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《川藏公路復(fù)雜地質(zhì)隧道設(shè)計(jì)對(duì)策措施》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、丿11藏公路復(fù)雜地質(zhì)隧道設(shè)計(jì)對(duì)策措施摘要國(guó)道318線海了山-竹笆籠段改建工程(簡(jiǎn)稱川藏南線海竹段)共設(shè)七擁隧道。隧址區(qū)自然環(huán)境惡劣,生態(tài)環(huán)境脆弱,涉及高寒、高地震烈度、高地應(yīng)力、變質(zhì)巖分布廣泛、低類別圍巖比例較高和隧道進(jìn)洞條件差等復(fù)雜地質(zhì)條件。木文重點(diǎn)對(duì)這些地質(zhì)問(wèn)題在設(shè)計(jì)上采取的對(duì)策措施展開(kāi)探討,以供同類隧道的有關(guān)設(shè)計(jì)參考。關(guān)鍵詞公路隧道設(shè)計(jì)抗震防凍高應(yīng)力1概述2003年8月開(kāi)工建設(shè)的川藏南線海竹段總長(zhǎng)126km,是川藏交通命脈,也是一條重要的國(guó)防通道。路線基本為原路改建的三級(jí)公路,新建隧道主耍是為繞避特大滑坡、泥右流、水毀、崩塌等不良地質(zhì)
2、病害(圖1)。同時(shí),改建工程也遇到了高寒、高地震烈度、高地應(yīng)力、變質(zhì)巖分布廣泛、低類別圍巖比例較高和隧道進(jìn)洞條件差等復(fù)雜地質(zhì)條件,這些問(wèn)題都需要采用妥善的設(shè)計(jì)對(duì)策措施加以解決。妥善的設(shè)計(jì)對(duì)策措施加以解決。1.1隧道規(guī)模全路段隧道均為新建,為雙向交通單洞,各隧道長(zhǎng)度見(jiàn)表1。1.2隧址區(qū)卞要工程地質(zhì)特征隧址區(qū)屑丘狀高原和深切峽谷高山地貌、高寒地區(qū),隧道洞口高程2600-3500m,最冷月平均溫度?3°C,最人凍土深度1.2m。地殼活動(dòng)強(qiáng)烈,地震烈度高,地震基木裂度為VIIMX度,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂褶皺發(fā)育。外營(yíng)力風(fēng)化剝蝕作用強(qiáng)烈,地表巖體破碎,
3、洞II地形地質(zhì)條件非常差。由于是老路改建,新增隧道軸線多口松散坡面小角度斜交多,致使洞壁過(guò)薄,偏壓嚴(yán)重。變質(zhì)巖分布廣,且多為巖漿巖侵人。埋深人(如拉納山隧道最人埋深達(dá)715m),侵入巖體封閉性好,地應(yīng)力高,多座隧道有發(fā)生巖爆的可能。巖層節(jié)理裂隙發(fā)冇,低類別圍巖比例較高。2隧道設(shè)計(jì)對(duì)策措施2.1抗防凍設(shè)計(jì)隧址區(qū)地處青藏高原高寒干燥氣候帶,總的特點(diǎn)是干燥寒冷,冬氏夏短,春秋不分。年均氣溫8.8°C,7月平均氣溫18.8°C,1月平均最低氣溫-16.8°C,1月平均氣溫-3°C,晝夜溫差可達(dá)20°C以上;年均無(wú)霜期184天,冰凍深度0.5—1.3
4、m,最大積雪深度為24cm。海竹段全線海拔平均3300m,其中路線最高點(diǎn)海子山海拔4685m。隧道洞口最高海拔為徳達(dá)隧道進(jìn)口3580m,最低為黃草坪2號(hào)隧道出口2650m;前四座隧道洞II海拔在3000m以上。設(shè)計(jì)主要對(duì)策如下:a.模筑混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)提高到S8。b.采用加厚止水帶作為凍脹伸縮縫,并加密設(shè)迸。c.隧道洞門墻的基礎(chǔ)置于凍結(jié)線下0.25m,必要時(shí)換填。止明洞頂部回填不采用粘十.,而采用于砌片石鋪砌,砂漿勾縫,下部為碎石墊層。e.対于洞口海拔高程大T3000m的4座隧道,設(shè)世保溫防凍段,在洞口段350m,対于長(zhǎng)度小于1000m的隧道
5、則全洞設(shè)逬。保溫防凍層設(shè)計(jì)采用在「?次襯砌內(nèi)部用硬質(zhì)聚氨脂泡誅塑料型材+玻璃鋼組成,厚4cm。目前正根據(jù)洞口段實(shí)測(cè)氣候資料,并結(jié)合國(guó)內(nèi)外新材料,進(jìn)行調(diào)研。e.根據(jù)洞口實(shí)測(cè)的氣溫情況,在部分洞口設(shè)置保溫出水口,必要時(shí)采用保溫水溝。S.對(duì)隧道施工的材料、設(shè)備和季節(jié)作特殊要求。2.2抗震設(shè)計(jì)海竹段地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂、褶皺發(fā)育,巴塘、金沙江活動(dòng)斷裂帶縱橫交錯(cuò)于測(cè)區(qū);新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)劇烈,地殼強(qiáng)烈上升,地震活動(dòng)頻繁,定點(diǎn)水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果表明,地表年變化在0.5mm左右。地売活動(dòng)強(qiáng)烈,有史料記載以來(lái)僅破壞性地震就發(fā)主122次,地震烈度高,地震基本裂度為唧度。黃草
6、坪地區(qū)經(jīng)四川省地震局工程地雇研究所利具他有關(guān)地質(zhì)部門綜合勘察后認(rèn)為:地雇基本裂度為IX度。該路段工程地質(zhì)條件在整個(gè)海竹段中最為不利,處于巴塘活動(dòng)斷裂帶附近,地質(zhì)條件十分復(fù)雜。黃草坪一帶存在全新世活動(dòng)大斷裂一巴塘斷裂,具有原地復(fù)發(fā)的特點(diǎn),該處斷裂具備發(fā)生7級(jí)左右地震的能力,年均蠕滑量為0.57mm,即使按未來(lái)百年內(nèi)不以特征地震形式發(fā)生強(qiáng)震,估計(jì)的最人可能位錯(cuò)量亦為0.77±0.37m,而強(qiáng)震位錯(cuò)可以達(dá)到3.06+0.5lm左右。針對(duì)以上地質(zhì)特征,在隧道選線時(shí)黃草坪1號(hào)和2號(hào)隧道選擇了P線作為設(shè)計(jì)方案(圖2),避開(kāi)了巴塘一莫西活動(dòng)人斷裂(隧道軸
7、線距斷裂300—60()1“),僅路線接線的部分路基段穿越巴墉活動(dòng)斷裂和黨巴斷裂。遠(yuǎn)離活動(dòng)大斷裂后,隧道的長(zhǎng)期營(yíng)運(yùn)安全得到了保證。設(shè)計(jì)主要對(duì)策如下:a.洞口控制邊仰坡高度,洞門的端墻、柱墻用C20混凝土現(xiàn)澆,與拱圈Z間用插筋連成整體,以增強(qiáng)英抗震穩(wěn)定性。為了減弱地震對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,明洞拱圈和側(cè)墻采用分體修筑。另外漿砌片石水溝和漿砌塊石扌專墻或護(hù)面墻的砂漿標(biāo)號(hào)均提高一級(jí),分別達(dá)到M7.5和M10ob.洞身洞口淺埋及偏壓段襯砌采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),洞II段縱向毎隔15?20m設(shè)環(huán)向抗震縫。黃草坪隧道洞身如未直接穿越巴塘活動(dòng)斷層帶,但也在其影響帶內(nèi),
8、設(shè)計(jì)針對(duì)地層年均晞滑0.57mm,措施主要為:采用鋼筋混凝土柔性結(jié)構(gòu)并加大配筋率、加密設(shè)逍抗震沉降縫和適當(dāng)加大凈空。如發(fā)空強(qiáng)震,地層錯(cuò)動(dòng)滑移,則隧道結(jié)構(gòu)無(wú)法承受。該隧道己作為抗震