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1、中缅天然气管道工程（国内段）隧道工程第二EPC合同项 GP-01-MT02-CR-DW-002/明灰竹林隧道施工图设计说明第 11 页 共 11 页1工程概况中缅油气管工程隧道第二EPC合同项灰竹林隧道位于大理市永平县龙街镇，进口位于七昌村白石岩组，出口位于罗家村炭山河高山组。隧道进口位于冲沟边，出口位于半山坡上。隧道平面为直线，隧道起圪桩号为K0+010K1+848，隧道水平长度1838m，实长1838.746m，纵向坡度采用“人字”坡，坡比分别为3.94%、-1%，坡长分别为900m、938m，隧道最大埋深约为287m。洞身断面级围岩采用曲墙圆拱形，其他围岩段采用直墙圆拱形，净断面尺寸为3
2、.8m3.8m（宽高）。隧道内安装3条管道，分别为天然气管道、原油管道和成品油管道。2设计依据1）中缅油气管道工程隧道第二EPC合同项合同；2) 隧道初步设计文件及审批文件；3）招标阶段发布及相关的澄清文件；4）有关的勘察、测量资料。3隧道主要设计规范标准1） 输气管道工程设计规范 GB50251-20032） 油气输送管道线路工程抗震技术规范 GB50470-20083） 油气输送管道穿越工程设计规范 GB50423-20074） 油气输送管道穿越工程施工规范 GB50424-20075） 油气长输管道工程施工及验收规范 GB50369-20066） 混凝土结构设计规范 GB50010-20
3、107） 砌体结构设计规范 GB50003-20018） 钢结构设计规范 GB50017-20039） 建筑地基基础设计规范 GB50007-200210） 建筑抗震设计规范 GB50011-201011） 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-200812） 岩土工程勘察规范(2009年版) GB50021-200113） 工程岩体分级标准 GB50218-199414） 地下工程防水技术规范 GB50108-200815） 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-200116） 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-200117） 建筑边坡工程技术规范 GB50330-200
4、218） 铁路工程抗震设计规范 GB50111-200619） 石油天然气建设工程施工质量验收规范 管道穿跨越工程 SY4207-200720） 铁路隧道设计规范 TB10003-2005/J449-200521） 铁路隧道施工规范 TB10204-2002/J163-200222） 天然气输送管道用钢管通用技术条件 Q/SY GJX 101-201023） 油气管道山岭隧道设计规定 CDP-G-PC-CR-005-2009/B4.隧道工程地质条件及评价4.1隧道自然地理条件4.1.1地形、地貌勘察场地地形起伏较大，相对高差200400m，山坡较陡，植被茂密，沟谷多呈“V”字形。隧道入口地段覆
5、盖第四系松散堆积层，山坡坡度约3040，植被茂密；隧道出口地段亦为第四系松散堆积层覆盖，下部为庄稼地，坡度约3035。勘察地段属低中山区地貌。4.1.2气象水文按全国气候带划分指标，管线由西向东经过云南省的南亚热带、北热带、中亚热带、北亚热带和南温带5个气候带。其中永平县属于中亚热带气候区，四季分明，其气象要素详见下表。勘察区气象要素汇总表地区平均气压(mb)多年平均相对湿度()气温()降水量(mm)多年平均降水日数(天)多年平均日照时数(小时)蒸发量(mm)风速(m/s)风向多年平均年霜日(天)多年平均极端最高极端最低多年平均日最大年平均年平均年最大永平县8377515.816.033.2-
6、4.4593.1987.6104.2149.62068.51690.61.714NW72.4勘察区属澜沧江水系，澜沧江水系主要包括澜沧江、凤仪波罗江、西洱河、漾濞江、顺濞河、银江大河和倒流河。澜沧江流域面积为89182km2，比降为0.33%，最大流量为5844m3/s，最小流量为221.38m3/s，平均流量为1133.8m3/s。隧址区内进出口小河、溪流均汇入银江大河，银江大河为漾濞江支流，进出口河流均为北东南西流向，主要由大气降水及坡面汇水补给，由地表排泄和蒸发排泄，属山谷型溪流，多数为季节性流水，流量变化大，雨季易发生瞬时山洪，隧道进口高出河水面50m左右，对隧道进口无影响。隧道出口坡
7、脚处溪流距离隧道出口距离较远且隧道高出溪沟洪水位大于50m，对隧道出口无影响。4.1.3交通条件灰竹林隧道位于大理市永平县，进口位于永平县厂街乡七昌村白石岩组，出口位于永平县龙街镇罗家村炭山河高山组。穿越地段位于灰竹林南麓，龙街镇以西约8km。隧道勘察现场山势陡峻，植被茂密，灌木丛生，勘察工作难度较大。七昌村距县道约8km，从七昌村到隧道入口需步行2km山路；罗家村距县道约10km，从罗家村到出口需步行3km山路，交通条件较差。4.2区域地质构造及地震4.2.1区域地质构造根据中缅油气管道工程（云南段）建设项目地质灾害危险性评估报告（2007.6），管道沿线构造极为复杂，断裂纵横交错，褶皱发育
8、，但多数褶皱形态不完整。纵观全区构造，西部和东部的差异较大。西部（瑞丽-南华段）处于青、藏、滇、缅、印尼“歹”字型构造体系与经向构造体系复合部位，NNW向构造和SN向构造为主体骨架。一系列SN向，NNW向构造线渐成撒开状态，在瑞丽龙陵呈NE-SW向延伸的构造带；东部（南华-富源段）处于川滇经向构造为主体与云南“山”字型构造东翼和脊柱复合部位，SN向构造和NNE向构造为主体骨架，嵩明富源一系列NNE向或NE向构造线平行展布。 隧址区位于飞凤山断裂北东侧，大麦地龙街弧形断裂南西侧，其中：飞凤山断裂（F26）：该断裂呈NNE或SW凸出的弧形延伸，断裂带岩石破碎，地层倒转，断层面多见擦痕，裂隙普遍发育
9、，属张扭性断裂。大麦地龙街弧形断裂（F27）：该断裂据前人推测可能是云南“山”字型构造西翼反射弧的一支，带内断裂发育，沿断裂带岩石破碎，断层面多见擦痕，裂隙普遍发育，倾向190，属压扭性逆断层。上述两条断裂距隧道较近，对管道影响较大，受F26、F27断裂影响隧址区发育有六条次级断层，工程设计施工时需考虑区域地震构造环境，按照地震危险性分析和区划结果及其所提供的地震动参数进行设计施工。4.2.2场地抗震设防烈度根据建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）及中国地震动参数区划图（GB 18306-2001）国家标准第1号修改单（2008年6月11日），隧道所在永平县的抗震设防烈度为度，勘察区
10、的设计基本地震加速度值为0.15g，动反应谱特征周期为0.45s。4.3工程地质条件4.3.1 地质构造（1）断裂隧址区内对隧道有影响的区域性断裂为飞凤山断裂（F26）及大麦地龙街弧形断裂（F27）。飞凤山断裂（F26）：呈NNE或SW凸出的弧形延伸，断裂带岩石破碎，地层倒转，断层面多见擦痕，裂隙普遍发育，属张扭性断裂。大麦地龙街弧形断裂（F27）：据前人推测可能是云南“山”字型构造西翼反射弧的一支，带内断裂发育，沿断裂带岩石破碎，断层面多见擦痕，裂隙普遍发育，倾向190，属压扭性逆断层。受区域构造影响，隧道沿线发育6条次生断层，以上断层与隧道呈大角度（大于50）相交，对隧道的工程地质影响主要
11、为围岩破碎并富水或透水，工程设计施工时应考虑区域地震构造环境，按照地震危险性分析和区划结果及其所提供的地震动参数进行设计施工。（2）节理由于隧道区地表植被茂密，第四系覆盖层厚度大，基岩仅在路边陡坎及冲沟两侧出露，出露面积较小，因此量测的节理数量较少。根据工程地质测绘，隧道沿线岩体节理较发育，主要发育有5组节理裂隙，其特征如下：L1：优势产状为13259，倾向112210，倾角2774，节理密度约511条/m，裂隙面平直，闭合，节理贯通性一般，可见延伸长度大于15m。与隧道轴线走向斜交，夹角29。L2：优势产状为4082，倾向1060，倾角6589，节理密度19条/m，裂隙面平直，闭合，节理贯通
12、性一般，可见延伸长度0.53m。与隧道轴线走向斜交，夹角59。L3：优势产状为31943，倾向300335，倾角3060，节理密度28条/m，裂隙面起伏，闭合微张，部分泥质或岩屑充填，节理贯通性一般，可见延伸长度35m与隧道轴线走向斜交，夹角22。L4：优势产状为27185，倾向240280，倾角6888，节理密度16条/m，裂隙面起伏，闭合微张，部分泥质或岩屑充填，节理贯通性一般，可见延伸长度24m与隧道轴线走向斜交，夹角70。L5：优势产状为3958，倾向2060，倾角4065，节理密度15条/m，裂隙面起伏，闭合微张，部分泥质或岩屑充填，节理贯通性一般，可见延伸长度13m。与隧道轴线走向
13、斜交，夹角58。节理发育程度受断层影响，其优势方向多与该区内发育的断层走向小角度相交，且多以陡倾角为主，不利于隧道围岩稳定。隧道区主导节理走向为NE向（倾向132）、NW向（倾向40）、NE向（倾向319）、NENW向（倾向271）和NW向（倾向39），倾角主要集中在3585范围内；隧道洞轴线走向为NE（71.4）。L1、L2 、L3、L4及L5对隧道侧壁稳定性不利；节理及层面组合切割的块体，在隧道侧壁有倾向洞身的结构面，在洞顶易出现掉快或坍塌现象，在洞壁易出现滑塌或楔形挤出现象。4.3.2 地层岩性根据工程地质测绘及钻探揭露，隧址区分布的地层岩性相对较复杂，覆盖层主要为第四系全新统残坡积层（
14、Q4el+dl），隧道进口处下伏基岩为白垩系下统景星组（K1j1）泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩、长石石英砂岩；隧道出口处下伏基岩为侏罗系上统坝注路组（J3b）粉砂质泥岩夹长石石英砂岩、粉、细砂岩。根据地层年代，地层从上到下共分为5层，其特征分述如下：第四系全新统残坡积含碎石粉质粘土（Q4el+dl）：黄褐红褐色，切面稍有光泽，无摇震反应，干强度及韧性中等，坚硬状态；含粉砂岩碎块约10%20%，碎块为棱角次棱角状，较坚硬，锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，一般粒径为2030mm，最大粒径约60mm；表层30cm含植物根系。岩芯采取率90%。该层隧址区内广泛分布，钻孔揭露厚度为约5.40m26.00m不
15、等。土石等级为级。第四系全新统残坡积碎石土（Q4el+dl）：黄褐灰黄色，稍密，稍湿；碎石含量60%70%，碎石粒径以20120mm为主，最大粒径160mm，棱角状次棱角状，以角砾及粉质粘土充填为主，角砾含量20%左右，块碎石母岩成分主要为粉砂质泥岩、粉砂岩、长石石英细砂岩等。岩芯采取率80%。该层在进口段分布，钻孔揭露厚度为约0.80m2.50m不等。土石等级为级。白垩系下统景星组泥质粉砂岩（K1j1）：紫紫红色，泥质、粉砂质结构，中薄层状构造，矿物主要成分为石英、长石及粘土矿物，粘土矿物含量5%40%，局部见方解石脉发育，弯曲。原岩结构已部分破坏。岩体节理裂隙较发育，见23组裂隙，与轴面夹
16、角分别约为5、45和75，裂隙面粗糙，起伏。岩芯以碎块柱状为主，其中，扁柱状柱长一般30mm80mm，短柱状长度约100mm200mm，长柱状长度约250mm800mm。岩石锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎。岩芯采取率70%90%。RQD=0%85%，岩层产状：16550。该层在钻孔HZZK1中3875.50m段、100.50140.00m段、144174.50m段分布，岩芯呈碎块、短柱状、长柱状，RQD=0%85%。强风化泥质粉砂岩：紫紫红色，泥质、粉砂质结构，中薄层状构造，矿物主要成分为石英、长石及粘土矿物，粘土矿物含量5%40%。原岩结构已部分破坏。岩体节理裂隙较发育，见23组裂隙，裂隙
17、面粗糙，起伏。岩芯以碎块短柱状为主。据钻孔揭露厚度在530m左右。土石等级为级。中风化泥质粉砂岩：紫紫红色，泥质、粉砂质结构，中薄层状构造，矿物主要成分为石英、长石及粘土矿物，粘土矿物含量5%40%。原岩结构已部分破坏。岩体节理裂隙较发育，见23组裂隙，裂隙面粗糙，起伏。岩芯呈碎块短柱状长柱状。钻孔未揭穿，土石等级为级。-1白垩系下统景星组长石石英砂岩（K1j1）：青灰色紫褐色，砂状结构，中厚层状构造，矿物成分主要以长石、石英为主，含少量粘土矿物，泥质胶结。岩石锤击声清脆，有回弹，震手。节理裂隙较发育，见23组裂隙，与轴面夹角分别约为5、30和80，裂隙面粗糙，起伏。局部见方解石脉发育，弯曲。
18、岩芯呈碎块状、短柱状、长柱状，碎块粒径一般20mm90mm，柱状长度约100mm400mm。芯采取率8595%。RQD值介于1060%之间，岩层产状：14557。该层在隧址区局部分布，钻孔HZZK1揭露厚度为411.10m。强风化长石石英砂岩：青灰色紫褐色，砂状结构，中厚层状构造，矿物成分主要以长石、石英为主，含少量粘土矿物，泥质胶结。岩石锤击声清脆，有回弹，震手。节理裂隙较发育，见35组裂隙，裂隙面粗糙，起伏。据现场地面调查可知强风化长石石英砂岩厚度在310m。土石等级为级。中风化长石石英砂岩：青灰色紫褐色，砂状结构，中厚层状构造，矿物成分主要以长石、石英为主，含少量粘土矿物，泥质胶结。岩石
19、锤击声清脆，有回弹，震手。节理裂隙较发育，见23组裂隙，裂隙面粗糙，起伏。钻孔未揭穿该层。土石等级为级。-2白垩系下统景星组粉砂质泥岩（K1j1）：紫紫红色，泥质、粉砂质结构，中薄层状构造，矿物主要成分为石英、长石及粘土矿物，粘土矿物含量55%70%，局部见方解石脉发育，弯曲。原岩结构已部分破坏。岩体节理裂隙较发育，见23组裂隙，与轴面夹角分别约为5、45和80，裂隙面粗糙，起伏。岩芯以碎块柱状为主，其中，扁柱状柱长一般20mm90mm，短柱状长度约100mm200mm，长柱状长度约240mm700mm。岩石锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎。岩芯采取率70%94%。RQD=0%85%，岩层产状
20、：14557。该层在地表出露，在钻孔HZZK1中揭露，岩芯呈碎块、短柱状、长柱状，RQD=0%85%。强风化粉砂质泥岩：紫紫红色，泥质、粉砂质结构，中薄层状构造，矿物主要成分为石英、长石及粘土矿物，粘土矿物含量55%70%，局部见方解石脉发育，弯曲。原岩结构已部分破坏。岩体节理裂隙较发育，见34组裂隙，裂隙面粗糙，起伏。岩芯以碎块短柱状为主。据现场地面调查可知强风化粉砂质泥岩厚度在1040m。土石等级为级。中风化粉砂质泥岩：紫紫红色，泥质、粉砂质结构，中薄层状构造，矿物主要成分为石英、长石及粘土矿物，粘土矿物含量55%70%，局部见方解石脉发育，弯曲。原岩结构已部分破坏。岩体节理裂隙较发育，见
21、23组裂隙，裂隙面粗糙，起伏。岩芯以碎块短柱状为主。钻孔未揭穿该层。土石等级为级。4.4水文地质条件 4.4.1地表水概况勘察区位于低中山区，地形切割剧烈，山势险峻，植被发育，隧道进出口地段沟谷发育，多数为季节性流水，进出洞口距常年流水沟较远，且洞口高于沟水面50m以上, 对隧道进出口无影响。根据钻探资料及现场调查，地表水主要为季节性的降雨流水以及在坡表出现的泉水。勘察期间，泉水出露高程介于2290.02552.0m之间，沿破碎带或构造裂隙部位出露地表，测绘范围内共出露4处泉眼。据调查，泉水流量受季节影响较大，雨季流量较大，旱季几近干涸。4.4.2地下水概况隧址区第四系土层多为粉质粘土、碎石土
22、，厚度不一，一般2.426.0m，含少量孔隙水。泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、长石石英砂岩裂隙较发育，裂隙含水，基岩裂隙水的富水性一般受地形地貌、岩性及节理裂隙发育程度控制。1）第四系孔隙含水层勘察区内孔隙水主要埋藏于隧道进出口及斜坡表层粉质粘土及碎石土层内。土层厚度分布不均且碎石间以粘性土为主充填，透水性较弱；同时斜坡坡度较陡，大气降水主要沿坡面向下排泄，部份下渗至下伏基岩中，因此第四系孔隙含水层富水程度弱，地表测绘未见该层地下水露头。其补给源主要为大气降水，局部受基岩裂隙水侧向补给，地下水受降雨影响明显，旱季含水量很小或无水。2）基岩裂隙含水层隧址区内基岩主要为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、长石石英砂
23、岩，受构造影响泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、长石石英砂岩节理裂隙较发育，透水性较好，工程地质测绘中发现洞身段局部有裂隙水泉点出露。据勘察期间对隧址区内钻孔进行压水试验结果（详见“压水试验成果图表，GP-01-MT02-GE-RP-002/压水”），并结合区域地质资料及经验，断层破碎带渗透系数为1.15m/d，为中等透水层；中风化长石石英砂岩渗透系数为0.33m/d，中风化泥质粉砂岩渗透系数为0.25m/d，中风化粉砂质泥岩渗透系数为0.22m/d为弱透水层。4.4.2 地下水腐蚀性据勘探判定结果，场判定结果，场区内环境水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
24、4.4.3隧道涌水量预测根据计算结果及初勘结果可知，拟建隧道开挖施工中正常涌水量2292.555814.29m3/d，最大涌水量6531129171.80m3/d。地下水极丰富，隧道在雨季开挖或通过含水体破碎带时，不排除发生突水可能，隧道开挖过程中做好超前地质预报并作相应措施。4.5不良地质作用及主要工程地质问题场区位于低中山区，植被茂密，山体较完整。隧道进口桩位下方约100m 处发育一滑坡，滑坡体长约150m，宽约100m，平面形态呈舌形，剖面为直形，结构类型为斜向坡，滑体物质组成为含碎石粉质粘土。该滑坡属古滑坡，滑坡发生的地质因素为土岩接触面和坡脚遭侵蚀，同时受降雨等因素的影响，滑体目前处
25、于稳定状。4.6.隧道围岩分级根据围岩土体状态或岩石的坚硬程度和完整程度、围岩受地质构造影响程度、隧道埋深、岩体弹性波速及岩体完整性指数等，按油气田及管道岩土工程勘察规范（GB50568-2010）表F.2.1规定进行围岩的基本分级，在此基础上结合隧道工程的特点，考虑地下水状态、初始地应力状态等必要的因素按油气田及管道岩土工程勘察规范（GB50568-2010）表C.2.2-2、C.2.2-4对围岩基本分级进行修正。判定结果见下表：隧道围岩分级表分段里程/长度(m)围岩岩土体工程地质水文特征岩石坚硬程度岩体完整程度岩石质量指标RQD值(%)岩体纵波速度Vpm (m/s)围岩开挖后稳定状态及可能
26、出现的问题隧道围岩分级基本分级地下水状 态地应力状 态修正后的分级K0+010.0mK0+25.0m（15m）隧道洞门浅埋段围岩主要为碎石土及强风化泥质粉砂岩，Kv为0.050.30，为散体状碎石角砾状结构，隧道底板为碎石土或强风化泥质粉砂岩，承载力特征值为0.35MPa；进口段为含碎石粉质粘土或碎石土，呈松散稍密状。地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性中等，多沿第四系渗流状出水。松散稍密状-020%250560围岩自稳能力差，无支撑或加固易产生坍塌，易发生突水突泥。采用超前锚杆支护，并适当增加喷护厚度。高应力 K0+025.0mK0+620.0m（595m）围岩为中风化泥质粉砂岩夹长石石英砂岩
27、，受构造作用影响，裂隙较发育，发育有35组裂隙，Kv为0.300.48，岩体破碎较破碎，呈块石碎石结构。地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性弱，多呈渗流状出水。较软坚硬较破碎，局部完整048%20002600围岩自稳能力较差，无支撑或加固易产生坍塌。高应力 K0+620.0mK0+820.0m（200m）围岩为中风化泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩、长石石英砂岩，受构造作用影响，裂隙较发育，发育有35组裂隙，Kv为0.300.50，岩体较破碎为主，局部较完整，呈块石碎石结构中薄层。地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性弱，多呈渗流状出水。较软坚硬较破碎，局部完整078%，个别达85%20002600围岩自稳能
28、力较差，无支撑或加固易产生坍塌。高应力IVK0+820.0mK1+090.0m（270m）围岩为F4断层破碎带及裂隙发育的泥质粉砂岩断层影响带，以断层角砾、断层碎块为主，含少量断层泥，岩体极破碎，呈碎石角砾状散体状结构。地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性中等，易沿断层带呈涌流状出水。软岩较软岩破碎较破碎011001540围岩自稳能力差，无支撑或加固易产生坍塌，易发生突水突泥。采用超前锚杆支护，并适当增加喷护厚度。高应力 K1+090.0mK1+140.0m（50m）围岩为中风化泥质粉砂岩，受构造作用影响，裂隙较发育，发育有35组裂隙，Kv为0.280.45，岩体较破碎，呈块石碎石结构。地下水主
29、要为基岩裂隙水，岩层渗透性弱，多呈渗流状出水。较软坚硬较破碎，局部完整078%，个别达85%20002600围岩自稳能力较差，无支撑或加固易产生坍塌。高应力 K1+140.0mK1+250m（110m）围岩为F5断层破碎带及泥质粉砂岩、粉砂质泥岩断层影响带，以断层角砾、断层碎块为主，含少量断层泥，岩体极破碎，呈碎石角砾状散体状结构。地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性中等，易沿断层带呈涌流状出水。软岩较软岩破碎较破碎011001540围岩自稳能力差，无支撑或加固易产生坍塌，易发生突水突泥。采用超前锚杆支护，并适当增加喷护厚度。高应力 K1+250mK1+350m（100m）围岩为中风化粉砂质泥岩
30、夹长石石英砂岩，受构造作用影响，裂隙较发育，发育有35组裂隙，Kv为0.380.52，岩体较破碎，局部较完整，呈块石碎石结构。地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性弱，多呈渗流状出水。较软坚硬较破碎，局部完整076%15001900围岩自稳能力差，无支撑或加固易产生坍塌，易发生突水突泥。采用超前锚杆支护，并适当增加喷护厚度。高应力 K1+350mK1+655m（305m）围岩为F6断层破碎带及裂隙发育的粉砂质泥岩断层影响带，以断层角砾为主，含少量断层泥，岩体极破碎，呈碎石角砾状散体状结构。地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性中等，易沿断层带呈涌流状出水。软岩较软岩破碎较破碎011001540围岩自稳
31、能力差，无支撑或加固易产生坍塌，易发生突水突泥。采用超前锚杆支护，并适当增加喷护厚度。高应力K1+655mK1+695m（40m）围岩为中风化粉砂质泥岩夹长石石英砂岩，受构造作用影响，裂隙较发育，发育有35组裂隙，Kv为0.380.52，岩体较破碎，局部较完整，呈块石碎石结构。地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性弱，多呈渗流状出水。较软坚硬较破碎，局部完整076%15001900围岩自稳能力差，无支撑或加固易产生坍塌，易发生突水突泥。采用超前锚杆支护，并适当增加喷护厚度。高应力 K1+695mK1+810m（115m）隧道洞门浅埋段围岩主要为含碎石粉质粘土及强风化粉砂质泥岩，Kv为0.050.3
32、0，为散体状碎块状结构，隧道底板为含碎石粉质粘土或强风化粉砂质泥岩，承载力特征值为0.32MPa；出口段为含碎石粉质粘土或碎石土，呈松散稍密状。地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性中等，多沿第四系渗流状出水。松散稍密状-020%250560围岩自稳能力差，无支撑或加固易产生坍塌，易发生突水突泥。采用超前锚杆支护，并适当增加喷护厚度。高应力 K1+810mK1+848m（38m）隧道洞门浅埋段围岩主要为含碎石粉质粘土及强风化粉砂质泥岩，Kv为0.050.30，为散体状碎块状结构，隧道底板为含碎石粉质粘土或强风化粉砂质泥岩，承载力特征值为0.32MPa；出口段为含碎石粉质粘土或碎石土，呈松散稍密状。
33、地下水主要为基岩裂隙水，岩层渗透性中等，多沿第四系渗流状出水。松散稍密状-020%250560围岩自稳能力差，无支撑或加固易产生坍塌，易发生突水突泥。采用超前锚杆支护，并适当增加喷护厚度。高应力 备注：岩体弹性波波速根据浅震折射与声波探测成果综合分析提出。根据上表对隧道围岩进行分级结果，隧道级围岩段总长760m（占隧道全长41.01%），隧道级偏弱围岩段总长590m（占隧道全长31.84%），级围岩段总长503m（占隧道全长27.15%）。4.7.隧道工程地质评价4.7.1 隧道洞口稳定性评价(一)隧道洞口自然边坡稳定性隧道进口段地形坡度3040，局部较陡，边坡稳定性较好。表层为厚约2.46.
34、0m含碎石粉质粘土或碎石土，基岩为白垩系下统景星组泥质粉砂岩夹长石石英砂岩组成，全强风化带较厚，裂隙发育，岩体较破碎，岩质较软，为级围岩。洞门位置坡度较陡，且覆盖层及强风化层较厚，围岩自稳能力差。隧道出口段地形坡度2535，局部较陡，边坡稳定性较好。表层为厚约3.55.5m左右含碎石粉质粘土，基岩为侏罗系上统坝注路组粉砂质泥岩组成，呈全强风化，裂隙发育，岩体较破碎，岩质较软，为级围岩。洞门位置坡度中陡，且覆盖层及强风化层较厚，围岩自稳能力差。 (二)隧道洞口仰坡、堑坡稳定性评价隧道进洞口仰坡处主要由第四系残坡积含碎石粉质粘土或碎石土及白垩系下统景星组泥质粉砂岩夹长石石英砂岩组成。残坡积层自然稳
35、定坡角介于3040之间，层厚约2.46.0m，自然边坡较稳定，但洞面开挖易引起边坡失稳。隧道出洞口仰坡处主要由第四系残坡积含碎石粉质粘土或碎石土及侏罗系上统坝注路组粉砂质泥岩组成。残坡积层自然稳定坡角介于2535之间，层厚约3.85.5m，自然边坡较稳定，但洞面开挖易引起边坡失稳。(三) 隧道洞口偏压评价隧道进洞口段隧道轴线与地形等高线斜交进洞，土体与强风化岩体较厚，约2.46.0m，且地形上北西侧高，南东侧较低，开挖时由于土体厚度不对称而造成进洞口段围岩、散体地压压力差而形成偏压，偏压值大小按土的侧压力计算，采取相应措施预防洞口段变形。4.7.2 隧道洞身段工程地质评价隧道洞身段围岩为白垩系
36、下统景星组泥质粉砂岩夹长石石英砂岩及侏罗系上统坝注路组粉砂质泥岩组成，围岩分级为级。主要结构面为节理裂隙和层面片理裂隙，隧道洞轴线和主导节理走向斜交，受洞身发育的6条断层影响，岩体节理裂隙发育，局部张开，部分充填泥质、岩屑等，少量泥质胶结，发育间距0.150.55m，结合程度差，属较破碎破碎的岩体，呈碎石状压碎结构、碎石状镶嵌结构；隧道所在地段为高应力区，高应力对较完整的硬岩将产生岩爆，对软质岩将产生较大变形。按工程岩体分级标准(GB 50218-94)附录E判定：级岩体无自稳能力；级岩体当跨度5m时，一般无自稳能力；当跨度5m时，可稳定数日1月。隧道围岩为级时，易失稳坍塌，处理不当会出现大坍
37、塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下陷或塌至地表；隧道围岩为级时，极易坍塌变形，碎石等常与水一齐涌出。因此应及时支护，具体如下：a各级围岩施工采取动态管理、动态施工，确保安全的技术措施。做好围岩支护体系的监控量测，加强超前地质预报，为初期支护和二次衬砌设计参数调整提供依据，确保施工及结构安全。b隧道初期支护应紧跟开挖面及时施做，尽快封闭；软弱及不良地质隧道仰拱应紧跟，浅埋段、断层破碎带，二次衬砌应及时施做。c洞身段施工时，和级围岩地段采用“先探测、管超前、预注浆、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的分步开挖法施做，确保施工安全。在各级围岩接触带、不同岩性接触层面处及岩体破碎段宜加强支护
38、，保证施工安全。d对于洞身涌水量大、涌水点多、分散，排泄通道不明显的地段，按照“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”的原则，分别以“疏导、堵填、注浆加固、跨越、绕避、渲泄”等措施进行处理。4.7.3岩爆与塑性变形根据计算结果，灰竹林隧道泥质粉砂岩的强度应力比为2.92，位于2到4之间，粉砂质泥岩的强度应力比小于2，隧道开挖过程中围岩不稳定，洞壁岩体有剥离和掉块现象，新生裂缝较多，另外粉砂质泥岩还可能会产生片帮、挤出等塑性变形。长石石英砂岩的强度应力比约9.76（大于4），围岩基本稳定，且隧道埋深小于岩爆临界埋深，不会发生塑性变形，局部可能发生掉块。根据以上计算结果，结合水利发电工程地质勘察
39、规范（GB502872006）附录P03判别：泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为软质岩石，可能发生轻微岩爆；泥质粉砂岩、粉砂质泥岩的强度应力比小于4，且位于高地应力区，因此，隧道开挖过程中围岩不稳定，洞壁岩体有剥离和掉块现象，甚至会发生较大规模的塑性变形。5.隧道设计5.1 隧道设计原则1）严格执行国家、行业、地方颁布的法律、法规、规范、标准和规定；2)设计中充分体现“安全第一、环保优先、以人为本、经济合理”的原则，设计要对工程的安全和质量提出明确的、具有可操作性的要求；3）结合地形和地质条件，合理利用自然及社会条件，因地制宜进行设计，方便施工，并有利于隧道的施工和后期的运营维护；4）紧凑布置，节省占地
40、，尽量对当地环境少造成影响；5）设计要贯彻“技术可行、经济合理、安全可靠”的原则；5.2 隧道平纵面设计隧道轴线是根据场区的地形、地貌，在符合输气管道总体走向的前提下，并结合场区工程地质、水文地质条件、两端接线及工程造价等因素综合定出。本隧道轴线平面设计为直线；隧道纵断面综合考虑隧道长度、施工方向、排水、进出口高程等因素，纵向坡度采用“人字”坡，坡比分别为3.94%、-1%，坡长分别为900m、938m，洞口位置可以根据现场实际情况适当调整。5.3 隧道断面尺寸设计根据初步设计要求和招标规定，隧道内同时布设2条管道（输油管道、输气管道和成品油管道），根据隧道施工、管道安装等施工工艺，同时考虑隧
41、道断面设计的经济性和适用性等各项因素，隧道洞身设计为直墙拱形断面，净断面尺寸为：洞宽3.8m、洞高3.8m。考虑施工中作业人员安全及运渣时车辆安全避让，隧道内每200m左右设置1处错车道，本隧道共设错车道8处，错车道位于隧道施工开挖掘进方向右侧，其净断面尺寸为：洞前端宽8m，后端宽8m，洞高2.4m，采用城门洞断面，洞深3m。错车道支护方法与相应围岩隧道主体相同，且应避开围岩破碎带。5.4 隧道洞口设计洞门设计以“早进洞，晚出洞”为原则，最大限度地降低洞口边仰坡的开挖高度，以保证山体的稳定，同时减小对洞口自然景观的破坏。洞门型式主要考虑使用功能和地形的协调美观，并尽可能节省投资，充分考虑本合同
42、段隧道洞口地形、地貌等因素，隧道洞口进出口端均采用端墙式洞门，采用钢筋混凝土结构。隧道洞口永久性边仰坡防护与洞外路基边坡协调统一，隧道明洞临时边仰坡及成洞面采用锚网喷防护，即喷C20砼厚10cm，设置6.5钢筋网(间距2020cm)及22砂浆锚杆（长2.5m，间距100100cm，梅花形布置）。隧道洞口外5m和隧道洞口内15m的管沟应由隧道施工单位开挖，洞口内管沟开挖段二次衬砌应延伸至沟底以下0.2m。隧道及隧道内管道施工完毕后，洞口是否封堵，应由运营管理单位根据实际情况来确定。一般都采用钢大门或机砖封堵，并预留通风孔。根据目前已施工的管道经验，并结合兰成渝山体隧道洞口封堵经验，采用MU10机
43、砖封堵，饰面为砂浆抹面。5.5 隧道衬砌设计 隧道洞身衬砌设计以新奥法原理为指导，采用复合式衬砌，即以系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土、工字型钢拱架或格栅拱架作为初期支护，并根据不同的围岩级别辅以长管棚、超前小导管等超前支护措施，二次衬砌采用模筑混凝土或钢筋混凝土。隧道衬砌类型、衬砌断面型式、衬砌结构尺寸设计主要采用工程类比法，并对隧道结构进行必要的理论计算及校核，结合构造要求及经济技术比较，根据围岩级别和洞室埋深条件拟定相应的支护参数，详见下表。隧道复合式衬砌支护参数 衬砌类型支护参数明洞abVaVbVcaa初期支护C20喷射混凝土15cm15cm12cm12cm12cm10cm5cm6.5钢筋网(cm)2020202025252525252525252525拱圈系统锚杆长度(m)22药卷锚杆22药卷锚杆22