【正文】 (單位： cm) 3 隧道洞門(mén)設(shè)計(jì) 隧道洞門(mén)結(jié)構(gòu) 概述 洞門(mén)是一座隧道的出入口，是一座隧道的外在體現(xiàn)。同時(shí)，也要注意坡頂松散土石的滑落，在做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，也應(yīng)注意到一些細(xì)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(shè)計(jì) 水對(duì)隧道的危害 隧道受水的危害很大，隧道的積水越久水對(duì)隧道的腐蝕就越大。隧道進(jìn)水在氣溫比較低的情況下，還會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)冰，給行車(chē)帶來(lái)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(wú)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(lái)不便。這樣才會(huì)避免排水設(shè)施受到阻礙，是排水設(shè)施暢通無(wú)阻。隧道內(nèi)外的防排水系統(tǒng)要暢通無(wú)阻，將地表水和地下水排出隧道。針對(duì)該隧道所處的實(shí)際情況，采取防排水設(shè)計(jì)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(gè)暢通的排水體系。還可以給行車(chē)帶來(lái)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(huì)給防排水帶來(lái)一定的麻煩。 隧道洞外防排水設(shè)計(jì) 隧道口外的地表水會(huì)沖刷隧道洞口和隧道兩邊 的側(cè)坡。 (3) 在隧道口和兩側(cè)鋪砌砂石，然后用水泥砂漿將砂石固定。 4) 稀釋 CO 的需風(fēng)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(zhǔn)排放量為 VIq = 3m /輛 .km (2) 考慮煙霧的車(chē)況系數(shù)為 af = (3) 各工況速度的修正系數(shù) ,車(chē)密度系數(shù)如下表所示 53 考慮煙霧的各工況車(chē)速系數(shù) 工況車(chē)速 100 80 60 40 20 10 )(VIivf df 1 3 6 (4) 拔修正系數(shù)為 )(IVhf = (5) 由計(jì)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(zhǎng) 煙 霧 排 放 量 VIq — 煙 霧 基 準(zhǔn) 排 放 量 a(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 車(chē) 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(chē) 型 系 數(shù) iv(VI)f — 考 慮 煙 霧 的 縱 坡 車(chē) 速 系 數(shù) Dn — 柴 油 車(chē) 車(chē) 型 類 別 數(shù) 當(dāng) tV =100km/h時(shí)，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(chē)速下煙霧排放量，如下表： 表 54 稀釋煙霧各車(chē)速需風(fēng)量 ( 3m /s) (6) 當(dāng) tV =10km/h時(shí)，煙霧產(chǎn)生最多， /VIQ m s? (7) 稀釋煙霧的需風(fēng)量： 1) 取煙霧設(shè)計(jì)濃度為 3m /s 。 照明計(jì)算 入口段照明長(zhǎng)度： ?10ta n ??? hDD sth () 式中 ： thD — 入 口 段 照 明 長(zhǎng) 度 SD — 照 明 停 車(chē) 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(yīng)該要注意，在洞門(mén)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(qiáng)照明。 照明控制 為使得隧道內(nèi)的光照亮度更有利于行車(chē)安全，因此有必要對(duì)隧道能的燈具進(jìn)行人為控制亮度。加強(qiáng)燈和全日燈； 全日燈，作為正常使用的燈具，一般長(zhǎng)期保持照亮； 加強(qiáng)燈，能按照洞外不同亮度的時(shí)候，通過(guò)控制不同亮燈個(gè)數(shù)，達(dá)到控制亮度與外界亮度協(xié)調(diào)的目的。 (2)對(duì)危險(xiǎn)情況進(jìn)行提前預(yù)報(bào)以及進(jìn)行 監(jiān)控 a 對(duì) 工程 做出 預(yù)報(bào)， 確保 施工 策略及突發(fā)情況措施 。 c 對(duì) 設(shè)計(jì)隧道工程 以及對(duì)其 施工 提供了寶貴的以往 經(jīng)驗(yàn)。 (2)對(duì) 施工 進(jìn)行 指導(dǎo)。 (4) 對(duì)寶貴 經(jīng)驗(yàn) 進(jìn)行累積 。 (3) 通過(guò)對(duì) 監(jiān) 控 測(cè) 量 數(shù)據(jù) 的 處理 以及 計(jì)算 后 ，進(jìn)行預(yù)測(cè)和反饋，以 確保 施工時(shí)的所有的 安全 以及 隧道 周?chē)鷰r石 及支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。布置 通常 是在開(kāi)挖后 以及在進(jìn)行 初期 的 支護(hù)后進(jìn)行 的 。在 開(kāi)始挖掘 后的拱頂壁面上 安置測(cè)試 點(diǎn)， 由于已經(jīng)知道 的高程水準(zhǔn)點(diǎn)，用懸吊 的 鋼尺 以及 水準(zhǔn)儀 量出 測(cè) 點(diǎn) 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(shè)置一 斷面，每 個(gè) 斷面安置 10 個(gè)測(cè)點(diǎn) 。 每 斷面 11 個(gè)測(cè)點(diǎn)。 (2) 測(cè)試點(diǎn)應(yīng)該設(shè)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(jìn)尺， 需要細(xì)心保護(hù)免 受下一循環(huán)爆破的破壞。具體測(cè)點(diǎn)布置如圖 ： 圖 測(cè)點(diǎn)布置圖 營(yíng)運(yùn)階段的監(jiān)控量測(cè) 在 公路隧道運(yùn)營(yíng) 的 階段 進(jìn)行的 監(jiān)控量測(cè) 在公路隧道運(yùn)營(yíng)的范圍內(nèi)，有對(duì) 交通 進(jìn)行的監(jiān)控、管理設(shè)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(kāi) 挖 前 ， 在 洞 口 開(kāi) 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(kāi) 挖 的 坡 面 。 洞口土石方的施工 (1) 把對(duì)施工表皮環(huán)境清理干凈。 洞口邊仰坡的防護(hù) 根據(jù)進(jìn)、出口邊、仰坡土石的軟硬，采用不同的刷坡方法。 進(jìn)洞方法 進(jìn)洞方法采用臺(tái)階法，上部開(kāi)挖進(jìn)尺控制在 ，并嚴(yán)格控制爆破藥量。超前錨桿采用 22? 早強(qiáng)水泥砂漿錨桿，錨桿長(zhǎng)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(kāi)挖。施工順序與短臺(tái)階法相同，上、下部可配備同類機(jī)械進(jìn)行平行作業(yè)。 圖 掏槽眼布置圖 2) 上臺(tái)階其他炮眼布置：（面積： 2m ）光面爆破，見(jiàn)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(hù)施工 初期支護(hù) 初 期 支 護(hù) 是 在 隧 道 開(kāi) 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(jí)圍巖采用 WTD25 中空注漿錨桿，其長(zhǎng)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(hù) 隧道的二次襯砌是為了保證隧道在服務(wù)年限中的穩(wěn)定、耐久，以及作為安全儲(chǔ)備的 工程措施。拱頂背后不可能回填的很密實(shí)，可用單液水泥漿進(jìn)行壓漿。灌筑仰拱和 底板時(shí)，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(shè)計(jì) 工程概況 帽子坡隧為單向雙車(chē)道賽道，隧道全長(zhǎng) 1292米，限 制速度為 100km/h。隧道外施工人員分為裝卸班、運(yùn)輸班、攪拌班、三班倒作業(yè)，保證 24 小時(shí)不間斷作業(yè)。在實(shí)際的操作中，若出現(xiàn)荷載確定有誤的情況，我們 應(yīng)該盡早更改過(guò)來(lái)。 一 次 支 護(hù)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(shè) 置 的 臨 時(shí) 支 護(hù),措 施 ， 常 用 支 護(hù) 形 式 有 木 支 撐 型 鋼 支 撐 ， 格 柵 支 撐 ， 噴 錨 支 護(hù) 等 ， 其 中 型 鋼 支撐 ， 格 柵 支 撐 ， 錨 噴 支 護(hù) 一 般 作 為 永 久 支 護(hù) 的 一 部 ， 與 永 久 支 護(hù) 共 同 工 作 。因?yàn)椋谀承┣闆r下，巖質(zhì)在裸露的環(huán)境中，空氣、水汽這些都會(huì)裸露的巖石造成很大的危害，以至風(fēng)化掉落。 隧 道 襯 砌 是 永 久 性 的 重 要 結(jié) 構(gòu) 物 ， 應(yīng) 有 相 當(dāng) 的 可 靠 性 和 保 證 率 ， 一 旦 受 到破 壞 ， 運(yùn) 營(yíng) 中 很 難 恢 復(fù) 。 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(shù) 立 模 板 ，拱 架 ， 然 后 澆 灌 混 凝 土 而 成 。這就能使得整個(gè)結(jié)構(gòu)封閉起來(lái)，穩(wěn)定襯砌結(jié)構(gòu)。它既充分體現(xiàn)了的 初期支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，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(kāi)挖時(shí)外輪廓線圓順 ,盡可能減少圍巖中的應(yīng)力集中 ,減少圍巖內(nèi)緣的拉應(yīng)力 ,盡可能消除圍巖對(duì)支護(hù)的集中荷載 ,使支護(hù)只承受較均勻的形變壓力 ,使噴層支護(hù)都處于受壓狀態(tài)而不產(chǎn)生彎矩。另處 ,還估計(jì)到如錨噴襯砌改變?yōu)閺?fù)合襯砌時(shí) ,應(yīng)能保證復(fù)合襯砌的二次襯砌最小厚度 20cm。 (2) 在 III、 IV、 V級(jí)圍巖地段設(shè)置仰供。錨桿支護(hù)采用全長(zhǎng)粘結(jié)錨桿。 注 ： (1) 錨桿采用梅花型布置。 各級(jí)圍巖襯砌圖： III級(jí)圍巖襯砌圖 IV級(jí)圍巖襯砌圖 V級(jí)圍巖襯砌圖 人行橫通道襯砌設(shè)計(jì) 人行橫通道斷面積小，相對(duì)隧道斷面較穩(wěn)定，所以根據(jù)規(guī)范及工程類比設(shè)其初期支護(hù)采用厚 10cm 的 C25 凝土，局部錨桿。圍巖壓力一般分為：松動(dòng)壓力和形變壓力。 (1) Ⅲ 級(jí)圍巖的垂直壓力計(jì)算： 隧道開(kāi)挖寬度 B=，開(kāi)挖高度 H=， H/B=＜ 根據(jù)規(guī)范， i=, ）計(jì)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(jí)圍巖的垂直壓力計(jì)算： 隧道開(kāi)挖寬度 B=，開(kāi)挖高度 H=， H/B=＜ 根據(jù)規(guī)范， i=, 322 /kN m? ? ， 由式 ()、 ()計(jì)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(jí)圍巖的垂直壓力計(jì)算： 隧道開(kāi)挖寬度 B=，開(kāi)挖高度 H=， H/B=＜ 根據(jù)規(guī)范， i=, 318 /kN m? ? ， 由式 ()、 ()計(jì)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(jié)合地 質(zhì)條件、施工方法等因素綜合判定 .荷載等效高度值的計(jì)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(jí)圍巖取 。 k101+300~101+425。k101+425~k101+515. V級(jí) 深埋 K100+355~k100