隧 道 设 计 说 明
1 工程概况
南山隧道工程为重庆市江南大道中线重庆茶园新城区东西干道（一期）工程的南山隧道由西向东在溶蚀槽谷北部的重庆第二外语学校附近横贯南山。该段槽谷标高433～500m，宽680～760m，呈双岭单槽形。 重要组成部分，隧道位于主线里程桩号K0+405～K3+230 m处，分为左右两线，各长约2825 m。按照《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）分类，隧道属于城市公路长隧道。南山隧道西洞口位于南岸区上新街，东洞口位于瓦房子社。 2 工程区域气象、地质条件 2.1 气候特征
隧道拟建区属亚热带气候，温湿多雨，多年平均气温17.8℃～18.6℃，年平均相对湿度79%～81%，绝对湿度17.1～18.2hba。区内多年平均降雨量1094.8mm，降雨主要集中在5～9月，约占全年降雨量的70%，强度较大，暴雨时有发生。 2.2 地形地貌
隧道拟建区南山位于重庆市区东面，峰顶标高507～570m，麓标高280～330m，相对切割高差230～240m左右。南山属川东平行岭谷低山，山势走向与构造线一致，山脊呈北北东～南南西展布。其地貌属构造剥蚀脊状低山地貌。
南山地貌形态受地质构造和岩性制约。南山是以南温泉背斜轴部隆起为主体的“背斜脊状山”。由于南温泉背斜两翼西陡东缓，使地形也有与之一致的西陡东缓的特点。西坡较陡，坡角40～60°，东坡相对西坡稍缓，坡角30～40°。两坡均具上陡下缓形态，坡面为折线坡。受岩性制约在背斜轴部南山一庄～重庆第二外语学校形成高位溶蚀槽谷。由于在山体两侧出露为不可溶的厚层砂岩，中部出露可溶的碳酸盐岩，溶蚀作用限制于中部狭长地带进行，形成狭长的高位槽谷，非可溶岩耸立两侧，形成一脊双岭的独特地貌。
第 1 页 共20页 2.3 地层岩性
隧道拟建区内出露的地层有第四系全新统、侏罗系中下统自流井组、三叠系上统须家河组、中统雷口坡组及下统嘉陵江组地层。地层的分布在背斜两翼呈不等厚对称分布。各地层岩性特征由新至老分述如下： 2.3.1 第四系全新统
人工填土层（Q4ml）：主要分布在进洞口附近的居民住宅区，主要为生活垃圾及建筑垃圾。厚度0.5～1.8m。
残坡积层（Q4el+dl）：主要分布在坡麓和岩溶槽谷。分布于坡麓的多为粉质粘土，厚度一般0.3～1.5m；分布于岩溶槽谷中的多为粘性土，厚度一般4.5～13.0m。 2.3.2 侏罗系中下统
自流井组（J1-2Z）：主要为紫红色泥岩夹薄层灰色砂岩组成。厚度100～200m。 砂岩：褐黄色，主要的矿物成分为石英、长石，细粒结构，中～厚层状构造，主要出露于隧道出口处，地表出露厚度3～5m。
泥岩：紫红色，泥质结构，中～厚层状构造，含钙质团块、灰色泥岩，隧道出口处地表出露厚度为14m。 2.3.3 三叠系
（1） 上统须家河组（T3xj） 根据岩性可分为六段。
第六段（T3xj6）：青灰色厚层状中～粗粒长石石英砂岩为主，偶夹薄层页岩，西
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翼厚115m，东翼厚300m。
第五段（T3xj5）：深灰、灰绿色页岩，砂质泥岩，砂质页岩夹薄煤层及长石石英砂岩，通常称“煤系地层”，西翼厚6m，东翼厚10m。
第四段（T3xj4）：青灰色厚层状中～粗粒长石石英砂岩为主，偶夹薄层页岩，西翼厚105m，东翼厚120m。
第三段（T3xj3）：青灰、黄绿、灰黑色页岩，砂质页、泥岩夹薄煤层，偶见砂岩，西翼厚13m，东翼厚30m。
第二段（T3xj2）：青灰、青白色厚层状中～粗粒长石石英砂岩，西翼厚约200m，东翼厚300m。
第一段（T3xj1）：灰色、青灰色页岩，炭质泥岩及薄煤层，煤层厚度0.3～0.6m，煤窑开采多为该层。西翼厚30m，东翼厚70m。
（2） 中统雷口坡组（T2l）
主要为白云岩、灰岩，局部夹角砾岩，局部地段为黄色泥岩、页岩与灰岩互层，泥岩、页岩单层厚度2～3m，灰岩单层厚度1～1.5m，偶见角砾岩。西翼厚40m，东翼厚80m。
（3） 下统嘉陵江组（T1j）
位于南温泉背斜轴部，主要为灰色灰岩、灰黄色及灰色白云质灰岩、白云岩组成。西翼厚400m，东翼厚500m。
2.3.4 洞身围岩
南山隧道穿越南温泉背斜，无活动性断层，区域地质整体稳定性较好，围岩以灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、白云岩、砂岩为主，少量软质泥岩、炭质页岩、泥岩，岩体较完整，围岩稳定性较好，但局部岩溶发育、煤层段岩体完整性较差。根
据隧道围岩岩体的岩石等级以及层间结合情况，受地质构造影响程度、岩溶的发育及地下水的富集程度，可将隧道围岩划分为Ⅴ～Ⅲ级，且以Ⅲ级为主，Ⅳ、Ⅴ级较少，详纵断面图。
组成Ⅲ级围岩的地层岩性主要有T3xj、T2L、T1j长石石英砂岩、灰岩、 白云岩及泥质灰岩。T2L发育有泥岩夹层（软弱面），此类围岩较稳定，但沿其产状易发生滑动；嘉陵江组岩层处于背斜轴部，受地质构造影响重，且为岩溶发育段，此类围岩岩体较完整，层间结合较好，围岩稳定，不易坍塌，但埋深较大的地段可能产生掉块、剥离，施工时可采取光面爆破，一次成洞，全断面开挖，一次支护。
组成Ⅳ级围岩的地层岩性有T3xj5 、T3xj3 、T3xj1薄层状页岩、泥岩夹煤层，出洞口段的J1-2Z泥岩、砂岩。该类围岩岩体破碎，受地下水作用影响强烈，洞顶易坍塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下沉（陷）或坍至地表，施工时应采用导洞或台阶分部开挖，二次复合支护。
组成Ⅴ级围岩的地层分布于进洞口J1-2Z泥岩及土层。该围岩受地下水作用影响强烈，洞顶及侧壁易坍塌，易出现地表下沉（陷）或坍至地表，施工时应采用导洞或台阶分部开挖，二次复合支护。 2.4 地质构造与地震
隧道区所处构造部位为南温泉背斜。南温泉背斜为“斜歪箱状”背斜，背斜东翼岩层产状为105°～120°∠ 36°～59°，西翼岩层产状为295°～310°∠ 48°～73°。构造裂隙发育一般。根据地勘，节理发育主方向为北北东—南南西，次为南东东—北西西向节理。背斜两翼多为共轭剪切裂隙，背斜轴部为张裂隙。
据中国地震局《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001图A1）、《中国地震动反映谱特征周期区划图》（GB18306-2001图B1）及《建筑抗震设计规范》
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（GB50011-2001）。隧道区基本烈度为VI度，建筑抗震防设烈度为6度，地震动峰值加速度为0.05g，反映谱特征周期为0.35s。 2.5 水文地质条件 2.5.1 地下水类型
南山隧道地下水类型按含水介质和地下水动力条件分为：松散堆积层孔隙水、基岩风化裂隙水、碎屑岩孔隙裂隙水和碳酸盐岩裂隙溶洞水四种类型。
松散堆积层孔隙水分布于基岩之上的残坡积堆积层中。根据地勘,松散堆积层孔隙水分布面窄，地下水赋存条件差，地下水量极小，故可忽略不计。
基岩风化裂隙水分布于进洞口和出洞口的侏罗系中下统自流井组砂、泥岩浅部风化带，属基岩裂隙水之亚类—风化带网状裂隙水。该含水层厚度较薄，无统一水位。根据勘察，自流井组砂、泥岩风化带网状裂隙水水量贪乏。
碎屑岩类孔隙裂隙水分布于主线里程K0+440～K1+030，K1+950～K3+050地段。含水层为三叠系上统须家河组砂岩层。此类地下水与含水层倾角和裂隙发育程度密切相关。背斜东翼地下水以承压水为主，其地下水头可高出地面，单井涌水量140 m3/d；背斜西翼地下水为潜水，水位标高在400～450m范围波动，单井涌水量80 m3/d。
碳酸盐岩裂隙溶洞水分布于主线里程K1+030～K1+950地段，含水岩组为三叠系中统雷口坡组，下统嘉陵江组灰岩。地下水赋存在薄层～中厚层状石灰岩中，主要以管道形式由北向南运移。含水层在地表分布呈条带状溶蚀槽谷。槽谷中发育有溶隙、溶沟各呈串珠状展布的溶蚀洼地、落水洞。岩溶水主要由大气降水补给，降水经过溶隙、溶沟和落水洞贮存在溶孔、溶隙和溶蚀管道之中。由于受地质构造制约，含水管道多位于构造应力相对集中的靠近南温泉背斜核部纵张及横张节理发育地段。根据勘测：每处地下暗河出口都有一条陡倾纵张裂隙存在，并沿暗河纵深方向
延伸，反映出构造作用对地下水赋存和运移影响十分显著。含水层富水条件在空间分布上极不均一，岩溶管道之间无统一地下水位。岩溶水的另一特点是：不同季节涌水量变化极大。根据隧道通过地以南的老龙洞暗河出口流量的长观资料，其地下水量，洪季Q=109441 m3/d，平季Q=12732 m3/d，枯季Q=1040 m3/d，各季相差达10倍，显示出其水量变化在时间上极不均一。
2.5.2 地下水补给、迳流、排泄
隧道区地下水补给主要来源于大气降水渗透，其次为生活废水下渗。 隧道区地下水迳流、排泄方式因水的类型而异：基岩风化裂隙水在基岩风化带内迳流，地下水动态不稳定，具有就近补给，就地排泄的特点；碎屑岩孔隙裂隙水受大气降水补给后，先垂直运移，当进入含水层后顺层运移，沿途除深切横沟排泄部分地下水外，大部分地下水分别向北向西以长江为排泄基准面，向东则以花溪河为基岩排泄。岩溶水以落水洞、漏斗、洼地为补给入口，大气降水可直接经过这些地方补给岩溶水，岩溶水在纵张裂隙中运移形成纵向岩溶水，岩溶水在运移过程中，长期溶蚀周围的碳酸盐岩，形成岩溶裂隙和溶蚀管道。由于南温泉背斜向北倾伏，非可溶岩层把槽谷围成南面开口的半封闭槽谷，决定了岩溶水只能由北向南运动。岩溶水在运行过程中依次经过仙女洞（暗河天窗）、老龙洞、石板堰，最后由龙卷洞排泄于花溪河。在老龙洞以北岩溶水为伏流，在这一地段，地表沟中基本无水，岩溶水至老龙洞出露地表，经短暂的路径重新渗入地下，直至石板堰再一次出露地表成为明流，至老卷洞附近进入地下，最后由龙卷洞排出汇入花溪河。
根据资料分析，隧道所处的水文地质单元水平循环带标高370m左右，隧道在槽谷处路面高程296m，位于深部循环带内。
地下水对砼无侵蚀性。
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2.6 不良地质现象
3.1 设计依据
隧道洞口及洞身区斜坡天然状态稳定，未见滑坡与崩塌不良地质现象。 里程K1+000～K1+940段从西至东横贯雷口坡及嘉陵江组岩层，主要由灰岩及白云质灰岩组成，根据地勘，该段岩溶发育。背斜东翼嘉陵江组地层隧道南侧400m范围内见3个溶洞及一个漏斗，其中两个溶洞洞口已封，另一溶洞（当地称为龙洞）为暗河出口，已封洞口标高分别为455m、460m，据了解溶洞规模大，洞高1～5m，不规则；龙洞洞口标高为420m，洞高1.5m，水量随季节性变化较大。另据真武山隧道资料，岩溶槽谷中标高390～400m还发育一层溶洞，洞高0.5～2.0m，洞不规则，洞延伸长度一般小于100m。地面调查中的漏斗长约35m，宽约18m，经地面物探探测深度为25m，分布于隧道右洞里程K1+800～K1+835段。
在进洞口里程K0+460左右见两个人防洞室（现已废弃），洞室高2.0～2.5m，宽1.5～2.5m，洞顶及侧壁均为黄色砂岩。其中人防洞室D1底板高程284.76m，距离隧道左洞15m左右，对隧道无影响；人防洞室D2位于隧道顶部，距离隧道顶标高12～15m，对隧道影响不大。
在距隧道里程K2+660北侧500m处有一矿山沟煤窑，洞口高程435m左右。该洞已废弃，洞口已封。该洞挖掘方向以矿山沟为起点，基本上向北开采，向南开采未超过小寨子，距离隧道还有300m。 3 隧道设计
隧道设计总的原则是在满足总的技术标准的前提下，结合隧道拟建区位于南山景区范围内，综合考虑景观要求、地形、地貌、地质、气象、社会人文及环境的基础上，力求经济适用，并尽可能减少对生态环境的破坏和影响。洞内设施规划布置力求简洁，方便施工，并力求营运时对行车干扰较小。
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① 我公司与重庆市南岸区茶园管委会签订的设计合同，内容为重庆茶园新城区东西干道(一期)工程，含道路、立交、桥梁、隧道、排水、照明及其附属工程。 ② 《茶园新城区东西干道（一期）工程可行性研究报告》 （林同棪国际（重庆）工程咨询有限公司 2005.07）。
③ 南岸区建委关于重庆茶园新城区东西干道(一期)道路及配套工程立项的批复。
④ 南岸区计委关于重庆茶园新城区东西干道(一期)工程可行性研究报告的批复（南计发 [2005]174号）。
⑤ 建设单位提供1/500地形图、南山立交施工设计图、茶园A、B标准分区控规。
⑥ 重庆市规划局关于茶园新城区东西干道（一期）工程方案审查意见（渝规地审（2005）局 字第0087号）
⑦ 《茶园新城区东西干道（一期）工程》地质勘察报告（南江地质工程勘察院 2005.12）。
⑧ 《茶园新城区东西干道（一期）工程》方案设计（林同棪国际(重庆)工程咨询有限公司 2005.05）
⑨ 重庆市城市总体规划（1996～2020）。
⑩ 南岸区建委关于《重庆茶园新城区东西干道（一期）工程初步设计批复》，2006.02
⑪ 其它相关资料。
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3.2 采用规范
①《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）； ②《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）；
③《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）； ④《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）； ⑤《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；
⑥《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）； ⑦《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108—2002）； ⑧《重庆市建筑边坡支护技术规范》（DB50/5018-2001）； 3.3 设计标准
①道路等级：城市Ⅰ级主干道； ②设计行车速度：60km/h； ③设计最大纵坡：≤1.5%；
④设计抗震标准：基本烈度Ⅵ度，按Ⅵ度设防； ⑤限界：净高H=5.0m，净宽B=10.0m； ⑥行车方向：单向行驶； ⑦行车道宽度：3.5+3.75m； ⑧路面设计荷载：城—A级； ⑨隧道内卫生标准：
（1）一氧化碳（CO）允许浓度正常营运时为200ppm；发生事故时，短时间（15min）以内，为250ppm；
（2）烟尘允许浓度：正常营运时为0.0075m-1。
3.4 隧道内轮廓设计：
净空标准按二车道布置，标准段行车道宽3.75+3.5m，左侧侧向宽度LL=0.5m，右侧侧向宽度LR=0.75m，预留装修空间2×0.15m。检修道宽度按0.75m设置，借鉴国内公路隧道的施工设计经验，并着重考虑到市政管网较多，需要较大的管沟断面,因而在隧道检修道处宽度取1.15m(包含预留装修空间0.15m)，但超过检修道宽度部分不纳入建筑限界范围。最终隧道建筑限界净宽10.038m，净高5.00m。。根据受力情况优劣及经济性出发，对隧道内轮廓进行了比较，最终决定采用曲墙三心圆断面形式，隧道净宽10.80m，净高6.80m，隧道内轮廓线净空面积分别为72.19m2（带仰拱）及60.47m2（不带仰拱）。 3.5 洞口
隧道上下行分离设置，为了充分利用洞内围岩的自身承载能力，隧道轴线间距35.5m。进出洞口的位置均遵循了“早进晚出”的原则，并考虑了经济性及美观性，采用环框式洞门，并绿化。
3.5.1 隧道西洞口
隧道西洞口位于南岸区上新街，主线里程桩号K0+405m。洞口处为一斜坡，局部呈陡坎。进洞口前为人工填筑土，厚5～14m，后侧斜坡为亚粘土，多呈可塑～硬塑状，厚1～3m，穿过的地层为第四系人工填筑土、侏罗系自流井组（J1zl）紫红色强风化泥岩。据钻探揭露，基岩强风化带厚4.6～ 8m，岩质软，易产生坍塌现象。洞口段围岩类别为Ⅴ级，无断层、无不良地质现象。按隧道路面设计高程，进洞口原始地面低于洞顶高程，采用管棚进洞。洞口土层与基岩接触面较陡（18～30º），隧道开挖后洞口仰坡土层稳定性差，易发生沿基岩面滑动现象，施工前，对易滑动土层进行清除后再进行开挖。环框段衬砌达到设计强度后，按景观设计要求回填。
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3.5.2 隧道东洞口
东洞口位于瓦房子社，主线里程桩号K3+220 m。地形坡角15～25°，隧道出口洞前仰坡坡向为107º。出洞口前为鱼塘和苗圃，后为斜坡，出洞口前及斜坡多为亚粘土覆盖，局部基岩出露，土层厚度一般0.5～1.8m，基岩面倾角5～10º左右，下伏岩体为侏罗系自流井组泥岩及砂岩。出口段砂岩及泥岩均为软质岩，其围岩类别为Ⅳ级。出口洞口仰坡高度5～10m，主要由薄层土层及基岩组成，为顺向坡。仰坡受岩层产状及裂隙②的控制，易发生沿层面及裂隙面②的滑塌现象。 3.6 衬砌设计
根据地勘，隧道穿过Ⅴ（破碎带）、Ⅳ、Ⅲ级围岩地区，隧道设计遵循安全、经济、合理的原则，在遵守交通部颁发《公路隧道设计规范》的同时，以工程类比法为主进行设计，设计结果经大型通用有限元程序分析验算，确保安全经济。支护参数见表 1。
3.6.1 初期支护
隧道采用复合式衬砌。初期支护以锚杆、钢筋网、湿喷混凝土、工字钢拱等为主要手段，并采用超前小导管注浆预支护等辅助措施，以确保洞口段稳固安全，并充分发挥洞身深埋段围岩的自承能力。
Ⅳ级围岩Ⅳ级围岩Ⅴ级围岩Ⅴ级围岩支护类型 应用范围 表 1 支护设计表
初期支护 湿喷混凝土 C30砼20cm厚，加入水泥CD25中空锚杆 L=4m, @8080cm 梅花型布置 0.6m 拱墙、仰拱为110cm厚共设三环的C30防水钢筋砼，加土防腐气密剂 帷幕注浆 入水泥用量5％的混凝锚杆 钢架辅助措施 间距 二次衬砌 Ⅴ 穿越煤线地带 用量8％的硅微分；φ6.5钢筋网@2525cm C25砼20cmCD25中空锚杆 梅花型布置 超前小导管,L=4.5拱墙、仰拱为50cm厚的m,@500mm并注浆 管棚并注浆，L=40m,@400mm超前小导管注浆，L=4.5m,@500mm 拱墙、仰拱为45cm厚的C25防水钢筋混凝土 C25防水钢筋混凝土 Ⅴ 段及破碎带 厚；φ6.5钢筋L=3.5m,@8080cm，0.6m 网@2525cm C25砼20cmCD25中空锚杆 梅花型布置 ⅣA 段洞口加强段 厚；φ6.5钢筋L=3.5m,@8080cm，0.8m 网@2525cm C25砼15cmCD25中空锚杆 1.0m 无 拱墙、仰拱为40cm厚的C25防水砼 3.6.2 二次衬砌
二次衬砌采用C25防水混凝土，施工时采用台车模注现浇。商品混凝土的输送采用机械泵送。每次浇注长度应不小8m，以提高二次衬砌的整体密实性，减少横向施工缝。隧道在煤层处按Ⅴ级穿越煤线地带抗高水压复合衬砌类型进行支护，在该处Ⅴ级复合衬砌向围岩较好地段延伸10m，以确保施工安全。
ⅣB 段洞身一般段 Ⅲ级围岩厚；φ6.5钢筋L=3.0m,@100100c网@2525cm C25砼12cm厚；φ6.5钢筋网@2525cm C25砼15cm厚；φ6.5钢筋网@2525cm m，梅花型布置 Φ22全粘接药卷锚杆L=2.5m @120120cm 梅花型布置 Φ22全粘接药卷锚杆L=3.0m @100100cm ⅢA 段洞身一般段 Ⅲ级围岩无 无 拱墙为35cm厚的C25防水砼 拱墙为50cm厚的C251.5m 无 防水混凝土（侧墙与车行横洞轴线交点两侧沿ⅢB 段紧急停车带 第 6 页 共20页
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梅花型布置 隧道纵向10m范围内拱墙采用钢筋砼） 一处，干燥无水段较长时，间距可适当加长；在有水地段间距适当加密。弹簧管数量根据水流大小确定，一般1～3根；
（3） 在纵向排水管与洞内纵向路缘边沟之间设置DN50横向硬塑管，沿隧道
纵向间距为10m，局部地下水丰富地段加密； （4） 洞内清洗水通过纵向排水边沟排出洞外。
纵向盲沟全隧贯通，环向盲沟下伸至边墙脚与纵向盲沟相连，衬砌背后地下水从环向盲沟汇集至纵向盲沟后，通过横向排水管将地下水引入纵向路缘边沟，排出洞外。
3.8 路面、内装
隧道内3m以下部位安装3m(高)×1.22m(宽)×0.005m(厚)的乳白色卡索板。卡索板的安装按厂家有关设计图说明及安装要求办理。3.m以上刷深色防水、防火涂料10mm, 粉刷涂料施工可采用机械或手工喷刷,要求喷刷均匀,不得出现色斑杂色。
隧道内路面采用复合式路面结构，即在已施工完毕的水泥混凝土面层上加铺沥青混凝土。
3.8.1 铺装结构
3.7 防排水设计
防排水为隧道工程质量的重要组成部分，根据洞内无渗漏水，路面不积水，不冒水的技术标准，采取以堵为主，大堵小排的原则，因地制宜，综合治理，保护生态的原则。
南山隧道“堵水限排”的原则是：洞口向内300m范围内，纵向每米每天的排水量不超过0.3m，其余洞身段纵向每米每天的排水量不超过1 m。
根据以上要求，经综合分析，对隧道内大于设计容许量的涌水全部进行预注浆封堵，其余出水点的地下水采用排水措施排出洞外。注浆堵水内容详 3.11。
其它防排水措施如下：
① 在出洞口路面适当位置设置截水沟，截水沟与道路以外的排水系统连接。 ② 在洞口段采用截水沟及护坡等手段，在洞顶沿隧道用地边界，在洞口仰坡及边坡以外5m的适当位置设置截水天沟，洞门墙背后设置排水沟，减少大气降水对洞口围岩的影响。
③ 二次模筑混凝土采用抗渗标号不得低于S6的防水混凝土浇筑。混凝土掺GNA系列膨胀剂，其含量为水泥用量的7%。
④ 在二次衬砌与初期支护之间铺设CW2防水板，二次衬砌施工缝设BW-96型遇水膨胀止水条，沉降缝设E型止水带。
⑤ 在地下水较发育的地段，采取超前探水、注浆堵水措施。 ⑥ 隧道衬砌排水：
（1） 沿衬砌两边墙墙脚外侧纵向设置无纺布盲沟；
（2） 衬砌背后环向设置Φ100软式弹簧透水盲沟，环向盲沟原则上每20m设
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铺装结构为水泥混凝土面层+防水粘接层（由0.2～0.3 L/㎡的EN粘接剂+0.2～0.4 L/㎡的改性乳化沥青组成）+4cm普通沥青AC13-I+0.4～0.6 L/㎡的改性乳化沥
青粘层+4cm的阻燃改性沥青SMA13。
对于水泥混凝土面层的缩缝、施工缝，先清除缝内杂物，再填入填缝料。
图 2 薄层抗滑层结构示意图
所采用的EN粘接剂能与水泥混凝土充分浸润，具有优良的耐潮、防渗水和粘接性能；改性乳化沥青能增强与沥青混凝土的粘接性能，而出于经济性与路面使用耐久性的考虑，最佳沥青混凝土面层厚度确定为8cm。隧道路面铺装结构如图 1。
在隧道进洞口前后150米路段，道路曲线半径偏小，隧道出口行车速度较高。为增加行车安全性，在该路段沥青砼表层进行间断性地加铺一层薄层抗滑层材料，
①优质（耐磨、粗糙）碎石（3～5mm）；②CRM抗滑层材料（3～5mm）；③沥青砼
厚度控制在7㎜左右，铺筑间距为：2m间距摊铺2m薄层抗滑层材料，其铺装结构图如图2所示。
3.8.2 隧道缩缝、施工缝以及隧道内所有的胀缝
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撕裂强度 N 纵向 横向 ≥250 ≥250 表 3 隧道内铺装层间粘接剂的技术要求
指标 粘度（20℃）, s 与水泥砼的粘接强度,MPa 与SMA13的粘接强度,MPa 25℃指干时间, h 25℃干硬时间, h 渗水系数，㎝/s 技术要求 ≤40 ≥1.2 ≥1.2 ≤10 ≤48 ≤2×10 -8实验方法或仪器 标准粘度计法 拉拔试验 拉拔试验 Autoclam Permeability System Mark Ⅲ 3.8.3.3 改性乳化沥青
所用改性乳化沥青技术指标如表 4。
表 4 改性乳化沥青技术要求
考虑隧道洞口外温度变化差异较大，所有的缩缝、施工缝均需铺上宽度为50cm的防水卷材，防止温度反射裂缝的产生。全隧道所有的胀缝，应先清除缝内杂物，再填入沥青玛蹄脂填缝料，然后铺宽度为50cm的防水卷材。路面铺装结构如图 3。 3.8.3 铺装材料 3.8.3.1 防水卷材
用于隧道铺装的防水卷材应满足表 2技术要求。 3.8.3.2 防水粘接材料
采用EN层间防水粘接剂，其技术指标如表 3。
表 2 防水卷材技术要求
技术指标 可溶物含量 g/m2 压力 MPa 不透水性 保持时间 min 耐热性 ℃ 纵向 拉力 N/50mm 横向 低温柔性 ℃ 要 求 ≥2900 ≥0.3 ≥30 ≥110 ≥450 ≥450 -8 第 9 页 共20页
指 标 要 求 ≤0.3 40～100 15～40 80～200 ≥80 ≥97.5 <5 ≥50 无粗颗粒或结块 试验方法 1.18mm筛上剩余量 % 粘度 蒸发残留物性质 C255 （秒） 恩格粘度 针入度 25℃ 0.1mm 残留延度比 溶解度（三氯乙烯） JTJ052-2000 贮存稳定性 (CH5) 蒸发残留物含量 % 低温贮存稳定性 （-5℃） 3.8.4 改性沥青
铺装层采用SBS类阻燃改性沥青，其技术要求如表 5。
表 5 隧道内阻燃改性沥青技术要求
技 术 指 标 针入度25℃、100g、5s （0.1mm） 延度5℃、5cm/min (cm) 软化点TR＆B (℃) 针入度指数PI 阻燃改性沥青 30～50 ≥20 ≥80 ≥1.0 试 验 方 法 T0604-2000 T0605-1993 T0606-2000 T0604-2000 江南大道中线重庆茶园新城区东西干道（一期）工程——南山隧道 林同棪国际（重庆）工程咨询有限公司
溶解度 (%) 氧指数 弹性恢复25℃ (%) 质量损失 (%) ≥96 ≥31 ≥75 ≤0.6 T0607-1993 氧指数法GB10707-89 T0662-2000 T0610-1993 表 6 铺装面层SMA13混合料级配 通过筛孔（mm） 16.0 13.2 5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15 0.075 通过率 % 100 90～100 55～75 20～32 16～24 14～20 12～18 11～17 10～14 8～11 3.8.5 集料及矿粉
为满足隧道复合路面的功能要求，选用花岗岩卵石破碎的集料作为隧道铺装面层SMA13用粗集料，石灰岩作为细集料。AC13-I采用石灰岩作为集料。粗集料、细集料应满足我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)中的表C.8及表C.11中的要求。
花岗岩卵石破碎的粗集料的1:3细长扁平颗粒含量必须<15%，1：5细长扁平颗粒含量应<5%。洛杉矶磨耗损失应小于28%。石料磨光值(BPN)应不小于42，且石料破碎面积不低于90%。
改性沥青SMA13所用石料的级配组成需满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）中对高速公路和一级公路石料的分级要求。
采用符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）中技术要求的石灰岩矿粉。施工中应保持矿粉干燥无结团，结团的矿粉不得直接使用。 3.8.6 纤维
纤维是用于SMA混合料中的稳定剂，采用木质素纤维，纤维生产厂家应提供纤维产品质检报告。 3.8.7 抗剥落剂
为保证沥青混合料中石料与沥青的粘附性，在石料与沥青的粘附达不到4级或4级以上的条件下，需使用抗剥落剂来改善其间的粘附性。 3.8.8 混合料级配组成与性能要求
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表 7 铺装面层SMA13混合料性能要求
技术指标 空隙率 Va % 矿料间隙率VMA % 沥青饱和度 VFA % 马歇尔稳定度 KN 流值 （0.1㎜） 马歇尔残留稳定度 % 60℃动稳定度DS 次/mm 冻融劈裂残留强度比 % -10℃低温弯曲极限应变 击实次数 要 求 3.0～4.0 ≥17.0 70～85 ＞6.2 20～50 ≥80 ≥3000 ≥75 ＞2×10-3 两面各50次 SMA13混合料设计级配应满足表 6的技术要求。AC13混合料设计级配组成及性能要求按规范执行。 SMA13沥青用量(油石比)推荐范围6.0～7.5%,需现场进行配合比设计并检验性能后确定。设计混合料的体积特性及性能需满足表7中的技术要求。纤维推荐用量为SMA13混合料重量的0.4%。SMA13面层抗剥落剂推荐用量为沥青用量的0.3～0.4%。此外对沥青混合料还要求VCA≤VCADRA。
3.8.9 施工技术要求
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3.8. 9.1 对基面的技术要求
对于水泥混凝土面层的缩缝、胀缝、施工缝，先清除缝内杂物，再填入填缝料。水泥混凝土面板应采取凿毛和清除表面浮浆等技术措施，以确保与沥青层之间的粘接力，且应检查水泥混凝土面板的平整度，在平整度符合要求的条件下，即可进行粘接层涂布。
3.8.9. 2 对粘接层的技术要求
施工前将水泥混凝土基面清扫干净，EN粘接剂混合均匀后涂刷在水泥混凝土基面上，24小时后可进行防水卷材铺设和乳化沥青洒布施工，防水卷材的铺设必须与基面充分贴实，无漏空，以确保防水卷材与基面的有效粘接。
3.8.9. 3 沥青混凝土施工技术要求
① 粘接剂洒布完毕并完全固化后，按要求铺上防水卷材，并立即铺筑沥青混
凝土。
② 沥青混合料在拌和前，应认真检验原材料的质量，只有符合部颁标准要求
的材料才能进场使用，并在施工过程中随时进行抽检。
③ 沥青混合料在拌和前，应进行认真的级配设计，在检验所设计的混合料的
性能指标达到设计要求的条件下，才允许作为沥青拌和站的目标控制级配。 ④ 沥青混凝土拌和站在拌和沥青混凝土前，应认真校核拌和机的计量精度，
在确认计量精度达到设计要求时，才允许进行拌和。
⑤ 沥青拌和站在拌和沥青混合料时，应保证足够的拌和时间，以保证混合料
拌和均匀，无花白料，混合料的出料温度宜控制在185～195℃，并结合拌和施工时的气候及运距而定。
⑥ 沥青混合料在运输过程中，如果气温较低或等候时间过长，应采取保温措
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施，以免温度降低太快，影响沥青混合料的摊铺和压实。
⑦ 已运到施工现场的沥青混合料在保证拌和站能满足摊铺机需要的条件下，
应尽可能快的摊铺，以免温度降低太快，影响压实效果。混合料的摊铺温度应大于165℃，终压温度应大于120℃。
⑧ 当摊铺机出现故障并认为在短期内无法修复时，应就地做成一条接缝；当
日施工完毕，应在完毕处做成一条垂直接缝。
⑨ 压路机应视摊铺时的气温和沥青混合料的温度情况，紧跟摊铺机进行碾压。
在碾压过程中压路机的重复碾压宽度应不小于压路机轮宽的三分之一。 ⑩ 隧道内铺装施工时应采取恰当的通风排气措施，保证施工现场有足够的亮
度和通风，以使施工可以顺利进行。施工完毕后的路面应在24小时内禁止一切车辆通行。
3.9 人行及车行横洞、紧急停车带
根据需要，隧道设置人行横洞4处，车行横洞3处。人行及车行横洞均设置封闭门。车行横洞考虑了兼作人行通道的功能。 3.10 施工方案
隧道开挖方法采用新奥法，开挖爆破须采用光面爆破，并及时进行监控量测，根据地质情况的变化调整施工方法步骤。
若未遇到特殊地质情况，Ⅴ、ⅣA级隧道断面采用台阶法开挖,上下台阶相差24.0m。Ⅴ、ⅣA级支护应尽快施作二次衬砌，Ⅲ、ⅣB级围岩应在围岩和锚喷支护变形基本稳定后尽快进行。二次衬砌不分步，均采用全断面支模台车一次完成。总之，其施工以短进尺、弱爆破、强支撑、紧封闭、循序渐进的方针进行。
单线隧道施工按两个洞口作业，按平均掘进200m/月计算，则隧道开挖需约15
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个月，全断面衬砌约16个月，滞后开挖完成时间约1个月。排水设施及路面滞后衬砌完成时间约1个月，则土建工程的完成时间约需17个月，考虑7个月的洞口刷坡及机动时间，隧道的建设需用24个月的时间。 3.11 临时工程与洞渣处理
隧道施工弃渣应统一选择地点，统一堆放，严禁无序堆填，以免诱发工程滑坡。 隧道进洞口段为上新街居民集中居住区，附近未见宽缓的槽谷，且洞口上部为南山风景区（一颗树观景台），不具备渣场条件，除出洞口局部可作填方路基外，其余弃渣只能外运倾倒或在隧道施工现场建立弃渣加工场，进行弃渣再加工：须家河组弱风化砂岩可用作条石、块石、片石，强风化砂岩可粉碎成砂，作为细骨料使用；石灰岩、白云质灰岩，全部可用作粗骨料和块石。
隧道出口一带为浅缓丘陵，可用作渣场。弃渣填筑的填方边坡建议按1：2的坡度值分阶放坡，每阶坡高宜小于8m，阶面留1～2m宽马道，填筑后采取绿化等措施护坡，确保填土边坡的稳定。
隧道用条石及块石可选用进、出口段分布的须家河组的长石石英砂岩,该砂岩厚度大，储量大，其饱和抗压强度30.1MPa，可机械开采，沿线交通较方便，便于运输。另外可选取隧道开挖的须家河砂岩弃渣加工成天然建筑材料。
区内砂、砾石可采用区外的长江及嘉陵江中的砂、砾石，运距较近。或采用老厂的采石场的机制砂砾石，运距2～3km，运输方便。另外可选取隧道开挖的石灰岩弃渣采用机械破碎加工成天然建筑材料。
隧道进口段地表水不发育，只能用自来水或长江输水上山作为施工和生活用水；出洞口段工程施工及生活用水可用附近冲沟水，就近在冲沟拦截，各地表水体中的水对砼均无腐蚀性。
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隧道进口位于重庆南岸区上新街桂花新村，须修近700m的施工便道到其南侧零一精密仪器厂简易公路，通过该道向西1km可至上新街主公路，交通较方便。
出口位于南岸区瓦房子社，无公路通达洞口，须修临时公路约0.8km到其东侧的简易公路上，通过该道可至南山，黄桷垭等地。 3.12 施工监控量测
隧道施工采用信息法设计施工。隧道监控量测是本次设计的重要组成部分，量测的数据用于指导施工，作为修改设计的重要依据。本设计主要考虑监测项目有：拱顶下沉、净空水平收敛、地表下沉、锚杆拉拨和围岩爆破振动。应成立专门量测小组作好观测记录，绘制观测曲线，认真分析，并及时向监理汇报，反馈到设计，以便及时调整设计参数，制定合理的工程措施、施工量测项目及要求详相关图纸。 二次模筑混凝土施作标准：
① 各测试项目的位移速率明显收敛，围岩基本稳定。 ② 已产生的各项位移量已达总收敛量80%以上。
③ 对量测资料进行回归分析得出的回归位移-时间曲线,当水平收敛位移速度为0.1～0.2mm/天时,拱顶位移速度为0.1mm～0.15mm /天以下时一般可认为围岩已基本稳定，此时应尽快施作二次衬砌。 3.13隧道施工穿越溶洞富水段预防及处理 3.13.1 溶洞富水段处理目的 ① 保证隧道结构和隧道施工安全；
② 保护生态环境，防止由于地下水的过度流失、地表塌陷、水源枯竭对附近地
表生态环境的不利影响。 3.13.2 溶洞类型及处理措施
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① 锚喷加固处理
当遇到溶洞岩壁或顶板坍塌，清楚松动岩石困难，先清除洞内填充物，溶洞水采用注浆封堵，溶洞壁采用锚喷支护（支护参数同Ⅴ级支护）； ② 跨越处理
当溶洞规模较大、溶洞内充填物松软，基础处理工程修建困难、耗资巨大，或者溶洞虽小但要求不堵塞水流时，可根据具体条件采用相应的梁跨、板跨等形式跨越岩溶地段。 ③ 封闭填充处理
已停止发育、跨径较小的干溶洞，根据其与隧道相交的位置及其填充情况，可采用混凝土、浆砌片石或干砌片石堵塞、充填。 ④ 支顶处理
当溶洞规模较大，围岩破碎，节理发育，水量较小。为保证隧道运营期间的安全，该段隧道衬砌宜按明洞衬砌断面施作。 3.13.3 溶洞水的处理 ① 涵洞引水
若遇到有较大水流的暗河和溶洞时宜排不宜堵。为防止地下水流失，首先查明水源流向及其与隧道位置的关系，可通过修筑涵洞使暗河水流通过隧道段； ② 注浆堵水（见 3.14 ） 3.13.4 岩溶洞穴堆积物的处理
洞穴堆积物的特点是松软、下沉量大、强度低、稳定性差。当隧道必须穿越洞穴
隧道中地下水渗流排泄，严重时可导致岩溶地面坍陷，造成隧道开挖时坍方、涌
水、涌砂及突泥等危害。隧道通过岩溶地段时地面坍陷形成过程和突然发生所参与的力是相当复杂的。可采用化学注浆和管棚支撑开挖，在地面采用钢筋混凝土锚固桩稳固坍陷体，同时从地表高压注浆，阻截突泥。
当溶洞不具有坍塌条件的完整顶板，其厚度大于等于洞跨度的1/2，且无明显渗、
漏水的情况下可以不处理而直接通过该溶洞。
3.13.6 岩溶地段隧道施工注意事项
① 施工中采用准确、先进的地质预测、预报技术。
② 认真测定溶洞的水量、水压,正确判定水流方向,并对涌出物进行分析,以便合
理选择注浆方式、材料、参数、工艺、设备。
③ 超前探孔表明掌子面前方溶管比较发育, 探水孔出水量和水压较大时,为防
止突水、突泥, 采用局部预注浆截流和全断面预注浆封堵; ④ 在岩溶地段的爆破工作，做到多打眼、打浅眼，并控制装药量；
⑤ 在岩溶地区隧道施工中,溶洞堆积体及围岩遇水软化、泥化，后期变形比较大。
因此，一定要做好现场监控量测，随时了解隧道施工过程中围岩和支护的动态,使施工始终处于可控状态；
⑥ 为防止隧道施工可能造成的地下水严重流失、地表塌陷、水源枯竭导致的生
态环境遭到破坏，做好地表水、出水点以及地表塌陷区的观测工作，必要时对地表进行处理。 3.14 高压富水段注浆堵水 3.14.1 注浆堵水段的确定
① 根据地质综合评判及超前探水，当掌子面前方存在高压富水区，具有较大
堆积物地段时，可采用桩基、换填、注浆等加固岩体的处理措施。
3.13.5 岩溶地面坍塌的处理
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规模涌水，突水，对隧道结构和隧道施工安全构成威胁的地段； ② 根据地表监测数据及超前探水和超前地质预报判定：隧道涌水可能造成地
表水库严重泄漏、对居民生产生活由重大影响的井泉干枯的地段； ③ 根据地表监测数据及超前地质预报判定：隧道涌水可能引起地表严重塌陷
并对地表建筑安全构成威胁的地段；
④ 根据地质综合评判及超前探水，当掌子面前方不存在高压富水区，同时地
下水渗漏对地表环境无影响时，可取消注浆堵水。
总之，在物探显示工作面前方含水的情况下,使用水平超前钻探，根据探水孔的出水总量和单孔出水量,来确定注浆起始标准。隧道的注浆起始标准:探水孔总涌水量大于90Ｌ/min,则进行全断面超前帷幕注浆;总涌水量小于90L/ min,但个别单孔出水量大于30L/min时,则需对这些孔眼进行超前局部注浆；对于洞口以内300m范围内开挖后每米每天出水量超过0.3m3和其余洞身段开挖后每米每天出水量超过1m3的地段，进行补注浆直至满足要求。 3.14.2 注浆方式
注浆方式采用超前预注浆、局部注浆、补注浆三种方式.具体注浆方案分为下列几种：
① 超前预注浆：根据地质综合评判及超前探水，当掌子面前方存在高压富水
区，具有较大规模的涌水、突水可能，或水压相对较低但围岩差，岩体结构性能弱，将导致岩壁失稳诱发涌突水者，采用超前帏幕注浆； ② 开挖后开断面径向注浆：根据超前探水及地质综合评判结果，当岩体较完
整，岩体结构可保证开挖安全，水压低，水量不大时，采取开挖后对洞周围进行径向注浆堵水；
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③ 局部注浆，分局部超前预注浆，开挖后局部注浆等几种，根据实际情况分
别采用；
④ 岩体完整，不处于高压富水带，洞壁淌水面积较大时，实施开挖后径向注
浆堵水；
⑤ 判定开挖后围岩有一定的自稳能力，且水量较小，水压低或无水压，采取
开挖后注浆；
⑥ 开挖后检查水压水量是否达到要求，若达不到要求，则实施开挖后径向注
浆或局部注浆；
⑦ 注浆后，判定开挖后围岩自稳能力情况。若不能自稳，则再预注浆； ⑧ 岩体完整，局部出水时，仅对出水处实施局部注浆堵水；
⑨ 注浆后流量仍大于控制排水量，注浆固结圈综合渗透系数大于设计控制位
或仍有局部出水点时，实施补注浆，其具体实施注浆方案根据超前地质预报及揭示地质条件予以调整。 3.14.3 注浆参数
① 根据本隧道的地质情况，经计算及工程类比确定浆液扩散半径； ② 注浆孔布置：周边帷慕注浆设3环，正面钻孔注浆封地下水； ③ 注浆压力，设计注浆压力（终压值）为2～3倍实测水压力； ④ 注浆范围
Ⅲ级围岩为开挖轮廓外4.0m，Ⅳ级围岩为开挖轮廓外4.5m，Ⅴ级围岩为开挖轮廓外5.0m。正洞紧急停车带根据地质情况调整里程桩号，除非必须，否则建设在注浆段范围以外；
⑤ 注浆材料：原则上采用水泥浆液和水泥-水玻璃双液浆，钢管采用外径φ42
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壁厚4.0mm无缝钢管。对帷幕注浆段，φ42壁厚4.0mm无缝钢管按以下原则确定：Ⅴ级围岩每断面布置51根，Ⅳ级围岩每断面布置47根，Ⅲ级围岩每断面布置47根（此数量包括检查孔）。
⑥ 浆液配合比的选择要考虑岩石裂隙情况及浆液的扩散半径；一般是由试验室
通过试验确定，一般情况可选择：
表8 浆液选择 项目 ＜50 浆液类型 单液水泥浆 1.5:1~1:1 50~100 单液水泥浆 1:1~0.8:1 注浆孔段的压水流量（l/min） 100~200 单液水泥浆 200~500 水泥-水玻璃浆液 1:1~0.8:1 500~1000 水泥-水玻璃浆液 0.8:1~0.6:1 >1000 水泥-水玻璃浆液 0.6:1 超前探孔，利用探孔进行探测和注水试验。
超前钻探作业程序： 施工准备→埋孔口管→钻探孔→测涌水压力→注水试验 操作要点：
1） 埋孔口管：埋管钻孔的直径要大于孔口管外径，施钻要严格按设计位置、方向进行。孔深要超出管前端0.5m。孔钻好后将孔口管置于孔内，外露长度保持60～70cm。所有孔口管(包括注浆管) 都安好后，关闭孔口阀，埋管结束。
2） 钻探孔：除必须按照钻孔操作要点施钻外，还要严格作好钻孔记录和岩芯取样记录。内容有：孔号，进尺，起止里程，钻具尺寸，岩石名称，岩石裂隙发育情况，出现涌水的位置和注水量。根据岩芯标本、岩粉浆液、钻进速度、涌漏水情况来分析判断开挖面前方的工程地质、水文地质情况，作为下一步开挖采取何种技术措施的依据。
3）测涌水量及前方地下水的连通性：当遇到较大的涌水时，应停钻测涌水量，方法是用容器按任孔口管中流出的水，用秒表计时，测得每分钟容器接到的水量。
水灰比 水泥外加剂用量（%） 水玻璃浓度（·Be`） 水泥浆与水玻璃体积比 凝固时间（min） 0.8:1~0.6:1 氯化钙3%~5%或水玻璃3%~5%或三乙醇胺0.05%及食盐0.5% —— —— —— 35~40 35 30~35 —— —— —— 1:0.3~1:0.6 1:0.6~1:0.8 1:0.8~1:1 如无特殊情况，探孔钻孔设计深度后也要测一下涌水量，涌水量小于0.2 L/min孔可不注浆。
为了解前方地下水的连通性，在测涌水量的过程中可分别测量各单孔涌水量；然后分别关闭其中某一孔口闸阀关闭后，测剩余探孔涌水量以及全部孔口闸阀打开时的涌水量。
4）测涌水压力：钻好孔口后关闭孔口闸阀，安上水压表，然后开闸放水，当水压表的指针稳定时记下其读数。
5）注水试验：孔钻好后，在孔口管的阀门上安上浆液混合器并连接注浆泵，启动注浆泵向孔中压注清水，逐步加大水量和压力，当注水压力达到设计注浆压力时，
300~400 2~3 1~2 ＜1 注：1、水灰比为重量比，外加剂用量为占水泥重量的百分数； 2、浆液浓度为起始浓度，可在注浆过程中根据实际情况调整； 3、破碎岩层无水时，采用水泥浆掺入外加剂的浆液较适宜，水灰比多为0.8：1~0.6：1。 3.14.4 注浆施工流程 ① 超前钻探
超前钻探的目的是为了探明掌子面前方的上部地质和水文地质情况，为正确选择注浆参数和采取相应的技术参数提供依据。其主要工作内容是探测岩石的完整程度、涌水压力和涌水量。做法是用钻机在洞内工作面上向隧洞前方钻深30m左右的
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维持2～3分钟，检查注浆系统有无串水、漏水现象，测得注水量后卸压，此注水量即为岩石吸水量。
② 钻孔
钻孔位置要准确，施钻时钻机要尽量贴近岩面，以减小钻杆的震动：要用清水钻进，开孔要轻加压，慢速，大水量，以保证开孔质量。换钻杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等。
③ 注浆
根据选定的参数配制浆液，水泥浆配好后需用lmm筛过滤一遍。注浆管须先检查，确认畅通后再接入注浆系统.注浆系统与孔口混合器接好后，开阀门，启动注浆泵按照先稀后稠、(注浆量)先大后小、先注水泥单液浆再注双液浆的程序注浆。当注浆压力达到设计值时，维持2～3分钟，进浆量达到设计数量，则停止注浆，关闭球阀，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净。
每循环注浆长度27米，预留4米止浆岩盘。 检查注浆效果：
所有注浆孔都注满后，钻取岩芯对注浆效果进行检查，对浆液扩散较为薄弱、钻孔渗水量大于0.4L/min·m或一处漏水量大于10L/min的部位，需加孔补注浆，直到达到要求指标时为止。
3.14.5 注浆结束标准： ① 单孔结束标准
1）注浆压力逐步升高至设计终压，然后，调小泵量到设计结束时的进浆量，并在该数值上稳定10min以上。
2）注浆结束时的进浆量小于20L/min。
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3）检查孔涌水量小于0.4L/min。 4）检查孔钻取岩芯，浆液充填饱满。 ② 全段结束标准
1）所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注现象。 2）注浆后预测涌水量小于lm3／d。 3）浆液有效注入范围满足设计要求。
4）预测岩体经注浆后可在开挖后保证洞壁稳定。 3.14.6 注浆工艺及要求
① 注浆前在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初步掌握浆液充填率，
注浆量、浆液配合完凝胶时间，浆液扩散半径，注浆终压等指标； ② 孔口位置应准确定位，与设计位置的允许偏差为+5cm偏角应符合设计要求，
每钻进一段，检查一段，及时纠偏孔底位置偏差应小于30cm； ③ 注浆孔开孔直径不小于108mm，终孔直径不小于90mm； ④ 钻孔和注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔施工；
⑤ 周边帷幕注浆方式应根据围岩性质和涌水量大小确定采用前进式或后退式
注浆；
⑥ 孔口设3mφ108注浆管，埋设牢固，并有良好的止浆设施；
⑦ 一个孔段的注浆作业一般应连续进行到结束，不宜中断，应尽量避免因机
械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断，对于因实行间歇注浆，制止串浆冒浆等而有意中断，应先将钻孔清理至原深度以后再行复注。 3.14.7 注浆质量标准 ① 注浆堵水率不低于90％；
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② 注浆结石体7天单轴抗压强度不小于5Mpa； ③ 帷幕注浆厚度满足设计要求。 3.14.8 隧道洞身突水突泥重点预防地段
表 9 隧道施工突水段预测表
序号 分段里程 左洞 右洞 地层 岩性 53.15.1 隧道穿越煤线地带瓦斯控制的目的
根据地勘，南山隧道穿过须家河组第一、三、五段的煤层，不具备煤与瓦斯突出的动力条件，无煤与瓦斯突出危险。隧道揭穿煤层的瓦斯涌出量不大，背斜两翼煤层部分为易自燃煤层、全部为有煤尘爆炸危险性、无突出危险。因此，在隧道施
突水突泥方式及突水量 工中，应考虑瓦斯积聚可能引起的燃烧、爆炸以及煤尘爆炸。为了保证施工及以后运营安全，须在设计和施工上进行预防控制。
T3xj煤系地1 K0+141.73-K0+148.04 KO+147.86-K0+156.31 层 3T3xj煤系地2 K0+308.86-K0+321.30 K0+310.16-K0+326.38 层 T3xj1煤系地3 K0+527.52-K0+552.93 K0+526.07-K0+554.85 层 4 K0+552.93-K0+566.45 突水突泥重点发生地段，突水发生在与煤层交接部位，水量一般8l/s，最大可达17l/s。 3.15.2 瓦斯隧道段衬砌设计
① 穿越煤线处的隧道衬砌采用超前全封闭帷幕注浆，形成全封闭堵截瓦斯的
帷幕，同时在煤线处形成不透水层，防止地下水流失； ② 初期支护喷射混凝土中掺入水泥用量8％的硅微分；
③ 二次衬砌混凝土中掺入水泥用量5％的XTX-9型混凝土防腐气密剂； ④ 全环设置橡胶止水带，使用前涂抹一层混凝土密封剂； 3.15.3 瓦斯隧道揭煤流程 ① 超前钻孔；
② 综合分析预测资料，确定是否存在突出危险，若存在，采取措施直至安全； ③ 实施超前全封闭帷幕注浆；
④ 检查确认各项指标均达到安全，做好预防突发事件措施，准备揭煤； ⑤ 爆破，揭煤；
⑥ 加强通风，直至各项指标达到安全。 3.15.4 超前钻孔与帷幕注浆
掘进工作面距煤层10m以外时，向爆破层打至少3个超前深孔，探清前方煤层位置、与隧道相交情况；在距煤层垂距5m时，工作面打3个以上穿透煤层
5 K0+566.45-K1+616.80 6 K1+616.80-K1+716.96 7 K1+813.30-K2+852.30 8 K2+180-K2+220.65 9 K2+324.65-K2+336.48 突水突泥次重点发生地段，突T2l白云质水发生在裂隙发育带、小型溶K0+554.85-K0+568.20 灰岩、灰岩、洞，水量一般120l/s，最大可角砾岩 达350l/s。 突水突泥次重点发生地段，突T1j灰岩、角水发生在裂隙发育带，也可能K0+568.20-K1+626.63 砾岩、白云是小型溶洞，水量一般质灰岩 120l/s，最大可达300l/s。 T2l泥岩夹相对隔水层，出该段时可能发K1+626.63-K1+732.41 灰岩 生突水突泥 T3xj1煤系地K1+831.84-K1+851.49 层 突水突泥重点发生地段，突水3T3xj煤系地K2+182.63-K2+227.28 发生在与煤层交接部位，水量层 一般10l/s，最大可达20l/s。 T3xj5煤系地K2+336.98-K2+351.03 层 根据地勘，岩溶集中在T2l+1j的白云质灰岩、灰岩、角砾岩，隧道穿遇时可能发生突水突泥。另外，在穿过煤系地层时，煤层段相对隔水层，进、出该段时可能发生突水突泥。隧道施工要加强安全措施，做好超前预测预报地质工作，预防产生煤系地层及岩溶地带发生突水、突泥，采取以堵为主的防治方案。预测隧道施工涌水突水地段详表9。
3.15 隧道段瓦斯控制与处理
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全厚并进入岩层不小于0.5m的钻孔，测定煤层瓦斯压力、浓度等参数，探测煤层顶（底）岩层岩性，判断揭煤安全性；打钻过程注意观察孔内排出的浆液、煤屑、瓦斯动力现象等，并做好记录，为施工揭煤提供依据。
为节省钻孔施工量，考虑一孔多用原则，此处钻孔可利用帷幕注浆检查孔和注浆孔。
当超前钻孔等综合资料确定前方煤层为非突出煤层后，即可实行超前全封闭帷幕注浆；若存在突出危险，可先利用注浆孔排放瓦斯，钻孔所在掌子面位置距煤层垂距不小于3m，钻孔应穿越煤层，并进入顶（底）板岩层不小于0.5m，使注浆孔控制范围内的瓦斯浓度和压力降低至安全，再实施帷幕注浆。
打孔过程若出现顶钻、夹钻、喷孔等瓦斯动力现象，或发现煤层存储条件急剧变化或有明显危险预兆，应暂停施工，并及时汇报有关人员。 3.15.5 瓦斯隧道段电气管理
电器设备产生的电火花是引爆瓦斯的主要火源之一，应合理使用，严格管理。
① 设置在含瓦斯风流中的电器设备，必须选用矿用防爆型的，掌子面使用非
防爆型电器设备，在打眼放炮时必须切断电源。只有当瓦斯浓度小于1％时方可送电；
② 瓦斯掌子面及含瓦斯风流流经的通道内应使用防爆型照明灯具； ③ 洞内不得带电检修和带电搬动电器设备（包括电缆和电线）；
④ 选择合理的通风方式，建立可靠的通风系统，提供足够的风量将瓦斯稀释
至安全浓度范围内。当局扇停止运转或掘进隧道内瓦斯浓度超限时，能立即自动切断局扇供电系统的电源。
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3.15.6 瓦斯隧道段检查制度
① 瓦斯隧道段必须建立严格的瓦斯、煤尘检查及检测报警制度； ② 由于瓦斯涌出量大且变化异常，必须有专人检查CH4和CO2； ③ 建立通风检测制度；
④ 建立监管制度，定期检查维修电器，； ⑤ 建立防灾自救措施。
3.15.7瓦斯隧道段爆破作业与火源管理
① 瓦斯隧道段使用煤矿许用安全电雷管和安全炸药；
② 使用毫秒电雷管时，最后一段的总延时不得超过130ms，且不准跳段使用。 ③ 注意调节风速、防止煤尘飞扬，采用湿式钻眼、刷洗巷壁、喷雾洒水等防
尘措施；
④ 放炮员人员及施工人员，应穿棉布或抗静电衣服； ⑤ 放炮前设置警戒，专人把守；
⑥ 严禁携带引火物进入瓦斯隧道段，严禁洞内吸烟和使用手电筒照明。 3.15.8 隧道内瓦斯浓度控制限值
隧道中煤（岩）层瓦斯涌出，其浓度大小是危险程度的标志，施工中必须将瓦斯浓度控制在安全的限值：
① 成洞段风流中，瓦斯浓度超过0.3％时，移动设备停止作业，加强隧道通
风；
② 隧道总回风风流或一翼回风中，瓦斯浓度应小于0.75%；从其它工作面进
来的风流中，瓦斯浓度应小于0.5％；
③ 工作面风流中，瓦斯浓度达到1％时，必须停止用电钻打眼；放炮地点附
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近20m以内，风流中的瓦斯浓度达到1％时，禁止放炮；
④ 开挖工作面风流中，瓦斯浓度达到1.5％时，必须停止工作，撤出人员，
切断电源，进行处理；电动机或其开关地点附近20m以内，风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止运转，撤出人员，切断电源，进行处理； ⑤ 开挖工作面内，在体积大于0.5m3的空间中，如坍塌洞穴、避车洞等处，其
局部积聚瓦斯浓度达到2％时，附近20m内，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理；
⑥ 因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电气设备，都必须在瓦斯浓度降到1％
以下时，方可开动机器，使用瓦斯自动检测报警断电装置的掘进工作面，只准人工复电；
⑦ 停工后或风机停止运转，在恢复通风前，局部通风机及其开关附近10m以
内风流中，瓦斯浓度不超过0.5％时，方可开动局部通风机。
⑧ 当瓦斯浓度小于5％遇到火源时，瓦斯只在火源附近燃烧而不爆炸；瓦斯
浓度在5％~6％到14%~16％时，遇到火源具有爆炸性；瓦斯浓度大于14%~16％时，一般不爆炸，但遇火能平静燃烧。 3.16
隧道岩爆预防及处理措施
根据地勘，本隧道区硬质岩石以灰岩、白云岩为主，隧道最大埋深250m左右，岩石饱和抗压强度多在33～60MPa间，岩体完整性系数Kv多在0.60～0.70之间，岩石质量指标RQD多在0.75～0.95之间，岩体纵波速度Vp(Km/S)多在2000～4000m/s间，属弱岩爆范畴。在可能发生岩爆地段施工要注意以下事项：
① 施工过程中进行全面、准确的超前地质探测预报工作；
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② 在岩爆地段施工对人员和设备进行必要的防护措施，建立严格的安全施工
制度，以确保施工安全；
③ 施工中通过红外线测温仪、声波探测器等仪器，结合观察（听声响、看位
置、看方向）找出岩爆发生的前兆，逐步积累经验，开展岩爆预测。如在施工中根据有无地下水、地应力方向（岩爆多发生在主应力方向上）、岩体稳定性、岩石软硬、岩性及地质构造进行初判，通过对岩石裂隙的发展、岩体内的声音、暴露时间的长短判别是否会落石伤人，若声响不对如岩层内发出沉闷的声响时施工人员及设备要及时撤离；
④ 在开挖过程中采用“短进尺、多循环”，同时利用光面爆破技术，严格控制
用药量，及时调整钻爆设计，以尽可能减少爆破对围岩的影响并使开挖断面尽可能规则，减少局部应力集中发生的可能性。岩爆地段开挖进尺严格控制在2.5m以内； ⑤ 加强施工支护工作
在爆破后立即向拱部及侧壁喷射混凝土，尽早施做初期支护，必要时打设超前锚杆进行支护。
衬砌工作要紧跟开挖工序进行，以尽可能减少岩层暴露的时间，减少岩爆的发生和确保人身安全，必要时可采取跳段衬砌。同时应准备好临时钢木排架等，在听到爆裂声响后，立即进行支护，以防发生事故。
⑥ 对发生岩爆的地段，可采取在岩壁切槽的方法来释放应力，以降低岩爆强
度；
⑦ 对于爆裂脱落型岩爆，其工序为爆破后送风、对渣堆、掌子面及岩壁喷水、
找顶，然后组织出渣、喷锚作业，对于有弹射现象的岩爆段，爆破后利用
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通风时间躲避，待岩爆减弱后喷水、找顶、从安全地带喷混凝土至齐头、打设系统锚杆、再复喷，最后出渣；
⑧ 由于岩爆的发生有一定的滞后期或随时间的延续而发生岩层剥离，因此，
总之，隧道施工建设采取切实可行的环境保护措施，是可以保护好隧道穿越区山脉土地矿产资源及其生态的平衡的。 3.18
注意事项
把找顶工作作为一项经常性的工作来做；
⑨ 对于预测产生中等以上岩爆的地段，可打设超前钻孔转移隧道掌子面的高
地应力，或向孔内注水；对于预测到较高地应力，强岩爆地段，可在超前探孔中进行松动爆破，以释放岩石应力；
⑩ 施工过程中，可采取对工作面附近隧道岩壁喷水或钻孔注水来促进围岩软
化，从而消除或减缓岩爆程度，但这种方法对隧道围岩的稳定有一定影响，因此，必须在保证围岩稳定的情况下进行； 3.17
施工对环境的影响评价
隧址区无城镇及工业区分布，隧道施工无有毒有害气体长期排放，在隧道掘进时，仅含煤地层含煤段及背斜翼部深埋的灰岩中有少量CH4、CO2等有害气体释放，但将很快封闭处理，对环境的影响小。
拟建隧道属公路长隧道，其建设规模大，影响深远，建成后将对环境产生一系列影响。首先隧道建设将降低地下水位，成为隧道区及其邻近的排泄基准面，地表部分井泉量将会减小或断流，对本来缺水的岩溶石山地区的山顶上农民及黄桷垭一带的饮用水造成影响。由于隧道的施工，可能形成地下水新的通道，改变地下水分水岭位置及降低地下水侵蚀基准面，引起岩溶进一步发育，造成地面塌陷和地表水疏干。隧道施工时，应贯彻以堵为主、堵引结合的施工方案，尽量不破坏山体的地下水循环。
此外，隧道将压覆部分矿产，隧道穿越的含煤地层，都应设立禁采区。
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① 隧道两洞口同时施工时，施工测量应加强协调和联系，以保证隧道平面控
制测量的精度、隧道内两相向施工中线在贯通面上的极限误差、由洞外和洞口内控制测量误差引起在贯通面产生的贯通误差影响值、洞内导线测角、量距的精度以及两洞口水准点间往返测高差不符值均应符合交通部现行的《公路隧道勘测规程（JTJ063-85）》的规定。
② 隧道局部软质岩具有饱水及失水易崩解的特性，施工时注意注意发生掉块
及坍塌、滑移剥落现象。
③ 配制钢纤维混凝土所用的钢纤维应符合《钢纤维混凝土结构设计与施工规
程》（CECS38:39）的有关规定。
表10 钢纤维的几何参数表
钢纤维混凝 土结构类别 长度（mm） 直径（等效直径）（mm） 长径比 二次衬砌模筑 钢纤维混凝土 25～50 0.3～0.8 40～100 ④ 隧道施工应注意对周围生态环境的保护，隧道洞渣不得随意堆放，弃渣场
应有防护措施，并尽量植树绿化。
⑤ 隧道施工过程中必须注意洞内排水，洞内的渗水、施工用水必须及时沿临
时边沟或永久边沟及时排出洞外，不得散流。
⑥ 同时，施工过程中应严格按<<公路隧道施工技术规范>>执行。
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