浅议低山地貌隧道洞门设计探究

1、浅议低山地貌隧道洞门设计探究【摘要】在隧道的建设中，隧道洞门有着不可忽略的作 用，不仅可以减少工程开挖量，起到挡土墙的作用，且边坡 岩体易脱落，难于自身稳定，设置洞门可以减少引线路堑的 边坡高度使边坡仰坡得以稳定。以及引离地表流水、装饰洞 口的作用。【关键词】隧道洞门；边坡稳定；挡土墙；装饰前言隧道在低山区公路建设不可回避的问题，随着高等级公 路在山区的快速发展，公路隧道建设规模也日益增大。在新 时代的隧道建设中，新技术、新材料、新工艺得到了较广泛 的应用，人们不但重视公路隧道技术水平的提高，还追求它 的艺术性，特别注重洞门的美学效应，使隧道不但是汽车通 道，同时也起着点缀山河的作用。1.洞门

2、构造及基础设置应遵循以下规定由于本隧道地处于低山地貌，隧址区主要受两条冲沟切 割，两条沟在平面上以隧道中部脊状岭为分水岭，参照图1-3 设计。(1) 洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于 1.5m,洞门墙顶高出仰坡坡脚不小于0.5m。(2) 洞门墙要设置伸缩缝，基础必须置于稳固地基上, 保证洞门的稳定。(3) 基底埋入土质地基的深度不应小于1.0m；地基为 冻胀土层时，应进行防冻胀处理。(4) 洞门结构应满足抗震要求。2洞门选择本隧道洞口段主要为泥岩及砂岩，围岩等级为iv级，本 隧道洞口处隧道轴线与地形线基本正交，采用端墙式洞门。 洞门构造及基础设施如下：(1) 洞门墙厚1.5m,墙面倾斜

3、1： 0. lo洞门墙基础嵌 入地基深度加；(2) 洞口仰坡坡比采用1： 0. 75,仰坡坡脚至洞门墙背 的水平距离为1. 8m,以防仰坡土石掉落到路面上，危及安全;(3) 洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底与衬砌拱顶外缘 的高度1.5m,以免落石破坏拱圈；(4) 洞门墙顶高出仰坡脚lm,以防水流溢出墙顶，也 可防止掉落土石弹出；(5) 水沟的尺寸为50m*50m,沟底填土夯实，否则会使 水沟变形、漏水；图1图23洞门结构验算隧道洞门的计算，通常只考虑洞门结构的强度和稳定性，而对刚度无需考虑。3. 1压力的计算(1) 最危险破裂面与垂直面之间的夹角()式中：其中得图3洞门荷载计算图示(2) 土压力的

4、计算式中：求得(3) 端墙自重根据初步拟定的端墙洞门，墙高为14.77m,厚1.5m； 采用浆砌片石回填墙身，其重度为。端墙自重：3.2稳定性的检算：端墙式洞门，按极限状态验算其强度，并应验算绕墙趾 倾覆及沿基底滑动的稳定性。(1) 滑动稳定性验算对于抗滑动而言，要求不能使洞门发生水平向外滑动。抗滑动条件要求为：抗滑动稳定性系数式中：g-端墙自重，挡土墙竖向分力，-挡土墙水平分 力，f-端墙基底摩擦系数-端墙挡土墙的被动土压力，代入 各参数得：所以，端墙满足抗滑稳定性要求。(2) 倾覆稳定性验算为了满足倾覆稳定性的要求，加大其基础，基础深度2m, 宽度为2m,混凝土容重为。抗倾覆条件要求为：抗

5、倾覆系数：其中：。为作用在墙趾0点的力矩，代入各参数得：故满足倾 覆稳定性要求。(3) 端墙截面强度验算洞门的强度验算主要是验算洞门的法向应力及偏心距。 对法向应力和偏心距，可取洞门墙和地面相交的截面验算， 偏心距故可知截面偏心距符合要求9代入数据得：因为出现负值，故尚应检算不考虑垢工不承受拉力时受 压区应力重分布得最大压应力，通过压应力重分布，受压区 得最大压应力为：,故验算合格，墙身满足要求。同理验证合力偏心距及 基底应力验算符合要求。经过以上验算，所设计的端墙式洞门合理。4. 结论隧道洞门是连接隧道和路基的建筑物，铁路部门根据地 形将隧道洞门分为基本型、变化型和特殊型三大类等十几种 形式，但始终脱离不了端墙、柱墙的原型，低山地貌隧道洞 门的设计是在这基础上做了适应地形变化的创新。通过以上 的分析计算，选择了适合低山地貌的隧道洞门，满足要求。参考文献：1 jtj 042-94,公路隧道施工技术规范s.北京：人 民交通出版社，1995.2 jtg d70-2004,公路隧道设计规范s.北京：人民 交通出版社，2004.3 黄主编.公路隧道施工m.北京：人民交通出版 社，2001.4 陈秋南，包太，徐泽沛编.隧道工程m.北京：机 械工业出版社，2007.5 黄成光主编公路隧道施工m.北京：人民交通出 版社.2001.6jgb108-2001，地下工程防水技术规范s.