隧道工程第三章隧道线路及断面设计PPT.ppt

2017年2月28;上节课内容回顾——2.3 围岩分级;围岩分级的目的： ① 作为选择施工方法的依据； ②确定结构上的荷载（松散荷载）； ③给出衬砌结构的类型及其尺寸； ④制定劳动定额、材料消耗标准基础等； ⑤进行科学管理及正确评价经济效益；; 2.3.1 隧道围岩分级的因素指标及其选择 围岩分级的指标，主要考虑影响围岩稳定性的因素或其组合的因素。 单一的岩性指标 抗压强度、抗拉强度、弹性模量、抗钻性、抗爆性 一般多采用岩石的单轴饱和极限抗压强度作为基本的分级指标，具有试验简单，数据可靠的优点。 但单一岩性指标只能表达岩体特征的一个方面，用来作为分级的唯一指标是不合适的。;单一的综合岩性指标 ;2.3.3 我国公路隧道围岩分级 ;K1地下水影响的修正 地下水是造成施工塌方、使隧道围岩丧失稳定的最重要因素之一，地下水对围岩的影响主要表现在： 软化围岩 软化结构面 产生流砂和潜蚀 承压水作用;《工程岩体分级标准》（GB50218-2014）规范将隧道围岩分成六级，分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，;山区公路线形设计受地形条件影响： 高程障碍：公路前进方向遇到高山时，由于坡度的限制不能在一定距离内拔起越过山峰； 平面障碍：山嘴伸出很急。;克服地形障碍;绕行方案优缺点： 优点：技术要求小，投资省、工期短； 缺点：线路延长、弯道增多、形成高大边坡。 只有在确认对运营不会造成不良影响时才考虑。 路堑方案优缺点： 优点：造价低，施工进度快； 缺点：路堑病害多、破坏植被。 应以不形成高大边坡为原则。;隧道方案优缺点： 优点：能使线路平缓顺直，病害少，缩短线路，节省运输时间，不需用较大的坡度，不需设置太多、太急的曲线，还能最大限度地减少道路修建对自然植被的破坏。 缺点：造价高、施工进度慢。 一般情况下，采用隧道方案是比较有利的。当线路遇到地形高程障碍时，应该优先考虑隧道方案。;经验指出：“山体可穿而不宜大挖，大挖必坍”。只有在保证安全的前提下，才能谈到经济和技术的比较。;（1）隧道走向？ （2）洞门位置？ （3）线形布置？ （4）空间大小？;几个名词： 垭口 分水岭 越岭隧道 傍山隧道 沿河线 展线;;较高的垭口;什么叫做越岭隧道？;什么叫做分水岭？;长江流域图;山区道路通常傍山沿河而行，山区河流的特点是河床狭窄、弯曲，经过常年的河水侵蚀和风化作用，地势往往变得陡峻。为改善线形、提高车速、缩短里程、节省时间，常需修建隧道，这种隧道叫做傍山隧道，或称河谷线隧道。;沿河线是沿着河岸布设的路线。;缺点： ①洪水威胁大。暴雨时水位猛涨猛落，冲刷力大。若线位高度设计的不合理时，公路常常受到水毁，使交通中断。 ②艰巨工程多。河谷一般含石头较多，悬崖陡壁多，而且间断出现，导致石方工程集中，开挖困难。 ③桥涵防护工程多。由于沿岸两侧地质、地形复杂，常常需要跨河换岸以避让艰巨工程。另外支沟多，使得桥涵多。路基支挡防护工程多。 ④占地多。主要指占用农田较多。山区良田大多是沿河两岸阶地分布，而线形也要利用阶地布线，所以占用良田较多。 由于沿河线突出的优点，在山区各种路线中，一般应优先采用沿河线。;区分越岭隧道与傍山隧道方法： 越岭隧道是穿越山岭的隧道，一般应该穿越山体，与山脊线近似正交。 傍山隧道是沿着山体前进的隧道，一般与山脊线近似平行或大角度相交。傍山隧道不穿越山体的核心位置。;展线：所谓展线是“展长线路”的缩略说法。 指的是在山岭地带，由于地面自然纵坡常大于道路设计容许最大纵坡，加上工程地质限制，就需要顺应地形，适当延伸线路长度沿山坡逐渐盘绕而上，以致达路线终点。这种减缓纵坡，延长起、终点间路线长度的设计定线，称为展线。 一般来讲，展线只出现在因坡度限制或遇特殊地形条件的情况下，牺牲线路顺直程度来换取尽可能低的限制坡度。平坦地区基本不存在展线的问题，铁路的主要基本展线形式有：灯泡线、套线、螺旋线等。;越岭线上，地形起伏陡峻，在展线时还可能需要修建专门的展线隧道。;关角隧道;二郎北展线，三列东风4型内燃机车牵引着货车;关角隧道洛北——二郎区间的螺旋形展线夜景;穷人的铁路展线——兴安岭展线——中国第一个螺旋形展线;贵州水柏铁路北盘江大桥;贵州水柏铁路北盘江大桥;贵州水柏铁路（北盘江大桥）;秦岭铁路进入秦岭山区后沿清姜河盘旋迂回，从杨家湾站到秦岭大隧道直线距离只有6千米，但升高却达680米，即每千米上升110米。 为了把坡 度改为每千米只升高40米，能够通行火车，只能把铁路线反复迂回盘旋，在6千米的直线距离内盘绕了27千米；在观音山站和青石崖站之间的线路以33‰的大 坡度急速爬升。;为了克服地势高差，过杨家湾站后就以3个马蹄形和1个螺旋形（“8”字形）的迂回展线上升，线路层叠3层