涵洞与隧道

涵洞与隧道

涵洞与隧道都是地下建筑物。涵洞从广义上可称为涵渠，是横贯路基或路堤的小型泄水和排洪构筑物。隧道是修筑在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道，用以穿越障碍、缩短线路，

并具有不占用地面空间和可兼作防空用等优点。

涵洞的用途

涵洞是指埋设在道路或渠堤下的过水通道。用以输送渠水的涵洞，称为输水涵洞；用于排泄沟、溪来水的涵洞，称为排水涵洞。有的涵洞可用作农田灌溉水渠的通道，有的涵洞还兼作立交桥，作为人畜或车辆的通道。

涵洞的孔径设置涵洞的设置是根据地形、地质和水文情况而确定的，涵洞的孔径则根据通过水流的流量和流速确定。影响流量和流速的主要因素是暴雨强度、覆盖面积和持续时间。因此，涵洞孔径一般是根据50年内可能出现的最大洪水流量来确定的。

涵洞的类型

涵洞按洞顶填土情况可分为明涵和暗涵两类。涵洞顶部有填土的称为暗涵，无填土的称为明涵。暗涵不承受车辆冲击力，且载荷分布较均匀；明涵承受车辆集中荷载及冲击力。在路基高度容许的情况下，一般采用暗涵。

涵洞的洞身结构涵洞洞身可做成圆形、矩形盖板、城门洞形或箱形。圆形洞身可采用混凝土管、钢筋混凝土管或预应力钢筋混凝土管结构；矩形盖板洞身为钢筋混凝土结构；城门洞的圆拱可用钢筋混凝土预制件，边墙和底板可用混凝土或浆砌石；箱形洞身多为钢筋混凝土结构。

隧道的种类隧道按用途分为交通隧道，如铁路隧道、道路隧道、人行隧道、运河隧道及供几种运输形式共享的混合隧道等；水工隧道，如供水力发电及农田水利用的引水隧道、排灌隧道等；市政隧道，如供设置城市地下管网及给水和排水隧道；军事或国防上需要的特殊隧道。按所处位置隧道又可分为山岭隧道、水底隧道及城市地下铁道隧道等。

隧道及地下工程防水为保证隧道及地下工程不致因漏水、积水造成危害，影响其使用和腐蚀设备，以致降低其结构使用寿命，隧道及地下工程需要采取必要的防水措施，基本以预防为主，具体可根据工程使用要求、所在位置和水文地质情况，采取截、堵、排相结合的综合治理方法。其中山岭隧道常以排为主，水底隧道则以堵为主。

隧道的开凿方法开凿隧道有许多传统方法：有的先挖出隧道的宽度，然后自上而下进行横向带状挖掘；而有的是从两侧掘进，保留中间部分，一直到隧道贯通；还有的是首先在隧道底部挖掘一条坑道，然后在较高处再开凿出另一坑道，上下两条坑道由一直立坑道连通。现代挖掘机械可根据隧道大小全面掘进，用预制的支撑部件随之安装到位。挖掘隧道时，还常使用爆破的方法配合挖掘机械从隧道两端同时向前掘进。

隧道的挖掘方式

挖掘隧道的方式主要有两种，具体采用哪种方式要依隧道所处深度来决定。浅层隧道采用“挖封"方法，

即先开挖一条沟槽，然后加固两壁，封顶并铺设隧道地面，或直接在沟槽中置入预制管道，最后将挖掘出的土石方覆盖于隧道结构上方。而位于岩石层的深层隧道则必须采用打眼钻孔、填充炸药爆破的方式施工。

隧道的通风方式

隧道通风方式的种类很多，包括自然通风和机械通风：自然通风指不设置专门的通风设备，只利用存在于洞口间的自然压力差或汽车行驶时活塞作用产生的交通风力，达到通风目的；机械通风所需动力与隧道长度的立方成正比，因此在长隧道中，常常设置竖井进行分段通风，它包括射流式纵向通风、横向式通风、半横向式通风和混合式通风四种方式。

隧道掘进机

隧道掘进机是一种用刀具切割岩层、开挖隧道的多功能施工机械，能同时联合完成工作面的开挖和装渣作业，并且能全断面连续推进。它由切割岩层的刀盘工作机构、斗轮式装渣机构、液力支撑和推进机构、连续转载机构和动力传动机构等组成。

隧道挖凿机

开凿隧道是现代建筑的重要方式之一，因此隧道挖凿机的应用就显得至关重要。在隧道挖凿机中，激光制导系统被用于确定挖凿机掘进的方位，强有力的液压机活塞可以调整切割钻头的方位，使其能够沿正确

的方向进行挖凿。

铁路隧道及分类

铁路隧道是指修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物，根据其所在位置可分为山岭隧道，水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河

流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城

市隧道。在这三类隧道中，修建最多的是山岭隧道。

公路隧道的特点公路隧道的平面线形和普通道路一样，根据公路规范要求进行设计，一般采用直线，避免曲线，或尽量采用大半径曲线。公路隧道的纵断面坡度由隧道通风、排水和施工等因素确定，采用缓坡为宜。

水底隧道的特点及用途

水底隧道与桥梁工程相比，具有隐蔽性好、可保证平时与战时的畅通、抗自然灾害能力强、对水面航行无任何妨碍的优点，但其造价较高。水底隧道可以用作铁路、公路、地下铁道、航运、行人隧道，也可用作管道输送、给排水隧道等。

青函海底隧道

目前，世界上已建成的最长的海底隧道是日本的青函海底隧道。该隧道全长为53．86千米，其中海底部分为23．3千米，是一条双线铁路隧道。它穿过津轻海峡，把日本本州岛的青森和北海道的函馆连接起来。青函海底隧道1964年开挖斜坑道，经过24年的施工，于1988年3月13日正式投入运营。

圣哥达公路隧道

圣哥达公路隧道是世界上最长的汽车专用隧道，穿越瑞士苏黎世东南阿尔卑斯山脉圣哥达峰。该隧道建于1970年5月至1980年9月，全长16．32千米，最大覆盖层高度为1000米。隧道衬砌设计成10米宽的马蹄形断面，在其顶部分隔成进风和排风道，一旦发生火灾，横向通风可以将隧道分区段隔断而不影响其他通风区。

英吉利海峡海底隧道

英吉利海峡在英国多维尔市与法国加来市之间，最宽处241千米，最狭窄处仅33千米。连接英国和欧洲大陆的英吉利海峡海底隧道，于1987年动工，1993年正式通车。这条隧道由两条直径各为7．6米的火车隧道和一条直径为4．8米的服务隧道组成，全长53千米，其中38千米在海底40米深的岩层中穿行。