小林子冲1号隧道工程设计小林子冲1号隧道工程设计摘要 本设计为“ 小林子冲1号隧道工程设计”，设计速度100km/h，按单向三车道设计，隧道全长 1015m。主要设计内容如下：隧道总体设计、隧道横断面设计、隧道洞门设计、隧道衬砌设计、隧道防排水设计、隧道通风设计、隧道施工设计、隧道照明设计（专题）。总体设计主要进行了隧道平面设计和隧道纵断面设计。隧道横断面设计进行了建筑限界和衬砌内轮廓的拟定。隧道洞门选择端墙式洞门与削竹式洞门，通风方式采用射流式通风。衬砌采用复合式衬砌，初期支护采用锚杆、喷射混凝土和钢筋网等，二次衬砌采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土，运用软件同济曙光对二次衬砌进行验算。隧道采用新奥法施工，III、IV级围岩采用上下短台阶法施工， V级围岩采用上下预留核心土短台阶法及单侧壁导坑法施工。关键词：洞门设计；衬砌设计；同济曙光；施工设计SMALL LIN ZI CHONG NO.1 TUNNEL DESIGNABSTRACTThe design for the small lin zi chong no.1 tunnel design, the design speed of 100km / h, according to one-way three lanes design, tunnel line length of 1015m. The main design content are as follows: the overall design of the tunnel, the tunnel cross-sectional design, the tunnel portal design, design of the tunnel lining, tunnel waterproof and drainage design, tunnel ventilating and lighting design, tunnel construction design,tunnel lighting design (topics ). The overall design of the tunnel mainly for graphic design and design of the tunnel longitudinal section. Tunnel cross section design of the building and the inner lining bounding contour drawn. Select the side wall tunnel portal Portal and cut bamboo tunnel portal, ventilation use jet ventilation. Lining use composite lining, initial support use bolt, sprayed concrete and steel nets, secondary lining concrete building use mold or mold built of reinforced concrete, the use of the GeoFBA software using direct method for the secondary lining were just checking. Tunnel use NATM, level III、IV Grade rock upper and lower short step method of construction, V Grade Rock Reservation Core Soil short upper and lower stairs law and unilateral Heading Method.Key words: The Portal design; Design for concrete lining; GeoFBA; Construction Design目录1.概况11.1 地理位置11.2 地形地貌11.3 隧道地质31.4 气象与水文41.5 主要技术指标41.6 设计依据52.总体设计52.1 隧道建筑界限52.2 内轮廓设计63 隧道洞门设计73.1 洞门设计原则83.2 洞门位置选择83.3 洞门确定83.3.1 洞门设计参数93.4 进口洞门验算103.4.1倾覆稳定性验算103.4.2滑动稳定性验算113.4.3基底应力及力偏心距验算113.4.4墙身截面偏心距及强度验算123.5 进口洞门成果图133.6 出口洞门受力计算143.6.1 资料准备143.7 右线出口洞门成果图144.隧道衬砌设计154.1 公式准备154.2 围岩压力的计算174.3衬砌内力计算234.4配筋及安全评价344.4.1 V级围岩最大正弯矩配筋及评价344.4.2 结构承受最大负弯矩的配筋计算354.4.3 IV级围岩最大正弯矩衬砌设计及验算404.4.4 IV级围岩最大负弯矩时衬砌安全性评价424.4.5 级围岩最大正弯矩衬砌设计及验算475.隧道防排水与路面设计535.1 隧道内防排水535.1.1 隧道内防水535.1.2 隧道内排水545.2 隧道衬砌防排水545.3 洞口与明洞防排水565.3.1 洞口防排水565.3.2 明洞防排水565.4 隧道路基路面设计576. 隧道通风及消防设计586.1 通风设计586.1.1 通风方式的确定586.1.2 隧道需风量计算586.1.3射流风机纵向通风设计计算616.2 消防设计646.2.1 消防报警设施646.2.2 消防设计647.隧道施工设计657.1 辅助施工设计657.1.1 洞口段地表加固657.1.2 管棚设计667.2 施工方案设计697.2.1 III、IV级围岩地段697.2.2 V级围岩地段708.隧道施工监测728.1监控量测目的和意义728.2 监控量测内容728.3 量测点布置739. 隧道照明设计专题759.1 照明设计759.1.1 各区段照明设计759.1.2 灯具选择与布置789.1.3 照明控制809.1.4 照明布置成果图80参考文献81致谢821.概况1.1 地理位置拟建小林子冲1号隧道位于锦屏县北西侧，三穗端进口洞门位于兴隆村西侧，距机耕路约800m，黎平端出口洞门位于坪岩村东南侧约2km，距机耕路约700m，交通条件较差。1.2 地形地貌隧道区属构造剥蚀低山丘陵地貌，山体形态不规则，其山脉走向大致呈南北向，洞身穿越山体，山坡植被茂密，沟谷发育，走向以北西向为主，地形切割强烈，呈“V”字型沟谷，起伏变化较大，隧道轴线通过地段地面标高420581m。地形坡度3060。山坡植被发育，主要为杉木、松木及灌木丛，基岩零星出露。隧道三穗端洞口段处于北西向冲沟处斜坡上部，山坡坡角3540，左线隧道轴线与地形等高线夹角约70，偏压不明显；右线隧道轴线与地形等高线夹角约75，偏压不明显。隧道黎平端洞口段处于南北向冲沟斜坡上部，山坡坡角约3040，左线隧道轴线与地形等高线夹角约60，其中B1zK73+050-B1zK73+120轴线与地形等高线近平行，岩层产状11038，地形地质偏压很明显；右线隧道轴线与地形等高线夹角约55，偏压不明显。冲沟内主要为水稻田，雨季有暂时性水流，水体宽0.20.5m，水深0.10.3m，流量一般约10m3/d，雨后水量明显增大。左线隧道洞身穿过的冲沟有：B1zK72+200-230，B1zK72+310-340，B1zK72+700-740，B1zK72+950-970，B1zK73+040-080段，右线隧道洞身穿过的冲沟为B1yK72+190-220，B1yK72+300-330，B1yK72+400-430，B1yK73+070-100段；冲沟多为北西走向，与路线夹角约50，洞顶上覆围岩厚度3070m，冲沟内均无地表水流分布。根据1：20万会同幅、黎平幅区域地质图，结合本次地质调查，场地区位于新华夏系第三隆起带的南段，属于华夏系构造体系，构造线呈北东-南西向，主要由一系列北50-60走向的北东向褶皱轴线、压性及压扭性断裂组成，组成本构造的主体地层为元古界板溪群，元古界以后，本构造区内，主要表现为长期的隆起。场地区构造特征如下： 隧道区位于平秋溪口背斜的南东翼以及偶里(茅地)向斜的北西翼，平秋溪口背斜位于平秋、地良、兴隆一带，轴向北50东，背斜核部与路线交于K68+600附近，距隧址约4km；偶里(茅地)向斜位于锦屏县潘寨一带，轴向北50东，向斜核部与路线交于K78+000附近，距隧址约5km。根据外业地质调查和物探成果，隧道区K72+140-K72+850段主要为凝灰质板岩，岩层产状12038，K72+850-K73+185段主要为粉砂质板岩，次级小向斜轴线走向北东，核部与路线相交于K73+000附近，次级小背斜轴线走向北东，核部与路线相交于K73+100附近。隧址处无区域性断裂构造通过，物探测得K72+280、K72+850、K73+100附近有小断裂构造破碎带通过。隧道区未见活动性断裂构造。隧道三穗端岩层产状12038，节理2组产状：23671，节理发育程度3-5条/m，15388，节理发育程度1-2条/m，节理面较平直、较光滑，有褐黄色铁锰质浸染，以第一组最发育，多呈微张开-闭合状。图1 三穗端结构面赤平投影图隧道洞身岩层产状12439，节理3组产状：26665，节理发育程度4-6条/m，18257，节理发育程度4条/m，7086，节理发育程度5条/m，节理面较平直、较光滑，有褐黄色、褐黑色铁锰质充填，以第2组最发育，呈微张开-闭合状。图2 隧道洞身结构面赤平投影图隧道黎平端岩层产状11038，节理3组产状：27668，节理发育程度2-3条/m，33575，节理发育程度3-4条/m，19681，节理发育程度4-6条/m，节理面局部呈弧形、较光滑，有褐黄色铁锰质浸染，以第3组最发育，呈微张开-闭合状。图3 黎平端结构面赤平投影图从隧道区结构面赤平投影图可看出，三穗端第一组节理，洞身部位第一、三组节理，黎平端第一组节理，其走向与隧道洞轴线近平行或小角度相交，对隧道开挖稳定有不利影响。1.3 隧道地质 根据本次外业钻探和工程地质调查资料，隧道区出露的主要地层为第四系全新统种植土，更新统粉质黏土、碎石及板溪群上亚群拉揽组二段粉砂质板岩、凝灰质板岩及压碎岩等。表1 隧道围岩分级长度统计表项目隧道全长1015m分布里程(m)长度(m)占总长比例B1zK72+160-B1zK72+280B1zK72+820-B1zK73+17547546.8%B1zK72+280-B1zK72+370B1zK72+680-B1zK72+