道路桥梁工程概论 教学课件 ppt 作者 田海风 主编第5章 隧道工程.ppt

第五章 隧道工程 知识目标 掌握隧道的分类及其作用、隧道洞身衬砌的类型和形式、隧道洞门的形式以及隧道的防排水方案及具体措施。 理解隧道的基本概念、线形设计及横断面设计的计算方法、隧道通风方式的种类和通风量的计算、照明的类型、隧道的洞门构造以及隧道防水和排水原则。 了解隧道工程的发展历程、隧道工程的设计要点，设计方法、设计思路和设计程序、公路隧道的线路、照明及通风以及隧道的竖井与斜井。 能力目标 能解释隧道的基本概念及分类， 能应用隧道线形设计的计算方法， 能写出隧道衬砌的类型和洞门的形式， 能运用基本原理能处理隧道防排水的问题。 知识目标和能力目标 知识目标 掌握隧道的分类及其作用、隧道洞身衬砌的类型和形式、隧道洞门的形式以及隧道的防排水方案及具体措施。 理解隧道的基本概念、隧道通风方式的种类和通风量的计算、照明的类型、隧道的洞门构造。 了解隧道工程的发展历程、线形设计及横断面设计的计算方法、公路隧道的线路、照明及通风以及隧道的竖井与斜井。 能力目标 能解释隧道的基本概念及分类， 能写出隧道衬砌的类型和洞门的形式， 能运用基本原理能处理隧道防排水的问题。 一、隧道的概念及种类1．隧道的概念 狭义定义：用以保持地下空间作为交通孔道的工程建筑物。 广义定义：以某种用途，在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。 10km以上的长大铁路隧道： 秦岭隧道18.4km 大瑶山隧道14.295km 乌鞘岭隧道20.05km 太行山隧道27.8km（在建） 吕梁山隧道20.8km（在建双洞） 东秦岭铁路隧道12.26km 2．城市隧道 解决城市交通拥挤问题的唯一途径是采用快捷、大运量公共交通系统—地铁 城市发展要求包括地下空间的开发 各类市政设施趋势——隧道管沟化 继十九世纪的城市桥梁、二十世纪的摩天大楼，二十一世纪是地下空间的开发和利用。 二、隧道工程的设计要点 1. 隧道设计的影响因素：隧道设计与公路的使用者、周围的自然环境、 资源的可持续利用等有着密不可分的关系。 2. 隧道设计的原则：交通行业的核心价值是“用户第一、行者为本”。对 环境要树立“不破坏就是最大的保护”的理念。只有正确处理隧道设计与 自然、用户、资源等的相互关系，才能搞好隧道设计。 3. 隧道设计的内容：隧道设计的横断面建筑限界选定、线形设计、洞口 设计、衬砌设计、洞内路面设计、防排水设计等。 例如，在设计速度80km/h、混合交通量较大的一级公路上，10.25m宽 的建筑限界横断面应该是符合隧道规范规定的。但根据以人为本的设计 理念，混合交通量较大隧道横断面应 考虑行人、非机动车的安全通行问题，右侧侧向宽度不应采 用0.75m，而应与洞外路基硬路肩的宽度保持一致。 第三节 公路隧道 一、公路隧道线路 隧道设计　包括隧道选线、纵断面设计、横断面设计、辅助坑道设计等。 1. 选线：公路隧道的平面线形和普通道路一样，根据公路规范要求进行设计。根据线路标准、地形、地质等条件选定隧道位置和长度。选线应作多种方案的比较。长隧道要考虑辅助坑道和运营通风的设置。洞口位置的选择要依据地质情况。考虑边坡和仰坡的稳定，避免塌方。 隧道平面线形，一般采用直线、避免曲线，如必须设置曲线时，应尽量采用大半径曲线，并确保视距。 一、公路隧道线路 2. 纵断面设计　沿隧道中线的纵向坡度要服从线路设计的限制坡度。因隧道内湿度大，轮轨间粘着系数减小，列车空气阻力增大，因此在较长隧道内纵向坡度应加以折减。纵坡形状以单坡和人字坡居多，单坡有利于争取高程，人字坡便于施工排水和出碴。为利于排水，最小纵坡一般为2‰～3‰。 　　 　　3. 横断面设计　隧道横断面即衬砌内轮廓，是根据不侵入隧道建筑限界而制定的。中国隧道建筑限界分为蒸汽及内燃机车牵引区段、电力机车牵引区段两种，这两种又各分为单线断面和双线断面。衬砌内轮廓一般由单心圆或三心圆形成的拱部和直边墙或曲边墙所组成。在地质松软地带另加仰拱。单线隧道轨面以上内轮廓面积约为27～32平方米，双线约为58～67平方米。在曲线地段由于外轨超高车辆倾斜等因素，断面须适当加大。　　 　　4. 辅助坑道设计　辅助坑道有斜井、竖井、平行导坑及横洞四种。斜井是在中线附近的山上有利地点开凿的斜向正洞的坑道。