隧道课程第三章隧道构造设计.ppt

隧道构造设计 ---明洞的构造 明洞是用明挖法修建的隧道，是在露天的路堑地面上，或是在敞口的基坑内，先修筑结构物，然后再回填覆盖土石。如图所示。 明洞位置示意图 路堑式拱形明洞 - 拱式明洞 - 路堑式拱形明洞 隧道构造设计 ---明洞的构造 路堑式拱形明洞位于两侧都有高边坡的路堑中 路堑式拱形明洞适用于路堑边坡处于对称或接近对称，边坡岩层基本稳定，仅防边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口岩层破碎，覆盖层较薄而难以用暗挖法修建隧道时 承受对称荷载，拱、墙均为等截面，边墙为直墙式。 偏压直墙式拱形明洞 适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。 承受不对称荷载，拱圈为等截面，边墙为直墙式，外侧边墙厚度大于内侧边墙的厚度。 隧道构造设计 ---明洞的构造 - 偏压斜墙式拱形明洞 适用于地形倾斜，低侧处路堑外侧有较宽敞的地面供回填土石，以增加明洞抵抗侧向压力的能力。 承受偏压荷载，拱圈为等截面，内侧边墙为等厚直墙式，外侧边墙不等厚斜墙式。 - 半路堑单压式拱形明洞 受单侧的压力，结构内轮廓与隧道一致，左右对称，结构截面左右不同，内侧边墙为等厚直墙，外墙需要相对地加大，而且必须把基础放在稳固的基岩上 拱圈也可能采用变截面，以抵抗单侧的压力。 隧道构造设计 ---明洞的构造 当外侧地形低下，不能保持回填土的天然稳定坡度，或是按天然稳定坡度则边坡将延伸很远时，可以在结构的外墙顶上，接高一段挡墙，用以拦截土石的流走，称之为耳墙式拱形明洞 当外侧边墙基底地质不好，不足以承受外墙传来的压力而必须把基础放到下方较深的基岩上时，外墙可以延伸直达基岩，成为内、外墙不同，内短外长的形式，称为长腿式拱形明洞 如果明洞外侧覆盖土不厚，还可以掏成侧洞，使露天的光线可以射进来，外界的新鲜空气可以流进来，改善了明洞内的环境条件 隧道构造设计 ---明洞的构造 耳墙式拱形明洞 长腿式拱形明洞 连拱形外墙明洞 隧道构造设计 ---明洞的构造 - 棚洞 棚式明洞常见的结构形式有盖板式、刚架式和悬臂式三种。 - 盖板式棚洞 盖板式棚洞是由内墙、外墙及钢筋混凝土盖板组成的简支结构 外墙不受侧向压力，仅承受梁和盖板的竖向荷载时，它要求的地基承载力较小 当外侧基岩较浅，地基基础承载力较大时，可采用立柱式 盖板式棚洞 隧道构造设计 ---明洞的构造 - 刚架式棚洞 当地形狭窄，山坡陡峻，基岩埋置较深而上部地基稳定性差时，可采用刚架式外墙，此时称明洞为刚架式明洞（有时也可采用长腿式明洞） 侧刚架、内侧重力式墩台结构、横顶梁、底横撑及钢筋混凝土盖板组成。并做防水层及回填土石处理。 隧道构造设计 ---明洞的构造 - 悬臂式棚洞 适用于稳固而陡峻的山坡，外侧地形难以满足一般棚洞的地基要求，落石不太严重的情况 内墙为重力式，上端接筑悬臂式横梁，其上铺以盖板，在盖板的内端设平衡重来维持结构受外荷载作用下的稳定性 悬臂式棚洞 隧道构造设计 ---洞门结构的构造 - 概述 洞门（隧道门的简称，通常也泛指隧道门及明洞门）是隧道洞口用圬工砌筑用以保护洞口、排放流水并加以建筑装饰的支挡结构物。 对于铁路隧道，隧道的长度就是其进出口洞门墙外表面与线路内轨顶面标高线交点之间的距离； 对于公路隧道，隧道的长度就是其进出口洞门墙外表面与路面的交线同路线中线交点间的距离。 - 洞门的作用 减少洞口土石方开挖量 稳定边仰坡 引离地面流水 装饰洞口 隧道构造设计 ---洞门结构的构造 - 洞门结构的类型 - 隧道门 隧道门指修建在不设明洞的隧道洞口的支挡结构物，包括环框式洞门、端墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜洞门和耳墙式洞门等 - 明洞门 明洞门主要配合明洞结构类型设计，明洞有拱形明洞和棚洞之分，相应明洞门也分拱形明洞门和棚式明洞门两大类 棚式明洞门 隧道构造设计 ---洞门结构的构造 - 环框式洞门 环框式洞门，即只镶饰隧道衬砌两端部分 适用于隧道洞口仰坡极为稳固，岩层坚硬，节理不发育，不易风化，地形陡峻而又无排水要求的地段 - 端墙式洞 适用于自然山坡陡峻，洞门地形开阔，岩层较为坚硬完整，山体压力很小，开挖坡度1：0.3～1：0.5的洞口地段 起御土墙的作用，而且能支持洞口正面上的仰坡，并将从仰坡溜下来的地面水，汇集到排水沟中