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文檔簡介

1、l解釋一:“早進洞,晚出洞”最先是由當時鐵道兵司令員呂正操將軍提出(后來呂將軍當了鐵道部長),意思是隧道宜長不宜短。在隧道施工中,洞口段圍巖一般比較破碎、地質條件較差,應遵循盡量減少對巖體擾動的原則,以提高洞口段巖體和邊、仰坡的穩定性。隧道設計規范及隧道施工規范均作了洞口位置規范性要求,強調“早進洞、晚出洞”,即適當延長洞口和隧道的長度, 盡量避免對山體的大挖大刷,提倡零開挖洞口. 讓隧道洞口周圍的植被得到妥善保護, 維護原有的生態地貌。 即“未到山體之前先進洞,盡量遠離山體后再出洞”。 l解釋二:隧道施工中,洞口段圍巖一般比較破碎、地質條件較差,應遵循盡量減少對巖體擾動的原則,以提高洞口段巖

2、體和邊、仰坡的穩定性。設計規范及施工規范均作了洞口位置規范性要求,強調“早進洞、晚出洞”,即適當延長洞口和隧道的長度, 盡量避免對山體的大挖大刷,提倡零開挖洞口. 讓隧道洞口周圍的植被得到妥善保護, 維護原有的生態地貌。洞門力求與自然環境、人文景觀相協調。在保持邊、仰坡穩定的前提下,及時施作洞口,并在進洞之前,結合洞口的實際情況,先作好洞口地表的防排水措施。在大斷面、淺埋和地質條件差的情況下通常采用地表預注漿、超前長管棚注漿等預加固措施。 3.3 隧道的幾何設計隧道的幾何設計隧道由主體建筑物和附屬建筑物隧道由主體建筑物和附屬建筑物兩部分組成。主體建筑物主體建筑物包括洞門洞門和洞身襯砌洞身襯砌,

3、以及需要在洞口地段接長的明洞接長的明洞。附屬建筑物附屬建筑物包括通風、照明、防排水、安全設通風、照明、防排水、安全設備、電力、通信設備備、電力、通信設備等。隧道的幾何設計隧道的幾何設計主要是汽車行駛與隧道各個幾何元素的關系,常把隧道中心線解剖為隧道的平面,隧道的平面,縱斷面及凈空斷面縱斷面及凈空斷面來分別研究。3.3.1 隧道的平面設計隧道的平面設計1、隧道平面設計、隧道平面設計:隧道平面是指隧道中心線在水平面上的投影。隧道是線路的一個組成部分,與公路一樣,線形至少滿足公路工程技術標準規定;2、應適當提高線形標準、應適當提高線形標準。因隧道內運營和養護條件明顯比洞外差。3、具體原則:、具體原則

4、:(1)原則上采用直線,避免曲線;(2)當必須設置曲線時,半徑不宜小于不設超高的平面曲線半徑如表3.2.1。4、曲線隧道的不利因素、曲線隧道的不利因素:行車視距問題;加寬斷面問題,造成變截面隧道,施工難度大;曲線隧道內裝修復雜;增加通風阻抗,對自然通風不利;不設超高最小平曲線半徑 表3.2.1公路等級高速一二三四地 形平原微丘重丘山嶺平微山嶺重丘平原微丘山嶺重丘平原微丘山嶺重丘平原微丘山嶺重丘不設超高最小R(m)5500400025001500150040001500150025006006001500350600150 圖3.2.1 曲線隧道示意圖圖3.2.1 曲線隧道示意圖3.3.2 3.

5、3.2 隧道縱斷面設計隧道縱斷面設計什么是隧道縱斷面? 沿隧道中心線展開的垂直面上的投影。縱坡類型:人字坡隧道上行單坡隧道下行單坡隧道控制隧道縱坡大小的主要因素通風問題排水問題縱坡坡度大小及其影響隧道縱坡坡度范圍:0.3%-3%縱坡坡度與通風的關系,要求1%以下,大于2%,排量迅速增加;與排水的關系,縱坡越大水流越快;縱坡坡度與施工運營的關系,采用大豎曲線半徑和豎曲線長度;綜合通風和排水考慮,縱坡為不防礙排水的緩坡為宜;(a)人字坡隧道 (b)下行單坡隧道圖3.2.2各級公路凸形豎曲線最小半徑和最小長度 表3.2公路等級高 速一二三四地形平原微丘重丘山嶺平原微丘山嶺重丘平原微丘山嶺重丘平原微丘

6、山嶺重丘平原微丘山嶺重丘凸形豎曲線半徑(m)極限最小值110006500300014006500140030004501400250450100般最小值1700010000450020001000020004500709200400700200豎曲線最小長度 (m)1008570508550703550253520 3.3.3 3.3.3 隧道橫斷面設計隧道橫斷面設計 專用公路 一般公路 3.2.3所示斷面形狀和尺寸應根據圍巖壓力求得最經濟值。 圖3.2.3 隧道建筑限界(尺寸單位:m)圖中:W一行車道寬度,按表3.2.3的規定采用; S一行車道兩側路緣帶寬度,按表3.2.3的規定采用; C一

7、余寬,當計算行車速變100kmh時為0.50m,計算行 車速度 100kmh時為0.25m; H凈高,汽車專用公路、一般二級公路為5m,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一側向寬度,高速公路、一級公路短隧道,其側向寬度宜取硬路肩寬度; R一人行道寬度; J一檢修道寬度。隧道凈空:隧道凈空:指隧道襯砌的內輪廓線所包圍的空間,包括通風、照明、消防、通訊等設備所占空間;隧道建筑限界:隧道建筑限界:是為保證隧道內各種交通各種交通的正常運行與安全而規定在一定寬度 和高度范圍內不得有任何障礙物的空間限界。隧道行車限界:隧道行車限界:保證隧道中

8、行車安全行車安全,在一定高度和寬度范圍內任何物體不得 侵入的限界;行車道寬度:行車道寬度:W W路緣帶寬度:路緣帶寬度:S S凈高:凈高:H H,一般,一般高速公路、一級公路5米,二級以下公路4.5米;建筑限界頂角寬:建筑限界頂角寬:E E,小于等于,小于等于1 1米;米;側向寬度:側向寬度:L L檢修道寬度:檢修道寬度: J J人行道寬度:人行道寬度:R R余寬:余寬:C C墻效應:墻效應:隧道邊墻給駕駛員造成危險的心理影響,行車偏左減少行車道。加寬帶:加寬帶:大于2公里隧道,設緊急停車帶,寬2.5m,長2540米, 間隔750米;大于10公里隧道設U型回車道;圖3.2.4 公路隧道橫斷面示

9、意圖(尺寸單位:m)14、兩相鄰隧道最小間距問題:、兩相鄰隧道最小間距問題:由于地質條件的關系,隧道寬度過大則不經濟,施工上也增加難度,所以高速公路、一級公路一般應設計為上,下行分離的兩座獨立隧道。兩相鄰隧道最小凈距視圍巖類兩相鄰隧道最小凈距視圍巖類別,斷面尺寸、施工方法、爆破震動影響等因素確別,斷面尺寸、施工方法、爆破震動影響等因素確定定,一般情況可按表3.4的規定選用。從理論上說,兩相鄰隧道應分別置于圍巖壓力相互影響及施工影響范圍之外。因此還需根據經驗通過工程類比分析確定。公路道路勘測規程(JTJ06385)規定:“一般為30m”。 兩相鄰隧道最小間距 表3.4圍巖類別VIVIVIIIII

10、I凈距(m)(1.52.0)B(2.02.5)B(2.53.0)B(3.05.0)B5.0B 3.3.4 3.3.4 隧道接線隧道接線保證有足夠的視距和行駛安全保證有足夠的視距和行駛安全:隧道洞口連接線的平面及縱斷面線形應與隧道線形相配合。尤其在進口一側,需要在足夠的距離外能夠識別隧道洞口。為了使汽車能順利駛入隧道,駕駛員應提前知道前方有隧道。通常當汽車駛近隧道,但尚有一定距離時,駕駛員若能自然地集中注意力觀察到洞口及其附近的情況,并保證有足夠的安全視距,對障礙物可以及時察覺,采取適當措施,才能保證行車安全。注視點和注視時間注視點和注視時間:開始注視的點稱為注視點注視點,從注視點到安全視距點所

11、需時間稱為注視時間注視時間。從注視點到洞口采用通視線形極為重要。在洞口及其附近放入平面曲線或是豎曲線的變更點時,應以不妨礙觀察隧道。隧道兩端平面線形與道路線形相一致的最小長度隧道兩端平面線形與道路線形相一致的最小長度規定如表3.5。隧道兩端平面線形與路線線形相一致的最小長度(m) 表3.5公路等級高 速 公 路一二三四地形平原微丘重丘山嶺平原微丘山嶺重丘平原微丘山嶺重丘平原微丘山嶺重丘平原微丘山嶺重丘最小長度1008060408040602040152010 當隧道凈寬大于所在公路的路基寬度時,兩端接線應有不短于50m的同隧道等寬的加寬段,并設計過渡段加以銜接。當隧道凈寬小于所在公路的路基寬度

12、時,兩端接線仍然按等級公路標準設計,與隧道洞門端墻銜接。隧道內的路肩寬度與一般道路相比要縮小很多,需要進行平滑的過渡,應在適當的距離內收縮,使汽車進出隧道時順利。3.4 襯砌內輪廓線及幾何尺寸擬定襯砌內輪廓線及幾何尺寸擬定什么是隧道襯砌?什么是隧道襯砌?(Lining)它是一種超靜定支護結構。襯砌斷面設計襯砌斷面設計:主要解決內輪廓線,軸線和厚度三個問題。設計內輪廓線的原則設計內輪廓線的原則:襯砌的內輪廓線應盡可能地接近建筑限界,力求開挖和襯砌的數量最小。襯砌內表面力求平順,還應考慮襯砌施工的簡便。隧道襯砌斷面的軸線隧道襯砌斷面的軸線:應當盡量與斷面壓力曲線重合,使各截面主要承受壓應力。為此,當襯砌受徑向分布的水壓時,軸線以圓形最好;主要承受豎向壓力或同時承受不大的水平側壓力時,可采用三心圓拱三心圓拱和直墻式襯砌直墻式襯砌;當承受豎向壓力和較大側壓力時,宜采用五心圓曲墻式襯砌五心圓曲墻式襯砌;當有沉陷可能和受底壓力時,宜加設仰拱的曲墻式襯砌仰拱的曲墻式襯砌。隧道襯砌厚度隧道襯砌厚度:隨所處地質條件和水文地質條件不同而有較大變化,并且與隧道的跨徑,荷載大小,襯砌材料以及施工條件等有關。根據以往經驗,拱圈可以采取等截面,也可采

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