综合辅导—复杂地质条件下单洞双向长大公路隧道设计(一)
来源:优易学  2011-8-22 17:28:32   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店
  摘要:通渝隧道长4279m,是我国目前埋深最大(1200m)、工程质条件最为复杂(高地应力、岩爆、岩溶、煤层瓦斯)的单洞双向行驶的公路隧道。本文以该隧道为依托,详细介绍了该隧道的工程地质条件、设计标准、土建结构设计及机电附属工程设计,为类似工程实施提供参考。
  关键词:公路隧道工程地质设计
  1. 工程地质条件
  通渝隧道位于四川盆地边缘的雪宝山区,属强烈切割的溶蚀高中山地形。区内最高点标高2176.3m,最低点标高1110.4m,相对高差1065.9m,属高中山地貌,山高坡陡,石灰岩分布区,具岩溶地貌。隧址区属亚热带季风气候,四季分明。区内冬春季节常有降雪,最大积雪深度达1.2m。
  通渝隧道自北而南穿越八台山-大宁厂向斜和甘泉背斜。进口位于八台山-大宁厂向斜北翼志留系纱帽组(S2s),向南依次穿越二叠系、三叠系大冶组、二叠系、志留系、奥陶系、寒武系三游洞组、奥陶系,出口为甘泉背斜南翼奥陶系宝塔组(O2b),除志留系为页岩、少量粉砂岩及奥陶系部分为泥、页岩外,其余地层主要为石灰岩及泥质灰岩、白云岩等。区域构造较复杂,构造裂隙较发育。隧道不良地质现象主要有:
  1.1 岩溶及岩溶水
  隧址区岩层主要为石灰岩,占隧道围岩的70%左右,岩溶发育,特别是地表浅部溶蚀洼地、落水洞、漏斗成片出现,再加上隧址区地质构造又主要为一向斜,给地下水的汇集创造了极好的条件。一方面由于岩溶溶蚀作用破坏了岩体的完整性而形成岩溶,另一方面汇集的地下水形成岩溶水使隧道施工的难度增大,施工时易出现突水、突泥现象。 
  1.2 高地应力及岩爆
  区内部分岩石的单轴抗压强度已接近80MPa,故埋深超过800m或850m的部分极硬岩在局部有可能发生岩爆。隧道埋深800~1200m段长度达1285m,占隧道长度的30%。重点是呈连续厚层状的志留系砂岩和二叠系石灰岩,尤以石灰岩中所夹燧石条带为最,因其硬度、脆度大,更具岩爆可能。
  1.3 软弱围岩及大变形
  通渝隧道将穿越志留系页、泥岩夹泥质砂岩、粉砂岩,厚度大,分布连续,属极软岩、软质岩、硬质岩相间组合。其中一段洞轴线从一山脊通过,隧道埋深440~610m,两侧有平行展布的横向沟谷,谷底离设计路面高差300~500m,推断地应力有一定释放,局部将产生轻微塑性变形。另一段处于隧址区最高山岭之下,隧道埋深达310~1030m,计算的最大水平主应力为21~33MPa,局部可能产生中等或严重塑性变形。另外,主向斜南翼梁山组(P11)和吴家坪组第一段(P2W1),埋藏深度大,最大水平主应力达29.89~34.45MPa,而两组段所夹煤层及铝土岩、
  粘土岩等软弱岩层力学性能差,故该段可能产生较严重的塑性变形。

责任编辑:xiaohan

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