1.任务来源及设计原则
受贵州省公路局的委托，我院承担了贵州省省道306线施秉至青溪五里牌公路改扩建工程（SQSJ2合同段）的勘察设计任务。根据贵州省公路局与重庆市交通规划勘察设计院所签定的《贵州省省道306线施秉至青溪五里牌公路改扩建工程（SQSJ2合同段）段设计合同》进行隧道初步设计工作。
本次隧道设计遵循安全、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，借鉴国内若干类似条件隧道的实例，按新奥法理论，结合隧道实际情况进行设计。
2.设计依据及技术标准
2.1设计依据的主要规范、标准
（1）《公路工程技术标准》（JTJ B01-2003）
（2）《公路隧道设计规范》（JTJ D70-2004）
（3）《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）
（3）《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）
（4）《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）
（5）《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）
（5）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-）
（6）《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）
（7）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140—90）
（8）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053—94）
（9）《供配电系统设计规范》（GB50052—95）
（10）《低压配电设计规范》（GB50054—95）
（11）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
（12）交通部1996年1月颁发的《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》
（13）《贵州省省道306线施秉至青溪五里牌二级公路改扩建工程（SQSJ2合同段）隧道工程地质初勘报告》
（14）贵州省省道306线施秉至青溪五里牌二级公路改扩建工程（勘察设计大纲、技术指导书）（中咨公司）
（15）关于二级公路改扩建工程项目工可与两阶段勘察设计及概预算编制的有关要求（贵州省公路局）
2.2 设计主要参考的手册、规范
铁路工程设计技术手册《隧道》（铁道出版社）
《铁路瓦斯隧道施工技术规范》（TB10120-2002）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
2.3主要技术标准
2.3.1 设计行车速度：40Km/h
2.3.2 设计交通量：（摘自《贵州省省道306线施秉至青溪五里牌二级公路改扩建工程可行性研究报告》）（折算为标准小客车/日）
设计交通量
路段
| 年份 | 2009年 | 2014年 | 2019年 | 2024年 | 2029年 |
| 施秉～五里牌 | 1804 | 2932 | 5082 | 8228 | 12672 |
2.3.4行驶方向：双向行驶。
2.3.5设计荷载：汽车荷载公路－Ⅱ级；人群荷载3.5KN/m2
2.3.6 隧道内卫生标准：
（1）一氧化碳（CO）允许浓度：
正常运营时CO允许浓度见下表。
正常运营时CO设计浓度δ
| 隧道长度（m） | ≤1000 |
| 纵向通风δ（ppm） | 300 |
（2）烟尘允许浓度：
正常营运时为0.0090m-1；
养护维修时不大于0.0035m-1；当烟雾浓度达到0.012m-1时，采取交通管制。
2.3.7 照明标准：40km/h
2.3.8 供配电负荷等级：基本照明、排烟风机及消防为一级负荷，加强照明、一般通风机为二级负荷。
3.工程概况
3.1 隧道
本路段共有4座隧道，隧道总长2404m，其中推荐线1704m/3座，比较线700m/1座。按隧道长度分，推荐线中隧道925m/1座，短隧道779m/2座；比较线中隧道700m/1座。
K推荐线隧道一览表
| 序号 | 隧道名称 | 起止桩号 | 隧道长度（m） | 备注 |
| 1 | 镇远1号隧道 | K40+235~K41+165 | 925 | K线隧道 |
| 2 | 镇远2号隧道 | K43+058~K43+350 | 292 | K线隧道 |
| 3 | 镇远3号隧道 | K43+610~K44+097 | 487 | K线隧道 |
| 合 计 | 1704 | |||
| 序号 | 隧道名称 | 起止桩号 | 隧道长度（m） | 备注 |
| 1 | 镇远隧道 | CK40+205~CK40+905 | 700 | 比较隧道 |
| 合 计 | 700 | |||
贵州省省道306线施秉至青溪五里牌公路改扩建工程(SQSJ2合同段)里程西起贵州镇远县白杨坪邓家庄，东至贵州镇远县白家坟万家桥，沿线横垮潕阳河及湘黔铁路。交通较方便。
3.2.1 镇远1号隧道（K线）
隧道位于镇远县城区范围内，场地地形总体为南、北两侧低，中间高，两侧山坡零星分布有少量房屋建筑。隧道进洞口自然坡度角为20-30°，出洞口自然坡度角为10-20°；轴线通过段高程467.60～676.42m，相对高差约208m，地形起伏较大，场地地貌上属于构造剥蚀低山地貌。
3.2.2 镇远2号隧道（K线）
隧道位于镇远县县城火车站附近，隧道进出洞口均位于县火车站西侧山坡，仅有山路通往两地，交通不便。场地地形总体为南、北两侧低，中间高，南侧山坡坡底分布有少量房屋建筑。隧道进洞口自然坡度角为20-30°，出洞口自然坡度角为20-30°；轴线通过段高程502.2～568.2，相对高差66m，地形起伏较大，场地地貌上属于构造剥蚀低山地貌。
3.2.3 镇远3号隧道（K线）
隧道位于镇远县县城附近，隧道进洞口位于县火车站西侧山坡，隧道出口位于铁路供水站南侧，仅有山路通往两地，交通不便。场地地形总体为南、北两侧低，中间高，北侧山坡坡底零星分布有少量房屋建筑。隧道进洞口自然坡度角为20-30°，出洞口自然坡度角为20-30°；轴线通过段高程512.87～610.44，相对高差97.57m，地形起伏较大，场地地貌上属于构造剥蚀低山地貌。
3.2.3镇远隧道（C线）
隧道位于镇远县县城附近，隧道进洞口位于县中队南侧山坡，隧道出口位于镇远县中学北侧，场地地形总体为南、北两侧低，中间高，两侧山坡零星分布有少量房屋建筑。隧道进洞口自然坡度角为20-30°，出洞口自然坡度角为10-20°；轴线通过段高程474.61～604.00m，相对高差129.39m，地形起伏较大，场地地貌上属于构造剥蚀低山地貌。
3.3气象、水文
属中亚热带春夏半湿润气候，具冬暖春早、雨量充沛、夜雨多、空气湿度大云雾多、日照偏少等特点。
—多年平均气温在16.4℃；最热月份为每年的7～8月，气温26.0～26.7℃；最凉出现在1月，平均气温5.5℃；日极端最高气温40.4℃（1953年8月18日）；日极端最低气温-9.9℃（1977年1月30日）；多年平均相对湿度为78%。
—年平均风速为1.00m/s，年最大风速为10.00m/s(S、SW)。
—多年平均降雨量1091.7mm，年最大降雨量大于1400.0mm，年最小降雨量841.1mm。降水多集中于每年的4～10月，约占全年降水量的82%。年蒸发平均强度1106.3mm，夏季6～9月的蒸发强度占全年蒸发强度的52.2%。
3.3.1镇远1号隧道（K线）
隧道区内地表水较丰富，隧道进口左侧有冲沟，冲沟沟宽10.00～35.00m，沟深2.00～5.00m，勘察时见有溪水从高处流下，流量为0.1L/s，流量受大气降水的控制和影响，主要由上游山坡地表水、地下水汇集补给。
3.3.2镇远2号隧道（K线）
隧道区内地表水较丰富，隧道进口有冲沟，冲沟沟宽3.00～5.00m，沟深1.00～2.00m，勘察时见有溪水从高处流下注入小溪后汇入潕阳河，流量受大气降水的控制和影响，主要由上游山坡地表水、地下水汇集补给。
3.3.3镇远3号隧道（K线）
隧道区内地表水较丰富，隧道进口左侧有水田、冲沟，冲沟沟宽3.00～5.00m，沟深1.00～2.00m，勘察时见有溪水从高处流下注入水田，流量为0.2L/s，流量受大气降水的控制和影响，主要由上游山坡地表水、地下水汇集补给。出口仅在农田内有个小水塘，其水位高程受大气降雨量的控制和影响。
3.2.3 镇远隧道（C线）
隧道区内地表水较丰富，隧道进口左侧有冲沟，冲沟沟宽10.00～35.00m，沟深2.00～5.00m，勘察时见有溪水从高处流下，流量为0.1L/s，流量受大气降水的控制和影响，主要由上游山坡地表水、地下水汇集补给。
4.工程地质
4.1 地质构造
线路走廊带区域位于华莹山帚状褶皱束的南延部分，线路通过地段为悦来场向斜。区域主要构造类型有：
①主要由北北东向的压性或压扭性断裂以及褶皱束组成，此外还呈现一系列相间展布的北北东向或北东向的次级隆起带和次级坳陷带。
②次级隆起带多由背斜带或背斜高点连线所反映，地貌上显示为高山间缓坡或沟谷，次级坳陷带为相应的向斜带或向斜低点带所表现，地貌上显示为山岭或重丘。
③褶皱束的主要特点是背斜褶皱紧密，两翼不对称，西陡东缓，背斜轴线扭摆多弯曲，倾斜变化较大。
④大多数北北东向主干断裂早期以张性为主，中期和晚期以压性和压扭性为主，形成高角度的逆断层。
4.1.1 镇远1号隧道（K线）
隧址区内地质构造复杂，主要发育有三个断层:南北向F1断层：为基底断层，无活动迹象。断层基本从沟谷处通过，大致呈弧形展布，走向10°，向北交于县中队附近，向南接于北东向F2断层，沿断层带形成冲洪积形成平地。北东向F2断层：为黄平～镇远枢纽性断层主要支断层，南西～北东向延伸。断层带大致呈直线，局部弯曲，从设计K线1＃隧道洞身里程号K40+950.0～975.0处穿过，断层均呈陡立状，走向74°，断层带宽度大于5m；断层无活动迹象。北东向F3断层：为F2断层支断层，断层与线路交于K41+020处，走向60°，影响隧道出洞口稳定，但其破碎带不明显，断层无活动迹象。
隧址区进口、洞身岩层产状280°～286°∠10°～35°，出口处产状为194°∠17°；灰岩、白云岩、炭质页岩层内构造裂隙较发育，主要发育2组节理：①组其产状为230°∠81°，裂隙微张，宽1～3cm，无充填，延伸1.0～2.0m，裂隙间距为0.5～1.0m，较不发育；②组产状为160°∠85°，裂隙闭合，延伸1.0～2.0m，裂隙间距为0.5～1.0m，较发育。
4.1.2 镇远2号隧道（K线）
地质构造受近东西向黄平～镇远枢纽性断层带的影响,乱洞溪断层、施洞口断层为黄平～镇远枢纽性断层主要支断层，南西～北东向延伸。
隧址区进口、洞身岩层产状为222°∠14°，出口处产状为105°∠78°；灰岩、炭质页岩层内构造裂隙较发育，主要发育2组节理：①组其产状为139°∠84°，节理张开度为2～6mm，粘土充填，节理间距为0.2～1.0m，延伸1.0～2.0m，较发育；②组产状为220°∠82°，节理张开度为2～6mm，粘土充填，节理间距为0.2～1.0m，延伸1.0～2.0m，较发育。
4.1.3 镇远3号隧道（K线）
受近东西向黄平～镇远枢纽性断层带的影响，区内地质构造复杂，断层比较发育。主要发育有三个断层：北东向F4断层：为黄平～镇远枢纽性断层主要支断层，为基底断层，无活动迹象。断层呈直线形展布，走向28°，向北交于铁路供水站附近，向南交于镇远火车站附近，与线路无交汇处，沿断层带形成陡坡。北西向断层F5：为基底断层，无活动迹象。北西～南东向延伸。断层带大致呈直线，局部弯曲，从设计K线2＃隧道洞身里程号K43+075.0～100.0处穿过，断层呈陡立状，走向310°，断层带宽度大于5m。北西向F6断层：基本与断层F5平行，为基底断层，无活动迹象。北西～南东向延伸。断层带大致呈直线，局部弯曲，从设计K线2＃隧道洞身里程号K43+0750.0～100.0处穿过，断层呈陡立状，走向310°，断层带宽度大于5m。
隧址区进口、洞身岩层产状为222°∠14°，出口处产状为105°∠78°；灰岩、炭质页岩层内构造裂隙较发育，主要发育2组节理：①组其产状为139°∠84°，节理张开度为2～6mm，粘土充填，节理间距为0.2～1.0m，延伸1.0～2.0m，较发育；②组产状为220°∠82°，节理张开度为2～6mm，粘土充填，节理间距为0.2～1.0m，延伸1.0～2.0m，较发育。
4.1.4 镇远隧道（C线）
受近东西向黄平～镇远枢纽性断层带的影响，区内地质构造复杂，断层比较发育。主要发育有：北东向F3断层：为黄平～镇远枢纽性断层主要支断层，南西～北东向延伸。断层带大致呈弧形，从设计C线隧道洞身里程号CK40+730.0～975.0处穿过，断层均呈陡立状，穿越隧道处走向54°，断层带宽度大于5m；断层无活动迹象。北东向F2断层：为F3断层支断层，断层与F3相交汇，走向68°，未穿越隧道，断层无活动迹象。
隧址区进口、洞身岩层产状280°∠35°，出口处产状为300°∠15°；灰岩、白云岩、炭质页岩层内构造裂隙较发育，主要发育2组节理：①组其产状为230°∠81°，裂隙微张，宽1～3cm，无充填，延伸1.0～2.0m，裂隙间距为0.5～1.0m，较不发育；②组产状为160°∠85°，裂隙闭合，延伸1.0～2.0m，裂隙间距为0.5～1.0m，较发育；
4.2 地层岩性
沿线出路的地层有：（自新至老）第四系（Q）、奥陶系（Q）、寒武系（∈）、震旦系（Z）。
4.2.1镇远1号隧道（K线）
隧道区为第四系残坡积（Q4el+dl）粘土夹碎石覆盖，下伏基岩为寒武系上统娄山关群灰色细晶白云岩（∈3l），中统高台组灰白色薄层白云岩（∈2g），下统清虚洞组灰色厚层灰岩（∈1q），下统杷榔组灰绿色、黄绿色页岩（∈1p）。现将各岩土层工程地质基本特征由上至下（从新到老）分述如下：
（1）残坡积（Q4el+dl）
粘土夹碎石：土黄色,湿, 软塑,主要成分为粘土矿物、氧化铁, 含少量植物根系、碎石;碎石成分为灰白色强风白云岩,粒径为2～5cm,含量为10%。第四系覆盖层厚度为3.00～5.00m，局部基岩裸露。
（2）娄山关群（∈3l）
白云岩:灰白色,隐晶质结构,中厚层状构造,主要成分为白云石,由于垂直节理发育及机械破碎,岩心大部分为碎块状,局部为短柱状,块径3～5cm,节长8～10cm,为微风化, 岩心采取率80%。隧道顶部有所出露。
（3）寒武系中统高台组（∈2g）
白云岩：灰白色,隐晶质结构,中薄层状构造,主要成分为白云石,岩心为碎块状或短柱状,块径3～5cm,节长8～10cm,为微风化, 岩心采取率80%。分布隧道大部分中段。经采取强、弱风化砂岩作室内物理力学性实验，其实验成果如下：弱风化白云岩饱和抗压强度为15.10～50.40MPa，平均值32.75MPa，属较软岩。其室内物理力学性质指标详见附表2。
（4）寒武系下统清虚洞组（∈1q）
灰岩:灰白色,泥晶结构,中薄层状构造, 主要成分为方解石和白云石,由于节理发育及机械破碎,岩心呈碎块状, 块径2～8cm,裂隙面发育有铁质薄膜, 岩心采取率75%。本次揭露厚度为15.5m，分布于全隧道。采取弱风化灰岩作室内物理力学性实验，由于可采取岩样数量较少，参考临近钻孔试验资料，其实验成果如下：天然抗压度28.090MPa；饱和抗压强度为26.070MPa，软化系数为0.93,属较软岩，其室内物理力学性质指标详见附表2。
（5）寒武系下统杷榔组（∈1p）
炭质页岩:黑色,泥质结构,薄层状构造, 主要成分为泥质矿物和碳; 由于节理发育及机械破碎,岩心呈砂状,粒径为0.5～2mm, 岩心采取率75%。本次揭露厚度为18.2m，分布于隧道出口附近。
4.2.2镇远2号隧道（K线）
隧道区为第四系残坡积（Q4el+dl）粘土夹碎石覆盖，下伏基岩为寒武系下统九门冲组（∈1j）灰色厚层灰岩，下统变马冲组（∈1b）黑色碳质页岩。现将各岩土层工程地质基本特征由上至下（从新到老）分述如下：
（1）残坡积（Q4el+dl）
粘土夹碎石：土黄色,湿, 软塑,主要成分为粘土矿物、氧化铁, 含少量植物根系、碎石;碎石成分为灰白色强风化灰岩、白云岩,粒径为2～5cm,含量为3～10%。第四系覆盖层厚度为3.00～5.00m，局部基岩裸露。
（2）寒武系下统九门冲组灰岩（∈1j）
灰岩:灰白色,泥晶结构,中厚层状构造, 主要成分为方解石和白云石, 主要分布于山体顶部，本次钻探未揭露。
（3）寒武系下统变马冲组（∈1b）
炭质页岩:黑色,泥质结构,薄层状构造, 主要成分为泥质矿物和碳; 由于节理发育及机械破碎,岩心呈砂状或碎块状,粒径为0.5～2mm, 块径3～8cm,岩心采取率75%。本次最厚度为28.6m，分布于整个隧道。
4.2.3镇远3号隧道（K线）
隧道区为第四系残坡积（Q4el+dl）粘土夹碎石覆盖，下伏基岩为寒武系下统九门冲组（∈1j）灰色厚层灰岩，下统变马冲组（∈1b）黑色碳质页岩。现将各岩土层工程地质基本特征由上至下（从新到老）分述如下：
（1）残坡积（Q4el+dl）
粘土夹碎石：土黄色,湿, 软塑,主要成分为粘土矿物、氧化铁, 含少量植物根系、碎石;碎石成分为灰白色强风化灰岩、白云岩,粒径为2～5cm,含量为3～10%。第四系覆盖层厚度为3.00～5.00m，局部基岩裸露。
（2）寒武系下统九门冲组灰岩（∈1j）
灰岩:灰白色,泥晶结构,中厚层状构造, 主要成分为方解石和白云石, 主要分布于山体顶部，本次钻探未揭露。
（3）寒武系下统变马冲组（∈1b）
炭质页岩:黑色,泥质结构,薄层状构造, 主要成分为泥质矿物和碳; 由于节理发育及机械破碎,岩心呈砂状或碎块状,粒径为0.5～2mm, 块径3～8cm,岩心采取率75%。本次最厚度为28.6m，分布于整个隧道。
4.2.3 镇远隧道（C线）
隧道区为第四系残坡积（Q4el+dl）粘土夹碎石覆盖，下伏基岩为寒武系中统高台组灰白色薄层白云岩（∈2g），下统清虚洞组灰色厚层灰岩（∈1q），下统杷榔组灰绿色、黄绿色页岩（∈1p）。现将各岩土层工程地质基本特征由上至下（从新到老）分述如下：
（1）残坡积（Q4el+dl）
粘土夹碎石：土黄色,湿, 软塑,主要成分为粘土矿物、氧化铁, 含少量植物根系、碎石;碎石成分为灰白色强风白云岩,粒径为2～5cm,含量为10%。第四系覆盖层厚度为3.00～5.00m，局部基岩裸露。
（2）寒武系中统高台组（∈2g）
白云岩：灰白色,隐晶质结构,中薄层状构造,主要成分为白云石,岩心为碎块状或短柱状,块径3～5cm,节长8～10cm,为微风化, 岩心采取率80%。分布于隧道局部。参考K线1＃隧道弱风化白云岩室内物理力学性实验成果，弱风化白云岩饱和抗压强度为15.10～50.40MPa，平均值32.75MPa，属较软岩。
（3）寒武系下统清虚洞组（∈1q）
灰岩: 灰色,泥晶结构,薄层状构造,主要成分为方解石和白云石,含少量碳质, 由于节理发育及机械破碎,岩心呈碎块状及砂状,粒径为0.5～30mm,为微风化,岩心采取率75%，本次揭露厚度为16.9m，分布于隧道中后段。由于无法采取岩样，参考临近钻孔试验资料，其实验成果如下：天然抗压度28.090MPa；饱和抗压强度为26.070MPa，软化系数为0.93,属较软岩，其室内物理力学性质指标详见附表2。
（4）寒武系下统杷榔组（∈1p）
炭质页岩:黑色,泥质结构,薄层状构造, 主要成分为泥质矿物和碳;本次钻探未揭露，主要分布于隧道出口附近。
4.3不良地质现象
隧址区主要不良地质现象有断层破碎带。其他未发现泥石流、滑坡、软弱夹层和地下采空区等其它不良地质现象。
4.4地震
区内近年来未发生过破坏性的地震。根据《中国地震参数区划图》（GB18306-2001）表明，隧道区地震基本烈度小于6度，隧道抗震设计按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-）执行。
4.5水文地质条件
一、地下水类型及富水性
1、第四系松散地层孔隙水
本测区段土层主要由粉质粘土、粘土组成，其透水性弱，为弱含水地层。地下水来源于大气降水，向地表沟谷排泄，排泄条件较好，当大气降水时，形成地表径流。
2、基岩裂隙水
通过工程地质测绘和调查，沿线基岩风化裂隙水，主要分布在灰岩、泥岩发育的断层破碎带的裂隙中，裂隙多呈微张～闭合状，连通性好，基岩埋藏较浅，含水层主要接受大气降水补给，通过裂隙网络径流，为潜水性质，以下降泉的形式在低洼处出露。
二、地表水（系）特征
设计线路走廊内地表水丰富，随处分布有鱼塘水坝，沿线河沟内皆有流量不等的地表迳流，主要是由北西流向东南，水位高程及流量明显受降雨量的控制和影响，主要由上游山坡地表水、地下水和两侧山坡雨水及地下水汇集补给。
三、地下水的补、径、排条件
⒈地下水的补给条件
山坡地带地下水主要接受大气降水补给，而沟谷低洼地带地下水位较低，地下水与地表水之间水力联系密切，地下水来源于大气降水及地表径流补给，当大气降水时，形成地表径流，河水位上涨，向地下补给，形成地下水。
⒉地下水的排泄条件
由于本区断层发育，地下水通过断层破碎带的裂隙网络形成径流，为潜水性质，以下降泉的形式在低洼处出露，或向地表河排泄，排泄条件较好。
⒊地下水的径流条件
由于存在破碎带和断层构造，可成为地下水的良好通道；完整基岩层为相对隔水层，位于其中的泥岩夹层易形成层间径流。
4.6 地下水水质类型及腐蚀性
根据区域地质资料，该区地下水主要为HCO3-CaMg型水，全硬度16.02，PH值为7.65，Ca2＋为59.3mg/L；Mg2+为33.79 mg/L；Cl-为1.13 mg/L；SO42-为2.00 mg/L；HCO3－为342.24；侵蚀性CO2为0.00。对根据《公路工程地质勘察规范》JTJ0—98附录D环境水对砼腐蚀评价标准判定：地表水对混凝土无腐蚀性。
4.7 隧道主要工程地质问题评价
根据区域地质资料和本次勘察资料综合分析：隧道区场地范围内未发现影响场地稳定的活动断裂构造，无影响隧道稳定的大型滑坡、泥石流、崩塌等大的不良地质现象。
总体而言，隧址区现状稳定，无大的不良地质现象，适宜隧道建设。
4.7.1 场地稳定性评价及围岩分级
4.7.1.1镇远1号隧道（K线）
根据区域地质资料和本次勘察资料综合分析：隧址区位于北北东向的压性或压扭性断裂以及褶皱束，岩层呈单斜层状产出，测区内在里程桩号为K40+950～K40+975m一带存在3条断层，有2条穿过拟建隧道。通过地表调查和区域资料综合分析，该断层不是活动断层。勘测区内无滑坡、泥石流、大规模崩塌及地下采空区等不良地质现象，线路区现状整体稳定。隧道围岩级别主要为Ⅳ、Ⅴ级，进洞口、出洞口为强风化白云岩，风化不强烈，属Ⅳ围岩，稳定性较好。
4.7.1.2 镇远2号隧道（K线）
根据区域地质资料和本次勘察资料综合分析：勘测区内无滑坡、泥石流、大规模崩塌及地下采空区等不良地质现象，线路区现状整体稳定。隧道洞身围岩主要为弱风化灰岩、炭质页岩层，构成洞身段的Ⅳ级围岩的地层岩性以弱风化炭质页岩为主，靠近洞顶段为中厚层白云质灰岩，炭质页岩物理力学性质差,遇水易软化,岩体较完整，层间结合较差。
4.7.1.3 镇远3号隧道（K线）
根据区域地质资料和本次勘察资料综合分析：隧址区位于北北东向的压性或压扭性断裂以及褶皱束，岩层呈单斜层状产出，测区内在里程桩号为K43+075～100m一带存在3条断层，有2条穿过拟建隧道。通过地表调查和区域资料综合分析，该断层不是活动断层。勘测区内无滑坡、泥石流、大规模崩塌及地下采空区等不良地质现象，线路区现状整体稳定。隧道洞身围岩主要为弱风化灰岩、炭质页岩层，构成洞身段的Ⅳ级围岩的地层岩性以弱风化炭质页岩为主，靠近洞顶段为中厚层白云质灰岩，炭质页岩物理力学性质差,遇水易软化,岩体较完整，层间结合较差。
4.7.1.3 镇远隧道（C线）
隧址区位于北北东向的压性或压扭性断裂以及褶皱束，岩层呈单斜层状产出，测区内存在2条断层，有1条穿过拟建隧道。通过地表调查和区域资料综合分析，该断层不是活动断层。勘测区内无滑坡、泥石流、大规模崩塌及地下采空区等不良地质现象，线路区现状整体稳定。隧道围岩级别主要为Ⅳ、Ⅴ级，进洞口、出洞口为强风化白云岩，风化不强烈，属Ⅳ围岩，稳定性较好。进洞口前有东西向黄平～镇远枢纽性断层带，破碎带对洞口有影响，洞身其它段属Ⅳ围岩。
4.7.2隧道稳定性评价
4.7.2.1镇远1号隧道（K线）
隧道进口处斜坡坡向350°，自然坡度角20°～30°，岩层产状280°∠35°，为切向坡，岩层产状大于基岩面坡角，节理裂隙发育，岩体现状稳定，陡坎处未发现滑坡等不良地质现象，经赤平投影对边坡稳定性分析，岩层产状②对隧道进口边坡的稳定性影响较小，第1组节理③与边坡呈大角度相交，对隧道进口边坡无影响，第2组节理④与边坡呈反倾，但倾角较陡，开挖后稳定性较差，可能沿结构面④产生崩塌。现有岩质边坡的稳定性主要受结构面④的控制，在隧道施工等外力（如放炮）诱发下易引起风化层沿层面滑动，所以在隧道施工前宜对洞顶边坡采取支挡加固措施。
隧道洞身围岩主要为弱风化白云质灰岩、炭质页岩层，构成洞身段的Ⅳ级围岩的地层岩性以弱风化中厚层白云质灰岩岩为主，靠近出洞段为炭质页岩，炭质页岩物理力学性质差,遇水易软化,岩体较完整，层间结合较差。跨度大于5 m时无自稳能力，数日～数月内可发生松动变形到塌方，侧壁失去稳定，埋深小时，以拱部松动破坏为主，埋深大时，有明显塑性流动变形和挤压破坏。构成Ⅴ级围岩的地层位于断层附近至出洞口，由白云岩、炭质页岩组成，受断层影响，岩体较破碎，在地下水作用下岩质较软，无自稳能力，跨度小于5 m可稳定数日，拱部无支护时可产生较大坍塌，侧壁有时会失稳。
隧道出洞口地形为一岩质斜坡，斜坡自然坡度角10°～20°。未发现有变形、开裂、滑塌等不良迹象，斜坡天然条件下稳定。该段洞身上覆土体为坡残积土，厚度较大,基岩面较缓。下伏基岩主要为白云岩、炭质页岩层，岩层产状194°∠17°，地层走向与隧道轴线大角度相交，强风化层节理裂隙较发育，岩石较破碎，弱风化基岩层岩体内裂隙不发育，岩层呈单斜层状产出，构造较简单，无不良地质现象，无变形迹象，现状稳定性较好。
4.7.2.2镇远2号隧道（K线）
隧道进口段洞身未发现有变形、开裂、滑塌等不良迹象，斜坡天然条件下稳定。该段洞身上覆土体为残坡积土，厚度较小,基岩面较陡。下伏基岩主要为灰岩、炭质页岩，岩层产状222°∠14°，地层走向与隧道轴线大角度相交，强风化层节理裂隙较发育，岩石较破碎，弱风化基岩层岩体内裂隙不发育，岩层呈单斜层状产出，构造较简单，无不良地质现象，无变形迹象，现状稳定性较好。
洞身段地层主要为寒武系下统九门冲组（∈1j）灰岩，变马冲组（∈1b）碳质页岩，碳质页岩岩质较软，强度较低，岩体较完整，抗风化能力较差；灰岩岩质较硬，强度较高，岩体完整，抗风化能力强。洞身段岩层产状为222°∠14°。
出口段洞身未发现有变形、滑塌等不良迹象，斜坡天然条件下基本稳定。该段洞身上覆土体为坡残积土，厚度较大,基岩面较陡。下伏基岩主要为炭质页岩层，岩层产状222°∠14°，地层走向与隧道轴线大角度相交，强风化层节理裂隙较发育，岩石较破碎，弱风化基岩层岩体内裂隙不发育，岩层呈单斜层状产出，现状稳定性一般。页岩物理力学性质差,遇水易软化,岩体较完整，层间结合较差，属Ⅴ级围岩，
4.7.2.3镇远3号隧道（K线）
隧道进口段洞身未发现有变形、开裂、滑塌等不良迹象，斜坡天然条件下稳定。该段洞身上覆土体为残坡积土，厚度较小,基岩面较陡。下伏基岩主要为灰岩、炭质页岩，岩层产状222°∠14°，地层走向与隧道轴线大角度相交，强风化层节理裂隙较发育，岩石较破碎，弱风化基岩层岩体内裂隙不发育，岩层呈单斜层状产出，构造较简单，无不良地质现象，无变形迹象，现状稳定性较好。
洞身段地层主要为寒武系下统九门冲组（∈1j）灰岩，变马冲组（∈1b）碳质页岩，碳质页岩岩质较软，强度较低，岩体较完整，抗风化能力较差；灰岩岩质较硬，强度较高，岩体完整，抗风化能力强。洞身段岩层产状为222°∠14°,沿线及附近发育3条断层，其中F4断层与隧道未相交，最近处距隧道小于200 m，破碎带较窄，对隧道围岩完整性影响较小；F5、 F6断层在里程K43+075～100m处与隧道轴线大角度相交，断层破碎带宽度大于5 m，断层附近岩体较破碎。洞身段局部节理裂隙较发育。经钻孔简易水文观测，断层附近砂岩层内地下水较丰富。
出口段洞身未发现有变形、滑塌等不良迹象，但因有断层通过，对隧道的稳定性影响较大，斜坡天然条件下基本稳定。该段洞身上覆土体为坡残积土，厚度较大,基岩面较陡。下伏基岩主要为灰岩、炭质页岩层，岩层产状105°∠78°，地层走向与隧道轴线大角度相交，强风化层节理裂隙较发育，岩石较破碎，弱风化基岩层岩体内裂隙不发育，岩层呈单斜层状产出，现状稳定性一般。出口洞身上部的围岩为弱风化炭质页岩，埋深较浅，裂隙较发育，且断层带发育，岩体破碎，页岩物理力学性质差,遇水易软化,岩体较完整，层间结合较差，属Ⅴ级围岩，
4.7.2.3镇远隧道（C线）
进口段洞身未发现有变形、开裂、滑塌等不良迹象，斜坡天然条件下稳定。该段洞身上覆土体为残坡积土，厚度较小,基岩面较陡。下伏基岩主要为灰岩，岩层产状280°∠35°，地层走向与隧道轴线大角度相交，强风化层节理裂隙较发育，岩石较破碎，局部见有溶沟等岩溶现象，弱风化基岩层岩体内裂隙不发育，岩层呈单斜层状产出，构造较简单，无不良地质现象，无变形迹象，现状稳定性较好。进洞口洞身地段围岩顶部埋深较小，裂隙较发育，属Ⅴ级围岩。
洞身段地层为寒武系中统高台组（∈2g）白云岩，和寒武系下统清虚洞组（∈1q）灰色厚层灰岩，杷榔组（∈1p）碳质页岩，碳质页岩岩质较软，强度较低，岩体较完整，抗风化能力较差；灰岩、白云岩，岩质较硬，强度较高，岩体完整，抗风化能力强。洞身段前～中部岩层产状为280°∠35°,靠近出口段为300°∠15°,沿线及附近发育2条断层，其中F2断层与隧道未相交，最近处距隧道小于200 m，破碎带较窄，对隧道围岩完整性无影响； F3断层在里程CK40+730m处与隧道轴线大角度相交，断层破碎带宽度大于5 m，断层附近岩体较破碎。洞身段局部节理裂隙较发育。经钻孔简易水文观测，断层附近砂岩层内地下水较丰富。
出口段洞身未发现有变形、开裂、滑塌等不良迹象，斜坡天然条件下稳定。该段洞身上覆土体为坡残积土，厚度较大,基岩面较缓。下伏基岩主要为炭质页岩层，岩层产状300°∠15°，地层走向与隧道轴线大角度相交，强风化层节理裂隙较发育，岩石较破碎，弱风化基岩层岩体内裂隙不发育，岩层呈单斜层状产出，构造较简单，无不良地质现象，无变形迹象，现状稳定性较好。出口洞身上部的围岩埋深较浅，裂隙发育，页岩物理力学性质差,遇水易软化,岩体较完整，层间结合较差，属Ⅴ级围岩。
4.7.3 隧道涌水量预测
4.7.3.1镇远1号隧道（K线）
隧道涌水量按大气降水渗入系数法预测: 考虑年最大降雨量情况,故建议隧道的最大涌水量按1.5倍考虑,即75.71 m3/d。
4.7.3.2镇远2号隧道（K线）
隧道涌水量按大气降水渗入系数法预测: 考虑年最大降雨量情况,故建议隧道的最大涌水量按1.5倍考虑,即29.3 m3/d。
4.7.3.3镇远3号隧道（K线）
隧道涌水量按大气降水渗入系数法预测: 考虑年最大降雨量情况,故建议隧道的最大涌水量按1.5倍考虑,即48.12 m3/d。
4.7.3.3镇远隧道（C线）
隧道涌水量按大气降水渗入系数法预测: 考虑年最大降雨量情况,故建议隧道的最大涌水量按1.5倍考虑,即67.02 m3/d。
4.8 隧道建设对地表生态的影响
（1）隧道开挖对地下水的疏干影响
从沿线隧道的情况结合沿线隧道地质勘察资料分析，隧道范围内地下水较为贫乏，隧道开挖不会导致地下水疏干，对洞顶生态环境影响小。
（2）爆破震动影响
镇远1号隧道（K线）、镇远隧道（C线）进、出口顶建筑物密集，若采用钻爆法施工，放炮震动易引起地表房屋开裂破坏，可能影响滑坡的稳定性。因此爆破应严格控制药量，采用小药量光面预裂爆破，最大程度地减少震动对地表建筑物的影响，爆破地震安全距离应严格按照《爆破安全规程》GB6722-86相关规定执行。
4.9天然筑路材料及施工用水电、施工便道
（1）石材：隧道区内及邻近（20km） 范围内无条石料场分布，但灰岩可开采片石储量丰富，运输条件较好，有简易公路与省道与相通，交通方便。
（2）五里牌可购买机制砂，交通较为便利。
（3）4个隧道均在城区可利用城市供水系统保证施工用水。
（4）施工用电：4个隧道均在城区旁可在隧道进出口就近搭接。
（5）施工便道：镇远1号隧道（K线）、镇远隧道（C线）进出口均有便道相通，镇远2号隧道考虑单口掘进，与镇远3号隧道进口统一考虑施工便道。需修建300m便道；镇远3号隧道出口需修建700m便道。
5隧道设计
5.1隧道衬砌内轮廓设计
根据《公路工程技术标准》（JTJ B01-2003）和《公路隧道设计规范》（JTJ D70-2004）的有及业主要求，确定隧道建筑限界净宽11.00m，净高5.0m。
经反复比选确定为三心圆曲墙拱，拱部圆半径R1=6.1m，边墙圆半径R2=4.368m，隧道内净空净宽11.472m，净高7.33m，内净空面积62.73m2。拟定的内轮廓使隧道开挖面积最省，结构受力合理，且内净空与建筑限界之间的净空满足拱顶射流风机，并预留了内装饰层净空，同时还考虑了照明用营运管理设施所需空间。
5.2隧道平纵面设计
5.2.1隧道平面设计
隧道平面设计原则上服从路线走向，但也充分考虑了隧道区的工程地质与水文地质条件，避开了大的不良地质段，同时考虑了隧道洞口的成洞难度。
各隧道平面设计详见下表。
隧道平面设计一览表
| 序号 | 隧道名称 | 起止桩号 | 平面 | 备注 |
| 1 | 镇远1号隧道（K线） | K40+235～K41+160 | 进口R＝285.58缓和曲线，洞身直线上和R＝2000的圆曲线上，出口直线上 | |
| 2 | 镇远2号隧道（K线） | K43+058～K43+350 | 进出口、洞身均位于直线上 | |
| 3 | 镇远3号隧道（K线） | K43+610～K44+097 | 进口R＝300圆曲线上，洞身直线上，出口=255的圆曲线上 | |
| 4 | 镇远隧道（C线） | CK40+205～CK40+905 | 进口R＝332.481的园曲线，洞身出口直线 |
隧道纵面设计按《公路隧道设计规范》执行，纵坡控制在0.3%~3.0%之间。
隧道纵断面设计一览表
| 序号 | 隧道名称 | 起止桩号 | 纵坡坡度（%）/坡长（m） | 备注 |
| 1 | 镇远1号隧道（K线） | K40+235～K41+160 | 0.35/520，-0.46/405 | 人字坡 |
| 2 | 镇远3号隧道（K线） | K43+058～K43+350 | -0.9/292 | 单坡 |
| 3 | 镇远3号隧道（K线） | K43+610～K44+097 | +0.298/487 | 单坡 |
| 4 | 镇远隧道（C线） | CK40+205～CK40+905 | 0.38/700 | 单坡 |
洞门位置及形式的选择，本着结构安全、环保绿化、工程经济的原则，根据洞口地形、地质条件，经多方案比选确定。
隧道洞门形式均采用了端墙式及接长明洞的端墙式洞门形式。
隧道洞口形式一览表
| 序号 | 隧道名称 | 进口（施秉端） | 洞门形式 | 出口（五里牌端） | 洞门形式 |
| 1 | 镇远1号隧道（K线） | K40+235 | 端墙式 | K41+160 | 端墙式 |
| 2 | 镇远3号隧道（K线） | K43+058 | 端墙式 | K43+350 | 端墙式 |
| 3 | 镇远2号隧道（K线） | K43+610 | 端墙式 | K44+097 | 端墙式 |
| 4 | 镇远隧道（C线） | CK40+205 | 端墙式 | CK40+905 | 端墙式 |
5.2.4.1 隧道衬砌类型
本路段为二级双向行驶隧道，均为单洞衬砌类型。
5.2.4.2 明洞设计
本路段大多数隧道穿越地形多平缓，多采用端墙式洞门，镇远3号隧道横坡较陡偏压，考虑施工安全、环保、美观适当采用接长明洞处理，明洞采用半路堑式明洞，当遇到洞口段时采用半路堑式明洞：靠填方侧修建重力式挡土墙，靠挖方侧明洞段采用部分明挖、部分暗挖的施工方法施工，降低路堑边坡开挖高度，减少挖方量。
当隧道轴线与等高线基本正交，隧道贴壁进洞或仰坡纵向坡度陡峻时，为控制仰坡开挖高度，保证运营安全，一般采用接长路堑式明洞处理，贯彻“早进晚出”的洞口设计原则。
明洞采用60cm钢筋混凝土衬砌，明洞防水采用两层无纺布夹一层防水卷材防水层。
5.2.4.3 洞口浅埋加强段隧道结构设计
根据《公路隧道设计规范》第8.1.4第3条“隧道洞口段应设加强衬砌。加强衬砌段的长度应根据地形、地质和环境条件确定，一般情况下两车道隧道应不小于10m，三车道隧道应不小于15m”的规定，结合洞口地形、地质条件，隧道洞口浅埋段均设置了加强衬砌。
为及时有效地发挥锚杆对围岩的加固作用，地质条件差的Ⅴ级围岩采用超前小导管预支护，Ⅳ级围岩采用超前锚杆预注浆支护，地质条件较好的Ⅲ级围岩采用全粘接药卷锚杆。
洞口加强段的长度按照《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）“浅埋段工程”条文说明，埋深小于2倍隧道最大开挖洞跨段确定为洞口浅埋段，各类围岩支护参数见下表。
隧道洞口浅埋加强段支护参数表
| 项 目 | 浅埋加强段 | 备 注 | |
| Ⅴ级围岩 | |||
| 衬砌类型 | Ⅴa | ||
| 初期支护 | C20号喷砼 | 25cm | |
| φ6.5钢筋网 | @20×20cm | ||
| 锚 杆 | @80×80cm，L=3.5m | ||
| 二次衬砌 | 50cm钢筋混凝土 | ||
| 仰 拱 | 50cm钢筋混凝土 | ||
| 铺助施工措施 | 超前小导管 | ||
| 初期支护加劲措施 | 18工字钢 | ||
5.2.4.4 洞身深埋段结构设计
按新奥法原理进行设计，采用复合式衬砌，初期支护以喷、锚、网为主，二次衬砌为模筑（钢筋）混凝土。支护参救根据结构分析与工程类比相结合确定，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级衬砌设仰拱，同时围岩较差地段的衬砌向围岩较好地段延伸10米。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩采用全粘接药卷锚杆。
参照国内隧道的成功设计经验，经结构计算，拟定隧道洞身深埋段各类围岩衬砌支护参数如下表。
隧道洞身深埋段支护参数表
| 项 目 | Ⅱ级围岩 | Ⅲ级围岩 | Ⅳ级围岩 | Ⅴ级围岩 | |
| 衬砌类型 | Ⅱf | Ⅲf | Ⅳf | Ⅴf | |
| 初 期 支 护 | C20号喷砼 | 7cm | 10cm | 15cm | 22cm |
| φ8钢筋网 | / | @25×25cm | @25×25cm | @20×20cm | |
| 锚 杆 | 局部设置 | @120×120cm L=2.5m | @100×80cm L=3.0m | @100×80cm L=3.5m | |
| 二次衬砌拱墙 | 30cm素砼 | 35cm素砼 | 35cm素砼 | 45cm素砼 | |
| 仰 拱 | / | 35cm素砼 | 35cm素砼 | 45cm素砼 | |
| 铺助施工措施 | / | / | 超前锚杆 | 超前小导管 | |
| 初期支护加劲措施 | / | / | 格栅钢架 | 格栅钢架 | |
根据隧道区的的水文地质特征，确定隧道防排水的原则为：以排为主，防排结合。但对于隧道岩溶水发育区域，隧道修建可能引起地表水疏干导致地表塌陷或生活、农业灌溉用水困难的地段采用预先注浆堵水，减少或较快的恢复地表水原有体系；设计上主要考虑为以堵为主，防、排、堵相结合的原则。
5.3.1.1洞口防排水
为了截排地表水，使洞口工程不被坡面水冲蚀，并保证洞口路段良好的营运条件，在洞口仰坡及边坡以外5m的适当位置设置洞外截水沟；在洞门墙背后设置排水沟，防止洞外雨水进入隧道。洞口范围雨水经截、排水沟汇入路基涵洞或自然沟渠中。
5.3.1.2洞身防排水
隧道洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设EⅤA防水板及无纺布，二次衬砌施工缝设BW型止水条（带），沉降缝设橡胶止水带；明洞段防水是在明洞衬砌背后满铺两层无纺布夹一层EⅤA防水板进行防水。
隧道衬砌排水：（1）在衬砌两侧墙墙脚外侧纵向设置Φ116/100HDPE双壁打孔波纹管，（纵向盲沟）；（2）衬砌背后环向设置Φ116/100HDPE双壁打孔波纹管（环向盲沟）；（3）在隧道路缘石旁边设置路面纵向排水沟，每50m设置检查井，隧道纵、环向盲沟通过DN50硬塑料横向排水管流入排水沟（4）路面水通过路拱横坡经泄水孔流入25×25纵向排水沟，最后排入路基排水系统。
5.3.2隧道主要地质问题的处治对策
5.3.2.1 断层破碎带处治对策
本合同段三个隧道均存在断层破碎带对隧道影响的问题。本次设计考虑采用超前小导管通过断层。由于断层一般富水、导水性好，所以在接近断层破碎带时，按灰岩地区超前探水和堵水注浆进行施工。
5.3.3路面设计
洞内路面采用复合路面，面层为5cm阻燃沥青，其下为24cm水泥混凝土，水泥混凝土抗弯拉强度不小于5.0MPa，基层为15cmC20混凝土，如无仰拱则增加10cmC20整平层；
5.3.4洞内装饰设计
本路段隧道装饰采用防火涂料涂装。
5.3.3运营通风系统
本合同段只有镇远1号隧道存在机械通风问题，按照《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）及《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）的有关规定，结合我国汽车技术的发展，对该隧道通风系统进行全面计算。
5.3.3.1隧道机械通风临界长度L的计算
根据《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）的规定，双向交通隧道，L×N≥6×105，宜设置机械通风。式中N—设计交通量（辆/h）
机械通风临界长度L计算表
路段
| 年份 | 施秉～清溪五里牌 |
| 2024年交通量（辆/h） | 883（混合车型） |
| 临界长度L（m） | 678 |
设计交通量见2.3.2，车型构成及汽油车与柴油车的比例见下表：
车型构成比例表
| 车型 | 年限 | 小客车 | 大客车 | 小货车 | 中货车 | 大货车 | 托挂车 | 集装箱 |
| 比例 | 2009 | 33.8％ | 10.3％ | 23.3％ | 30.2％ | 1.8％ | 0.3％ | 0.3％ |
| 比例 | 2024 | 42.1％ | 23.4％ | 13.3％ | 14.1％ | 2.6％ | 2.7％ | 1.8％ |
| 车型 | 小客车 | 大客车 | 小货车 | 中货车 | 大货车 | 托挂车 | 集装箱 |
| 汽油车 | 100％ | 0％ | 50％ | 20％ | 0％ | 0％ | 0％ |
| 柴油车 | 0％ | 100％ | 50％ | 80％ | 100％ | 100％ | 100％ |
5.3.3.3通风计算参数表。
通风计算参数表
| 项目 | 单位 | 计算与控制参数 | 备注 | |
| 设计 控制 风速 | 正常交通设计控制风速 | m/s | ≤10 | 按照特殊情况下可取12m/s |
| 火灾工况设计控制风速 | m/s | ≤3 | ||
| 换气设计控制风速 | m/s | ≥2.5 | ||
| CO 允许 浓度 | Ⅴ=20km/h ～40km/h | ppm | 250～300 | |
| 交通阻滞 | ppm | 300 | ||
| 烟雾 允许 浓度 | Ⅴ=40km/h | m-1 | 0.0090 | |
| Ⅴ=30km/h | m-1 | 0.0090 | ||
| Ⅴ=20km/h | m-1 | 0.0090 | ||
| 交通管制 | m-1 | 0.0120 | ||
| 检修 | m-1 | 0.0035 | ||
| 换气频率 | 白天 | 次 | 3～4 | 最低换气风速2.5m/s |
| 夜晚 | 次 | 3 | ||
| 环境 参数 | 洞内外自然风压在洞内产生的自然风速Ⅴn | m/s | 2.5 | |
| 计算空气密度 | m3/s | 1.2 | ||
| 计算行车速度 | 正常行车车速 | Km/h | 20~40 | |
| 交通阻滞车速 | Km/h | 10 | ||
年递减率
| （%） | 尾气类型 （m3/km.Ⅴeh） | 1995 | 2009 | 2024 |
| -1.5 | CO排放量 | 0.01 | 0.007971563 | 0.006354581 |
| 烟雾排放量 | 2.5 | 1.9920634 | 1.5885232 |
5.3.3.4.1各需风量计算
根据《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）的规定，对计算行车速度以下各工况车速按20Km/h为一档分别进行计算，同时考虑交通阻滞、火灾、除异味各工况，交通阻滞时车速取10Km/h，计算长度取1公里，时间不超过20分钟，火灾发生时隧道内风速为3m/s，按照规范3.4.6条规定，隧道空间不间断换气，频率不宜低于每小时5次，隧道内换气风速不应低于2.5m/s，本次计算换气频率白天取每小时3～4次，夜间取每小时3次，换气风速为2.5m/s～4.5m/s。
按照全纵向通风计算在10Km/h（交通阻滞）、20Km/h、30Km/h、40Km/h（正常行车）工况下的需风量， 并确定需风量,确定需风量时，根据《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）3.4.2的规定，选取较大需风量做为设计需风量，同时本着经济原则，兼顾火灾、隧道换气，按照安全、卫生、舒适标准，综合确定隧道设计需风量。
隧道设计需风量、设计风速、风机数量及总功率一览表
| 隧道名称 | 年份 | 设计需风量 （m3/s） | 控制工况 | 风速 （m/s） | 风机数量 （台） | 总功率 （Kw） |
| 镇远1号隧道 | 2009年 | 156.83 | 稀释异味 | 2.5 | 4 | 88 |
| 2024年 | 156.83 | 稀释异味 | 2.5 | 6 | 132 |
选用射流风机主要性能参数：
出口风速：34.7m/s；轴向推力：829N；电机功率：22KW；流量：22m3/s； 转速：1470r/min。
5.3.3.4.2火灾工况下的控制要求
当隧道内发生火灾时，隧道管理中心必须立即禁止洞外车辆入洞；当火灾发生隧道A区（或B区）时，射流风机逆转，调整射流风机的数量和风向，控制洞内风速在2m/s左右（或适合人员逃生风速），使C、D区处于安全无烟状态，此时D区车辆和人员及C区人员可通过隧道出口逃出洞外，C区车辆可暂时留在隧道内或待D区车辆全部逃出洞外后调头由D区逃出洞外；此时， A车辆和人员及B区人员可通过隧道进口逃出洞外，B区车辆可暂时留在隧道内或待A区车辆全部逃出洞外后调头由A区逃出洞外；火灾烟雾通过A、B区由隧道进口排出洞外。
隧道发生火灾时隧道内车辆及人员分区逃离示意图
当火灾发生隧道C区（或D区）时，射流风机均正向，调整射流风机的数量和风向，控制洞内风速在2m/s左右（或适合人员逃生风速），使A、B区处于安全无烟状态，此时A区车辆和人员及B区人员可通过隧道进口逃出洞外，B区车辆可暂时留在隧道内或待A区车辆全部逃出洞外后调头由A区逃出洞外；此时， D车辆和人员及C区人员可通过隧道出口逃出洞外，C区车辆可暂时留在隧道内或待D区车辆全部逃出洞外后调头由D区逃出洞外；火灾烟雾通过C、D区由隧道出口排出洞外。
隧道发生火灾时设计需风量、设计风速、风机数量及总功率一览表
| 隧道名称 | 年份 | 设计需风量 （m3/s） | 控制工况 | 风速 （m/s） | 风机数量 （台） | 总功率 （Kw） |
| 镇远1号隧道 | 2009年 | 188.19 | 火灾 | 3.0 | 4 | 88 |
| 2024年 | 188.19 | 火灾 | 3.0 | 6 | 132 |
风机距离出洞口200m处开始布置，在隧道纵向每隔100m布置一组，每组两台，为对称布置。
隧道射流风机一次安装预埋件，根据交通量的实际增长情况，分期安装射流风机，避免一次性工程投资过大，风机空置浪费现象。施工选用风机必须满足设计单位主要设计参数，并且风机为双向运行，可逆向通风。
5.3.4 运营照明系统
5.3.4.1 设计原则
运营照明系统设计原则：确保行车安全、舒适，尽可能节约能源，并使照明操作回路简单，因而大部分隧道取洞外环境亮度3000cd/m2。施工完成后须对洞外环境亮度进行实测，如实测值超过3000cd/m2，则需采用植树或其他办法降低洞外环境亮度；如实测值低于2400cd/m2，以实测得的亮度值为准。本设计根据隧道所处的气候和环境亮度的变化，按晴天、阴天（傍晚）、夜间及深夜四级进行设计。
5.3.4.2 照明系统设置
本路段照明系统分为入口照明段、过渡照明段1、过渡照明段2、中间照明段和洞外引道照明共5部分。本设计采用100W高压钠灯作为主要照明灯具，拱顶侧偏单光带布置；加强照明段辅以400W、150W和100W高压钠灯照明。
表1 隧道各照明段与亮度表
| 照明分段 | 长度（m） | 布置方式 | 路面亮度（cd/m2） | 灯具型号 | 单侧灯具间距（m） | ||||
| 入口段 | 27 | 单排布置 | 36.0 | 400W/100W | 1.8 | ||||
| 过渡段1 | 27 | 单排布置 | 10.8 | 150W/100W | 2.25 | ||||
| 过渡段2 | 45 | 单排布置 | 3.6 | 100W | 3 | ||||
| 中间段 | 单排布置 | 1.5 | 100W | 9 | |||||
| 洞外引道 | 70 | 单排布置 | 0.5 | 250W | 20 | ||||
根据隧道所处的气候和环境亮度的变化，照明按白天、阴天（早晨和傍晚）、夜间及深夜四级控制进行设计，由不同的照明配线回路实现。隧道出入口加强照明段用于加强照明的400W、100W和70W高压钠灯白天全部开启，阴天及傍晚间隔减半，夜间关闭所有加强照明灯具，深夜只开启一半基本照明灯具。洞外路灯在夜间及深夜全开，其余时间全闭。
5.3.4.4 隧道照明灯具安装
洞内照明灯具采用4颗M10胀锚螺栓将其固定在隧道侧壁，不得松动。灯具安装不得侵入隧道建筑限界，隧道灯具安装时调整灯具角度调节器，使路面亮度尽量一致，减小亮度差，各个灯具光轴线应保持与竖直面同一角度，灯具倾向一致，保证美观。灯具安装所用配件及胀锚螺栓均为灯具配套产品，安装时根据产品说明书进行安装。
5.3.5供配电系统
5.3.5.1供电设计
设计原则：变电所靠近负荷中心
由于主线上的镇远1号隧道仅925米，C线上的镇远隧道仅700米，属中长隧道，本设计考虑采用一路10kⅤ单市电源供电。引入变电所的10kⅤ架空线可以从附近供电部门提供专线或较可靠“T”接，并在其变电所进线杆设置跌落式熔断器和避雷器，再经电缆进入高压柜，经计量、保护后分配到变压器高压侧。考虑便于安装和不破坏隧道景观，便于管理等情况，隧道变电站采用YB20型预装式变电站，变电站内设1台变压器，供照明和风机用电。
5.3.5.2 配电设计
变电所高压配电系统采用单母线接线，低压配电系统采用单母线接线，母线的电源由变压器供给，以放射式配电。
隧道风机采用放射式的配电方式，风机电缆在电缆沟内敷设至相应风机吊挂处，通过隧道衬砌内的预埋管引至风机。隧道照明采用放射式加树干式的配电方式，照明主电缆和照明分支电缆敷设在隧道电缆桥架上。风机电缆和照明电缆采用阻燃电缆。
隧道内照明依据隧道照明按晴天白天、阴天（早晨及傍晚）、夜间和深夜四级控制，照明电源的开断可在变电所内进行手动控制。
隧道内照明主电缆采用接线箱分支，对隧道灯具进行配线。
隧道灯具接地线接至电缆桥架的接地干线上，电缆桥架上的接地扁钢与电缆沟内接地扁钢可靠焊接。
5.3.5.3用电计量
在隧道变电所内分别设置有功电度表对用电负荷计量；
5.3.5.4 无功补偿
在灯具内进行就地无功补偿，功率因数补偿到0.9。
在变电所低压侧进行无功补偿，功率因数补偿到0.9。
5.3.5.5 接地系统
变电所为三类防雷建筑物，建筑物接地和电气设备接地共用一套接地装置，总的接地电阻不大于1欧姆，当接地电阻不能满足要求时应适当增加人工接地极。隧道洞口及变电所的接地系统以导线或扁钢与隧道土建预留的重复机电装置构成一个统一的接地保护网。所有金属构件和设备外露可导电部分均应可靠地用保护线与该系统相连接，成为的保护线（PE）。电力系统电源中性点直接接地，接地电阻不大于4欧姆。
5.4工程数量计量
隧道洞内与土建有关的各种预埋件、预留洞和管沟等在隧道土建结构工程中计量。
6施工方案与监控量测
6.1施工方案
6.2隧道施工方案
Ⅳ、Ⅴ级围岩采用上下台阶法施工，上下台阶距离大于20m， II、III级围岩采用全断面开挖，断层破碎带采用中隔墙法开挖。开挖施工中加强监控量测工作，及时调整支护参数，做到动态设计、动态施工。
隧道施工采用新奥法原理进行，初期支护采用喷、锚、网支护，二次衬砌采用模筑钢筋混凝土（或混凝土），Ⅴ级级围岩洞口浅埋段和断层破碎带以超前小导管预注浆作为辅助施工措施，防止拱部上方围岩出现拉应力而坍塌。Ⅳ、Ⅴ级级围岩洞身段以格栅拱架作为初期支护的加劲措施，防止隧道开挖过程中出现塌方。
6.3监控量测
（1）量测目的
隧道施工监测是新奥法的重要组成部分，在隧道施工中，通过对隧道围岩动态的监控量测（洞口地段还应对地表沉降进行观测），掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用量测结果调整设计支护参数，指导施工；通过量测预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道的安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。
（2）量测项目
根据本路段隧道的地质特征、围岩特点，设计考虑进行如下项目的量测：
A、拱顶下沉量测
B、围岩周边收敛量测
C、锚杆抗拉拔实验或检测锚杆注浆饱满度
D、洞口浅埋段地表沉降观测
E、开挖掌子面及坑道周壁地质观测
G、地质超前预报
7环境保护
与路基路面、桥涵工程相比，隧道建设对环境的影响相对较小，而且有其特殊性，隧道建设对环境的影响主要有：（1）隧道开挖降低局部区域地下水位，影响洞顶生态环境；（2）隧道边仰坡开挖改变原有地形、地貌，可能导致边坡失稳；（3）隧道弃渣可能导致水土流失；（4）机械通风的隧道，汽车尾气集中排放对洞口生态环境的影响；
在设计和施工中，只要对上述可能影响生态环境的问题引起重视，采取相应的处置对策，可以将隧道建设的环境的影响降低到最低点。
7.1水资源的保护
本路段隧道主要均位于城市周围，切实做到保护好长江沿线水体和对农业生产、生活用水量影响较大地段对地下水的保护意义非常重大，在设计与施工中采取如下措施：
（1）合理布置施工场地，生活污水必须经沉淀处理后集中排放，防止隧道施工对地表水源的污染，所有污水必须经过处理达到排放标准后，才能排入临近沟渠。
（2）弃渣统一堆放，严禁随意倾倒。
（3）洞内施工污水严禁随意排放，所有隧道洞口必须在洞口设置施工污水处理池，所有污水必须经过处理达到排放标准后，才能排入附近沟渠。
（4）洞口边仰坡尽量降低，施工完毕应尽量恢复原有地貌，并采用绿化封闭，防止水土流失。
（5）隧道开挖会引起局部地下水位下降，地表部分井泉施工，影响洞顶生态环境，设计上主要考虑为隧道开挖过程中采用注浆堵水减少地下水的流失，二次衬砌采用封堵等措施，隧道排水在局部段落体现为以堵为主、以排为辅的思路，从而逐渐恢复地下水位，减轻地下水流失对洞顶生态、生产、生活的影响。
7.2洞口避免大挖大刷，防止边坡失稳
尽量减少边仰坡开挖量，同时边仰坡开挖设计了喷、锚、网临时支护和路堑墙、护坡等防护措施，对具备绿化条件的边仰坡一律植树、植草皮绿化。
7.3洞渣处理
隧道弃渣尽量利用作为路基填方及两线间填方，对于不能利用的洞渣采用集中堆放处理，弃渣场做好防护排水和绿化处理。严禁弃渣随意倾倒、堆放，隧道弃渣与路基废方统一堆放，弃渣场设计见有关路线、路基设计图。
7.4汽车尾气集中排放
采用纵向式通风，隧道内汽车尾气集中于洞口排放，对洞口生态环境有一定影响，但从已建成通车的特长隧道运营通风对洞口环境影响分析，尾气集中排放对洞口生态环境影响轻微，同时由于隧道区人烟稀少，植被稀疏，对自然环境影响小，加上我国汽车工业不断进步，尾气排放标准进一步提高，尾气集中排放对洞口的生态环境的影响将逐渐减轻。
8、工程建设标准强制性条文公路工程部分执行情况
本设计严格按照交通部颁布的行业规范和相关的国家标准执行，中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》公路工程部分有关隧道的强制性条文执行情况如下。
8.1《公路工程地质勘察规范》（JTJ0-98）5.4.6初勘要求
1、应在工程可行性研究的基础上检验或复查隧道位置的最佳方案。通过资料收集和实地测绘、勘察，对隧道区工程地质、水文地质作出正确评价和地质论证。4、要求分段确定隧道通过地段的围岩级别，为隧道初步设计提供必要的地质资料。
本次隧道按规范要求进行了隧道地质初勘，所有隧道均分段进行了围岩分级。
8.2《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）
第1.0.3条 隧道规划和设计应遵循能充分发挥隧道功能、安全且经济地建设隧道的基本原则。
隧道设计应有完整的勘测、调查资料，综合地考虑地形、地质、水文、气象、地震和交通量及其构成，以及运营和施工条件，进行多方案的技术、经济、环保比较，使隧道设计符合安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。
本次隧道设计有完善的支持隧道正常运营的各项措施，设计依据有完整、翔实地质资料、结构计算，隧道设计符合安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的要求。
第1.0.5条 隧道主体结构必须按永久建筑设计，具有规定的强度、稳定性和耐久性；建成的隧道应能适应长期营运的需要，方便维修作业。
本次隧道按新奥法进行设计，衬砌结构采用复合式衬砌，通过结构计算和工程类比，达到规定的强度、稳定性和耐久性。且隧道两侧设置了检修道和相关的附属设施，满足营运和方便检修。
第1.0.6条 应加强隧道支护衬砌、防排水、路面等主体结构设计和通风、照明、供配电、消防、交通监控等运营设施设计之间的协调，形成合理的综合设计。必要时应对有关的技术问题开展专项设计和研究。
本次设计按照规范要求，进行了合理的综合设计，保证设计的一体化和协调。
第1.0.7条 隧道土建设计应体现动态设计与信息化施工的思想，制定地质观察和监控量测的总体方案；地质复杂的隧道，应制定地质预测方案，以及时评判设计的合理性，调整支护参数和施工方案。通过动态设计使支护结构适应于围岩实际情况，更加安全、经济。
本次设计是按照新奥法设计，初步拟定了隧道施工、组织方案，施工过程中的监控量测项目。以求隧道施工在按照新奥法施工时能根据实际监控、量测参数对设计参数进行合理的修改。
第3.1.1条 应根据隧道不同设计阶段的任务、目的和要求，针对公路等级、隧道的特点和规模，确定搜集、调查资料的内容和范围，并认真进行调查、测绘、勘探和试验。调查的资料应齐全、准确，满足设计要求。
本次设计已按初步设计的各项要求进行了各项资料搜集、测量、地勘、试验，确保了本次设计的合理性和准确性。
第3.1.3条 应根据隧道所通过地区的地形、地质条件，并综合考虑调查的阶段、方法、范围等，编制相应的调查计划。在调查过程中，如发现实际地质情况与预计的情况不符，应及时修正调查计划。
同上
第7.1.2条 隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，不得大挖大刷，确保边坡及仰坡得稳定。
本设计洞门尽量考虑生态洞门，即采用接长明洞的方式，保持原始地面形态，避免洞口边仰坡的大挖大刷，端墙式、翼墙式洞门洞口边仰坡开挖高度控制在10m以内。
第8.1.2条 隧道衬砌设计应综合考虑地质条件、断面形状、支护结构、施工条件等，并应充分利用围岩的自承能力。衬砌应有足够的强度和稳定性，保证隧道长期安全使用。
同第1.0.5、1.0.6条
第10.1.1条 隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设计应对地表水、地下水妥善处理，洞内外应形成一个完整通畅的防排水系统。
本次设计针对不同情况采用了相应的地下水防治措施，满足规范要求。
第15.1.1条 隧道路基应稳定、密实、匀质，为路面结构提供均匀的支承。
隧道路基均按公路路基要求执行，符合规范要求。
第15.1.2条 隧道路面应具有足够的强度和平整、耐久、抗滑、耐磨等性能。
隧道路面均采用沥青混凝土高级路面，满足强度、平整、耐久、抗滑的功能。
第16.1.1条 公路隧道通风设计应综合考虑交通条件、地形、地物、地质条件、通风要求、环境保护要求、火灾时的通风控制、维护与管理水平、分期实施的可能性、建设与营运费用等因素。
详见8.3
8.3《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）
1.0.10 通风与照明设计除应考虑正常交通工况外，还应考虑洞内发生火灾等工况
本设计通风计算按交通阻滞、正常行车、火灾等工况计算需风量，取其较大者作为设计控制工况，隧道照明考虑火灾工况，电缆采用阻燃电缆。
3.2.3 隧道通风要求
1 单向交通的风速不宜大于10m/s，特殊情况可取12m/s，双向交通的隧道设计风速不应大于8m/s，人车混合通行的隧道设计风速不应大于7m/s。
本设计隧道设计风速均控制在10m/s以下。
3.6.2 射流风机的选型、布置与控制
1 射流风机的选型
2）在环境温度为250℃情况下射流风机应能正常可靠运转60min。
本设计采用的SDS型隧道射流风机在环境温度为250℃情况下射流风机能正常可靠运转60min。
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