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限界净宽（右隧）：

0.75m检修道+0.5m左侧向宽+3×

3.5m车行道+0.5m右侧向宽+2.0m检修道=14.25m；

左隧限界净宽与右隧相同且对称。

限界净高：

5.0m。

4.人行横通道建筑限界：

净宽×

净高=2.0×

2.5m。

5.机动车道条数：

单向三车道、双向六车道。

6.行驶方向：

独立双洞隧道、单向行驶。

7.隧道防水等级：

二级。

8.路面横坡：

-2.0～+2.0%的单面坡。

3.设计采用的主要规范、标准

3.1采用的国家规范、规程

1.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。

6.《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）。

7.《爆破安全规程》（GB6722-2014）。

8.《煤矿安全规程》（2014版）。

3.2采用的行业标准、规范

1.《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）。

2.《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）。

3.《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）。

4.《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）。

5.《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）。

6.《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）。

7.《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2011）。

8.《公路工程抗震设计规范》（JTGB02-2013）。

9.《公路隧道设计规范》（第二册交通工程与附属设施）（JTG/D70-2014）。

3.3参考的规范、规程、指南、规定、细则

1.《贵州省高速公路瓦斯隧道设计技术指南》（试行）。

2.《贵州省高速公路瓦斯隧道施工技术指南》（试行）。

3.《混凝土结构防火涂料》（GB28375-2012）。

4.国家安全监管总局等部门关于印发《隧道施工安全九条规定》的通知（安监总管二[2014]104号）。

4.隧道自然概况、工程地质条件及评价

4.1自然概况

1.地形地貌

隧区地层多为碳酸盐岩与碎屑岩间互分布，褶皱构造发育，为溶蚀、侵蚀低中山地貌，区内最高点为隧道的北侧，拟建场地原始地貌东高南低，最高标高1002.98m，最低标高862.18m，

相对高差140.8m。

根据对地表的调查工作，主要发现在隧道出口端有煤层（线），而且煤线存在互层的现象，并有2处老煤窑采空区。

2.地震

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中有关规定，隧道场地类别为Ⅱ类，隧区无不良地质现象，属抗震一般地段；

根据附录A第A.0.21条，都匀市抗震设防烈度为6度。

隧道场地环境地质条件简单，属干湿交替Ⅱ类环境类别。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）划分，隧区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。

3.气候

根据《贵州省建筑气象参数标准》（黔DBJ22-01-87，1987），隧道所在地域属亚热带季风湿润气候。

冬无严寒，最冷的1月日平均气温5.5℃，极端最低-6.9℃；

夏无酷暑，最热的7月日平均气温24.8℃，极端最高36.3℃；

雨热同季，年平均气温15.9℃，无霜期300天左右。

年平均风速1.7m/s，以北风为多，夏季主要为南风；

风荷载较大，30年一遇大风风速为25.7m/s。

降水量在地区上分布不均，雨量充沛，年平均降雨量1445.5mm左右，一般5月中下旬进入降雨季节，降水量集中在5～10月，约占全年的90%。

暴雨主要集中在6～9月。

夏季暴雨为本区明显的不利气候。

4.2地质构造

隧区构造上位于黔南台陷贵定南北向构造变形区，以南北向褶皱、断裂为主。

纵贯测区的褶皱带，位于凤山向斜西翼，属单斜构造，地层产状：

倾向99°

，倾角27°

，隧区未发现深大断裂。

由于场地受地质构造影响，区内岩体节理裂隙较发育，根据调查观测点统计，主要发育2～3组节理。

J1：

节理走向N15°

～41°

E，倾角75°

～78°

；

J2：

节理走向N50°

～80°

W，倾角

40°

～77°

发育间距0.5～1.5m/条。

4.3地层岩性

在冲沟、谷地，缓斜坡等地带有第四系零星分布，厚度一般为0~10m，主要为残坡积层、冲积层等成因类型。

与下伏各地层均呈角度不整合接触。

第四系全新统坡残积层（Qel+dl）：

岩性主要为粘土、含碎石粉质粘土及碎石土，呈可塑～硬塑状。

主要分布在谷地、洼地及缓斜坡地带，厚度一般为0~10m。

2.二叠系（P）

（1）长兴组（P3c）：

分布于隧道出口段。

岩性主要为灰色含燧石生物屑泥晶灰岩，属Ⅲ级

次坚石～Ⅳ级软石。

（2）吴家坪组（P3w）：

分布于隧道洞身及进口段。

岩性为深灰、灰、黄灰色薄~中厚层菱铁质、钙质粉砂岩、灰岩、粉砂质粘土岩、粘土岩夹燧石灰岩，含煤层（线），厚约317m。

属Ⅳ级软石。

同时根据对地表的调查工作，发现在隧道出口地表有两处老煤窑采空区，距隧道底的高度有0～35m，属浅层煤线。

4.4水文地质

1.地下水

根据地层岩性及其组合特征、地下水赋存条件、水理性质和水力特征，将区内地下水类型分

为基岩裂隙水和第四系孔隙水。

对工程影响大的主要是基岩裂隙水。

2.水文地质条件分析评价

马坡隧道所在地域主要为吴家坪组（P3w）地层，加之节理、裂隙发育，地下水富集条件好，地下水较丰富，该段地下水在区内的主要排泄点为进口处S1泉点和出口处老煤窑采空区洞口，S1泉点为基岩裂隙水，下降泉，流量1.2l/s，出露高程837m，地层为P3w；

老煤窑采空区洞口为基岩裂隙水，流量2.2l/s，出露高程883m，地层为P3w；

隧道穿越主要含水层P3w最低高程为875.01m，隧道洞身低于地下水位以下，施工中揭露地下水的可能性大。

3.涌水量

涌水量根据采空区涌水和按隧道的开挖断面和地下水埋深得出：

33

隧区所在地域内出露地层由新到老为：

第四系（Qel+dl），二叠系上统长兴组（P3c）、二叠系上统吴家坪组（P3w），灰色含燧石生物屑泥晶灰岩，二叠系上统吴家坪组（P3w）：

岩性为深灰、灰、黄灰色薄~中厚层菱铁质、钙质粉砂岩、灰岩、粉砂质粘土岩、粘土岩夹燧石灰岩，含煤层

（线），隧道穿越地层基本包括了上述出露地层。

各组岩性特征简述如下：

1.第四系（Q4）

Q正常＝190.08m/d，Q最大＝570.24m/d。

4.地下水的补给、径流、排泄

大气降水为地下水的主要补给源，隧址区的斜坡地形有利于大气降水的排泄、大气降水大部分以坡流的形成顺坡排入地势低洼地段，仅少部分通过地表风化裂隙下渗补给含水层形成地下水，区内地下水具源近流短的特征。

5.地下水质类型及其腐蚀性评价

隧区地表有地下水露头，地下水埋深较大，其地表水水质分析情况见表2：

水质分析成果一览表表2

1.工程地质评价

位置

PH

游离CO2

侵蚀CO2

HCO-

3

Cl-

SO2-

4

Ca2+

Mg2+

进口处

7.30

2.05

4.32

2.26

0.21

0.17

1.35

0.07

出口处

7.06

2.57

6.47

3.14

0.34

5.15

7.02

1.42

隧道围岩的稳定性与岩体的坚硬程度和岩体的完整程度以及层间结合情况的关系最为密切，地下水的富集程度对围岩的稳定性可起到进一步恶化作用，在划分围岩类别时均考虑了这些。

围岩岩体为钙质泥岩、炭质泥岩以及泥灰岩，岩体较完整，但该岩层风化程度强烈，稳定星差，无支护时可能产生较小的坍塌。

泥岩暴露后易开裂、崩解，开挖后需立即喷砼支护。

2.进出口工程地质评价

隧道进口位于一U型沟槽底部，其轴线方向与坡向基本一致，洞口两侧为缓坡，自然坡度

从上述成果可知：

隧址区地表水类型属SO42-.HCO3-—Ca

型水。

据《公路工程地质勘察规

20°

～35°

。

进洞口段地表土体厚度小，零星分布，吴家坪组（P3w）分布于进口地带。

岩性主

2+

范》（JGTC02-2011）附录K，环境水对砼腐蚀评价标准判定，隧址区地表水对混凝土具微腐蚀性。

4.5不良地质

隧道不良地质及主要工程地质问题有采空区及其涌水、煤层瓦斯，进口段为顺向坡，而且岩层存在软弱互层现象，同时覆盖层厚度大。

1.采空区及其涌水

隧区出口处发现一采空区，该采空区为一老煤窑，目前没有开采，由于采空区上方为陡崖，导致物探手段和钻探均无法实施，根据与村民调查了解，采空区面积1200m2，采空高度2~5m，建议对该采空区进行灌注混凝土充填等有效措施后，再进行隧道施工。

探明采空区的过程中一定要加强通风措施。

隧区山脊、构造线主要呈东~西走向，公路线与构造线呈小角度斜交。

节理、裂隙较发育，地层多呈碳酸盐岩与碎屑岩间互分布。

受构造、岩性以及地形切割影响，隧道下游方向的沟谷中均有较大的泉水和采空区排泄，隧区地下水较丰富，在隧道右侧方向的老铁路隧洞中有较大的泉水涌出，隧道施工开挖可能遇见地下水突出等危险性可能。

2.煤层瓦斯

隧区内含煤地层主要为二叠系上统吴家坪组（P3w），含煤地层。

根据邻近矿山勘察资料中《贵州省都匀市金达煤矿瓦斯鉴定报告》，矿井绝对瓦斯涌出量：

1.22m3/min，相对瓦斯涌出量：

5.34m3/t，CO绝对涌出量：

0.55m3/min，CO相对涌出量：

2.54m3/t，为低瓦斯煤层，隧道按低瓦

要为钙质泥岩、粉砂岩，属Ⅴ级软石。

土体：

主要为坡残积成因的粘土，褐黄色，多呈硬塑状，厚0～5m，偶含泥岩、砂岩块石。

岩体：

下伏岩体为吴家坪组（P3w）钙质泥岩、粉砂岩。

中～厚层状，强风化带岩体较破碎，

裂隙发育，深部岩体较完整，岩层产状99°

∠27°

经工程地质调绘，隧道进口段未发现断层、泥石流、滑坡、软弱夹层和地下采空区等。

隧道进口段地下水埋深小于隧道洞口设计地面标高。

隧道出口位于单斜坡上，斜坡坡度角10°

～30°

，出口轴线与斜坡方向基本一致，与岩层

倾向一致。

出洞口段地表土体零星分布，下伏岩体为二叠系上统（P3w）炭质泥岩、粉砂岩，属含煤地层的底瓦斯煤层地段。

但根据对地表调查，发现在隧道出口地表有两处煤窑采空区，属浅层煤线。

土体：

主要为坡残积成因的粘土，褐红色，多呈硬塑状，厚0～5.0m，偶含炭质泥岩块石。

下伏岩体为二叠系上统吴家坪（P3w）炭质泥岩、粉砂岩，中至厚层状，属含煤地层

的低瓦斯煤层，属浅层煤线。

强风化带岩体较破碎，裂隙发育，深部岩体较完整，岩层产状为

99°

隧道出口段位于倾向坡外，为逆向斜坡，地形较平缓，旱地，目前无地质灾害，斜坡稳定。

但隧道洞口开挖形成边坡后引发滑坡的可能性极大。

经工程地质调绘，隧道进口段未发现断层、泥石流、滑坡、软弱夹层和地下采空区等对隧道

22

洞口稳定影响较大的不良地质现象。

但发现在隧道出口地表有两处煤窑采空区，属浅层煤线，施

斯煤层进行设计。

在施工中要作好相关的超前预测工作，作好隧道煤层瓦斯的进一步的勘察工作，

以便设计单位及时进行设计调整和修改方案。

4.6环境工程地质

工时应注意填充。

隧道出口段地下水埋深小于隧道洞口设计地面标高。

3.环境对工程影响评价

隧道出口处有一地层中含有毒、有害气体排放，对空气及环境有一定的影响。

隧道建成后，对地表水—地下水循环系统无影响，对隧址区的生态环境和当地居民的生活及生产不会有太大影响。

岩石等级划分表表4

4.工程对环境影响评价

施工中开挖弃碴应选择合理弃碴场地堆放，并设置适当挡护工程，平整绿化或复垦。

尽量少

占用农田，减少对附近学校、居民区的影响。

4.7岩土物理力学指标

勘察期间共采集灰岩岩样12件作岩石室内试验，测试成果根据《岩土工程勘察规范》

（GB50011-2001）的有关规定进行统计，岩石物理力学指标统计成果见表3：

岩石物理力学指标表表3

地层代号

岩石名称

岩石等级

P3c

灰岩

坚硬岩石

P3w

炭质泥岩、钙质泥、粉砂岩

较软岩石

3.围岩结构特征及完整性划分据钻探、物探及地面调查按由上向下的岩层层序，进行隧道洞身围岩结构构造特征及完整性

划分，见表5：

围岩的结构构造特征表5

4.8围岩分级及各级物理力学参数

1.隧道围岩划分依据

按照交通部标准《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）和国家标准《工程岩体分级标准》

（GB50218）有关隧道围岩分级标准，依据隧区不同岩石的力学性质，首先进行岩石等级划分，而后考虑到围岩受地质构造的影响和围岩节理裂隙的发育程度，同时考虑到各种围岩的风化特征对围岩强度的影响，隧道的埋置深度以及地下水对围岩的危害性进行围岩综合分级。

2.围岩级别划分

依据隧区岩石力学性质试验资料，按岩石单轴饱和抗压强度将隧道围岩进行分级，见表4：

4.围岩分级及分布在岩石强度、围岩结构构造特征及岩体完整性划分的基础上、考虑风化作用、洞身埋深、地

下水影响等因素进行围岩分级及段落划分，见表6：

隧道围岩分级及段落表表6

围岩级别

主要工程地质特征

结构特征

稳定状态

Ⅴ

隧道进口、出口处强风化钙质泥岩、炭质泥

岩。

节理裂隙较发育，岩体较破碎。

结构不紧密。

不稳定，易坍塌、掉块

Ⅳ

洞身段弱风化钙质泥岩、泥灰岩及炭质泥岩，

RQD值高，岩石强度较高，岩体波速

VP=4280m/s。

呈大块状砌体结构。

较稳定：

无支护时可能产生

较小的坍塌。

泥岩暴露后易

开裂、崩解，

5.隧道土建工程设计

5.1隧道路线

1.纵断面左隧：

位于0.674%的单一上坡段，相应坡段长533.642m。

右隧：

全隧位于0.674%的单一上坡段，相应坡段长482.458m。

2.平面

左隧：

从进口到出口依次为50.380m左偏曲线（R=392.35m）、74.283m缓和曲线、141.403m

直线、75.956m缓和曲线、191.620m右偏曲线（R=307.65m）。

全隧位于0.674%的上坡段，相应坡段长492.458m；

右隧平面：

从进口到出口依次为

52.572m左偏曲线（R=437.65m）、75.667m缓和曲线、122.550m直线、74.044m缓和曲线、167.626m

右偏曲线（R=292.35m）。

5.2隧道建筑限界及衬砌内轮廓

1.隧道建筑限界

隧道建筑限界根据《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）、《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）、《公路隧道通风照明设计规范》

（JTJ026.1-1999）标准拟定，见图1：

限界净宽=0.75m检修道+0.50m左侧向宽+3×

3.50m行车道+0.50m右侧向宽+2.0m检修道

=14.25m，净高=5.0m。

图2衬砌内轮廓图

3.人行横通道建筑限界及衬砌内轮廓

（1）全隧设置人行横通道1处。

横通道设置概况见表7：

人行横通道设置概况表表7

横通道名称

左/右洞交点

交点里程

交点距离（m）

人行横通道

与左隧隧道中线交点

ZK6+070.000

35.300

与右隧隧道中线交点

YK6+089.648

2.隧道衬砌内轮廓

图1隧道建筑限界图

（2）人行横通道建筑限界及衬砌内轮廓

人行横通道建筑限界参照《公路隧道设计规范》相关规定拟定。

横通道衬砌内轮廓的形状和

衬砌内轮廓的形状和尺寸根据结构受力特点以及方便施工等因素，在满足隧道建筑限界且各种辅助设施均不得侵限的前提下，充分考虑照明、通风、监控、消防等机电设施及洞内装饰所需要的空间，综合研究拟定。

隧道衬砌内轮廓净空面积为121.6m2。

隧道衬砌内轮廓如图2：

尺寸根据围岩级别、结构受力特点以及方便施工等因素，在满足横通道建筑限界的前提下，综合研究拟定。

人行横通道建筑限界：

人行横通道建筑限界见图3、人行横通道内轮廓见图4：

图3人行横通道建筑限界图4人行横通道内轮廓

5.3洞口设计

1.根据地形、地质、地物等条件，兼顾环境要求，在保证边仰坡稳定的前提下，遵循“早进晚出、因地制宜、确保安全、保护生态、美化环境、简约实用”的原则，同时结合洞外线型、相关工程和施工条件，经综合研究确定洞口位置。

2.洞门设计充分考虑环境要求和周边建筑物的协调性，隧道进、出口均采用端墙式洞门。

3.隧道进、出口各设置1环φ108大管棚超前预支护进洞，大管棚长度均为40m，以确保洞

口施工安全，规避施工坍方风险。

4.隧道进口洞门左隧ZK5+817左侧分别距隧道中线11m、17m设1、2号抗滑桩，右隧YK5+854.8左侧距隧道中线11m设3号抗滑桩，防止仰坡顺层滑动。

1、2、3号抗滑桩桩长均为27m，桩截面:

长×

宽=3×

2m。

5.4洞身衬砌结构设计

本隧围岩级别为Ⅳ、V级，隧道洞身支护设计以新奥法原理为指导，采用锚网喷支护，复合式衬砌结构，即以环向系统锚杆（管）、钢筋网、喷射混凝土作为初期支护，辅以型钢钢架加强支护和小导管注浆超前支护。

Ⅳ、V级围岩二次衬砌均采用C30钢筋混凝土，在初期支护与二次衬砌之间铺设EVA防水板（厚度≥1.5mm、幅宽2m）。

隧道衬砌类型、衬砌断面型式、衬砌结构尺

寸等主要支护参数采用工程类比法确定，并对隧道结构进行必要的理论计算及校核，结合构造要求及技术经济条件综合比较。

洞身衬砌支护参数见表8～表10：

超前支护

φ42×

4小导管长

4.5m,环×

纵=0.4×

3.0m

2.4

施工方法

先行洞（右洞）

台阶法

后行洞（左洞）

洞身衬砌支护参数表表8

人行横通道洞身衬砌支护参数表表10

1.左隧检修道下管线沟槽

（1）左侧检修道

1）隧道消防管沟、机电弱电流电缆槽：

合槽设置，用于铺设隧道φ200消防水管，隧道通信、信号、监控弱电流电缆，电缆槽净宽×

净深=40×

60cm。

2）市政弱电电缆槽：

为市政电信、移动、联通、广播电视等弱电流电缆穿越隧道预留铺设

条件，电缆槽净宽×

净深=80×

80cm。

（2）右侧检修道隧道机电、市政强电流电缆槽：

合槽设置，用于铺设隧道通风、电力照明、市政供电等强电

流电缆，电缆槽净宽×

净深=90×

2.右隧检修道下管线沟槽

（1）左侧检修道隧道机电、市政强电流电缆槽：

衬砌类型

SR-IVa型

SR-IVb型

SR-IVc型

初期

支护

预留变形量（cm）

拱墙C20喷砼（cm）

10

20

12

Φ22砂浆

锚杆

设置位置

拱墙

长度（m）

2.0

（2）右侧检修道

1）市政输水管沟：

用于铺设市政φ400输水管，管沟净宽×

2）隧道消防管沟、机电弱电流电缆槽：

合槽设置，用于铺设隧道φ200消防水管，隧道通

信、信号、监控弱电流电缆，电缆槽净宽×

5.6隧道防排水设计

隧道防排水设计遵循“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”及“以防为主、分区排放”的原则，进行环境评价，重视环境保护，采取切实可靠的设计、施工措施，充分利用衬砌结构自身防水能力，并构筑隧道结构内外完善的防排水系统，对地表水和地下水进行妥善处理。

本隧地下水主要为岩溶水，拟采取重力排放的措施。

隧道防排水设计务求达到防水可靠，排水通畅，衬砌不渗不漏，隧道内轮廓表面基本干燥的效果，以保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。

1.隧道洞身防水

（1）结构自身防水

二次衬砌拱墙、仰拱采用防水混凝土，防水等级参照《地下工程防水技术规范》

（GB50108-2008）二级标准办理。

防水混凝土可通过调整配合比及掺加外加剂等措施配制而成，其抗渗等级不得小于P10。

防水混凝土的施工配合比应通过试验确定，试配混凝土的抗渗等级应比设计要求提高0.2MPa。

（2）防水板防水

隧道初期支护喷射混凝土与二次衬砌之间拱、墙均铺设无纺布+EVA防水板（厚度≥1.5mm、

幅宽2m、搭接宽度12cm）。

（3）施工缝、变形缝防水

1）施工缝

①施工缝设置要求:

隧道衬砌混凝土应连续灌注，拱圈、仰拱不得设置纵向施工缝，且要

求拱墙混凝土应一次立模灌注成形。

a.边墙纵向施工缝不应设置在剪力与弯矩最大处。

为方便施工，结合隧道结构受力特征，本

隧纵向施工缝设置在检修道盖板底附近的边墙上。

b.环向施工缝设置应避开地下水和裂隙水较多的地段，且应与变形缝结合设置。

②施工缝防水措施：

环向施工缝采用中埋式橡胶止水带、背贴式橡胶止水带复合防水构造措施。

环向施工缝沿隧道纵向按10m一道设置；

纵向施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带、背贴式橡胶止水带复合防水构造措施。

纵向施工缝按左、右隧沿衬砌两侧边墙脚拉通设置，全隧共4道。

中埋式橡胶止水带宽度≥250mm，中埋式钢边橡胶止水带宽度≥240mm，背贴式橡胶止水带宽度≥300mm。

各2道。

纵向盲管采用φ100PE双壁打孔波纹管（外裹100g/m2无纺布）。

2）隧道洞身初期支护与二次衬砌防水层间设φ100PE半圆环向排水盲管（Ω型弹簧透水盲

管），S-Ⅳ型、S-Ⅴ型复合式衬砌地段沿隧道纵向分别按8m、6m间距设置，当遇水量较大时，100PE

半圆环向排