XX人防隧道工程方案汇报

XX 市X 河人防隧道工程概念性设计

方案汇报

1

汇报主要内容

一、工程概况

二、项目建设条件

三、平、纵面布局方案

四、隧道结构设计

五、隧道交通工程设计

六、施工方案

七、施工方案

八、相关技术经济分析

九、问题与建议2

•根据XX 市国防动员委

员会人民防空办公室

发布的设计竞争性谈

判文件要求，X 河隧道

人防工程北起彩虹南

路，南至世纪西路，

全长1325m ，其中隧

道部分长880m ，路面

宽28m ，双向六车

道，引道长445m ，道

路红线宽50m

。

4

•X 河属游荡性河流，目

前河槽基本趋于稳定，X 河

两岸地势北高南低，高差

约5 米，地貌属渭河Ⅰ、

Ⅱ级阶地，明显呈台阶地

状，南岸洪水期被水淹没

为河漫滩。北岸地势平

坦，岸坡较陡，整个河床

断面呈不规则W 型，主河

槽偏于北岸，南、北岸宽

约630 余米，水流平缓，由

于河水较小，河床心滩分

布较多，淤积较重

•

5

（1）水文条件

X 河是一个靠大气降水补给的多沙性河流，流量和河水含沙量变化与流域降水条件、

地面覆盖物密切相关。地下水位埋深5米左右，属孔隙裂隙潜水类型，为极强富

水区。洪水主要来源是局部暴雨，多发生在每年6-9月份；XX 段100年重现期洪

峰流量9700 m3/S，50年重现期洪峰流量8570 m3/S；枯水期多在2、3、4月，平

均流量21.3m3/S，最小流量3.4 m3/S；常年平均流量183 m3/S，历史最大洪水发

生在1898 年8 月3 日，流量为11500m3/S。河床比降为6.5‰，常水位387.50m ，枯水位为384.00m 。河水、地下水对砼无侵蚀性。

（.2）气象条件

XX 市属暖湿带大陆性气候，春暖多风，夏热少雨，秋凉多涝，冬寒少雪。年平均气

温9.10℃-13.1℃，最高平均气温26.1-31.8℃，最低平均气温7.68℃，极端最高温

度42.2℃，极端最低温度-20℃；多年平均降水量598mm （1981年），最少降水量225.8mm （1977 年），年降水量约50-60%集中在7-9 月份，暴雨多集中在每

年汛期（6-9 月份），1990 年7 月30 日，2.5 小时内降水达79.6mm ；最大积雪深

度为14cm ；最大冻结深度为29cm ；年平均相对湿度68%

。

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本工程位于祈吕贺兰山字型构造体系，前弧东翼关中渭河地堑，该地

堑形成于第三纪初期，沉淀厚度最大达300m 。

本工程区域地质可分为8 层，前三层为Q4al ，为第四纪全新世冲积，

埋深约20m 。4、5 层为Q3al ，埋深约30m ，6、7、8 层为Q2al ，埋深较

深。绝大多数为粘土、亚粘土。砂与砂砾交替出现，无不良地质情况。

场地土类型为中软场地土，隧道区地震基本烈度为7 度，建筑场地类别

为Ⅲ类，对建筑抗震要求较高。隧道处地质第Ⅰ、Ⅱ层属液化土层，Ⅲ

层以上属非液化土层。为Qal ，埋深约30m ，6、7、8 层为Qal ，埋深

较深。绝大多数为粘土、亚粘土。砂与建筑场地类别为Ⅲ类，对建筑抗

震要求较

高。

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（1）路线平面布置根据XX 市交通量发展预测和XX 市人防办、规划局的要求进行设计，并

符合城市总体规划和城市综合交通规划。根据隧道地质与地形、水文条件，综合考虑施工、营运管理，遵循安全、环保、经济合理、技术可行的总体原则，对隧道进行设计。

（2）充分借鉴国内外已建或规划中的水底隧道的成果和经验。在工程设计中，必须突出“以

人为本、安全第一”的总体思路。应通过多方案比选，在经济合理的前提下，保证工程适用性，更重要的是必须确保工程结构的安全性和耐久性。

（3）注重工程的可实施性，设计时尽可能考虑施工及工期的要求。

（4）积极采用新技术、新材料和新工艺。隧道结构尽量采用新技术、设计成熟、施工简便

可靠的方案。

（5）统筹兼顾多种要求的原则。综合考虑道路、管线、绿化、景观、环境等多方面要求，

因地制宜，统一规划，提升道路通行能力。

（6）本次设计投资估算，应从平、战结合两方面考虑。

（7）采用植物防护和工程防护措施，保持水土，保护植被；洞门、管理用房尽量和周边环

境相协调

。

8

根据XX 市城市总体规划和综合交通规划，新建连接X 河两岸交通线路方案道路起点定于彩虹南路与规划路交叉口处，沿彩虹南路南行至滨河路，进入X 河隧道，后下穿滨河南路，南行并下穿情侣路后出露，沿规划段家路接至世纪西路与规划段家路交叉口——道路终点。

路线有两处曲线，半径分别为R-2000m 、R-3000m ，总长1325m ，其中隧道部分长880m ，两端引道长445m

。

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设计原则及控制标高：

道路纵断面设计主要考虑车辆行驶要求、道路纵横向排水、与既有城市道路交叉口衔接，并根据地形、地址条件确定隧道南、北洞口的位置及高程。

沿线主要控制点高程为：彩虹南路与规划路交叉口390.56m 、世纪西路与规划段家路交叉口389.00m 。另外，隧道的埋深和设计高程还受X 河冲刷深度（河工模型试验报告最低冲刷高程376.11m ）和隧道结构高度控制

。

10

按照工可推荐的控制埋深2.0m 的纵断面方案，控制隧道洞身部分的路面设计高程。考虑到起点处与现状道路衔接，从K0+000 开始采用0.2﹪/220m 上坡至K0+220。由于在

K0+427 处下穿滨河路、在K1+272 处下穿情侣路，另外为了尽量减少隧道长度，则纵坡设置情况如下：

从K0+220 开始，采用-4.5﹪/490m坡度至K0+710，采用0.3﹪/300m坡度至K1+010，采用4.0﹪/480m 坡度至K1+490。终点处路面设计标高应与世纪西路衔接，因此采用-0.3﹪/95.16m 坡度连接至K1+585.16

。

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横断面形式

X 河人防工程引道红线宽度50m ，隧道宽度29m ，双向六车道，两侧设置城市辅助

车道，其横断面尺寸为：3m （人行道）+6.5m（辅助车道）+1m（分隔带）+14m（机动车道）+1m（分隔带）+14m（机动车道）+1m（分隔带）+6.5m（辅助车道）+3m（人行道）=50.0m（路基宽度）

X 河人防工程隧道道路宽度28m ，单幅路面横断面尺寸为：0.25m （安全带）+0.5m

（路缘带）+3×3.75m （行车道）+0.5m（路缘带）+1.5m（检修通道）=14.0m（单幅路面

）

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机动车道（主路）

引线道路机动车道采用水泥混凝土刚性路面，路面结构形式为：25cm 水泥混凝土（4.5MPa ）

18cm 水泥稳定碎石

20cm 水泥石灰稳定土

隧道内路面结构为25cm 水泥混凝土（4.5MPa ）

混行机动车道

混行车道路面结构采用沥青混凝土结构，结构形式为：

3cm 细粒式沥青混凝土

6cm 中粒式沥青混凝土

18cm 水泥稳定碎石

30cm 石灰土

人行道部分结构形式为：

5cm C25 预制混凝土道板

3cm 1：3 石灰砂浆

12cm 石灰

土

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根据本项目所处地形、地质、水文等情况，确定施工方案，结构形式采用钢筋混凝土框架结构，隧道采用明挖法施工。

为满足结构冲刷深度的要求，同时考虑通风需要，在满足隧道建筑限界

的基础上，采用了两种净空断面形式，两种断面变化处，采用变高度的异型结构进行衔接调整，衔接段长20m 。

设计原则

（1）本工程设计使用年限为100年，安全等级为一级；

（2）按施工和正常运营阶段可能出现的最不利荷载组合，进行结构强度、

刚度和稳定性计算；

（3）按Ⅷ度抗震设防要求进行结构抗震承载能力、变形验算等设计计

算，重要性系数为1.3；

（4）主要结构裂缝控制宽度≤0.2mm ，扰度控制为1/300；

（5）隧道主体结构采用防水混凝土，混凝土强度等级C35，抗渗等级

S8；

（6）结构抗浮应考虑地下水浮力及地震液化时的浮力增加值对结构抗浮

的影响，结构抗浮在不考虑侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数为1.05；当考虑侧壁摩阻力时，其抗浮安全系数为1.15。

（7）人防荷载按Ⅴ度

设防。

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（1）永久荷载

a 结构自重。

b 土荷载：回填土容重为19KN/m3。（覆土厚度按4米计）。c 水、土压力：

侧向土压力采用朗金主动土压力公式计算。

d 混凝土收缩：混凝土收缩应力按降温-10℃考虑。

e 基础变位。

（2）可变荷载

a 地面超载：一般按20kN/m2

b 施工荷载：视具体情况而定

c 车辆荷载：城-A 级

c 设备荷载：按实际情况考虑

d 温度荷载：温度荷载考虑±10℃考虑

（3）偶然荷载

a 地震荷载：按Ⅷ度设防烈度进行设计并采取构造措施。b 人防荷载：按Ⅴ级人防计算

。

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荷载组合

将恒载分为高、低水位两种情况，城-A 级按横向载位分三种，温

度两种、地震按方向分两种，共40种荷载组

计算结果表明，初拟结构断面满足结构受

力要求

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防水设计原则和标准

隧道防水设计原则是“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制

宜、综合治理”的原则，采取与其相适应的防水措施。

根据《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）的规定，隧

道应达到防水等级二级标准，即要求达到隧道不漏水，结构允许偶见少量的湿渍。

结构自防水:采用防水混凝土，防水混凝土抗渗等级不得小于S8 。

结构附加防水层：采用全断面铺设BAC 自粘型橡胶沥青防水卷材防水。

隧道变形缝防水采用止水带防

水

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本项目隧道采用明挖法施工，其主体结构施工与地面工程类似，其主要控制性工序为基坑开挖与支护。结合隧道施工工期和渭河水文特点，选择的主要施工方法有敞口放坡开挖法、土钉墙施工法、钻孔灌注桩和高压旋喷咬合桩护壁施工法和河中筑岛围堰施工法等。在选用具体的施工方案时，应从地质条件、经济性、周边建筑物的控制条件、工程的可靠性和施工效果等各方面综合考虑，对施工中可能引起的地下水位的下降、地表沉降以及产生的噪声和环境污染等问题应慎重对待

。

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放坡开挖基坑相对于有围护结构的基坑施工，造价较低，但是需占用较大的施工场地。边坡稳定问题是敞口放坡开挖法施工中最重要的问题。如果处理不当，一旦边坡坍塌，不但影响工程建设，而且也影响周围地下管线、地面建筑物的稳定和交通安全。

本施工法适用于K0+450~K0+700和K1+000~K1+515地形不受限制地段的基坑开挖，同时在地形控制不是较严地段，本施工法也可结合土钉墙施工法、钻孔灌注桩（人工挖孔桩）和高压旋喷咬合桩护壁施工法一起使

用。

20

土钉墙围护结构是在隧道新奥法原理的基础上发展

起来的。土钉以较密间距排列植入土体，依靠土钉与

土体接触面上的粘结力或摩擦力，与周围土体形成一

个有自承能力的挡土墙体系，承受未加土钉土体施加

的侧应力，以保持基坑边坡的整体稳定性。具体做法：

从上到下分段开挖土方，每段高度一般为1～2m ，并

在开挖面上布设钻孔（孔距0.5～2.0m ）、安装钉杆、

全长注浆，挂设钢筋网，并将纵向加强筋与钢筋网和

土钉焊接加固，最后喷射混凝土（厚度7～10cm ）。

对于施工场地相对较为宽松，采用较陡的边坡放坡

开挖难以保证边坡稳定的地段可以采用本施工法进行

边坡加固。但是，此施工法对城市道路地下管线干扰

较大。

土钉墙围护拟在K0+220~K0+300挖方高度小于5m 的

地段采

用。21

当基坑地质条件稍好，如为硬塑状粘土或亚粘土、或风化残积土等稳定

性较好的土体，当地层结构较复杂适宜于人工挖孔时，基坑支护可以考虑

采用钻（挖）孔灌注桩支护；。由于桩支护周边地下水可以渗透，因此要

求地层或周边建筑物对地下水位的变化不敏感，必要时，可以通过在护壁

桩之间施作高压旋喷桩来达到阻止地下水渗透的目的。

当基坑深度小于6米时可以考虑采用悬臂桩支护，深度超过6米时可以通

过设置1层或多层内支撑以改善桩的受力条件。初步拟定：如果采用钻孔

灌注桩则桩径为1.0米，如果采用人工挖孔注桩则桩径为1.2米，桩身为25

号钢筋混凝土结构，桩顶设置锁口梁。后期根据实际需要可以将其与内层

结构连为一体，作为永久结构的一部分，以充分利用。

钻孔灌注桩和高压旋喷咬合桩护壁施工法拟在K0+300~K0+450段采

用。

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当基坑隧道部分地段需穿越渭河河床，在河底进行明挖法施工，需解决水

下基坑开挖的边坡稳定问题与降水问题。本施工法先沿隧道两侧开挖面人

工筑岛围堰形成工作平台，隔断河水，进行清淤排水，从围堰上进行止水

帷幕施工，减小施工期间的水量渗入；放坡开挖，施工期间沿基坑四周开

挖排水明沟，集中抽排水，保证施工面的相对干燥。必要时，可适当采用

井点降水。

目前国内常用的井点降水法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井

点、自渗井点等，一般根据土层的岩性、渗透性、要求降低水位的深度及

工程特点而选用。

在施工开挖实际过程中，应根据渗流量情况再考虑是否实施井点降水，

避免出现大的流砂和管涌现象。

河中筑岛围堰施工法在K0+700~K1+000X河主河床段采

用。

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X 河隧道人防工程建设工期预计为3 年，鉴于X 河属游荡性河流的

特点，考虑工程场地水文条件，工期安排应充分利用渭河上半年的枯水期；在开工后的两个施工季完成隧道主体施工。第一个施工季完成K0+190~K0+700和+K1+000~K1+515引道和河滩段的主体工程施工，施工分别采用敞口放坡开挖法、土钉墙施工法、钻孔灌注桩和高压旋喷咬合桩护壁施工法。第二个施工季完成K0+700

~K1+000河床段的主体工程施工，施工采用河中筑岛围堰施工法，在先期施工完成的河滩地段选择合适位置进行人工改河引排枯水期河水，确保河床段施工安全。主体工程完成后，用8个月时间完成

附属安装工程，总工期3年

。

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隧道引道段U 型结构和暗埋段的矩形框架结构均采用双孔现浇

C35防水钢筋混凝土结构型式，敞开段结构采用C25钻孔灌注抗

浮桩抵御地下水的浮力。

在下穿规划的滨河路、滨河南路和情侣路段，采用双孔现浇

C35防水预应力钢筋混凝土矩形框架结构。

隧道结构防水层采用全断面铺设能与混凝土相粘的BAC 自粘型

橡胶沥青防水卷材，外敷一层豆石混凝土保护。

变形缝采用350mm 宽的可注浆钢边橡胶止水带，临水面设置外

贴式橡胶止水带，横向施工缝、纵向边墙施工缝采用背贴式止水

带、中埋式止水带止水，中墙及敞开段侧墙纵向施工缝采用

P201止水条止水。

引道和隧道段机动车道采用水泥混凝土刚性路面（4.5Mpa ）。

混行车道路面结构采用沥青混凝土

结构。

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XX 市的地方建材供应充足，能够满足工程的需

要。本市钢材市场可提供全国各大钢厂的各型建

筑用钢筋和型钢。XX 省的名牌产品“XX 牌”水泥

获国家优质奖，本工程的混凝土工程拟全部使用

这一品牌的水泥。其它工程建设材料也可由当地

或附近供应，其中，木材由市区或西安供给，沥

青可采用泾河油库的石油沥青，砂、石材料均可

在沣河、沙河采集，且产量丰富，质地优良，级

配良好，是优良的建筑材料。工程供电、供水方

便，并可采取同时施工，是良好的建设场

地。

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本工程位于XX 市X 河河谷漫滩及一级阶地

上，北岸位于南安村东侧，与彩虹南路相接，岸

边有一陡坡，高约10m ，南岸位于段家堡，与世

纪西路相交。工程区域地形平坦、开阔，向西约

1200 米为X 河三号桥，向东约1600 米为西兰公

路X 河一号桥。X 河隧道人防工程全长1325 米

（隧道主体长880 米，引道部分长445 米），双

孔六车道。本估算有隧道、引道、给排水、通风、

照明、监控、供配电等

工程。

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1．[1999]国人防办字第78 号《人防工程预算定额》。

2．《全国统一市政工程预算定额·XX 价目表》(2001 年出版) 及其配套使用说明。

3．X 建经发（1991）50 号《1999 年XX 省建筑工程综合概、预算定额》及其配套使用说明。

4．93《全国统一安装工程预算定额·XX 省价目表》(2001 年出版) 及其配套使用说明。

5．人防办发（2000）87 号《关于颁发人防工程建设费用调整系数和计算取费程序的通知》。

6．X 建建发（1999）50 号《1999 年XX 省建筑工程、安装工程、市政工程、仿古园林工程及装饰工程费用定额》。

7．X 计设计（1999）091 号《XX 省工程建设其他费用定额》。

8．编制过程中还参考了交通部《公路基本建设工程概算、预算编制办法》

。

28

本工程投资总额为*****.**万元，工程经济指标*****.**万元/公里。

通过对估算各种指标进行分析，各分

项占总投资的比例基本合适，符合国家相关规定

。

29

根据XX 城市统一规划确定的线形，在K0+590和K1+020附近出现了分别为α=5°48′11″和α=3°30′37″的小偏角，对路线行车安全极其不利，是公路路线设计避免出现的线形。

下阶段将根据城市规划，对平面线形进行必要的调整。隧道纵坡受两岸引到接线和河床冲刷的限制，工可报告、河工模型试验报告与水利和河道管理部门的审批意见中有不一致的地方，下阶段应重点研究，确保工程安全、经济、适

用。

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本项目工程规模直接受隧道长度的控制，而隧道长度又受隧道的埋置深度制约，制约隧道埋置深度的主要因素是渭河河床的冲刷深度（河工模型试验报告最低冲刷高程376.11m ）和隧道结构高度控制，在冲刷深度不变的情况下，应在满足隧道建筑限界和保证隧道内各项设备功能不受影响的前提下，尽量降低隧道结构建筑高度。

本次方案提出在K0+620~K1+100（长480m ）受X 河河床的冲刷深度限制的路段，隧道内轮廓高度按照5m 控制，能保证除通风机以外的隧道交通安全设置的布置和正常使用。在隧道进出口

K0+420~K0+600和K1+120~K1+300（长度各为180m ）路段，为保证通风机的正常安装和使用，将隧道内轮廓高度提高到5.8m （各设一段20m 的衔接过渡段衬砌结构），此方案不仅能降低隧道结构顶部的埋置深度，满足河床的冲刷深度的限制和解决隧道通风问题，还能节省一部分工程造价（降低结构高度仅混凝土一项减少约1152m3）

。31

本项目在X 河北岸与彩虹南路相接，地面建筑物比较密集，地质条件较差，地下水位较高。隧道开挖不容许放坡，施工条件受到限制，视地形、地质条件分别采用采用土钉墙围护结构支护基坑、钻孔灌注桩（人工挖孔桩）和高压旋喷咬合桩进行基坑支护；对重要交叉口，采用钻孔灌注桩和高压旋喷咬合桩支护进行基坑开挖，方便施工、便于快速通过，尽量减小施工期间的干扰，降低工程造价。

河床（K0+700~1+000）段开挖，原方案具有较大的风险性，为确保施工期间的安全，拟采用人工临时改变河道的方法疏通河水，沿隧道两侧筑岛围堰形成工作平台，堰顶高出枯水期最高水平面0.5~1m，当渗水较大时，从围堰上进行止水帷幕施工，帷幕的深度到隧道底下2~3m；放坡开挖，施工期间采用明沟集中抽排水，必要时，可适当采用井点降水

。

32

谢谢! Thank You!

33