西部开发省际公路通道重庆至长沙公路水江至界石段A16合同段
南湖隧道设计说明
1、设计依据及设计原则
受重庆高速公路发展有限公司委托，我院承担了西部开发省际公路通道重庆至长沙公路水江至界石段的施工图设计任务。南湖隧道道则位于该路段的A16合同段内。
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。
（4）行驶方向：单向行驶。 （4）设计荷载
汽车一超20级，挂车-120级 （6）隧道内卫生标准：
A、一氧化碳（CO）允许浓度：
正常营运时为294.6ppm；发生事故时，短时间（20min以内，阻滞段长度不大于1Km）
2、设计依据及技术标准
2.1设计依据
隧道勘测设计按以下标准、规范及规程进行。 （1）《公路工程技术标准》（JTJ001-97） （2）《公路隧道设计规范》（JTJ026-90）
（3）《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999） （4）《公路路基设计规范》（JTJ013-86）
（5）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2002） （6）《公路路线设计规范》（JTJ011-94） （7）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89） （8）《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）
（9）交通部颁《公路工程基本建设项目建设文件编制办法》 （10）中华人民共和国工程建设标准强制性条文《公路工程部分》
2.2主要技术标准
（1）设计行车速度：100Km/h
（2）设计交通量：2008年：10551辆/日 2015年：23024辆/日 2027年：45191辆/日 （3）隧道建筑限界
限界净宽：10.50m 行车道宽度：2×3.75m 限界净高：5.0m
为300ppm
B、烟尘允许浓度：
正常营运时为0.0065m-1；当烟雾浓度达到0.012m-1时采取交通管制措施，维修时，
烟雾浓度不大于0.0035m-1
2.3对初步设计审查意见的执行情况 初步设计审查提出的主要意见有：
（1）洞口浅埋段20b工字钢改为18工字钢； （2）超前小导管长度宜小于5.0m； （3）衬砌边墙脚宜采用硬质打孔塑料管； （4）短隧道宜增加同沥青混凝土路面的比较；
执行情况：洞口Ⅱ类围岩浅埋段采用18工字钢作为初期支护加劲措施，Ⅲ类围岩浅埋段采用14工字钢作为初期支护加劲措施；超前小导管长度调整为4.5m；衬砌边墙脚采用HDPE双壁打孔波纹管；短隧道及洞口采用沥青混凝土路面有利于防止车辆高速进入隧道时产生侧滑且行车舒适，故短隧道和洞口250m范围内路面采用复合路面。
3、工程概况
3.1 地理位置、地形地貌
进洞口位于南彭镇新铺子五社，靠近现南彭至石岗二级公路内侧，出洞口位于南彭镇鸳鸯六社，交通便利。
隧道区地形地貌受地层、地质构造和岩性控制明显，进出洞口为砂、泥岩形成的坡、崖，隧道中部为较宽阔的丘陵。进洞口上部为砂岩形成的陡崖，下部为泥岩形成的斜坡；出洞口为一砂岩陡崖及倒崖区，陡崖及倒崖下部为泥岩及第四系残坡积土层形成的斜坡，斜坡下有一由
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西部开发省际公路通道重庆至长沙高速公路A16合同段 南湖隧道设计说明 东南向西北的冲沟，隧洞从泥岩斜坡近顶部穿过，陡崖呈近M形。
隧道靠近进洞口一侧有近平行的由北向南的三条冲沟，但冲沟切割深度均不大，靠近出洞口一侧有一沿南东向北西向的冲沟，冲沟最大切割深度近20m。隧道区内最高点标高为478.50m，最低点标高为395.00m，相对高差达83.50m。
隧址区工农业较发达。农产品有水稻、玉米、红苕、家禽、家畜等，粮食和肉类自给自足有余。
3.2 气象、水文
隧址区属亚热带气候，温暖湿润，雨量充沛，具有春早夏长秋雨连绵、冬暖多雾之特点，多年平均气温17.5~18.5℃，极端最低气温-3.7℃，极端最高气温度42.2℃。雾日全区年平均30~40天，最多达148天。多年平均相对湿度80%，绝对湿度17.6毫巴。多年平均降雨量1094.6毫米，最大平均降雨量达1378.3毫米，最小平均降雨量783.2毫米，降雨主要集中于5~9月。多年平均风速1.3m/s，一般风力为3~4级。
隧道进洞口处于南湖西边，南湖坝顶高程约400m，而隧道进洞口高程约426m，相对高差约26m，且隧道进洞口距南湖水库最近约150m，进洞口与现南湖水库坝顶相对高差约26m，中间为一斜坡，斜坡岩性上覆第四系残坡积层低液限粘土，厚度较小，多为1m左右，下伏基岩主要为侏罗系中统沙溪庙组泥岩，低液限粘土及泥岩均为不透水层，地形坡度较缓，约30°。南湖水库按现有坝顶标高蓄水之后，不会对隧道进洞口产生不利影响。
隧道靠近进洞口一侧有近平行的由北向南的三条冲沟，但冲沟切割深度均不大，靠近出洞口一侧有一沿南东向北西向的冲沟，冲沟最大切割深度近20m，三条冲沟为隧址区地表水主要的排泄途径，其流量为0.013L/s~0.032L/s，水量随雨季变化明显，无用途。
3.3隧道
南湖隧道上下行分离设置，分离式路基设计线间距36m，隧道轴线间距47m受平曲线影响，进口段隧道轴线之间的距离由47m渐变为43.03m，出口段隧道轴线之间的距离由47m渐变为35.32m。左线隧道长1208m（LK73+749~LK74+957），右线隧道长1216m（K73+749~K74+965），属长隧道。
右线进口（长沙端）处于直线上，左线进口处于R-4000m的圆曲线上，曲线进洞长度为179.24m；左线出口（重庆端）处于R-1700m，Ls-200m的平曲线上，曲线进洞长度为360.476m，右线出口（重庆端）处于R-2198.302m，Ls-260m的平曲线上，曲线进洞长度为328.6m；单向纵坡，左线隧道设计纵坡为-1.0%，右线隧道设计纵坡为-1.0%。
隧 道 表 表1 隧道名称 南湖左线隧道 南湖右线隧道
隧道衬砌内轮廓按建筑限界净宽10.5m，净高5.0m拟定，为R=5.55m的单心圆曲墙圆拱，隧道净宽10.80m，净高7.09m，内净空面积64.82m2，内净空与建筑限界之间的净空满足拱顶悬挂两台SDS90型射流风机，并预留了内装饰层净空，同时还考虑了照明、消防、交通工程等营运管理设施所需空间。
进口桩号 LK73+749 K73+749 设计标高（m） 出口桩号 设计标高（m） 纵坡（%） 407.15 407.15 LK74+957 K74+965 393.83 392.99 -1.00 -1.00 4、工程地质
4.1地质构造
隧道位于广福寺向斜东翼，岩层呈单斜状产出，倾向245~330°，倾角6~13°，无断层通过，节理裂隙不发育，地质构造较简单。
在隧道进出洞口各有三组裂隙。
隧道进洞口段：①产状为108°∠85°，主要发育于砂岩中，长5~25m左右，见3条，裂面较平，呈闭合至张开。张开裂隙最宽约30cm，被粘性土所充填，贯通性较好，下雨时有水渗出；②产状为70°∠85°，在泥岩及砂岩中均可见到，长2~8m左右，间距约1~3m，裂面较平，多呈闭合，内无充填；③产状为160°∠73°，主要发育于泥岩中，长1~5m左右，间距约2~3m，裂面较平，呈闭合至张开，张开裂隙最宽约5cm，局部被粘性土所充填。
隧道出洞口段：①产状345°∠82°，为砂岩中的卸荷裂隙，最长约70m，一般为10m左右，大多张开，裂隙最宽约5cm，局部有少量充填物，贯通性较好，大多有基岩裂隙水渗出，间距2~3m；②产状为284°∠83°，长1~3m左右，间距约2~5m，裂面较平，多呈闭合，内无充填；③产状为230°∠75°，主要发育于泥岩中，长1~3m左右，间距约2~7m，裂面较平，呈闭合至张开，张开裂隙最宽约3cm，局部被粘性土所充填。
4.2地层岩性
沿线地表为第四系全新统残坡积层及少量填筑土覆盖。下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组泥岩及砂岩。
（1）第四系全新统（Q4）
分布隧道区绝大多数地段，只在进出洞口及中部少量地段为基岩直接出露区。根据其形成原因，将其划分为填筑土（Q4me）及第四系残坡积层（Q4el+dl）低液限粘土。
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A、填筑土（Q4me）：在钻孔中未揭露到，分布于进出洞口的居民房、公路附近，主要由亚粘土、砂土及碎石组成。堆填年代较长，结构稍密~中密状。厚约0~1m。
B、低液限粘土（Q4el+dl）：分布于隧洞进出洞口及洞身段，呈暗红色至黄褐色，软塑~硬塑状，偶含少量碎石。厚0~1.30m。
（2）侏罗系中统沙溪庙组（J2s）泥岩及砂岩：由于其产状平缓，除进出洞口段外，其余地段较少见到。砂岩呈灰白色，中粒结构，厚层~巨厚层状构造，主要矿物成份为长石、石英及云母等，钙泥质胶结，抗风化能力较强；泥岩呈紫红色至暗红色，泥质结构，厚层状构造。
4.3不良地质现象
隧道区无滑坡、泥石流、岩溶、采空区、有害气体等不良地质现象。
隧道出口存在一由砂岩形成的危岩，位于出口两隧道之间，靠近左洞口，与左洞口相距约15m。危岩体高约15m，长约35m，体积约2000m3。危岩体内有一张开的卸荷裂隙发育，裂隙几乎将整个危岩体从上至下贯通，裂隙最宽处约3cm，局部被粘性土所充填。危岩体现状处于稳定状态，但在隧道进出洞口施工影响下，有可能处于失稳。
隧道出口左洞左侧存在一倒崖，位于左洞西南面，与隧道轴线近于直交，倒崖底高程约405m，与隧洞顶板高程相差约11m。倒崖由于砂岩岩交界处泥岩风化形成。倒崖长约70m，最高处约7m，倒崖深约14m，原为当地居民居住，倒崖中部有一与倒崖走向近于平行的卸荷裂隙，裂隙长约50m，部份张开，内被粘性土及草充填，下雨时有水沿裂隙渗出。倒崖现状虽处于稳定状态，但由于有卸荷裂隙的存在，对倒崖的稳定不利，进而危及到隧道出洞施工安全及行车安全。
4.4地震
据《中国地震动峰值加速度区划图》，隧址区地震动峰值加速度0.05g，场地抗震设防烈度6度。
按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），场地土为坚硬场地土，建筑场地类别为Ⅰ类，为建筑抗震一般场地，设计特征周期0.35s。区内近年来未发生过破坏性的地震。
4.5水文地质条件
隧道位于广福寺向斜东翼，隧道穿越一宽缓丘陵，进出洞口地形较低，中部地形较高，宽缓，整个地形为北东面较高，其余三面较低,整个隧道为一个独立的水文地质单元。隧道区地表大多为第四系土层所覆盖，下伏基岩为侏罗系砂岩及泥岩。根据场区地形地貌及地层岩性综合分析：地形地貌利于地表水的排泄，地层岩性及构造不利于地表水的下渗，故场区地下水较贫乏，水文地质条件较简单。
4.5.1 隧道区井、泉分布
在隧道区砂岩中有两口井，均位于出洞口砂岩陡崖下，为砂岩裂隙水，出水点为砂泥岩交界处，标高为409m左右，流量为0.027L/s~0.207L/s，水量与大气降水有直接关系，雨季变大，天旱则变小，两口井均为当地居民生活饮用水。在泥岩中有三个出水点，分别为位于隧道进出口，均为第四系土层中的松散孔隙水及泥岩强风化带内的裂隙水，其标高分别为422m、410m及401m，流量分别为0.006L/s、0.054L/s及0.012L/s，水量随雨季的变化而变化，天旱时基本干涸。在第四系土层中有5口井，分布于宽缓丘陵顶部，标高为463m~472m，流量为0.009L/s~0.013L/s，均为第四系土层中的松散孔隙水及砂岩强风化带风化裂隙水，水量随雨季变化较明显：雨季增大，天旱时变小甚至干涸，其用途均为居民饮用。
4.5.2 地下水的类型与富水性
隧道进出洞口均处于泥岩中，上覆地层为砂岩，砂岩靠近地表，直接受大气降水补给，故在靠近地表的砂岩层中有少量裂隙水，由于倾角较平缓，裂隙较少，有利于地下水的富存。综合分析得出场区靠近地表层砂岩为含水岩组，以基岩裂隙含水为主， 但含水量不丰富，泥岩为相对隔水层。
4.5.3 地下水的补给、迳流、排泄条件
砂岩在地表出露区接受大气降水和地表水的补给，沿向斜倾向向深部运移形成地下水。由于其分布位置高，含水层均被沟谷切穿，在砂泥岩接触面往往以泉水的形式排泄。
4.5.4 地下水的动态变化
由于区内地下水接受补给的来源单一，主要为大气降水，故地下水的动态变化同大气降水密切相关，一般随着降雨量的变化而变化，受大气降水控制显著。 4.5.5 地下水水质类型及其腐蚀性
区内地下水化学类型为HCO3-Ca型水。测试结果表明：隧道区内地下水及地表水按《公路工程地质勘察规范》JTJ064—98附录D环境水对砼腐蚀评价标准判定：地下水及地表水对混凝土无腐蚀性。
4.6 隧道主要工程地质问题评价 4.6.1 洞口工程地质问题评价
4.6.1.1 进口（长沙端）洞口工程地质问题评价
隧道进洞口位于反向坡上，地形坡度角为39°至近于直立，部份地方为基岩直接出露区，土层较薄（多小于1m），强风化带厚1.30~4.20m。隧道进洞口多处于泥岩段，属易软化的软质岩石，由于进洞口标高接近于泥岩与砂岩交界面，砂岩裂隙水长期浸泡泥岩使得其变软，且由于岩层倾角平缓，顶板泥岩易垮塌。洞口边仰坡开挖后稳定。
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4.6.1.2 出口（重庆端）洞口工程地质问题评价
隧道出洞口位于一砂岩陡崖下泥岩斜坡上，土层较薄，约为1m左右，强风化带厚度最大为2.70m，出洞口由于外倾御荷裂隙使部份砂岩形成危岩，施工前将其清除；另外由于砂岩与泥岩交界面附近的泥岩在砂岩裂隙水的浸泡及风化作用之下，已使砂岩形成一倒崖，且倒崖内发育有一组卸荷裂隙，该裂隙贯通性较好，对倒崖今后稳定不利。隧道开挖之后倒崖下底板与隧道顶板高程相差约11m，以泥岩为主。
隧道洞口施工前处理危岩和倒崖，边仰坡开挖后稳定。 4.6.2 洞身稳定性评价
隧道洞身段穿越岩性为砂岩及泥岩近于互层，岩层倾角较缓，以厚层状为主，弱风化带较完整，但偶有碎块及裂隙，施工中应加强临时支衬措施，以防隧道顶板冒顶，隧道施工中不会出现涌水现象。
本隧道埋深较浅，顶板最大埋深约为72m；岩层呈单斜产出，地质构造简单；岩石为砂、泥岩互层，其中，泥岩饱和单轴抗压强度平均值为12.4MPa，砂岩饱和单轴抗压强度平均值为30.3Mpa，不会产生岩爆现象，不会有有害气体产生。
4.6.2.1 隧道围岩的分类与分布
根据岩石等级、围岩受地质构造影响程度、隧道埋深、弹性波速、RQD及水文地质条件，按《公路工程地质勘察规范》JTJ064－98附录G、《公路隧道设计规范》JTJ026－90附录一及《工程岩体分级标准》GB50218－94中有关分类标准，将隧道围岩分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三类。在对隧道围岩进行分类时，考虑到隧道轴线方向与岩层走向以小角度相交，沿隧道轴线岩层近于水平，对隧道围岩稳定不利，故隧道围岩类别均酌情作降级处理。
（1）隧道进出洞口因属隧道浅埋段，围岩类别降低一类，为Ⅱ类围岩。
（2）隧道洞身段泥岩为Ⅲ类，砂岩为Ⅳ类，石以厚层状泥岩及砂岩为主，本段岩层由于倾角较缓，隧道侧壁易稳定，顶部易坍塌。
4.6.2.2洞身稳定性 （1）Ⅱ类围岩洞身稳定性
在洞口由于洞顶岩层厚度薄，因受风化影响，这类围岩岩体较破碎，呈碎块状松散结构，洞顶易坍塌，侧壁经常小坍塌，浅埋时易出现地表下沉（陷）或坍塌至地表。
（2）Ⅲ类围岩洞身稳定性
构成Ⅲ类围岩的地层岩性为砂、泥岩互层。这类围岩的裂隙较发育，层间结合一般，特别是砂泥岩接触部位结合较差，拱部无支护时可产生较大的坍塌，侧壁有时失去稳定。
（3）Ⅳ类围岩洞身稳定性
组成Ⅳ类围岩的地层岩性以砂岩为主呈厚层状，由于受地质构造影响，位于向斜轴部附近的砂岩层节理裂隙较发育，层面结合较好，岩体较完整。拱部无支护时可产生小坍塌及掉块，
侧壁基本稳定，爆破震动过大易坍塌。
4.6.3 水文地质评价
（1）隧道区地下水水力特征及富集条件
隧道进出洞口均处于泥岩中，上覆地层为砂岩，砂岩靠近地表，直接受大气降水补给，故在靠近地表的砂岩层中有少量裂隙水，由于倾角较平缓，裂隙较少，有利于地下水的富存。隧道开挖后，在砂岩段会出现淋水及股状流水，其余地段以滴水为主。
（2）隧道涌水量预测
据场地实际情况，按地下水动力学法计算结果作隧道涌水量预测值，左隧道涌水量平常243.92m3/日，最大635.62m3/d，右隧道涌水量平常241.64m3/日，最大531.61m3/日。隧道在开挖过程中不会出现大的突然涌水现象，但开挖过程中应作好疏排水措施。
4.6.4 隧道建设对环境的影响评价
隧道进出口洞口段边仰坡开挖，将改变边坡的自然稳定性。引起稳定性下降，但只要及时作好必要的防护处理和地面排水工作，即可避免由于坡形改变所带来的不利影响。
由于隧址区地表大多为第四系粘性土层所覆盖，下伏基岩为砂、泥岩互层（局部泥岩为主要岩层），且基岩岩层倾角缓，裂隙不发育，地下水水力联系差，而隧址区井泉出露点大多第四系土层松散孔隙及及基岩强风化带裂隙水，故隧道施工完毕之后，不会出现隧址区地下水疏干及土壤砂化问题。
隧道弃碴对环境存在一定的影响，因而弃渣场必须做好防护、排水措施，并尽可能绿化，以改善生态环境。
4.7 天然建筑材料及施工用水电
（1）条（块）石料
隧道区沙溪庙组（J2s）砂层分布广，可开采范围较大，石料成材率高，运输方便。 （2）砂砾石料场
隧址区砂料及卵砾石料资源缺乏，需从巴南区木洞镇长江河漫滩采集，运距约50m，隧道混凝土用砂也可采用机制砂。
（3）施工及生活用水
隧道进洞口为南彭水库，水库容量大，现为附近居民及场镇生活用水，根据水质分析成果，该水源对砼物无腐蚀性，故可作为隧道施工期间施工用水及生活用水。 （4）施工用电
隧道进出口附近均仅有220V照明线路及动力线路，建议业主结合隧道营运用电，进出口
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西部开发省际公路通道重庆至长沙高速公路A16合同段 南湖隧道设计说明 均架设一回路10Kv高压线至隧道口，架设线路长度约1Km。
5.2.2洞身一般段
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，二次衬砌为模筑混凝土。支护参救根据结构分析与工程类比相结合确定，Ⅲ类衬砌为设仰拱，同时Ⅲ类衬砌向Ⅳ类围岩地段延伸10米，以保证结构和施工方法过渡安全。。
洞身深埋段各类围岩隧道衬砌支护参数见表3。
洞身深埋段复合式衬砌支护参数表 表3 项 目 初 期 支 护 二 次 衬 砌 仰 拱 初支加劲措施 铺 助 措 施
5.3防排水设计
根据南湖隧道的水文地质特征，确定隧道防排水的原则为：以排为主，防排结合，地下水与路面清洗水分开排放，洁污分流更环保。
5.3.1洞口防排水
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
洞口浅埋加强段支护参数表 表2 项 目 初 期 支 护 二 次 衬 砌 仰 拱 初支加劲措施 铺 助 措 施 20号喷砼 φ6.5钢筋网 锚 杆 Ⅱ类围岩 25cm @20×20cm HBC22N组合式中空注浆锚 @80×80cm,L=3.5m 50cm 50cm 18工字钢 超前小导管 Ⅲ类围岩 20cm @25×25cm Φ22全粘接药卷锚杆 @100×100cm,L=3.0m 45cm 45cm 14工字钢 超前锚杆 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，东洞口（长沙端）路基排水应保证不小于0.2%的向外排水坡度，防止洞外雨水进入隧道，西洞口（重庆端）路基排水纵坡与路线纵坡一致。洞口范围雨水经截、排水沟汇入路基涵洞或自然沟渠中。
5.3.2洞身防排水
隧道洞身防水是在二次衬砌与初期支护之间铺设1.2mm厚EVA防水卷材，在卷材与喷射混凝土间铺设一层300g/m2的无纺布作为缓冲层，二次衬砌施工缝设带注浆管的遇水膨胀止水条，沉降缝设E型止水带。
隧道衬砌排水：（1）在衬砌两边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3φ50单壁打孔波纹管（环向盲沟）；（3）在纵向盲沟与洞内纵向排水沟之间设置DN50横向硬塑管；（4）洞内清洗水通过纵向路缘边沟排出洞外；（5）在两侧电缆沟底设置路缘φ50竖向排水沟通过三通与横向DN50排水管连接，以排除电缆沟内
20号喷砼 φ6.5钢筋网 锚 杆 Ⅲ类围岩 15cm @25×25cm Φ22全粘接药卷锚杆 @100×100cm,L=3.0m 35cm 35cm / / Ⅳ类围岩 10cm / Φ22全粘接药卷锚杆 @120×120cm,L=2.5m 35cm / / / 5、隧道设计
5.1隧道洞门设计
洞门位置及形式的选择，本着结构安全、工程经济并适当考虑美观的原则，根据洞口地形、地质条件，经多方案比选，确定进口采用端墙式洞门、出口采用削竹式洞门。
洞门边仰坡开挖自上而下逐段进行，边开挖边进行网、锚、喷临时支护。
出口（重庆端）危岩采用清除松动体，对倒悬腔采用桨砌片石封堵进行处理，危岩和倒悬腔处理须在进洞前完成。
5.2洞身结构设计 5.2.1洞口段
根据南湖隧道洞口段的地质情况，洞口采用加强衬砌，喷、锚、网和工字钢架作为施工临时支护，Ⅱ类围岩施工铺助措施为超前小导管预支护，Ⅲ类围岩施工铺助措施为超前锚杆，以确保洞口段稳固安全。
进口左洞受采石场开挖影响，存在偏压问题，设计采用偏压衬砌，为钢筋混凝土。 洞口浅埋加强段长度的确定根据《公路隧道施工技术规范》（JTJ0.42-94）4.3条文说明，取拱顶覆盖层不足毛洞洞跨2倍的隧道段作为洞口浅埋加强段。
洞口加强段长度在施工时可根据开挖揭露的地质情况，予以适当调整。洞口段二次衬砌拱墙及仰拱模筑混凝土紧跟开挖进行。
洞口浅埋段各类围岩隧道衬砌支护参数见表2。
注：偏压段二次衬砌为钢筋混凝土，无偏压段为素混凝土。
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西部开发省际公路通道重庆至长沙高速公路A16合同段 南湖隧道设计说明 积水。
纵向盲沟全隧贯通；环向盲沟在有集中水流处设置，并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、无纺布汇集至纵向盲沟后，通过横向排水管将地下水引入两侧纵向排水沟，排出洞外。
由于本隧道岩层富水性较差，预测涌水量仅1167m3/d，较小，经计算，纵向排水沟的过水能力为107186 m3/d，完全满足最大涌水量的要求，故本隧道不设置中心排水管。
5.4紧急停车带与横洞设计
全隧共设置紧急停车带1处，车行横通道1处，人行横通道2处，紧急停车带与车行横洞对应设置，紧急停车带长40m，在行车道右侧加宽3.0m，两端头设5m长过渡带，紧急停车带与横洞交叉口设15m长加强段，为钢筋混凝土二次衬砌。
车行横洞轴线与隧道轴线成60交角，两端与隧道行车道路面衔接，中间设置一道封闭门。人行横洞轴线与隧道轴线垂直，两端与隧道检修道衔接，并设置封闭门。
5.5路面设计
为防止车辆高速进入隧道时出现侧滑现象，隧道洞口250m范围内洞内路面采用复合路面，面层为5cm阻燃沥青混凝土，其下为26cm水泥混凝土，水泥混凝土抗弯拉强度不小于5.0MPa，垫层为10cm15号混凝土（找平层）；除两端洞口各250m复合路面外，洞内其余地段均采用混凝土刚性路面，面层为26cm厚水泥混凝土，其设计抗弯拉强度不小于5.0MPa，垫层为15号混凝土，厚15cm。
车行横洞路面结构为混凝土刚性路面，面层为26cm厚水泥混凝土，其设计抗弯拉强度不小于5.0MPa，垫层为15号混凝土，厚15cm。
人行横洞路面结构为10cm厚35号混凝土。
5.6洞内装饰设计
本隧道装饰边墙涂浅色防火涂料，拱部涂深色防火涂料。
5.7隧道运营通风、照明及供配电 详见附属工程设计分册。
5.8预埋件与预埋洞室设计
预埋件包括通风、照明、消防及供配电工程所需预埋件，但不包括隧道交通工程预埋件（业
5.11临时工程与洞渣处理
施工临时用房及材料堆放、加工场地可于洞外路基范围和附近缓坡地带布置，但不得妨碍洞口及截、排水等构造物的设置，施工用电应与隧道营运用电统一考虑，施工用水采用南湖水库水。
进口（长沙端）位于南彭至石岗公路旁，无需便道，出口（重庆端）需结合路基施工修筑1Km施工便道。
隧道弃渣尽量利用作为路基填方，余者可设置挡土墙堆置于隧道进出口沟谷中，并做好防护排水设施，详见弃渣场设计图。
6、主要建筑材料 6.1洞口工程
洞门端墙：10号砂浆砌块石，表面细加工 路堑挡墙：10号砂浆砌块石，表面细加工 帽 石：20号现浇混凝土
5.10施工监测 5.10.1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。
5.10.2量测项目
根据南湖隧道的地质特征、围岩特点，设计考虑进行如下项目的量测：
（1）拱顶下沉量测 （2）围岩周边收敛量测 （3）锚杆抗拉拔实验 （4）洞口浅埋段地表沉降观测 （5）开挖掌子面及坑道周壁地质观测
主另行单独委托设计），必须在二次衬砌施工时安装预埋，预埋件位置原则上要求准确，在施工中根据实际情况可适当移动位置。埋设预埋管时，先在管内穿φ5mm镀锌铁丝。
5.9洞外交叉过渡线
为方便洞外车辆换向行驶，在两端洞口40m以外设置洞外交叉渡线。
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西部开发省际公路通道重庆至长沙高速公路A16合同段 南湖隧道设计说明 水 沟：7.5号砂浆砌片石，10号水泥砂浆勾缝 水沟平台：5号浆砌片石 洞口平台：5号浆砌片石 护 坡：5号浆砌片石 喷 砼：20号混凝土
锚 杆：R25N中空注浆锚杆，全粘接药卷锚杆 钢 筋 网：φ6.5 A3 Ⅰ级钢筋
6.2洞身衬砌
（1）初期支护锚、喷、网同洞口工程 （2）二次衬砌
拱墙衬砌：25号混凝土 仰拱衬砌：25号混凝土 仰拱填充：15号片石混凝土 钢 筋：Ⅰ、Ⅱ级钢筋
6.3防排水工程
防水板：EVA防水卷材，厚1.2mm 无纺布：300g/m2
7.2《公路隧道设计规范》（JTJ026-90）
第1.0.3条 隧道主体结构应按永久建筑设计，具有规定的强度、稳定性和耐久性。 本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。
第2.6.1条 在建筑限界内，不得有任何部件侵入。
本隧道通过对衬砌内轮廓的设计控制，保证隧道附属设施均处于限界之外。 第5.0.1条 一、洞口的边坡及仰坡必须保证稳定，避免大挖大刷。
本隧道进口考虑生态洞门，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，出口翼墙式洞门洞口边仰坡开挖高度控制在20m以内。
第5.0.4条 三、洞门墙基础必须置于稳固地基上。 本隧道洞门墙均置于弱风化基岩上，地基稳定。
第6.4.5条 含瓦斯地层的隧道衬砌，应根据瓦斯地层含瓦斯情况，采取隔离、封闭等措施。 本隧道无瓦斯等有害气体。
第7.0.1条 整体式衬砌应按破坏阶段计算构件截面强度，计算时，应根据不同的荷载组合，分别采用不同的安全系数，并不应小于表7.1.1-1和表7.1.1-2所列数值。验算施工阶段强度时，安全系数可采用表7.1.1-1和7.1.1-2“永久荷载+基本可变荷载+其他可变荷载”栏内数值乘以折减系数0.9。
本设计对明洞、洞口加强段整体式衬砌进行了结构计算，安全系数按规范取值，明洞进行了施工阶段强度验算。
第8.1.1条 隧道应结合衬砌采取可靠的防水和排水设措施，保证使用期内行车安全、设备正常使用。
本设计结合衬砌，在二次衬砌与初期支护之间敷设防水层防水，保证洞内行车安全，洞口通过设置洞外截水沟、洞顶排水沟、路基边沟等排水设施，保证洞口不受雨水冲刷破坏。
第8.1.3条 对地表水、地下水应采取妥善的处理，使洞内外形成一个完善的畅通的排水系统
本设计通过在二次衬砌墙背后设置纵横、向盲沟，将衬砌背后地下水汇集于横向排水管处，在通过横向排水管将水排入隧道纵向排水边沟，洞内水通过排水边沟排入路基排水系统，使洞内外形成一个完善的通畅的排水系统。
第9.4.1条 隧道供电系统设计必须做到保障人身安全，供电可靠。
本隧道供电系统通过设计可靠的接地系统，以保证人身安全，为提高隧道内供电的可靠性，设置了不间断UPS电源。
（四）《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）
纵管沟壁：25号现浇混凝土
盖板：25号预制混凝土
施工缝止水条：带注浆管的遇水膨胀型 沉降缝止水带：E型橡胶止水带，宽30cm 排水管：HDPE波纹管
6.4装饰工程
防火涂料：隧道专用防火涂料
7．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。
7.1《公路路线设计规范》（JTJ011-94）9.5.2.5凡上下行分离的隧道洞口两端，应选择适当位置在洞口连接线之间设置出口和联络线，供转向和抢险救灾用。
本隧道进出口均设置了交叉渡线供转向和抢险救灾用。
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西部开发省际公路通道重庆至长沙高速公路A16合同段 南湖隧道设计说明
见本设计附属工程设计分册。
8．施工注意事项
（1）隧道出口（重庆端）存在1处危岩和1处倒悬腔，必须按设计先清除危岩，才能进行边仰坡开挖，利用边仰坡开挖土石方回填倒悬腔，倒悬腔口部采用桨砌片石封闭支撑。
（2）洞口边仰坡开挖应遵循自上而下、边开挖边支护的原则，严禁掏底开挖或大药量爆破，洞口边仰坡挡护工程应尽早完成。
（3）洞门墙、连接挡墙、路堑挡墙背后的超挖应用干砌片石回填密实。
（4）施工中若出现围岩情况与设计不符时，应及时调整围岩类别和支护参数，避免发生工程事故。
（5）洞口浅埋段二次衬砌应紧跟开挖进行。
（6）本隧道岩层倾角小且为泥岩、砂岩互层，拱顶易掉块塌方，必须采光面预裂爆破进行开挖。设计采用了动态防塌，采用防塌设计必须严格按动态防塌设计程序执行。
（7）洞内初期支护应必须紧跟开挖及时施作，控制好围岩变形，最大限度的发挥围岩的自承能力。
（8）由于泥岩遇水易软化，隧道施工中应注意洞内排水，洞内施工用水，地下渗水必须沿临时边沟或永久边沟及时排出动外，严禁滞留浸泡隧道边墙基础。
（9）尽早施作仰拱以便形成封闭环，提高承载能力，提早硬化路面。
9．工程计量
（1）计量范围：左线LK73+749~LK74+957，右线K73+749~K74+965，洞口工程计量范围详见洞门设计图。
（2）超挖回填为规范允许的超挖回填。洞内挖方数量中均未含允许超挖量。 （3）喷射混凝土均未计回弹量。 （4）钢材均未计损耗。
（5）防水层工程数量已含搭接数量。
（6）横通道数量左右线各计一半，汽车横洞门计入右线。 （7）防塌动态设计按实际工程量计量。
10．其他
交通工程由业主另行委托设计，建议业主在隧道二次衬砌施作前，向承包商提供有关预埋件及预留洞室设计图。
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