地下建筑结构(中国地质大学孙金山)4-2教程文件.ppt

3 隧道总体设计 3.1 隧道选址 3.2 隧道的几何设计 3.3 衬砌内轮廓线及几何尺寸拟定 3.1 隧道选址 1、公路隧道选址的基本原则： 必须与公路总体设计相协调适应(交通量、公路等级等) 隧道位置应选择在稳定的地层中； 越岭隧道应进行较大范围的方案选择，进行全面的技术、经济比较，选择在地质条件较好的地段穿越； 沿河傍山隧道，其位置宜向山侧内移，避免一侧洞壁过薄产生偏压； 选择隧道位置时，应注意洞口位置和有关工程的处理，一般宜采取“早进洞，晚出洞”原则(多暗挖，少明挖，在岩体内施工原则)。 2、隧道方案与自然条件的关系 当地的工程地质与水文地质条件、地形地貌条件、气象条件，一般而言是隧道方案主要考虑的问题。另外，还有工程的难易程度、经济、工期要求，甚至还有政治、经济、军事与地区发展都有关。根据隧道轴线与地形的关系，主要有： (1) 坡面正交型； (2) 坡面斜交型； (3) 坡面平行型； (4) 尾部进入型； (5) 深入谷地型。 3、越岭隧道的选址 越岭隧道的位置主要以选择垭口和确定隧道高程为主要依据。 (1) 越岭隧道平面位置的选择 ※ 采用直线或大半径曲线为好； ※ 优选考虑在路线总方向上或其附近的低垭口，展线好，隧道较短； ※ 虽远离线路总方向，但垭口两侧有良好的展线条件； ※ 工程地质和水文地质条件良好的垭口。 (2)越岭隧道标高的选择(在山体中何位置) ※尽可能把隧道埋于较好的地层中； ※ 洞口位置处于较好的水文地质、工程地质处，便于施工场地的布设； ※ 寒冷地区，隧道宜设在多年冻土上限和多年积雪线标高以下，以保持施工和运营安全； ※ 隧道条件应考虑施工期限和施工技术条件； ※ 考虑远景规划，在不多增加工程造价的情况下，宜尽可能的把标高降低一些。 越岭方案的选择以选择越岭垭口为重点，从而解决越岭垭口、隧道高程和两侧展线这三个既相互联系又相互制约的问题。 4、傍山隧道选址 为改善线形，提高车速，缩短里程，节省时间，常修建傍山隧道。 傍山隧道一般埋藏较浅，容易造成各种病害；山坡亦常有滑坡，松散堆积，泥石流等不良地质现象，地质情况较为复杂。 选择傍山隧道时应注意： （1）傍山隧道的洞身覆盖厚度问题。为保持山体稳定和避免偏压产生，隧道位置宜往山体内侧靠--宁里勿外 傍山隧道最小覆盖层厚度 t(m) 围岩类别 最小覆盖层厚度(m) 单线 双线 Ⅳ 4~6 7~9 Ⅲ 7~10 10~15 Ⅱ 11~20 16~30 （2）要考虑河岸冲刷对山体和洞身稳定的影响，如图所示。 （3）应考虑施工便道设置和既有公路的位置，应注意既有公路边坡的可能坍塌和施工便道对洞身稳定的影响。如图所示。 （4）线路沿山嘴绕行应与直穿山嘴的隧道方案进行比较。 河岸受冲刷对洞身位置影响示意图 道路对洞身稳定的影响示意图 (3)、泥石流 隧道通过泥石流地段时，应结合地质情况考虑泥石流沟的改道和最大下切深度，确保洞口和洞身的安全。隧道洞顶距基岩面或最大下切面要有一定的覆盖厚度，如图 (b)乙的位置，隧道洞口应避开泥石流沟及泥石流可能扩展的范围。有困难时，可修建一段明洞，使泥石流在明洞顶通过。 隧道通过泥石流时的位置选择示意图 6、隧道洞口位置的选择 洞口位置选择好坏，将直接影响隧道施工、造价、工期和运营安全。选择时要结合洞口的地形，地质条件、施工、运营条件以及洞口的相关工程（桥涵、通风设施等）综合考虑。 （1）洞口部分在地质上通常是不稳定的。一般应设在山体稳定，地质条件好，排水有利的地方。隧道宜长不宜短，应“早进洞，晚出洞”，尽量避免大挖大刷，破坏山体稳定。 （2）洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处，一般宜将洞口移到沟谷地质条件较好的一侧有足够宽度的山嘴处，如图中的B线。 （3）当洞口处为悬崖陡壁时，根据地质情况采用贴壁（见图）或采用接长明洞的办法，将洞口堆到坍方范围以外3—5m处，见图 沟谷附近洞口平面位置示意图 贴壁进洞时洞口纵断面示意图 陡壁下接长明洞纵断面示意图 缓坡洞口纵断面示意图 (4)洞口地形平缓时，一般也应早进洞晚出洞。这时洞口位置选择余地较大，应结合洞外路堑、填方、弃渣场地、工期等具体确定(见图)。需要时可接长明洞，以确保施工和运营安全。 (5)考虑洞口边仰坡不致开挖过高和洞口段衬砌结构受力，洞口位置宜与地形等高线大体上正交见图(a)。道路隧道一般不宜设计斜交洞门，见图(b)。若为斜交时，应尽可能加大斜交角度（一般不小于450），或采取工程措施，以降低垂直等高线方向的开挖高度。 正