十堰城区西部（襄渝铁路隧道洞顶）山地整理工程可行性研究报告.doc

一、项目概况（一）十堰工业新区概况十堰工业新区（十堰城区西部山地整理项目）于2007年6月成立项目指挥部，于2007年11月开工建设，是十堰市拓展城区发展空间、着力打造区域性中心城市的重点项目。新区概念规划区域46平方公里，其中核心区域可用地面积15平方公里，划分为A、B、C三个园区。新区A园区规划面积7200亩，该区山地整理工程2007年11月开工，2011年6月完工。目前，A园已实现“三通一平”，签约入驻项目38家，计划投资60亿元，其中2家已建成投产，12家正在紧张建设之中，计划在年底前投产。新区B园规划面积约6900亩，新区C园规划面积约3000亩，目前正在做详细规划及前期工作。（二）襄渝铁路王家沟隧道概况1、隧道情况王家沟隧道位于目前十堰工业新区内，隧道全长1746m，进出口里程分别为DK119+654、DK121+400，最大埋深75m。2、工程地质特征工点所在处主要地层为第四系全新统洪积粘土、中元古界武当群云母石英片岩。其岩性特征详述如下：粘土（Q4pl1）：青灰色，厚34m，软塑，级普通土，0=80kPa;云母石英片岩（Pt2wdSc）：灰色，成份以石英为主、其余为云母、长石、辉石，片状构造，鳞片变晶结构，岩质较软，岩体较完整，片理产状变化较大，产状为N60°W20°E/5°N65°S, 节理发育主要为两组J1：N70°85°W/85°S40°N;J2:N30°35°E/57°73°S；岩体强风化，风化层厚约35m， IV级软石，完整岩石0=600kPa，风化层，0=400kPa。3、水文地质特征工点范围内地表各支沟均有地表水，不发育，平时沟谷基本无水，仅在雨季有间歇性水流，水量不大，水量主要受大气降水影响。地下水主要为基岩裂隙水，水量较小。水质较好，对圬工无侵蚀性。4、地震烈度及气象资料（1）地震：根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本段地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s,相当于地震基本烈度六度。 （2）气象资料：地处北亚热带湿润季风气候区，气候变化显著，四季分明。最大季节冻土深度5cm，年平均气温15.4°C，最热月平均气温29.7°C，最冷月平均气温-0.9°C。年平均降水量833.1mm,年最大降水量1308.7mm,年平均蒸发量1364.4mm。5、隧道结构设计（1）隧道内轮廓按旅客列车行车速度为160km/h的双线进行设计，轨面以上隧道净空横断面积不小于76m2。（2）暗洞段按锚喷构筑法技术要求设计,均采用曲墙带仰拱复合式衬砌,初期支护采用喷锚支护。明洞段采用整体式衬砌。（三）十堰城区西部（铁路隧道洞顶）山地整理项目概况该项目位于襄渝铁路王家沟隧道均田沟及刘家沟明洞顶（纵向范围为DK120+337+527段190m）。同时位于东风神宇车辆公司新工厂范围内。东风神宇车辆公司新工厂总占地面积490亩，设计年产整车3-5万辆，计划总投资1.67亿元，达产后年产值达40-60亿元。平整范围图1.1：十堰城区西部（铁路隧道洞顶）山地整理项目平面示意图 图1.2：铁路隧道洞顶现场照片图1.3：东风神宇车辆公司新工厂生产车间建设情况二、十堰城区西部（铁路隧道洞顶）山地整理项目建设的必要性1、襄渝复线王家沟隧道明洞四周大部分为原始山体，集雨面积多达2.1万m2且底部为大面积回填土，若遇长时间大雨，明洞顶水坑将会大量积水，危及铁路明洞安全；2、如不实施该项目建设，铁路明洞洞顶周边200亩土地将无法利用。3、神宇公司主厂房距该明洞最近距离仅10米，若不及时实施该项目建设，将影响该厂房的安全。三、王家沟隧道均田沟明洞及刘家沟明洞主要设计情况（一）施工图设计情况1、均田沟明洞范围（DK120+337+397段60m）（1）该段设计为级围岩；（2）DK120+337+347、DK120+385+397段共22m采用暗挖方案，全环设置工16型钢钢架，间距0.5m/榀，配合钢架在拱部设42超前小导管并注水泥浆进行预支护，小导管间距0.3m，长度3.5m，二次衬砌采用级围岩钢筋混凝土衬砌，初期支护厚25cm，二次衬砌厚60cm，主筋为4根22钢筋；（3）DK120+347+385段38m采用明洞方案，明洞钢筋混凝土衬砌，厚55cm，主筋为4根22钢筋；明洞两侧各设一道1m厚的C20混凝土隔水墙，明洞顶设30cm厚的C20混凝土隔水板，隔水墙（板）上铺设防水板，背衬无纺布（300g/m2），隔水墙、隔水板以及衬砌之间采用C15混凝土砌筑；明洞边坡采用网、喷、锚防护，明洞顶设渡槽排水。2、刘家沟明洞范围（DK120+447+527段80m）（1）该段设计为级围岩；（2）DK120+447+454、DK120+520+527段共14m采用暗挖方案，全环设置工16型钢钢架，间距0.5m/榀，配合钢架在拱部设42超前小导管并注水泥浆进行预支护，小导管间距0.3m，长度3.5m，二次衬砌采用级围岩钢筋混凝土衬砌，初期支护厚25cm，二次衬砌厚60cm，主筋为4根22钢筋；（3）DK120+454+520段66m采用明洞方案，明洞钢筋混凝土衬砌，厚55cm，配筋为4根22；明洞两侧各设一道1m厚的C20混凝土隔水墙，明洞顶设30cm厚的C20混凝土隔水板，隔水墙（板）上铺设防水板，背衬无纺布（300g/m2），隔水墙、隔水板以及衬砌之间采用C15混凝土砌筑；明洞边坡采用网、喷、锚防护，明洞顶设渡槽排水。（二）变更设计主要情况1、变更设计范围均田沟明洞：DK120+330+396段66m；刘家沟明洞：DK120+445+530段85m；2、变更设计原因十堰张湾工业区建设指挥部在两处洞顶地表土开发过程中，进行了大量的填土和爆破施工，造成雨季隧道洞内漏水、渗水，造成极大安全隐患，必须对其进行处理。依照2009年5月29日的会议纪要，对王家沟隧道均田明洞和刘家沟明洞洞内渗水、漏水现象进行应急处理。3、工程处理措施（1）对洞内拱墙漏水处压注水溶性聚氨酯堵水；（2）在明洞四周地表挖排水沟截水，并把两明洞间山体挖通，保证均田沟的水顺利排向刘家沟，再通过刘家沟排入既有冲沟而不积水；（3）对隧道洞顶松散填土钻孔压注水泥浆，防止地表水下渗。（三）明洞结构检算情况1、明洞结构参数拱部厚55cm85cm；拱墙厚85cm；仰拱厚55cm；二次衬砌采用C30钢筋混凝土；设计配筋：4222、土压力计算（1）竖向土压力计算120KN/m3 （土石重度）；明洞顶回填土厚度取7m。h17m（拱顶土石回填高度）；h213m（拱脚土石回填高度）；h317m（墙底土石回填高度）；q11× h120*7140KN/m2140Kpaq21× h220*13260KN/m2260Kpaq31× h320*17340KN/m2340Kpa（2）护拱侧向土压力计算取1/3；K取100 000 Kpa/me1×q11/3*14047 Kpae2×q21/3*26087Kpae3×q31/3*340113Kpa3、结构计算（1）计算图示图3.1：计算模型示意图-节点、弹簧图3.2：计算模型示意图-荷载图3.3：计算模型示意图-弯矩图3.4：计算模型示意图-轴力图3.5：计算模型示意图-剪力4、计算结果及结论表3.1.1： 计算结果汇总表序号部位节点号厚度（mm）M（KN*M）N（KN）V（KN）设计配筋裂缝宽度（mm）备注1拱部6/2475028415821254220.1542仰拱32/405502141394234220.187结论：拱顶以上最大填土厚度为7m。四、方案设计情况（一）方案设计（1）桩基：采用扩底灌注桩，材料采用C30钢筋混凝土，直径140cm，桩间距3m，桩长13.55m，桩顶采用1.4m*1.2m的C30钢筋混凝土贯梁联结；（2）拉杆：采用C30钢筋混凝土，拉杆尺寸1.2m*0.6m（宽*高），拉杆间距3m，拉杆两端与桩顶贯梁及护拱拱脚整体浇筑；（3）护拱：采用C30钢筋混凝土，拱部厚0.8m，拱脚厚1.0m，纵向贯通。（4）边坡防护：坡脚采用M10浆砌片石，换填至粘土层不小于0.5m;坡面坡率采用1：1.5坡度；锚喷网防护：8cm厚C20喷混凝土；8钢筋网，间距25cm*25cm；4m长22砂浆锚杆，间距2.0m*2.0m，梅花型布置。（5）基坑外排水：基坑坡顶周围5m外设一道截水天沟，截留地表汇水，水沟砌筑在稳定土体上。沟宽60cm，高60cm，M10浆砌片石铺砌，沟槽基础做成台阶型，以增加稳定性。截水沟的排水坡不得缓于1。（6）基坑内排水：护拱两侧浆砌片石基础上方及现既有排水通道段设置800钢筋混凝土排水管，护拱两侧排水管管周2/3以上部位打孔，安装时打孔侧朝上，无孔部分埋设水泥砂浆保护层上，排水管上方回填1m厚砂夹卵石反滤排水层。（7）回填：土石分层夯填，对称回填，层厚不大于0.5m，密实度0.85；最上层回填厚度1m的种植土。（8）监控量测：洞内拱顶纵向每5m设置一处沉降观测点；边坡及坡顶每10m设置一处变形观测点。（二）结构计算1、结构参数护拱：宽度纵向贯通，厚度0.8m；拉杆：1.2*0.6（宽*高），纵向间距3m；灌注桩：直径1.4m，纵向间距3m。护拱、拉杆、灌注桩均采用C30钢筋混凝土。2、土压力计算护拱竖向土压力计算120KN/m3 （土石重度）；h117m（护拱顶土石回填高度）；h222m（墙脚土石回填高度）；3q13*1* h13*20*171020KN/m21020Kpa3q23*1* h23*20*221320KN/m21320Kpa护拱侧向土压力计算取1/3；弹性反力系数：M10浆砌片石回填段取500 000 KPa/m；桩底及桩侧片岩范围内取100 000 KPa/m；e1*3q11/3*1020340 Kpae2*3q21/3*1320440 Kpa3、结构计算图示图4.1：计算模型示意图-节点、弹簧图4.2：计算模型示意图-荷载图4.3：计算模型示意图-弯矩图4.4：计算模型示意图-轴力图4.5：计算模型示意图-剪力4、计算结果及结论表4.1： 计算结果汇总表序号部位节点号M（KN*M）N（KN）V（KN）As配筋备注1护拱（3m*0.8m）3/2315061285040414107302521491710440558817030253拉杆（1.2m*0.6m）671534058085621825拉弯4桩（D1.4m）42/28588127008592362025569/70013150092362025结论：防护方案合理，结构尺寸及配筋合适。五、山地平整工程对襄渝铁路隧道的影响1、山地平整工程施工完毕后，可彻底解决铁路隧道明洞顶积水问题，彻底消除明洞顶积水对铁路隧道的影响；2、山地平整工程施工完毕后，铁路隧道明洞顶周边200亩土地将可以加以利用。3、山地平整工程施工完毕后，有利于铁路隧道明洞顶周边建筑物的安全。六、工程概算1、编制范围及单元本概算编制范围：开发区内隧道明洞防护的第一部分工程、工程建设其他费用以及预备费。本概算编制一套总概算。2、编制依据（1）交通部 200733号公路工程基本建设项目概算预算编制办法，以下简称办法。（2）国家、湖北省以及十堰市颁布的现行文件及规定。（3）十堰市建设市场管理处发布的2011年第5月份十堰市建设工程主要材料市场信息预算价。（4）本工程初步设计图纸及工程数量。3、采用定额及费用标准（1）采用定额采用交通部 200733号文颁布的公路工程概算定额。上述定额缺项时，采用相近定额并按编制期工料机单价进行换算、补充。（2）费用标准采用办法的有关规定。4、工、料、机单价及设备价（1）人工单价：采用湖北省交通厅公布的公路人工单价42.98元/工日。（2）材料及机械单价：按十堰市建设市场管理处发布的2011年第5月份十堰市建设工程主要材料市场信息预算价计列。5、工程建设其他费用（1）建设单位管理费：按办法的有关规定计列。（2）建设工程监理费：按办法的有关规定，以二级公路标准计列。（3）设计费：按照国家计委、建设部计价格【2002】10号工程勘察设计收费管理规定的有关规定计列。（4）安全生产费：根据财政部、国家安全生产监督管理总局财企2006478号，按建安费用的1计列。（5）工程保险费：按第一部分工程费用的0.6%计列。（6）施工图审查费：按设计费的5%计列。（7）设计文件审查费：按办法的有关规定，以建筑安装工程总额的0.1计列。（8）竣（交）工验收试验检验费：按办法的有关规定，以二级公路标准计列。6、预备费按第一部分工程费用和第二部分工程建设其他费之和的5%计列。7、总概算及技术经济指标本工程概算总额为1600.12万元，技术经济指标为0.16万元/平方米。其中第一部分工程费用为1302.59万元，第三部分工程建设其他费为221.33万元，其中预备费76.20万元。8、相关问题（1）本项目施工涉及铁路运营的干扰问题，本次概算尚未考虑。（2）由于本项目涉及铁路运营问题，对铁路的影响补偿问题需建设单位与铁路相关部门协商，本次概算尚未考虑。（3）本次概算未含工程勘察费。七、需要进一步解决的问题1、本阶段工作是基于施工图资料进行的，下阶段工作需要以该隧道的竣工资料、春秋巡检资料为依据开展工作。2、本阶段工作地形、横纵断面均利用既有资料，因时间跨度大，既有资料有可能与目前实际情况不符，下阶段工作需要以实测资料为依据开展工作。3、本阶段工作边坡防护及桩基设计所需要的地层参数是根据类比法取用，下阶段需要开展地质勘探工作实测地层参数。八、附件（一）工程设计委托函（二）主要工程数量表主要工程数量表序号工程项目单位数量1开挖土m333726 2边坡防护M10浆砌片石m35549 3防护面积m210080 4C20网喷混凝土（厚8cm）m3806 56钢筋网（25cm*25cm）t18 622砂浆锚杆（L-4m）根数根2520 7长度m10080 81400灌注桩根数根78 9长度m1057 10开挖m32399 11灌注桩C30钢筋混凝土m31627 12HRB335t95 13HRB235t8 14护壁C15钢筋混凝土m3772 15HRB235t21 16贯梁开挖（土）m3349 17C30钢筋混凝土m3349 18HRB335t16 19HRB235t3 20护拱C30钢筋混凝土m31797 21HRB335钢筋t210 22HRB235钢筋t32 23拉杆根数根37 24C30钢筋混凝土m3404 25HRB335钢筋t98 26HRB235钢筋t20 续上序号工程项目单位数量27回填夯填土石m3178343 28种植土m312250 29监控量测洞内拱顶沉降观测（测点）处28 30边坡坡面变形观测点（测点）处101 31截水沟长度m420 32开挖（土）m3662 33M10浆砌片石m3357 （三）工程概算文件1、总概算表2、分项工程概算表 3、建筑安装工程费计算表4、其他工程费及间接费综合费率计算表5、人工、材料、机械台班单价汇总表（四）附图1、刘家沟、均田沟明洞段原平面设计图（图号：十堰山地整理（研）-01）2、平面设计图（图号：十堰山地整理（研）-02）3、纵断面设计图（图号：十堰山地整理（研）-03）4、典型横断面设计图（图号：十堰山地整理（研）-04）