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1、? ?年增刊隧道建设公路隧道洞门设计的探讨 翟可?隧道工 程局勘测设计院?摘要?本人从? ?多年公路隧道勘侧设计经验中,提 出有关润口位里,型式与相关工程问题的个人看法,以供同行探讨?关性词?洞口位?,洞门型式前官十几年前,公路工 程因其设计等级低,越岭时,常以展线方式通过?随着国 民经济的飞速发展,高速公路、汽车专 用公路等高等级公路网在全国各 地不断修建,以隧道方式越岭已被广泛采用,故而推动了公路隧道的设计水平不断提 高。本人自? ?年以来,先后参加了? ?多座 公路隧道的勘测设计工作,现将公路隧道洞门设计有关问题,谈谈自己的体会。?洞门设计现状公路隧道洞门设计是在参照铁路隧道洞门设计的基
2、础上,根据公路工程的特殊需要开展设计的,因其受许多因素的影响,加之经验不足,设计中存在一些不完美之处,主要有?洞门位? 不理想公路隧道设计规范中,洞门位置选取原则是“早进晚出”,其含义为,选取路线 中线时隧道尽量以 山脊处进出,或傍山脊确定洞 门位置,其优 点为?山脊处地质状况好,堆积层薄,边、仰坡低,利于洞门端墙稳定?洞门附属物布设方 便。公路工程在选线时,越岭方案比选等级比铁路低,资料医乏,方案充分论证不够,加之 常以经济扛杆来决定隧道 的长短,故而以短隧道越岭较多,为使洞身短、节约投资,常使进出? ?洞门处于山谷中,地质、地形条件均不利于洞门结构的布设,缺点有?坡积层厚,开挖边坡高,开挖
3、量大,环境破坏多,洞门结构稳定性差?端墙洞顶水沟排水不便。?洞?外须设挡墒或边坡防护、工程量大,造价高。?对行车速度有一定影响。地面线 地面线目目飞、日日 正面纵断面图?环框明润 洞门?选取洞门型式的原? ?须调整国外洞门型 式选取,以保持环境,减少开挖,保 持原有地貌 为原则,多采用环框明洞式洞门?如图?,该洞门型式简单,各种附属设施 布置方便。国内洞门型式受路线位置的影响,多以端墙式洞门为主,该种洞 门型式与地形结合紧密,但洞 门美化建筑效果差,有时隧道处于风 景区或其它须洞门适度 美化的环境中,洞门端端造形受地形限制,更增加了设计难度?如设计 为造型较好的洞门型式,须开挖一定区域,来施作
4、洞口结构或达到一定的视觉效果,工程量大,造价偏高。针对以上情况分析,加 强选线及越岭方案的比?年增刊翟可公路隧道洞 门设计探讨选,是洞门选型的关键?笔者认为洞门形式的选择应以保护环境为原则,尽量轻巧、简单,以少动自然边界条件为原则,对有特殊美化要求的洞门设计,应对 经济与环境评估作出比选。润门设计的步?洞门位?的选择在中线已定的情况下,首先应根据横断面形式选择,判别是中心仰坡控制,还是边坡控制,确定后依据下表,确定洞门具体里程位置。项项目目控制高度度最佳高度度? ? ?仰坡高度度? ? ? ? ? ? ? ?边坡高度度? ? ?提? ? ?型式的选取在型式的选择时,首 先依据地面横坡选择最基本
5、的洞门形式。例如,地面横坡如为一字坡,或中间高两端低时,可选取端墙式洞门作为基本形式,在此基础上再依据洞 门外场地是否 开阔,确定其美化具体方案。如左右双润,且地面线为 一字坡,可选取柱式洞门,且根据实际情况在两柱间,设计最佳建筑造型。如果横向地面线为单坡时,应选台阶式洞门,再根据具体情况,选取建筑造型。现将几种常见的公路隧道洞门示意如图?。地面线梦纵断面图?一?端墙式润门赌面图?一 ?适度美化的端墙式润门? ? ?年增刊陇道建设线百图?一?有档墙的瑞堵式润门?端墙式洞门?图?一?。适用条件?地面横坡较缓且有一定?约?。?的单面倾斜,地质悄况良好的叫类 围岩或老黄土地层,公路路基面宽度小于洞内
6、路面宽度,无美化要求。边仰坡坡率?,?一?,。?,端绮基础岩石风化程度小。? 适度简单美化的端堵式洞门?图?一?。适用条件?地面横坡较级且有一定的坡度?。?,围岩为石质?、刊类,洞外路基面宽度大于洞 内路面宽,且洞口外挖方长度小度,洞口外边坡高度小于? ?,于? ?。边坡率?,?一? ?。洞门结构有美化要求。? 带档墙的端 境式洞门?图?一? ?适用条件?中间低,两侧高的山谷地形?边、仰坡坡率?,。?洞顶水沟水由档墙顶 吊沟排出,洞内路面宽度大于洞外路基面宽,洞口外边坡较高?开挖长度长,无美化要求?沙飞翔? 曰盆一?,一一山? 一一一断气一一一纵图?一?台阶式润门? ? ? ? ? 一一卞一一
7、侣侣侣一一一一? 主吮二弋二二“百图?一?柱式润门?年增 刊翟可?公路 隧道洞门设计探讨? ? ?,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 可? ? ?庄? ? ?, , , ,? ? ? ? ? ? ?, ,? ? ? ? ?工工工工? ? ? ? ? ? ?孝娜?幼百?台阶式洞 门?图?一?适用条件?地面横向坡度为单 面坡,地质情况属,类围岩,仰边坡率?。?一?,? ?,洞门无美化要求,一侧边坡较高,且另 一侧边坡高度大于洞身高度?洞口外挖 方段 长。?柱式洞门?图?一?。适用条件?地面横向坡度缓,地质情况较好,多为?、?类围岩,边、仰坡
8、率?,。?,。?,地表覆盖土不大于?米?洞口外场 地宽阔,挖方段短?米?,隧道双洞且左右洞口里程在一横断面上或 相差距离小于?米,隧道处于风 景区或美化要求 高,左右侧挡墙高度 小于? ?米,两柱之间可布设建筑造型。? ?尺寸选取?洞顶水沟底至衬砌拱顶外缘不小于?米,通常取?米或?米? 拱顶外缘 至端墙顶最高处取?,?米左右为宜。?台阶式洞门,洞口顶部 台阶宽取隧洞净宽加两侧衬砌厚度为宜,边台阶宽度取高台? ?为宜。?端 墙底宽应为洞内路面小于 洞外路基面时,按洞外路基面加侧沟加挡墙?或嵌人厚度?再加不小于?为宜,即? ?一?路?水沟?。? 端 墙基础埋深不小于?米,且与衬砌在地面以下尺寸相同
9、,小于?米取?米,大于?米时,按衬砌埋深确定。洞外侧沟深最好不大于? ?,如特殊要求大于?吸?时,按? ?的倍数加深端墙基础深度?洞外挡墙基础离洞 门?内同端墉基础,其它地? ?年增刊胜道建设段按?考虑。?润内水沟、电缆摘须向讽外引 出时,其引出长度不小于?沟柑深度?当水沟顶在路面以下时,同润内水沟深度?当水沟顶在路面以上时?常无电级擂,占电统摘位?即人行道下?,润外水沟深为离地面?氏?为宜。以上各条参见下图?前移润口位?,阵低仲坡离度?提离端姗级离台的离度,抬离润顶水沟,降低仰坡高度,但 注意抬离高度以不影响润 门整体美观为原则。?减薄端? ?厚度或放 陡端堵胸坡率,但须对端墙 结构进行检算
10、。?,一?音?二?。一合?。,培身重?矩形身?三?,?总? ?翻心及应力检算,?丛二丝,?鱼 ?总?占?一?气于 ?。?冀?一?士牟? ?阵口?几?价?一摘翻检算? ?端培 背主动土压力?一合。?。?一合。?、 其中一?润门设计植算实例?以端摘式润门为例?基本条件?端墙式洞门胸坡率?。?,仰坡?。?,。?,。一仰坡坡 角?了一地层容重?甲一地层计算牵攘角。?一基底康攘系数, 司一基底允许压应力。?幼身检算?口? ? ?堵背主动土压力? ?沃了二地层容重人一土压力系数丫?入? ?一? ?倾极力矩 ?。一?含?。?火专?墉身自重?拒?三?尸总毯定力矩? 月,?月总有一? ?一?一石口?拟?,一?合
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