【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(biāo)準(zhǔn) 一般應(yīng)依據(jù)具體工點(diǎn)的地形、地質(zhì)、水文等條件，結(jié)合工程施工安全、環(huán)境保護(hù)要求、洞口相關(guān)工程加以全面研究，綜合比較其經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上的合理性和安全性。同時(shí)注意在城鎮(zhèn)附近或與公路交叉的地段應(yīng)與周圍景觀和交叉方式相協(xié)調(diào)。 洞口位置應(yīng)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(yīng)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(jìn)洞。 當(dāng)巖層傾斜，層理、片理結(jié)合很差或存在軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí) ，不宜大挖，避免斬?cái)鄮r腳，以防止順層滑動(dòng)或塌方。宜盡量早進(jìn)洞或設(shè)明洞引進(jìn)。不能避開堆積層進(jìn)洞時(shí)（不宜采用清方的辦法縮短洞口）必要時(shí)接長明洞。 黃土地區(qū)（干燥無水、密實(shí)、穩(wěn)定的老黃土?xí)r）可按一定的挖深進(jìn)洞，有水或新黃土則不宜大挖。洞口應(yīng)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(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低邊仰坡高度，以減少風(fēng)化暴露面，同時(shí)對軟巖坡面可作適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)。 洞門形式 選擇標(biāo)準(zhǔn) 洞門形式的選擇應(yīng)適應(yīng)地形、地質(zhì)的需要，同時(shí)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(shí)，可選擇斜交洞門；當(dāng)斜交角度大于 65176。時(shí)，地面橫坡較陡，或一側(cè)地形凸出，可考慮用臺(tái)階洞門；當(dāng)斜交角度小于 45176。時(shí)，地面橫坡較陡，邊仰坡刷方較高，有落石掉塊掉塊威脅運(yùn)營安全時(shí)，考慮接長明洞。 常用的洞門形式主要有端墻式 . 翼墻式和臺(tái)階式 . 柱式 . 削竹式和喇叭口式。 洞門確定 從地質(zhì)勘察報(bào)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)從洞門基礎(chǔ)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(shè)計(jì) 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(fēng)、照明及其他所需面積。隧道斷面形狀和尺寸應(yīng) 該 根據(jù) 其 圍巖壓力 來 求得最 經(jīng)濟(jì) 的斷面形狀。 “隧道建筑限界 ”是指建筑物（包括襯砌、通風(fēng)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?、右?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(yīng)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(yīng)（側(cè)墻效應(yīng)），保證一定車速的安全通行，應(yīng)在行車通道的兩側(cè)設(shè)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(jí)公路、二級(jí)公路取 5m，三、四級(jí)公路取 。 當(dāng)設(shè)置檢修道或行人通道時(shí)，不設(shè)余寬；當(dāng)不設(shè)檢修道或人行道時(shí)。應(yīng)設(shè)不小于 25cm 寬的余寬；隧道路面橫破，當(dāng)隧道為單向交通時(shí)，應(yīng)取單面破；當(dāng)隧道為雙向交通時(shí)，可取雙面破。坡度應(yīng)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(dāng)路面采用單面破時(shí)，建筑限界底邊線與路面重合；當(dāng)采用雙面破時(shí)，建筑限界底邊線應(yīng)水平置于路面最高處。對于單車道四級(jí)公路的隧道應(yīng)按雙車道四級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、斷面形狀、支護(hù)結(jié)構(gòu)、施工條件等，并應(yīng)充分利用圍巖的自承能力。襯砌應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證隧道長期安全使用。襯砌結(jié)構(gòu)類型和尺寸，應(yīng)根據(jù)使用要求、圍巖級(jí)別、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧道埋置深度、結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)， 并結(jié)合工程施工條件、環(huán)境條件，通過工程類比和結(jié)構(gòu)計(jì)算綜合分析確定。在施工階段，還應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控量測調(diào)整支護(hù)參數(shù)，必要時(shí)可通過試驗(yàn)分析確定。隧道斷面設(shè)計(jì)主要解決內(nèi)輪廓線、軸線和截面厚度三個(gè)問題。襯砌的內(nèi)輪廓線應(yīng)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(yīng)當(dāng)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(yàn)表明，當(dāng)襯砌承受徑向分布的靜水壓力時(shí)，結(jié)構(gòu)軸線以圓形最理想；當(dāng)襯砌主要承受豎向荷載和不大的水平側(cè)壓力時(shí)，結(jié)構(gòu)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(dāng)承 受豎向荷載和較大的側(cè)壓力時(shí)，宜采用五心圓曲墻式襯砌。當(dāng)有底鼓壓力時(shí)，則結(jié)構(gòu)底部應(yīng)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(guān)。隧道建筑物各部結(jié)構(gòu)的截面最小厚度應(yīng)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(jié)構(gòu)的任何部位都不應(yīng)侵入限界以內(nèi)。隧道的內(nèi)輪廓還應(yīng)滿足洞內(nèi)路面、排水設(shè)施、裝飾的需要，并為通風(fēng)、照明、消防、監(jiān)控、營運(yùn)等內(nèi)部裝修設(shè)施提供安裝空間，同時(shí)考慮圍巖變形、施工方法影響的預(yù)留富裕量，使確定的 斷面形勢及尺寸符號(hào)安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則。 為了有利于施工時(shí)襯砌模板的制作，以及利于洞內(nèi)設(shè)施的布置，規(guī)范規(guī)定在橫斷面輪廓設(shè)計(jì)方面推行標(biāo)準(zhǔn)化。按照規(guī)范規(guī)定，隧道內(nèi)輪廓 要 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，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(jí)公路隧道，設(shè)計(jì)時(shí)速為 80km/h。根據(jù)設(shè)計(jì)速度相應(yīng)的建筑限界，可參考規(guī)范隧道內(nèi)輪廓幾何尺寸計(jì)算算例設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)斷面 （單位： cm） 3 隧道洞門設(shè)計(jì)及強(qiáng)度、穩(wěn)定性驗(yàn)算 入口段 洞門設(shè)計(jì) 進(jìn)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(shè)計(jì)隧道方向的裂隙，故可采用單翼墻式洞門。洞門參考初設(shè)如下圖 示。 設(shè)計(jì)標(biāo)高 圖 入口洞門初設(shè)示意圖（單位： cm） 洞門強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算 翼墻式洞門是承受土石主動(dòng)壓力的擋土墻，洞門與翼墻共同承 受土石主動(dòng)壓力，亦即應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的整體作用。 翼墻不僅與主墻共同承受縱向土石主動(dòng)壓力，而且還承受橫向土石主動(dòng)壓力。因此，在計(jì)算翼墻洞門時(shí)，可先驗(yàn)算翼墻本身的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。 ，可以洞門前一延米處，取其平均高度，按承受主動(dòng)壓力的擋土墻來計(jì)算，從而確定整個(gè)翼墻尺寸和截面厚度，計(jì)算過程中，可忽略翼墻與主墻間連接的抗剪作用； ，再驗(yàn)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(dòng)壓力，使之不能移動(dòng)，從而確定主墻 A 部分的尺寸； B 部分基礎(chǔ)落在襯砌頂上，而與 A 部分無聯(lián)系的擋土墻來驗(yàn)算，由此所確定的B 部分結(jié)構(gòu)厚度是偏安全的。通常，是 取 的一個(gè)窄條來計(jì)算其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。為了使計(jì)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(dòng)壓力的獨(dú)立擋土墻來計(jì)算。 設(shè)計(jì)標(biāo)高CBA 圖 洞門強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算示意圖 (單位： cm) 翼墻 （ 1） 壓力的計(jì)算 1）各項(xiàng)物理 力 學(xué)指標(biāo) （ 其中 ? 為計(jì)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(yīng)力，假定仰坡坡度為1： 時(shí)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(jì)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(jì)算 H H? ? ??? 212aEH? ??? 21 22p p pE h bK ch K??? G Hb?? （ 2） 穩(wěn)定性 及 強(qiáng)度的驗(yàn)算 1）抗傾覆穩(wěn)定性的驗(yàn) 算 0 0yMK M??? 滿足傾覆穩(wěn)定的要求。 2）滑動(dòng)穩(wěn)定性的驗(yàn)算 pcaNf EK E?? ??? 滿足滑動(dòng)穩(wěn)定的要求。 3）合力的偏心距的驗(yàn)算 02yMMCNBeC??????? 滿足基 底 合力的偏心距。 4）基底壓應(yīng)力的驗(yàn)算 6Be＜ ， m a x , m in 61N eBB? ???