道地下基础工程 6

隧道与地下工程施工项目二

隧道构造PARTONE目录011隧道主体结构物022铁路隧道附属结构物033公路隧道附属结构物隧道主体结构物为了保持隧道的稳定、保证行车安全而修筑的人工永久建筑物。组成：洞身衬砌洞门明洞（洞口坍塌或有落石危险的）1.1隧道主体结构物单击此处编辑母版文本样式二级三级四级五级1.含义：指隧道衬砌内轮廓线所包括的空间。（保证车辆及所装货物安全通过的空间）注意：起算高度是从设计高程起算。一、隧道净空2.影响净空大小的因素隧道建筑限界线路数目隧道设备空间空气动力学影响等3.隧道建筑限界4.净空与隧道建筑限界的关系净空比隧道建筑限界略大一些原因：净空需要安装通风照明设施；考虑到施工误差；结构受力等因素。5.公路隧道净空二、洞身衬砌1.衬砌结构类型（1）复合式衬砌我国隧道普遍采用。外层锚喷支护+二次衬砌。（2）喷锚衬砌以喷锚支护作为永久衬砌。（3）整体式衬砌洞口段明洞采用复合式衬砌锚喷衬砌衬砌整体式衬砌由初期支护和二次衬砌构成；在初期支护和二次衬砌之间铺设防水层。2.复合式衬砌组成（1）组成拱部（拱圈）边墙底板（仰拱）（2）衬砌各部位尺寸拱圈：边墙：仰拱：拱部边墙仰拱半径、范围、圆心3.衬砌构造衬砌材料一般选用混凝土圬工材料。4.衬砌材料三、洞门1.洞口位置的选择原则“洞口”是指洞门所在位置边仰坡刷坡范围及洞口衬砌（或非正常衬砌地段）和洞外附属工程地段的统称。贯彻“早进晚出”的原则2.洞口位置的选择要求隧道洞口边仰坡开挖不宜过高，暴露面不宜过大。洞口处有落石、坍方、泥石流等的威胁时，可设置明洞或支挡建筑物。线路跨沟或沿沟进洞时，应结合防排水工程的考虑洞口。漫坡浅埋地形的洞口位置，考虑弃碴、填方、排水等因素。洞口应尽量避开排水困难的沟谷低洼垭口处。洞口应与线路中线和地形等高线尽量正交。当洞顶仰坡土石有剥落可能时，注意洞门端墙高度和墙背与仰坡距离。若有翼墙时需要考虑轨枕顶面靠近翼墙的距离。洞门墙应根据地基情况设置变形缝，墙身应设置泄水孔。3.洞门设计要求4.洞门作用减少洞口土石方开挖量。稳定边坡、仰坡。引离地表水流。装饰洞口。端墙翼墙5.洞门构造（正面图）端墙翼墙仰坡端墙：厚度180cm翼墙：高度800(900)cm仰坡坡度：1:1.255.洞门构造（侧面图）206、洞门类型（1）端墙式洞门端墙式洞门适用于岩质稳定的Ⅲ级以上围岩和地形开阔的地区，是最常使用的洞门形式，如图所示。22（2）翼墙式洞门适用于地质较差的Ⅳ级以下围岩，以及需要开挖路堑的地方。翼墙式洞门由端墙及翼墙组成。翼墙是为了增加端墙的稳定性而设置的，同时对路堑边坡也起支撑作用。其顶面通常与仰坡坡面一致，顶面上一般均设置水沟，将端墙背面排水沟汇集的地表水排至路堑边沟内。23（3）柱式洞门当地形较陡，地质条件较差时，但又受地形条件限制不能设置翼墙时，可以在端墙中部设置两个断面较大的墩柱，以增加端墙的稳定性。（4）削竹式洞门27（5）遮光棚式洞门当洞外需要设置遮光棚时，其入口通常外伸很远。遮光构造物有开放式和封闭式之分，前者遮光板之间是透空的，后者则用透光材料将前者透空部分封闭。但由于透光材料上面容易沾染尘垢油污，养护困难，因此很少使用后者。形状上又有喇叭式与棚式之分。6、台阶式洞门：喇叭口洞门弧形挡墙式洞门倒切式洞门四、明洞1、明洞适用条件当隧道顶部覆盖层较薄难以用暗挖法修建时；隧道洞口、路堑地段受塌方、落石、泥石流、雪害等危害时；道路之间、公路与铁路之间形成立体交叉，但又不宜修建隧道、立交桥或者渡槽等地段；为了减少隧道工程对环境的破坏，保护环境和景观，洞口需延长时通常修建明洞。2.明洞类型拱式明洞棚式明洞3、明洞衬砌（1）拱形明洞结构：拱圈、边墙、铺底(或仰拱)组成，当采用拱形明洞时，可按整体式衬砌设计；（2）棚洞结构：盖板、内边墙和外侧支承建筑物三部分组成。采用棚洞结构时，顶板一般可采用T形、Ⅱ形两种。4.明洞衬砌基础（1）明洞衬砌基础和隧道衬砌基础一样，应置于稳固的地基上。（2）外墙基础趾部应保证一定的嵌入基岩深度和护基宽度。（3）山区傍山沿河公路，应根据地形、地质、流速等情况，采取加固和防护措施。

（4）明洞外边墙、棚洞立柱基础埋置深度超过路面以下3m时，宜在路面以下设置钢筋混凝土横向水平拉杆，并锚固于内边墙基础或岩体中，或用锚杆锚固于稳定的岩体中；立柱可在路基平面处加设纵撑，应与相邻立柱及内边墙连接。1.2铁路隧道附属建筑物隧道的附属建筑物是为了养护、维修工作的方便以及供电、通信等方面的要求而修筑的，它包括：防排水设施、避车洞、电缆槽、长大隧道的通风设施。一、防排水设施治水原则：截、堵、排相结合综合治理的原则。（一）防水防水是指防止地下水，不使其从衬砌背后渗入隧道内。1、防水混凝土结构2、防水层3、施工缝、变形缝防水喷射混凝土塑料防水板防水混凝土施工缝防水（二）排水使衬砌背后围岩中的地下水能按照一定的通路引入隧道内排走。1、洞内纵向排水沟及隧底横向排水沟；2、衬砌背后的纵向和环向（竖向）盲沟及集水钻孔；3、衬砌表面上的引水管（暗槽）及泄水孔等。（三）截水截断地表水和地下水流向隧道的通道，以尽可能地保持隧道围岩干燥。1、洞顶天沟：洞顶截水措施用于拦截与疏导洞顶地表水。2、泄水洞：地下截水设施是用于拦截并排除流向隧道内的大股地下水。1、定义：

列车通过隧道时，为保证洞内人员及维修设备安全，在隧道两侧边墙上交错均匀地修建了洞室，用于躲避列车，故称之为避车洞。

根据避车洞室的大小，其分为大避车洞和小避车洞。大避车洞：存放维修设备与材料小避车洞：方便人员躲避列车二、避车洞隧道避车洞2.1大避车洞布置◆碎石道床每侧每隔300m布置一个◆整体道床每侧每隔420m布置一个◆隧道长度在300m以下可不布置大避车洞◆隧道长度在300～400m时，在隧道中间布置一个注：隧道长度300m以下时，如果两端洞口接桥或路堑，当桥上无避车台或路堑两边侧沟外无平台时，应与隧道一并考虑布置大避车洞。2避车洞布置◆单线隧道每侧每隔60m布置一个小避车洞◆双线隧道每侧每隔30m布置一个小避车洞◆隧道内大、小避车洞应交错设置于两侧边墙内，大避车洞之间设小避车洞◆不得将避车洞设于衬砌断面变化处、不同衬砌类型衔接处或变形缝处◆隧道行人较多，或曲线半径小，视距较短时，小避车洞还可适当加密★整体布置原则2.2小避车洞布置◆隧道内大、小避车洞应交错设置于两侧边墙内，大避车洞之间设小避车洞◆不得将避车洞设于衬砌断面变化处、不同衬砌类型衔接处或变形缝处◆隧道行人较多，或曲线半径小，视距较短时，小避车洞还可适当加密2.3整体布置原则碎石道床整体道床避车洞布置图◆直线段且有人行道时避车洞底面与人行道顶面齐平◆采用碎石道床的曲线段隧道上，在各种不同的超高值E时，线路内侧和外侧的避车洞底面低于内轨顶面的高度分别为h1及h2◆直线段无人行道时避车洞底面与道碴顶面(或侧沟盖板顶面)齐平，采用整体道床时，与道床面齐平设置原则：便于维修小车和人员避入3避车洞底部标高避车洞底部标高示意图避车洞基本尺寸◆避车洞衬砌类型与隧道衬砌类型相适应4避车洞净空大小1概念当铁路通信、信号电缆通过隧道时，为了避免电缆被毁坏、腐蚀，以保证通信、信号工作的安全，应在隧道内设置电缆槽。三、电缆槽◆通信、信号电缆可设在同一电缆槽内◆通信、信号电缆必须和电力电缆分槽铺设◆电缆槽应设盖板，盖板顶面应与避车洞底面、水沟盖板顶面或道床顶面齐平2电缆槽设置要求◆电缆槽用混凝土浇筑，槽内铺以细砂做垫层，保护穿越隧道的照明、通讯、信号及电力等电缆。◆为使电缆槽内不积水，每隔3～5ｍ设流水槽一道。3电缆槽构造和材料◆隧道长度大于500m时，需在设有电缆槽的同侧大避车洞内设置余长电缆槽；◆隧道长500～1000ｍ，可在中部设一处；◆大于1000ｍ，每500ｍ增设一处；◆为便于电缆维修时使用余长电缆，槽内除电缆位置以外的空间全部用粗砂回填。4余长电缆槽1.3公路隧道附属建筑物一、内装、顶棚、路面1.内装为了确保行车安全，在隧道中必须采取措施，使墙面在长期的运营中保持在必要的亮度，墙面须用适当材料处理。（改善环境、提高能见度和吸收噪声）表面光洁，颜色明亮（淡黄色和浅绿色）2、内装材料要求：块状混凝土材料容易污染不好清洗，但表面不需处理较经济。装饰面板、镶板等质地致密材料不容易污染，清洗容易。瓷砖镶面材料容易清洗，要求衬砌表面平整，不吸声。油漆材料比混凝土容易清洗，对衬砌表面要求很高，隧道不能漏水，不吸声。

3、内装材料目的：顶棚的反射率对提高照明效果有利。顶棚材料：用漫反射材料（浅色）4、顶棚1、路面要求：具有足够的强度和耐久性。2、路面材料：混凝土和沥青混凝土5、路面1、紧急停车带（1）概念紧急停车带是为故障车辆离开干道进行避让，以免发生交通事故，引起混乱，影响通行能力而专供紧急停车使用的停车位置。二、其他附属设施

目前，我国参照PIARC推荐值，规定2km以上隧道必须设置宽2.5m，长25～40的紧急停车带，间隔750m。紧急停车带和方向转换场布置（2）