【文章內(nèi)容簡介】 050~K111 K11360~K11390、 K11470~K11505）。 隧道洞口位置及形式 洞門位置選擇標準 一般應依據(jù)具體工點的地形、地質(zhì)、水文等條件，結合工程施工安全、環(huán)境保護要求、洞口相關工程加以全面研究，綜合比較其經(jīng)濟、技術上的合理性和安全性。同時注意在城鎮(zhèn)附近或與公路交叉的地段應與周圍景觀和交叉方式相協(xié)調(diào)。 洞口位置應選擇在坡面穩(wěn)定、地質(zhì)條件較好、無不良地質(zhì)現(xiàn)象處。不應在山體不穩(wěn)或有明顯偏壓、滑坡、崩坍、松散堆積體、泥石流溝等地段進洞。 當巖層傾斜，層理、片理結合很差或存在軟弱結構面時 ，不宜大挖，避免斬斷巖腳，以防止順層滑動或塌方。宜盡量早進洞或設明洞引進。不能避開堆積層進洞時（不宜采用清方的辦法縮短洞口）必要時接長明洞。 黃土地區(qū)（干燥無水、密實、穩(wěn)定的老黃土時）可按一定的挖深進洞，有水或新黃土則不宜大挖。洞口應避開沖溝，防止坡面沖蝕產(chǎn)生泥石流。 洞口為軟巖或軟硬巖互層時，應適當降低邊仰坡高度，以減少風化暴露面，同時對軟巖坡面可作適當?shù)姆雷o。 洞門形式 選擇標準 洞門形式的選擇應適應地形、地質(zhì)的需要，同時考慮施工方法和施工需要。一般地形等高線與線路中線斜交角度在 45176。～ 65176。之間，地面橫坡較陡，地質(zhì)條件好，無落石掉塊現(xiàn)象時，可選擇斜交洞門；當斜交角度大于 65176。時，地面橫坡較陡，或一側(cè)地形凸出，可考慮用臺階洞門；當斜交角度小于 45176。時，地面橫坡較陡，邊仰坡刷方較高，有落石掉塊掉塊威脅運營安全時，考慮接長明洞。 常用的洞門形式主要有端墻式 . 翼墻式和臺階式 . 柱式 . 削竹式和喇叭口式。 洞門確定 從地質(zhì)勘察報告縱斷面圖上看出洞口接近巖腳，土層穩(wěn)定性差，圍巖易坍塌，故采用翼墻式洞門。從本隧道進口地形平面圖可見地形等高線與線路中心斜交角小于 65? ，地面橫坡較陡，邊坡刷方較高，存在偏壓問題，故采用單側(cè)翼墻形勢。在進口位置選擇上主要考慮邊仰坡穩(wěn)定及土石方量大小，從縱斷面圖看，進口段有沖積階地，地形平緩，考慮到在 K8+250 處有一與線路平行的斷層影響施工及土方量大小，采用接長明洞。同時從洞門基礎承載力以及建成后的沉降問題考慮，洞門選擇在 K8+260 處合適。 隧道橫斷面設計 隧道凈空與限界 隧道凈空是指隧道襯砌內(nèi)輪廓線所包圍的空間，包括隧道建筑界限、通風、照明及其他所需面積。隧道斷面形狀和尺寸應 該 根據(jù) 其 圍巖壓力 來 求得最 經(jīng)濟 的斷面形狀。 “隧道建筑限界 ”是指建筑物（包括襯砌、通風管道等）不能侵入的一種限界。公路隧道建筑限界由行車道寬度（ W）、左側(cè)向?qū)挾取⒂覀?cè)向?qū)挾龋?L）、余寬（ C）、人行道寬度（ R）或檢修道寬度（ J）等組成。相應基本寬度的數(shù)值規(guī)定可參考規(guī)定。為了消除或減少隧道邊墻給駕駛員帶來恐之沖撞的心理效應（側(cè)墻效應），保證一定車速的安全通行，應在行車通道的兩側(cè)設置一定的寬度的側(cè)向?qū)挾然蛴鄬挕? 建筑限界高度，高速公路、一級公路、二級公路取 5m，三、四級公路取 。 當設置檢修道或行人通道時，不設余寬；當不設檢修道或人行道時。應設不小于 25cm 寬的余寬；隧道路面橫破，當隧道為單向交通時，應取單面破；當隧道為雙向交通時，可取雙面破。坡度應根據(jù)隧道長度、平縱線形等因素綜合確定，一邊拿可采用 %～ %。當路面采用單面破時，建筑限界底邊線與路面重合；當采用雙面破時，建筑限界底邊線應水平置于路面最高處。對于單車道四級公路的隧道應按雙車道四級公路標準建修。 本工程隧道凈寬 10m（ ++2++），凈高 。限界基本寬度 ， 行車道：， 路緣 帶： ， 側(cè)向余寬： ， 人行道：雙側(cè) ， 限界凈高： ， 人行道 凈高： 。 所以設計建筑限界如圖 2. 1 示 。 圖 隧道建筑限界 （單位： cm） 隧道襯砌內(nèi)輪廓線 隧道襯砌設計應綜合考慮地質(zhì)條件、斷面形狀、支護結構、施工條件等，并應充分利用圍巖的自承能力。襯砌應有足夠的強度和穩(wěn)定性，保證隧道長期安全使用。襯砌結構類型和尺寸，應根據(jù)使用要求、圍巖級別、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧道埋置深度、結構受力特點， 并結合工程施工條件、環(huán)境條件，通過工程類比和結構計算綜合分析確定。在施工階段，還應該根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控量測調(diào)整支護參數(shù)，必要時可通過試驗分析確定。隧道斷面設計主要解決內(nèi)輪廓線、軸線和截面厚度三個問題。襯砌的內(nèi)輪廓線應盡可能地接近建筑限界，而且使襯砌內(nèi)表面圓順，不留棱角。襯砌斷面的軸線應當盡量與斷面壓力軸線重合，使各截面主要承受壓力作用而無拉力作用。經(jīng)驗表明，當襯砌承受徑向分布的靜水壓力時，結構軸線以圓形最理想；當襯砌主要承受豎向荷載和不大的水平側(cè)壓力時，結構軸線上部宜采用圓弧形或尖拱形，下部則做成直墻式襯砌；當承 受豎向荷載和較大的側(cè)壓力時，宜采用五心圓曲墻式襯砌。當有底鼓壓力時，則結構底部應施筑仰拱為宜。襯砌各截面厚度根據(jù)隧道所在的地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件不同而變化，也與隧道受到荷載大小、跨 度、襯砌材料和施工條件有關。隧道建筑物各部結構的截面最小厚度應大于規(guī)范規(guī)定的最小厚度值。 隧道的內(nèi)輪廓必須符合前述的隧道建筑凈空限界，結構的任何部位都不應侵入限界以內(nèi)。隧道的內(nèi)輪廓還應滿足洞內(nèi)路面、排水設施、裝飾的需要，并為通風、照明、消防、監(jiān)控、營運等內(nèi)部裝修設施提供安裝空間，同時考慮圍巖變形、施工方法影響的預留富裕量，使確定的 斷面形勢及尺寸符號安全、經(jīng)濟、合理的原則。 為了有利于施工時襯砌模板的制作，以及利于洞內(nèi)設施的布置，規(guī)范規(guī)定在橫斷面輪廓設計方面推行標準化。按照規(guī)范規(guī)定，隧道內(nèi)輪廓 要 統(tǒng)一標準，即拱部為單心半圓，側(cè)墻為大半徑圓弧，仰拱與側(cè)墻間用小半徑圓弧連接。本工程隧道為二級公路隧道，設計時速為 80km/h。根據(jù)設計速度相應的建筑限界，可參考規(guī)范隧道內(nèi)輪廓幾何尺寸計算算例設計本工程的襯砌內(nèi)輪廓線，如上圖 示。 60 60電 纜溝 R2 0邊 水溝 圖 隧道襯砌內(nèi)輪廓標準斷面 （單位： cm） 3 隧道洞門設計及強度、穩(wěn)定性驗算 入口段 洞門設計 進洞口采用一般隧道門，該處土層穩(wěn)定性差，圍巖易坍塌，在 K8+250 處左側(cè) 15m 左右存在一條基本平行與設計隧道方向的裂隙，故可采用單翼墻式洞門。洞門參考初設如下圖 示。 設計標高 圖 入口洞門初設示意圖（單位： cm） 洞門強度及穩(wěn)定性驗算 翼墻式洞門是承受土石主動壓力的擋土墻，洞門與翼墻共同承 受土石主動壓力，亦即應考慮結構的整體作用。 翼墻不僅與主墻共同承受縱向土石主動壓力，而且還承受橫向土石主動壓力。因此，在計算翼墻洞門時，可先驗算翼墻本身的穩(wěn)定性和強度。 ，可以洞門前一延米處，取其平均高度，按承受主動壓力的擋土墻來計算，從而確定整個翼墻尺寸和截面厚度，計算過程中，可忽略翼墻與主墻間連接的抗剪作用； ，再驗算洞門主墻受力最大的 A 部分與翼墻一起的穩(wěn)定， 及洞門 主墻 A 部分的自重和翼墻的自重，共同抵抗作用在洞門主墻 A 部分墻背的主動壓力，使之不能移動，從而確定主墻 A 部分的尺寸； B 部分基礎落在襯砌頂上，而與 A 部分無聯(lián)系的擋土墻來驗算，由此所確定的B 部分結構厚度是偏安全的。通常，是 取 的一個窄條來計算其強度和穩(wěn)定性。為了使計算簡化和便于施工， B 部分的截面厚度可取與 A 部分相同； C 部分可以按一承受主動壓力的獨立擋土墻來計算。 設計標高CBA 圖 洞門強度及穩(wěn)定性驗算示意圖 (單位： cm) 翼墻 （ 1） 壓力的計算 1）各項物理 力 學指標 （ 其中 ? 為計算摩擦角， ? 為巖石的重度， f 為基底摩擦系數(shù)， ? 為基底容許應力，假定仰坡坡度為1： 時得到： ? 分別為端墻和翼墻的傾斜角度， ? 為坡的角度） 2）土壓力系數(shù) )(? 的計算 )t a nt a n1(t a n)t a n1(t a n )t a nt a n1)(t a n)( t a nt a n)( t a nt a n1(t a nt a nt a nt a n 222????? ??????????? ??? ??????? ? ? ? ?? ? ? ?ta n ta n 1 ta n ta nta n 1 ta n ta n? ? ? ?? ? ? ? ???? ?? ? ?2ta n 4 5 / 2pK ?? ? ? （ 3）土壓力的計算 H H? ? ??? 212aEH? ??? 21 22p p pE h bK ch K??? G Hb?? （ 2） 穩(wěn)定性 及 強度的驗算 1）抗傾覆穩(wěn)定性的驗 算 0 0yMK M??? 滿足傾覆穩(wěn)定的要求。 2）滑動穩(wěn)定性的驗算 pcaNf EK E?? ??? 滿足滑動穩(wěn)定的要求。 3）合力的偏心距的驗算 02yMMCNBeC??????? 滿足基 底 合力的偏心距。 4）基底壓應力的驗算 6Be＜ ， m a x , m in 61N eBB? ???