隧道洞门设计讲义85页.ppt

洞 门 设 计 洞门设计步骤v1、确定洞门位置v2、确定洞门类型v3、确定洞门构造v4、洞门强度及稳定性验算洞门位置选择与确定规范关于洞口的一般规定v1 洞口位置应根据地形、地质条件，同时结合环境保护、洞外有关工程及施工条件、营运要求，通过经济、技术比较确定v2 隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，不得大挖大刷，确保边坡及仰坡的稳定v3 洞口边坡、仰坡顶面及其周围，应根据情况设置排水沟及截水沟，并和路基排水系统综合考虑布置v4 洞门设计应与自然环境相协调隧道洞口位置一般有以下几种形式 v1) 坡面正交型v2) 坡面斜交型v3) 坡面平行型v4) 山脊突出部进人型v5) 沟谷部进入型图7-1 隧道洞口轴线与地形的关系1-坡面正交型；2-坡面斜交型；3-坡面平行型；4-山脊突出部进入型；5-沟谷部进入型洞口位置的确定应符合下列要求v1 洞口的边坡及仰坡必须保证稳定v2 洞口位置应设于山坡稳定、地质条件较好处v3 位于悬崖陡壁下的洞口，不宜切削原山坡；应避 免在不稳定的悬崖陡壁下进洞v4 跨沟或沿沟进洞时，应考虑水文情况，结合防排水工程，充分比选后确定v5 漫坡地段的洞口位置，应结合洞外路堑地质、弃渣、排水及施工等因素综合分析确定。

v6 洞口设计应考虑与附近的地面建筑及地下埋设物的相互影响，必要时采取防范措施v洞门宜与隧道轴线正交v地质条件较好； v做好防护v设置明洞 洞门类型选择洞门类型及适用条件v洞门的形式很多，从构造形式、建筑材料以及相对位置等可以划分许多类型目前，我国公路隧道的洞门形式有:v端墙式洞门v翼墙式洞门v环框式洞门v台阶式洞门v柱式洞门v削竹式洞门v遮光棚式洞门等端墙式洞门v适用于岩质稳定的级以上围岩和地形开阔的地区，是最常使用的洞门型式翼墙式洞门v适用于地质较差的级以下围岩，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，同时对路堑边坡也起支撑作用其顶面一般均设置水沟，将端墙背面排水沟汇集的地表水排至路堑边沟内环框式洞门v当洞口岩层坚硬、整体性好（I级围岩）、节理不发育，路堑开挖后仰坡极为稳定，并且没有较大的排水要求时采用削竹式洞门v当洞口为松软的堆积层时，通常应避免大刷坡、边坡，一般宜采用接长明洞，恢复原地形地貌的办法此时，可采用削竹式洞口v洞口坡面较平缓，一般应与自然地形坡度相一致v削竹式洞口适合于洞口宽敞的场合台阶式洞门v当洞门傍山侧坡地区，洞门一侧边坡较高时，为减小仰坡高度及外露长度，可以将端墙顶部改为逐步升级的台阶形式，以适应地形的特点，减少仰坡土石方开挖量。

遮光棚式洞门v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，所以很少使用后者形状上又有喇叭式与棚式之分 洞 门 构 造洞门构造v1、确定洞门各部位的尺寸v2、确定洞门采用的材料等级v3、确定洞门基础埋深v4、确定洞门计算参数隧道洞门构造v 洞门仰坡坡脚至洞门墙背后的水平距离不小于1.5m，水沟沟底与衬砌拱顶外缘的高度不应小于1.0 m，洞门墙顶应高出仰坡脚0.5m以上v 洞门墙基基底埋入土质地基的深度不应小于1.0m，嵌入岩石地基的深度不应小于0.5m ，墙基底埋设的深度应大于墙边各种沟、槽基础底埋设的深度；v 松软地基上的基础，当地基强度不足时，可采用扩大，加固基础等措施洞门强度稳定性验算五、洞门强度稳定性验算v采用挡墙式洞门时，洞门墙可视作挡土墙，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v验算时应符合公路路基设计规范（JTJ013）、公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022）、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024）的有关规定 验算内容v1、计算土压力v2、抗倾覆稳定性验算v3、抗滑动稳定性验算v4、墙身偏心距验算v5、基底偏心距验算v6、基底应力验算土压力计算v隧道门端墙、翼墙及洞门挡土墙可按下列公式计算：v1 最危险破裂面与垂直面之间的夹角v土压力v抗倾覆验算v抗滑动验算v墙身偏心距验算v墙身强度验算洞门强度稳定性验算内容5、各式隧道洞门实例v 鸡雄山隧道梅州端（东端） 设计主题：绿色演绎 设计意念：运用象征的表现手法，以渐变的手法构成画面绿色树形演变成一行巨雁，强调森林与鸟类的生态平衡关系，突出梅河高速公路生态环保的主题。

v 隧道洞门类型：隧道洞门连体端墙式 厦门海底隧道厦门海底隧道v 鸡雄山隧道河源端（西端） 设计主题：欢庆狮舞 设计意念：造型取自客家人节庆舞狮的欢庆场景，双狮戏球的形象生动可爱、妙趣横生隧道口在双狮戏球的衬托之下，显得气势雄伟，特色鲜明，成为客家建筑文化的景观亮点 隧道洞门类型：隧道洞门连体端墙式 v 葵岗隧道梅州端（东端） 设计主题：鸟归林 设计意念：以生态环保为主题，运用抽象的艺术手法，在构成中作大胆尝试展翅飞翔的和平鸽像一双爱护自然的大手，与自然融为一体，象征梅河高速公路生态的壮美、人性的柔和 隧道洞门类型：隧道洞门端墙式 v 黄牛坳隧道梅州端（东端） 设计主题：海鸥翱翔 设计意念：以夸张变形的装饰手法，将隧道口及中间间隔设计成大海波浪形象，上空飞翔着众多矫健的海鸥，显得十分和谐自然，令司机及游客心情舒畅，备感轻松，同时寓意梅河高速公路的建成给客家带来勃勃生机和滚滚财运 隧道洞门类型：隧道洞门削竹式 v 断岭隧道梅州端（东端） 设计主题：鹿之麓 设计意念：在中国悠久的传统文化中，“鹿”代表着“福、禄、寿”中的“禄”，不仅与禄谐音，而且与“路”也是谐音，“麓”是山脚下的意思画面以装饰写意的手法，将鹿作大胆的夸张，使之动作矫健，有腾飞之势，寓意着梅河高速公路是通向吉祥美好之路，寓意客家幸福美好的未来。

隧道洞门类型：隧道洞门削竹式 沙坪坝隧道洞门设计一号方案沙坪坝隧道洞门设计三号方案双山隧道洞门设计方案一 上海外环线沉管隧道进出口洞门尤特郦山隧道 江苏苏宁（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这种先进进理念对对洞口进进行设计设计 ，实现实现 不切坡进进洞最大限度地保护护了洞口原生环环境环保型前置式洞口Environmental-protection advanced tunnel entrance新 型 棚 式 洞 口 A new style of Shed tunnel沙坪坝隧道洞门设计二号方案小团山隧道昆明端v 南京市玄武湖隧道 隧道洞门工程图v一、概述v 1、隧道的作用:山岭隧道是为铁路、公路穿越山岭修建 v 的建筑物v v2、隧道的组成v 洞身：隧道结构的主体部分，是列车通行的通道v 直墙式施工简单，山体较稳定时用它v 曲墙式施工复杂，山体破碎不稳定时采用它，受力效果好（像鸡蛋）v 洞门：位于隧道出入v 口处，用来保护洞口v 山体和边坡稳定，防v 止洞口坍方落石，排v 除仰坡流下的水它v 由洞门墙（端墙、翼v 墙）衬砌、帽石及端v 墙背部的排水系统所v 组成。

v 洞门墙：用来挡住山体和边坡防止洞口坍方落石，端墙和翼墙都是向后倾斜的，不易被推倒v v 附属建筑物为工作人员、行人及运料小车避让列车而 v 修建的避人洞和避车洞；为防止和排除隧道漏水或结冰而 v 设置的排水沟和盲沟；为机车排出有害气体的通风设备； v 电气化铁道的接触网、电缆槽等v （通风照明、防排水、安全设备等的作用是确保行车安全、 v 舒适v 3、隧道工程图的内容v 洞身衬砌断面图、洞门图以及大小避车洞的构造图等v二、隧道洞门的类型及构造v 因洞口地段的地形、地质条件而异，洞门有许多结构形式v v v 当洞口石质坚硬稳定，可仅设洞口环框 1洞口环框 2端墙式洞门v 端墙式洞门适用于地形开阔、石质基本稳定的地区 3翼墙式洞门 v 当洞口地质条件较差时，在端墙式洞门的一侧v或两侧加设挡墙，构成翼墙式洞门 4柱式洞门v 当地形较陡，地质条件较差，仰坡下滑可能性较大，而修筑翼墙又受地形、地质条件限制时，可采用柱式洞门柱式洞门比较美观，适用于城市要道、风景区或长大隧道的洞口5台阶式洞门v 在山坡隧道中，因地表面倾斜，故开挖路堑后一侧边v 坡过高，极易丧失稳定，此时可采用台阶式洞门6削竹式洞门v 凸出式新型洞门 ，这类洞门是将洞内衬砌延伸至洞外，一般凸出山体数米。

它适用于各种地质条件构筑时可不破坏原有边坡的稳定性，减少土石方的开挖工作量，降低造价，而且能更好地与周边环境相协调二、洞身衬砌断面图1、衬砌的类型 当隧道被开挖成洞体以后，一般都要用混凝土进行衬砌表达衬砌结构的图叫做隧道衬砌断面图它包括两边的边墙，顶上的拱圈边墙是直的叫直墙式衬砌，边墙是曲线型的叫曲墙式衬砌无论直墙式还是曲墙式，其拱圈一般都是由三段圆弧构成，故称三心拱衬砌下部两侧分别设有洞内水沟和电缆槽 衬砌作用是承受围岩和地岩风化、崩塌和洞内的放水，阻止坑道周围地层变形的永久性支撑物它由拱圈、边墙组成2、衬砌断面图表达的内容：边墙的形状、尺寸、拱圈各段圆拱的中心及半径大小、 厚度洞内排水沟及电缆够的位置及尺寸，混凝土垫层的厚度及坡度三、隧道洞门图v 表示隧道洞门各部分的v结构形状和尺寸的图样叫v隧道洞门图翼墙式洞门v主要由洞门端墙、翼墙和v排水系统组成v（1）端墙：洞门端墙由墙v体、洞口环节衬砌及帽石v等组成它一般以一定坡v度倾向山体，以保持仰坡v稳定端墙还可以阻挡仰v坡雨水及土、石落入洞门v前的轨道上，以保证洞口v的行车安全v（2）翼墙：位于洞口两边，呈三角形，顶面坡度与仰坡一致，后端紧贴端墙，并以一定坡度倾向路堑边坡，同时起着稳定端墙和路堑边坡的作用。

顶部还设有排水沟和贯通墙体的泄水孔，用来排除墙后的积水v (3)洞门排水系统：该系统主要包括洞顶水沟、翼墙顶水沟、洞内外连接水沟、翼墙脚水沟、汇水坑及路堑侧沟等其中洞顶水沟位于洞门端墙顶与仰坡之间，沟底由中间向两侧倾斜，并保持底宽一致沟底两侧最低处设有排水孔，它穿过端墙，把洞顶水沟的水引向翼墙顶水沟翼墙式隧道门的表达v隧道洞门图主要由以下各图组成：v1、正面图：顺着线路的方向对隧道洞门进行投影形成它可表明：洞门衬砌的形状和主要尺寸，端墙的高度和长度，端墙与衬砌的相对位置，端墙顶水沟的坡度，翼墙的倾斜度，端墙顶水沟与翼墙顶水沟的连接情况等v2、平面图：表达洞口平面的形状，端墙顶帽石的形状尺寸和位置，洞顶及洞前排水的布设及连接v3、1-1剖面:沿隧道中心剖切,表达端墙的厚度、倾斜度，洞顶水沟的断面形状、尺寸，翼墙顶水沟及仰坡的坡度，连接洞顶及翼墙顶水沟的排水孔设置v4、2-2和3-3断面：顶水沟的断面形状和尺寸，翼墙脚构造上有无水沟的区别v5、排水系统详图（1）阅读标题栏、附注（2）弄清各视图的来源（3）弄清楚各组成部分的形状、尺寸及材料v端墙及其顶上的排水沟；v翼墙及其顶部的排水沟、墙脚排水沟、泄水孔；v洞内外连接水沟；v汇水池、路堑侧沟。

隧道洞门图的阅读翼墙式隧道门可分解为两部分A A详图详图6-6、7-7汇水池。