某公路隧道支護工程的初步設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u13992某公路隧道支護工程的初步設計計算案例 )利用地下水（K1）、軟弱結構面（K2）和初始應力狀態(tài)（K3）等因素對圍巖基本質量指標進行修正，得到修正后的巖體基本質量指標[BQ]。隧道圍巖分級按《公路隧道設計規(guī)范-第一冊-土建工程》（JTG3370.1-2018）分級標準執(zhí)行，依據(jù)上述標準，根據(jù)地面地質調繪，鉆孔巖芯測試及巖體、巖石彈性波速對隧道圍巖進行劃分。左幅隧道，Ⅴ級圍巖4670m，占100%；右幅隧道，Ⅴ級圍巖4610m，占100%。

表3.1天水2號隧道（左線）圍巖分級表起訖里程分段長度m圍巖名稱飽和抗壓強度MPa巖體完整性系數(shù)Kv圍巖基本質量指標BQ考慮影響因素修正系數(shù)確定圍巖級別圍巖基本質量指標修正值[BQ]物探測定巖體縱波速Vp(m/s)考慮影響因素狀態(tài)或關系說明地下水K1主要軟弱結構面K2初始應力狀態(tài)K3狀態(tài)考慮影響因素狀態(tài)或關系說明定性描述定量指標(標貫擊數(shù))N63.5ZK207+220ZK207+330110新黃土、粉質黏土可塑7-27ⅤZK207+330ZK207+700370泥巖5.30.53238ⅤZK207+700ZK210+7203020泥巖5.30.57248ⅤZK210+720ZK211+150430泥巖5.30.49228ⅤZK211+150ZK211+890740新黃土、泥巖堅硬Ⅴ

表3.2天水2號隧道（右線）圍巖分級表起訖里程分段長度m圍巖名稱飽和抗壓強度MPa巖體完整性系數(shù)Kv圍巖基本質量指標BQ考慮影響因素修正系數(shù)確定圍巖級別圍巖基本質量指標修正值[BQ]物探測定巖體縱波速Vp(m/s)考慮影響因素狀態(tài)或關系說明地下水K1主要軟弱結構面K2初始應力狀態(tài)K3狀態(tài)考慮影響因素狀態(tài)或關系說明定性描述定量指標(標貫擊數(shù))N63.5YK207+185YK207+28095新黃土、粉質黏土可塑7-28ⅤYK207+280YK207+640360泥巖5.30.53238ⅤYK207+640YK210+6803040泥巖5.30.57248ⅤYK210+680YK211+100420泥巖5.30.49228ⅤYK211+100YK211+795695新黃土、泥巖堅硬Ⅴ

洞口位置及形式一般規(guī)定隧道洞口設計應遵循“早進晚出”的原則。避免高邊坡和高仰坡在洞口的形成，防止滑坡、崩塌、危巖等不良地質災害，減少對原地表形態(tài)的破壞，保護自然環(huán)境。隧道洞口地質條件普遍較差，巖體破碎風化嚴重，常遇到松散堆積體。隧道洞口開挖后，改變了地表形態(tài)，形成洞口邊坡和高程邊坡，可能引起塌方、偏斜、滑坡等地質災害。處理這些災難既困難又昂貴。投入運行后，也容易受到自然災害的威脅。而且，入口各部位施工中存在著相鄰工程施工干擾、影響居民生活等問題。因此，洞口位置的選擇是環(huán)境保護、運行安全、節(jié)能和施工順利進行的重要條件。洞口排水系統(tǒng)是為了防止施工和運營階段洞口上方破面水匯集對洞口邊仰坡的沖刷危害；洞口路面過水、流入隧道，以及對洞口施工場地的影響。洞門要起到攔截洞口邊仰坡可能的碎落、滾石、坍塌物的作用。積雪危害主要是風吹雪堆積、降雪堆積、雪崩堆積造成的危害，邊仰坡積雪可能引起邊仰坡垮塌；洞頂積雪增加洞頂荷載和地表水下滲；路面積雪影響行車安全、堵塞交通。洞口邊仰坡、洞門及洞門墻背需要進行檢查維護，墻背碎落堆積物需清理，截水溝、排水溝需要疏通和修補，所以要考慮便于檢查維修的條件。洞門與自然環(huán)境相協(xié)調，減少開挖痕跡、避免過多的人工修飾、淡化或隱藏支擋結構物的存在。洞口位置根據(jù)隧道所處位置地質條件，根據(jù)“早進洞，晚出洞”的原則確定洞口位置。同時根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范-第一冊-土建工程》（JTG3370.1-2018）有關條文規(guī)定，洞口選址應避免下列情況：堆積、滑坡、松散巖、破碎巖、地形陡峭、易坍塌、落石位置。地形等高線與隧道軸線小角度斜交的位置。受洪水、泥石流威脅的位置。天水2號隧道右線隧道入口處為YK207+185，出口處為YK211+795；左線隧道入口處為ZK207+220，出口處為ZK211+890。為左右分離式雙孔特長隧道，為保證隧道施工及運營安全，且保證邊仰坡穩(wěn)定，盡量恢復洞口自然景觀，洞口均設一段明洞。對巖質邊坡，在巖體破碎、局部巖體失穩(wěn)、邊仰坡開挖后有碎落、坍塌等威脅時，需采取清除、支擋、接長明洞等措施。洞門形式天水2號隧道位于甘肅省天水市秦州區(qū)中梁鄉(xiāng)，平涼端進口布設于趙家河村附近，天水端進口位于趙家崖村附近。隧道為左右分離式的單向雙車道特長隧道。右線里程樁號為：YK207+185～YK211+795，長4610m；左線里程樁號為：ZK207+220～ZK211+890，長4670m。平涼端進洞口地形條件較差，右側約70m處發(fā)育滑坡H10，右線進口處見一小型崩塌。進口處表層覆蓋第四系風積新黃土及沖積粉質黏土層，基巖埋藏較深，靠近羅玉溝底部有零星露頭，為新近系泥巖，屬軟巖。圍巖穩(wěn)定性差，工程地質性質較差。天水端進洞口地形條件較差，斜坡坡度較陡，坡面上見淺表層黃土崩塌。進口處表層覆蓋第四系風積新黃土，基巖埋藏較淺，洞口下方見泥巖出露。圍巖穩(wěn)定性差，工程地質性質較差。結合進洞口地質條件，根據(jù)規(guī)范確定洞口形式皆采用翼墻式洞門，圖3.1。洞門采用等厚直墻，翼墻厚度為1.7m，長度為7.5m；洞門基底埋入土質地基深度1.5m，洞口仰坡坡腳至洞口強背后的水平距離為2m，墻身微向后傾斜，斜度約為1：10，設計仰坡為1：1.25。（a）翼墻式洞門主視圖（b）翼墻式洞門側視圖圖3.1翼墻式洞門（單位：cm）橫斷面設計建筑限界公路隧道的建筑限界包括車道、路肩、路緣帶、人行道等的寬度，以及車道、人行道的凈高。依據(jù)前文1.4.2條技術標準，根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范-第一冊-土建工程》（JTG3370.1-2018），取路面橫坡為2.0%坡率的單面坡，隧道建筑限界如圖3.2所示，在建筑限界內不得侵入有任何土建工程。圖3.2隧道建筑限界圖（單位：cm）根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范-第一冊-土建工程》（JTG3370.1-2018），緊急停車帶應設置在隧道內。緊急停車帶的長度應大于50m的長度，有效長度應大于40m。緊急停車帶的建筑限界如圖3.3所示。圖3.3緊急停車帶建筑限界圖（單位：cm）根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范-第一冊-土建工程》（JTG3370.1-2018）規(guī)定，上下行隧道之間需設置橫通道，橫通道斷面建筑限界如圖3.4所示。（a）人行橫通道（b）車