隧道洞門(mén)結(jié)構(gòu)明洞結(jié)構(gòu)

中南大學(xué)隧道與地下工程系《隧道工程》第2章隧道主體建筑構(gòu)造第2講1第1頁(yè)第2章隧道主體建筑構(gòu)造2.1隧道限界與凈空2.2隧道襯砌斷面設(shè)計(jì)2.3隧道洞身支護(hù)構(gòu)造2.4隧道洞門(mén)構(gòu)造2.5隧道明洞構(gòu)造2第2頁(yè)本節(jié)主要內(nèi)容（重點(diǎn)）：隧道洞門(mén)含義和作用隧道洞門(mén)構(gòu)造類型不一樣類型隧道洞門(mén)構(gòu)造特性2.4隧道洞門(mén)構(gòu)造3第3頁(yè)2.4隧道洞門(mén)構(gòu)造2.4.1隧道洞門(mén)含義和作用1.洞門(mén)含義在隧道洞口用圬工砌筑并加以一定建筑裝飾支擋構(gòu)造物。4第4頁(yè)2.4.1隧道洞門(mén)含義和作用2.洞門(mén)作用

（1）減少洞口土石方開(kāi)挖量

洞口段范圍內(nèi)路塹是根據(jù)地形與地質(zhì)條件以一定邊坡而來(lái)開(kāi)挖。當(dāng)隧道埋深較大時(shí)，開(kāi)挖量就很大。設(shè)置隧道洞門(mén)，起到擋土墻作用，能夠減少土石開(kāi)挖量。（2）穩(wěn)定邊坡

隧道洞口周?chē)叀⒀銎律蠋r體不停受到風(fēng)化，坡面松石極易脫落滾下，有時(shí)會(huì)堵塞洞口，對(duì)行車(chē)造成威脅。設(shè)置洞門(mén)能夠減少引線路塹邊坡高度，縮小正面仰坡坡面長(zhǎng)度，從而使邊坡及仰坡得以穩(wěn)定。5第5頁(yè)2.4.1隧道洞門(mén)含義和作用2.洞門(mén)作用（3）引離地表流水

地表流水往往聚集在洞口，如不給予排除，將會(huì)浸及線路，妨礙行車(chē)安全。修建洞門(mén)，能夠把流水引入側(cè)溝，確保了洞口正常干燥狀態(tài)。（4）裝飾洞口

洞口是隧道唯一外露部分，是隧道正面外觀。修建洞門(mén)也能夠算是一種裝飾。在都市附近隧道，尤其應(yīng)當(dāng)配合都市美化，給予藝術(shù)處理。6第6頁(yè)2.4隧道洞門(mén)構(gòu)造2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型1.洞口環(huán)框式洞門(mén)2.端墻式洞門(mén)3.翼墻式洞門(mén)4.柱式洞門(mén)5.臺(tái)階式洞門(mén)6.斜交式洞門(mén)7.削竹式洞門(mén)8.喇叭式洞門(mén)7第7頁(yè)

1.洞口環(huán)框式洞門(mén)◆適用條件：Ⅰ級(jí)圍巖，地形陡峻而又無(wú)排水要求◆作用：不承載，加固洞口，減少雨后洞口滴水，簡(jiǎn)單裝飾2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型8第8頁(yè)環(huán)框式洞門(mén)實(shí)例9第9頁(yè)環(huán)框式洞門(mén)實(shí)例10第10頁(yè)環(huán)框式洞門(mén)實(shí)例11第11頁(yè)

2.端墻式洞門(mén)◆適用條件：適于地形開(kāi)闊，巖質(zhì)基本穩(wěn)定Ⅰ～Ⅲ級(jí)圍巖◆構(gòu)造特點(diǎn)：能有效抵抗山體縱向推力2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型端墻12第12頁(yè)(1)端墻作用支護(hù)洞口仰坡，并將仰坡水流聚集排出2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型

2.端墻式洞門(mén)端墻13第13頁(yè)端墻式洞門(mén)端墻14第14頁(yè)端墻式洞門(mén)端墻15第15頁(yè)端墻式洞門(mén)端墻16第16頁(yè)◆端墻高度應(yīng)使洞身襯砌上方應(yīng)有1m以上回填層；◆洞頂水溝深度應(yīng)大于0.4m；◆應(yīng)設(shè)置擋碴防護(hù)墻，高度從仰坡坡腳算起應(yīng)大于0.5m，水平方向不宜小于1.5m；◆端墻基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在穩(wěn)固地基上，其深度一般應(yīng)在0.6～1.0m左右；◆墻厚按擋土墻計(jì)算，寬度與路塹橫斷面相適應(yīng)(2)構(gòu)造要求2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型

2.端墻式洞門(mén)17第17頁(yè)3.翼墻式洞門(mén)（1）適用條件：山體縱向推力較大,洞口地質(zhì)較差Ⅳ-Ⅵ級(jí)

圍巖，增加洞門(mén)抗滑動(dòng)和抗傾覆能力。2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型18第18頁(yè)3.翼墻式洞門(mén)（2）翼墻作用與構(gòu)造

◆與端墻共同作用，以抵抗山體縱向推力，增加洞門(mén)抗滑動(dòng)和抗傾覆能力。

◆翼墻正面端墻一般采取等厚直墻，微向后方傾斜，斜度為1:10。

◆翼墻前面與端墻垂直，頂面斜度與仰坡坡度一致。

◆墻頂上設(shè)流水凹槽，將洞頂上水從凹槽引至路塹邊溝內(nèi)。2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型19第19頁(yè)翼墻式洞門(mén)(實(shí)例)檢查梯翼墻20第20頁(yè)翼墻式洞門(mén)(實(shí)例)翼墻檢查梯21第21頁(yè)翼墻式洞門(mén)(實(shí)例)22第22頁(yè)

4.柱式洞門(mén)

(1)適用條件：

地形較陡，地質(zhì)條件

較差，仰坡也許下滑，

而又受地形或地質(zhì)、

條件限制，不能設(shè)置

翼墻時(shí)。(2)特點(diǎn)：

◆能夠在端墻中部設(shè)置兩個(gè)斷面較大柱墩，以增加端墻

穩(wěn)定性。

◆美觀。合適都市風(fēng)景區(qū)隧道或長(zhǎng)大隧道洞門(mén)。2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型23第23頁(yè)柱式洞門(mén)24第24頁(yè)柱式洞門(mén)25第25頁(yè)柱式洞門(mén)26第26頁(yè)柱式洞門(mén)27第27頁(yè)

5.臺(tái)階式洞門(mén)◆適用條件：適于傍山側(cè)坡地域，洞門(mén)一側(cè)邊坡較高時(shí)◆作用：減小仰坡高度及外露坡長(zhǎng)，減少開(kāi)挖量。2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型28第28頁(yè)臺(tái)階式洞門(mén)效果圖29第29頁(yè)臺(tái)階式洞門(mén)實(shí)例30第30頁(yè)臺(tái)階式洞門(mén)實(shí)例31第31頁(yè)臺(tái)階式洞門(mén)實(shí)例32第32頁(yè)適用條件：線路方向與地形等高線斜交時(shí)；要求：洞門(mén)與線路中線交角不應(yīng)不大于45。此種洞門(mén)目前實(shí)際工程中已很少常用。6.斜交式洞門(mén)2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型第33頁(yè)6.削竹式洞門(mén)2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型34第34頁(yè)削竹式洞門(mén)效果圖35第35頁(yè)削竹式洞門(mén)在馬路隧道中被普遍使用(1)適用條件：洞口段有較長(zhǎng)明洞襯砌，由于洞門(mén)背后一

定范圍內(nèi)是以回填土為主，山體推滑力不

大；地形相對(duì)比較對(duì)稱和不太陡峻。(2)特點(diǎn)：

◆洞口邊仰坡開(kāi)挖量少

◆減少對(duì)植被破壞和有助于保護(hù)環(huán)境

◆適用多種圍巖級(jí)別2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型7.削竹式洞門(mén)36第36頁(yè)削竹式洞門(mén)實(shí)例

削竹式洞門(mén)37第37頁(yè)削竹式洞門(mén)實(shí)例38第38頁(yè)削竹式洞門(mén)施工現(xiàn)場(chǎng)39第39頁(yè)喇叭式洞門(mén)在高速鐵路隧道中采取較多馬路隧道也在開(kāi)始應(yīng)用

其適用條件與特點(diǎn)與削竹式洞門(mén)類似2.4.2隧道洞門(mén)構(gòu)造類型8.喇叭式洞門(mén)40第40頁(yè)喇叭式洞門(mén)41第41頁(yè)喇叭式洞門(mén)42第42頁(yè)喇叭式洞門(mén)43第43頁(yè)第2章隧道主體建筑構(gòu)造2.1隧道限界與凈空2.2隧道襯砌斷面設(shè)計(jì)2.3隧道洞身支護(hù)構(gòu)造2.4隧道洞門(mén)構(gòu)造2.5隧道明洞構(gòu)造44第44頁(yè)本節(jié)主要內(nèi)容（重點(diǎn)）：隧道明洞含義與分類拱式明洞棚式明洞2.5隧道明洞構(gòu)造45第45頁(yè)2.5.1隧道明洞含義與分類1.明洞含義

明洞即明挖法修建隧道。

所謂明挖，就是把巖體挖開(kāi)，再露天修筑襯砌，然后回填土石2.5隧道明洞構(gòu)造46第46頁(yè)2.5.1隧道明洞含義與分類1.明洞含義47第47頁(yè)◆隧道進(jìn)出口處；有助于體現(xiàn)隧道“早進(jìn)晚出”

精神；◆地質(zhì)條件差且覆蓋層薄，暗挖法難進(jìn)洞；◆洞口路塹邊坡有落石而危及行車(chē)安全時(shí)；◆鐵路、馬路、河渠必須在鐵路上方通過(guò)且不宜做

立交橋或涵渠。

因此，明洞適用范圍很廣泛。2.適用條件與范圍2.5.1隧道明洞含義與分類48第48頁(yè)49第49頁(yè)路塹對(duì)稱式棚式明洞蓋板式剛架式明洞拱式明洞半路塹偏壓斜墻式路塹偏壓式半路塹單壓耳墻式502.5.1隧道明洞含義與分類3.明洞分類懸臂式第50頁(yè)2.5.2拱式明洞1.構(gòu)造特點(diǎn)◆拱形構(gòu)造，與暗洞襯砌

構(gòu)造具有相同內(nèi)輪廓

◆整體性好，承載能力強(qiáng)；◆除對(duì)稱型外，外墻承載

強(qiáng)度大于內(nèi)墻512.5隧道明洞構(gòu)造2.襯砌構(gòu)造型式◆一般為整體式鋼筋混凝土構(gòu)造，比暗洞二次襯砌厚第51頁(yè)路塹對(duì)稱式拱形明洞(1)路塹對(duì)稱式522.5.2拱式明洞3.拱式明洞主要類型適用條件：◆路塹邊坡對(duì)稱或接近對(duì)稱，◆邊坡巖層基本穩(wěn)定，邊坡有少許坍塌、落石◆隧道洞口破碎，覆蓋層較

薄而難以用暗挖法修建隧道第52頁(yè)路塹偏壓式拱形明洞(2)路塹偏壓式532.5.2拱式明洞3.拱式明洞主要類型適用條件：◆兩側(cè)邊坡高差較大不對(duì)稱路塹。承受不對(duì)稱荷載，

◆拱圈為等截面，而邊墻外側(cè)厚度視所處位置地質(zhì)和地形情況而定，亦能夠和內(nèi)側(cè)邊墻厚度相同，也能夠大于內(nèi)側(cè)邊墻厚度。第53頁(yè)◆特點(diǎn)：承受偏壓荷載，拱圈和內(nèi)側(cè)邊墻等厚，外側(cè)邊墻為不等厚斜墻式半路塹偏壓斜墻式明洞

◆適用條件：外側(cè)地面較寬大，能回填土以形成反壓邊坡條件542.5.2拱式明洞3.拱式明洞主要類型(3)半路塹偏壓斜墻式明洞第54頁(yè)半路塹單壓耳墻式拱形明洞552.5.2拱式明洞3.拱式明洞主要類型(4)半路塹單壓耳墻式耳墻適用于：外側(cè)地形低下，不能保持回填土天然穩(wěn)定坡度，或是按天然穩(wěn)定坡度則邊坡將延伸很遠(yuǎn)時(shí)，能夠在構(gòu)造外墻頂上，接高一段擋墻，用以攔截土石流走。第55頁(yè)562.5.2拱式明洞第56頁(yè)(1)因是在露天施工，可以采取鋼筋混凝土作拱圈。外邊墻體積大時(shí)，可以用素混凝土或石料。(2)明洞頂上回填土是為了緩沖落石對(duì)襯砌沖擊而設(shè)，一般不應(yīng)小于1.5m。在填土面上應(yīng)留有大于1:1.5流水坡。(3)填土上面及拱頂上方都要做一層粘土隔水層，以防水滲入。572.5.2拱式明洞4.拱式明洞構(gòu)造技術(shù)要求第57頁(yè)(4)由于外墻尺寸較大，圬工數(shù)量較多。假如基底地質(zhì)較好，外墻能夠做成連拱形，以節(jié)省圬工。假如明洞外側(cè)覆蓋土不厚，還能夠掏成側(cè)洞，可使露天光線射進(jìn)來(lái)，外界新鮮空氣也可流進(jìn)來(lái)，改善了明洞內(nèi)環(huán)境條件。

(5)在有滑坡地方，而路線又必須通過(guò)時(shí)，也能夠配合擋墻、抗滑樁等，修建抗滑明洞，作為綜合治理滑坡措施之一。

(6)應(yīng)設(shè)置橫向貫通伸縮縫，其間距約為6～20cm，視情況而定。如有側(cè)洞，伸縮縫應(yīng)避開(kāi)側(cè)洞位置。582.5.2拱式明洞4.拱式明洞構(gòu)造技術(shù)要求第58頁(yè)拱式明洞實(shí)例（施工中）59第59頁(yè)拱式明洞實(shí)例60第60頁(yè)拱式明洞實(shí)例61第61頁(yè)新奇拱式明洞實(shí)例62第62頁(yè)

1.適用條件

(1)當(dāng)山坡塌方，落石數(shù)量較少；

(2)山體側(cè)壓力不大；

(3)因受地質(zhì)地形條件限制，難以修建拱式明洞時(shí)。

2.構(gòu)造特性

(1)頂部多為蓋板式形狀，內(nèi)側(cè)一般為重力式擋墻，外側(cè)可分為墻式、鋼架式、柱式(沿縱向看)鋼筋混凝土構(gòu)件。

(2)承載能力比拱式明洞弱;內(nèi)墻承載強(qiáng)度大于外墻632.5.3棚式明洞2.5隧道明洞構(gòu)造第63頁(yè)2.5.3棚式明洞643.棚室明洞類型外墻只承受由蓋板傳來(lái)垂直壓力，厚度較薄，要求地基承載力較小。外墻也可做成梁式(即中間留有側(cè)洞)以適應(yīng)地形和節(jié)省圬工。(1)蓋板式回填土石，以保護(hù)蓋板受山體落石沖擊內(nèi)側(cè)應(yīng)置于基巖或穩(wěn)定地基上，一般為重力式墩臺(tái)構(gòu)造，厚度較大，以抵抗山體側(cè)向壓力。當(dāng)基巖層完整，坡面較陡，地下水不大，采取重力式內(nèi)墻開(kāi)挖量較大時(shí)，可采取鋼筋混凝土錨桿式內(nèi)墻。蓋板式棚洞示意圖第64頁(yè)(2)剛架式◆適用條件：本地形狹窄，山坡較陡，基巖埋置較深而上部地基穩(wěn)定性差時(shí)，為了使基礎(chǔ)置于基巖上且減小基礎(chǔ)工程，可采取剛架架式外墻，有時(shí)也可采取長(zhǎng)腿式明洞。652.5.3棚式明洞3.棚室明洞類型第65頁(yè)

剛架式棚洞66第66頁(yè)

剛架式棚洞67第67頁(yè)

◆適用條件：陡峻穩(wěn)定山坡，外側(cè)地形難以滿足一般棚洞地基要求