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文檔簡介

1、隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道勘測- 隧道勘測的一般規(guī)定 制定勘測計劃勘測計劃包括對既有資料的收集和調查、地質勘察、 環(huán)境 調查、施工條件調查、調查采取的方法等內容。 勘測資料應完備隧道勘測工作一般包括搜集已有資料,地形、地質的調查測繪,工程地質及水文地質勘探及試驗等工作。 勘測的兩個階段 設計階段勘測和施工階段勘測 評價隧道工程對環(huán)境可能造成的影響隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道勘測- 調查測繪- 隧道工程調查的內容 自然概況 工程地質特征 水文地質特征 不良地質地段 地震基本烈度等級 氣象資料 施工條件隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道勘測- 隧道工程測繪遵守

2、的規(guī)定 按設計階段要求搜集或測繪地形圖,縱斷面圖、橫斷面圖 測繪資料的圖紙內容需反映隧道所在地的工程地質及水文地質情況 在隧道洞口和輔助坑道口的附近,按規(guī)定設置必要的平面控制點和水準點 測繪資料符合規(guī)定的精度要求- 長隧道、特長隧道和地質條件復雜的隧道的調查長隧道、特長隧道和地質條件復雜的隧道,應進行大面積的區(qū)域性工程地質調查、測繪、并加強地質勘探核試驗工作,查明區(qū)域地質構造及工程地質、水文地質條件;當?shù)叵滤畬λ淼烙绊戄^大時,應進行地下水的動態(tài)勘測 隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道勘測 - 設計階段地質調查 采用測繪、彈性波勘測、遙感、鉆孔、試驗坑道等方法進行 - 施工階段地質調查

3、核定地質構造、巖性、地下水等 及時預測和解決施工中遇到的工程地質及水文地質問題 為驗證修改設計提供依據 - 工程評價及處理措施 圍巖自穩(wěn)性 隧道涌水量、涌水壓力、突然涌水等 巖土膨脹壓力隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道勘測 滑坡、偏壓 圍巖狀態(tài)和土壓特性 高地應力區(qū)應力場 瓦斯、巖溶、及人為坑洞等 - 圍巖級別的確定判斷圍巖級別是決策隧道設計、施工中各種問題的基礎。圍巖級別的判定是按設計和施工兩個階段進行。施工階段可根據已暴露的圍巖條件判定圍巖級別,是對設計階段的預判斷進行修正,是客觀、可靠、可信的判斷 隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇- 按地形及地質條件進行選擇

4、- 按地形條件進行選擇- 高程障礙 繞行方案 當附近地形開闊,山坡地帶寬敞時,克服高程障礙的一個比較簡易的辦法是避開前方的山峰,迂回繞行而過 深塹方案 當?shù)匦伪容^開闊,有山谷臺地可資展線時,就可以盡量地把線路展長,坡度用足以爭取把線路標高抬起到可能的高度。然后把高程尚有不足之處,在山頂部位開鑿深路塹通過 隧道方案 當?shù)匦尉o迫,山坡陡峭,不具備上述條件時,開鑿隧道,穿山而過,就成為唯一可行,而且是比較有利的方案。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇- 平面障礙 沿河傍山繞行方案 沿著山體自然彎曲傍山繞行,如果地形條件尚能允許,則可采用。在不得已時,只得大劈坡,或高層填土,上設御土

5、墻,下設護坡護岸,有時還須跨谷建橋,有時為防滾石墜落,還需設置防護明洞 隧道直穿方案 如果在平面障礙的前方,開鑿隧道,穿山而過,雖然初期工程略大一些,但線路順直平緩,工程單一,可不設急彎,沒有陡坡,路線行程縮短,運營條件改善,而且不受山坡坍方落石的威脅如下圖所示。從長遠的利益來看,隧道方案往往是比較合理的。 隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇隧道直穿方案示意圖隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇 按地質條件進行選擇 - 單斜構造與隧道位置的選擇水平或緩傾角巖層 當隧道通過堅硬的厚層巖層時,較為穩(wěn)定。若通過很薄的巖層,則施工時頂部易產生掉塊現(xiàn)象,此時,以不透水的

6、堅硬巖層作頂板為最好陡傾角巖層 陡傾角巖層一般有偏壓和不均勻壓力存在,當有軟弱夾層伴以有害節(jié)理切割時,易產生坍方和順層滑動;在此情況下,如以明洞通過時應慎重對待 緩傾角巖層隧道位置的選擇隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇(接上頁)當隧道中線可能沿兩種不同巖性的巖層走向通過時,地層滑動將使隧道結構受到很大的剪力,以致把結構物損壞。應避免將隧道置于兩種不同的巖層軟弱構造(破碎)帶,而宜將隧道置于巖性較好的單一巖層中;如果隧道恰在層間軟弱面的上方,地層滑動會使隧道的某一段發(fā)生橫向推移,而與鄰段斷開。因此一定要盡可能避開軟弱結構面,特別是不要把隧道中線設成與軟弱結構面的走向一致或平行

7、,至少要成一定的交角。軟弱結構面地帶隧道位置的選擇隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇直立巖層 隧道通過直立巖層時,其中線宜垂直于巖層的走向穿過,在隧道開挖過程中,易產生坍塌,甚至會導致大的坍力,致使地面形成“天窗” 直立巖層中隧道位置的選擇隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇- 褶皺構造與隧道位置的選擇褶皺構造有向斜和背斜兩種基本類型,當隧道通過褶皺構造時,應盡量避免將隧道置于向斜或背斜的軸部(a)、(b),而應將隧道置于翼部(c),則隧道所處的地質條件類似單斜構造 當對隧道通過向斜和背斜軸部作比較時,則背斜較向斜略好,若向斜軸部處于含水層中,地下水積聚凹底,

8、洞身開挖所出現(xiàn)的涌水及坍塌將比背斜嚴重,也將增加施工的困難。褶皺構造隧道位置的選擇隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇 斷裂構造,接觸帶與隧道位置的選擇在選擇隧道位置時,切忌沿著(或靠近平行)斷層帶或破碎帶修建隧道,特別是對于區(qū)域性大斷裂,尤應注意繞避。當隧道線路必須通過斷層帶時,應盡量使線路與斷層走向正交,同時應避開嚴重破碎帶,并應使通過斷層的地段最短。斷裂構造地帶隧道位置的選擇隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇- 不良地質的影響 滑坡地區(qū)在山區(qū)修建鐵路隧道時,經常遇到滑坡,它給施工,運營可能造成極大危害,因此,當隧道線路必須通過滑坡地段時,應慎重對待。采用

9、隧道避開滑坡時,應使隧道洞身埋藏在滑床(可能的滑動面)以下一定厚度的穩(wěn)固地層中,以確保施工及運營過程中滑坡滑動時不致影響隧道安全。滑坡地帶的隧道位置選擇隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇 巖堆、崩坍、錯落、堆積層以及危巖落石地區(qū)選擇隧道位置時,應查明工程地質及水文地質情況,原則上應避免從不穩(wěn)定的巖堆、崩坍、錯落、堆積層地區(qū)中通過,應將洞身置于穩(wěn)定的地層,當隧道必須通過時,首先應分析并確認其具有穩(wěn)定性,且一定要采取有效可靠的工程措施,方得以在下圖所示位置通過。不良地質中的隧道落石地帶的隧道隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇 泥石流當線路通過泥石流地區(qū)時,首先應

10、充分預計和判明泥石流的成因、規(guī)模、發(fā)展趨勢和沖、淤變化規(guī)律,論證以路基、橋梁通過或者以隧道等方式繞道的合理性,并判定工程安全度,以決定隧道方案的可行性。當隧道(明洞)洞口位置毗鄰泥石流溝時,應注意適當延長以避免泥石流可能擴散范圍的影響。 溶洞地區(qū)當隧道通過巖溶地區(qū)時,應力求避免穿越巖溶嚴重發(fā)育的網狀洞穴區(qū)、巨大空洞區(qū)及有利于巖溶發(fā)育的構造帶,盡量避開洞身置于碳酸鹽巖與非碳酸鹽巖(可溶巖與非可溶巖)的接觸帶。當不可能時,應選擇在較狹窄地段,以垂直或大角度穿過,使通過巖溶地段為最短。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇側蝕地帶的隧道溶洞地區(qū)隧道位置的選擇瓦斯地區(qū)隧道開挖時,有害氣體

11、如甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)逸出;輕則致人窒息,重則引起爆炸,危害甚大。選擇隧道位置時,最好能避開。不得已時,應做好通風稀釋的措施。黃土地區(qū)黃土具有干燥時甚堅固,遇水容易剝落和遭受侵蝕的特征。選擇隧道時應避開溝壑及地下水活動和地面陷穴密集的地區(qū)。 隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇- 不良水文地質的影響 地下水 地下水多是由地表水的滲透或地下水源補給的它們的存在,使巖石軟化、強度降低,層間夾層軟化或稀釋,促成了層間的滑動。選擇隧道位置時,最好不從富水區(qū)中經過。不得已時,也要盡可能地把隧道置于地下水位以上的地方,或在不透水層中穿過。 地溫 地球核心有巨大的熱量隧道如果埋

12、置很深,地溫太高,將會降低施工效率。隧道通過高溫、高熱地段,會給施工帶來困難選擇隧道位置時,應盡可能不把隧道放在山體太深處。遇到部分地區(qū)埋深太大或高地溫時,則應作好通風降溫措施。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇- 按線路類別進行選擇 - 越嶺線上隧道位置的選擇 - 隧道平面位置的選擇當線路必須跨越分水嶺時,分水嶺的山脊線上總會有高程較低處、稱之為埡口。一般的情況,常常有若干個埡口可以通過。此時,就要分析比較,選定最為理想的埡口。 - 隧道立面位置的選擇分水嶺的山體,一般是上部比較陡峭而下部比較平緩。隧道位置定得越高山體較薄,隧道越短,工程可以小一些,反之隧道位置定得越低,隧

13、道將越長,工程規(guī)模要大一些。 隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道位置的選擇- 河谷線上隧道位置的選擇鐵路沿河傍山而行時稱之為河谷線。這種線路左右受到山坡和河谷的制約,上下受到標高和限制坡度的控制,比選方案時,可能移動的幅度不大。但是,雖然擺動的幅度很有限,可對工程的難易、大小都有關系。當?shù)貙咏Y構面傾向山一側時,地層比較穩(wěn)定,覆蓋厚度可以酌減。當?shù)貙咏Y構面傾向河流一側時,覆蓋厚度宜予加大 。(a)不利的結構面傾向 (b)有利的結構面傾向 結構面傾向對隧道位置的影響隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較- 隧道方案與明塹的比較- 經濟和技術上的比較一般說來,隧道造價比明塹要貴一

14、些,施工技術也復雜一些,明塹方案常常是比較省錢、省事、又快速的 - 安全條件比較在比較隧道方案與明塹方案時,忽略了安全條件,就會造成錯誤。例如,為了避免修建工程較難的隧道,有意識地將線路向靠河一側移動,把本該用隧道穿過的地方,硬以明塹通過。由于明塹劈坡太深開挖后,邊坡不穩(wěn),施工時墜石掉塊,運營后塌坡坍方,給長期的運營帶來安全上的威脅和防護上的困難。從長期運營條件來看,隧道方案優(yōu)于明塹。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較- 隧道方案與跨河建橋方案的比較- 跨河建橋方案的優(yōu)缺點一般情況是橋梁長度短而每延米的造價高;一般跨過河谷的橋梁,河心不宜設墩,所以中孔跨度較大,兩端基礎必須十分

15、堅實;在洪水或嚴寒時期,施工就比較困難,因而施工有季節(jié)性;跨河橋的最大缺點是橋頭兩端必然是曲線,甚至曲線半徑很小。這就使得線路的行車條件變壞;如果線路原本要抬坡爭取高程的,轉為橋梁后,橋身及兩端引線都要放在平坡上,于是就達不到爭取高程的目的;在國防意義上,跨河建橋往往是空襲的明顯目標,一旦受到破壞,全線就要中斷,而且不能做臨時便線。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較- 隧道方案的優(yōu)缺點隧道相對較長而每延米的造價要低一些;隧道穿山而過,線路直、短、平;施工不受季節(jié)影響;隧道建成后維修養(yǎng)護的工作量較??;戰(zhàn)時可作列車掩蔽所;如果線路前方遇到不良地質地段,修建隧道將增加困難。如果隧道太

16、長,工程太大,出碴太多,將會堵塞河道,施工場地不如橋梁開闊,不能容納更多的人同時施工,那就不如建橋了。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較- 雙線單隧道和單線兩隧道的比較- 一座雙線隧道的優(yōu)點一座雙線隧道所需的地位寬度比兩座單線隧道的地位寬度要小,選線時易于安排布置;一座雙線隧道的開挖面面積比兩座單線隧道的開挖總面積為小。也就是工程量要小,而施工的相互干擾也少些;雙線隧道的凈空較大,坑道寬敞,有條件使用大型機械施工;雙線隧道的通風條件好,維修養(yǎng)護都較方便。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較- 一座雙線隧道的缺點雙線隧道斷面跨度大,所受圍巖壓力也就大。因此需要更為有

17、力的支護結構;隧道施工時,因為壓力大,臨時支護困難,發(fā)生坍方事故的威脅較大;雙線隧道的一次工程投資比兩座單線隧道先后修建的初期投資大;雙線隧道斷面積大,不能充分利用列車活塞風。單線隧道的優(yōu)點斷面小,壓力小,坑道的穩(wěn)定性好,施工容易,支護簡單而且安全;對于近期尚不準備修第二線的新建隧道來說,可以先修第一線的單線隧道,預留第二線,待需要時才修。如此則初期一次投資較少;若第一線隧道施工時采用了平行導坑,則平導即可作為第二線隧道的前進導坑。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較- 單線隧道的缺點兩座單線隧道必須橫向相隔一定的安全距離,才能保證兩隧道間的圍巖土柱有足夠的支承能力,以避免在修筑

18、第二線隧道的施工中,對第一線隧道有影響;兩座單線隧道無論是同時施工還是先后施工,施工時總會有些相互干擾。尤其是在修第二線隧道時,多半是在已成第一線不間斷行車的條件下進行的,這就增加了施工的困難。兩種方案各有其優(yōu)缺點。比較時,就要從鐵路運量的要求,結合地形、地質以及施工條件、工期要求、資金運用等因素,綜合比較,擇優(yōu)選定。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較當復線本身相距一個相當?shù)臋M向距離時,當然要各自修建單線隧道。但要保證兩座隧道之間有足夠的安全距離。在實踐的基礎上,歸納出最小間距的數(shù)值,如下表所列,僅供參考。 復線兩隧道間的橫向最小距離圍巖級別最小安全距離(m)(1.52.0)B

19、(2.02.5)B(2.53.0)B(3.05.0)B5.0B 注:表中B為隧道開挖斷面的寬度(m)隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較- 長隧道與短隧道群方案的比較 - 短隧道群方案的優(yōu)點 一般說來,短隧道是比較容易施工的。有時可以只用簡單的設備就可以進行施工,技術上困難也不多; 一群短隧道并不相連,這一座與那一座之間留有長短不等的明線部分。這樣,它們各自有自己的出口和入口,可以開辟較多的工作面,容納較多的人同時工作,施工進度較快; 建成后,由于隧道短,多半可以只靠自然通風,不必另配機械通風系統(tǒng); 運營成本低,車上旅客長時間處于地下的不舒服感覺可以減輕。隧道勘測及隧道位置的選擇

20、 - - - 隧道方案比較- 短隧道群方案的缺點河谷邊坡的地質多是比較復雜的,尤其是地表覆蓋層更是風化地帶,巖體松散破碎,節(jié)理切割嚴重。短隧道在此通過,坑道多不穩(wěn)定,圍巖壓力很大,開挖時易致坍方;隧道外側覆土太薄,形成偏側壓力,使隧道的支護結構處于不利的受力狀態(tài)中。若是巖體的,層理是向外下傾的,更易發(fā)生剪切破壞,對隧道的穩(wěn)定形成威脅;多個隧道相距不遠,有時前一座隧道的出口,隔不了多遠就是另一座隧道的進口,施工時互相干擾,洞口場地也不好布置;多條隧道要多建許多洞門建筑物,在工程造價上就不經濟了。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較- 長隧道方案的優(yōu)點它將位于巖體深處堅固穩(wěn)定的地層中

21、,圍巖壓力小,坑道穩(wěn)定,無偏壓受力的情況;支護可以簡單,施工比較安全;工程單一,施工不受干擾;洞門建筑物只有兩個,比多座短隧道為少。- 長隧道方案的缺點隧道長,技術上要復雜一些,工程造價可能要貴一些。多年實踐指出,線路還是傾向于向里靠一些,寧愿隧道長一些,但只是一座為好 。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道方案比較- 對相關工程的考慮 - 橋隧工程毗鄰的統(tǒng)一安排在同一條線路上,常常分布著若干座隧道、橋梁和路基支檔結構等。它們之間看來似乎是個體,但從整條線路的選定出發(fā),又是彼此相關的組成體。因此,需要有統(tǒng)一的安排。 -隧道位置與前后線路防護措施的關系沿著河谷行進的鐵路,由于側坡較陡,線路

22、稍有偏外就會落入河道之中或跨到河岸之上,需要設置棧橋或高填路基,需建護坡建筑物。線路稍有偏內,則會插進山體,需要大劈大挖或延長隧道 。隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道洞口位置的選定- 選擇洞口位置的原則 洞口應盡可能地設在山體穩(wěn)定、地質較好地下水不太豐富的地方 洞口不宜設在埡口溝谷的中心或溝底低洼處,不要與水爭路 洞口應盡可能設在線路與地形等高線相垂直的地方,使隧道正面進入 山體,洞門結構物不致受到偏側壓力 當線路位于有可能被淹沒的河灘上或水庫回水影響范圍以內時,隧道洞口標高應在洪水位以上,并加上波浪的高度,以防洪水倒灌到隧道中去 隧道勘測及隧道位置的選擇 - - - 隧道洞口位置的

23、選定為了保證洞口的穩(wěn)定和安全,邊坡及仰坡均不宜開挖過高,不使山體擾動太甚,也不使新開出的暴露面太大。一般情況下,設計各類圍巖中隧道洞口上方的仰坡和路塹的邊坡控制高度和坡度可參考下表圍巖級別坡率貼壁1:0.31:0.51:0.51:0.751:0.751:11:1.251:1.251:1.5高度(m)152025左右2025左右151820左右1540000.850.75隧道內線路最大坡度系數(shù)坡度折減區(qū)段示意 隧道平縱斷面設計 -隧道縱斷面設計- 坡段長度 從行車平穩(wěn)的要求和照顧施工和養(yǎng)護的方便出發(fā),隧道內坡段長度最好不小于列車的長度 考慮到長遠的發(fā)展,坡段長度最好不小于遠期到發(fā)線的長度 凸形縱

24、斷面分坡平段,當隧道位于兩端貨物列車以接近計算速度通過時,允許分坡平道長度縮短至200m。坡段長最小為200m。 - 坡段聯(lián)接 兩個相鄰坡段坡度的代數(shù)差值不宜太大 兩坡段間的代數(shù)差值 不應大于重車方向的限坡值 。隧道平縱斷面設計 -公路隧道的平面線形和縱斷面線形- 平面線形 若隧道的平面線形原則上采用直線,避免設置曲線。 在某些情況下必須設置曲線時,其曲線半徑不宜小于不設超高的平面曲線半徑,并應符合視距要求。 在隧道洞口不應采用小半徑曲線的引線與隧道銜接。- 縱斷線形 一般將隧道縱坡保持在2%以下比較好 ,縱坡大于3%是不可取的 從隧道施工排水和竣工后的排水需要上考慮,隧道內不宜設置平坡 ,在

25、施工時需要設置不小于0.3%的縱坡 隧道平縱斷面設計 -公路隧道的平面線形和縱斷面線形引線 引線的平面及縱斷線形,應當保證有足夠的視距和行車安全,尤其在進口一側,需要在足夠的距離外能夠識別隧道洞口 隧道需要機械通風時,引線的縱坡應使汽車能以均勻速度駛入隧道,洞口前的引線縱坡與隧道縱坡在必要的距離之內應保持一致 隧道內的路肩寬度與一般道路相比要縮小很多,需要進行平滑過渡,路肩應在適當?shù)木嚯x內收縮,使汽車進出隧道時順利 隧道構造設計 -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,然后運到坑道內用機械將它們拼裝成一環(huán)接著一環(huán)的襯砌。

26、 噴錨支護噴射混凝土 和加設錨桿、金屬網和鋼架 共同支護 復合式襯砌外襯和內襯兩層,所以也叫它為“雙層襯砌” 噴錨支護隧道構造設計 -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

27、種圍巖地質條件, 有其廣闊的發(fā)展前途。隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求- 隧道襯砌的建筑材料及要求 - 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,對于洞門不應低于C15 - 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。隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求- 石料和混凝土預制塊石料或混凝土預制塊用強度等

28、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。混凝土預制塊強度等級不應低于MU20。- 噴射混凝土 噴射混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。隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求- 裝配式材料對于襯砌材料,可采用一些裝配式材料,如鋼筋

29、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 - 直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。 隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求基本建筑限界隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求最大級超限貨物裝載限界隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求隧限-1A和隧限-1B隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求隧限

30、-2A和隧限-2B隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求單線電力牽引鐵路隧道襯砌內輪廓隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求雙線電力牽引鐵路隧道襯砌內輪廓 隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求- 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。故其兩端向曲線外側偏移(d外),中間向曲線內側偏移(d內1)。車輛通過曲線時的平面圖 由于曲線外軌超高,車輛向曲線內側傾斜,使車輛限界上的控制點在水平方向上向內移動了一個距離(d內2)。隧道構造設計 -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 車輛中間部分向曲

31、線內側的偏移d內1 d內1= 式中 l 車輛轉向架中心距,取18m; R 曲線半徑(m)d內1= 隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求 車輛兩端向曲線外側的偏移d外d外= 式中 L 標準車輛長度,我國為26m。d外= 外軌超高使車體向曲線內側傾移d內2d內2= 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 隧道構造設計 -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2系將相應的隧道建筑限界繞內側軌頂中心轉動arctg 角求得,可近似取d內2=2.7E ()。對于單線曲線隧道凈空的加寬值為:內側加寬 W1= d內1+ d

32、內2= + 2.7E ()外側加寬 W2= d外= ()總加寬 W= W1+ W2= d內1+ d內2+ d外= + 2.7E ()- 雙線曲線隧道加寬值的計算雙線曲線隧道的內側加寬值W1及外側加寬值W2與單線曲線隧道加寬值的計算相同。即內側加寬 W1= d內1+ d內2= + 2.7E ()外側加寬 W2= d外= ()隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求當外側線路的外軌超高大于內側線路的外軌超高時 式中 H 車輛外側頂角距內軌頂面的高度,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= W1+ W2+ W3隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求- 曲線隧道

33、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構造設計 -襯砌的一般構造要求- 曲線隧道與直線隧道襯砌的銜接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

34、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 隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求- 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

35、路肩寬度減去0.25m;隧道構造設計 -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;隧道凈空除應在符合隧道建筑限界的規(guī)定外,還應考慮洞內排水、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、經濟、合理 。公路隧道橫斷面示意圖 隧道構造設計 -襯砌的一般構造要求- 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5m以

36、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,為了使接觸網有良好的工作和維修條件,應根據需要設置接觸網補償下錨的襯砌段。 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。隧道構造設計 -洞身支護結構的構造- 整體式模筑混凝土襯砌 - 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

37、而成 單線直墻式襯砌隧道構造設計 -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 隧道構造設計 -洞身支護結構的構造- 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,且基礎不產生沉降

38、的情況下可不設仰拱,只做平鋪底外,一般均設仰拱 連拱式 邊墻襯砌隧道構造設計 -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 隧道構造設計 -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 四線隧道襯砌隧道構造設計 -洞身支護結構的構造 裝配式襯砌 - 優(yōu)點 一經裝配成環(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、在洞內可以機械化拼裝,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

39、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 強度足夠而且耐久; 能立即承受荷載;隧道構造設計 -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械的能力; 有防水的設施 - 噴錨支護 - 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,可以加金屬網或鋼支撐,使之結合成

40、一體,變?yōu)殇摻罨炷翆?隧道構造設計 -洞身支護結構的構造 - 錨桿 錨桿是一種插入到圍巖巖體內的桿形構件 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 增加了巖體的緊密程度,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 內襯(亦稱二次襯砌) 內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

41、道構造設計 -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。隧道構造設計 -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,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 - 路塹式拱形明洞隧道構造設計 -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

42、塹邊坡處于對稱或接近對稱,邊坡巖層基本穩(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 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側邊墻的厚度。隧道構造設計 -明洞的構造- 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 受單側的壓力,結構內輪廓與隧道一致,左右對稱,結構截面

43、左右不同,內側邊墻為等厚直墻,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。隧道構造設計 -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、外墻不同,內短外長的形式,稱為長腿式拱形明洞 如果明洞外側覆蓋土不厚,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,改善了明洞內的環(huán)境條件 隧道構造設計

44、-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構造設計 -明洞的構造- 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是由內墻、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構造設計 -明洞的構造- 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。

45、隧道構造設計 -明洞的構造- 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 懸臂式棚洞隧道構造設計 -洞門結構的構造 - 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 減少洞口土石方開挖量

46、 穩(wěn)定邊仰坡 引離地面流水 裝飾洞口 隧道構造設計 -洞門結構的構造- 洞門結構的類型 - 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、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 棚式明洞門隧道構造設計 -洞門結構的構造- 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 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

47、,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,并將從仰坡溜下來的地面水,匯集到排水溝中去 隧道構造設計 -洞門結構的構造 - 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 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 隧道構造設計 -洞門結構的構造- 翼墻式洞門 當洞口地質較差,山體縱向推力較

48、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 隧道構造設計 -洞門結構的構造- 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,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 隧道構造設計 -洞門結構的構造- 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

49、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 隧道構造設計 -洞門結構的構造- 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 隧道構造設計 -洞門結構的構造- 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構

50、造設計 -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)隧道構造設計 -洞門結構的構造- 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

51、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?。隧道構造設計 -附屬建筑物- 通風建筑物 - 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 把通風機設置在隧道洞口處,將通風道聯(lián)通至洞內 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)。隧道構造設計 -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,室內盡端在襯砌周邊上做成環(huán)形噴咀通向洞內 - 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

52、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 噴咀式通風豎井、斜井式通風隧道構造設計 -附屬建筑物- 射流式通風射流式通風是在隧道內安設射流式通風機,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。隧道構造設計 -附屬建筑物- 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

53、開一通風口,氣流則沿通風口流向隧道內,然后隧道內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 隧道構造設計 -附屬建筑物- 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濟性等。- 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 隧道構造設計 -附屬建筑物 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

54、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,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 隧道構造設計 -附屬建筑物大避車洞小避車洞隧道構造設計 -附屬建筑物鐵路隧道設計規(guī)范規(guī)定大小避車洞應在隧道全長范圍內,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。 隧道構造設計 -附屬建筑物- 避車洞的建筑要求 避車洞不

55、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,在各種不同的超高值E時,線路內側和外側軌枕端頭道床面(即避車洞底面)低于內軌頂面的高度分別為h1及h2,如下圖所示,其值為:內側: ()外側: ()式中 E曲線外軌超高值,單位為 隧道構造設計 -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構造設計 -附屬建筑物- 防排水建筑物 - 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

56、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“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,達到防水可靠、排水暢通、經濟合理的目的。 隧道構造設計 -附屬建筑物“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

57、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。隧道構造設計 -附屬建筑物“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,再經由洞內水溝排走,以免造成隧道病害 隧道內縱向應設排水溝,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

58、采用集中疏導排水。根據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。隧道構造設計 -附屬建筑物“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田水利規(guī)劃,做到因地制宜,一改多利,各

59、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水或洞內井點降水。隧道構造設計 -附屬建筑物“堵” 即堵住地下水從襯砌背后滲入隧道內 - 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 一類為粘貼式防水層,另一類為噴涂式防水層 - 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,并使襯砌與圍巖形成整體,

60、改善襯砌受力條件 隧道構造設計 -附屬建筑物 - 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 隧道構造設計 -附屬建筑物側式水溝中心式水溝隧道構造設計 -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

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