端口接線隧道工程土建設(shè)計書

1 端口接線隧道工程土建設(shè)計書 計依據(jù) 1) 青島市人民政府 “ 關(guān)于青島市膠州灣口部地區(qū)交通組織規(guī)劃的批復(fù) ” （青政字200634 號） ， 2)膠州灣灣 口海底隧道青島端接線工程初步設(shè)計專家組評審意見， 3)膠州灣灣口海底隧道青島端接線工程初步設(shè)計 青島市市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司） ， 4)膠州灣灣口海底隧道青島端接線工程地質(zhì)勘查報告（青島市勘查測繪研究院 工程編號 5) 業(yè)主的各種相關(guān)會議紀(jì)要、文件等。 程概況 路一帶地形起伏小，較為平緩，地面標(biāo)高 ，地貌類型為侵蝕堆積緩坡。云南路西鎮(zhèn)一帶地勢最高，自西鎮(zhèn)沿云南路向南、北地勢逐漸降低，總體來說，云南路地形起伏大，兩頭低，中間高，地面標(biāo)高 ，地貌類型為侵蝕堆積斜坡 剝蝕斜坡。 質(zhì)構(gòu)造 力學(xué)性質(zhì)以壓性 壓扭性為主，五條斷裂的平面展布大致具等間距性，派生構(gòu)造發(fā)育。 滄口斷裂是區(qū)域上華夏式級構(gòu)造朱吳 店集大斷裂向西南方向延伸的部分，是青島花崗巖巖基的西北邊界，屬于級構(gòu)造單元的分界線，控制了青島花崗巖巖基的展布。受其控制在花 崗巖巖基中發(fā)育有與其近于平行的次一級的劈石口 浮山所斷裂、王哥莊 山東頭斷裂。它們均屬于滄口斷裂的派生構(gòu)造，切割地殼的深度和規(guī)模相對較小。從宏觀上講，隧道連接線沿線未有大的斷裂經(jīng)過。根據(jù)前人對本工程進(jìn)行的物探解譯，在團(tuán)島路與紅山峽路交口的南端揭示三條次一級斷裂。 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和勘察資料分析顯示，本次勘察范圍內(nèi)發(fā)育的地質(zhì)構(gòu)造類型主要有充填型構(gòu)造、節(jié)理發(fā)育帶，未揭示斷裂構(gòu)造跡象。 （ 1）充填型構(gòu)造 充填型構(gòu)造指深成相花崗巖巖基形成后，殘余巖漿沿巖體中斷裂帶侵入的細(xì)晶巖、細(xì)粒花崗巖和煌斑巖。它們以巖脈形式充 填于中粗粒花崗巖巖基中，前者為酸性巖漿侵入而成，后者為中基性巖漿于細(xì)?；◢弾r生成后期侵入而成。根據(jù)青島地區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征，走向多為 分為 脈走向與隧道呈 0o30角均較陡，呈 7090 ，多呈斜列式排列。 勘察期間，云南路隧道口部沖填型構(gòu)造集中發(fā)育，其余地段零星發(fā)育，鉆孔內(nèi)分別揭露細(xì)粒花崗巖、粗粒花崗巖、煌斑巖、輝綠巖和細(xì)晶巖，顯示局部脈巖發(fā)育程度較高，將作為巖基的粗?；◢弾r切割，破壞了巖體的完整性，該現(xiàn)象一定程度上加劇了隧道圍巖的不穩(wěn)定性，易引起 掉塊、滑切、崩塌等破壞現(xiàn)象。 （ 2）節(jié)理 受構(gòu)造影響，沿破裂面巖體無明顯位移，結(jié)構(gòu)體完整 較完整，基本無“構(gòu)造巖”的裂隙劃分為節(jié)理構(gòu)造。節(jié)理是青島地區(qū)最普遍的構(gòu)造，其性質(zhì)多為壓性、壓扭性，在弱風(fēng)化巖體中表現(xiàn)為鑲嵌狀結(jié)構(gòu)巖體（呈碎塊狀） 塊狀結(jié)構(gòu)巖體。節(jié)理面與巖芯軸向夾角多為 15、 45、 60 度角等，節(jié)理組數(shù) 23 組，節(jié)理面間距一般小于 。節(jié)理面性質(zhì)多為硬性結(jié)構(gòu)面，閉合 微張，上述節(jié)理面平直光滑，貫通性好，局部裂隙中有鈣質(zhì)或鐵質(zhì)充填。 節(jié)理往往與地形地貌有著密切的聯(lián)系，并且受多組節(jié)理面切割的地質(zhì)體，在一定 的觸發(fā)因素影響下，會發(fā)生巖體失穩(wěn)破壞等，施工中易產(chǎn)生小型塌方，而且節(jié)理帶往往是富水的地質(zhì)體?？辈炱陂g，發(fā)現(xiàn) 13、 孔在微風(fēng)化巖石鉆進(jìn)時出現(xiàn)較為嚴(yán)重的漏水現(xiàn)象，其它鉆孔也發(fā)現(xiàn)了不同程度的漏水、漏漿現(xiàn)象。 （ 3）構(gòu)造破碎帶 隧道連接線未揭示規(guī)模較大的或區(qū)域性斷裂跡象，但分布有構(gòu)造破碎帶的影響帶；結(jié)合鉆探結(jié)果，于 4、 1216、 孔處揭露構(gòu)造破碎帶，其寬度較小，一般 ，根據(jù)區(qū)域構(gòu)造跡象推斷走向 部 時，受構(gòu)造影響，場區(qū) 巖體風(fēng)化加劇、形成風(fēng)化漏洞，表現(xiàn)為散體狀結(jié)構(gòu)巖體，圍巖級別降低，完整程度降低，圍巖基本無自 2 穩(wěn)能力。在孔隙透水較強(qiáng)的構(gòu)造帶處開挖應(yīng)注意巖體完整程度的差異對隧道穩(wěn)定的影響，必要時應(yīng)有超前注漿加固預(yù)案。 總之，巖體構(gòu)造的性質(zhì)、規(guī)模、產(chǎn)狀、發(fā)育程度以及各種巖脈、破碎帶與圍巖的接觸關(guān)系對于隧道圍巖的穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。沖填型構(gòu)造、節(jié)理發(fā)育帶、構(gòu)造破碎帶等作用于隧道圍巖，加劇了圍巖巖體的破碎程度，降低了圍巖級別，增強(qiáng)了巖體的透水性、賦水性，在裂隙水的作用下更易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，進(jìn)而影響隧道施工、地上建構(gòu)筑物的安全，因 此，應(yīng)注重超前預(yù)報、超前鉆探工作。 線工程地質(zhì)概況 本次勘察，根據(jù)已完成的鉆探結(jié)果表明，本工程沿線地形起伏較大，現(xiàn)孔口地面標(biāo)高： ；沿線地貌單元較多，但各地貌單元巖土層分布有規(guī)律，即剝蝕斜坡 剝蝕堆積緩坡場區(qū)第四系不發(fā)育，厚度一般小于 ；侵蝕堆積緩坡場區(qū)第四系較發(fā)育，厚度較大，土層較多，但層序清晰、結(jié)構(gòu)簡單，體現(xiàn)了自上而下地質(zhì)年代由新到老、土層結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度漸好的沉積韻律。根據(jù)鉆探揭露，基巖為燕山晚期花崗巖及后期侵入的煌斑巖脈。 本報告使用的地層編號采用了青島市建委推廣的青 島市區(qū)第四系層序劃分標(biāo)準(zhǔn)地層層序編號， 本工程共揭示了 9 層標(biāo)準(zhǔn)層，劃分了 2 個亞層，地層評價以層及亞層為單位。現(xiàn)按地質(zhì)年代由新到老、標(biāo)準(zhǔn)地層層序自上而下分述如下： 四系全新統(tǒng)人工填土（ 第 1 層、素填土 該層分布廣泛于場區(qū) ， 本次勘察揭露層厚： 。 褐 褐黃色，稍濕 濕，松散，以粘性土、砂和碎石為主，碎石粒徑一般不超過10部地段由爐渣、建筑垃圾、生活垃圾等雜填土組成，劃為第 1 1 層。 該層原位測試結(jié)果統(tǒng)計如下 ： 原位測試結(jié)果統(tǒng)計表 表 3征值 項(xiàng) 目 平均值 極值準(zhǔn)差 變異系數(shù) 統(tǒng)計個數(shù) n ） 70 該層成分較雜且不均勻，強(qiáng)度低。 四系全新統(tǒng)海相沉積層（ 第 2 層、粗砂 該層主要揭露于云南路 四川路附近區(qū)域； 本次勘察揭露層厚： 。 褐 褐黃色，稍密，濕 飽和；以長英質(zhì)粗砂為主，分選、磨圓一般，混約 1015%粘性土，含有貝殼殘體。該層土工試驗(yàn)結(jié)果：水上 41o，水下 29o。 該層原位測試結(jié)果統(tǒng)計如下： 原位測試結(jié)果統(tǒng)計表 表 3征值 項(xiàng)目 平均值 極值準(zhǔn)差 變異系數(shù) 統(tǒng)計個數(shù) n ） 6 該層密實(shí)程度差異性較大，容許承載力 o=140180 容重 =2021kN/于鉆 (挖 )孔灌注樁，該層的極限側(cè)摩阻力 =6070 四系全新統(tǒng)海相沼澤化層（ 第 4 層、含淤泥中砂 該層主要揭露于云南路附近區(qū)域，本次勘察揭露層厚： 。 深灰 灰黑色，松散，濕 飽和；混約 1030%的淤泥質(zhì)土，含腐爛植物根系和碎貝殼，有腥臭味。該層土工試驗(yàn)結(jié)果：水上 下 30o。 該層原位測試結(jié)果統(tǒng)計如下： 原位測試結(jié)果統(tǒng)計表 表 3 特征值 項(xiàng)目 平均值 極值 準(zhǔn)差 變異系數(shù) 統(tǒng)計個數(shù) n ） 7 該層密實(shí)程度差異性大，容許承載力 o =5080 3 容重 =1920kN/于鉆 (挖 )孔灌注樁，該層的極限側(cè) 摩阻力=2530 四系全新統(tǒng)洪沖積層（ 第 9 層、粗砂 于 28、 29 號鉆孔揭露該層， 為新近沉積層。 本次勘察揭露層厚： 。 褐黃色 ，飽和，稍密，分選一般，磨圓較好，含少量粘性土和 13碎石 。該層土工試驗(yàn)結(jié)果：水上 40o，水下 28o。 該層原位測試結(jié)果統(tǒng)計如下： 原位測試結(jié)果統(tǒng)計表 表 3征值 項(xiàng)目 平均值 極值 準(zhǔn)差 變異系數(shù) 統(tǒng)計個數(shù) n ） 3 該層的容許承載力 o=150200 重 =2021kN/ 對于鉆 (挖 )孔灌注樁，該層的極限側(cè)摩阻力 =6080 四系上更新統(tǒng)洪沖積層（ 第 11 層、亞粘土 本次勘察，該層主要揭露于云南路、市場三路 滄口路附近區(qū)域。 本次勘察揭露層厚： 。 灰黃 褐黃色，可 硬塑，具中等壓縮性，具中等 高干強(qiáng)度及韌性；見鐵 錳氧化物及結(jié)核，夾水孔，局部見高嶺土條帶。 該層土工試驗(yàn)結(jié)果如下： 土工試驗(yàn)成果統(tǒng)計表 表 3征值 項(xiàng)目 平均值 值 計個數(shù) n 濕密度 (g/ 含水 率 (%) 孔隙比 e 液限 塑限 塑性指數(shù) 液性指數(shù) 壓縮系數(shù) 1) 壓縮模量 ( 直剪試驗(yàn) 粘聚力 c（ 內(nèi)摩擦角 （度） 該層原位測試結(jié)果如下： 原位測試結(jié)果統(tǒng)計表 表 3特征值 項(xiàng)目 平均值 值 計個數(shù) n 標(biāo)準(zhǔn)貫入 N（擊） 該層的容許承載力 o=200250重 =1920kN/ 對于鉆 (挖 )孔灌注樁，該層的極限側(cè)摩阻力 =4050 第 12層、含粘性土粗礫砂 該層主要揭露于云南路 四川路、市場三路附近區(qū)域。 本次勘察揭露層厚： 。 褐黃色，中密，濕 飽和；主要礦物成分長石、石英， 分選一般，磨圓較差，呈粘性土膠結(jié)； 28、 29 號鉆孔揭露該層砂質(zhì)較純凈，含少量 粘性土和 13石。該層土工試驗(yàn)結(jié)果：水上 下 該層原位測試結(jié)果統(tǒng)計如下： 原位測試結(jié)果統(tǒng)計表 表 3征值 平均值 極值 標(biāo)準(zhǔn)差 變異系數(shù) 統(tǒng)計個數(shù) 4 項(xiàng)目 n ） 該層的容許承載力 o=250300 重 =2021kN/ 對于鉆 (挖 )孔灌注樁，該層的極限側(cè)摩阻力 =80100 巖 場區(qū)基巖為燕山晚期粗粒花崗巖及后期侵入的煌斑巖脈，花崗巖以巖基的形式產(chǎn)出，屬深成相巖漿巖。巖體由于長期受地質(zhì)營力的作用，其物理力學(xué)性質(zhì)在空間上發(fā)生了不同程度的變化，自上而下形成了風(fēng)化程度有明顯差異的風(fēng)化帶。現(xiàn)將各風(fēng)化帶的垂直分布特征及其物理力學(xué)性質(zhì)分述如下： （ 1）、粗?；◢弾r（ 53（ C） ） 第 16層、 廣泛分布于沿線。本次勘察揭露厚度： 。 褐黃色，粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，以長石、石英、黑云母為主要礦物成分，原巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造尚可辨認(rèn)，礦物蝕變強(qiáng)烈，大部分長石、全部云母已風(fēng)化成次生礦物，裂隙發(fā)育，裂隙面見鐵錳質(zhì)礦物渲染，巖芯呈粗砂 角礫 小碎塊狀，手搓呈土 粗砂狀。該層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)兩次，貫入 30擊數(shù)均大于 50 擊。 該層聲波測試結(jié)果如下： 聲波測試結(jié)果統(tǒng)計表 表 3 征 值 項(xiàng) 目 平均值 大值 小值 準(zhǔn)差 變異系數(shù) 統(tǒng)計個數(shù) n 巖 體壓縮波速 m/s） 499 1325 9 該層的容許承載力 o=8001000形模量 545 該層的容重 =2224kN/于鉆 (挖 )孔灌注樁，該層的極限側(cè)摩阻力=100120 第 17 廣泛分布于沿線，部分鉆孔未揭露該層，揭露厚度： 肉紅色，巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造同上，基本未被破壞，礦物蝕變程度較輕，長石有變色，石英新鮮完整，節(jié)理 裂隙較發(fā)育，巖芯呈碎塊狀 短柱狀，巖塊較硬，錘擊可碎。 該層聲波測試及點(diǎn)荷載試驗(yàn)結(jié)果如下： 聲波測試及點(diǎn)荷載試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計表 表 3 征 值 項(xiàng) 目 平均值 大值 小值 準(zhǔn)差 變異系數(shù) 統(tǒng)計個數(shù) n 巖體壓縮波速 m/s） 142 2244 巖芯壓縮波速 m/s） 090 2592 / / 5 單軸抗壓強(qiáng)度 該層容許承載力 o=20002500性模量 E =58 103 該層的容重 =2426kN/軸極限抗壓強(qiáng)度推薦值 214 第 18層、 微風(fēng)化 粗粒 花崗巖（ ） 于部分鉆孔 揭露該層 。 肉紅色，粗粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，巖石新鮮，結(jié)構(gòu)基本未變，礦物蝕變?nèi)?，?jié)理較發(fā)育，多呈閉合 微張狀，節(jié)理面有鐵銹色礦染，巖芯呈塊狀 短柱 柱狀，巖塊堅(jiān)硬，錘擊聲脆不易碎 。 該層聲波測試及點(diǎn)荷載試驗(yàn)結(jié)果如下： 聲波測試及點(diǎn) 荷載試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計表 表 3 征 值 項(xiàng) 目 平均值 大值 小值 準(zhǔn)差 變異系數(shù) 統(tǒng)計個數(shù) n 巖體壓縮波速 m/s） 583 4230 / / 5 巖芯壓縮波速 m/s） 461 3922 5 單軸抗壓強(qiáng)度 該層的容許承載力 o 4000性模量 E =2025 103 該層的容重 =2526kN/軸極限抗壓強(qiáng)度推薦值 070 （ 2）、煌斑巖（ X） 呈脈狀穿插分布于場區(qū)。 第 16 1層、 強(qiáng)風(fēng)化煌斑巖（ ） 本次勘察僅 1、 2 號鉆孔揭露該層。 黃綠 灰綠色，細(xì)粒斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份以斜長石、角閃石、黑云母等暗色礦物為主，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，礦物蝕變顯著，巖芯手搓呈土狀，具有浸水軟化 特性。該層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)一次， N=42 擊。 該層聲波測試結(jié)果如下： 聲波測試結(jié)果統(tǒng)計表 表 3 征 值 項(xiàng) 目 平均值 大值 小值 準(zhǔn)差 變異系數(shù) 統(tǒng)計個數(shù) n 巖體壓縮波速 m/s） 549 1235 7 該層容許承載力 o=600700形模量 030 該層的容重 =2123kN/于鉆 (挖 )孔灌注樁， 該層的極限側(cè)摩阻力=80100 第 17 1層 、弱風(fēng)化煌斑巖（ ） 本次勘察僅 1 號鉆孔揭露該層。 銹黃色，成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造同上，礦物成分蝕變較明顯，巖體節(jié)理、裂隙較發(fā)育，節(jié)理面具鐵色礦染，巖芯呈片 碎塊狀，錘擊易碎。于該帶 內(nèi)取巖樣三塊，測得單軸 抗壓強(qiáng)度 該層容許承載力 o=10001200形模量 060 該層的容重 =2224kN/軸極限抗壓強(qiáng)度推薦值 3 （ 3）、 第 17 3層、 構(gòu)造破碎帶（ 本次勘察僅 13 號鉆孔揭露該層，揭露垂直厚度 。 肉紅色，原巖為粗粒花崗巖，受區(qū)域構(gòu)造影響，破碎帶內(nèi)巖體節(jié)理裂隙非常發(fā)育，部分礦物已高嶺土、綠泥石化，取樣多為角礫 碎塊狀，巖芯風(fēng)化程度多為弱風(fēng)化，于 13 號鉆孔 直深度內(nèi)揭露糜棱巖夾層，巖樣手搓呈砂土狀。 于該破碎帶內(nèi)取巖樣三塊，測得單軸 抗壓強(qiáng)度 根據(jù)青島地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，其 平面分布局限， 該層容許承載力 o=10001500彈性模量 E=35 103 該 層的容重 =2224kN/軸極限抗壓強(qiáng)度推薦值 8 下水 沿線多數(shù)地段勘察深度內(nèi)見有地下水， 主要賦存于第 1 、 1 1 層填土、第 2 、 5 、 9 、 12層砂土 中，地下水類型主要為 第四系 孔隙潛水 承壓水。 勘察期間，于場區(qū) 1、 13、 16、 19、 28、 65 號鉆孔取 水樣 各一件進(jìn)行水質(zhì)分析，結(jié)果如下： 水質(zhì)分析成果 表 表 4析 項(xiàng)目 孔號 mg/l) mg/l) l) （ mg/l） (mg/l) 總硬度 (l) 游離 mg/l) 侵蝕性 mg/l） 1 3 6 9 8 / 5 6 根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，四川路西 南段、滄口路段場區(qū)地下水對砼無腐蝕性，對鋼筋砼中的鋼筋在干濕交替情況下具弱腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性；云南路段場區(qū)地下水對砼無腐蝕性，對鋼筋砼中的鋼筋在干濕交替情況下具弱腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性；市場三路西段場區(qū)地下水對砼具弱腐蝕性，對鋼筋砼中的鋼筋在干濕交替情況下具弱腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。 (具體見地質(zhì)勘察報告 ) 3 設(shè)計原則和主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 計原則 1. 滿足城市路網(wǎng)規(guī)劃要求及快速路功能要求，并考慮城市發(fā)展的需要。 2. 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用條件、荷載特性、施工工藝等條件進(jìn)行。 并考慮沿線的工程水文地質(zhì)、環(huán)境條件， 充分利用圍巖的自承能力， 對技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和使用效果作綜合比較，合理地選擇結(jié)構(gòu)型式和施工方 案，盡量做到 技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理 ，確保質(zhì)量 。 3. 與海底隧道相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相匹配 。 4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計確保主體結(jié)構(gòu)具有足夠的耐久性，并滿足施工、運(yùn)營、防火、防水、防腐 的 要求。 5. 隧道采用信息化設(shè)計，輔以結(jié)構(gòu)數(shù)字化理論分析驗(yàn)證。 因 此須建立嚴(yán)格的監(jiān)控量測制度。 6. 隧道二次襯砌整體結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計分別按照承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行計算和驗(yàn)算。 7. 隧道防 排 水遵循 “ 以堵為主，限量排放，剛?cè)峤Y(jié)合，多道防線，因地制宜，綜合治理”的原則， 以結(jié)構(gòu)自防水為主，外防水（附加防水）為輔 ，關(guān)鍵是處理好施工縫和變形縫等薄弱環(huán)節(jié)的防水。 8. 隧道結(jié)構(gòu)按抗震進(jìn)行設(shè)計，并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，以提高結(jié)構(gòu)的整體抗震能力。 9. 設(shè)備選用堅(jiān)持以國產(chǎn)為主 ， 系統(tǒng)配套 ， 便于管理和維護(hù)。 用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) (1) 市政公用工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定 2004年 3月 (2) 城市道路設(shè)計規(guī)范 7 90 (3) 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 00684) 公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目 設(shè)計文件編制辦法 (5) 公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 502836) 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 017) 公路路線設(shè)計規(guī)范 208) 公路隧道設(shè)計規(guī)范 709) 公路交通安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則 10) 道路工程制圖標(biāo)準(zhǔn) 016211) 公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范 4012) 公路工程抗震設(shè)計規(guī)范 0413) 公路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價規(guī)范 14) 錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范 15) 鐵路隧道設(shè)計規(guī)范 16) 鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范 17) 鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范 18) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 001019) 水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 19120) 鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程 8： 92 (21) 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 001122) 城市橋梁設(shè)計規(guī)范 123) 地下工程防水技術(shù)規(guī)范 10824) 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn) 25) 建筑設(shè)計防火規(guī)范 26) 鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定鐵建設(shè) 2005157 號 7 (27) 有關(guān)專業(yè)設(shè)計規(guī)范及國家有關(guān)法規(guī)、條例等 計標(biāo)準(zhǔn) 1）設(shè)計基準(zhǔn)期： 100年 2）使用功能：城市道路交通 3）路線等級：城市快速路 4） 隧道內(nèi)計算行車 速度：四川路、云南路主隧道： 80km/h 臺西三路、團(tuán)島二路匝道： 40km/h 5）車道數(shù)：主隧道雙向六車道， 臺西三路匝道單向一車道，團(tuán)島二路匝道單向兩車道 6）地震烈度：按 7）最小平曲線半徑： 1000m 8）主隧道最大縱坡： 匝道最大縱坡： 主隧道最小縱坡： 匝道最小縱坡： 9）隧道限界高度： 修道限界高度： 側(cè)側(cè)向?qū)挾龋?側(cè)側(cè)向?qū)挾龋?、右側(cè)檢修道寬度： 10）主隧道車行道寬度： 2 路面寬度： 12m 臺西三路匝道隧道車行道寬度： 6m 路面寬度： 7m 團(tuán)島二路匝道隧道車行道寬度： 2 路面寬度： 8m 11）路面類型：瀝青混凝土路面 12）設(shè)計荷載：城 車超 20級，掛車 120級檢算 13）設(shè)計安全等級： 14）防水等級：一級 4 土建工程材料 隧道結(jié)構(gòu)物的工程材料根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、受力條件、使用要求和所處環(huán)境等因素選用，并考慮其經(jīng)濟(jì)性、可靠性和耐久性。主要受力結(jié)構(gòu)一般采用鋼筋混凝土。 初期支護(hù)： 二次襯砌： 鋼 筋：初期支護(hù)格柵： 時支護(hù)： 22a 16 鋼筋： 板、型鋼： 超前管棚： 空管棚， 108大管棚 超前小導(dǎo)管、錨管： 42 錨桿：中空錨桿 超前和帷幕注漿：普通水泥單液漿，超細(xì)水泥單液漿，普通水泥 防 水 層： 00g/4止水材料：遇水膨脹止水膠條，遇水膨脹止水條 ,可重復(fù)式注 漿管，背貼式止水帶 焊條： 235鋼的焊接均采用 列型焊條。 管材： 100 軟式塑料濾水管， 50， 500 玻璃鋼管， 300 玻璃鋼管， 70 35軟式塑料濾水管 隧道填充及鋪底： 5 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計 計原則 （ 1）滿足城市總體規(guī)劃、交通規(guī)劃和景觀規(guī)劃要求，滿足快速路的功能要求，并考慮城市發(fā)展的需要。 （ 2）隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用條件、荷載特性、施工 工藝等條件進(jìn)行，并考慮沿線的工程水文地質(zhì)、總體規(guī)劃要求、環(huán)境條件，對技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和使用效果作綜合比較，合 8 理地選擇結(jié)構(gòu)型式和施工方法，達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，工藝簡便的設(shè)計要求。 （ 3）隧道凈空設(shè)計滿足功能要求和建筑限界外，尚應(yīng)考慮施工誤差、測量誤差、結(jié)構(gòu)變形和后期沉降等因素的影響。 （ 4）隧道二襯整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計應(yīng)分別按正常使用極限狀態(tài)和承載力極限狀態(tài)的要求對其在施工階段和正常使用階段進(jìn)行計算和驗(yàn)算 ,必要時進(jìn)行剛度和整體穩(wěn)定性檢算。 （ 5）隧道結(jié)構(gòu)同時按破損階段法驗(yàn)算構(gòu)件截面的強(qiáng)度。根據(jù) 不同的荷載組合，分別采用不同的安全系數(shù)。 （ 6）隧道結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)防烈度度設(shè)計，采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，以提高結(jié)構(gòu)的整體抗震能力。 （ 7）隧道工程按設(shè)計使用年限為 100 年進(jìn)行耐久性設(shè)計，并滿足現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和城市道路設(shè)計規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定。 （ 8）結(jié)構(gòu)須進(jìn)行抗裂和裂縫開展寬度驗(yàn)算，裂縫開展寬度 （ 9）隧道安全等級：一級。 （ 10）設(shè)計考慮縱向變形驗(yàn)算。 （ 11）隧道結(jié)構(gòu)一般不設(shè)變形縫，僅在地層和結(jié)構(gòu)有較大變化處設(shè)置。 （ 12）隧道采用信息化設(shè)計，輔以結(jié)構(gòu)數(shù)字化理論分析驗(yàn)證。為此須建立嚴(yán) 格的監(jiān)控量測制度。 （ 13）結(jié)構(gòu)的耐火等級為一級，所有受力構(gòu)件防火設(shè)計應(yīng)滿足現(xiàn)行的建筑設(shè)計防火規(guī)范有關(guān)規(guī)定。 （ 14）隧道防水等級：拱墻為一級。 道總體布置 初步設(shè)計的優(yōu)化 根據(jù)初步設(shè)計隧道所處的地質(zhì)條件以及隧道上方、附近有建（構(gòu)）筑物群，考慮到施工的安全系數(shù)、減少部分拆遷和施工期間地下爆破對居民日常生活的影響等因素，在不改變進(jìn)口、出口的情況下對初步設(shè)計做出了如下調(diào)整： 1. 將四川路右線進(jìn)口隧道和云南路左線出口隧道埋深加大了 5米左右； 2. 臺西三路進(jìn)口匝道和團(tuán)島二路出口匝道平面也進(jìn)行了相應(yīng)的 調(diào)整； 3. 根據(jù)地質(zhì)情況以及防災(zāi)救援等考慮，對人行橫洞和車行橫洞進(jìn)行了優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上以四川路右線為基準(zhǔn)，調(diào)整云南路左線縱坡，保證橫洞的連接平緩順暢，并與海底隧道工程協(xié)調(diào)統(tǒng)一保證防災(zāi)救援的需要。 4. 支護(hù)參數(shù)根據(jù)地質(zhì)條件的變化進(jìn)行調(diào)整 面設(shè)計 工程位于青島市 老城區(qū)， 建筑 年代久遠(yuǎn)且 較 為 密集 ，給主線隧道的敷設(shè)帶來了一定的不利條件 。 四川路主隧道（右線）從東平路和四川路北 60米處進(jìn)隧道 ,往南沿四川路、團(tuán)島一路，在臺西三路和團(tuán)島一路交叉口，沿團(tuán)島路西側(cè)，下穿團(tuán)島部隊(duì)大院 ,接海底隧道。主隧道起點(diǎn)界點(diǎn) 30接海底隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面，長 云南路主隧道（左線）在東平路和遠(yuǎn)南路交叉口以北 160米處進(jìn)隧道；沿云南路、臺西三路，下穿貴州路、三號院、智榮中學(xué)到團(tuán)島路和臺西三路交叉口，沿團(tuán)島路與海底隧道相接。主隧道隧道起點(diǎn) 界點(diǎn) 55接海底隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面，長 在云南路、四川路主隧道附近地面各設(shè)地面緊急出入口 4座。在隧道分岔位置前后設(shè)車行橫洞兩座、人行橫洞一座，在云南路主隧道洞口附近設(shè)置地下風(fēng)機(jī)房和地面風(fēng)塔一座。 臺西三路進(jìn)口匝道起點(diǎn)位于臺 西三路團(tuán)島一路交叉口，依順現(xiàn)狀臺西三路道路中心線向西南方向延伸，自 70 處與開始下穿，以一段“ S”型曲線并入四川路主線在 道洞口位于 85 處，與海底隧道分界點(diǎn)為 00，長度為 215米。 團(tuán)島二路出口匝道自 一段半徑 320北避讓 27 層高層建筑群，沿現(xiàn)狀團(tuán)島二路中心線向東敷設(shè)，隧道洞口位于 83 處，匝道與海底隧道分界點(diǎn)位于 43 處。隧道長度為 340米。 9 斷面設(shè)計 主線及匝 道 縱斷面設(shè)計充分考慮與平面線型的組合要求，在條件允許、不過多增加工程造價前提下，盡量選用較大豎曲線半徑，以提高車輛行駛舒適度、安全度，滿足平、縱組合設(shè)計的協(xié)調(diào)和景觀要求 ；地面道路縱斷面設(shè)計主要依順現(xiàn)狀道路標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計。 臺西三路云南路地面道路在東平路北側(cè)車行道分為兩幅，為滿足道路兩側(cè)建筑物及相交道路的高程要求，本次對東平路廣州路段東西兩幅道路進(jìn)行了分別設(shè)計?？v斷面主要設(shè)計參數(shù)一覽表： 縱斷面 主要 設(shè)計 參數(shù) 一覽表 表 序號 路名 最小凸曲線半徑（ m） 最小凹曲 線 半徑（ m） 最大縱坡（） 1 四川路主線 6000 云南路主線 25000 臺西三路進(jìn)口匝道 1000 1700 5 4 團(tuán)島二路出口匝道 2000 2400 5 路斷面設(shè)計 本隧道采用雙管分修六車道的型式。道路橫斷面在設(shè)計起點(diǎn)和終點(diǎn)與城市快速路橫斷面保持一致，通過曲線內(nèi)外側(cè)路線交的點(diǎn)變化設(shè)置過渡段。隧道內(nèi)路面寬 置為單向坡，坡度2%。 道斷面設(shè)計 道建筑限界 根 據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果 及有關(guān)規(guī)范要求，并結(jié)合海底隧道的隧道建筑限 界 ， 接線工程 隧道建筑限界 擬定 如下： 1) 主隧道限界 限界高度： 行道寬度： 2左側(cè)側(cè)向 寬度： 側(cè)側(cè)向 寬度： 修道寬度： 2主隧道總寬： 修道） +左側(cè)側(cè)向?qū)挾?） +2車行道） +右側(cè)側(cè)向?qū)挾?） +修道） =) 臺西三路匝道 隧道 建筑限界 修道） +左側(cè)側(cè)向?qū)挾?） +6m（車行道） +右側(cè)側(cè)向?qū)挾?） +修道） =) 團(tuán)島二路匝道 隧道 建筑限界 修道） +左側(cè)側(cè)向?qū)挾?） +7m（車行道） +右側(cè)側(cè)向?qū)挾?） +修道） =) 車行橫洞斷面建筑限界凈寬 高 ) 人行橫洞斷面建筑限界凈寬 高 斷面結(jié)構(gòu)形式 隧道內(nèi)輪廓 根 據(jù)建筑限界加上 預(yù)留變形和施工誤差、 設(shè)備安裝空間及必須的安全間距設(shè)置，本工程兩側(cè)預(yù)留 裝修空間 ， 隧道 通風(fēng)，照明、監(jiān)控等設(shè)施安裝在上部建筑限界以外， 各種管線、電纜 等 設(shè)在檢修道下溝槽 。根據(jù)隧道埋深、工程地質(zhì)條件及地表建筑物情況，綜 合考慮結(jié)構(gòu)受力條件因素， 并考慮與海底隧道陸域段對接，擬定 采用拱形 曲墻型斷面 。 門及明洞設(shè)計 1)明洞設(shè)計 根據(jù)地面建筑情況和交通道路的要求。四個隧道口部洞口段設(shè)置了一段明洞。明挖采用放坡開挖，明洞段邊坡及仰坡在施工過程中采用土釘墻、錨噴支護(hù)和板撐。襯砌采用 2)洞口設(shè)計 隧道出口位于市區(qū)，地形較平緩，洞口根據(jù)美觀需要設(shè)置建筑造型，以體現(xiàn)青島的地域特點(diǎn)和海灣城市的現(xiàn)代氣息。 10 挖隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)及耐久性設(shè)計 構(gòu)主要參數(shù)擬訂 （ 1）結(jié)構(gòu)主要尺寸的擬定原則 1 結(jié)構(gòu) 尺寸應(yīng)滿足隧道使用功能的要求。 2 結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)各種狀態(tài)下承載、變形要求。 3 結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)滿足施工工藝的要求。 （ 2）暗挖襯砌結(jié)構(gòu)支護(hù)方案 復(fù)合式襯砌二襯模筑混凝土相對來說質(zhì)量能易滿足耐久性要求。設(shè)計采用復(fù)合式襯砌。復(fù)合式襯砌在大量的地下水通過圍巖滲透到結(jié)構(gòu)周圍，對水處理是關(guān)鍵，根據(jù)隧址所處的地質(zhì)及水壓情況，對滲水處理有兩種：在巖石較完整、透水性較弱的地段采用半包防水、排結(jié)合的方法；在巖石較破碎、透水性較強(qiáng)且在隧道上部覆土層較厚的地段采用注漿止水限量排放的方法。 （ 3）襯砌參數(shù)的擬定 主隧道襯砌結(jié) 構(gòu)參數(shù)表 表 砌類型 圍巖級別 初期支護(hù) 二次襯砌 備注 局部 25 中空注漿錨桿 L=濕噴 部模筑混凝土厚8035 防水鋼筋混凝土 400隧道 - 部 25 中空注漿錨桿 L=距 花形布置 ,拱墻 8200200m m 單層鋼筋網(wǎng) ,濕噴 凝土厚 150 水鋼筋混凝土 450隧道 部 25 中空注漿錨桿 L=距 花形布置 ,拱墻 8200200筋網(wǎng) ,濕噴 凝土厚 2002格柵鋼架 ,間距 筑 水鋼筋混凝土 500隧道 墻 25 中空注漿錨桿 L=距 花形布置 ,拱墻 8200200層鋼筋網(wǎng) ,濕噴 凝土厚 2002 格柵鋼架 ,間距 筑 水鋼筋混凝土 500隧道 墻 25 中空注漿錨桿 L=4m,間距 花形布置 ,拱 模筑 水鋼筋 主隧墻 8200200層鋼筋網(wǎng) ,濕噴 凝土厚 250柵鋼架 ,間距 凝土 500 V 拱部 42小導(dǎo)管超前支護(hù) ,L=向間距 榀鋼架打設(shè)一環(huán) 邊墻 25 中空注漿錨桿 L=4m,拱墻 8200200濕噴 凝土厚 300 25 格柵鋼架 ,筑 水鋼筋混凝土 600隧道 級洞口 V 拱部 108 大管棚 ,L=30m,環(huán)向間距 部 42 小導(dǎo)管 ,L=向間距 榀鋼架打設(shè)一 環(huán) 邊墻 25 中空注漿錨桿 ,L=墻 8200200層鋼筋網(wǎng) ,濕噴凝土厚 35022 鋼架 ,間距 筑 水鋼筋混凝土 600隧道 拱部 25 中空注漿錨桿 L=3m,間距 花形布置 ,拱墻 8250250層鋼筋網(wǎng) ,濕噴 凝土厚 15035 防水鋼筋混凝土 400西三路匝道 墻 25 中空注漿錨桿 L=3m,間距 花形布置 ,拱墻 8250250層鋼筋網(wǎng) ,濕噴 凝土厚 200 22 格柵鋼架 ,間距 筑 水鋼筋混凝土 450西三路匝道 V 拱部 42小導(dǎo)管 ,L=3m,環(huán)向間距 兩榀鋼架打設(shè)一環(huán) ,邊墻 25 中空注漿錨桿 L=4m,間距 1 1m 梅花形布置 ,拱墻8200200層鋼筋網(wǎng) ,濕噴 凝土厚 250 22格柵鋼架 ,間距 筑 水鋼筋混凝土 550西三路匝道 V 拱墻 25 中空注漿錨桿 L=3m,間距 花形布 置 ,拱墻 8250250層鋼筋網(wǎng) ,濕噴 凝土厚 250柵鋼架 ,間距 筑 水鋼筋混凝土 550島二路匝道 拱部 42小導(dǎo)管 ,L=30m, 環(huán)向間距 兩榀鋼架打設(shè)一環(huán)，邊墻 25 中空注漿錨桿 L=4m,間距 1 1m 梅花形布置 ,拱墻8200200層鋼筋網(wǎng) ,濕噴 凝土厚 2502 格柵鋼架 ,間距 筑 水鋼筋混凝土 600島二路匝道 11 久性設(shè)計 1）結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計原 則 00年； 根據(jù)本工程的特點(diǎn)，從混凝土材料及其性能要求、混凝土保護(hù)層厚度、表面最大裂縫寬度等方面確定耐久性設(shè)計的總體要求； 照國內(nèi)外有關(guān)規(guī)程和報告的耐久性設(shè)計方法，對隧道結(jié)構(gòu)耐久性進(jìn)行定量分析； 造以及耐久性能要求等方面的因素，推薦本工程按四類環(huán)境考慮，并以此確定混凝土材料及其性能要求； 2)結(jié)構(gòu)耐久性才材料 混凝土由水泥、骨料、水及外加劑等多種材料經(jīng)過拌合而成。對于混凝土材料的選擇，首先應(yīng)考慮氯化物誘發(fā)鋼筋腐蝕以及混凝土的氯化物擴(kuò)散率，同時還要考慮水化熱、強(qiáng)度特性、碳化的發(fā)展等方面的性能，最終確定適合本工程的混凝土材料及其性能要求。 混凝土材料組成的要求 對于混凝土組成材料的選擇，除滿足有關(guān)規(guī)范的一般要求外，針對結(jié)構(gòu)的耐久性，組成材料應(yīng)遵循以下原則： a 水泥品種的選擇 設(shè)計選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。 水泥的技術(shù)要求除應(yīng)滿足國家標(biāo) 準(zhǔn)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（ 規(guī)定外，還應(yīng)滿足下表的規(guī)定。 水泥的技術(shù)要求 序號 項(xiàng)目 技術(shù)要求 備注 1 比表面積 350m2/硅酸鹽水泥、抗硫水泥而言） 按水泥比表面積測定方法（勃氏法） 8074檢驗(yàn) 2 80m 方孔篩篩余 對普通硅酸鹽水泥而言） 按水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法 (80 m 篩篩析法 )（ 1345）檢驗(yàn) 3 游離氧化鈣含量 按水泥化學(xué)分析方法（ 176）檢驗(yàn) 4 堿含量 5 熟料中 的 量 非氯鹽環(huán)境下 8%，氯鹽環(huán)境下 10% 按水泥化學(xué)分析方法（ 176）檢驗(yàn)后計算求得 6 不宜大于 鋼筋混凝土） 按水泥原料中氯的化學(xué)分析方法（ 420）檢驗(yàn) 預(yù)應(yīng)力混凝土） 注： 當(dāng)骨料具有堿 硅酸反應(yīng)活性時，水泥的堿含量不應(yīng)超過 b 細(xì)骨料 細(xì)骨料應(yīng)選用級配合理、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、吸水率低、空隙率小的潔凈天然中粗河砂，也可選用專門機(jī)組生產(chǎn)的人工砂。不宜使用山砂。不得使用海砂細(xì)骨料的顆粒級配（累計篩余百分?jǐn)?shù)）應(yīng)滿足 下表的規(guī)定。 細(xì)骨料的累計篩余百分?jǐn)?shù)（ %） 級配區(qū) 篩孔尺寸， 區(qū) 區(qū) 區(qū) 0 0 0 0 10 0 10 0 5 5 25 0 15 0 5 35 50 10 25 0 5 71 70 41 40 16 5 80 92 70 85 55 00 90 100 90 100 90 12 除 骨料的實(shí)際顆粒級配與表中所列的累計篩余百分率相比允許稍有超出分界線，但其總 量不應(yīng)大于 5%。 c 粗骨料 粗骨料中的有害物質(zhì)含量應(yīng)符合下表的規(guī)定。 粗骨料的有害物質(zhì)含量限值 項(xiàng)目 強(qiáng)度等級 泥量， % 塊含量， % 、片狀顆粒總含量， % 10 硫化物及硫酸鹽含量（折算成 % 離子含量， % 石中有機(jī)質(zhì)含量（用比色法試驗(yàn)） 顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色。當(dāng)深于標(biāo)準(zhǔn)色時，應(yīng)配制成混凝土進(jìn)行強(qiáng)度對比試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度比不應(yīng)小于 粗骨料的堿活性應(yīng)首先采用巖相法進(jìn)行檢驗(yàn)。若粗骨料含 有堿 硅酸反應(yīng)活性礦物，其砂漿棒膨脹率應(yīng)小于 否則應(yīng)按規(guī)范的要求采取抑制堿 骨料反應(yīng)的技術(shù)措施。不得使用具有堿 碳酸鹽反應(yīng)活性的骨料。 d 拌合用水 拌和用水可采用飲用水。當(dāng)采用其他來源的水時，水的品質(zhì)應(yīng)符合下表的要求。 拌和用水的品質(zhì)指標(biāo) 項(xiàng)目 鋼筋混凝土 素混凝土 溶物， 2000 5000 可溶物， 5000 10000 氯化物（以 1000 3500 硫酸鹽（以