丁一 廖宏偉 顧志勇
摘要隧道是一種修建在地下,供車輛、行人、水流及管線等通過的工程建筑物。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們越來越強調人與自然的和諧,逐漸摒棄了以往那種大開挖的場面,隧道工程取而代之。洞門是隧道重要結構之一,且樣式多樣化,并且洞門的穩(wěn)定性是隧道設計中的重中之重,本設計是圍繞遵義市環(huán)線1#隧道洞門的樣式選擇及穩(wěn)定性進行分析。
關鍵詞隧道洞門設計樣式選擇穩(wěn)定性
1隧道概況
擬建遵義市環(huán)線1#隧道位于遵義市西郊。隧道位于圓曲線上,設計隧道進口樁號K0+175,出口樁號K0+700,全長525米;設計隧道進、出口路面標高分別為894.55m和877.95m,最大埋深57m。
隧道所處地貌為侵蝕~剝蝕山地,最高點高程1021.5m,最低點高程850m,相對高差171.5m。擬建隧道斜穿山體鞍部,山體走向近東西,相對高差70m,坡度多在20~30埃植靠紗?5~40?。山体南厕\鹿齲輩轡郊滸嫉丶俺騫擔渲邪嫉匚閭?。娘偍隧祦碛南侧坡谷诫山体)岳U攪搿嫉兀⒂諞懷騫滌也啻┏?。受祬Q斡跋歟飩ㄋ淼來嬖諑襠詈筒嘞蚱綠搴穸炔瘓幌窒???
1.1地層巖性
根據(jù)地調成果及鉆探資料,隧道地區(qū)上覆地層為第四系殘坡積層(Qel+dl),下伏侏羅系中下統(tǒng)自流井群三段(J1-2zl3)泥巖、泥灰?guī)r、二段(J1-2zl2)灰?guī)r夾泥灰?guī)r、一段(J1-2zl1)泥頁巖、粉砂巖和三疊系上統(tǒng)二橋組(T3e)石英砂巖。
1.2洞口穩(wěn)定性評價
隧道進口巖體破碎,邊坡的穩(wěn)定性差,可能造成山體大規(guī)模滑動。下伏基巖為泥巖及灰?guī)r夾泥灰?guī)r,巖體受構造影響強烈,褶皺發(fā)育,圍巖Ⅴ級。隧道出口陡崖節(jié)理裂隙仍發(fā)育,巖石解體成塊體狀,有再次發(fā)生崩塌的危險,下伏基巖為砂巖,巖體破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育,圍巖為Ⅴ級。穩(wěn)定性均較差,開挖不當容易早成滑坡和崩塌。
2洞門的設計
2.1進口段洞門形式的選擇
洞門所處位置地形較陡,地質條件較差,仰坡有下滑的可能,在端墻的中部設置兩個斷面較大的柱墩,以增加端墻的穩(wěn)定性。所以選擇柱式洞門。另外,這種洞門墻面有凸出線條,較為美觀,適宜在城市附近采用。
構造要求:(1)洞口仰坡坡腳至洞門墻背的水平距離不宜少于1.5m,洞門端墻與仰坡之間水溝的溝底至襯砌拱頂外緣的高度不少于1.0m,洞門墻頂高出仰坡腳不少于0.5m。(2)洞門墻應根據(jù)實際需要設置伸縮縫、沉降縫和泄水孔;洞門墻的厚度可按計算或其它工程類比確定。(3)洞門墻基礎必須置于穩(wěn)固地基上,應視地形及地質條件,埋置足夠的深度,保證洞門的穩(wěn)定?;茁袢胪临|地基的深度不應少于1.0m,嵌入巖石地基的深度不應少于0.5m,基底標高應在最大凍結線以下不少于0.25m;地基為凍脹土層時,應進行防凍脹處理?;茁裰蒙疃葢笥趬吀鞣N溝、槽基底的埋置深度。(4)松軟地基上的基礎,可采取加固基礎措施。(5)洞門結構應滿足抗震要求。
2.2出口段洞門形式的選擇
洞門所處位置地形開闊、適合建造端墻式洞門。另外,端墻式洞門采用等厚的直墻,圬工體積比其他形式都小,用端墻式洞門較節(jié)約。
構造要求:(1)端墻的高度應使洞身襯砌的上方有1m以上的回填層,以減緩山坡滾石對襯砌的沖擊,洞頂水溝深度應不小于0.4m;為保證仰坡滾石不致跳躍超過洞門落到線路上去,端墻應適當上沿形成擋碴防護墻,其高度從仰坡算起,應不小于0.5m,在水平方向不宜小于1.5m;端墻基礎應設置在穩(wěn)固的地基上,其深度視地質條件、凍害程度而定,一般應在0.6~1.0左右。(2)端墻的厚度應按擋土墻的方法計算。(3)端墻寬度與路塹橫斷面相適應。
2.3驗算滿足要求