终南山隧道技术调研报告

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秦岭终南山特长公路隧道施工技术研究

秦岭终南山特长公路隧道施工技术研究
4.周德培.洪开荣太平驿隧洞岩爆特征及防治措施[期刊论文]-岩石力学与工程学报 1995(2)
5.孙均地下工程设计理论与实践 1996
6.中铁一局科研所西康线秦岭隧道Ⅱ线平导进口工区常规设备在施工中的配备与管理 1997
7.徐林生.王兰生二郎山公路隧道岩爆发生规律与岩爆预测研究[期刊论文]-岩土工程学报 1999(5)
(1)优化了输水洞线。本工程具有长、小、深、硬、杂等特点,洞线布置非常关键。依据设计合理、施工便利、安全与经济等要求,经方案比较,确定了南线优化输水方案。
(2)分析比较了掘进机法和钻爆法施工的工作条件和优缺点,结合引红济石工程的地质条件,论证了掘进机法施工的可行性与合理性。
(3)研究了掘进机的工作原理、组成结构及其常用类型,提出本工程适宜采用的机型为双护盾式掘进机。在此基础上进行了施工支护设计,采用惯用计算法,分析了锚喷和预制管片联合支护的效果。
掰南交通大学硕士研究擞学位论文第50贾第一多完成赫横淹道和主பைடு நூலகம்栩贯她的附近的应力图:
④20遘横逶遴与主漏提交楚瓣遥瓣主溺g彝)受力攮凝冕黧7·3。
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5.期刊论文刘大军.张益忠.LIU Da-jun.ZHANG Yi-zhong TBM在不良地质洞条件下的施工技术-探矿工程-岩土钻
掘工程2008,35(10)
TBM掘进机以其快速、高效、安全、优质等优点越来越广泛地被应用于隧洞开挖施工中,尤其更适用于深埋超长隧洞,然而在不良地质洞段中TBM掘进缓慢,甚至有卡刀可能,反而不如钻爆法灵活,这就需要根据围岩性状采取特殊技术处理措施,辅以监控量测手段对支护方案进行验证、调整支护措施、修正设计参数等.结合辽宁大伙房输水隧洞工程,总结了在不良地质洞条件下的超前地质预报方法、不良地质段处理措施以及围岩变形监测方法.

_秦岭终南山公路隧道竖井施工技术探讨

_秦岭终南山公路隧道竖井施工技术探讨

秦岭终南山公路隧道竖井施工技术探讨胡 健1 雷 平2 王立新3 轩俊杰4(1江苏现代路桥有限责任公司南京210049;2陕西省高速公路建设集团公司西安710054;3中铁第一勘察设计院集团有限公司城建院西安710043;4甘肃省交通厅长达路业有限公司兰州730000)摘 要 结合秦岭终南山公路隧道的竖井施工,介绍了竖井施工的技术难点,对秦岭终南山公路隧道竖井施工方案及相关问题进行探讨,阐述了可行的竖井施工方法,保证了竖井施工工期、安全、环保、经济等方面的要求。

关键词 秦岭终南山公路隧道 竖井 施工方法随着我国基础建设的扩大,高速公路、尤其是公路隧道随着施工技术的发展,科学技术的进步,大型机械设备的应用得到了迅猛发展。

长大隧道越来越多,秦岭终南山公路隧道长18.02km,位居亚洲第一,世界第二。

长大隧道的施工技术往往制约着整条公路建设的工期。

而长大隧道,尤其是特长公路隧道的施工工期往往又被竖井的施工技术所制约。

因为,国内在长大隧道通风竖井施工方面的经验还比较欠缺,有时会因为缺少相匹配的施工技术而使设计工期被后延。

所以,特长公路隧道竖井施工技术的探讨对公路建设的可持续发展具有重要意义。

本文仅就竖井施工中的有关问题进行讨论,并以秦岭终南山特长公路隧道的竖井施工方案比较为例,对若干特殊的施工方案予以简要说明。

1 秦岭终南山公路隧道竖井工程概况1.1 通风概况秦岭终南山公路隧道为了提高运营环境条件及安全,采用了3竖井的纵向式通风方案,两线共用竖井,竖井采用隔板将送、排风道隔离,竖井底部排风处设不同高度的导风隔板,以利于风流汇合。

3座通风竖井分别将东、西线隧道合分成4个通风段,最长段为4948m,最短段为3781m,依据控制需风量及竖井内v=18m/s的控制风速,确定竖井直径。

确定3个竖井分别为:1号竖井:内径 =10.8m,最大开挖外径 = 12.92m,井深H=190m;2号竖井:内径 =11.2m,最大开挖外径 = 13.32m,井深H=661m;3号竖井:内径 =11.5m,最大开挖外径 = 13.62m,井深H=393m。

秦岭终南山公路隧道

秦岭终南山公路隧道

价值意义
秦岭终南山公路隧道的建成通车,方便了群众安全快捷出行,节约了运输成本,对促进西部大开发战略的实 施和陕西省与周边省市的经济交流具有十分重要的意义;作为中国自行设计施工的世界最长双洞单向公路隧道, 人们驱车15分钟就能穿越秦岭这一天然屏障。中国工程技术人员历时4年零9个多月创造的一项世界之最使中国南 北分界线秦岭天堑变通途。(新华社评)
建筑设计
建筑参数
建筑结构
建筑设施
秦岭终南山隧道线形为直线,大致呈南北方向布置,洞内设人字形纵坡,共有两个变坡段,横断面为三心圆 曲墙式轮廓 ;洞内路面采用混凝土铺设,衬砌除进出口类围岩地段及悬挂风机地段采用模筑衬砌外,洞身其余 地段结合地质条件设计为复合式衬砌 ;主线隧道设置通风竖井 。
秦岭终南山公路隧道结构(2张)秦岭终南山公路隧道采用双洞双线设计,建筑限界净高5m,净宽10.50m,最 大纵坡为11% ;单洞全长米,净宽10.5米、限高5米;采用双向四车道、单向两车道高速公路建设标准,设计 行车速度每小时80千米;安全等级一级,隧道结构设计基准期100年 。上、下行线隧道每750米均设1处紧急停 车带,停车带有效长度30米、全长40米;两条隧道间每500米设1处行车横通道,横通道净宽4.5米、净高5.97米; 每250米设1处人行横通道,断面净宽2米、净高2.5米 。隧道进口高程896.9米,出口高程1025.4米 。
2017年,秦岭终南山公路隧道日均相对交通量峰值辆次 。
2019年国庆期间(10月1日至10月7日),秦岭终南山公路隧道总车流量辆次(绝对交通量),日均车流量辆 次, 10月1日车流量辆次 。秦岭终南山公路隧道洞口夜景
建设成果
科研成果
技术难题
荣誉表彰
秦岭终南山公路隧道施工克服了地质断层、涌水、岩爆等施工中的难题,借鉴日本、美国、奥地利、德国、 挪威等国家的特长隧道建设经验,破解通风、火灾、监控等运营中的重大技术难题,使秦岭终南山公路隧道具有 国际领先的防灾救援系统、监控管理系统和运营服务系统 。

秦岭终南山隧道调查报告

秦岭终南山隧道调查报告

秦岭终南山隧道调查报告土木116 201104273 余学胜1、基础情况介绍世界最长的双洞高速公路隧道---秦岭终南山公路隧道。

该隧道是国家交通规划网内蒙古包头至广东茂名高速公路在陕西境内的重要路段,也是陕西省“三纵四横五辐射”公路骨架网中西安至安康高速公路沟通秦岭南北地区交通的控制性工程。

秦岭终南山公路隧道北起西安市长安区五台乡,南抵商洛市柞水县营盘镇,隧道单洞全长18.02公里,双洞长36.04公里。

隧道按双向车道高速公路标准建设;隧道净宽10.5米,限高5米;设计车速80公里/小时,总投资31.93亿元。

2、整体设计结构①衬砌设计隧道洞身地段均采用曲墙复合式衬砌。

采用三心圆内轮廓形式,内轮廓净宽10.92m,净高7.6m。

行车交叉口处正洞复合式衬砌加强,长度13~14m。

行车交叉口处二次衬砌在III、IV类围岩段采用C25模筑钢纤维混凝土,V、VI围岩段采用C25模筑混凝土。

洞口段为满足国防要求,采用C25钢筋混凝土模筑衬砌。

②隧道仰拱II、III类围岩地段均设置与二次衬砌拱部等厚的混凝土仰拱,填充采用C10混凝土。

③防排水隧道采用双侧水沟排水。

全隧拱墙设Φ100,高度25mm的弹簧半圆透水管,纵向间距一般为10m,富水段为5m,岩爆段为15m,与墙角纵向盲沟相连通;墙角两侧设Φ100×5mmPVC纵向盲沟,与环向盲沟及墙角泄水孔采用三通连接,在纵向每隔100m双侧设检查井,以便清洗检查;全隧两侧墙角每隔10m设一处PVC泄水孔,采用三通将墙角纵向盲沟和侧沟连接起来。

在初期支护与二次衬砌之间铺设1.2mm厚的EVA防水板和300g/m2的无纺布。

行人、行车横通道在喷混凝土与模筑衬砌之间设EVA防水板和无纺布。

3、照明系统终南山隧道根据不同情况,设置了三种照明系统①一般照明一般照明包括保证隧道内正常行车所必需的基本照明和消除出入口“白洞”和“黑洞”效应的加强照明。

设计中对基本照明光源的选择进行了荧光灯和高压钠灯的方案比选,最终确定采用光效更高、透雾性更好、寿命更长的高压钠灯作为终南山公路隧道的基本照明光源,出入口加强照明采用大功率高压钠灯。

秦岭终南山特长公路隧道安全快速施工技术探析

秦岭终南山特长公路隧道安全快速施工技术探析
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完成开挖 施工 。
四 通 风技 术 ( 一) 秦 岭终南山隧道通 风施工 方式
三. 爆破 技 术施 工 秦 岭 终南 山特 长公路 隧道 的通风 施工主要 采用 了 长 管路混 合式 通 本工程 在进行 隧 道的开 挖时 主要应 用 了光面爆 破 技术 , 其 技术 特 风 方式 , 这种 通风 方式 具 有通风 速率 高且不容 易被 自然风 所干 扰的 优 征 和 预裂 爆破 技 术 相似 , 在 势 , 在考虑到 秦岭终 南山隧道极长 的特点, 在 隧道 中的通 风必须 要具 有 利 用长管混 合式通 风 , 可 以保证 隧道 内每 一段的通风 ■: 、 晦 j 冀 进 行爆 破开 挖以后 对岩体 内 高 强性能的优 点 ,

为了确 保 隧道 内通风性 能 的 良好 性 , 保障 隧 道施 工人 员顺利 完成 j篷 鲤 璺 行 周边 眼 的爆 破 工 作。 其 他 : … ■ 0| _ … ●娑一j I _ j = l 、 7 r 。 Z ~ 一一 三 童 迹 霞 1 了l 药稚 选 爆 r 1 1 P 巴 u 雷管 亩 百 砭 工1 1} 嘞∈ 施 工 ,在 进行 隧 道 内通 风 系统 施 工 时必 须 要对 其通 风量 进 行 试 验计

秦岭终南山公路隧道

秦岭终南山公路隧道

秦岭终南山公路隧道秦岭终南山公路隧道单洞长18.02公里,双洞共长36.04公里,15分钟即可穿越,西安到柞水由3小时缩短为40分钟。

2007年1月20日,秦岭终南山公路隧道举行通车仪式,至此,制约陕南经济发展的秦岭天堑变为通途,西安至柞水的通行里程缩短约60公里,行车时间由原来的3小时缩短为40分钟。

隧道规模要致富,先修路;路通了,发展机会也来了。

陕西是西部大开发的"桥头堡",过去五年,陕西经历了一个路网建设飞速发展的时期,从2002年至今,公路、铁路、机场等现代交通网的完善已经并将继续为陕西经济快速发展提供更便捷的交通条件。

蜀道难,首先难在横亘千里蜀道上的一座凛然威严的大山。

这就是秦岭。

它像一道不可逾越的屏障,将巴蜀水乡和关中平原严格地分割并区别开来。

而2007年元月顺利通车的"世界第一隧"秦岭终南山隧道使得西安至柞水段130公里程缩短到65公里,秦岭在短短15分钟左右就可以轻松穿越。

历数跨越秦岭的几条道路,尽管它们修筑的年代不同,通往的方向不同,甚至道路的属性不同,但只要跨越秦岭,就都无一例外地可以用四个字来形容:曲折盘旋。

而终南山隧道全长18.02公里,直穿秦岭山脉的终南山,为上、下行线双洞双车道,北起西安市长安区青岔,止于商州市柞水县营盘镇。

这个隧道的长度,相当于3.6个北京长安街的总和。

从秦岭终南山隧道的北口进去,往南走18.2公里就可以横穿秦岭了。

秦岭终南山隧道,设计时速为80公里,走完全程大约需要15分钟的时间,在这15分钟的时间里,你可充分感受到这条隧道的与众不同。

不同位置,不同色彩的灯光,在隧道里构成了一个光的世界。

而更为特殊的是,走不了多久,你就会看到前面一片光明,似乎就要走到洞口了。

天上白云朵朵,地下绿树成荫。

在隧道里特殊灯光带长150米,宽度20.9米,在隧道中就像一个袖珍的小公园。

得益于隧道的隧道建成,将使西安至柞水的公路里程缩短60公里,行车时间缩短2.5小时,隧道的建成,使交通落后这一阻碍陕南发展的重大瓶颈彻底消除,对改善我国西北与华中、西南地区的交通,促进秦巴山区的社会经济发展及陕西省与周边省市的经济交流具有十分重要的意义。

秦岭终南山公路隧道运营通风系统组成及关键技术的开题报告

秦岭终南山公路隧道运营通风系统组成及关键技术的开题报告

秦岭终南山公路隧道运营通风系统组成及关键技术的开题报告1.研究背景秦岭终南山公路是一条连接陕西省和甘肃省的山区公路,全长约100公里,其中包含了几个隧道,如独柳隧道、蟠虺山隧道等。

这些隧道在运营过程中需要进行通风,使得隧道内的空气能够流动,减少污染物的积累,保证行车安全。

公路隧道通风系统是影响隧道环境质量、保证行车安全的重要组成部分,通风系统的设计、运行和管理直接影响着隧道的通风质量、能效和维护管理费用。

秦岭终南山公路隧道的通风系统目前存在一些不足之处,如通风效果不佳、能耗高、维护费用高等问题。

因此,开展对秦岭终南山公路隧道通风系统的组成及关键技术研究,具有实际应用价值和科学研究意义。

2.研究内容本项目的研究内容主要包括:(1)秦岭终南山公路隧道通风系统的组成及原理研究。

(2)基于CFD(计算流体力学)技术的秦岭终南山公路隧道通风系统数值模拟研究。

(3)秦岭终南山公路隧道通风系统节能技术的研究。

(4)秦岭终南山公路隧道通风系统监测和管理技术的研究。

3.研究目的通过上述研究内容,达到以下目的:(1)掌握秦岭终南山公路隧道通风系统的组成及原理,为后续的研究工作提供基础。

(2)通过数值模拟研究,探究秦岭终南山公路隧道通风系统的优化方案,提高通风效果,降低能耗。

(3)研究隧道通风系统的节能技术,提高系统能效,降低运行成本。

(4)研究隧道通风系统的监测和管理技术,及时发现并解决异常问题,保证系统长期稳定运行。

4.研究方法和技术路线本项目采用文献调研和理论分析相结合的方法,主要采用以下技术路线:(1)秦岭终南山公路隧道通风系统的组成及原理研究通过查阅相关文献及资料,归纳总结当前公路隧道通风系统的基本组成及原理。

(2)基于CFD技术的秦岭终南山公路隧道通风系统数值模拟研究基于CFD技术,建立秦岭终南山公路隧道通风系统的三维模型,模拟隧道内部空气流动情况,对通风系统运行效果进行数值模拟分析。

(3)秦岭终南山公路隧道通风系统节能技术的研究针对隧道通风系统的能耗问题,研究系统节能技术,如利用地下水进行换热、采用智能化控制等。

秦岭终南山特长公路隧道安全快速施工技术探析

秦岭终南山特长公路隧道安全快速施工技术探析

秦岭终南山特长公路隧道安全快速施工技术探析一、工程概况秦岭终南山特长公路隧道位于陕西省长安市县与柞水县之间的秦岭山区,秦岭铁路二号线隧道的右侧。

全长为18.02公里,隧道内路面设人字坡,变坡点为K79+370,隧道的最大埋深为1.64公里。

秦岭终南山特长公路隧道的东线出口段,全长3公里,除了洞口具有缓和曲线以外,其余都是呈直线。

隧道穿越了8条大小断层,围岩类型变化频繁。

地下水的结构为裂隙水,呈现出网状分布结构。

其中地下水基本没有侵蚀性,只有极少部分含硫酸钙的地下水呈现出弱酸性。

隧道工期为13个月。

二、施工技术要点在进行秦岭终南山特长公路隧道施工时,针对其隧道长度长,且地质条件较为复杂这一特点,主要采用了光面爆破技术,以确保在进行隧道的开挖施工时不会对岩体造成过大的损害,从而导致隧道岩体坍塌事故。

开挖施工时主要采用了滑轮式移动作业平台,先对横通道以及正洞进行施工,施工完毕后对其进行了初期的支护。

在对隧道进行爆破开挖以及正洞施工以后,对隧道内的通风方案进行了试验,以确保其可行性。

隧道内试验通风布置如下图所示。

同时在进行施工时,该工程使用了大量的先进设备和仪器,比如激光断面仪、地质雷达、铰接自卸车等。

三、爆破技术施工本工程在进行隧道的开挖时主要应用了光面爆破技术,其技术特征和预裂爆破技术相似,在进行爆破开挖以后对岩体内部的损害较小,且爆破后边坡比较平整、好看,主要是进行周边眼的爆破工作。

其他还应用了炸药和雷管进行爆破。

(一)爆破参数确定炮眼的直径大小在38~42毫米范围内,采用人工手风钻进行打眼。

炮眼装药系数为:(二)爆破技术的改进工程使用光面爆破技术进行开挖爆破具有许多的好处。

因为光爆药卷的不耦合系数比较大,所以在进行填装是相对容易,能提高施工效率。

同时它对岩体内壁面的冲击系数很小,能有效的保护岩体结构,防止岩体的坍塌。

并且光面爆破的可操作性很强,在针对不同地质岩体爆破需求时可以及时对炸药量进行更改。

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终南山隧道技术调研报告——高速公路隧道姓名:***学号:********班级:土木11班1.隧道概况及工程水文地质条件1.1基础情况介绍世界最长的双洞高速公路隧道---秦岭终南山公路隧道。

该隧道是国家交通规划网内蒙古包头至广东茂名高速公路在陕西境内的重要路段,也是陕西省“三纵四横五辐射”公路骨架网中西安至安康高速公路沟通秦岭南北地区交通的控制性工程。

秦岭终南山公路隧道北起西安市长安区五台乡,南抵商洛市柞水县营盘镇,隧道单洞全长18.02公里,双洞长36.04公里。

隧道按双向车道高速公路标准建设;隧道净宽10.5米,限高5米;设计车速80公里/小时,总投资31.93亿元。

1.2隧道概况秦岭是黄河与长江两大水系的分水岭,是西安至安康高速公路必须克服的天然屏障。

秦岭终南山特长隧道位于西康公路西安至柞水段,隧道全长18.020km,为东线、西线双洞四车道,中线间距30m。

该隧道是国家公路网规划的西部开发八条公路干线中的内蒙古阿荣旗至广西北海和银川至武汉两条路线上的共用段,也是陕西省规划的"米"字型公路网主骨架西康公路中的重要组成部分。

它的建成对促进西部开发战略的实施和陕西省与周边省市的经济交流具有十分重要的意义。

该隧道由石砭峪垭口翻越秦岭地区的终南山,在隧道东侧与西康铁路秦岭特长隧道相邻。

进口位于长安县石砭峪乡青岔村石砭峪河右岸。

出口位于柞水县营盘镇小峪街村太峪河右岸。

洞内为人字坡,最大纵坡为 1.1%。

隧道最大埋深1600m。

行车速度为60~80km/h,隧道内路面为水泥混凝土路面1.3工程水文地质条件洞身岩性主要以混合片麻岩和混合花岗岩为主,岩石坚硬,岩体完整,受构造影响轻微,节理不发育,围岩类别多为Ⅳ、Ⅴ类,最大埋深1640m。

经预测在该段可能发生轻微至中等程度岩爆,局部岩爆强烈。

隧道位于节理裂隙贫水区,地形地貌形态属中山区,岭脊部位切割深度700至1000m。

植被较发育,覆盖率达70%。

经同位素测试分析及水文地质计算,本地区地下水深度一般小于100m,隧道通过地段可能的单位正常涌水量为95.4m3/d•km,最大涌水量180m3/d•km。

水化学类型为HCO3•SO4-Ca•Na型水及SO4-Ca型水,矿化度小于1.0g/L,地下水无侵蚀性。

隧道所处地区地表径流水源丰富、充足且水质纯净,均可用于生活及生产用水。

2.隧道整体设计构造2.1隧道建筑限界及衬砌内轮廓隧道建筑限界净高5m,净宽10.50m。

其中行车道宽2×3.75m;在行车道两侧设0.50m的路缘带及0.25m的余宽;隧道内两侧设宽度为0.75m的检修道,高于路面0.40m。

衬砌内轮廓设计主要考虑的因素:结合铁路隧道设计及施工经验,尽可能使衬砌圆顺,受力合理,采用曲墙衬砌;结合本隧道拟采用设三竖井纵向运营通风方式,主隧道内尚需在拱顶按一定间距安装射流机进行调压,以满足隧道内风量和洞内合理风速要求(初步计算为6~7m/s左右,满足规范要求,但洞内风速不太大),同时考虑预留静电除尘装置等;根据隧道交通工程及运营设施的设计,设置排水沟、各种电缆沟、消防管道布设,并满足设备设置、内装修的净空。

经比选采用三心圆内轮廓形式,净宽10.92m,净高7.6m。

2.2隧道衬砌设计参照现行国家标准《工程结构可靠度设计统一标准》(GB50153-92)及《铁路工程结构可靠度设计统一标准》(GB 50216-94)规定的结构可靠度。

选定隧道结构的设计基准期暂考虑为100年,安全等级为一级。

衬砌结构的设计是根据秦岭地区的工程地质、水文地质、围岩类别、施工条件并结合铁路隧道的设计成果,类比类似公路隧道的设计经验并进行结构检算后综合确定。

洞口段为满足国防要求,采用C25钢筋混凝土模筑衬砌。

洞身其余地段均采用曲墙复合式衬砌。

IV、V、VI类围岩根据岩爆的程度不同采取相应的锚、喷、网措施。

2.3隧道防排水设计采用防、截、排、堵相结合,综合治理的原则。

达到防水可靠、排水畅通、经济合理、不留后患的目的。

本隧道按洞内正常总涌水量8604.3m3/d,最大涌水量15695.3m3/d,并考虑1.5倍安全系数作为运营期间设计排水流量。

隧道内设置双侧水沟,主要用于隧道地下水的排泄。

在初期支护与二次衬砌之间设1.2mm厚EV A防水板和300g/m2的无纺布。

隧道拱墙设弹簧排水管盲沟。

全隧道两侧墙脚设Ф100×5mmPVC纵向排水盲沟,与环向盲沟及墙脚泄水孔采用三通连接,在纵向每隔100m设检查井,以便检查清洗。

施工缝处设遇水膨胀止水条。

为排除车辆带入的水和隧道内清洗的污水及火灾时的消防水,在路面横坡的低侧设Ф250mm的圆形预制路面排水沟,间隔100m设一处清洗用的检查井,便于养护管理。

在隧道路面下设10cm 厚的水泥处理碎石排水基层,将水排入路面水沟。

2.4紧急停车带及横通道在行车方向的右侧设置紧急停车带,间距500m。

紧急停车带长度按停靠大型卡车2~3辆考虑,有效长度30m,全长40m。

宽度较正常地段加宽3.0m。

在隧道发生灾害时,为了尽快疏散洞内车辆,便于维修养护,在东、西线隧道间设行车横通道,间距为500m。

行车横通道中线与隧道中线斜交,夹角约60°,汽车转弯半径R=15m。

每隔2km设一处反向行车横通道。

横通道净宽4.5m,净高5.8m。

在隧道发生灾害时,为了使洞内人员尽快疏散、逃逸,两座隧道间设行人横通道,间距250m,其中一半设为独立的行人横通道,另一半与行车横通道合用。

断面净宽2m,净高2.5m。

行人横通道与行车横通道间隔布置。

3. 洞门及洞身结构形式3.1洞门及洞身结构形式洞门:秦岭终南山公路隧道的洞门采用端墙式洞门。

适用于地形开阔、较为稳定的岩质仰坡、地层基本稳定的洞口;其作用在于支护洞口仰坡,并将仰坡水流汇集排出。

洞身:参照现行国家标准《工程结构可靠度设计统一标准》(GB50153-92)及《铁路工程结构可靠度设计统一标准》(GB 50216-94)规定的结构可靠度。

选定隧道结构的设计基准期暂考虑为100年,安全等级为一级。

衬砌结构的设计是根据秦岭地区的工程地质、水文地质、围岩类别、施工条件并结合铁路隧道的设计成果,类比类似公路隧道的设计经验并进行结构检算后综合确定。

洞口段为满足国防要求,采用C25钢筋混凝土模筑衬砌。

洞身其余地段均采用曲墙复合式衬砌。

IV、V、VI类围岩根据岩爆的程度不同采取相应的锚、喷、网措施。

4.施工通风技术4.1隧道施工通风方式隧道施工通风方式可分为巷道通风和风管式通风,而风管式通风又可为压入式、抽出式和混合式通风。

秦岭终南山公路隧道采用长管路混合式通风方式,分别从公路隧道进口、铁路隧道的9通、11通、15通、20通架设风机。

4.2施工通风量的计算试验段位于公路隧道中部20通处,总长1580m,独头通风长度1300m。

其他(9、11、15通)开辟的工作面,通风长度均小于1300m,综合考虑,确定1300m为最大通风长度。

隧道施工通风量的计算主要考虑如下技术标准:1. 供给洞内每人的新鲜空气量q=4.0m3/min;2. 内燃机车供风量为4.5m3/min;3. 平导洞内回风流速大于0.25m/min,正洞回风流速大于0.15m/min;4. 平导一次爆破炸药用量110kg(按掘进3m/循环),正洞一次爆破炸药用量420kg(按掘进3m/循环);5. 风管百米漏风率β≤1.0%;6. 风管百米静压损失∆P≤70Pa;7. 隧道内粉尘浓度,含有10%以上游离Si02的水泥粉尘为2mg/m3,含有10%以下游离Si02的水泥粉尘为6mg/m3,Si02含量在10%以下不含有毒物质的矿物性和植物性粉尘为10 mg/m3;8.隧道内气温不超过28℃;9.炮烟的抛掷长度L=30m;根据上述的通风技术标准,在施工中所需风量为Q=Q p+Q max=q*n*k+Q max式中Q p一洞内同时工作人数最多时所需风量,Qp一q*n*k,m3/min;q—供给洞内每人的新鲜空气量q=4.0m3/(人min);n—隧道内最多工作人数,取60人;k—通风等级,特长隧道施工通风取1.15;Q max一下述各种情况的最大值:有缺氧空气时,挤压、冲淡爆破后有害气体,挤压、冲淡施工车辆排放的有害气体,处理有关作业产生的粉尘,降低作业环境的高温等,m3/min。

有缺氧空气时所需通风量Q l=C*V/(C o一C)式中:Q l一有缺氧空气时所需通风量;V一缺氧空气涌出量,以2m3/min计;C一隧道中空气氧气浓度,以17%计;C O一新鲜空气中氧气浓度,以21%计。

爆破后所需风量Q2=In[A*L/(R*T)]=0.386P/(R*T)式中Q2一爆破后所需风量,m3/ min;R—通风效率,以%计;T一所需通风时间,以30min计;P一爆破后CO的发生量,P=A*∆L*β*X;P一CO的卫生标准值,30mg/m3;A一隧道净断面面积,取85m2;∆L一次爆破进尺,以3m计;β一爆破lm,岩石消耗炸药量,以1.4kg/m3计;X一炸药所产生的有害物质即CO含量,mg/m3。

施工机械所需通风量Q3=H s*q s*αs式中Q3一施工机械尾气排放所需通风量,m3/min;H s一施工机械总功率,kw;q s一施工机械单位时间、单位功率所需通风量,以4.5m3/min•kw计;αs一施工机械平均工作效率,以%计。

按允许最低风速计算所需通风量Q4=A*V式中V一允许最低风速,取0. 2m/s;A一隧道净断面面积,m2。

求Q maxQ max=Max{Q l,Q2,Q3,Q4}设计控制通风量计算Q p=4.0*60*1.15=276m3/ minQ1=2*17%/(21%一17%)=8.5m3/ minQ2=0.386*85*3*1.4*500/(0.5*30*30)=In[85*30/(0.5*30)]=In170=153m3/ minQ3=750*0.735*4.S*0.5=1240m3/ min(无轨运输情况)Q3==450*0.735*4.5*0.5=745m3/ min(有轨运输情况)Q4==60*0.2*55=1020m3/ min所以无轨运输情况下Q max=1240m3/minQ=272+2240=1510m3/min有轨运输情况下Q max==1020m3/ minQ=276+1020=1296m3/min控制通风量的确定通过以上计算,可以看出试验段的通风距离最长,从施工长远考虑,选取Q=1510m3/min作为设计控制通风量。

试验段施工通风设备试验段施工通风设备如下表5—1所示:4.3小结施工通风效果的好坏,不仅影响到掘进速度,最主要的是它直接关系到工人身体健康。

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