某市政公路雙連拱隧道主體方案結(jié)構(gòu)設(shè)計

余禹 李圍

1 工程地質(zhì)概述

蕨菜坡隧道位于貴陽鹽沙線上,屬于城市快速公路。其工程地質(zhì)情況如下:

1)松散巖類工程地質(zhì)巖組:土體結(jié)構(gòu)較松散,力學(xué)強(qiáng)度低,具較高壓縮性;2)硬質(zhì)巖夾軟質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組:主要為未風(fēng)化～中風(fēng)化巖體,力學(xué)性質(zhì)差異大;3)軟質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組:為中風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化巖體。巖體以較破碎為主,總體強(qiáng)度較低;4)硬質(zhì)巖類工程地質(zhì)巖組:多為未風(fēng)化～中風(fēng)化巖體,巖體物理力學(xué)強(qiáng)度總體較高。

2 隧道橫斷面結(jié)構(gòu)方案

2.1 隧道建筑限界

在隧道的兩外側(cè)設(shè)有寬2.0 m的人行道,兩內(nèi)側(cè)設(shè)有檢修道,寬0.75 m;布置三個車道,寬度為3.75 m+3.75 m+3.50 m,兩側(cè)側(cè)向?qū)挾染鶠?.5 m;余寬均設(shè)為0.25 m,人行道和檢修道高出行車道0.25 m;最后凈寬為 14.75 m,建筑限界高度 5.0 m,人行道和檢修道高2.5 m。蕨菜坡隧道都為雙向六車道、兩內(nèi)側(cè)均設(shè)檢修道、兩外側(cè)設(shè)2 m寬的人行道,建筑限界如圖1所示。

2.2 隧道橫斷面設(shè)計

由于屬于中短隧道,也屬于城市隧道,受地形和線形的影響,本次方案設(shè)計全部采用雙連拱隧道形式。雙連拱隧道復(fù)合式曲中墻二次襯砌對受力有利,且它的防水層對防水也有利。因此,本次方案設(shè)計采用復(fù)合式曲中墻形式,左右隧道兩行車道路緣之間的最小距離為5.3 m(相當(dāng)于中央分隔帶的寬度),這要求道路的中央分隔帶寬度在連拱隧道的進(jìn)出口處要從2.0 m加寬到5.3 m,從而滿足設(shè)計要求。

襯砌支護(hù)參數(shù)選擇:

1)初期支護(hù)和二次襯砌。

根據(jù)不同的圍巖級別,噴射混凝土采用C25混凝土、厚度為15 cm～25 cm,初期支護(hù)里面布設(shè)鋼拱架、錨桿、掛鋼筋網(wǎng),支護(hù)參數(shù)的具體取值按照施工中圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行的力學(xué)分析確定。即Ⅴ級圍巖噴射混凝土厚度為25 cm,Ⅳ級圍巖為20 cm,Ⅲ級圍巖為15cm。二次襯砌采用C25鋼筋混凝土,厚度Ⅴ級圍巖為60 cm,Ⅳ級圍巖為55 cm,Ⅲ級圍巖為50 cm,鋼筋的用量進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析確定。

2)中墻。

中墻采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)形式為復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),由中導(dǎo)洞施工的中墻最小厚度為1.8 m,不同圍巖級別條件下復(fù)合式中墻的最小厚度由1.8 m+二次襯砌的厚度確定。

2.3 隧道洞門

根據(jù)隧道進(jìn)出口地形和工程地質(zhì)條件,本次方案設(shè)計洞門形式采用削竹式,并對洞門進(jìn)行必要的裝飾。

3 存在問題及建議

由于本隧道此次為方案設(shè)計階段,沒有詳細(xì)的地質(zhì)資料,因此建議下一階段設(shè)計中,根據(jù)具體的地質(zhì)勘察資料進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計,特別是特殊地質(zhì)條件下隧道的開挖方法和支護(hù)參數(shù)的選擇。

[1] JTG B01-2003,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTG D70-2004,公路隧道設(shè)計規(guī)范[S].

[3] CJJ 37-90,城市道路設(shè)計規(guī)范[S].

[4] 王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,2000.

[5] 易萍麗.現(xiàn)代隧道設(shè)計與施工[M].北京:中國鐵道出版社,1997.