1、地下工程设计地下工程设计 *隧道洞深横断面及隧道洞深横断面及 IVIV 级围岩衬砌级围岩衬砌 设计设计 摘摘 要要 本次洞深横断面及 IV 级围岩衬砌设计是针对于位于铁山背斜北西翼的* 隧道展开的。*隧道地质构造简单，无断层通过，区域稳定性好，工程地 质问题主要是洞口的陡崖分布和石堆情况比较杂乱工序。 隧道内围岩有块石、泥岩、粉砂岩等。而本工程主要是对隧道的断面尺寸进 行设计以及初期支护和二次支护，并且还对施工组织体系进行了简要的分析。断 面尺寸设计时，应充分发挥隧道本身的功能，按照安全、经济的基本原则，综合 考虑地形、地质、水文、气象、地震和交通量及其构成，以及营运和施工条件。 衬砌结构按永
2、久性建筑设计，具有规定的强度、稳定性和耐久性，对于国家关于 国土管理、环境保护、水土保持等法规的要求都有很好地满足。对于初期支护和 二次支护而言，大都采用工程类比经验方法。初期支护主要按规范进行设计，而 在二次支护中，主要从围岩荷载计算和衬砌内力方面进行校核。施工组织设计包 括了施工方案和施工流程的概述。 关键词：横断面；衬砌设计。 目目 录录 第一章 工程背景. 1 1.1 地质构造. 1 1.2 地层岩性. 1 1.3 主要工程地质问题. 1 1.4 围岩级别划分. 1 第二章 衬砌断面设计 4 2.1 设计依据 4 2.2 隧道总体设计原则 4 2.3 隧道设计技术标准 4 2.4 参见
3、 5 第三章 初期支护与二次衬砌设计 8 3.1 初期支护设计. 8 3.2 二次衬砌设计. 8 3.2.1 围岩荷载计算. 8 3.2.2 衬砌内力计算. 9 第四章 施工组织设计 20 4.1 施工方案 20 4.1.1 初期支护. 20 4.1.2 二次支护. 20 4.2 施工方法和流程 21 4.3 施工监控测量 22 第五章 总结 23 参考文献 24 1 第一章第一章 工程背景工程背景 1.1 1.1 地质构造地质构造 *隧道位于铁山背斜北西翼，岩层呈单斜状产出，岩层产状 276 313438。铁山背斜轴线方位 35o，从双河口至宣汉陈家坡圈闭倾伏， 两翼倾角 NW20o60o，
4、SE25o47o。工作区仅为北东端倾伏部分，倾伏角 10o， 轴部圆滑，轴向变化小。背斜核部位于出口外 200 余米，于线路 K101+900 处穿过。隧址区除出口端靠近背斜核部外，地质构造简单，无断层通过， 区域稳定性好。 本次勘察对隧址区进行了裂隙调查，主要发育有二组构造裂隙： 1051225264， 裂面粗糙不平， 裂隙宽 0.10.2cm， 间距 0.20 0.5m，无充填；2302937284，平直，裂隙宽 0.10.3cm，间 距 0.20.6m，有少量岩屑充填。 1.2 1.2 地层岩性地层岩性 根据地面工程地质测绘及钻探揭露，隧址区的地层主要为第四系崩坡积层 （Qc+dl 4
5、）及坡残积层（Q4dl+el）粉质粘土、碎块石土，中生界侏罗系中统上沙溪 庙组(J2s)及中生界侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs)砂泥岩及侏罗系中统新田沟组 (J2x)砂泥岩。 1.3 1.3 主要工程地质问题主要工程地质问题 隧道进口经过地面调查及访问，未发现滑坡、泥石流等不良地质现象。但隧 道进口位置，为基岩顺层，同时基岩面较陡，因此应特别注意洞口的防护。 隧道出口位置为砂岩陡崖，其陡崖坡脚形成一定厚的的岩堆。该岩堆块石单 个个体较大，且多为架空结构，因此对隧道出口不利。 1.4 1.4 围岩级别划分围岩级别划分 按照公路隧道设计规范 （JTG D702004）规定的围岩分级方法，同时参 考
6、公路工程地质勘察规范 ，综合考虑隧道工程地质条件，主要是岩性特征及 2 组合，岩层产状，裂隙发育及风化情况，岩体结构结合钻孔岩芯采取率、Vp、 Kv、RQD、BQ 和BQ指标，岩体物理力学指标及水文地质情况。隧道围岩级别 主要为、级，围岩分级指标、工程地质特征见表 1-1 和表 1-2，长度详见隧 道（地质）纵断面设计图。 表表 1-1 围岩基本质量指标围岩基本质量指标BQ及围岩分级表及围岩分级表 强风化岩体属极软较软岩，构造风化裂隙发育，Kv0.38， BQ250， 围岩级别属；隧道洞身围岩级别划分根据勘查隧道地质特征、隧道BQ指标， 以及四川省已建红层区隧道工程经验综合判定属，隧道出口段水量贫乏，J2x 厚层砂岩BQ350，判定属级。 表表 1-2 隧道围岩分级表隧道围岩分级表 围岩 级别 地层 代号 岩土名称 主要工程地质特征 开挖后可能出现的问题 Q4 c+dl 块石 呈松散松软结构。 含少量孔隙水；开挖时围 岩易坍塌，冒顶。
