越地段無瓦斯等有害氣體產

14、生。洞口段圍巖穩(wěn)定性較差，拱部無支護時可能產生較大的坍塌，側壁有時失去穩(wěn)定，頂部開挖過程中易掉塊。應對其采取有效支護措施或超前支護。總之，盡量晚進洞，早出洞。洞身圍巖基本穩(wěn)定，拱部無支護時可能產生小坍塌，側壁基本穩(wěn)定，但爆破震動過大易坍塌。應對其采取有效支護措施。隧道施工時，宜采用礦山法施工，小斷面開挖，盡可能降低對隧道圍巖的擾動。3隧道總體設計3.1平縱設計觀音巖隧道（K1+497K2+330、長度833米）為曲線隧道。3.1.1平面觀音巖隧道K1+522.812K1+806.257；K2+182.388K2+330均位于R=251m的圓曲線內，不設加寬，超高4%，其余路線位于直線段內。3.

15、1.2縱斷面觀音巖隧道縱坡采用單向坡，設計縱坡為+0.4054%(由瀘定至康定為上坡方向)。3.2內空斷面隧道橫斷面除應滿足隧道建筑限界的規(guī)定外，還應考慮排水、照明、消防，管線電纜等設施所需要的空間，并考慮土壓力的影響、施工方法等必要的富余量。經過優(yōu)化分析確定隧道內空斷面為凈寬9.0m，凈高4.0三心圓曲邊墻斷面結構。3.3隧道運營通風由于本隧道作為臨時交通隧道，施工期內交通量不大，依照公路隧道通風照明設計規(guī)范（JTJ026.1-1999），結合該公路使用性質，本隧道采用自然通風即可。3.4.消防設施隧道內每隔50米設一組滅火器(一組內裝三個MF8干粉滅火器)。3.5營運照明依據公路隧道通風照

16、明設計規(guī)范照明標準要求以及參考國外部分資料,擬定本隧道照明設計標準見下：在照明設計中晝夜亮度要求不同,為節(jié)約能源,設計照明電路如下控制:加強照明控制由室外照度控制儀檢測信號PC通過分晴天、陰雨及霧天兩段控制基本照明，在夜間由PC分兩個時段控制。觀音巖隧道照明設計標準設計車速km/h入口段過渡段基本亮度cd/長度mDtr1亮度cd/長度mDtr1亮度cd/長度m亮度cd/長度m332×25142×244.62×482.3689詳見隧道電氣工程及相關設計說明。4隧道土建設計4.1洞口位置及洞門型式 4.1.1洞門位置及型式依據隧道洞口平面線型及地形、地質情況，選用經濟

17、、美觀并有利于視線誘導的洞門形式，根據盡量少刷坡和隧道早進洞晚出洞的原則確定洞門樁號。4.1.2洞門設計 隧道洞口位置如下：觀音巖隧道進口：K1+497，設計高程1378.75米觀音巖隧道出口：K2+330，設計高程1382.22米 洞門形式: 觀音巖隧道兩端均采用端墻式洞門。4.1.3洞門施工注意事項洞口邊、仰坡開挖應自上而下開挖，巖石邊、仰坡采用光面爆破，并及時支護，不得采用深眼大爆破開挖。隧道進洞前作好洞口區(qū)域的截排水工作。洞門墻基必須置于穩(wěn)固的地基達到設計承載力要求。4.2洞身結構設計4.2.1明洞明洞結構為現澆鋼筋混凝土襯砌結構。4.2.2洞身襯砌4.2.2.1洞身襯砌設計原則隧道進

18、出口段按新奧法施工原理進行洞身結構設計，即以系統(tǒng)錨桿、噴砼、鋼筋網、格柵鋼架組成初期支護與二次模筑砼相結合的復合襯砌型式；初期支護與二次襯砌之間設防排水夾層。通過結構分析計算、技術經濟比較及工程類比，確定洞身襯砌支護，隧道洞身段按噴錨襯砌設計，不做防水處理。4.2.2.2洞身支護參數 洞身支護參數表 單位：cm襯砌類型初期支護模筑砼仰拱適用地段噴砼錨桿鋼筋網鋼架縱向間距長度縱×橫間距偏淺2235080×8020×20(80)(50-70)(50)經過洞口淺埋偏壓地段，設置小導管抄淺22300(90×100)25×2590(50)(50)經過洞口

19、淺埋地段設置小導管a20300100×12025×251004040洞身穿越較差的級圍巖地段b15300100×12025×25/4040洞身穿越一般的級圍巖地段a15300100×10025×25/洞身穿越干燥或者濕潤的級圍巖地段b10250120×12025×25/3535洞身穿越級圍巖地段注：上表中鋼架加括號的為HK160a型鋼鋼架，其余為格柵鋼架；模筑砼和仰拱砼加括號的為鋼筋砼，其余為素砼。4.3特殊洞身結構設計4.3.1洞口級圍巖地段的處理隧道洞口地段為閃長巖碎，結構松散，淺埋時易坍至地表，成洞條件較差，

20、洞口段襯砌結構為復合式襯砌。初期支護為錨噴支護，同時輔以格柵鋼架（或HK160a型鋼鋼架）支撐，由于結構松散，設計實施了超前支護，施工時在進洞前首先作好邊仰坡的防護與加固，盡量減少對圍巖的擾動，做到“管超前、弱爆破、短開挖、少擾動、早封閉、強支護、勤量測、緊襯砌”。4.4防排水設計4.4.1洞身防排水設計原則隧道防排水 “以排為主，防、排、截、堵相結合”為設計的綜合治理原則，達到排水暢通，防水可靠、經濟合理、不留后患的目的。4.4.2洞身防排水措施a.排水措施滲水流處設置橡塑板盲溝，設計按10米一道計量，滲水面積較大地段橡塑板盲溝可并排設置。集中股水流處設置開孔塑料管盲溝，設計按20米一道計量

21、，盲溝管端部應穿越初期支護直接與股水流處對接以達到更好的排水效果。隧道兩側邊墻初期支護底部分別設置100HPDE單壁打孔波紋縱向排水管以引排盲溝水 (單壁打孔波紋管內徑為100，外徑為116)。b.防水措施全隧道滿鋪1.2mm厚EVA防水卷材及300g/m2無紡布（靠圍巖一側），防水卷材及無紡布應在初期支護驗收合格后方可施工。同時，應特別檢查噴砼支護表面，除去露出的尖銳物，其平整度應符合D/L1/6的要求（L為相鄰凸出距離，D為凹進深度）。鋪設襯砌背后的塑料防水板前，應在防水板內側（靠近圍巖側）先鋪設300g/m2無紡布，無紡布用暗釘圈固定在噴層上。防水卷材的鋪掛應采用熱風雙焊縫無釘鋪掛工藝，

22、防水卷材搭接長度不小于10厘米并應保證接縫質量，防水板的搭接質量應采用氣壓測試進行抽檢：兩條焊縫間生成2.5巴的氣壓，在15分鐘內，氣壓下降值應小于0.25巴以內，防水卷材拉伸強度（橫向及縱向）不小于17Mpa，斷裂伸長率（橫向及縱向）不小于550，其它檢測標準應按GB18173.1-2000標準進行檢測。（2）二次襯砌模筑砼采用防水砼澆筑，防水砼等級為S8，防水砼中應摻入HEA微膨脹劑以增加砼抗?jié)B抗裂能力。（3）隧道洞身模筑砼變形縫（一般在明洞與暗洞交界處、洞口淺埋段、洞口偏壓段、基礎位于第四系覆蓋層和基巖分界處的環(huán)向施工縫）設置橡膠止水帶，縱向施工縫和洞身深埋段的環(huán)向施工縫應設置帶注漿管遇

23、水膨脹止水條。（4）隧道內邊墻下部的HDPE縱向排水暗管應外包一層無紡布，以避免土砂顆粒進入管內，造成管道淤塞。C洞內路面水隧道內的路面水通過路面橫坡及縱坡排至路側排水溝。4.4.3洞口防排水設計為防止地表匯水沖蝕洞口工程，在洞頂設置洞頂排水溝，在邊、仰坡以上還設置了洞外截水溝。將水排入路基水溝或天然水溝中。4.5路面工程隧道主洞洞內路面為水泥砼剛性路面，面層為25cm厚水泥砼，其設計抗彎強度不小于5Mpa,整平層為平均16cm厚C10砼，其厚度最小不小于12cm。5施工組織設計5.1施工方法a.明洞施工：采用明挖法b.洞口破碎圍巖淺埋地段對隧道洞口碎石狀地層采用小導管進行超前支護，然后采用環(huán)

24、形掏槽開挖施作鋼架及初期支護，模筑混凝土及仰拱要求及早施作。c.洞身地段根據圍巖特征及開挖后的應力分布情況，建議洞身級圍巖地段采用臺階法開挖施工，級圍巖地段采用全斷面開挖法施工。d.為減少對圍巖擾動及減少超挖，必須采用光面爆破技術。5.2施工組織建議本隧道可采用雙向施工，施工平均每月成洞按100米左右計，土建施工完成時間應控制在8個月左右，考慮到各種因素的影響，土建施工時間應控制在10月以內完成。5.3施工監(jiān)控量測 現場監(jiān)控量測的必要性 本隧道采用新奧法設計和施工,為了掌握施工中圍巖和支護的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度,以及確定施工工序,保證施工安全,進行現場監(jiān)控量測是十分必要的.量測的目的及任務：（1

25、）掌握圍巖和支護的動態(tài)，進行隧道日常的施工管理。（2）經對量測數據的分析處理與必要的計算和判斷后進行預測和反饋，以保證施工安全和隧道穩(wěn)定。（3）已有工程的量測結果可以應用到其它類似工程中作為設計和施工的依據。量測的內容和方法詳見觀音巖隧道監(jiān)控量測設計圖。量測數據處理和應用按公路隧道施工技術規(guī)范JTJ012-94相關條文辦理。5.4施工用水、用電及棄土場a.施工用水隧址區(qū)的大渡河河常年有水流，流量較大，對砼無侵蝕性，可作為隧道建設的工程用水。b.施工用電具體由施工單位與業(yè)主協(xié)商，按照招投標文件規(guī)定解決。c.隧道棄土場及施工便道隧道棄土場和施工便道詳見本標段相關路線的設計文件。5.5施工中注意事項

26、5.5.1洞口施工洞口施工應在做好洞頂排水設施后方可開挖邊仰坡，洞口開挖后應及時按設計做好邊仰坡防護；洞口襯砌應及早施工，明洞應及時回填，并隨時修建洞門墻，以確保洞口山體穩(wěn)定。明洞及洞門墻開挖時，應用錨桿噴混凝土進行臨時支護。5.5.2明洞a. 在明洞拉槽開挖前應結合路基情況事先做好排水工作，洞口環(huán)形截水溝應先期完成。 b.當明洞結構基礎一側在基巖上，另一側在土層上時，為防止不均勻沉降，土層區(qū)段的明洞基礎、路基床均應挖至基巖面，且基巖面應挖成臺階形，再砌筑漿砌片石基礎后，方可做明洞結構及路基基層。 c.明洞應落在穩(wěn)固基礎上，如遇基礎不穩(wěn)，應進行處理，具體方法視實際情況確定，明洞基礎承載力要求4

27、00KPa。5.5.3暗洞a.洞口開挖原則：以盡量減少洞口刷坡，爭取早進洞的原則，進行因地制宜開挖，設計圖紙?zhí)岢龅拈_挖進洞位置僅作參考，具體可根據實際情況經業(yè)主，設計單位，監(jiān)理共同確認后進行調整。b.重視隧道掌子面前方的超前地質預報工作。施工圖地質勘察不可能完全準確反映實際情況，一些特殊的地質現象隨時會出現，為了安全作業(yè)，并有效地指導施工，對一些重點不良地質地段應采取措施進行超前地質預報工作。c.對于采用小導管注漿預支護的區(qū)段，在初期支護完成后，為防止過大變形，并從安全角度出發(fā)應根據量測情況及時施作二次襯砌。 d.現場監(jiān)控量測是新奧法原理進行隧道設計和施工必不可少的手段。在施工中，應按設計要求

28、加強量測，及時反饋，以便修正設計，指導施工。量測資料作為支護隱蔽工程的重要技術內容，應納入竣工文件，作為隧道驗收內容之一。e.噴射砼采用濕噴工藝。f.初期支護與二次襯砌間超挖部分的處理：)在允許超挖范圍內，采用同級砼回填。)超挖大于允許值時，可預留注漿管，待二次襯砌澆筑完畢，采用壓注同級砼或水泥砂漿回填密實。)初期支護與二次襯砌之間的空隙應壓注水泥砂漿填滿。g. 二次襯砌施作時必須先澆筑仰拱，然后進行拱部二次襯砌作業(yè)；二次襯砌應采用液壓模板臺車泵送砼整體澆筑，以保證二次襯砌密實。h.施工時應切實注意洞內與洞外的車道布置、管溝的銜接。 5.5.4施工工藝要求a.錨桿隧道系統(tǒng)錨桿選用普通砂漿漿錨桿，錨桿必須設置墊板，并灌注早強水泥砂漿；必須在砂漿強度達到5.0Mpa之后才允許上緊墊板螺母；施工時錨桿墊板必須與圍巖密貼，錨桿盡量垂直于圍巖層面施作。錨桿的選擇：22普通砂漿錨