隧道工程-文檔資料

1、隧道工程隧道工程1隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的形式襯砌的形式 整體式模筑混凝土襯砌 就地灌筑混凝土襯砌 裝配式襯砌將襯砌分成若干塊構件，這些構件在現(xiàn)場或工廠預制，然后運到坑道內(nèi)用機械將它們拼裝成一環(huán)接著一環(huán)的襯砌。 噴錨支護噴射混凝土 和加設錨桿、金屬網(wǎng)和鋼架 共同支護 復合式襯砌外襯和內(nèi)襯兩層，所以也叫它為“雙層襯砌” 噴錨支護隧道工程隧道工程2隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的適用條件襯砌的適用條件 整體式模筑混凝土襯砌 對地質條件的適用性較強，易于按需要成型，整體性好，抗?jié)B性強，并適用于多種施工條件，如可用木模板、鋼模板或襯砌模板臺車等 裝配式襯砌 拼裝成環(huán)后立即受力，便于機械化施

2、工，改善勞動條件，節(jié)省勞力。目前多在使用盾構法施工的城市地下鐵道中采用。 噴錨支護 噴錨支護是目前常用的一種圍巖支護手段，適用于各種圍巖地質條件，但是若作為永久襯砌，一般考慮在、級等圍巖良好、完整、穩(wěn)定的地段中采用。 復合式襯砌 是一種較為合理的結構形式，適用于多種圍巖地質條件， 有其廣闊的發(fā)展前途。隧道工程隧道工程3隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求- 隧道襯砌的建筑材料及要求隧道襯砌的建筑材料及要求 - 混凝土與鋼筋混凝土混凝土與鋼筋混凝土 隧道工程所用的混凝土強度等級不應低于C15 洞門用混凝土整體灌筑，其強度不應低于C20 強度等級對于襯砌段不應低于C20

3、，對于洞門不應低于C15 - 片石混凝土片石混凝土 在巖層較好地段的邊墻襯砌，可采用片石混凝土（片石的摻量不應超過總體積的20%）。 當起拱線以上1m以外部位有超挖時，其超挖部分也可用片石混凝土進行回填。 選用的石料要堅硬，其強度等級不應低于MU40，有裂隙和易風化的石料不應采用。隧道工程隧道工程4隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求- 石料和混凝土預制塊石料和混凝土預制塊石料或混凝土預制塊用強度等級不低于M10的水泥砂漿砌筑襯砌。石料的強度等級不應低于MU60，并且有裂隙和易風化的石料不應采用?；炷令A制塊強度等級不應低于MU20。- 噴射混凝土噴射混凝土 噴射混

4、凝土的強度等級采用C20，所用的水泥應優(yōu)先采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥 噴射鋼纖維混凝土中的鋼纖維宜采用普通碳素鋼制成，等效直徑為0.30.5的方形或圓形斷面，長度宜為2025 - 錨桿錨桿 錨桿的桿體宜用20 MnSi鋼筋，也可采用Q235鋼筋；縫管式錨桿宜采用16 MnSi鋼管，亦可采用Q235鋼管；錨桿直徑宜為1822，墊板可采用Q235鋼板。隧道工程隧道工程5隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求- 裝配式材料裝配式材料對于襯砌材料，可采用一些裝配式材料，如鋼筋混凝土大型預制塊、加筋肋鑄鐵預制塊等 - 鐵路隧道凈空及要求鐵路隧道凈空及要求 - 直線隧道凈空直

5、線隧道凈空機車車輛限界 它是指機車車輛最外輪廓的限界尺寸 基本建筑限界 它是指線路上各種建筑物和設備均不得侵入的輪廓線 隧道建筑限界 它是指包圍“基本建筑限界”外部的輪廓線 直線隧道凈空 要比“隧道建筑限界”稍大一些，還考慮了在不同的圍巖壓力作用下，襯砌結構的合理受力形狀（拱部采用三心圓，邊墻采用直墻式或曲墻式）以及施工方便等因素。 隧道工程隧道工程6隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求基本建筑限界隧道工程隧道工程7隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求最大級超限貨物裝載限界隧道工程隧道工程8隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯

6、砌的一般構造要求隧限-1A和隧限-1B隧道工程隧道工程9隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求隧限-2A和隧限-2B隧道工程隧道工程10隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求單線電力牽引鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓隧道工程隧道工程11隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求雙線電力牽引鐵路隧道襯砌內(nèi)輪廓隧道工程隧道工程12 隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求- 曲線隧道凈空加寬曲線隧道凈空加寬 加寬原因 車輛通過曲線時，轉向架中心點沿線路運行，而車輛本身卻不能隨線路彎曲仍保持其矩形形狀。故其兩端向曲

7、線外側偏移（d外），中間向曲線內(nèi)側偏移（d內(nèi)1）。車輛通過曲線時的平面圖隧道工程隧道工程13 由于曲線外軌超高，車輛向曲線內(nèi)側傾斜，使車輛限界上的控制點在水平方向上向內(nèi)移動了一個距離（d內(nèi)2）。隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求車輛通過曲線時的橫斷面圖加寬值的計算- 單線曲線隧道加寬值的計算單線曲線隧道加寬值的計算 車輛中間部分向曲線內(nèi)側的偏移d內(nèi)1 Rl82d內(nèi)1= 式中 l 車輛轉向架中心距，取18m； R 曲線半徑（m）d內(nèi)1= R4050隧道工程隧道工程14隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求 車輛兩端向曲線外側的偏移d外RlL

8、822d外= 式中 L 標準車輛長度，我國為26m。d外= R4400 外軌超高使車體向曲線內(nèi)側傾移d內(nèi)2d內(nèi)2= 150EH式中 H 隧道限界控制點自軌面起的高度 E 曲線外軌超高值，其最大值不超過15，且RVE276. 0隧道工程隧道工程15 隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求其中 v 鐵路遠期行車速度，km/h。 在我國鐵路標準設計中，d內(nèi)2系將相應的隧道建筑限界繞內(nèi)側軌頂中心轉動arctg 角求得，可近似取d內(nèi)2=2.7E （）。對于單線曲線隧道凈空的加寬值為：內(nèi)側加寬 W1= d內(nèi)1+ d內(nèi)2= + 2.7E （）外側加寬 W2= d外= （）總加寬 W

9、= W1+ W2= d內(nèi)1+ d內(nèi)2+ d外= + 2.7E （）- 雙線曲線隧道加寬值的計算雙線曲線隧道加寬值的計算雙線曲線隧道的內(nèi)側加寬值W1及外側加寬值W2與單線曲線隧道加寬值的計算相同。即內(nèi)側加寬 W1= d內(nèi)1+ d內(nèi)2= + 2.7E （）外側加寬 W2= d外= （）R4050R4400R8450R4050R4400150E隧道工程隧道工程16隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求當外側線路的外軌超高大于內(nèi)側線路的外軌超高時 式中 H 車輛外側頂角距內(nèi)軌頂面的高度，取360； E 外側線路的外軌超高值（）； R 曲線半徑（m）。其它情況時 總加寬 W=

10、W1+ W2+ W32150 84503EHRWERERW1.2 8450 2150360 84503RW84503隧道工程隧道工程17隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求- 曲線隧道中線與線路中線偏移距離曲線隧道中線與線路中線偏移距離單線曲線隧道如圖3-10所示，隧道中線與線路中線偏移距離d為： d =（W1 W2） （）雙線曲線隧道如圖3-11所示，內(nèi)側線路中線至隧道中線的距離為 d1= 200（W1 W2 W3） （）雙線曲線隧道外側線路中線至隧道中線的距離為 d2= 200 +（W1 W2+ W3） （）單線曲線隧道中線偏移隧道工程隧道工程18隧道構造設計隧

11、道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求- 曲線隧道與直線隧道襯砌的銜接曲線隧道與直線隧道襯砌的銜接方法方法鐵路隧道設計規(guī)范規(guī)定：位于曲線地段的隧道，其緩和曲線部分可分兩段加寬，即自圓曲線至緩和曲線中點，并向直線方向延長13m，采用圓曲線加寬斷面（按W值加寬）；其余緩和曲線，并自直緩分界點向直線段延長22m，采用緩和曲線中點加寬斷面，其加寬值取圓曲線之半（按W/2值加寬） 雙線曲線隧道中線偏移曲線隧道與直線隧道襯砌的銜接 隧道工程隧道工程19隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求- 公路隧道凈空公路隧道凈空公路隧道建筑限界一般規(guī)定如圖所示。圖中各符號的含義如

12、下：W行車道寬度；S行車道兩側路緣帶寬度；C余寬，當計算行車速度100km/h時為0.5m，小于100km/h時為0.25m；公路隧道建筑限界H凈高，一條公路應用一個凈高，高速公路和一級、二級公路為5.0m；三、四級公路為4.5m；E建筑限界頂角寬度，當L1m時，E=L；當L1m時，E=1m；L側向寬度，高速公路、一級公路的側向寬度為硬路肩寬度（L1或L2），其它各級公路的側向寬度為路肩寬度減去0.25m；隧道工程隧道工程20隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求L1左側硬路肩寬度；L2右側硬路肩或應急停車帶寬度；J檢修道（一側）寬度，一般為0.75m；隧道凈空除應在

13、符合隧道建筑限界的規(guī)定外，還應考慮洞內(nèi)排水、通風、照明、放火、監(jiān)控、運營管理等附屬設施所需要的空間，并考慮圍巖壓力影響、施工等必要的富裕量，使確定的斷面形式及尺寸，達到安全、經(jīng)濟、合理 。公路隧道橫斷面示意圖 隧道工程隧道工程21隧道構造設計隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求襯砌的一般構造要求- 隧道襯砌的其它構造要求隧道襯砌的其它構造要求 一般單線隧道洞口應設置不小于5m長的模筑混凝土襯砌，雙線和多線隧道應適當加長； 圍巖較差段的襯砌應向圍巖較好地段延伸510m； 偏壓襯砌段應延伸至一般襯砌段內(nèi)5m以上； 不設仰拱的隧道應做底板，單線隧道其厚度不得小于20，雙線隧道其厚度不得小于25； 對襯

14、砌有不良影響的硬軟地層分界處，應設置變形縫； 電力牽引的隧道，其長度大于2000m及位于隧道群地段和車站兩端時，為了使接觸網(wǎng)有良好的工作和維修條件，應根據(jù)需要設置接觸網(wǎng)補償下錨的襯砌段。 運營通風洞、聯(lián)絡通道等與主隧道連接處的襯砌設計應做加強處理。隧道工程隧道工程22隧道構造設計隧道構造設計 -洞身支護結構的構造洞身支護結構的構造- 整體式模筑混凝土襯砌整體式模筑混凝土襯砌 - 直墻式襯砌直墻式襯砌 適用于地質條件比較好，屬于我國鐵路隧道圍巖分類中的、級圍巖，有時也可用于級圍巖 圍巖壓力以豎向為主，幾乎沒有或僅有很小的水平側向壓力 襯砌由上部拱圈. 兩側豎直邊墻和下部鋪底三部分組合而成 單線直

15、墻式襯砌隧道工程隧道工程23隧道構造設計隧道構造設計 -洞身支護結構的構造洞身支護結構的構造 在地質條件較好時，為了節(jié)省圬工，直墻式襯砌在構造上采取若干改進措施。例如在整體巖層堅固的情況下，幾乎沒有什么水平側壓力，也沒有地下水侵入，則可采用大拱腳噴混凝土（或噴砂漿）邊墻襯砌 在地質條件尚好，側壓力不大，但又不宜采用大拱腳噴混凝土（或噴砂漿）邊墻襯砌時，為了節(jié)省邊墻圬工，可以簡化邊墻 大拱腳噴混凝土邊墻襯砌 隧道工程隧道工程24隧道構造設計隧道構造設計 -洞身支護結構的構造洞身支護結構的構造- 曲墻式襯砌曲墻式襯砌 適用于地質比較差，巖石松散破碎，強度不高，又有地下水，側向水平壓力也相當大的、和

16、級圍巖情況 由頂部拱圈，側面曲邊墻和底部仰拱（或鋪底）所組成 除在級圍巖無地下水，且基礎不產(chǎn)生沉降的情況下可不設仰拱，只做平鋪底外，一般均設仰拱 連拱式 邊墻襯砌隧道工程隧道工程25隧道構造設計隧道構造設計 -洞身支護結構的構造洞身支護結構的構造圖為單線非電氣化鐵路隧道襯砌級圍巖直線斷面曲墻式襯砌標準圖，其內(nèi)部輪廓線由五心圓曲線組成。 單線非電氣化鐵路隧道襯砌 隧道工程隧道工程26隧道構造設計隧道構造設計 -洞身支護結構的構造洞身支護結構的構造雙線或三線隧道的洞身襯砌，可以采取單孔式，四線隧道可采取雙孔式。單孔式襯砌應滿足雙線或三線隧道襯砌凈空要求 雙孔式 四線隧道襯砌隧道工程隧道工程27隧道

17、構造設計隧道構造設計 -洞身支護結構的構造洞身支護結構的構造- 裝配式襯砌裝配式襯砌 - 優(yōu)點優(yōu)點 一經(jīng)裝配成環(huán)，不需養(yǎng)生時間，即可承受圍巖壓力； 預制的構件可以在工廠成批生產(chǎn)、在洞內(nèi)可以機械化拼裝，從而改善了勞動條件； 拼裝時，不需要臨時支撐如拱架、模板等，從而節(jié)省大量的支撐材料和勞力； 拼裝速度因機械化而提高，縮短了工期，還有可能降低造價。 - 應滿足的條件應滿足的條件 強度足夠而且耐久； 能立即承受荷載；隧道工程隧道工程28隧道構造設計隧道構造設計 -洞身支護結構的構造洞身支護結構的構造 裝配簡便，構件類型少，形式簡單，尺寸統(tǒng)一，便于工業(yè)化制做和機械化拼裝； 構件尺寸大小和重量適合拼裝機

18、械的能力； 有防水的設施 - 噴錨支護噴錨支護 - 噴射混凝土支護層噴射混凝土支護層 噴射混凝土的拌和材料是：標號不低于325號的普通硅酸鹽水泥和粒經(jīng)不應大于16mm的堅硬耐久的卵石或碎石，以及不含土質或雜物的河沙，再加上少量的速凝劑 噴層的厚度一般最薄不應小于5cm,最厚應不大于25cm， 在比較松散軟弱的巖層中，可以加金屬網(wǎng)或鋼支撐，使之結合成一體，變?yōu)殇摻罨炷翆?隧道工程隧道工程29隧道構造設計隧道構造設計 -洞身支護結構的構造洞身支護結構的構造 - 錨桿錨桿 錨桿是一種插入到圍巖巖體內(nèi)的桿形構件 利用錨桿桿體或桿端錨頭的膨脹作用，或利用灌漿粘結，把錨桿固定在巖體內(nèi) 增加了巖體的緊密程

19、度，補強了抗剪能力，起到了組合、懸吊及擠壓加固的作用，提高了圍巖的自穩(wěn)能力 - 復合式襯砌復合式襯砌外襯（亦稱初次襯砌） 使用能達到早強的噴射混凝土和錨桿，使柔性的外襯既能容許圍巖有所變形，而又約束它不讓它變形發(fā)展太大太快 內(nèi)襯（亦稱二次襯砌） 內(nèi)襯可以用噴射混凝土層柔性結構，也可以用較厚的模筑混凝土防水層 內(nèi)外層襯砌之間的防水層可以用軟聚氯乙烯薄膜、聚異丁烯片、聚乙烯片等防水卷材，或用噴涂乳化瀝青等防水劑 隧道工程隧道工程30隧道構造設計隧道構造設計 -洞身支護結構的構造洞身支護結構的構造復合式襯砌最適宜在級圍巖中使用，但遇到下列情況時，應慎重對待。必要時應輔以相應的加固措施。 - 拱頂以上

20、覆蓋厚度小于隧道直徑時； - 有明顯偏壓力時； - 在無自穩(wěn)能力的未膠結砂礫石地層中時； - 在大膨脹性的地層中時； - 在大涌水的地層中時； - 在嚴重凍害的地區(qū)中時。隧道工程隧道工程31隧道構造設計隧道構造設計 -明洞的構造明洞的構造明洞是用明挖法修建的隧道，是在露天的路塹地面上，或是在敞口的基坑內(nèi)，先修筑結構物，然后再回填覆蓋土石。如圖所示。 明洞位置示意圖路塹式拱形明洞 - 拱式明洞拱式明洞 - 路塹式拱形明洞路塹式拱形明洞隧道工程隧道工程32隧道構造設計隧道構造設計 -明洞的構造明洞的構造 路塹式拱形明洞位于兩側都有高邊坡的路塹中 路塹式拱形明洞適用于路塹邊坡處于對稱或接近對稱，邊坡

21、巖層基本穩(wěn)定，僅防邊坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口巖層破碎，覆蓋層較薄而難以用暗挖法修建隧道時 承受對稱荷載，拱、墻均為等截面，邊墻為直墻式。-偏壓直墻式拱形明洞偏壓直墻式拱形明洞 適用于兩側邊坡高差較大的不對稱路塹。 承受不對稱荷載，拱圈為等截面，邊墻為直墻式，外側邊墻厚度大于內(nèi)側邊墻的厚度。隧道工程隧道工程33隧道構造設計隧道構造設計 -明洞的構造明洞的構造- 偏壓斜墻式拱形明洞偏壓斜墻式拱形明洞 適用于地形傾斜，低側處路塹外側有較寬敞的地面供回填土石，以增加明洞抵抗側向壓力的能力。 承受偏壓荷載，拱圈為等截面，內(nèi)側邊墻為等厚直墻式，外側邊墻不等厚斜墻式。- 半路塹單壓式拱形明洞半路塹

22、單壓式拱形明洞 受單側的壓力，結構內(nèi)輪廓與隧道一致，左右對稱，結構截面左右不同，內(nèi)側邊墻為等厚直墻，外墻需要相對地加大，而且必須把基礎放在穩(wěn)固的基巖上 拱圈也可能采用變截面，以抵抗單側的壓力。隧道工程隧道工程34隧道構造設計隧道構造設計 -明洞的構造明洞的構造 當外側地形低下，不能保持回填土的天然穩(wěn)定坡度，或是按天然穩(wěn)定坡度則邊坡將延伸很遠時，可以在結構的外墻頂上，接高一段擋墻，用以攔截土石的流走，稱之為耳墻式拱形明洞 當外側邊墻基底地質不好，不足以承受外墻傳來的壓力而必須把基礎放到下方較深的基巖上時，外墻可以延伸直達基巖，成為內(nèi)、外墻不同，內(nèi)短外長的形式，稱為長腿式拱形明洞 如果明洞外側覆蓋

23、土不厚，還可以掏成側洞，使露天的光線可以射進來，外界的新鮮空氣可以流進來，改善了明洞內(nèi)的環(huán)境條件 隧道工程隧道工程35隧道構造設計隧道構造設計 -明洞的構造明洞的構造耳墻式拱形明洞 長腿式拱形明洞 連拱形外墻明洞隧道工程隧道工程36隧道構造設計隧道構造設計 -明洞的構造明洞的構造- 棚洞棚洞棚式明洞常見的結構形式有蓋板式、剛架式和懸臂式三種。 - 蓋板式棚洞蓋板式棚洞蓋板式棚洞是由內(nèi)墻、外墻及鋼筋混凝土蓋板組成的簡支結構 外墻不受側向壓力，僅承受梁和蓋板的豎向荷載時，它要求的地基承載力較小 當外側基巖較淺，地基基礎承載力較大時，可采用立柱式蓋板式棚洞隧道工程隧道工程37隧道構造設計隧道構造設計

24、 -明洞的構造明洞的構造- 剛架式棚洞剛架式棚洞當?shù)匦为M窄，山坡陡峻，基巖埋置較深而上部地基穩(wěn)定性差時，可采用剛架式外墻，此時稱明洞為剛架式明洞（有時也可采用長腿式明洞）側剛架、內(nèi)側重力式墩臺結構、橫頂梁、底橫撐及鋼筋混凝土蓋板組成。并做防水層及回填土石處理。 隧道工程隧道工程38隧道構造設計隧道構造設計 -明洞的構造明洞的構造- 懸臂式棚洞懸臂式棚洞 適用于穩(wěn)固而陡峻的山坡，外側地形難以滿足一般棚洞的地基要求，落石不太嚴重的情況 內(nèi)墻為重力式，上端接筑懸臂式橫梁，其上鋪以蓋板，在蓋板的內(nèi)端設平衡重來維持結構受外荷載作用下的穩(wěn)定性 懸臂式棚洞隧道工程隧道工程39隧道構造設計隧道構造設計 -洞門

25、結構的構造洞門結構的構造 - 概述概述 洞門（隧道門的簡稱，通常也泛指隧道門及明洞門）是隧道洞口用圬工砌筑用以保護洞口、排放流水并加以建筑裝飾的支擋結構物。 對于鐵路隧道，隧道的長度就是其進出口洞門墻外表面與線路內(nèi)軌頂面標高線交點之間的距離； 對于公路隧道，隧道的長度就是其進出口洞門墻外表面與路面的交線同路線中線交點間的距離。- 洞門的作用洞門的作用 減少洞口土石方開挖量 穩(wěn)定邊仰坡 引離地面流水 裝飾洞口 隧道工程隧道工程40隧道構造設計隧道構造設計 -洞門結構的構造洞門結構的構造- 洞門結構的類型洞門結構的類型 - 隧道門隧道門隧道門指修建在不設明洞的隧道洞口的支擋結構物，包括環(huán)框式洞門、

26、端墻式洞門、翼墻式洞門、柱式洞門、臺階式洞門、斜洞門和耳墻式洞門等 - 明洞門明洞門明洞門主要配合明洞結構類型設計，明洞有拱形明洞和棚洞之分，相應明洞門也分拱形明洞門和棚式明洞門兩大類 棚式明洞門隧道工程隧道工程41隧道構造設計隧道構造設計 -洞門結構的構造洞門結構的構造- 環(huán)框式洞門環(huán)框式洞門 環(huán)框式洞門，即只鑲飾隧道襯砌兩端部分 適用于隧道洞口仰坡極為穩(wěn)固，巖層堅硬，節(jié)理不發(fā)育，不易風化，地形陡峻而又無排水要求的地段- 端墻式洞端墻式洞 適用于自然山坡陡峻，洞門地形開闊，巖層較為堅硬完整，山體壓力很小，開挖坡度1：0.31：0.5的洞口地段 起御土墻的作用，而且能支持洞口正面上的仰坡，并將

27、從仰坡溜下來的地面水，匯集到排水溝中去 隧道工程隧道工程42隧道構造設計隧道構造設計 -洞門結構的構造洞門結構的構造 - 端墻的構造要求端墻的構造要求 - 端墻的高度約在11.0m上下 - 端墻厚度應按擋土墻的方法計算，但不應小于：漿砌片石0.5m；片石混凝土0.5m；混凝土、塊石0.3m；鋼筋混凝土0.2m。 - 端墻寬度與路塹橫斷面相適應 - 柱式洞門柱式洞門 適用于洞口地形較陡，地質條件較差，巖層有較大側壓力，仰坡有下滑的可能性的地段 柱式洞門工程量較翼墻式洞門大，造價較高，施工也較為復雜 隧道工程隧道工程43隧道構造設計隧道構造設計 -洞門結構的構造洞門結構的構造- 翼墻式洞門翼墻式洞

28、門 當洞口地質較差，山體縱向推力較大時，可以在端墻式洞門以外，增加單側或雙側的翼墻（擋墻），成為翼墻式洞門 翼墻式洞門的正面端墻一般采用等厚的直墻，微向后方傾斜，斜度為1：10 翼墻式洞門 隧道工程隧道工程44隧道構造設計隧道構造設計 -洞門結構的構造洞門結構的構造- 耳墻式洞門耳墻式洞門 耳墻式洞門即帶耳墻的翼墻式洞門,將翼墻式洞門端墻兩側各接出一個耳墻至邊坡內(nèi)，呈帶耳墻的結構，形成耳墻式洞門 對于排泄仰、邊坡地表匯水，阻擋洞頂風化剝落體，效果良好，并可大大減少對坡面的沖刷 洞口顯得寬敞，結構式樣比較美觀，而且對于邊、仰坡坡度不一致的洞口，設計時亦便于處理 隧道工程隧道工程45隧道構造設計隧

29、道構造設計 -洞門結構的構造洞門結構的構造- 臺階式洞門臺階式洞門當洞門處于傍山側坡地區(qū)，地面橫坡較陡，洞門一側邊坡較高時，為了減小仰坡高度及外露坡長，可以將端墻一側頂部改為逐步升級的臺階形式，以適應地形的特點，減少仰坡土石開挖量。這種洞門也有一定的美化作用 隧道工程隧道工程46隧道構造設計隧道構造設計 -洞門結構的構造洞門結構的構造- 斜交式洞門斜交式洞門當線路方向與地形等高線斜交時，為了避免出現(xiàn)此種現(xiàn)象，通常應將隧道洞門做成近于平行地形等高線方向設置，使洞門左右可以仍保持近似對稱，修建成斜交隧道門，簡稱斜洞門。這樣將使襯砌洞口段和洞門相對于線路呈斜交形式 。在松軟地層中，不宜采用斜洞門 隧

30、道工程隧道工程47隧道構造設計隧道構造設計 -洞門結構的構造洞門結構的構造- 拱形明洞門拱形明洞門- 拱形明洞門可分為路塹式和半路塹式兩類。路塹式明洞門有端墻式（常用柱式）和翼墻式兩種，與一般隧道門形式相類似 柱式拱形明洞門路塹式翼墻式拱形明洞門路塹式隧道工程隧道工程48隧道構造設計隧道構造設計 -洞門結構的構造洞門結構的構造- 半路塹式明洞門多用于傍山線路，其山側與原地層相接，為了適應傍山、橫向地面坡陡的地形，一般也多以臺階形式加高端墻，并在山側設置擋墻支擋邊坡，降低開挖高度， 臺階式拱形明洞門（半路塹式）臺階式拱形明洞門（偏壓式）隧道工程隧道工程49隧道構造設計隧道構造設計 -洞門結構的構

31、造洞門結構的構造- 遮光棚式洞門遮光棚式洞門對于公路隧道，當洞外需要設置遮光棚時，其入口通常外伸很遠。遮光構造物有開放式和封閉式之分，前者遮光板之間是透空的，后者則用透光材料將前者透空部分封閉。但由于透光材料上面容易沾染油污，養(yǎng)護困難，因此很少使用后者。遮光構造物形狀上有喇叭式與棚式之分。因為洞口的地形是各種各樣的，地質條件也是千差萬別的，所以，隧道門和明洞門的型式，只能在上述基本型式上，按照具體情況適當?shù)赜枰圆贾?。隧道工程隧道工?0隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 通風建筑物通風建筑物 - 縱向式通風縱向式通風 風流沿著隧道軸線方向流動的稱為縱向式通風 - 洞口風道式通風

32、 把通風機設置在隧道洞口處，將通風道聯(lián)通至洞內(nèi) 當列車車尾一出洞口，立即開動通風機，把已被活塞風擠到出洞口一段內(nèi)的污濁空氣排出洞外的露天中去，同時低洞口外的新鮮空氣隨著風流帶進隧道中來，這樣就完成了一次通風作業(yè)。隧道工程隧道工程51隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 噴咀式通風在隧道洞口處的襯砌上方建造一個匯集新鮮空氣的空氣室，室內(nèi)盡端在襯砌周邊上做成環(huán)形噴咀通向洞內(nèi) - 豎井、斜井式通風在隧道施工中，為增加開挖工作面而設置豎井或斜井作為輔助坑道時，利用這些輔助坑道作為通風道，把通風機置于豎井或斜井處，借助于通風機和豎井的換氣作用，可以把污濁空氣吸出，或把新鮮空氣引入 噴咀式通

33、風豎井、斜井式通風隧道工程隧道工程52隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 射流式通風射流式通風是在隧道內(nèi)安設射流式通風機，用以升壓，進行通風的方式 -全橫向式通風全橫向式通風在通風機的作用下，風流的方向與隧道軸線方向成正交 橫向式通風系統(tǒng)能將新鮮空氣沿隧道全長范圍內(nèi)均勻吹入，而污濁氣體無需沿隧道全長范圍流過，就地直接被進風口吸出 占用了隧道的凈空面積，結構上也較費事。適宜在公路隧道中使用。隧道工程隧道工程53隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 半橫向式通風半橫向式通風 在隧道的頂部設置進風管，并在進風管的下部，沿隧道的長度方向每隔一定距離開一通風口，氣流則沿通風

34、口流向隧道內(nèi)，然后隧道內(nèi)的空氣在新鮮氣流的推動下，沿隧道的縱向排出洞外 半橫向式通風效果比縱向好，但沒有全橫向式通風能力強 隧道工程隧道工程54隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 進行通風設計需要考慮的問題進行通風設計需要考慮的問題空氣中有害物質的容許濃度；需風量的計算方法；判斷自然通風的能力；機械通風方式的討論；通風設備的選擇以及經(jīng)濟性等。- 避避 車車 洞洞 - 大避車洞大避車洞 大避車洞主要目的是為停放線路工作小車或堆放一些必要的材料和工具。大避車洞的凈空尺寸為：寬4m，凹入邊墻深2.5m，中心高2.8m 隧道工程隧道工程55隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑

35、物 當隧道長度在300400m時，可在隧道中間布置一個大避車洞 隧道長度在300m以下時，可不布置大避車洞；如果兩端洞口接橋或路塹 當橋上無避車臺或路塹兩邊側溝外無平臺時，應與隧道一并考慮布置避車洞 - 小避車洞小避車洞 小避車洞主要目的是為人員待避。 小避車洞的凈空尺寸為：寬2m，凹入邊墻深1m，中心高2.2m 無論在碎石道床或整體道床的隧道內(nèi)，每側邊墻上應在大避車洞之間間隔60m（雙線隧道按30 m）布置一個小避車洞 隧道工程隧道工程56隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物大避車洞小避車洞隧道工程隧道工程57隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物鐵路隧道設計規(guī)范規(guī)定大

36、小避車洞應在隧道全長范圍內(nèi)，在兩側邊墻上交錯設置。大小避車洞平面布置的方法如右圖所示，其中（a）適用于碎石道床，（b）適用于整體道床。 隧道工程隧道工程58隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 避車洞的建筑要求避車洞的建筑要求 避車洞不宜設在襯砌的伸縮縫或沉降縫的斷面上。也不宜設在襯砌斷面變化的銜接處。 避車洞的底面應與道床、人行道或側水溝的蓋板面等高齊平，以使行人員、小車等躲避火車，杜絕不安全事故發(fā)生。 當避車洞位于曲線上時，因受曲線外軌超高的影響，碎石道床隧道內(nèi)，在各種不同的超高值E時，線路內(nèi)側和外側軌枕端頭道床面（即避車洞底面）低于內(nèi)軌頂面的高度分別為h1及h2，如下圖所示

37、，其值為：內(nèi)側： （）外側： （）式中 E曲線外軌超高值，單位為 Eh33. 0251Eh33. 1252隧道工程隧道工程59隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物曲線隧道（碎石道床）避車洞底面相對標高避車洞的指示標志隧道工程隧道工程60隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 防排水建筑物防排水建筑物 - 隧道防排水設計標準隧道防排水設計標準襯砌不滴水，安裝設備的孔眼不滲水；道床不積水；電力牽引的隧道拱部基本不滲水；在有凍害地段的隧道，除拱部和邊墻不滲水外，襯砌背后也不積水。隧道防排水應根據(jù)“防、排、截、堵結合，因地制宜，綜合治理”的原則，采取切實可靠的設計、施工措施，達

38、到防水可靠、排水暢通、經(jīng)濟合理的目的。 隧道工程隧道工程61隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物“防防” 即要求隧道襯砌結構具有一定的防水能力，能防止地下水滲入 防止地表水的下滲 隧道附近水庫、池沼、溪流、井泉的水，當有可能滲入隧道，影響農(nóng)田灌溉及生活用水時，應采取措施處理 混凝土襯砌抗?jié)B等級不得低于P6，若必要可采用防水混凝土（不小于P8）。 施工縫、變形縫應采用可靠的堵水措施。 圍巖破碎、含水、易坍塌地段，宜采用注漿加固圍巖和防水措施。 在初期支護與二次襯砌之間，宜設置防水板或設系統(tǒng)盲（管）溝。當隧道底部有涌水時，應采用封閉式防水板。 有侵蝕性地下水時，應針對侵蝕類型，采用抗侵

39、蝕性混凝土以及壓注抗侵蝕漿液，敷設防水、防蝕層等措施。 最冷月平均氣溫低于-15地區(qū)和高海拔地區(qū)，對地下水的處理應以堵為主。隧道工程隧道工程62隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物“排排” 即隧道應有排水設施并充分利用，以減少滲水壓力和滲水量 利用盲溝、泄水管、渡槽等將襯砌背后的地下水排入隧道內(nèi)，再經(jīng)由洞內(nèi)水溝排走，以免造成隧道病害 隧道內(nèi)縱向應設排水溝，橫向應設排水坡。遇圍巖地下水出露處所，宜在襯砌背后設豎向盲溝或排水管（槽）、集水鉆孔等予以引排，對于顆粒易流失的圍巖，不宜采用集中疏導排水。根據(jù)工程地質和水文地質條件，應在襯砌外設環(huán)向盲溝、縱向盲溝和隧底排水盲溝、組成完整的排水系

40、統(tǒng)，保證道床不積水。當?shù)叵滤l(fā)育，含水層明顯，又有長期補給來源，洞內(nèi)水量較大時，可利用輔助坑道或設置泄水洞等作為截、排水設施。隧道工程隧道工程63隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物“截截” 是指截斷地表水和地下水流入隧道的通路 在洞口仰坡外緣5m以外，設置天溝，并加以鋪砌。當巖石外露，地面坡度較陡時可不設天溝。仰坡上可種植草皮、噴抹灰漿或加以鋪砌。對洞頂天然溝槽加以整治，使山洪宣泄暢通。對洞頂?shù)乇淼南菅?、深坑加以回填，對裂縫進行堵塞。處理隧道地表水時，要有全局觀點，不應妨害當?shù)剞r(nóng)田水利規(guī)劃，做到因地制宜，一改多利，各方滿意。在地表水上游設截水導流溝，地下水上游設泄水洞，洞外井點降

41、水或洞內(nèi)井點降水。隧道工程隧道工程64隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物“堵堵” 即堵住地下水從襯砌背后滲入隧道內(nèi) - 噴射混凝土和模筑混凝土襯砌堵水噴射混凝土和模筑混凝土襯砌堵水防水混凝土的抗?jié)B等級不得小于P8，抗壓強度應滿足設計要求，水泥用量不得少于320/m3，當摻用活性粉細料時，不得少于280/m3。防水模筑混凝土襯砌施工必須采用機械振搗。施工縫、沉降縫及伸縮縫則可以采用中埋式塑料或橡膠止水帶，或采用背貼塑料止水帶止水。 - 防水層防水層 一類為粘貼式防水層，另一類為噴涂式防水層 - 壓漿壓漿 向襯砌背后壓注水泥砂漿，用以充填襯砌與圍巖之間的空隙，以堵住地下水的通路，并使

42、襯砌與圍巖形成整體，改善襯砌受力條件 隧道工程隧道工程65隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物 - 排水溝排水溝 除了長度在100m以下，且常年干燥無水的隧道以外，一般的隧道均應設置排水溝 排水溝的斷面大小按排水量而定，一般底寬不應小于40cm，深度不小于35cm 溝底縱向坡度宜與線路坡度一致為好，如此溝深可以保持不變。不得已時，溝底縱坡也不應小于1 排水溝有兩種方式。一種是側式水溝，它設在線路的兩側或一側，視流量大小而定。另一種是中心式水溝。隧道采用整體道床時，水溝設在線路中線的下方；或雙線隧道時，水溝設在兩線之間 隧道工程隧道工程66隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建

43、筑物側式水溝中心式水溝隧道工程隧道工程67隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物 在嚴寒地區(qū)般可修筑淺埋保溫水溝，即將水溝溝身加深，用輕質混凝土做成上、下兩層，各自設有鋼筋混凝土蓋板。上層用保溫材料密實填充，厚度不小于70cm，可保流水不凍 當淺埋保溫水溝不足以防止凍害時，可設置中心深埋滲水溝 側式淺埋保溫水溝 中心深埋滲水溝 隧道工程隧道工程68隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 盲溝盲溝 在襯砌背后，用片石、卵石或埋管修成一道環(huán)向或豎向可供流水的盲溝，以匯集襯砌周圍的地下水 彈簧軟管盲溝 化學纖維滲濾布盲溝 彈簧軟管盲溝 化學纖維滲濾布盲溝 隧道工程隧道工程69隧

44、道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 渡槽渡槽 在隧道襯砌的內(nèi)表面，每隔一定的距離，開鑿一道豎向的環(huán)行凹槽。 槽的大小依水量而定。槽內(nèi)填以卵石，槽的外表面仍以混凝土封蓋。環(huán)槽下端聯(lián)到預留的水管，通到側排水溝。 地下水從外方流到隧道襯砌的周邊，便進入到渡槽，自頂上沿兩側流到槽底，然后經(jīng)水管排到邊溝去 - 防水層防水層注漿，即壓注水泥漿及化學漿液，系指將一定組合成分配制而成的漿液壓入襯砌背后圍巖或襯砌與圍巖間的空隙中，經(jīng)凝結，硬化后起到防水和加固的作用。襯砌采用防水混凝土灌注。防水混凝土是指以調(diào)整配合比或摻用外加劑的方法增加混凝土的密實性，以提高混凝土自身抗?jié)B性能的一種混凝土。隧道工程

45、隧道工程70隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物襯砌各類縫隙防水外貼式防水層在襯砌的外側粘貼瀝青、油氈，或涂刷焦油聚氨酯等涂料，形成隔水層 內(nèi)貼式防水層在襯砌的內(nèi)側施做防水層 復合式襯砌中間防水層在復合式襯砌的內(nèi)外層襯砌之間設防水層 - 洞頂防排水洞頂防排水 在洞口邊仰坡上方設置天溝，以便引流地表水。如果隧道設有明洞，要做好明洞頂?shù)姆琅潘?洞門排水洞門排水洞門的端墻、翼墻和邊仰坡上均應設有相應的排水設施，以便引流地表水。在洞口處還應設有洞內(nèi)外水溝的銜接過渡設施。隧道工程隧道工程71隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 電纜槽及高低壓供電電纜槽及高低壓供電 -電纜槽電纜

46、槽 沿著襯砌邊墻下方，設置全長的電纜槽保護穿過隧道的各種電纜，防止潮濕、腐爛以及人為的創(chuàng)傷 電纜槽是用混凝土澆筑圍成的，附設在側水溝的同側（內(nèi)側）或異側而不侵入隧道凈空限界的位置上 - 信號繼電器箱和無人增音站洞信號繼電器箱和無人增音站洞 隧道內(nèi)如需要設置信號繼電器時，則應在電纜槽同側設置信號繼電器箱洞，其寬度為2m，深度為2m，中心高度為2.2m。 在隧道內(nèi)設置無人增音站時，其位置可根據(jù)通信要求確定，亦可與大避車洞結合使用，但應將大避車洞加深2.5m 隧道工程隧道工程72隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 伸縮縫、沉降縫與施工縫伸縮縫、沉降縫與施工縫伸縮縫和沉降縫統(tǒng)稱為變形縫

47、伸縮縫是為了防止結構因熱脹冷縮，或濕脹干縮產(chǎn)生裂縫而設置的，它保證結構有伸縮的余地。伸縮縫是滿足結構在軸線方向上的變形要求設置的。沉降縫是為了防止結構因局部不均勻下沉引起變形斷裂而設置的，它保證結構有上下左右變形的余地。沉降縫是滿足結構在垂直與水平方向上的變形要求設置的。伸縮縫的設置，應考慮襯砌材料收縮情況，生產(chǎn)工藝等引起洞內(nèi)溫度變化情況，襯砌所處部位（口部或內(nèi)部），施工方法，襯砌類型等因素。 隧道襯砌一般不設伸縮縫。但嚴寒地區(qū)的整體式襯砌、噴錨襯砌或復合式襯砌應在洞口和易受凍害地段設置伸縮縫。隧道工程隧道工程73隧道構造設計隧道構造設計 -附屬建筑物附屬建筑物- 設置沉降縫的場合設置沉降縫的

48、場合對襯砌有不良影響的軟硬地層分界處；8度及8度以上地震區(qū)的斷層處；同一洞室高低相差懸殊處；按動荷載（原子沖擊波作用）與靜荷載設計的襯砌交界處；襯砌形狀或截面厚度顯著改變的部位。- 伸縮縫和沉降縫的設置要求伸縮縫和沉降縫的設置要求混凝土襯砌：縫寬1cm，中間夾以瀝青油毛氈等材料，在襯砌施工的同時施做。石砌襯砌：縫寬3cm，用瀝青麻筋或其它材料填塞，在襯砌施工的同時施做。隧道工程隧道工程74隧道構造設計隧道構造設計 -內(nèi)部裝飾內(nèi)部裝飾 - 概述概述 在公路隧道及城市中的地下鐵道或其它地下洞室中，為了增加美觀、提高能見度、吸收噪聲和改善隧道內(nèi)的環(huán)境，內(nèi)部裝飾有時是必不可少的 內(nèi)裝的作用，包括美化洞室，使襯砌漏水不露出墻面，防塵蝕與煙蝕，隱藏各種管線，提高照明和通風效果，吸收噪音等 內(nèi)裝的材料應具有：耐火性，不怕水，不易污染、易清洗、耐刷；便于更換或修復；表面應該光滑、平整和明亮；吸收噪聲 等性能。 - 粉刷粉刷洞室內(nèi)粉刷應根據(jù)使用要求，綜合考慮防潮、防腐、吸聲、保溫以及照明、防火等問題。供一般使用的干燥洞室，可不做粉刷；在承受動荷載的洞室頂棚，不應抹灰，以防振塌。對于公路隧道，為增加洞內(nèi)光線，可用大白漿噴白處理。隧道工程隧道工程75隧道構造設計隧道構造設計 -內(nèi)部裝飾內(nèi)部裝飾 - 涂料涂料涂料的作用是對被涂刷物體的表面起到防潮、防腐作用，并使表面易