第2章4--隧道横断面设计.ppt

1、，隧道工程，第2章隧道总体设计，学习本章要求：(5)了解隧道设计文件的组成要求；(1)掌握公路隧道选址的原则和方法；(2)掌握隧道洞口位置选择的原则和方法；(3)掌握隧道平面和纵断面设计的要求；(4)掌握隧道横向设计的要求和方法；第3节隧道横断面设计，第2.3节隧道净空横断面和横断面设计，隧道横断面设计应解决哪些问题？根据围岩压力和支护结构等因素，要获得最大的经济价值，隧道净空是多少？隧道建筑净空是多少？隧道横断面设计，隧道净空是多少？隧道建筑净空是多少？1.什么是隧道净空和隧道建筑净空？隧道净空：由隧道衬砌内轮廓线围成的空间。隧道建筑净空：保证隧道内行车安全，防止一定高度和宽度内任何物体侵入

2、的净空。隧道建筑限界详图，隧道建筑限界设计规范规定：当设置便道或人行道时，不得有超宽；当没有设置便道或人行道时，应设置不小于25厘米的额外宽度。净空高度，二级公路以上等级为5.0m三、四级公路为4.5m，隧道路面横向坡度一般为1.5%2.0。两侧应设置维修道或人行道；通道或人行道的宽度应根据需要选择。便道或人行道的高度可取2080厘米，应综合考虑以下因素：紧急情况下，方便司机和乘客携带防盗设备；满足电缆、供水管等的空间尺寸要求。维护人员行走时的安全；对于长隧道和特长隧道，应在行车方向的右侧设置紧急停车区。紧急停车带的设置间距不应大于750米。紧急制动区，紧急制动区，横向通道横截面，2。衬砌断面

3、设计，什么是隧道衬砌？(衬砌)是一种超静定支护结构，是隧道的主体建筑。1.衬砌断面的设计内容，确定(1)内轮廓线(2)衬砌轴线(3)衬砌厚度，2。设计内轮廓线的原则是，内衬的内轮廓线应尽可能接近建筑界限，并尽量减少开挖和内衬的数量。衬里的内表面应光滑，并应考虑衬里结构的简单性。隧道衬砌断面轴线：应尽可能与断面压力线重合，使各断面主要承受压应力。(1)当衬里承受径向分布的水压时，轴线优选为圆形；(2)三心圆拱和直墙衬砌可同时主要承受竖向压力或较小水平侧向压力；(3)承受竖向压力和较大侧向压力时，应采用五心圆墙衬砌；(4)、当有下沉可能受到底板压力时，应加设仰拱曲墙衬砌。净空断面尺寸、隧道轮廓形状

4、和几何尺寸设计；4.隧道衬砌厚度因不同的地质和水文地质条件而有很大差异，并与隧道跨度、荷载大小、衬砌材料和施工条件有关。根据过去的经验，1。拱形环可以具有相等的横截面。拱脚处的可变横截面可以加厚2050。仰拱的厚度一般略小于拱顶的厚度。隧道衬砌断面的最小厚度(cm)；5.衬砌断面设计，(1)概念，(2)衬砌断面形状，(3)内轮廓线的确定方法，(1)概念，衬砌内轮廓线：它是衬砌的完成线，内轮廓线内的空间是隧道的净空断面。内衬外轮廓线：指具有足够厚度(或最小内衬厚度)以保持间隙截面形状的外边缘线。这条线也称为最小挖掘线。为了保证衬砌的外轮廓，开挖时实际开挖线往往稍大，特别是钻爆法开挖时，实际开挖线

5、不可避免地变得不规则。隧道续当使用钻爆法时，很难理解它只到达平均线，而平均线通常比它大，导致不必要的数量。如何控制它？如何控制实际开挖线的超挖仍是一个难题。根据设计要求，所有超挖部分必须回填并用碎石压实。由于施工困难，不容易实现压实。但这是一个在设计和施工中应该强调的问题。(2)衬砌断面形状曲线墙衬砌(三心圆拱、单心圆拱、五心圆拱)直墙拱衬砌；(3)寻找公路隧道衬砌内轮廓线的方法，主要步骤如下：(1)确定建筑净空；(2)确定弧形；(3)计算验证和调整。上述过程是一个反复循环的过程，(1)圆形断面，(1)圆形断面，假设公路建筑边界已经确定，其控制点为四点：a、b、c、d，分别做AB、AC、AD的

6、垂直平分线，在断面对称轴上得到三个交点O1、O2、O3，以最高的一个(到路面)为中心O2。在oa连接线延长线上取aA0.1m，以oA为半径画一个圆，得到内轮廓线的基础部分。(2)曲线墙衬砌段，(3)直墙衬砌段，(3)公路隧道设计规范中的衬砌标准段，(4)仰拱设置条件，1。在分级围岩条件下，围岩自稳定性差，侧压力大，地基承载力弱。2.隧道断面越大，围岩自稳能力越差，围岩变形越大。因此，二级围岩双车道隧道和三级围岩多车道隧道应采用仰拱衬砌断面。3.当隧道侧壁底部以下的围岩为坚硬的全岩时(、和类围岩)，不存在仰拱。3.4隧道勘察设计文件的内容，公路隧道勘察设计成果为设计文件，应按公路基本建设工程设计

7、文件编制方法和交通部公路隧道勘察规程的要求编制。1、提出隧道沿线的概况和自然情况的隧道测量说明；2工程地质和水文地质；3.气象、环境及相关政策和法令；4施工条件(包括施工场地、工程设备、给排水、动力、施工道路、废渣堆场、建筑材料来源等)；5隧道方案(2个以上)的比选及设计注意事项；6 .对作业通风、作业照明和防排水方式选择的建议；7 .对存在问题和解决方案的建议、相关协议和纪要；8.隧道线路平面图；图纸中应画出比较方案(2个以上)，并对方案和采用方案的原因进行比较说明；9隧道线路地质平面图；它显示地质构造、岩层产状、不同地质的界线、水文地质条件、地物、地貌等。10隧道纵剖面；显示隧道的全貌、埋

8、深、地质和水文地质以及线路情况。除里程和地面标高外，还应在图纸上标明设计坡度；设计高程和线曲线元素。11、隧道洞口地形图显示边坡开挖，选择洞口位置，确定明洞长度，布置排水、施工场地和防护工程设施等。入口地形图的测量范围一般在入口前后及两侧各60米左右。当存在不良地质现象时，应酌情扩大测量范围；施工图设计文件1隧道平面图：显示地质平面、隧道平面位置、路线里程、出入口位置等。当设置“U”形返回场、错误车道和爬坡车道时，应显示它们的位置和长度。2.隧道纵断面：显示隧道的地质概况、衬砌类型(加宽或设置“U”型停车场时应显示加宽段的加宽值和长度)、埋深、路面中心设计标高、路肩标高。有遮阳棚等结构时，应显

9、示其与隧道体的连接关系及遮阳棚的完整结构设计图。6隧道衬砌设计图纸：说明衬砌类型、结构、具体尺寸和采用的建筑材料；施工注意事项、工程量等。当设置返回场、错误车道和爬坡车道时，应分别设计。7、辅助隧道结构设计图纸。8 .运行通风系统结构设计图纸。9操作照明系统结构设计图。10监控管理系统结构设计图。11.附属建筑结构设计图纸。长隧道施工图设计一般应包括以下内容：(1)隧道平面图；(2)隧道纵剖面；(3)隧道出入口平面图；(4)隧道出入口设计图；(6)隧道衬砌结构设计图。(7)隧道防排水设计图(8)辅助隧道结构设计图；(9)运行通风系统结构设计图；(10)运行照明系统设计图；(11)监控管理系统结构设计图；(12)附属建筑的结构设计图纸。隧道设计规范应包含在整个施工图设计文件中。总结了该隧道的概况、设计意图和原则、施工方法及注意事项。中小隧道的设计内容应减少。问题1:不良地质地段隧道选址应考虑哪些问题？2隧道平面设计应注意哪些问题？3