第三章隧道主体及附属建筑结构课件.ppt

隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG,隧道工程,岩土与地下工程教研室,隧道工程岩土与地下工程教研室,『第三章 ▎,主体及附属 建筑结构,2,『 3.1 ▎,隧道衬砌材料与构造,『 3.2 ▎,隧道洞身衬砌结构,『 3.3 ▎,隧道洞门结构,隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG,『 3.4 ▎,隧道明洞结构,『 3.5 ▎,隧道附属建筑设施,『 3.6 ▎,隧道防排水设施,『第三章 ▎主体及附属,,隧道衬砌的作用：1),承受围岩压力、地下水压力和支护结构自身重力;,2),阻止围岩向隧道内变形和防止隧道围岩的风化;,3),有时还要承受化学物质的侵蚀;,4),承受冻害的影响等(地处高寒地区的隧道)隧道衬砌材料要求：,应具有足够的强度、耐久性、抗渗性、耐腐蚀性和抗风化及抗冻性等，此外还要满足经济、就地取材、易于机械化施工等要求『 3.1 ▎,隧道衬砌材料与构造,『 3.1.1 ▎,隧道衬砌材料的种类,,隧道衬砌材料种类：,,隧道衬砌的作用：1)承受围岩压力、地下水压力,(1) 混凝土与钢筋混凝土,混凝土的,优点,是：整体性和抗渗性较好，既能在现场浇筑，也可以在加工场预制，而且能采用机械化施工。

若在水泥中掺入密实性的附加剂，可以提高混凝土的强度，此外还可根据施工上需要可加入其它外加剂现浇混凝土的,缺点,是：混凝土浇筑后需要养生而不能立即承受荷载，需要达到一定强度才能拆模，占用和耗用较多的拱架及模板、化学稳定性（耐侵蚀性能）较差钢筋混凝土主要在明洞衬砌及地震区、偏压、通过断层破碎带或淤泥、流砂等不良地质地段的隧道衬砌中使用，其强度等级不低于C202) 喷射混凝土,采用混凝土喷射机，将掺有速凝剂的混凝土干拌混合料和水高速喷射到清洗干净的岩石表面上并充填围岩裂隙而凝结成的混凝土保护层，能很快起到支护围岩的作用1) 混凝土与钢筋混凝土 混凝土的优点是：整体性,喷射混凝土,早期强度和密实性较高,，其施工过程可以,全部机械化,，且不需要拱架和模板在石质较软的围岩，还可以与锚杆、钢丝网等配合使用，是一种理想的衬砌材料3) 锚杆和钢架,锚杆是用专门机械施工加固围岩的一种材料，通常可分为,机械型锚杆,和,粘结型锚杆,，或分为,非预应力锚杆,和,预应力锚杆,钢架是为了加强支护刚度而在初期支护或二次衬砌中放置的型钢支撑或格栅钢支撑喷射混凝土支护,喷射混凝土早期强度和密实性较高，其施工过程可以全,锚杆与钢架,锚杆与钢架,(4) 片石混凝土,在岩层较好地段的边墙衬砌，为了,节省水泥,，可采用片石混凝土（片石的掺量不应超过总体积的20%）。

此外，当起拱线以上1m以外部位有超挖时，其超挖部分也可用片石混凝土进行回填选用的石料要坚硬，其抗压强度不应低于MU40，严禁使用风化和有裂隙的片石，以保证其质量5) 块石混凝土,块石强度等级不低于MU60，混凝土块强度等级不低于MU20优点,：能就地取材，大量节约水泥和模板，可保证衬砌厚度并能较早地承受荷载缺点,是：整体性和防水性差，施工进度慢，要求砌筑技术高4) 片石混凝土 在岩层较好地段的边墙衬砌，为了节,(6) 装配式材料,对于软土地区的地铁隧道，常用盾构法施工，衬砌可采用装配式材料，如,钢筋混凝土大型预制块,、,加筋肋铸铁预制块,等『 3.1.2 ▎,隧道衬砌材料的选用,,(1) 隧道衬砌材料的选用,隧道衬砌材料的强度等级除不应低于表3-1的规定值，还应符合表3-2的规定2)隧道衬砌材料选用应考虑的因素,,1),隧道衬砌部位选用的材料，应当符合结构强度和耐久性的要求，并考虑其抗冻、抗渗性和抗侵蚀性的需要2),当有侵蚀性的水作用时，衬砌结构物的混凝土或砂浆均应选用具有抗侵蚀性能的特种水泥3),在寒冷及严寒地区，当隧道衬砌受冻害影响时，宜采用整体式混凝土衬砌，且混凝土标号适当提高6) 装配式材料 对于软土地区的地铁隧道，常用盾构,—,C15,—,—,水沟盖板、电缆槽盖板,—,C25,—,C25,水沟沟身、电缆槽身,—,—,C10,C10,仰拱填充,—,C25,—,C20,底板,C20,C25,—,C20,仰 拱,C20,C25,—,C20,边 墙,C20,C25,—,C20,拱 圈,喷混凝土,钢 筋,混凝土,片 石,混凝土,混凝土,材料种类,工程部位,表3-1 隧道衬砌建筑材料,—C15——水沟盖板、电缆槽盖板—C25—C25水沟沟身、电,C15,C15,C20,C20,C20,混凝土,M5水泥砂浆砌片石,—,—,侧沟、截水沟,M5水泥砂浆砌片石,—,—,护坡等,M7.5水泥砂浆砌片石,C15,C25,翼墙和洞口挡土墙,M10水泥砂浆砌粗料石,—,C25,顶 帽,M10水泥砂浆砌片石、块石镶面或混凝土预制块镶面,C15,C25,端 墙,砌 体,片石混凝土,钢筋混凝土,工程部位,材料种类,表3-2 隧道洞门建筑材料,注：1. 护坡材料可采用C20喷射混凝土。

2. 最冷月份平均气温低于-15℃的地区，表中水泥砂浆强度应提高一级C15C15C20C20C20混凝土M5水泥砂浆砌片石——侧,『 3.2 ▎,隧道洞身衬砌构造,喷锚衬砌,整体衬砌,复合衬砌,洞身衬砌结构,其它段可采用喷锚衬砌高速公路、一级公路和二及公路的隧道应采用复合式衬砌；,三级及其以下公路隧道，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下，隧道洞口段应采用复合式衬砌或整体式衬砌装配式衬砌,连拱式衬砌,目前基本限于使用盾构法施工的城市地下铁道中适用于个别特殊情况『 3.2 ▎隧道洞身衬砌构造喷锚衬砌整体衬砌复合衬砌洞身,喷射混凝土支护作用,：1)封闭岩面、防止风化松动、填充坑凹及裂隙、维护和提高围岩的整体性;2)发挥围岩自身的承载作用和调整围岩应力分布、防止应力集中;3)控制围岩变形、防止掉块、坍塌锚杆是一种锚固在岩体内部的杆状体钢筋，与岩体融为一体，实现加固围岩、维护围岩稳定的目的利用锚杆的,悬吊作用、组合拱作用、减跨作用、挤压加固,作用，将围岩中的节理、裂隙窜成一体，提高围岩的整体性，改善围岩的力学性能，从而发挥围岩的自承能力锚杆支护不仅对硬质围岩，而且,对软质围岩也能起到良好的支护效果,1. 喷锚衬砌,,喷射混凝土:,是利用空压机的高压空气作动力，把混凝土混合料直接喷射到隧道围岩表面上的支护方法。

喷射混凝土支护作用：1)封闭岩面、防止风化松动,锚杆支护施工与加固作用,锚杆支护施工与加固作用,2. 整体式衬砌,,是传统衬砌结构形式，它不考虑围岩的承载作用，,主要通过衬砌的结构刚度抵御地层的变形，承受围岩的压力,整体式衬砌采用就地整体模筑混凝土衬砌，可设计为等截面或变截面，其方法是在隧道内架立模板、拱架，然后浇灌混凝土而成它作为一种支护结构，从外部支撑围岩，适用于不同的地质条件，在我国隧道工程中广泛使用公路隧道,为减少拱肩及墙部的拉应力，提高围岩及结构的稳定性，宜采用曲墙式衬砌Ⅲ级及以下围岩稳定或基本稳定，也可采用直墙式衬砌严寒地区,与酷热温差变化大的地区，距洞口100～200m范围的衬砌应根据情况,增设伸缩缝,曲墙式衬砌的抗冻胀能力较强,，故严寒地区隧道，不管围岩等级如何，只要有地下水存在，衬砌形式仍应采用曲墙式衬砌2. 整体式衬砌 是传统衬砌结构形式，它不考虑围岩,3. 复合式衬砌,,适合多种地质条件，技术较为成熟，是目前公路隧道最好的衬砌结构形式图3-1,为目前在公路隧道Ⅳ级围岩中比较常见的复合式衬砌结构初期支护,二次衬砌,中间防水层,,复合衬砌,,1),复合式衬砌,初期支护,多采用喷锚支护，具有支护及时、柔性的特点，并在一定程度上能够随着围岩的变形而变形，能很好地发挥围岩的自承能力。

2),二次衬砌,应采用刚度较大、整体性好和外观平顺的模筑（钢筋）混凝土衬砌，衬砌截面宜采用连接圆顺、等厚的衬砌截面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同3. 复合式衬砌 适合多种地质条件，技术较,图3-1 复合式衬砌,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Φ,22锚杆，长3.0m,90,,,,,,,,,,,,,,,,665,20,40,5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,25,2,%,路线设计标高,,,,,,,,20,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,154,,5,,,,,,,,,,,,,20,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,C,25,号素混凝土,隧底填充,C,10号,素混凝土,30,702,108,,,,,,,,,,,,,,,,5,154,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,R,=465,32,81,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,40,隧,道,中,线,线,路,中,线,R,=1270,200,,,,R,=505,81,,,,,,,,,,,,,,,,,,,C,25,素,混凝土,,,,,,,,,,,,,,初期支护喷射,C,20号混凝土，厚20cm,防水层 预留沉降量5cm,C,25号素混凝土，模注二次衬砌,图3-1 复合式衬砌Φ22锚杆，长3.0m906652040,3),为了使衬砌所承受的变形压力最小，允许围岩产生一定的变形，释放一定的能量。

预留变形量,的大小应根据围岩地质条件，采用工程类比法确定无类比资料时预留变形量可参照表3-3，并应根据现场量测数据进行调整现场量测确定,Ⅵ,50~80,20~50,Ⅲ,100~120,80~120,Ⅴ,10~50,—,Ⅱ,80~120,50~80,Ⅳ,—,—,Ⅰ,三车道隧道,两车道隧道,围岩级别,三车道隧道,两车道隧道,围岩级别,（单位：mm）,表3-3 预留变形量,3)为了使衬砌所承受的变形压力最小，允许围岩产生一定,4. 装配式衬砌,,装配式衬砌：,由工厂或现场预先成批生产好的衬砌运入坑道内，用机械手将它们拼装成一环接着一环的衬砌这种预制衬砌不需养生时间，一经装配即可承受围岩压力，缩短工期，克服了整体式混凝土衬砌在灌注以后不能立即承受荷载，必须经过一个养生的时期，施工进度受影响的缺点缺点：,需要坑道内有足够的拼装空间，制备构件尺寸上要求一定的精度，它的接缝多，防水较困难等目前基本限于,使用盾构法施工的城市地下铁道中,应用满足足够强度,耐久性,立即承受荷载,,要求,有防水设施,4. 装配式衬砌 装配式衬砌：由工,5. 连拱式衬砌,,将两隧道之间的岩体用混凝土取代，或者说是将两隧道相邻的边墙连接成一个整体，形成双洞拱墙相连的一种结构形式,如图3-2所示。

图3-2 连拱隧道衬砌结构,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,830,440,18,350,,,,,,,,,,,,70,,,,45,,107,310,,,20,220,165,5,50,5,20,45,646,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,40,535,,,,,50,,,,,,,,,130,,,33,,,,,45,40,136,2,%,,左,洞,中,线,左,线,中,线,L=3.5m,Φ,25 锚杆,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,45,,,,,,,,,,,995,855,,,350,200,50,50,C25素混凝土,20,165,,,5,初期支护喷射C20混凝土，厚20cm,防水层，预留沉落量5cm,模注二次衬砌，C25钢筋混凝土,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,45,163,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,路线设计标高,,纵向塑料盲沟,φ,8,25,,,535,,,,,,C25,,,,275,,,,,,,50,25,,,,,,,,,,,,,,,,,隧底填充C15混凝土,40,50,2,%,,,,,,,,,,1545,右,线,中,线,右,洞,中,线,580,,,,,,,,,,,,,5. 连拱式衬砌 将两隧道之间的岩,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,公路隧道设计规范规定，高速公路、一级公路一般应设计为上、下行分离的两座独立隧道。

两相邻隧道,最小净距,视围岩类别、断面尺寸、施工方法、爆破震动影响等因素确定，一般在,30m,以上特定条件下，如路线分离困难或地形条件复杂、将使执行这一净距非常困难，尤其是桥隧相连更是如此在这种情况下，采用连拱隧道衬砌结构，可以很好地解决这个问题『 3.3 ▎,隧道洞门构造,洞门附近的岩土特点：比较破碎松散，易于失稳，产生滑坡或崩塌现象为了保护岩土体的稳定性和行车安全，应根据实际情况，选择恰当合理的洞门型式，同时还应适当进行洞门的美化和注意环保要求『 3.3.1 ▎,概述,公路隧道设计规范规定，高速公路、一级公路一般,洞门可以,拦截、汇集地表水,并沿排水渠道排离洞门进入道路两侧的排水沟，防止地表水沿洞门漫流洞门上方女儿墙应有一定高度洞门上方岩土体若有可能滑落或崩塌时，一般采用,接长明洞,，尽量减少对边、仰坡的扰动1) 环框式洞门,当洞口岩层坚硬而稳定(Ⅰ级)围岩，地形陡峻而又无排水要求时，可以设置一种不承载的简单洞口环框它能起到,加固洞口,和,减少雨后洞口滴水,的作用环框微向后倾，倾斜度与顶上的仰坡一致环框的宽度与洞口外观相匹配，一般不小于70cm，突出仰坡坡面不少于30cm，使仰坡上流下的水从洞口正面淌下，如图3-3所示。

『 3.3.2 ▎,洞门的类型,洞门可以拦截、汇集地表水并沿排水渠道排离洞门,,图3-3 环框式洞门,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,设计标高,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,设计标高,剖面,Ⅰ,Ⅰ,-,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Ⅰ,,,,,,Ⅰ,,,,,,1:0.1,~,0.3,图3-3 环框式洞门 设计标高设计标高剖面ⅠⅠ-ⅠⅠ1:0.,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,(2) 端墙式洞门,适用于地形开阔、岩层稳定的Ⅰ～Ⅲ级围岩地区，其作用在于,支护洞口仰坡，保持其稳定，并将仰坡水流汇集排出,端墙的构造一般是采用等厚的直墙，直墙圬工体积比其它型式都小，而且施工方便墙身微向后倾斜，斜度约为1:10，如图3-4所示图3-4 端墙式洞门,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,设计标高,设计标高,剖面,Ⅰ,Ⅰ,-,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Ⅰ,,,,,Ⅰ,,,,,,,,i,=3,%,,1:0.1,1:0.5,(2) 端墙式洞门 适用于地形开阔、岩层稳定的Ⅰ～Ⅲ,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,,江苏宁（南京）淮（安）高速公路,南京江北段老山,1,号,隧道首次在国内采用这种先进理念对洞口进行设计，,实现不切坡进洞。

最大限度地保护了洞口原生环境环保型前置式洞口,Environmental-protection advanced tunnel entrance,江苏宁（南京）淮（安）高速公路南京江北段老山环保型前置式,(3) 翼墙式洞门,当洞口地质较差，山体水平推力较大时，可在端墙式洞门以外，增加单侧或双侧的翼墙，称为翼墙式洞门，如图,3-5所,示翼墙与端墙共同作用，以,抵抗山体水平向推力,，增加抗滑动抗倾覆的能力,，适用于Ⅳ级及以下的围岩翼墙正面端墙一般采用等厚的直墙，微向后方倾斜，斜度为1:0.1翼墙前面与端墙垂直，,顶面斜度与仰坡坡度一致图3-5 翼墙式洞门,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Ⅰ,,,Ⅰ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1:0.1,,0.04,,,0.04,1:0.1,,,,,,,,,,,,,,设计标高,1:0.75,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,I-I剖面,1: 0.1,(3) 翼墙式洞门 当洞口地质较差，山体水平推力较大,,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,(4) 柱式洞门,当地形较陡，地质条件较差，仰坡有下滑的可能性，而又受地形地质条件限制，不能设置翼墙时，可以在端墙中部设置两个断面较大的柱墩，以增加端墙的稳定性，如图3-6所示。

这种洞门墙面有凸出线条，较为美观，适宜在城市附近或风景区内采用对于较长大的隧道，采用柱式洞门比较壮观图3-6 柱式洞门,(4) 柱式洞门 当地形较陡，地质条件较差，仰坡有下,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,(5) 台阶式洞门,当洞门处于傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时，为减小仰坡高度及外露坡长，可以将端墙一侧顶部改为逐步升级的台阶形式，以适应地形特点，减少仰坡土石方开挖量，同时也有一定的美化作用，如图3-7所示图3-7 台阶式洞门,,,0.1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1:0.2,,,,,,,,,,,,,,,,,设计标高,0.2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1:1.5,1:0.2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1:0.75,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(5) 台阶式洞门 当洞门处于傍山侧坡地区，洞门一侧,(6) 削竹式洞门,当隧道洞口段有一节较长的明洞衬砌时，由于洞门背后一定范围内是以回填土为主，山体的推滑力不大时，可采用削竹式洞门，其名称是由于结构型式类似竹筒被斜向削砍断的样子，故得其名，如图3-8所示。

特点,是，洞口边仰坡开挖量少，有利于山体的稳定，减少对植被的破坏和有利于保护环境，各种围岩类别均能适用其使用条件是：,地形相对比较对称和不太陡峻,图3-8 削竹式洞门,1:0.75,1:0.75,设计标高,,,2.0,%,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,I-I剖面,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Ⅰ,,,,Ⅰ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1:0.75,,,1,%,,,(6) 削竹式洞门 当隧道洞口段有一节较长的明洞衬砌,沙坪坝隧道洞门设计二号方案,沙坪坝隧道洞门设计二号方案,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,削竹式洞门效果图,削竹式洞门效果图,,,,第三章隧道主体及附属建筑结构课件,(7) 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,之分洞口仰坡坡脚至洞门墙背应有不小于,1.5m,的水平距离，以防仰坡土石掉落到路面上，危及安全洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底与衬砌拱顶外缘的高度不应小于,1.5m,，以免落石破坏拱圈洞门墙顶应高出仰坡脚,0.5m,以上，以防水流溢出墙顶，也可防止掉落土石弹出水沟底下填土应夯实，否则会使水沟变形，产生漏水，影响衬砌强度『 3.3.3 ▎,洞门构造,(7) 遮光棚式洞门 当洞外需要设置遮光棚时，其入口,洞门墙应根据情况设置,伸缩缝,、,沉降缝,和,泄水孔,，以防止洞门变形洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比确定，但墙身厚度最小不得小于0.5m洞门墙基础必须置于稳固地基上,，为了保证建筑物稳固，应视地形及地质条件，洞门墙基础埋置足够的深度基底埋入土质地基的深度不应小于1m，嵌入岩石地基的深度不应小于0.5m当基础设置在岩石上时，应清除表面强风化层当风化层较厚，难于全部清除时，可根据地基的风化程度及其相应的容许承载力，将基底埋在风化层中。

斜坡岩基应挖台阶，以防墙体滑动，岩基的废渣均应清除干净，这样才能确保洞门稳定在松软地基上，地基强度偏小时，可根据情况采用,扩大基础、换土、桩基、压浆加固地基,等措施洞门墙应根据情况设置伸缩缝、沉降缝和泄水孔，以,,上海外环线沉管隧道进出口洞门,上海外环线沉管隧道进出口洞门,地基为冻胀土层时，冻结时土壤隆起膨胀力大，解冻时由于水融作用，土壤变软沉陷，建筑物相应下沉，产生衬砌变形根据公路工程一般设置基础的经验，要求基底设在冻结线以下不小于0.25m如果冻结线较深，施工有困难，可采取非冻结性的砂石材料换填，也可设置桩基等办法『 3.4 ▎,隧道明洞结造,『 3.4.1 ▎,明洞的类型,当隧道顶部覆盖层较薄难以用暗挖法修建时，或隧道洞口、路堑地段受塌方、落石、泥石流、雪害等危害时，或道路之间、公路与铁路之间形成立体交叉，但又不宜修建立交桥时，通常修建明洞地基为冻胀土层时，冻结时土壤隆起膨胀力大，解,明洞的结构类型,拱式明洞,箱式明洞,棚式明洞,,路堑式拱形明洞,半路堑式拱形明洞,,(1) 拱式明洞,拱式明洞的内外墙身用混凝土结构、拱顶用钢筋混凝土结构，整体性较好，能承受较大的垂直压力和单向侧压力。

必要时加设仰拱按所在位置分为：,对称式,偏压式,,偏压斜墙式,单压耳墙式,,墙式,刚架式,,柱式,悬臂式,明洞的结构类型拱式明洞箱式明洞棚式明洞路堑式拱形明洞半路堑式,1) 路堑拱形明洞,它位于两侧都有高边坡的路堑中在挖出路堑的基面上，先修建与隧道衬砌相似的结构，两侧墙外填以浆砌片石，使其密实上面填以土石，夯紧并覆盖防水粘土层，层上留有排水的沟槽，以防止地面水的渗入它又可分为,对称式,（如图3-9）和,偏压式,（如图3-10）两种图3-9 对称式明洞,,,图3-10 偏式明洞,,,回填片石,回填土,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,i,i,,回填土,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,回填片石,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,i = 1:3~1:5,1) 路堑拱形明洞 它位于两侧都有高边坡的路堑中。

在,2) 半路堑拱形明洞,当一侧边坡陡立且有坍方、落石的可能；或隧道必须通过不良地质地段而急需提前进洞时，都宜修建半路堑式拱形明洞由于它受到单侧的压力，虽然它的结构内轮廓仍是左右对称的，但结构截面却不同的，外墙需要相对加大，必须把基础放在稳固的基岩上可分为,偏压斜墙式,（如图3-11）和,单压耳墙式,（如图3-12）两种图3-11 偏压斜墙式明洞,,图3-12 单压耳墙式明洞,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1:,n,,,,,,i,=1:1.5,,,,,,i,= 1:m,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,回填片石,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,回填土,,,,,,,,,,,,,,,,,,1:0.2,浆砌片石,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1:0.5,,,,,10%,,,,,,,,,,,,,,,,,,1:1,1:5,,,,1:3,粘土隔水层,,,,,,,回填土石,防水层,回填土石,钢筋混凝土,,,,,,3%,,,,,,,,,1:1.5,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2) 半路堑拱形明洞 当一侧边坡陡立且有坍方、落石的,(2) 棚式明洞,当路线外侧地形狭窄或外侧基岩埋藏较深，设置稳固的基础工程大时，或者是当山坡的坍方、落石数量较少，山体侧向压力不大，或因受地质、地形限制，难以修建拱式明洞时可采用棚式明洞。

棚式明洞常见的结构形式有,墙式,（如图3-13）、,刚架式,（如图3-14）、,柱式,（如图3-15）和,悬臂式,（如图3-16）等图3-13 墙式明洞,,图3-14 刚架式明洞,,(2) 棚式明洞 当路线外侧地形狭窄或外侧基岩埋藏较,,,,图3-15 柱式明洞,图3-16 悬臂式明洞,(3) 箱形明洞,箱形结构建筑高度较小，对地基要求较低所以在明洞净高、建筑高度受到限制，地基软弱的地方，可采用箱形明洞图3-17为一方形刚构明洞，全部用钢筋混凝土制成的方形整体明洞若右侧岩层顺层滑动，利用上部回填土石的压力及底层的弹性抗力，平衡侧向岩层滑动的推力，并传于左侧岩层上锚杆,,图3-15 柱式明洞图3-16 悬臂式明洞 (3),,图3-17 箱形明洞,『 3.4.2 ▎,明洞衬砌,1),拱形明洞结构和隧道整体式衬砌基本相似，是由,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半路堑拱形明洞由于靠山侧所受荷载较大，外边墙及拱圈宜适当加厚，也可对称加厚当拱形明洞边墙侧压较大及地层松软时，宜设仰拱图3-17 箱形明洞『 3.4.2 ▎明洞衬砌 1),2),棚洞结构主要由,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形或空心板截面构件，内边墙可采用挡墙结构；当内侧岩体完整、坚固、无地下水时，可采用锚杆挡墙；外侧边墙可视地形、地基、边坡坍方、落石等情况选用墙式、柱式、刚架等结构类型；,3),当明洞作为整治滑坡的措施时，应,按支挡工程设计,，充分考虑明洞上方滑坡体的推力，采取综合治理措施，如地表排水、减载、反压、支撑墙、抗滑桩、地下排水盲沟等，确保明洞与滑坡的稳定4),在气温变化较大的地区，为了减少衬砌变形开裂，应根据具体情况,设置伸缩缝,伸缩缝的间距可视明洞长度、覆土或暴露情况、温差大小及地质情况酌定2)棚洞结构主要由盖板、内边墙和外侧支承建筑物三部分,『 3.4.3 ▎,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,，为防止侧沟及铺底施工开挖时影响边墙地基稳定，明洞基础底标高不宜高于隧道侧沟沟底标高或路面基层标高当基岩埋深较浅时，基础可设置于基岩上；当基础位于软弱地基上时，可采用仰拱、整体式钢筋混凝土底板，也可采用桩基、扩大基础、基础加深和地基加固处理等措施2),外墙基础趾部应保证一定的嵌入基岩深度和护基宽度在冻胀性土上设置明洞基础时，基底埋置深度应不小于冰冻线以下250mm。

当地基为斜坡地形时，地基可切割成台阶『 3.4.3 ▎明洞衬砌基础 1) 明洞衬砌基础和隧,3),山区傍山沿河公路，设计明洞时，要考虑河岸刷的可能影响基础稳定的地段，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根据明洞设置的目的、作用，以及地形条件、山坡病害，明洞,洞顶要进行回填,，,拱背要进行处理,，明洞回填的具体要求参照隧道设计和规范3) 山区傍山沿河公路，设计明洞时，要考虑河岸刷的可,『 3.5 ▎,隧道附属建筑设施,『 3.5.1 ▎,紧急停车带,,紧急停车带就是专供紧急停车使用的停车或转向的位置,因此，长、特长隧道应在行车方向的右侧设置紧急停车带，双向行车隧道的紧急停车带应双侧交错设置，不设检修道、人行道的隧道，可不设紧急停车带，但应按500m间距交错设置行人避车洞紧急停车带的间隔、宽度和长度主要根据故障车的可能滑行距离和人力可能推动的距离而定，其间距,不宜大于750m,，包含右侧向宽度取,3.5m,，长度取,40m,，有效长度,不小于30m,，如图3-18。

『 3.5 ▎隧道附属建筑设施『 3.5.1 ▎紧急停车带,图3-18 紧急停车带,紧急停车带,紧急停车带,紧急停车带,单向行车,双向行车,行车横洞,,,,,,,图3-18 紧急停车带紧急停车带紧急停车带紧急停车带单向行车,『 3.5.2 ▎,横洞和预留洞室,横洞和预留洞室的位置应,设置在地质条件良好地段内,，设计规范规定，分离式独立双洞公路隧道之间应设置横向通道，以供巡查、维修、救援及车辆转换方向用行人横洞间距可取250m，并不大于500m；行车横洞间距可取750m并不大于1000m，长1000m~1500m的隧道宜设1处，中、短隧道可不设横洞的衬砌类型，一般应和隧道相应部位衬砌类型相同，行人横洞的底面应与人行道或边沟盖板顶面平齐行车横洞两端应与路缘顺坡，并设半径不小于5m的转弯喇叭口『 3.5.3 ▎,运营通风建筑物,『 3.5.2 ▎横洞和预留洞室 横洞和预留洞,隧道空气污染,,来源,影响能见度，妨碍行车安全,汽车排出的废气,汽车携带的尘土和卷起尘埃,,有害成分,一氧化碳、煤烟、铝、磷化物、硫等，是气态和浮游固态微粒混合物,危害,,使人体中毒，直至危及生命,,1. 通风计标准,(1) CO的设计含量,采用全横向通风方式与半横向通风方式时，CO设计浓度可按表3-4取值；采用纵向通风时，CO设计浓度可按表3-4所列各值提高50,×,10,-6,取值。

隧道空气污染来源影响能见度，妨碍行车安全汽车排出的废气有害成,交通阻滞(隧道内各车道均以怠速行驶，平均车速为l0km/h)时，阻滞段的平均CO设计浓度可取300,×,10,-6,，经历时间不超过20min阻滞段的计算长度不宜大于1km人车混合通行的隧道长度不宜超过2000m，其CO设计浓度应按表3-5取值200,250,δ/×10,-6,≥3000,≤1000,隧道长度/m,表3-4 纵向通风时，CO设计含量(体积分数)δ,注：隧道长度为1000～3000m之间时，可按插入法取值表3-5 人车混行隧道中CO设计含量(体积分数)δ,100,150,δ /×10,-6,≥2000,≤1000,隧道长度/m,注：隧道长度为1000～2000m之间时，可按插入法取值交通阻滞(隧道内各车道均以怠速行驶，平均车速,(2) 烟雾的设计含量,采用钠灯光源时，烟雾设计浓度应按表3-6取值；采用荧光灯光源时，烟雾设计浓度应提高一级当烟雾浓度达到0.012m,-1,时，应按采取交通管制等措施考虑隧道内进行养护维修时，应按现场实际烟雾浓度不大于0.0035m,-1,考虑0.0090,0.0075,0.0070,0.0065,K/m,-1,40,60,80,100,计算行车速度/(km/h),表3-6 烟雾设计浓度,K,(3) 异味稀释及其它要求,隧道内不间断换气频率不宜低于每小时5次；交通量较小或特长隧道，可采用每小时3～4次。

采用纵向通风的隧道，隧道内换气风速不应低于2.5m/s2) 烟雾的设计含量 采用钠灯光源时，烟雾设计浓度,通风设计时还必须考虑火灾对策，长度大于1500m且交通量较大的隧道应考虑排烟措施火灾时的排烟风速可按2～3 m/s取值选用的风机，在环境温度为250°C情况下其可靠运转时间应不低于60min2. 需风量计算,(1) 按稀释CO浓度计算需风量,车辆有害气体的排放量以及与之对应的交通量都有明确的远景设计年限，两者必须相匹配计算近期的需风量时应采用相应年份的交通量在确定新风量时，应对计算行车速度以下的各工况车速20km/h为一档分别计算，并考虑交通阻滞状态，取其较大者作为设计需风量计算稀释CO到容许浓度的需风量之前，必须先计算隧道内汽车CO排放量，汽车CO排放量按下式计算：,通风设计时还必须考虑火灾对策，长度大于150,,(3-1),式中,Q,CO,——隧道全长CO排放量(m,3,/s)；,q,CO,——CO基准排放量(m,3,/(辆,﹒,km))，可取0.0l m,3,/(辆,﹒,,km)；,f,a,——考虑CO的车况系数；高速公路、一级公路取1.0，二、,三、四级公路取1.1～1.2；,f,d,——车密度系数，按,表3-7,取值；,f,h,——考虑CO的海拔高度系数，按,图3-19,取值；,N,m,——相应车型的设计交通量（辆/h）；,f,m,——考虑CO的车型系数，按,表3-8,取值；,f,iv,——考虑CO的纵坡车速系数，按,表3-9,取值；,n,——车型类别数；,L,——隧道长度(m)。

3-1)式中QCO——隧道全长CO排放量(m3/s)；,6.0,3.0,2.0,1.5,1.2,1.0,0.85,0.75,0.6,f,d,10,20,30,40,50,60,70,80,100,v,(km,•,h,-1,),表3-7 车密度系数,f,d,表3-8 考虑CO的车型系数,f,m,7.0,5.0,2.5,1.0,1.0,f,m,大型客车、拖挂车,中型货车,旅行车、轻型货车,小客车,汽 油 车,各种柴油车,车型,6.03.02.01.51.21.00.850.750.6f,0.8,0.8,0.8,0.8,0.8,0.8,0.8,0.8,0.8,10,1.0,1.0,1.0,1.0,0.8,0.8,0.8,0.8,0.8,20,1.0,1.0,1.0,1.0,0.8,0.8,0.8,0.8,0.8,30,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,40,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,50,1.2,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,60,1.2,1.2,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,70,1.2,1.2,1.2,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,80,1.4,1.4,1.4,1.4,1.2,1.2,1.2,1.2,1.2,100,4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4,,i,(%),v,(km,•,h,-1,),表3-9 考虑CO的纵坡车速系数,f,iv,0.80.80.80.80.80.80.80.80.8101,,图3-19 考虑CO的海拔高系数,f,h,海拔高度 /m,1.0,2000,1000,0,,,,1.8,1.6,1.4,1.2,2.0,f,h,图3-19 考虑CO的海拔高系数fh海拔高度 /m1.020,根据式(3-1)计算的CO排放量，稀释CO到容许浓度的需风量按下式计算：,,(3-2),式中,Q,req(CO),—隧道全长稀释CO的需风量 (m,3,/s)；,,p,0,—标准大气压(kN/m,2,)，取101.325kN/m,2,；,,p,—隧址设计气压 (kN/m,2,)；,,T,0,—标准气温(K)，取273 K；,,T,—隧道夏季的设计气温 (K)；,,δ,—CO设计含量(体积分数)。

根据式(3-1)计算的CO排放量，稀释CO到,(2) 按稀释烟雾含量(体积分数)计算需风量,烟雾排放量是以柴油车作为计算依据，当交通流组成柴油车比例大到某一限度以后，烟雾危害超过CO危害，因此，根据烟雾排放量计算所需通风量成为重要问题烟雾排放量按下式计算：,,(3-3),式中,,Q,Ⅵ,,— 隧道全长烟雾排放量(m,3,/s)；,q,Ⅵ,,— 烟雾基准排放量(m,3,/(辆,•,km))，可取2.5 m,3,/(辆,•,km)；,f,a(Ⅵ),,—,,考虑烟雾的车况系数；高速公路、一级公路取1.0，二、,三、四级公路取1.2～1.5；,,f,d,— 车密度系数，按,表3-8,取值；,(2) 按稀释烟雾含量(体积分数)计算需风量 烟,f,h(Ⅵ),,—考虑烟雾的海拔高度系数，按,图3-20,取值；,f,m(Ⅵ),,—考虑烟雾的车型系数，按表3-10取值；,,f,iv(Ⅵ),,—考虑烟雾的纵坡车速系数，按,表3-11,取值；,n,D,,—车型类别数；,L,—隧道长度(m)3~4,1.5,1.0,0.4,f,m(Ⅵ),集装箱车,重型货车、大型客车、拖挂车,中型货车,轻型货车,柴 油 车,车型,表3-10 考虑烟雾的车型系数,f,m(Ⅵ),fh(Ⅵ) —考虑烟雾的海拔高度系数，按图3-20取值；,1.25,1.03,0.85,0.72,0.6,0.5,0.4,0.36,0.3,10~20,2.0,1.45,1.1,0.9,0.72,0.6,0.5,0.4,0.3,30,—,2.2,1.45,1.1,0.85,0.7,0.55,0.4,0.3,40,—,—,.2,1.45,1.0,0.75,0.55,0.4,0.3,50,—,—,2.2,1.45,1.0,0.75,0.55,0.4,0.3,60,—,—,3.1,1.8,1.1,0.8,0.55,0.4,0.3,70,—,—,—,2.6,1.3,0.8,0.55,0.4,0.3,80,4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4,i,(%),v,(km,•,h-,1,),表3-11 考虑烟雾的纵坡车速系数,f,iv(Ⅵ),1.251.030.850.720.60.50.40.360,,图3-20 考虑烟雾的海拔高系数,f,h(Ⅵ),2000,1000,0,,,,1.8,1.6,1.4,1.2,1.0,海拔高度 /m,f,h,2.0,图3-20 考虑烟雾的海拔高系数fh(Ⅵ)20001000,稀释烟雾到设计浓度的需风量按下式计算：,,(3-4),式中,Q,req(Ⅵ),—隧道全长稀释烟雾的需风量(m,3,/s)；,,K,—烟雾设计浓度(m,-1,)。

3. 通风方式,公路隧道对运营通风的要求较高，可供选择的通风方式也较多，选择时,主要考虑,因素是,隧道的长度,和,交通流量,，还应适当考虑当地气象、环境、地形等条件公路隧道的通风方式分为,自然通风,和,机械通风,两种按行车道空间的空气流动方式，公路隧道通风方式分类如下：,稀释烟雾到设计浓度的需风量按下式计算：(3-,隧道通风,自然通风,,机械通风,纵向式,射流式,风道式或喷嘴式,竖井排风式,半横向式,送风式,吸风式,全横向式,混合式,,,,在选择通风方式时，首先应确定隧道内所需的通风量，然后论证自然通风能否满足要求，如果不能，则应当采用机械通风隧道通风自然通风机械通风纵向式射流式风道式或喷嘴式竖井排风式,我国《公路隧道通风与照明设计规范》规定，宜设置机械通风的条件为：,双向交通隧道,,(3-5),单向交通隧道,(3-6),式中,L,—隧道长度（m）；,N,—设计交通流量（辆/h）1) 自然通风,目前还没有可靠的计算自然通风的隧道最大容许长度的一般算式因为，由隧道两个洞口的大气条件和高差引起的压头差值导致隧道内自然风是不稳定的大气条件在隧道内引起的总压头，可由下式计算：,LN,≥6×10,5,LN,≥2×10,5,我国《公路隧道通风与照明设计规范》规定，宜设,(3-7),式中,Δp,m,—,自然风阻力(N/m,2,)；,ζ,e,—,隧道入口损失系数，可取0.6；,v,n,—,自然风作用引起的洞内风速(m/s)，可取2~3m/s；,ρ—,空气密度(kg/m,3,)，可取1.2 kg/m,3,；,D,r,—,隧道断面当量直径(m)；,,A,r,为,隧道净空断面积(m,3,)；,G,r,为隧道断面周长(m)。

自然风的变化复杂而不稳定的，用它作为通风计算的依据，其可靠性自然很差但是作为机械通风时的辅助作用，却不应忽视3-7)式中Δpm—自然风阻力(N/m2)；,由于交通风比自然风作用大，在单向交通情况下，即使隧道相当长，也有可能进行足够的通风交通通风力可按下式计算：,,(3-8),式中,Δ,pt,—交通通风力(Pa)；,A,r,—隧道净空断面积(m,3,)；,A,m,—汽车的正投影面积(m,3,)；,ξ,c,—隧道内阻系数；,ρ,—空气密度(kg/m,3),，可取1.2 kg/m,3,；,n,+,—隧道内与风向相同的车辆数；,n,-,—隧道内与风向相反的车辆数；,由于交通风比自然风作用大，在单向交通情况下，,v,r,—隧道设计风速,(m/s),，一般 ；,v,t,+,—与,v,r,同向的各工况车速；,v,t,-,—与,v,r,反向的各工况车速；,通风阻抗力可按下式计算：,,(3-9),式中,Δ,pr,—通风阻抗,力(N / m,2,)；,由上所述，自然风方向，隧道内的风向以及交通方向之间可以有不同的组合方式vr—隧道设计风速(m/s)，一般,(2) 纵向式通风,纵向通风时，可以认为隧道内沿纵向流动的。