铁门关公路隧道初步设计-土木工程毕业设计总说明书.doc

本科毕业设计（论文）题目：铁门关公路隧道初步设计 院 （系）： 建筑工程学院 学 业： 土木工程 班 级： xx3 学 生： xxx 学 号： 130x 指导教师： xxx 2017年6月 本科毕业设计（论文）题目：铁门关公路隧道初步设计 院 （系）： 建筑工程学院 学 业： 土木工程 班 级： xxx 学 生： xx 学 号： xx 指导教师：xxx 2017年6月 西安工业大学毕业设计（论文）任务书 专业名称： 土木工程 教研室（系）主任： 批准日期： 西安工业大学毕业设计（论文）任务书院（系）： 建筑工程学院 专业： 土木工程 班级： 130703126 学生姓名： 赵勇 一、毕业设计（论文）题目： 铁门关公路隧道初步设计 二、毕业设计（论文）工作自 2017 年 3 月 日起至 2017 年 月 日止三、毕业设计（论文）进行地点： 西安工业大学 四、毕业设计（论文）的内容：1、课题背景和意义： 随着我国交通基础设施建设的不断深入，隧道工程已经成为公路系统中的重要组成部分。它对优化道路线形、缩短公路里程有重大影响；同时对促进周遍地区环境保护，景观美化，当地经济发展及国防建设也具有深远影响。 铁门关公路隧道位于陕西省汉中市西乡县境内，属十天高速公路陕西线汉中段，是我国建设的最长的横向快速陆上交通通道。此题目来源于工程实际，通过对此题目的完成要求对隧道设计的初步阶段有完整的掌握，为今后工作实际问题的解决做实战准备。 2、设计(论文)的主要内容及技术指标： 主要内容：1 线路方案比选（要求至少提出两个方案进行比选） 2 隧道几何设计（包括横、纵断面设计，洞门设计，明洞设计，横通道，紧急停车带） 3 隧道防、排水设计 4 隧道衬砌结构设计 5 隧道运营通风设计及计算 6 隧道运营照明设计及计算 7 隧道结构计算 原始资料： 图纸 1：10000地形图 围岩等级 III，IV，V 级 地质条件 良好（所有地质不良现象忽略） 主要技术指标 ： 公路等级 ： 单向双车道汽车专用高速公路 设计行车速度： 80km/h 交通量： 年平均日交通量 前期（2016年）7474辆/每日（小车） 远期（2036年）16148辆/每日（小车） 车辆组成 ： 小 客 大 客 小 货 中 货 大 货 拖 挂 18.7% 32.6% 4.9% 21.2% 20.2% 2.4% 3、设计的基本要求及进度安排： 设计说明书部分：设计总说明书、V级围岩衬砌计算书、运营通风计算书、运营照明计算书 图纸部分（AutoCAD制图）：线路平面图、纵断面设计图、建筑限界及内轮廓图、洞门及明洞设计图、横通道设计图、紧急停车带设计图及分布图、各级围岩衬砌设计图、防排水设计图、通风机布置图、照明灯具布置图 进度安排： 毕业实习 第1-2周 线路方案比选 第3周 隧道几何设计 第4-7周 隧道防、排水设计 第8周 隧道衬砌结构设计 第9-10周 隧道运营通风设计及计算 第11-12周 隧道运营照明设计及计算 第13-14周 隧道结构计算 第15-17周 毕业设计整理、准备答辩 第18周 4、毕业设计（论文）的工作量要求： 实验时数或实习天数： 14天 论文字数： 设计说明书5000字 图纸幅面和张数： A3 15张 外文翻译字数： 3000字 参考文献篇数： 15篇 5、参考文献书名或期刊、期号： 说明：本表一式三份。一份同课题申报审核表交院（系）存档，一份交学生，一份教师自留。负责指导教师： 指 导 教 师： 学生签名： 接受任务并开始执行日期： 铁门关公路隧道初步设计摘 要铁门关公路隧道位于陕西省汉中市西乡县境内，属十天高速公路陕西线汉中段，是我国建设的最长的横向快速陆上交通通道。十天高速公路属于国家高速公路网中的横向连接线，东起湖北省十堰市，西至甘肃省天水市，走向与316国道大致相同，途经湖北、陕西和甘肃三省，规划总里程约750公里。十天高速编号为G7011，途经湖北省十堰市、陕西省安康市、陕西省汉中市、甘肃省陇南市、甘肃省天水市。 完成任务:(1) 路线选择，入口里程为K1+398，标高为587.550m,出口的里程为K3+125，标高为576.700m,高差10.85m，路线全长1727m,纵坡坡度为-0.7%,紧急停车带的路面横坡取为水平。故其设计几何尺寸为，长40m，宽3.5m，距隧道入口600m，其里程为k1+998k2+38、k2+38k2+638。本隧道设计时速80km/m,隧道面积：76.20,断面周长:31.78。(2) 由于隧道进出口为类围岩，所以隧道进出口采翼墙式洞门，这样设计的洞门有利于边坡稳定。隧道采用复合式衬砌，依据规范要求，级围岩衬砌设计中二次衬砌采用C25的混凝土，浇筑厚度为40cm。级围岩衬砌设计二次衬砌采用C30的混凝土，浇筑厚度为50cm。级围岩衬砌设计二次衬砌采用C30的混凝土，浇筑厚度为60cm。(3) 依据规范要求综合考虑，本隧道选用17台900型射流风机，风机分为17台选择单排布置，隧道入口起60米处开始布置，风机间距为100米，距出口67米处为最后一组。 关键词：隧道,结构计算,衬砌,防排水,通风,照明.西安工业大学毕业设计（论文）The preliminary design of tiemenguan highway tunnelAbstractTiemenguan Highway Tunnel is located in Xixiang County, Hanzhong City, Shaanxi Province. It is the longest horizontal and rapid land transportation channel in Shaanxi Province. Ten days of highways belong to the national highway network in the horizontal connection line, east of Shiyan City, Hubei Province, west of Tianshui City, Gansu Province, to the same way with the 316 National Road, via Hubei, Shaanxi and Gansu provinces, planning a total mileage of about 750 km The 10 days high-speed number for the G7011, through the city of Shiyan in Hubei Province, Ankang City, Shaanxi Province, Hanzhong City, Gansu Province, Longnan City, Gansu Province, Tianshui City.mission accomplished:(1) Route selection, the entrance mileage is K1 +398, the elevation is 587.550m, the exit mileage is K3 + 125, the elevation is 576.700m, the height difference is 10.85m, the route length is 1727m, the longitudinal slope is -0.7% The road surface of the parking zone is taken as horizontal. So the design geometry, length 40m, width 3.5m, from the tunnel entrance 600m, the mileage is k1 +998 k2 +38, k2 +38 k2 +638. The tunnel design speed of 80km / m, tunnel area: 76.20, section circumference: 31.78.(2) As the tunnel entrance and exit for the class of rock, so the tunnel entrance and exit wall wall, so the design of the door is conducive to slope stability. Tunnel using composite lining, according to regulatory requirements, grade rock lining design of secondary lining with C25 concrete, pouring thickness of 40cm. grade rock lining design Secondary lining with C30 concrete, pouring thickness of 50cm. grade rock lining design Secondary lining with C30 concrete, pouring thickness of 60cm.(3) According to the requirements of the specification to consider, the tunnel selected 17 sets of 900 jet fan, the fan is divided into 17 sets of single row layout, the tunnel entrance from 60 meters began to layout, fan spacing of 100 meters, 67 meters from the exit The last group. Keywords: Tunnel, Structural calculation, Lining, Waterproof and drainage, Ventilated, lighting目录目 录摘 要IAbstractII主要符号表11 绪论31.1 题目背景和意义31.2 国内外研究现状31.3本设计研究的主要内容42 工程概况52.1工程简介52.1.1地质条件52.1.2气象条件52.2 设计标准及设计依据63 设计总说明73.1 平面设计73.2 纵断面设计83.3 横断面设计83.3.1 建筑界限83.3.2 紧急停车带93.3.3 内轮廓设计93.4 洞口、洞门设计103.5 隧道防排水设计113.5.1 防水113.5.2 排水11目录3.5.3洞口的防排水123.6 隧道支护设计123.6.1衬砌设计规定123.6.2衬砌结构选择133.6.3衬砌设计133.7 隧道通风设计133.7.1通风设计应考虑的因素及应符合的要求133.7.2 通风设计143.8 隧道照明设计144 衬砌结构计算164.1 基本资料164.1.1 岩体特性164.1.2 衬砌材料164.1.3 结构尺寸164.2 基本计算数据174.2.1 衬砌计算174.2.2 围岩垂直均布荷载174.3 绘制分块图174.4 计算半拱轴线长度184.5计算各分段截面中心的几何要素184.5.1 求各截面与竖轴的夹角184.5.2 求各截面的中心坐标194.6 计算基本结构的单位位移204.7 计算主动荷载产生的位移224.7.1 衬砌各块上的作用力224.7.2 主动荷载在基本结构上产生的内力234.7.3 主动荷载位移和284.7.4 墙底（弹性地基上的刚性梁）位移计算384.8 解主动荷载作用下的力法方程304.9 求主动荷载作用下各截面的内力304.10 求单位弹性反力产生的位移和324.11 解单位弹性反力作用下的力法方程344.12 最大弹性反力值的计算394.13 计算赘余力、404.14 衬砌截面内力及其精度校核404.15 绘制内力图414.16 衬砌截面强度验算415 隧道通风计算445.1 基本资料445.2 交通量及车辆组成445.3 隧道需风量的计算445.3.1 CO排放量的计算455.3.2 稀释烟雾浓度的需风量计算465.3.3 换气需风量475.4 隧道内通风阻力计算485.4.1 自然风阻力计算485.4.2 通风抗阻力计算505.5风机台数计算505.6风机的布置516 隧道照明计算536.1隧道照明区段的划分及亮度536.1.1洞外接近段536.1.2洞内照明536.2亮度验算546.2.2入口段亮度验算566.2.3过渡段亮度验算566.2.4出口段亮度验算576.2.5紧急停车带亮度验算576.3各段灯具的数量577 结论59参考文献60致 谢61毕业设计（论文）知识产权声明62毕业设计（论文）独创性声明63主要符号表 弹性抗力系数 围岩容重 二次衬砌厚度 衬砌矢高 偏心距 宽度影响系数 隧道设计风速 利用系数 光通量 养护系数 灯具布置数量 灯具间距 路面平均照度1西安工业大学毕业设计（论文） 烟雾浓度 稀释烟雾的需风量 一氧化碳浓度 稀释一氧化碳的需风量 绪论1 绪论1.1 题目背景和意义随着我国交通建设的不断深入，城隧道建设已经成为公路系统中重要组成部分。它对优化道路线形，缩短公路里程有着重影响；同时对促进周边地区环境保护，景观美化、经济发展也有深远影响。铁门关公路隧道位于十天高速（湖北十堰至甘肃天水），是我国建设的最长横向快速陆上交通通道，它的修建对我国高速公路网有重大意义。 随着我国交通基础设施建设的不断深入，隧道工程已经成为公路系统中的重要组成部分。它对优化道路线形、缩短公路里程有重大影响；同时对促进周遍地区环境保护，景观美化，当地经济发展及国防建设也具有深远影响。随着经济不断发展，国建交通网不断的发展。使城乡之间的联系更加密切。东西部发展差距减小，同事也带动农村农经济的发展。缩小城乡之间的差距。其次随着施工技术不断的完善。通过研究可以改善施工对对周围环境的影响不，提高施工安全性。更加合理的利用空间资源。同时随着交通网络不断的完善，运输能力增强，也带动国家的经济增长，对国家发展起积极作用。1.2 国内外研究现状 隧道，是指一种修建在地层中的地下建筑物。它被广泛的运用于公路、铁路、矿山、水利、市政和国防等方面。而我国又是一个多山区的国家，尤其是重庆，四川，贵州，云南等西南地区，山岭的特点表现为数量多，山脉长而大。近年来，基础建设的迅速发展，尤其是高数公路和高速铁路，为交通基础建设的助力和支撑。高速公路的隧道通常作为整个项目工程的重要组成部分，通常对整个高速公路项目的建设期主控作用。另一方面，隧道的数量逐渐增多，长度和跨度不断增加，结构形式也呈现出多样化，隧道也取得了相对不错的发展和进步，整条线路所占的比例在逐渐增大，。隧道的施工方法也变得多样化，例如新奥法，新奥法以“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”为基本原则，采用新型的支护结构，使得隧道施工更加安全。 我国公路隧道所取得的重大发展以秦岭终南山公路隧道为代表。秦岭终南山公路隧道是国家高速公路网包头至茂名线控制性工程，也是陕西三纵四横五辐射公路网西安至安康段高速公路的重要组成部分。其设计等级为高速公路,上、下行双洞双车道隧道。单洞长18.02公里，双洞共长36.04公里，建设规模居世界第一，是我国公路隧道之最，是我国高速公路隧道的示范工程、标志性工程，是世界最长的双洞隧道，其具有国际领先的防灾救援系统、监控管理系统、运营服务系统等。仅次于挪威长24.51公里的洛达尔公路隧道。在建设过程中，建设者们不断克服了地质断层、涌水、岩爆等复杂的施工难题和通风、火灾、监控等运营中所存在的重大技术课题。它的建成标志着我国公路隧道建设技术达到了一个新的水平。1.3本设计研究的主要内容本设计研究的主要是铁门关公路隧道的初步设计，为单向双车道隧道，其研究的主要内容有：线路方案比选 隧道几何设计、隧道防水、排水设计、隧道衬砌结构设计、隧道运营通风设计及计算、隧道运营照明设计及计算、隧道结构设计。60工程概况2 工程概况2.1工程简介铁门关公路隧道位于陕西省汉中市西乡县境内，属十天高速公路陕西线汉中段，是我国建设的最长的横向快速陆上交通通道。十天高速公路属于国家高速公路网中的横向连接线，东起湖北省十堰市，西至甘肃省天水市，走向与316国道大致相同，途经湖北、陕西和甘肃三省，规划总里程约750公里。十天高速编号为G7011，途经湖北省十堰市、陕西省安康市、陕西省汉中市、甘肃省陇南市、甘肃省天水市。而陕西段又是其中重要的一环。 2.1.1地质条件西乡县境地质构造较为复杂，处于巴山弧形构造与秦岭纬向褶皱的复合部，基址属四川地台向斜北部边缘。巴山发育较早，其发育有元古界震旦系（距今15亿年）的西乡山群，岩层厚985011500米，下部岩层以云母石英片岩、斜长片岩、斜长变质粒岩为主的夹火山岩和火山熔岩为主的夹凝灰岩；中部为灰质砂砾岩、夹灰质砂岩，局部含铜；上部以云母石英片岩及千枚岩为主，夹变质火山岩，同时还有片状砾岩。在震旦系的基础上发育有古生界的二迭系（距今2.1亿年），岩层厚180620米，由白玉质灰岩、灰白色灰岩、燧石灰岩、炭质页岩及铝土质页岩组成，含有珊瑚及蜒种化石。在二迭系的基础上发育有中生界的三迭系（距今1.9亿年），岩层厚6606490米，下部以页岩为主夹泥质灰岩、紫红色页岩、板状灰岩；中部有矽质及泥质灰岩互层，以灰岩为主；上部有暗色含煤建造，石英砂岩，顶部夹石膏、页岩及煤层。在三迭系上发育而成的是近代新生界中的第三系和第四系，岩层厚0800米，由灰岩、页岩、砂岩、砂砾岩、砂质粘土、黄土等构成。因受第四纪冰川作用，加之长期地表水和地下水的溶蚀、浸蚀，南部主脊地貌多出现峰林突兀的谷峰，北部属南部主脊的延伸，地势低缓，形成我国亚热带特有的馒头状浑圆的岗梁山丘。中部是一个较为复杂的构造盆地，构造形迹较为发育，盆地四周被断层所隔，断层形成于元古代，属长期活动性断层。盆地的形成始于三迭系，由于地壳的下陷，盆地的基底地貌已基本成型，沿堰口一钟家沟断层带，发育有杨河坝和泾洋河两个互为封闭的断裂谷，是盆地基底最低处。牧马河、泾洋河倾泻而来的洪流物质，分别汇入两个断裂谷，随着盆地内外差异性的升降运动，沉积中心逐渐向北推移，加之牧马河入汉江尚未打开缺口，地表水和冲积物向盆地中心汇集，早先互为封闭的两个小湖盆，逐渐演变成后期统一的湖盆边缘地带，形成西乡盆地。盆地内岩性、岩洞、岩层厚度变化较大，以碳酸盐岩沉积为主，有少量碎屑岩沉积，地表为冲积物覆盖层，下部为沙、砾石构造。地下水发育良好，无不良地质条件。2.1.2气象条件 西乡属北亚热带湿润季风气候区，全年气候温和，属北亚热带半湿润季风区，平均气温14.4，年均降水量11001200毫米。平均蒸发量457.2毫米，总的气候特点是：受南北兼有的气候和多样地形影响，气候温和，雨量充沛，但时空分布差异大，光照不足；春季气温回升快，多春旱；夏无酷暑，常有初夏干旱和伏旱；秋季多连阴雨，降温早；冬无严寒，少雨雪。2.2 设计标准及设计依据公路隧道设计规范（JTJD70-2004）公路隧道设计细则（JTJD70-2010）公路隧道通风设计细则（JTGT D702-02-2014）公路隧道照明设计细则（JTGT D702-01-2014）公路隧道施工技术细则（JTGF60-2009） 设计总说明3 设计总说明3.1 平面设计根据中华人民共和国交通部公路隧道设计细则的规定，在决定隧道的位置时，要考虑到线路的特性，地形地质条件对施工难易程度的影响。选线的原则是：（1）应以路线纵断面为主，结合地质条件，越岭路线高程和垭口两侧道路展线的需要，选择最合理的隧道位置。（2）应根据地形及工程地质情况，从缩短道路里程，提高线形指标，避让严重不良地质，减轻或消除高山严重积雪和结冰对公路的不良影响及结合施工条件与施工工期等方面，对越岭隧道方案和越岭展线方案进行详细的技术，经济比较。（3）宜以路线顺直，隧道长度最短的垭口作为越岭隧道方案的比选基础，并分析比较各方案的工程地质和水文地质情况，隧道不应从严重不良地质地带通过。（4）应分析不同隧道设计高程对工程建设规模的影响：1）.公路等级越高，路线平纵指标越高，隧道高程越低，隧道越长，工程造价相对越高。2）应尽可能把隧道放置于较好的地层中。3）隧道高程的设置应保证施工和行车安全，并应设置在常年冰冻线和常年积雪线以下。4）应考虑隧道长度对运营管理费用的影响：隧道越长，通风，照明费用越高。5）低等级公路上的隧道应考虑社会远期发展及公路改扩建的需要，在不过多增加工程造价的情况下，宜降低隧道设计高程，提高隧道进出口线形标准。根据以上原则，综合本地段的地形地质情况，铁门关公路隧道的选址归结为以下几个方面：选择合适的标高，在保证隧道埋深的前提下尽量减少隧道的长度；洞口段中线尽量选择与地形等高线垂直；地质条件良好，所有地质不良现象忽略；具体问题再具体分析。本隧道设计有两个线路方案可供选择：方案一：路线为直线，其入口里程为K1+398，标高为587.550m,出口的里程为K3+125，标高为576.700m,高差10.85m，路线全长1727m,纵坡坡度为-0.7% 方案二：路线为曲线，其入口里程为K1+398，标高为587.550m,出口的里程为K3+125标高为576.700m,高差10.82m，路线长度2132.1，入口段直线长度为1084m，中间曲线长度217.1为半径R=2900m。出口直线直线段长度为831m，出口的里程为K3+125，标高为576.700m。结论：综合考虑设计规范中隧道线路选择的原则，两条线路均不考虑不良地质现象，其所穿越山岭围岩等级均为，级，且两条线路均为直线，线路二的长度长，而且存在曲线，并且在特殊地段标高太低，属于超浅埋，故不取线路二，选择线路一。3.2 纵断面设计隧道内线路坡度可设置为单面坡和人字坡。单向坡多数出在越岭线路的展线及沿河线隧道中，单向坡隧道对运行时的通风、排水有利。人字坡常出现在越岭隧道中，人字坡有利于从两端施工时的出渣和排水。隧道内纵断面应考虑行车安全性，营运通风规模、施工作业效率和排水要求。由于纵坡应该在3%以下，如果隧道长度过大时，考虑到通风影响，应把纵坡控制在2%，通过计算铁门关公路隧道的纵断面为-0.7%符合要求。3.3.1 建筑界限铁门关公路隧道的建筑界限按80km/h时速进行设计，建筑界限取值确定如下：图 3.1 隧道建筑界限（单位：cm）建筑界限横断面宽度如下表：表 2-1 建筑界限设置（单位：cm）设计速度车道宽度侧向宽度检修道J顶角宽度(km/h)W左侧右侧左侧右侧左侧右侧8023755075757550753.3.3 内轮廓设计根据建筑界限，根据圆形断面作图法，得出各断面内轮廓如见下图： 图 3.2隧道标准断面内轮廓（单位：cm）3.3.2 紧急停车带铁门关隧道全长1727m属中长隧道，根据公路隧道设计细则（JTG/T D07-2010）要求中长，长隧道需要在行车方向的右侧设置紧急停车带，且间距不宜大于750m，紧急停车带的路面横坡取为水平。故其设计几何尺寸为，长40m，宽3.5m，距隧道入口600m，其里程为k1+998k2+38、k2+38k2+638。 西安工业大学毕业设计(论文) 图 3.3紧急停车带断面内轮廓（单位：cm）3.4 洞口、洞门设计 洞口的设计，应结合隧道进出口地貌、地形、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边坡的稳定性，以“早进晚出”、“少开挖”为原则，确定隧道进出口位置，洞门形式的选择力求结构简单，并与洞口地形、地貌协调一致。隧道洞门设计如图所示。铁门关隧道入口及出口处围岩等级分别为级、级，地质条件良好，地形相对开阔。洞口围岩等级为级，级，根据规范要求，当洞口段围岩等级低于级围岩时宜采用翼墙式洞门(见图3.5)。洞门上方女儿墙高度取150，,并设排水沟渠，并且设置挡土墙，使地表水沿排水渠道有序排离洞门，防止地表水沿洞门流入洞内3.5 隧道防排水设计隧道防排水设计应结合工程特点、地形条件、工程地质、水文地质情况及勘察资料进行。对地表水和地下水应进行妥善处理，使隧道内外形成完整，通畅，便于维修的防排水系统。隧道防排水是一个复杂的系统工程，设计、施工或是运营过程中任何细小的疏忽或缺陷，都可能造成隧道防排水的失败。隧道防排水是保证隧道的适用性以及衬砌结构、路面、设备耐久性的关键。隧道防排水应遵循“以排为主，防、截、堵相结合，因地制宜”的原则，保证衬砌内壁不渗水，隧道结构物和运营设备的正常使用和行车安全。整个设计要做到技术上合理可行，造价经济，防排水效果优良，并且利于环境的保护。3.5.1 防水（1）铁门关公路隧道采用复合式衬砌。根据规范要求在初期支护和二次衬砌之间应设置防水层。防水层由防水板和无纺布组成且沿隧道全长布置；防水板为柔性防水卷材，其厚度不小于1.2mm，搭接长度不应小于100mm。在防水卷材与喷混凝土层间布设无纺布，兼作衬砌背部的排水层及缓冲层。（2）二次衬砌应符合隧道的抗渗要求，混凝土的抗渗等级不宜低于S6，有侵蚀性地下水时，应采用抗侵蚀混凝土。（3）隧道二次衬砌的施工缝、沉降缝、伸缩缝均应采取可靠的防水措施，采用背贴式橡胶止水带。3.5.2 排水为保证隧道的正常运营和行车安全，不让山体内部的水涌出，隧道内的路面无滞水并且能迅速将隧道内的水排出隧道，设计中必须考虑隧道的排水设计。排水工程包括衬砌背面排水工程、路基排水工程、路缘排水工程。（1）路基排水工程路基排水工程是指路面以下的排水工程。为了防止路面底层地下水上升的路面影响行车安全，在路面平整层下设置50mm双壁HDPE打孔波纹管以排除隧道底部渗水，双壁HDPE打孔波纹管纵向间距为10m，与路面下的底板或仰拱内中间排水沟300mm连通。（2）路缘排水工程在路面两侧设置300mm开口式路侧排水沟，用于路面积水以及隧道清洗等污水的排除通道，排水沟纵坡与隧道纵坡一致。在墙脚与检修道交角处设置宽45cm、深45cm的纵向凹槽，以利于检修道面清洁排水。3.5.3洞口的防排水为了防止地表水冲刷洞口和洞口边，流入隧道内对行车安全造成影响，本设计在隧道洞口设置排水沟。对洞顶地表的陷穴、深坑加以回填，对裂缝进行堵塞。为防止洞外水流入隧道内，在地表水上游设置反向排水边沟或采取截流措施，地下水上游设泄水洞，洞外井点降水。具体措施为在洞门墙背处设置排水沟，排水沟尺寸为60cm60cm，洞口排水沟要做到不渗漏，以满足排水的要求，防止洞口边、仰坡地表水流入洞内。3.6 隧道支护设计3.6.1衬砌设计规定在隧道工程中，支护结构通常分为初期支护和二次支护。初期支护是为了保证施工安全、加固岩体和防止围岩变形。二次支护是为了保证隧道使用的净空断面和结构的安全而设置的永久性衬砌结构。衬砌设计应符合下列规定：（1）衬砌断面宜采用曲边墙拱形断面、在洞口段、浅埋地段、断裂带、地层分界处及围岩等级变化段应加强衬砌，并设沉降缝。（2）隧道围岩状况较差的地段应设置仰拱。仰拱曲率半径应根据隧道断面形状、地质条件、隧道宽度等条件综合确定。路面与仰拱之间采用混凝土填充。当隧道边墙底部以下的岩石为坚硬岩且整体性较好时，可不设仰拱。（3）隧道洞口段应设加强衬砌。加强衬砌段的长度应根据地形、地质和环境条件确定，一般情况下两车隧道应不小于10m。（4）围岩等级分界处，应以较差围岩的衬砌向岩况较好地段延伸5至10m。（5）偏压衬砌应向一般衬砌段延伸，延伸长度应根据偏压情况确定，一般不小于10m。（6）、净宽大于3.0m的横通道与主洞的交叉段应设加强衬砌，加强段衬砌应向各交叉洞延伸，主洞延伸长度不小于5.0m，横通道延伸长度不小于3.0m。3.6.2衬砌结构选择根据规范要求，高速公路隧道宜采用复合式衬砌。铁门关隧道也属高速公路隧道，故其衬砌结构为复合式衬砌。复合式衬砌的优点：（1）设计、施工过程及其相应衬砌及围岩的受力状态较为合理。（2）质量可靠，能够最大限度的满足防水要求。（3）便于采用锚喷、钢支撑等工艺。（4）既能充分发挥锚喷支护的优点，又能发挥二次衬砌的永久支护作用。3.6.3衬砌设计铁门关公路隧道围岩类别有、类，地质条件良好，衬砌设计断面均为曲墙式。复合式衬砌以锚杆、钢筋网、钢拱架、喷射混凝土的组合支护为初期支护，以模筑混凝土或钢筋混凝土为二次支护，在两次支护之间设防水层及变形缝。 （1）级围岩衬砌设计：根据公路隧道设计规范及公路隧道设计细则级围岩衬砌设计中，初期支护锚长3m,直径30mm,间距为120cm120cm自钻式注浆锚杆；喷射20cm厚的C20混凝土，并布设钢筋网，钢筋网采用直径为6.5mm的钢筋，架设间距为25cm25cm；二次衬砌采用C25的混凝土，浇筑厚度为40cm。（2）级围岩衬砌设计：根据公路隧道设计规范及公路隧道设计细则 级围岩衬砌设计中，初期支护锚长3m,直径30mm,间距为100cm100cm的自钻式注浆锚杆；喷