隧道方案说明

隧道方案比选报告隧道方案设计说明

1 工程概况和自然条件

1.1 工程概况

“重庆曼哈顿城”位于重庆市巴南区花溪镇李家沱，北临李九路，南临红光大道，东邻渝南大道，西接李家沱正街。有规划中的轻轨3号线、8号线经过本项目，交通十分便捷。本项目，由C-13/02，C-15-1/02，C-10/02，C-7-1/02，C-8/02，C-14-1/02六个地块组成。拟建为大型，高档商住社区。

在本工程的一期实施范围内，由松林路将地块划分为南北两部分，松林路在C-13/02和C-15-1/02地块之间路段，原规划为挖方区道路，设置道路边坡为高切坡（边坡高度30m）。根据《重庆曼哈顿城修建性详规及方案设计》中对C-13/02和C-15-1/02之间引入“绿桥”的建议，我院进行了现场踏勘、反复研究，最终决定该段道路采用隧道的方案。采用本方案有如下原因：

1）保护环境，不形成高切坡，不进行大的挖方；

2）保留了连接C-13/02和C-15-1/02地块的山体，形成了“绿桥”；

3）有利于保护道路南侧的110KV高压铁塔；

4）实施过程对周边环境影响小；

5）连接了两大地块，有利于土地的利用开发；

1.2自然条件

工程地点属中亚热带风季气候，总的气象特征是：空气湿润、冬暖夏热、春秋多雨、四季多雾，最大风速为27.9m/s（高地10m），全年主导风向为南北风。地区小时最大降雨量63mm，并平均降雨量为1068.4mm。年平均气温19.8℃。年极高气温42℃，年极低气温-1.8℃。年平均相对湿度78%。

2设计依据和采用规范

2.1设计依据

1）建设方提供的《重庆曼哈顿城修建性详规及方案设计》；

2）建设方提供的工程区地形图（1：500）；

3）建设方提供的规划红线图；

2.2采用规范

1）《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）；

2）《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）；

3）《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）；

4）《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）；

5）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；

6）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

7）《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108—2002）；

8）《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）；

9）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

3 隧道工程设计

3. 1 隧道设计原则

隧道方案比选报告

隧道设计总原则是在满足技术规范的的前提下，结合地形、地貌、地质、气象、社会人文及环境的基础上，力求经济适用，并尽可能减少对生态环境的破坏和影响。洞内设施规划布置力求简洁，方便施工，但又具备良好的防排水、消防和通风卫生等性能。

3. 2 设计标准

1）道路等级：城市主干道II级；

2）设计行车速度：40km/h；

3）设计荷载：公路-I级；

4）设计抗震标准：地震基本烈度为6°（构造设防）；

5）限界：净高H=5.00m，净宽B=10.25m（两车道）；

6）行车方向：双洞单向行驶；

7）行车道宽度：8m；

8）隧道内卫生标准：

a.一氧化碳允许浓度：

一氧化碳（CO）允许浓度正常营运时为150ppm（人车混行）；交通阻滞时，短时间（20min）以内，阻滞长度不大于1km，为300ppm；

b.烟尘允许浓度：

隧道烟尘允许浓度K 表1

交通阻滞时为0.0090m-1；养护维修时为0.0035m-1；交通管制时为0.0120m-1；

c.稀释空气中异味：

根据本工程交通量和隧道规模的特点，隧道空间不间断换气频率，按每小时5次取值，并保证隧道内换气风速Vr≥2.5m/s。

d.城市隧道交通工程类别：四类

仅通行非危险化学品等机动车

3.3 隧道总体设计

3.3.1基本设计概况

隧道入口桩号K0+377.77，出口桩号K0+476.92。隧道为双连拱隧道，全长99.15m。遵循了“早进晚出”的原则，对自然环境保护较好。

3.3.2 推荐方案设计

1）基本设计概况

采用暗挖施工隧道，由于隧道较短，无法将双洞分离，采用双连拱隧道形式。

2）内轮廓设计

净空标准按两车道布置，行车道宽8m。根据受力情况优劣及经济性出发，对隧道内轮廓采用曲墙三心圆断面形式。借鉴国内公路隧道的施工设计经验，并着重考虑到市政管网较多，经方案比较，从经济性出发，最终选择在隧道左侧设置检修道宽0.75m。隧道建筑限界净宽10.25m，净高5.00m，其隧道内轮廓线净空面积为64.82m2。

3）紧急停车带和横通道设计

根据规范规定本隧道由于长度较短，可不设置紧急停车带和横通道。

3.3.3比较方案设计

1）基本设计概况

由于隧道属于浅埋隧道，采用明挖的施工方案实施。即对山体开挖临时基坑，

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对于距离构筑物较近的基坑开挖应采用逆作法，并进行临时支护。施工完隧道后进行回填。回填后便于园区地块之间进行相应的景观处理。

2）横断面设计

净空标准按两车道布置，行车道宽8m。根据受力情况优劣及经济性出发，对隧道内轮廓采用直墙圆弧拱断面形式。借鉴国内公路隧道的施工设计经验，并着重考虑到市政管网较多，经方案比较，从经济性出发，最终选择在隧道左侧设置检修道宽0.75m。隧道建筑限界净宽10.25m，净高5.00m，其隧道内轮廓线净空面积为64.82m2。此方案受力上由于拱脚处于岩石上，主拱受力合理，实施起来比较经济；同时具有更多的内空间进行内饰和安装设备。

3.3.4方案比选

推荐方案较比较方案有如下优势：

1）保护环境，不形成高切坡；

2）无需对铁塔进行改造或拆迁；

3）开挖放炮规模小，容易控制，对周边影响小；

4）另一方面，对明挖隧道来说，埋深较深，造价不经济。

综上所述，采用暗挖方案为推荐方案。

3. 4 洞口设计

1）洞门设计推荐方案

进出洞口的位置均遵循“早进晚出”的原则，并考虑了经济性及美观性，洞门仰坡采用与山体自然坡度近似的坡度，并绿化；洞门端墙面坡采用近似于自然坡的坡度设置，可对洞口边坡进行最大程度的保护。隧道建成后，洞口景观可得到最大程度的恢复。洞口边坡保持了自然边坡，未大的挖方切坡，洞门形式类似于削竹状，既美观又保护了环境。

2）洞门设计比较方案

进出洞口的位置均遵循“早进晚出”的原则，并考虑了经济性，洞门仰坡采用与山体自然坡度近似的坡度，并绿化；洞门端墙面坡采用近乎直立的设置，并进行人为的装饰，将墙顶做成城墙状，隧道建成后，洞口存在一定的挖方切坡，洞门形式类似古城墙，总体上不如推荐方案美观、环保。

3. 5 衬砌设计

根据隧道穿过Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ级围岩地区的不同和隧道结构形式的不同分别采取不同的支护方式。隧道设计遵循安全、经济、合理的原则，在遵守交通部颁发《公路隧道设计规范》的同时，以工程类比法为主进行设计。

1）初期支护

双连拱隧道初期支护构造基本同分离式隧道，但支护参数较分离式略大。小净距隧道根据计算Ⅲ级和Ⅳ级围岩可采用同分离式隧道的支护参数，Ⅴ级围岩支护参数同双连拱隧道。

2）二次衬砌

根据围岩级别可按下表选择支护参数：

双连拱支护参数表表3

双连拱隧道段中隔墙厚度根据有限元计算确定，现根据工程类比法取2.19m。