隧道端洞门设计一，技术原则及执行规范１．技术原则设计行车速度：40kｍ/h隧道主洞建筑限界净宽：1.50+０．25+2×3．5+0.2５＋1.50＝10.5０m隧道建筑限界净高:５.0ｍ路基宽:8.5m2.遵循规范《公路工程技术原则》JTG Ｂ01-《公路隧道设计规范》JTG D７0-《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-199９《公路工程抗震设计规范》JＴJ０0４-８9《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB5008６-《地下工程防水技术规范》GB50108-二、工程概况根据隧道需风量分析拟定,本隧道采用自然通风隧道内的供电照明负荷和应急照明按一级负荷考虑1、地形、地貌隧道区地貌属于丘陵低山地貌隧道地处山体的左侧山坡地段,地形起伏较大,山高坡陡,山体走向近ＳN向,隧道走向与其基本平行在隧道的进出口地段发育路线走向呈小角度相交的小冲沟,呈“U”字型沟谷隧道轴线通过路段地面标高22２～310ｍ，相对高差约88m，隧道顶板上覆围岩最大厚度约87．0ｍ地形坡度25～５5°左右山坡植被稀少,重要为灌木丛,坡面多余露基岩隧道通城端洞口段地处冲沟附近的G１06底下，地形较平缓，覆盖层较厚,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。
黄泥界端洞口段地处SN向冲沟内的Ｇ１06底下，地形较缓,基岩裸露,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交2. 围岩分级根据野外地质调查结合岩块室内岩石实验成果可知,该隧道片岩和花岗岩均为强风化，饱和抗压极限强度Rb不不小于3０Ｍpａ，为软质岩,岩石抗风化能力弱根据计算成果，强风化片岩和花岗岩围岩分级均为Ⅴ级3.水文地质根据调查，隧道区的山体上未发现地表水体,亦未发现地下水出露点根据钻孔内抽水实验可知:其地下水量<０.20t/d,但雨季受降雨影响，地表水将沿陡裂隙下渗,富集在F断层内，严重影响洞室的稳定，施工时应特别注意根据《公路工程地质勘察规范》(JＴJ０64-98)附录D，隧道区地下水及地表水对混凝土构造均无腐蚀性具体分析成果见工程地质报告三、洞门设计环节《公路隧道设计规范》有关洞口的一般规定:1、洞口位置应根据地形、地质条件,同步结合环保、洞外有关工程及施工条件、营运规定，通过经济、技术比较拟定2、隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则,不得大挖大刷,保证边坡及仰坡的稳定３、洞口边坡、仰坡顶面及其周边,应根据状况设立排水沟及截水沟,并和路基排水系统综合考虑布置4、洞门设计应与自然环境相协调1拟定洞门位置１.1洞口位置的拟定应符合下列规定: 1、洞口的边坡及仰坡必须保证稳定。
２、洞口位置应设于山坡稳定、地质条件较好处 3、位于悬崖陡壁下的洞口，不适宜切削原山坡；应避免在不稳定的悬崖陡壁下进洞4、跨沟或沿沟进洞时,应考虑水文状况，结合防排水工程，充足比选后拟定５、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拟定6、洞口设计应考虑与附近的地面建筑及地下埋设物的互相影响，必要时采用防备措施7、洞门宜与隧道轴线正交；地质条件较好; 做好防护;设立明洞 1.2洞口地质条件 根据野外地质调查结合岩块室内岩石实验成果可知，该隧道片岩和花岗岩均为强风化，饱和抗压极限强度Rb不不小于30Ｍｐa，为软质岩，岩石抗风化能力弱洞身发育F次生小断层,受其影响岩石中节理裂隙发育，岩石特别破碎,围岩受地质构造影响限度较重～严重隧道地段节理裂隙较发育,2组节理裂隙平面上呈棱行，较规则，与区域地质构造方向一致,多数间距1～2ｍ，多为微张~张开型,无充填，岩体被切割呈块状、片状1．3隧道净空与限界的基本概念 隧道净空:隧道衬砌内轮廓线所包围的空间,根据“隧道建筑限界”拟定的 隧道建筑限界:为了保证隧道内多种交通的正常运营与安全,而规定在一定宽度和高度范畴内不得有任何障碍物的空间范畴。
图3.1 公路隧道建筑限界(单位:cm)H-建筑限界高度;Ｗ-行车道宽度；LL-左侧向宽度;LR－右侧向宽度；C-余宽；J－检修道宽度;R－人行道宽度;h-检修道或人行道的高度;EＬ－建筑限界左顶角宽度,EＬ=LL；ER-建筑限界右顶角宽度，当LR≤1m时,ER＝LR, 当LR>１m时,ＥＲ=1m建筑限界高度,高速公路、一级公路、二级公路取5.0m;三、四级公路取４．5ｍ当设立检修道或人行道时,不设余宽；当不设立检修道或人行道时，应设不不不小于２5cm的余宽3.2.2 检修道和人行道的设计 高速公路和一级公路隧道内应设立检修道其他级别公路隧道，应根据隧道所在地区的行人密度、隧道长度、交通量及交通安全等因素拟定人行道的设立检修道或人行道宜双侧设立;检修道或人行道的宽度按表3.1规定选用；检修道或人行道的高度可按2０—80cm取值,并综合考虑如下因素： １、检修人员步行时的安全; 2、紧急状况时，驾乘人员拿取消防设备以便；3、满足其下放置电缆、给水管等的空间尺寸规定表3.1 公路隧道建筑限界横断面构成最小宽度(m）公路级别设计速度(km/h）车道宽度(W）侧向宽度余宽C人行道R检修道Ｊ隧道建筑净宽左侧LL右侧LＲ左侧右侧设检修道设人行 道不设人行道、检修道高速公路一级公路１203.75×2０.７51．250.7５0.75111003．７5×2０.510.75０.７51０.5803.７5×２0.５0.7５0.750．75１0.256０３.５０×２0.5０.7５0．750.７59.７5二级公路三级公路四级公路803.７５×20．７50．7５11160３.50×20．50.５110403.50×20.２50．2５0.75９303.２5×20.2５0.２５0.２５7.5203.00×20.25０.250.2５7注:①三车道隧道除增长车道数外，其他宽度同表；增长车道的宽度不得不不小于３.5ｍ。
②连拱隧道的左侧可不设检修道或人行道,但应设５0ｃm（120ｋm/h与1０0ｋm／h时)或25cm(80kｍ/h与６０km/ｈ时)的余宽③设计速度120ｋm/h时，两侧检修道宽度均不适宜不不小于1．０m；设计速度100kｍ/ｈ时，右侧检修道宽度不适宜不不小于1.0m 隧道路面横坡，当隧道为单向交通时，应取单面坡；当隧道为双向交通时,可取双面坡坡度应根据隧道长度,平、纵线形等因素综合分析拟定,采用2.0％当路面采用单面坡时，建筑限界底边线与路面重叠；当采用双面坡时,建筑限界底边线应水平置于路面最高处 隧道内轮廓设计除应符合隧道建筑限界的规定外,还应满足洞内路面、排水设施、装饰的需要,并为通风、照明、消防、监控、营运管理等设施提供安装空间,同步考虑围岩变形、施工措施影响的预留富裕量，使拟定的断面形式及尺寸符合安全、经济、合理的原则隧道内路侧边沟应结合检修道、侧向宽度、余宽等布置,其宽度应不不小于侧向宽度，并布置于车道两侧1．3拟定洞门类型 洞门是用以保护洞口、排放流水并加以建筑装饰的支挡构造物它联系衬砌和路堑，是整个隧道构造的重要构成部分，也是隧道进出口的标志对于铁路隧道,隧道的场地就是其进出口洞门墙外表面与线路内轨顶面标高线交点之间的距离。
此外，洞门是隧道的咽喉,也是隧道的外露部分，在保证安全的同步,还应根据实际状况,选择适合的洞门形式，并应合适进行洞门美化和环境美化 洞门的作用有如下几方面: 一、减小洞口土石方开挖量二、稳定边仰坡 三、 引离地面流水 1.4装饰洞口 根据洞口地形、地质及衬砌类型等不同的状况和规定,洞门构造重要有如下两大类型： 一、隧道门－隧道门指修建在不设明洞的隧道洞口的支挡构造物,涉及环框时洞门、短墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜洞门和耳墙式洞门等 二、明洞门-明洞门重要配合明洞构造类型设计，明洞有拱形明洞和棚洞之分,相应明洞门也分拱形明洞门和棚式明洞门两大类棚式明洞门并不单独设立,一般在棚洞洞口端横向顶梁上加设端墙,以拦截落石，避免其坠入线路影响行车安全1.4洞门形式的选择 按分类,姜源岭隧道K３3+9７5端洞门，基本服从于路线走向，路线与地形等高线基本正交,洞门按受力构造设计洞门形式结合实际地形、地质状况选定根据洞门所处地段的地形地貌及工程地质条件,遵从“早进洞,晚出洞”的设计原则，并考虑洞门的实用、经济、美观等因素，因此本隧道洞口采用端墙式洞门,洞门简图见图3.１。
3.1端墙式洞门侧面 1.５洞门构造规定按《公路隧道设计规范》（ＪTＧ－）,洞门构造规定为： 1、洞门仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不适宜不不小于1.５m,洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不不不小于1．0ｍ，洞门墙顶高出仰坡脚不不不小于0.５m ２、洞门墙应根据实际需要设立伸缩缝、沉降缝和泄水孔;洞门墙的厚度可按计算或结合其她工程类比拟定 3、洞门墙基本必须置于稳固地基上，应视地基及地形条件，埋置足够深度,保证洞门的稳定基底埋入土质地基的深度不不不小于1．0m，嵌入岩石地基的深度不不不小于０.5ｍ；基底标高应在最大冻结线如下不不不小于0.２5m基底埋置深度应不小于墙边多种沟、槽基底的埋置深度2.洞门构造设计计算２.1、计算假设及有关规定洞门的端墙和翼墙均可视为墙背承受土压力的挡土墙构造，根据挡土墙理论设计本端墙式洞门按计算挡土墙的措施分别核算各不同墙高截面的稳定性和强度，以此决定端墙的厚度和尺寸为简化洞门墙的计算措施和便于施工,只检算端墙最大受力部位的稳定性和强度,据此拟定整个端墙的厚度和尺寸，这样虽增长了某些圬工量，但从施工观点看．却是合理的由于洞门端墙紧靠衬砌,又嵌入边坡内,故其受力条件较挡土墙为好。
此有利因素可作为安全储藏．在计算中是不予考虑的洞门翼墙与端墙同样,也可采用分条措施取条带计算由于翼墙与端墙是整体作用的;故在计算端墙时，应考虑翼墙对端墙的支撑作用计算时先检算翼墙自身的稳定性和强度，然后再检算端墙最大受力部位的强度及其与翼墙一起的滑动稳定在计算翼墙时,翼墙与端墙连结面的抗剪作用是不考虑的按挡土墙构造计算洞门墙时,设计是按极限状态验算其强度,并验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性验算时根据下表的规定，并应符合《公路路基设计规范》、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵地基与基本设计规范》的有关规定洞门验算表如表5.2所示：表5.2 洞门墙的重要检算规定表墙身截面荷载效应值Sd≤构造抗力效应值Ｒd(按极限状态计算)墙身截面荷载效应值Sd≤构造抗力效应值Ｒd（按极限状态计算)墙身截面偏心距ｅ≤0.3倍截面厚度滑动稳定安全系数KO≥１.３基底应力σ≤地基容许承载倾覆稳定安全系数Ｋo≥1.6基底偏心距e岩石地基≤Ｈ/5~B／4;土质地基≤B／6（B为墙底厚度)洞门设计计算参数数按现场实验资料采用缺少的实验资料,参照表5.３选用表5.3 洞门设计计算参数数表仰坡坡率计算摩擦角φ（O)重度γ(kN/m3)基底摩擦系。