【正文】 度、施工難度、運營條件等綜合比選幾個可能的平面方案，最后確定最佳方案。 隧道工程講義 二○○四年四月 I11 隧道工程講義 二○○四年四月 I12 傍山隧道選址 傍山傍山隧道位置選擇時，應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)，河流沖刷情況以及洞 外的相關(guān)工程和運營條件等綜合考慮，并應(yīng)注意： ①傍山隧道在埋深較淺的地段，一定要注意洞身覆蓋厚度問題。 ④線路沿山嘴繞行應(yīng)與直穿山嘴的隧道方案進(jìn)行比較。而裁彎取直作長隧道，線路順直，運營條件好，工程單一但造價要高些。 關(guān)村壩隧道方案較繞行方案優(yōu)越。通過施工實踐證明，效果良好。如何改擴建這一段低標(biāo)準(zhǔn)線段的問題，成為決策的首要關(guān)鍵。歷史性地上了 —個臺階；但也應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)時認(rèn)為技術(shù)上沒有把握的人們，所提出的長隧道涌水．通風(fēng)等問題，并非杞人憂天，確實都曾對施工和營運造成嚴(yán)重威脅，相應(yīng)付出過重大代價，有些難題至今們?nèi)晕唇鉀Q。規(guī)范中的相應(yīng)規(guī)定是我國鐵路、公路建設(shè)中驗教訓(xùn)的總結(jié)。 二、．地質(zhì)條件與隧道位置的選擇 隧道工程講義 二○○四年四月 I22 在單斜構(gòu)造的地區(qū) ， 巖層各層面間 ， 有的是緊密貼附的 ， 有的是出現(xiàn)裂縫又為一些細(xì)碎物質(zhì)所填充了的 。當(dāng)層間的抗剪強度不足時，巖層在外辦作用下將會發(fā)生層間相對錯動。因此，在單斜構(gòu)造的地質(zhì)條件下，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。 隧道工程講義 二○○四年四月 I24 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)生坍方法和順層滑坡 ． 在此情況下 ， 如以明洞通過時應(yīng)慎重對待 。尤應(yīng)注意的是：當(dāng)層狀巖層較薄，并有軟弱夾層，伴有微量地下水活動時，亦可產(chǎn)生不對稱壓力，在隧道開挖過程中，易產(chǎn)生坍塌 (如右下圖所示 )，甚至?xí)?dǎo)致大的坍力，致使地面形成 “ 天窗 ” ，在選擇隧道位置時應(yīng)予重視。這種楔塊在重力作用下，極易脫離母巖而墜落，于是產(chǎn)生較大的壓力，也就是給結(jié)構(gòu)物以較大的荷載，而且在施工時，極易發(fā)生掉塊或坍方，對工程產(chǎn)生不利影響。如圖 (a)、 (b)， 而應(yīng)將隧道置于翼部，如圖 (c)， 則隧道所處的地質(zhì)條件類似單斜構(gòu)造。 隧道工程講義 二○○四年四月 I29 三、不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)地區(qū)隧道位置的選擇 不 良 地質(zhì)系指滑坡 、 錯落 、 崩塌 、 巖堆 ． 危巖 ． 落石、 巖溶 、 陷穴 、 泥石流 、 流砂 ． 斷層 、 摺皺 。 由于地質(zhì)復(fù)雜，不良地質(zhì)現(xiàn)象甚多，只采用繞避的辦法是不夠的。在勘測設(shè)計中，采用了不少長隧道避免了一系列不良地質(zhì)病害。 如果對滑坡面的位置已經(jīng)了解清楚 ， 可以把隧道置于滑坡面以下的穩(wěn)定巖體中 。 后經(jīng)上方挖去大部土石 ， 使之減載 ， 方才保住了山坡及隧道的穩(wěn)定 。不得已時，也不要把隧道置于地表不厚的傍山位置，應(yīng)當(dāng)盡可能地深進(jìn)山體之中，穿過穩(wěn)定的巖層．巖體崩塌的情形不太嚴(yán)重．而洞口又必須落在崩塌地區(qū)，則可設(shè)置一段明洞來解決。 隧道工程講義 二○○四年四月 I34 在受彼岸山嘴或洪積扇影響而壓縮河床 ，導(dǎo)致沖刷側(cè)蝕威脅線路安全時 ， 應(yīng)考慮側(cè)蝕作用對隧道或明洞的危害 ， 在這種情況下 ．線路位置應(yīng)往里靠 ， 如圖 1—2—15所示 當(dāng)隧道 (明洞 )洞口位置毗鄰泥石流溝時，應(yīng)注意適當(dāng)延長以避央泥石流可能擴散范圍的影響． 當(dāng)線路通過 泥石流 地區(qū)時 ． 首先應(yīng)充分預(yù)計和判明泥石流的成因 、 規(guī)模 、 發(fā)展趨勢和沖 、 淤變化規(guī)律 ， 論證以路基 、 橋梁通過或者以隧道等方案繞避的合理性 ， 并判定工程安全度 ． 以決定隧道方案的可行性 。 當(dāng)隧道通過巖溶地區(qū)時 ． 應(yīng)力求避免穿越巖溶嚴(yán)重發(fā)育的網(wǎng)狀洞穴區(qū) 、 巨大空洞區(qū)及有利于巖溶發(fā)育的構(gòu)造帶 ． 盡量避開洞身置于碳酸鹽巖與非碳酸鹽巖 (可溶巖與非可溶巖 )的接觸帶 ． 當(dāng)不可能時 ． 應(yīng)選擇在較狹窄地段 ， 以垂直或大角度穿過 ， 使通過巖溶地段為最短 。 其膨脹的原因一般認(rèn)為有以下三方面： （ 1） 吸水膨脹 軟巖 、 變質(zhì)巖等含有蒙脫土等粘土礦物質(zhì)時 ． 吸水后會呈現(xiàn)明顯的膨脹性 ． (2)風(fēng)化膨脹 圍巖接觸外界空氣引起風(fēng)化現(xiàn)象 ， 隨著巖石崩壞所呈現(xiàn)的膨脹性 ． (3)潛在應(yīng)力釋放引起的膨脹 圍巖的內(nèi)部潛在應(yīng)力 ． 由于隧道開挖而得到釋放 ， 當(dāng)圍巖強度不足時 ． 隧道即承受膨脹性壓力 。 (3)含有高濃度 SO42的水溶液和芒硝礦物對混凝土的侵蝕 ． 嚴(yán)重者使混凝土呈豆腐渣狀 ， 對鋼筋也具有腐蝕作用 。 4．黃土地區(qū)隧道位置的選擇 隧道工程講義 二○○四年四月 I44 凡是溫度低于或等于 0℃ ， 且含有固態(tài)水的土 (石 )稱為凍土 ． 這種狀態(tài)能保持三年或二年以上的稱為 多年凍土 ． 多年凍土地區(qū) ， 多分布于我國東北大興安嶺和西北的的青藏高原一帶 ， 由于氣候嚴(yán)寒 、 防排水工程設(shè)計施工均比較復(fù)雜 ， 處理不當(dāng)容易造成隧道病害 。 另外 ， 一般在松散的山坡堆積層或滑坡地段 、 斷層破碎帶 、 泥石流發(fā)育地區(qū) 、 不穩(wěn)定的懸崖深谷 、 易坍陷的地下空洞等處 ． 由于地震波的沖擊作用 ， 對抗震均屬不利地段 。 同時 ， 由于庫水向岸壁土層 (或破碎巖層 )滲透 ， 致使地下水位上升 ， 在庫水消落時 ， 地下水又隨之下降 。 一般對水文 、 地質(zhì)因素較為重視 。 例如巖層裂隙中的裂隙水 ， 或溶洞中儲藏的溶洞水 ， 它們有時是流動的 ， 有時是靜止的 ， 有時還有壓力水頭 ． 它們的存在 ， 使巖石軟化 、 強度降低 ， 層間夾層軟化或稀釋 ， 促成了層間的滑動 。 不得已時 ， 也要盡可能地把隧道置于地下水位以上的地方 ， 或從不透水層中穿過 ——地球核心產(chǎn)生的巨大的熱量 ， 隨著地表與大氣接觸而逐漸冷卻 ， 成為地表溫度 。 據(jù)一般測定 ，地溫梯度約為 33 m左右 。 遇到部分地段埋深太大時 ， 則應(yīng)作好通風(fēng)降溫工作 。 ⑷ 、 當(dāng)線路位于有可能被淹沒的河灘上或水庫回水影響范圍以內(nèi)時 ， 隧道洞口標(biāo)高 應(yīng)在洪水位以上 ， 并加上波浪的高度 ， 以防洪水倒灌到隧道中去 。 ⑺ 、 若洞口前方巖壁陡立 ， 基巖裸露 ， 此時 ， 最好不刷動原生坡面 ， 不挖開山體 。如必須設(shè)置曲線時，應(yīng)盡量采用大半徑曲線，并確保視距要求 。 分離式獨立雙洞的最小凈距 ， 按對兩洞結(jié)構(gòu)彼此不產(chǎn)生有害影響的原則 ， 結(jié)合隧道平面線形 、 圍巖地質(zhì)條件 、 斷面形狀和尺寸 、 施工方法等因素確定， 一般情況可按表 － 3取值 。隧道內(nèi)的縱坡形式主要有單向坡和雙向坡（人字坡），一般宜采用單向坡；對地下水發(fā)育的長隧道、特長隧道可采用雙向坡。隧道如從兩個洞口對頭掘進(jìn)，為便于施工排水，可采用“人”字坡。 隧道工程講義 二○○四年四月 I57 ? 隧道凈空斷面橫斷面設(shè)計 隧道襯砌的內(nèi)輪廓線所包圍的空間稱為 隧道凈空 。公路隧道的攢斷面凈空，除了包括建筑限界之外，還包括通過管道、照明、防災(zāi)、監(jiān)控、運行管理等附屬設(shè)備所需要的空間，以及富裕量和施工允許誤差等。 （ 圖 － － 2） 各級公路隧道建筑限界基本寬度應(yīng)按表 ， 并符合以下規(guī)定： ① 建筑限界高度 ， 高速公路 、 一級公路 、 二級公路取 。 ④當(dāng)路面采用單面坡時，建筑限界底邊線與路面重合；當(dāng)采用雙面坡時，建筑限界底邊線應(yīng)水平置于路面最高處。 “ 建筑限界 ” 是建筑物不得侵入的一種限界 。如下圖所示。 對于新建和改建的蒸汽及內(nèi)燃牽引的單線和雙線鐵路隧道，采用 “ 隧限 1A”和 “隧限 1B”