隧道工程课程设计报告书.docx

至高速公路二峨山隧道工程衬砌结构计算 一、基本资料 ⑴至高速公路二峨山隧道工程地质勘察报告 ⑵至高速公路二峨山隧道平面布置图 ⑶至高速公路二峨山隧道剖面 二、工程概况 隧道进口段：里程桩号K37+350?K37+460,长度110m,洞顶板埋深3. 20m? 38. 10m,属浅埋段，进洞口位于斜坡的中部，里程桩号K37+350,地面标高为 555. 73m,设计路面标高545. 71m,洞口中心开挖深度约10. 00m,地形上陡下缓, 耕地分布，第四系土厚1.00m左右，斜坡上方地形较陡，地面坡度23°?35° , 基岩出露。进口段出露地层为侏罗系上沙溪庙组地层，岩性以泥岩、砂岩为主， 岩层走向与洞轴线近于垂直，进洞口段无断裂构造，无不良地质现象，稳定性较 好，适宜进洞，但略具偏压。 三、设计容 (一) 隧道围岩地质分级划分 隧道围岩级别划分依据《公路隧道设计规》(JTGD70-2004)中的3.6节《围 岩分级》中各项规定划分。结合《隧道地质勘查报告》中的地层岩性的描述、岩 石物理力学性质、结构面特征、洞室埋藏深度、水文地质条件、不良地质现象、 施工方法等因素综合分析确定。 隧道围岩分级的综合评判方法采用两步分级，按以下顺序进行： ⑴根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的 岩体基本质量指标BQ,综合进行初步分级。 ⑵对围岩进行详细定级时，应在岩体基本质量分级的基础上考虑修正因素的 影响，修正岩体基本质量指标值。 ⑶按修正后的岩体基本质量指标[BQ],结合岩体的定性特征综合评判，按 JTG D70-2004表365确定围岩的详细分级。 围岩分级中岩石坚硬程度、岩体完整程度两个基本因素的定性划分和定量指 标及其对应关系应符合下列规定： ⑴岩石坚硬程度可按JTG D70-2004表3,6.2-1定性划分。 由岩土勘察报告可知，进口段表层为含块石粘土，下伏基岩，岩性为泥岩、 砂岩，岩体裂隙发育，属极软~较软岩。 ⑵岩石坚硬程度定量指标用岩石单轴饱和抗压强度Rc表达。 围岩基本质量指标BQ应根据分级因素的定量指标Rc值和Kv值按下式计 算： BQ=90+3Rc+250Kv 式中：BQ——围岩基本质量指标； Rc一一岩石单轴饱和抗压强度； KV一一岩体完整性系数，采用弹性波速探测值。k=pm/Vp「）2 式中：“皿为岩体弹性纵波波速：为岩石弹性纵波波速； 使用以上公式时应遵守下列限制条件： ①当Rc90 Kv时，应以Rc=90Kv+30和Kv代入计算BQ值； ②当Kv0. 04Rc+0. 4时，应以Kv=O. 04Rc+0. 4和Rc代入计算BQ值。 各参数取值如下： Rc：泥岩 1.8MPa 砂岩 12. 1 MPa 取 Rc =6. 95 MPa vpm：泥岩 1525?2971 m/s 砂岩 2746?3278 m/s vpr：泥岩 3070 m/s 砂岩 3472 m/s Kv：泥岩 0.70 砂岩 0.73 取 K\=0.715 BQ： BQ=90+3Rc+250Kv 0. 04Rc+0. 4=0. 678Kv=0. 715,应以 Kv=0. 04Rc+0. 4=0. 678 和 Rc=6. 95 MPa 代入计算 BQ 值。BQ=90+3Rc+250Kv=90+3 X 6. 95+250X0. 678=280. 35 围岩详细定级时;如遇下列情况之一，应对岩体基本质量指标BQ进行修正: ①有地下水； ②围岩稳定性受软弱结构面影响，且由一组起控制作用； ③存在高应力。 围岩基本质量指标修正值[BQ]可按下式计算： [BQ] =BQ-100 (K1+K2+K2) 式中：[BQ]——围岩基本质量指标修正值； K,——地下水影响修正系数； K2——主要软弱结构面产状影响修正系数。 K3——初始应力状态影响修正系数。 Ki、Kz、K3 按 JTG D70-2004 附录 A 中表 A. 0. 2-1、表 A. 0. 2-2、表 A. 0. 2-3 确定，围岩极高及高初始应力状态的评估，可按附录A中表A. 0.3规定进行。 隧道围岩分级标准表 国岩 级别 围岩或土体主要定性特征 围岩基木质量 指标修正值 [BQ] 开挖后的0.25定状态 1 坚硬岩，岩体完整,受构造影响轻微，巨整体状或巨厚层状结 构，节理不发育，层间结合良好。 550 围岩稳定，无坍塌。 II 坚硬岩，岩体较完整，块状或层状结构，层间结合一般。 较坚硬岩，岩体较完整，块状整体结构，层间结合一般。 550~451 暴露时间长，可能产生局部 小坍塌c III 坚硬岩，岩体较破碎，巨块(石)碎(石)状镶嵌结构，层间 结合一般。 较坚硬岩或较软硬岩，岩体较完整，块状体或中厚层结构，层 间结合一般。 150~351 开挖后喷护处理。 IV 坚硬岩，岩体破