【正文】 雪工程、防風(fēng)工程和防路面凍害工程的必要性。 （ 6）長大隧道在洞門附近應(yīng)考慮施工場地、棄渣場以及便道等的位置。 91 （ 4）洞口地形平緩時，一般也應(yīng)早進(jìn)洞晚出洞。隧道宜長不宜短，應(yīng)“ 早進(jìn)洞，晚出洞 ”，盡量避免大挖大刷，破壞山體穩(wěn)定。由于洞口處地質(zhì)條件差，多為嚴(yán)重風(fēng)化的堆積體；覆蓋層厚度較薄，若地形傾斜又易造成淺埋側(cè)壓；還受地表水的沖刷，加上隧道一旦開挖，山體受擾動等因素，容易造成山體失穩(wěn)，產(chǎn)生滑動和坍塌。 85 泥石流地區(qū) 首先應(yīng)判明泥石流的成因 、 規(guī)模 、 發(fā)展趨勢 ， 以決定隧道方案的可行性 。 83 崩塌地區(qū) 山坡陡峻的地段，山體裂隙受風(fēng)化而崩解，成塊地從斜坡翻滾墜落。 如線路難以繞避或繞避而有損于線路的總體性時 ， 在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的條件下 ， 亦可因地制宜地采取相應(yīng)工程措施通過 。 (二 )褶皺構(gòu)造與隧道位置的選擇 76 選擇隧道位置切忌沿著斷層帶或破碎帶修建隧道。當(dāng)隧道通過褶皺構(gòu)造時，應(yīng)盡量避免將隧道置于背斜或向斜的軸部 。 陡傾角巖層一般有 偏壓和不均勻壓力 存在 ， 當(dāng)有軟弱夾層伴以有害節(jié)理切割時 ， 易產(chǎn)生坍方和順層滑坡 。 單斜構(gòu)造地質(zhì)必須事先把巖層的構(gòu)造和傾角大小調(diào)查清楚， 一定要盡可能避開軟弱結(jié)構(gòu)面 。 讓隧道洞口周圍的植被得到妥善保護(hù)，維護(hù)原有的生態(tài)地貌。 “裁彎取直” 65 沿河線 截彎取直 作隧道： ?運(yùn)營條件差 ，橋、隧、擋相連，工程復(fù)雜，施工干擾大； ? 沿河線常碰到 河道彎曲極大 ，山體凸出，形成山嘴； ?線路沿河繞行， 線路長而彎曲 ； ?取直作長隧道，線路順直。為保持山體穩(wěn)定和避免偏壓產(chǎn)生，隧道位置宜往山體內(nèi)側(cè)靠 ——寧里勿外 。 ?另外，線路受河谷地形限制，隧道經(jīng)常是沿河的淺埋隧道和隧道群，洞身覆蓋 里側(cè)厚外側(cè)薄 ，易產(chǎn)生不對稱的 偏壓 狀態(tài)。因而線路迂回曲折、展線長、隧道群多、大中橋長而高。 49 2022年 3月 2日 第三章 隧道線及斷面設(shè)計(jì) 隧道工程 （ 2）越嶺隧道標(biāo)高選擇 在越嶺位置選定后，越嶺標(biāo)高影響展線及越嶺隧道方案： ? 一般隧道標(biāo)高越高，隧道長度越短，相應(yīng)施工工期也短，但兩端展線長度增加，且線路拔起高度大，運(yùn)營條件差，線路通過能力降低； ? 低標(biāo)高隧道則與之相反，施工難度增加，施工期較長，運(yùn)營條件好； ? 在選擇越嶺隧道標(biāo)高時， 考慮運(yùn)營條件的改善和通過能力的提高， 宜采用低標(biāo)高方案 ，但必須進(jìn)行地形、地質(zhì)、施工、運(yùn)營、經(jīng)濟(jì)等多種因素綜合比較確定最優(yōu)隧道標(biāo)高。兩座隧道相距 3735米，總長度約 11423米。 為了減少連續(xù)縱坡，也為了規(guī)避不良地質(zhì)和自然保護(hù)區(qū)，公路史上首座雙螺旋隧道誕生了。 經(jīng)隧道長度、施工難度、運(yùn)營條件等綜合比選多個方案，最后確定最佳方案。根據(jù) 線路的總方向 和 克服越嶺高程 的不同要求在較大范圍內(nèi)選線， 尋求可供越嶺的幾個埡口位置的比選。 ?從克服高寒地區(qū)的雪害、多霧地區(qū)和事故多發(fā)地的管理，以及環(huán)境保護(hù)等方面，也往往需要考慮設(shè)置隧道。 隧道的選址 38 隧道選址 ?根據(jù)地形圖和調(diào)查資料，通常在多個路線方案中，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定一條線。 ?關(guān)角隧道 二郎北展線，三列東風(fēng) 4型內(nèi)燃機(jī)車牽引著貨車 關(guān)角隧道洛北 —— 二郎區(qū)間的螺旋形展線夜景 窮人的鐵路展線 —— 興安嶺展線 —— 中國第一個螺旋形展線 貴州水柏鐵路北盤江大橋 ?貴州水柏鐵路 貴州水柏鐵路北盤江大橋 貴州水柏鐵路（北盤江大橋） 秦嶺鐵路進(jìn)入秦嶺山區(qū)后沿清姜河盤旋迂回，從楊家灣站到秦嶺大隧道直線距離只有 6千米，但升高卻達(dá) 680米，即 每千米上升 110米。 這種減緩縱坡，延長起、終點(diǎn)間路線長度的設(shè)計(jì)定線，稱為展線。 ?傍山隧道 是沿著山體前進(jìn)的隧道，一般與山脊線近似平行或大角度相交。 主要指占用農(nóng)田較多。 由于沿岸兩側(cè)地質(zhì)、地形復(fù)雜，常常需要跨河換岸以避讓艱巨工程。若線位高度設(shè)計(jì)的不合理時，公路常常受到水毀，使交通中斷。 優(yōu)點(diǎn)： ①路線走向明確。在自然界中，分水嶺較多的是山嶺、高原。 埡口：即相連的兩山頂之間較低的部分稱為埡口。邊坡頂上普遍出現(xiàn)縱向裂縫。 那里本應(yīng)用隧道通過的，但為了趕工期，圖省錢，草率地改用明塹方案。當(dāng)線路遇到地形高程障礙時，應(yīng)該優(yōu)先考慮隧道方案。 應(yīng)以不形成高大邊坡為原則。 第三章 隧道線及斷面設(shè)計(jì) 克服地形障礙 高程障礙 平面障礙 繞行方案 深塹方案 隧道方案 沿河傍山繞行方案 隧道直穿方案 該采取什么辦法？ 路塹 指從原地面向下開挖而成的路基形式。 [BQ]=BQ – 100（ K1+K2+K3） K1——地下水影響修正系數(shù)； K2——主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)； K3——初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)。 隧道圍巖分級的方法 對隧道圍巖的分級時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ?首先應(yīng)考慮選擇對圍巖穩(wěn)定性有重大影響的主要因素， 如巖石強(qiáng)度、巖體的完整性、地下水、地應(yīng)力、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、以及他們的組合關(guān)系作為分級指標(biāo)； ?其次選擇 測試設(shè)備比較簡單、人為因素小、科學(xué)性較強(qiáng)的定量指標(biāo)； ?在考慮 分級指標(biāo)要有一定的綜合性 ，如復(fù)合指標(biāo)等。 ?巖石質(zhì)量指標(biāo)： 10cm以上巖芯累計(jì)長度 單位鉆孔長度 RQD（％）＝ 100% 綜合反映巖體的強(qiáng)度和巖體破碎程度的指標(biāo)。 ?圍巖分級的目的： ① 作為選擇施工方法的依據(jù)； ②確定結(jié)構(gòu)上的荷載（松散荷載）； ③給出襯砌結(jié)構(gòu)的類型及其尺寸； ④制定勞動定額、材料消耗標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)等； ⑤進(jìn)行科學(xué)管理及正確評價經(jīng)濟(jì)效益； 隧道圍巖分級的因素指標(biāo)及其選擇 圍巖分級的指標(biāo)， 主要考慮影響圍巖穩(wěn)定性的因素 或其組合的因素。 圍巖 被挖除的巖體 原狀巖體 ?圍巖： 在巖石地下工程中，由于受開挖影響而發(fā)生應(yīng)力狀態(tài)改變的周圍巖體。 ?單一的綜合巖性指標(biāo) ?巖體的完整性 系數(shù) Kv： 2?????????巖石巖體vvK v反映了巖石的力學(xué)性質(zhì)和巖體的破碎程度的綜合因素。 具有代表性的復(fù)合指標(biāo)分級，是巴頓 （ ）等人提出的 巖體 質(zhì)量 Q指標(biāo)， Q指標(biāo)綜合表達(dá)了巖體質(zhì)量的六個地質(zhì)參數(shù)： Q＝ (RQD/Jh)(Jr/Ja)(Jw /SRF) 巖體質(zhì)量 Q指標(biāo)實(shí)際上是巖塊尺寸、抗剪強(qiáng)度、作用應(yīng)力三者的復(fù)合指標(biāo)。 根據(jù)巖石的 堅(jiān)硬程度 和 巖體完整程度 兩個基本因素的定性特征和定量圍巖基本質(zhì)量指標(biāo) BQ， 進(jìn)行初步分級 。 好 山區(qū)公路線形設(shè)計(jì)受地形條件影響： ?高程障礙： 公路前進(jìn)方向遇到高山時，由于坡度的限制不能在一定距離內(nèi)拔起越過山峰； ?平面障礙： 山嘴伸出很急。 ? 路塹方案優(yōu)缺點(diǎn)： ? 優(yōu)點(diǎn)： 造價低，施工進(jìn)度快； ? 缺點(diǎn)： 路塹病害多、破壞植被。 一般情況下，采用隧道方案是比較有利的。 以寶成線秦嶺盤山道為例。施工期間就不斷坍方，其中最大一次塌方就達(dá) 10萬 m3。 （ 1）隧道走向？ （ 2）洞門位置？ （ 3）線形布置？ （ 4）空間大??？ ——掌握公路隧道選址的原則和方法 ——隧道洞口位置選擇的原則和方法 ——隧道平面和縱斷面設(shè)計(jì)的要求 ——隧道橫面設(shè)計(jì)的要求和方法 ?修建隧道幾點(diǎn)思考 第三章 隧道線路及斷面設(shè)計(jì) 幾個名詞： ?埡口 ?分水嶺 ?越嶺隧道 ?傍山隧道 ?沿河線 ?展線 17 山頂 1 山頂 2 埡口 埡口 埡口在 《 辭源 》 里的解釋是“ 兩山間的狹窄地方 ”，即連續(xù)山梁的一塊平坦且相對較低的位置，也可以說是高大山脊的鞍狀坳口。 代表性：秦嶺隧道 ?什么叫做分水嶺？ 秦嶺是長江和黃河的分水嶺 分水嶺 是指分隔相鄰兩個流域的山嶺或高地，河水從這里流向兩個相反的方向。 ?什么叫做傍山隧道？ 沿河線 是沿著河岸布設(shè)的路線。 暴雨時水位猛漲猛落，沖刷力大。 ③橋涵防護(hù)工程多。 ④占地多。 區(qū)分越嶺隧道與傍山隧道方法： ?越嶺隧道 是穿越山嶺的隧道，一般應(yīng)該穿越山體，與山脊線近似正交。 指的是在山嶺地帶， 由于地面自然縱坡常大于道路設(shè)計(jì)容許最大縱坡， 加上工程地質(zhì)限制，就 需要順應(yīng)地形，適當(dāng)延伸線路長度 沿山坡逐漸盤繞而上，以致達(dá)路線終點(diǎn)。 ?什么叫做展線？ 越嶺線上，地形起伏陡峻，在展線時還可能需要修建專門的展線隧道 。再經(jīng) 2364多米長的秦嶺大隧道穿過秦嶺埡口，即進(jìn)入嘉陵江流域并到達(dá)秦嶺站；越過秦嶺后線路即用 12‰ 的下坡道沿嘉陵江而下至四川省廣元，秦嶺至略陽間先后十四次跨過嘉陵江。 ?安全性、用地、建設(shè)投資、施工的難易、使用費(fèi)以及與當(dāng)?shù)丨h(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)等。 埡口位置的選擇一般可利用小比例尺地形圖、航空照片、衛(wèi)星照片等。 ?工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件良好的埡口。 44 ?秦嶺隧道平面位置的方案比選 F1 F3 F4 F5 F2 西安安康線初測階段