隧道洞门缓冲结构及景观设计

隧道洞门缓冲结构及景观设计

主讲老师：张俊儒主要内容：一、新型铁路隧道洞门形式二、洞口建筑设计实用方法三、景观设计的原则和景观要素四、洞口工程实例一、新型铁路隧道洞门形式一、新型铁路隧道洞门形式我国传统的铁路隧道有端墙式、柱式、翼墙式、耳墙式、台阶式等结构形式，其组成始终未脱离端墙、翼墙等挡土结构。相对于传统的铁路隧道洞门，高速铁路隧道洞口结构的设计应本着简洁大方，美观实用，保护环境的原则，以不刷坡或少刷坡施作的突出山体的切削式洞口为主要建筑形式。除个别需要的工点（靠近城市、旅游景区等）外，不做更多的建筑修饰，体现自然美的环境意识。根据切削方式的不同及一些功能上的要求，铁路隧道洞口新型洞门的基本类型包括：直切，正切，倒切，弧形挡墙加切削几种，又根据洞门与山体的相交关系分为正交和斜交两种情况。一、新型铁路隧道洞门形式在基本形式的基础上，洞身延出式（凸出式）的切削形式，又可分为平面切削和曲面切削两种。各种新型洞门的基本类型洞身延出式的切削形式一、新型铁路隧道洞门形式倒切渐变切削形式主要是指倒切突出山体的洞口段像喇叭口那样扩大，按扩大的形式又可分为直线型和曲线型两种，按放大开始位置的不同分为渐变Ⅰ型和渐变Ⅱ型。渐变Ⅰ型洞口从与山体相交位置开始扩大，渐变Ⅱ型是洞身先延伸出山体一定长度，洞口再逐渐扩大。倒切渐变斜切形式一、新型铁路隧道洞门形式隧道洞口的排水设计主要有加檐型、喇叭口型两种形式，取消了原来传统式洞口的天沟和洞门墙顶水沟。加檐型排水设计见表，一种是在洞口最外面加一定厚度的直檐，一种是在洞口最外面加一定厚度的斜檐，斜檐又分为斜檐Ⅰ型和斜檐Ⅱ型两种形式。加檐型排水设计一、新型铁路隧道洞门形式喇叭口型排水设计，用于正切直线渐变和正切曲线渐Ⅰ型和Ⅱ型，见表。

喇叭口型排水设计一、新型铁路隧道洞门形式除了洞门结构的基本类型和防排水设计外，洞门的铭牌设置原则也应该引起重视。铁路隧道的铭牌和号标记载着隧道的名称、编号、长度和工程的竣工时间，是整个隧道洞口最后画龙点睛之处。隧道的铭牌应根据洞口的尺寸来确定其尺寸，以达到铭牌与洞门的和谐统一。铭牌安放的位置可以在隧道洞口坡面上，也可以作为碑或牌立于洞口的一侧，也可以因地制宜刻于洞口附近的岩壁上或直接镶嵌于洞口衬砌上。总之，在保证铭牌坚固耐久的条件下，应尽可能做到美观和协调。一、新型铁路隧道洞门形式针对具体隧道，洞口形式应根据洞口段的地形、地质、水文条件及洞外有关工程，同时考虑人文、历史因素进行选择。对上述新型洞门基本类型的适用条件建议如下：(一)直切：适用于洞口山体坡度较陡，或距离城市较近，或有风景要求的隧道。一、新型铁路隧道洞门形式直切式洞门(二)倒切：适用于洞口岩层稳定，整体性好，洞口山体坡度很陡，或峭壁岩体处的隧道。一、新型铁路隧道洞门形式直线渐变倒切式洞门倒切式洞门(三)正切：适用于洞口山体坡度较缓，或距离城市较近，或有风景要求或桥隧相连地段的隧道。一、新型铁路隧道洞门形式直线正切式洞门曲线正切式洞门(三)正切：如果洞口山体坡度很缓，且洞口外有路堑边坡时，可以考虑采用弧形挡墙式，使弧形挡墙与路堑边坡有机连接。

一、新型铁路隧道洞门形式弧形挡墙式洞门喇叭口式洞门不同的洞口形式可以采用不用的排水形式。直切、正切式隧道洞门采用加檐型或喇叭口型排水形式；倒切式隧道洞口最好采用喇叭口型排水形式；弧形挡墙式隧道门采用加檐型排水形式。计算机虚拟技术的发展，方便了方案的比选。新型洞门可以采用计算机静动态效果图，在隧道洞口三维地形模型的基础上，进行隧道洞口段的建筑设计。设计中要注意洞口与地形、地貌的紧密结合及与隧道周边自然环境的完美协调，进行方案的比选。

一、新型铁路隧道洞门形式目前隧道洞口建筑设计方法还处于研究阶段，没有也不可能有统一的模式。但从实用角度出发，隧道洞口的建筑设计，一般可以按以下步骤和方法进行。（1）在选定的洞口位置用地表测绘或数码相机进行多方位的摄影，作为洞口背景和洞口形式合成的景观模拟基础资料；（2）在室内对照片进行画像处理，包括地形、地貌，植被、坡体形状等；（3）洞口类型及形式的定性选择；目前，洞口的形式主要有贴壁式和突出式2大类，应首先在这2大类中取舍。当洞口的基本形式确定后，再对其进行细部建筑的研究；二、洞口建筑设计实用方法（4）从隧道洞口数据库中，选择合适的洞口类型和形式，进行建筑样本的比较研究；（5）研究之前，应确定洞口建筑的评价方法、评价体系和评价指标；（6）把初步选定的几个比较方案，在一定层次，如司机、乘务人员、大学生、专业人员、领导层人员等，对各组的建筑样本，按照评价指标进行评价；（7）根据评价结果，确定设计方案，进行包括景观和结构的细部的结构和建筑设计。设计方法主要是经验性的，通过类似工程的对比决定与周边环境条件协调的洞口结构。二、洞口建筑设计实用方法上述设计方法的关键是洞口景观数据库的建立和完善，应该尽可能地将国内外已经得到较好评价的洞口建筑实例收集起来，作为进一步研究洞口建筑设计的参考样本。从建筑设计的个性化角度看，这些样本只能作为参考，真正符合实际的建筑设计，还要依靠工程师和建筑师的共同创造。二、洞口建筑设计实用方法景观设计应突出工程与自然的和谐，第一条原则就是要尊重自然，尊重天地，尊重自然的山、自然的地形地貌、自然的水。此外，景观设计还应遵守以下基本原则：（一）适用性建筑景观的设计主要是以使用者的需求为对象来考虑的，各种设施、设备、配置及动线均须符合人性化的要求，并综合考虑各项因素的影响，这样才能作出更合适的设计，以发挥所设计的结构物及其景观的最大功效。（二）经济性在设计上要做到对费用、空间和时间的合理利用，达到“省本多利”的目的。三、景观设计的原则和景观要素（三三）美三观性景观三设计三的美三包括三在视三觉、三嗅觉三、听三觉、三味觉三等多三方面三的享三受，三但目三前多三偏重三于视三觉上三的美三观。三景观三设计三应在三注重三设计三的社三会性三、群三众性三及经三济实三用性三之后三再论三及美三。景三观设三计的三美实三际上三是指三自然三美加三以人三工化三的人三工模三拟的三自然三美，三因而三可以三由美三的种三类、三美的三表现三方式三及美三的造三型组三合法三则来三表达三。三、三景观三设计三的原三则和三景观三要素隧道三洞口三景观三设计三要素三主要三应考三虑：三自然三景观三要素三与人三工景三观要三素（三造园三艺术三）。自然三景观三要素三主要三包括三地形三和地三貌两三个因三素。三地形三因素三是洞三门景三观要三素必三须考三虑的三内容三之一三，可三参见三下页三表。三植被三有无三、植三被组三成发三育程三度、三秃山三岩石三形态三等是三隧道三洞口三景观三设计三要考三虑的三地貌三因素三。三、三景观三设计三的原三则和三景观三要素地形三因素三、三景观三设计三的原三则和三景观三要素人工三景观三要素三主要三包括三：1.当地三地理三历史三文化三（建三筑符三号）三；2.隧道三洞门三造型——几何三图形三、体三的选三择和三组合三；3.相关三工程——洞口三相连三工程(如桥三隧相三连、三路隧三相连),洞口三设风三机及三辅助三用房,双线三水平三之间三有开三阔地三带可三造园三，双三线高三低、三前后三、错三落等三；4.装饰三材料三（材三质）——条纹三、色三彩、三光线三（照三明）三等；5.铭牌三形式——墙顶三嵌入三式、三侧墙三嵌入三式、三洞身三侧壁三镶嵌三式、三洞口三架立三式、三洞口三山体三刻字三、洞三口建三筑雕三刻小三品（三孤石三）。三、三景观三设计三的原三则和三景观三要素在进三行人三工景三观设三计（三造景三）的三同时三，要三注意三与自三然景三观的三和谐三一致三（借三景）三，主三要天三人合三一；三各种三人工三景观三（相三邻工三程）三之间三也应三考虑三相互三之间三的协三调关三系；三除此三之外三，硬三质景三观（三隧道三洞门三结构三）与三软质三景观三（洞三口及三周边三的装三饰、三绿化三、植三被等三）的三协调三一致三也是三不容三忽视三的。三以上三“三三协调三”要三综合三加以三分析三，同三时考三虑费三用上三与需三求之三间的三关系三，才三能做三出合三理科三学的三方案三选择三。三、三景观三设计三的原三则和三景观三要素台湾三高速三铁路三某隧三道洞三口韩国三高速三铁路三隧道三洞口比较三成功三的案三例！三、三景观三设计三的原三则和三景观三要素台湾三高速三铁路三某隧三道洞三口比较三成功三的案三例！三、三景观三设计三的原三则和三景观三要素不采三取支三挡的三完全三绿化三洞口局部三支挡三的绿三化洞三口四、三洞口三工程三实例现代三型铁三路隧三道洞三口要三尽量三不用三支挡三，洞三口段三要全三部采三用天三然植三被或三人工三植被三恢复三成施三工前三状态三。有些三地段三由于三稳定三性的三要求三，需三要护三坡，三则可三以采三取局三部支三挡措三施，三局部三支挡三的形三式可三以使三下半三部用三混凝三土支三护，三上班三不恢三复植三被。局部三支挡三（格三栅）三的绿三化洞三口阶梯三形护三坡的三绿化三洞口四、三洞口三工程三实例也可三以采三用格三栅或三网格三护坡三，然三后再三网格三中恢三复植三被，三待到三植被三茂盛三时，三格栅三或网三格就三被植三被掩三盖，三达到三比较三好的三效果三。如果三局部三支挡三还达三不到三稳定三要求三，则三需全三部支三挡，三不过三也没三必要三完全三封闭三洞口三段仰三坡，三可以三采用三阶梯三形支三护，三每一三个阶三梯侧三面支三挡，三顶面三恢复三植被三，支三护植三被交三替出三现，三融为三一体三，待三到植三被茂三盛时三，上三面的三植被三垂挂三下来三，支三护就三不会三很明三显，三具有三若隐三若现三之效三。比较三自然三回填三的绿三化洞三口四、三洞口三工程三实例以上三洞口三都是三先开三挖洞三口段三少部三分，三再施三作明三洞，三再回三填土三形成三的。三回填三土也三是有三文章三可做三的，三比较三自然三的回三填可三以使三人感三觉不三到开三挖过三的痕三迹。鸟瞰三隧道三群台湾三高速三铁路三隧道三群四、三洞口三工程三实例随着三经济三的发三展和三社会三的进三步，三开挖三深路三堑已三经越三来越三少被三采用三，取三而代三之的三是修三建明三洞再三回填三恢复三植被三，往三日的三一连三串路三堑被三今日三的隧三道群三取代三，这三也是三今后三环保三日益三受到三重视三的一三种发三展趋三势。德国三高速三铁路三某隧三道洞三口日本三一公三路隧三道洞