【正文】 (單位： cm) 3 隧道洞門設計 隧道洞門結構 概述 洞門是一座隧道的出入口，是一座隧道的外在體現(xiàn)。同時，也要注意坡頂松散土石的滑落，在做好結構設計的同時，也應注意到一些細節(jié)的地方。仰坡坡率 1： 。 端墻最易損壞處條帶“Ⅱ”。γ =18KN/ 3m ， f=， α =176。 4 防排水設計 水對隧道的危害 隧道受水的危害很大，隧道的積水越久水對隧道的腐蝕就越大。隧道進水在氣溫比較低的情況下，還會導致路面結冰，給行車帶來不便，易發(fā)生交通事故。 (2) 隧道內(nèi) 有凍害地段的隧道襯砌 里面無積水。 (4) 若隧道內(nèi)積水減少，滲入地下，給附近居民的日常生活帶來不便。這樣才會避免排水設施受到阻礙，是排水設施暢通無阻。隧道內(nèi)外的防排水系統(tǒng)要暢通無阻，將地表水和地下水排出隧道。針對該隧道所處的實際情況，采取防排水設計的原則是： (1) 隧道外面以排水為主。最終使隧道內(nèi)外的排水系統(tǒng)連成一個暢通的排水體系。還可以給行車帶來方便。 檢查井 的 間距 要大于等于 250m。 二次襯砌排水 二次襯砌施工中造成的一些縫隙，也會給防排水帶來一定的麻煩。 隧道洞外防排水設計 隧道口外的地表水會沖刷隧道洞口和隧道兩邊 的側坡。 (3) 在隧道口和兩側鋪砌砂石，然后用水泥砂漿將砂石固定。 4) 稀釋 CO 的需風量為 ： 60()0. . 1 0cor e q c o QP TQ PT??? 2 8 10 10 13 25 29 3 10 33 425 0 90 46 2 27 3?? ? ?? ? ???( 3/ms) () 煙霧排放量 (1) 取煙霧基準排放量為 VIq = 3m /輛 .km (2) 考慮煙霧的車況系數(shù)為 af = (3) 各工況速度的修正系數(shù) ,車密度系數(shù)如下表所示 53 考慮煙霧的各工況車速系數(shù) 工況車速 100 80 60 40 20 10 )(VIivf df 1 3 6 (4) 拔修正系數(shù)為 )(IVhf = (5) 由計算式：( ) ( ) ( ) ( )6 11 ()3 . 6 1 0nV I V I a V I d h V I i v V I m m V ImQ q f f f f L N f?? ? ? ()其中： VIQ — 隧 道 全 長 煙 霧 排 放 量 VIq — 煙 霧 基 準 排 放 量 a(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 車 況 系 數(shù) h(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 海 拔 高 度 系 數(shù) m(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 車 型 系 數(shù) iv(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 縱 坡 車 速 系 數(shù) Dn — 柴 油 車 車 型 類 別 數(shù) 當 tV =100km/h時，煙霧排放量： ( ) ( ) ( ) ( )6 11 ()3 . 6 1 0nV I V I a V I d h V I i v V I m m V ImQ q f f f f L N f?? ? ? ? ?61 2 . 5 1 . 0 0 . 6 2 . 6 1 2 9 2 1 . 0 2 8 8 1 . 0 ( 1 5 6 7 2 ) 1 . 53 . 6 1 0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? = 3m /s () 同理可算得，其它 各工況車速下煙霧排放量，如下表： 表 54 稀釋煙霧各車速需風量 ( 3m /s) (6) 當 tV =10km/h時，煙霧產(chǎn)生最多， /VIQ m s? (7) 稀釋煙霧的需風量： 1) 取煙霧設計濃度為 3m /s 。 照明計算 入口段照明長度： ?10ta n ??? hDD sth () 式中 ： thD — 入 口 段 照 明 長 度 SD — 照 明 停 車 視 距 ，取 150m h — 洞 口 內(nèi) 凈 空 高 度，取 代入數(shù)據(jù)算得 thD =139m 。在裝飾方面也應該要注意，在洞門處要選擇折光色調(diào)的裝潢，在洞口附近 10m 的地方不必加強照明。 照明控制 為使得隧道內(nèi)的光照亮度更有利于行車安全，因此有必要對隧道能的燈具進行人為控制亮度。加強燈和全日燈； 全日燈，作為正常使用的燈具，一般長期保持照亮； 加強燈，能按照洞外不同亮度的時候，通過控制不同亮燈個數(shù)，達到控制亮度與外界亮度協(xié)調(diào)的目的。 (2)對危險情況進行提前預報以及進行 監(jiān)控 a 對 工程 做出 預報， 確保 施工 策略及突發(fā)情況措施 。 c 對 設計隧道工程 以及對其 施工 提供了寶貴的以往 經(jīng)驗。 (2)對 施工 進行 指導。 (4) 對寶貴 經(jīng)驗 進行累積 。 (3) 通過對 監(jiān) 控 測 量 數(shù)據(jù) 的 處理 以及 計算 后 ，進行預測和反饋，以 確保 施工時的所有的 安全 以及 隧道 周圍巖石 及支護襯砌結構的穩(wěn)定。布置 通常 是在開挖后 以及在進行 初期 的 支護后進行 的 。在 開始挖掘 后的拱頂壁面上 安置測試 點， 由于已經(jīng)知道 的高程水準點，用懸吊 的 鋼尺 以及 水準儀 量出 測 點 的 高程，高程之差 （兩次）就是所謂的 拱頂下沉量。 (5) 地表下沉 如果 在隧道淺埋 地段 ， 那么 每 5m~50m 設置一 斷面，每 個 斷面安置 10 個測點 。 每 斷面 11 個測點。 (2) 測試點應該設置在離被挖掘的地 面 2m 的范圍之內(nèi) ， 并且小于或者等于循環(huán) 的 進尺， 需要細心保護免 受下一循環(huán)爆破的破壞。具體測點布置如圖 ： 圖 測點布置圖 營運階段的監(jiān)控量測 在 公路隧道運營 的 階段 進行的 監(jiān)控量測 在公路隧道運營的范圍內(nèi)，有對 交通 進行的監(jiān)控、管理設施以及安全。 圖解新奧法： 洞口施工 截水溝施工 4m隧 道 洞 口 開 挖 前 ， 在 洞 口 開 挖 邊 坡 線 以 外 施 做 截 水 溝 ， 截 水 溝 通 向 路 基, 7 . 5 邊 溝 ， 以 防 雨 季 山 坡 匯 積 水 沖 洗 已 開 挖 的 坡 面 。 洞口土石方的施工 (1) 把對施工表皮環(huán)境清理干凈。 洞口邊仰坡的防護 根據(jù)進、出口邊、仰坡土石的軟硬，采用不同的刷坡方法。 進洞方法 進洞方法采用臺階法，上部開挖進尺控制在 ，并嚴格控制爆破藥量。超前錨桿采用 22? 早強水泥砂漿錨桿，錨桿長度為 5m，間距50cm，錨孔直徑 40mm。由于明洞埋置較淺，為了加大施工空間采用先墻后拱法開挖。施工順序與短臺階法相同，上、下部可配備同類機械進行平行作業(yè)。 圖 掏槽眼布置圖 2) 上臺階其他炮眼布置：（面積： 2m ）光面爆破，見圖 圖 上半斷面炮眼布置圖 周邊眼：間距 E=50cm，周邊眼至內(nèi)圈眼距離為 60cm，抵抗線 W=75cm,周邊眼裝藥集中度為 。其它炮眼：采用橫向間距，豎向間距 。 隧道支護施工 初期支護 初 期 支 護 是 在 隧 道 開 挖 后 圍 巖 自 穩(wěn) 能 力 不 足 的 條 件 下 ， 為 保 證 隧 道 在 施 工期 間 的 穩(wěn) 定 和 安 全 所 采 取 的 的 工 程 措 施 。 (2) Ⅳ 級圍巖采用 WTD25 中空注漿錨桿，其長度為 ，采用梅花型布置；布置間距縱向 ,環(huán)向 C25 噴射混凝土，厚度150mm。 二次支護 隧道的二次襯砌是為了保證隧道在服務年限中的穩(wěn)定、耐久，以及作為安全儲備的 工程措施。拱頂背后不可能回填的很密實，可用單液水泥漿進行壓漿。灌筑仰拱和 底板時，必須把隧道底部的虛渣、雜物及淤泥清除干凈，排除積水。 施工組織設計 工程概況 帽子坡隧為單向雙車道賽道，隧道全長 1292米，限 制速度為 100km/h。隧道外施工人員分為裝卸班、運輸班、攪拌班、三班倒作業(yè)，保證 24 小時不間斷作業(yè)。在實際的操作中，若出現(xiàn)荷載確定有誤的情況，我們 應該盡早更改過來。 一 次 支 護是 為 了 保 證 施 工 的 安 全 ， 加 固 巖 體 和 阻 止 圍 巖 的 變 形 ， 坍 塌 而 設 置 的 臨 時 支 護,措 施 ， 常 用 支 護 形 式 有 木 支 撐 型 鋼 支 撐 ， 格 柵 支 撐 ， 噴 錨 支 護 等 ， 其 中 型 鋼 支撐 ， 格 柵 支 撐 ， 錨 噴 支 護 一 般 作 為 永 久 支 護 的 一 部 ， 與 永 久 支 護 共 同 工 作 。因為，在某些情況下，巖質在裸露的環(huán)境中，空氣、水汽這些都會裸露的巖石造成很大的危害，以至風化掉落。 隧 道 襯 砌 是 永 久 性 的 重 要 結 構 物 ， 應 有 相 當 的 可 靠 性 和 保 證 率 ， 一 旦 受 到破 壞 ， 運 營 中 很 難 恢 復 。 整 體 式 襯 砌 采 用 就 地 整 體 模 筑 混 凝 土 襯 砌 ， 其 方 法 是 在 隧 道 內(nèi) 樹 立 模 板 ，拱 架 ， 然 后 澆 灌 混 凝 土 而 成 。這就能使得整個結構封閉起來，穩(wěn)定襯砌結構。它既充分體現(xiàn)了的 初期支護的優(yōu)點，也能夠很好的提高二襯的可靠性。 錨噴襯砌的內(nèi)輪廓線 ,宜采用曲墻式的斷面形式 ,這是為了使開挖時外輪廓線圓順 ,盡可能減少圍巖中的應力集中 ,減少圍巖內(nèi)緣的拉應力 ,盡可能消除圍巖對支護的集中荷載 ,使支護只承受較均勻的形變壓力 ,使噴層支護都處于受壓狀態(tài)而不產(chǎn)生彎矩。另處 ,還估計到如錨噴襯砌改變?yōu)閺秃弦r砌時 ,應能保證復合襯砌的二次襯砌最小厚度 20cm。 (2) 在 III、 IV、 V級圍巖地段設置仰供。錨桿支護采用全長粘結錨桿。 注 ： (1) 錨桿采用梅花型布置。 各級圍巖襯砌圖： III級圍巖襯砌圖 IV級圍巖襯砌圖 V級圍巖襯砌圖 人行橫通道襯砌設計 人行橫通道斷面積小，相對隧道斷面較穩(wěn)定，所以根據(jù)規(guī)范及工程類比設其初期支護采用厚 10cm 的 C25 凝土，局部錨桿。圍巖壓力一般分為：松動壓力和形變壓力。 (1) Ⅲ 級圍巖的垂直壓力計算： 隧道開挖寬度 B=，開挖高度 H=， H/B=＜ 根據(jù)規(guī)范， i=, ）計算如下：）、（由式（ 2414,/24 3 ??? mkN? 13120 . 4 5 2 [ 1 ( 5 ) ]0 . 4 5 2 [ 1 0 . 1 ( 1 1 . 6 5 ) ]2 . 9 8 82 4 2 . 9 8 8 7 1 . 7 1 2 /sh i Bmq h kN m???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? (2) Ⅳ 級圍巖的垂直壓力計算： 隧道開挖寬度 B=，開挖高度 H=， H/B=＜ 根據(jù)規(guī)范， i=, 322 /kN m? ? ， 由式 ()、 ()計算如下： 14120. 45 2 [ 1 ( 5 ) ]0. 45 2 [ 1 0. 1 ( 11 .9 5 ) ]6. 08 422 6. 08 4 13 3. 84 8 /sh i Bmq h k N m???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? (3) Ⅴ 級圍巖的垂直壓力計算： 隧道開挖寬度 B=，開挖高度 H=， H/B=＜ 根據(jù)規(guī)范， i=, 318 /kN m? ? ， 由式 ()、 ()計算如下： 15120. 45 2 [ 1 ( 5 ) ]0. 45 2 [ 1 0. 1 ( 12 .2 5 ) ]12 .3 8418 12 .3 84 22 2. 91 2 /sh i Bmq h k N m???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? 隧道深淺埋分界 淺埋和深埋隧道的分界 ,按荷載等效高度值 ,并結合地 質條件、施工方法等因素綜合判定 .荷載等效高度值的計算公式如下 ： qp hH )~2(? () 式中： pH —淺埋隧道分界深度 (m) qh —荷載等效高度 (m), ?qhq? 在采用礦山法施工的條件下， Ⅳ —Ⅵ 級圍巖取 。 k101+300~101+425。k101+425~k101+515. V級 深埋 K100+355~k100