5 隧道洞门缓冲结构及景观设计
隧道洞口、明洞及缓冲结构施工作业指导书
隧道洞口、明洞及缓冲结构施工作业指导书1目的明确隧道洞口及明洞工程、缓冲结构作业工艺流程图、操作要点和相对的工艺标准、指导、规范隧道洞口、明洞工程及缓冲结构作业施工。
2编制依据《铁路工程施工技术指南》《铁路隧道工程施工质量验收标准》《南平外福线改线九峰山隧道工程施工图》3适用范围适用于南平外福线改线九峰山隧道洞口、明洞工程及缓冲结构作业，包括明洞开挖、排水、缓冲结构作业等。
4工艺流程及技术要求4.1洞口开挖工艺流程测量放线︱修截水天沟︱洞口坡面处理︱地表加固︱边仰坡开挖及防护︱洞口超前支护︱开挖进洞︱洞口段衬砌4.2各工序的施工方法（1）测量放线施工队伍和施工机械进场前，组织测量人员根据设计图纸及现场交桩情况对控制桩进行复测，又根据现场施工需要布设施工控制点，对隧道中线、开挖征地线进行准确测设，并埋设桩橛。
（2）地表清理开挖征地线划定后，先将征地线内树材伐尽，清理、挖除洞口开挖段的地表危岩落石、浮土、低矮植被，并运至指定弃土场，为施工下一道工序做好准备。
（3）施放开挖边线地表清除后，重新放出隧道中桩，根据图纸开挖地段横断面图尺寸测出开挖线控制桩，划出开挖边线。
（4）修筑截水天沟根据设计仰坡开挖边缘外5米处设截水沟，开挖边线划定后，即在相应位置划出截水沟走向线，并清除修筑位置的地表浮土及植被。
根据设计尺寸在地表划出天沟宽度线，即进行开挖。
由于截水天沟设计横断面尺寸不大，开挖时根据地表岩层情况选择用人工、挖掘机械或者放小炮爆破，尽量减少对岩层的扰动。
开挖到预定尺寸后，即按照设计要求进行浆砌片石的砌筑，以便为下部开挖工作面起到临时排水的作用。
（5）洞口段开挖开挖前，确定周边排水系统的位置，修筑好排水沟，防止由雨水引起的边坡坍塌。
在修建临时性排水设施时，参照图纸设计永久性排水设施，尽量使临时排水设施的位置位于设计永久性排水设施处，或便于后期永久性排水设施的修筑。
开挖按设计的坡度分段分层进行。
开挖主要使用挖掘机进行，必要时，可使用弱爆松动后再行挖掘。
隧道洞门图内容(精)
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szm8@
工程识图与CAD
洞门图内容
主讲：孙再鸣
洞门图内容
表示隧道洞门各个部分的结构形状尺寸的图 样叫隧道洞门图。 我们一起阅读翼墙式隧道洞门图
洞门图内容-图样组成
正面图 平面图 剖面图 断面图 排水系统详图
1
正面图
正面图是沿着线路方 向对隧道洞门进行投射而 得到的投影。
2
平面图
平面图主要表达洞门 处各排水沟走向及连接情 况。
3
4
剖视图 断面图
1-1剖视图表明：端墙的厚度和倾斜度，端墙顶水沟的 断面形状和尺寸以及翼墙顶的坡度等。 2-2断面图和3-3断面图表明：翼墙的厚度及倾斜度， 翼墙顶排水沟的断面形状和尺寸等。
5
排水系统详图
排水系统详图主要表示各排水沟 的详细构造及做法，隧道内外水沟 的详细构造及做法，隧道内外水沟的 连接等。
高速铁路隧道洞口缓冲结构设计
四川建筑第39卷1期2019.2高速铁路隧道洞口缓冲结构设计田鲁鲁（中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司，云南昆明650200）【摘要】为缓解高速列车进入隧道所诱发的空气动力学效应的不良影响，文章通过总结国内外高速铁路隧道缓冲结构研究成果，结合云桂高铁孟村隧道的工程实例，就隧道洞口缓冲结构设计进行详细介绍，以供类似工程参考。
【关键词】高速铁路；隧道洞口；缓冲结构；设计【中图分类号】U453．1【文献标志码】B ［定稿日期］2018－05－30［作者简介］田鲁鲁（1985 ），男，硕士研究生，工程师，主要从事隧道设计、研究工作。
高速铁路是速度目标值在250km /h 及以上的铁路，列车以较高速度通过隧道时会产生空气动力学效应，从而对列车、旅客和隧道洞口周围环境产生不良影响。
当洞口附近有建筑物或特殊环境要求时，为了减缓此效应产生的影响，高速铁路隧道设计中多采用缓冲结构。
国内学者通过模型试验、数值计算及现场测试等手段进行了系统的分析和研究［1 5］，研究成果对洞口缓冲结构设计提供了支持。
本文结合云桂线孟村隧道出口端的设计实例，就缓冲结构设计方面的具体做法进行详细阐述。
1空气动力学效应基本原理列车高速进入隧道，前方的空气受到挤压，产生初始压缩波，此波以近似音速的速度沿隧道向前传播，随着列车驶入隧道长度增加，隧道内的压力也不断增大，压缩波的前锋压力梯度也随着增强，直到列车全部进入隧道一段时间后为止，当压缩波传至隧道出口，骤然膨胀，形成一个被称为“微气压波”的脉冲波，此脉冲波自隧道出口向周围地区辐射，发出爆炸声，并使得附近房屋的门窗、百叶窗等急剧震动，发出嘎啦的响声。
图1为列车通过隧道时产生空气动力学效应过程示意图。
图1列车通过隧道产生空气动力学效应示意微气压波的影响因素主要有列车速度、车头形状、车头长细比、隧道的阻塞比、隧道长度、隧道内部条件（如轨道结构，有无竖井、斜井和横通道等）和隧道出口地形等。
其中，列车进入隧道的速度和隧道阻塞比是最重要的两个影响因素。
(仅供参考)第6章--山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
隧道洞口的排水设计主要考虑加檐型、喇叭口型两种形式，取消原来传统式洞口的天沟和洞顶 水沟。
加檐型排水设计见表 6-2-4，一种是在洞口最外面加一定厚度的直檐，一种是是在洞口最外面 加一定厚度的斜檐，斜檐又分为两种形式：斜檐Ⅰ型和斜檐Ⅱ型。
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第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
图 6-1-3 传统挡墙式洞口
图 6-1-4 新型斜切式洞口
第二节 山岭隧道洞门型式及其适用条件
一、铁路隧道洞口建筑型式 前面第四章我们已经讲述了传统隧道洞门（环框式、端墙式、柱式、翼墙式、台阶式等）的特
点和适用条件，这里不再重复。总的来说，传统洞门始终未脱离端墙、翼墙等挡土结构。 相对于传统洞门，这节课重点讲述新型洞门，新型洞门应本着简洁大方，美观实用，保护环境
的原则，以不刷坡或少刷坡施作的突出山体的切削式洞门为主要建筑形式。 根据切削方式的不同及一些功能上的要求，铁路隧道洞口结构的基本类型包括：直切，正切，
倒切，弧形挡墙几种，又根据洞口与山体的相交关系分为正交和斜交两种情况。详见表 6-2-1。
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第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
第一节 概 述
隧道洞门作为整个隧道的外露部分，应该起到整条隧道的突出标志的作用，除了发挥其结构功 能外，还应该对周围的总体环境有一种符号和象征的意义。洞门型式的特点和美观影响人们对整个 隧道工程的评价。我国传统铁路隧道洞门根据地形特点分为基本型、变化型、和特殊型三大类十六 种型式，但始终脱离不了端墙、柱式的形式。传统洞门设计常常从力学和安全角度出发，照搬标准 图模式，适应地形特点变化作些修改，洞门结构型式上创新较少；而且墙式洞门施工过程中，开挖 进洞均需不同程度地对隧道洞口附近的边坡和仰坡进行刷坡处理。过多的刷坡破坏了原有植被及地 貌，有时甚至危及洞口附近山体的稳定。施工期间大面积的刷坡改变了洞口周边的生态环境，远远 不能满足当前生态和环境保护等方面的需要。因此传统的铁路隧道洞门型式和施工方法在一定程度 上是需要革新和补充完善的。随着社会的发展，人们对洞门建筑的要求已不仅仅停留在结构的功能 上，而对美学和环境的要求越来越重视，力求达到建筑学、园林学、美学理论的完美统一。
02《隧道工程》-洞口及缓冲结构工程
西成客专XCZQ-3标段
注：施工作业人员质量责任登记应按部位和工序分别签名
[洞口及缓冲结构工程]
注：施工作业人员质量责任登记应按部位和工序分别签名
[洞口及缓冲结构工程]
钢筋（原材料及加工）检验批质量验收记录表（Ⅰ）
注：施工作业人员质量责任登记应按部位和工序分别签名
[洞口及缓冲结构工程]
钢筋（连接及安装）工程检验批质量验收记录表（Ⅱ）
注：施工作业人员质量责任登记应按部位和工序分别签名
[洞口及缓冲结构工程]
注：施工作业人员质量责任登记应按部位和工序分别签名
[洞口及缓冲结构工程]
混凝土（配合比和施工）工程检验批质量验收记录表（Ⅱ）
注：施工作业人员质量责任登记应按部位和工序分别签名
注：施工作业人员质量责任登记应按部位和工序分别签名
注：施工作业人员质量责任登记应按部位和工序分别签名
注：施工作业人员质量责任登记应按部位和工序分别签名。
隧道 洞口效果 设计
隧道洞口效果设计
隧道是一种用于连接两个地点或者穿越障碍物的通道结构，它在现代社会中具有重要的交通和工程意义。
设计隧道时需要考虑洞口效果，也就是隧道入口的设计和效果。
洞口效果设计涉及到多个方面，包括美观性、安全性、交通流畅性和环境适应性等因素。
首先，美观性是洞口效果设计的重要考虑因素。
隧道的洞口设计应当与周围环境协调一致，融入自然风景或城市建筑，以减少对环境的影响，同时也要考虑到视觉效果的舒适度，避免给人带来视觉上的不适。
其次，安全性是设计隧道洞口的重要考虑因素之一。
隧道洞口应当符合交通安全规范，保证车辆和行人的安全通行。
这包括良好的照明设计、清晰的标识和指示，以及合理的交通布局，确保车辆和行人能够清晰地识别隧道入口并安全地通过。
此外，洞口效果设计还需要考虑交通流畅性。
隧道的洞口设计应当有利于交通的顺畅通行，包括合理的匝道设计、流线型的洞口结构以及考虑到交通信号灯等设施的设置，以便有效地引导交通流动。
最后，隧道洞口的设计也要考虑环境适应性。
这包括对周围环境的影响评估，采取相应的措施减少噪音、振动等对周围居民和自然环境的影响，同时也要考虑洞口结构对自然环境的保护和生态平衡的影响。
总的来说，设计隧道洞口效果需要综合考虑美观性、安全性、交通流畅性和环境适应性等多个方面的因素，以确保隧道洞口的设计能够在各个方面达到最佳效果。
洞门与洞口构造物设计
第9章洞门与洞口构造物设计9.1 一般规定9丄1洞门的设计原则(1)隧道洞口应设置洞门。
其结构形式除有端墙、翼墙、柱式三种基本形式外, 还可根据洞门所在处的地形、自然环境和人文环境，设计成台阶式、城墙式、削竹式、喇叭口式、单圆弧形和多圆弧形等多种形式。
(2)当在洞口轴线与地形等高线斜交，且围岩级别在III级及以上时，可采用为斜交式洞门。
斜交式洞门一般采用端墙式结构，其端墙与洞口轴线的交角不宜小于60。
软弱地层中不宜采用斜交洞门。
(3)位于城镇、风景区、自然保护区等附近的洞门，应考虑环境协调和建筑美观的要求。
(4)桥隧相连的洞口，应保证桥台与洞口段施工安全及边坡的永久稳定，避免桥台施工对隧道洞口产生的不良影响；必要时可将桥台设置于隧道内。
图9-1-1仰坡与洞门构造距离示意图(尺寸单位：m)9.1.2 一般规定1 •洞门的构造要求(1)如图9-1-1所示，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离不宜小于1. 5m; 洞门与仰坡之间的排水沟底部至衬砌外缘的高度应不小于1. 0m;洞门墙顶高出仰坡脚应不小于0. 5mo(2)洞门与仰坡之间的排水沟宜设置于洞门墙体上。
如设置于回填土上，其填土应夯填密实或用低强度等级的垢工回填，并在沟底设置防渗层。
设置于回填土上排水沟，由于回填土窑实度的影响，在营运期间会经常发生排水沟开裂病害，地表水下渗至洞门墙背，严重影响洞门安全。
因此，建议在回填土上不布设排水沟。
(3)洞门墙应保证结构物的强度、稳定性和抗震性。
(4)根据实际需要，洞门墙可设置伸缩缝、沉降缝、泄水孔；伸缩缝的宽度一般为2cm,缝内沿墙的内、外、顶三边宜填塞沥青麻絮，其填塞深度不小于20cm。
(5)在洞门墙背与回填土体之间，宜设置砂砾透水层或纵横透水管。
为有效地减少洞门墙墙背水压力，应在墙身设置泄水孔，泄水孔底部应设隔水层，以免积水渗入墙基底部。
一般泄水孔布置在墙身下部离路面约30cm高处，间隔2m 左右，孔径一般可取410cm。
5隧道洞门缓冲结构及景观设计-PPT课件
二、洞口建筑设计实用方法
目前隧道洞口建筑设计方法还处于研究阶段，没有也不可 能有统一的模式。但从实用角度出发，隧道洞口的建筑设计， 一般可以按以下步骤和方法进行。
四、洞口工程实例
德国高速铁路某隧道洞
韩国高速铁路某隧道洞口
分别为韩国和德国的高速铁路隧道洞 口，两者的洞口形式相似，都是在正 切洞口的基础上加了帽檐的，帽檐的 形式可以多种多样。
体的切削式洞口为主要建筑形式。除个别需要的工点（靠近城市、
旅游景区等）外，不做更多的建筑修饰，体现自然美的环境意识。 根据切削方式的不同及一些功能上的要求，铁路隧道洞口新型洞门
的基本类型包括：直切，正切，倒切，弧形挡墙加切削几种，又根
据洞门与山体的相交关系分为正交和斜交两种情况。
一、新型铁路隧道洞门形式
四、洞口工程实例
以上洞口 都是先开 挖洞口段 少部分， 再施作明 洞，再回 填土形成 的。回填 土也是有 文章可做 的，比较 自然的回 填可以使 人感觉不 到开挖过 的痕迹。
比较自然回填的绿化洞口
四、洞口工程实例
鸟瞰隧道群
台湾高速铁路隧道群
随着经济的发展和社会的进步，开挖深路堑已经越来越少被采用， 取而代之的是修建明洞再回填恢复植被，往日的一连串路堑被今日 的隧道群取代，这也是今后环保日益受到重视的一种发展趋势。
现代型铁路隧道洞口要尽量 不用支挡，洞口段要全部采 用天然植被或人工植被恢复 成施工前状态。
四、洞口工程实例
局部支挡（格栅）的绿化洞口 也可以采用格栅或网格护坡， 然后再网格中恢复植被，待 到植被茂盛时，格栅或网格 就被植被掩盖，达到比较好 的效果。
第6章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
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第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
图 6-2-13 数据库说明窗体
图 6-2-14 数据库查询窗体
图 6-2-15 按国家查询结果窗体
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第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
图 6-2-16 按洞口型式查询结果窗体
图 6-2-17 按用途查询结果窗体
侧立的铭牌
图 6-2-1 韩国某高速铁路隧道的铭牌
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第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
针对具体工程，洞口形式该如何选择呢？根据拟建造洞口的洞口段地形、地质、水文条件及洞 外有关工程，同时考虑人文历史因素，对上述洞口形式的适用条件建议如下：
(一)直切：该种切削型式适用于洞口山体坡度较陡，或距离城市较近或有风景要求的隧道。 (二)倒切：该种切削型式适用于洞口岩石稳定，整体性好、洞口山体坡度很陡或峭壁岩体处的 隧道。 (三)正切：该种切削型式适用于洞口山体坡度较缓，或距离城市较近，或有风景要求或桥隧相 连的隧道。如果洞口山体坡度很缓，且洞口外设有路堑边坡时可以考虑采用弧形挡墙式，让弧形挡 墙与路堑边坡有机连接。 采用的洞口形式不同可以采用不同的排水形式。直切、正切式隧道洞口采用加沿型或喇叭口型 排水形式；倒切式隧道洞口最好采用喇叭口型排水形式；弧形挡墙式隧道门采用加沿型排水形式。 随着计算机虚拟技术的发展，方便了方案的比选。新型隧道门建筑设计方法可以采用计算机静 动态效果图，在隧道洞口三维地形模型的基础上，进行隧道洞口段的建筑设计，设计中要注意洞口 与地形、地貌的紧密结合及与隧道周边自然环境的完美协调，进行方案的比选和确定。 以下是一些工程实例图片。
随着高等级公路的快速发展，国内外公路隧道洞门有了较大突破和创新，如削竹式洞门。这种 洞口表现形式以斜切式为主，洞口为隧道衬砌向外延伸到仰坡以外形成环框，减少洞口附近的刷坡， 甚至不刷坡，保护周边环境，越来越引起人们的注意。如台湾北宜高速公路隧道门（图 6-1-1）、珠 海板障山公路隧道门、日本的一些公路隧道洞门（图 6-1-2）。其设计将建筑学、园林学及环境美学 的一些理论、原则和观点运用到公路隧道洞门的设计中，收到了美的效果，给人以美的享受。
隧道洞门型式与景观效应
美观与实用相结合
隧道洞门的艺术设计与工程技术相结 合，除了美观之外还要考虑到洞口的坚固 安全，注意艺术设计与环保绿化之间的谐 调关系。
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 Nhomakorabea出口洞门
人性与安全相结合
“以人为本”是现代设计所倡导的原 则。以人性化的观念为指导，既要视觉效 果柔和，创作理念独特，给人以美的享受， 又要把握全局，不要过于繁杂，以免分散 司机行车时的注意力，影响行车安全。
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
• 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
山岭隧道洞门形式 及其景观效应
徐 林 生 教授/博导
洞门的两大作用
一、从结构方面讲，它具有支撑山体、稳 定边坡并承受覆盖地层上的压力的作用
二、从建筑装饰方面讲，它具有美化隧道 以及整条公路的作用
前者是受力需要，后者是审美和艺术的需 要
洞门与周围环境相协调
隧道洞门将外部自然环境与内部人工环境 分开，又将人类杰作与周围景观连接起来。 因此洞门设计的一个重要原则就是要做到 环境与意境相结合,但不可作过份的夸张！
隧道洞门景观设计既要突出当地历史 文化价值，也要体现现代人的审美观念， 表现改革开放、生态环保的主题。
高速铁路隧道洞口缓冲及景观设计精品ppt课件
运用现代景观设计手法，如生态修复、文化传承、空间营造 等，结合具体的高速铁路隧道工程特点，创造出具有独特魅 力的隧道洞口景观。
景观设计与环境保护
环境保护
在景观设计中充分考虑环境保护因素 ，采用生态友好的设计和施工方法， 减少对周边环境的破坏和污染。
生态恢复
通过植被恢复、水体治理等措施，对 隧道洞口周边的生态环境进行恢复和 改善，提高生态系统的稳定性和可持 续性。
02
洞口景观设计的多元化和创新
未来高速铁路隧道洞口景观设计将更加注重多元化和创新，结合当地文
化和自然环境，打造具有地域特色的景观。
03
洞口缓冲与景观设计的融合
未来高速铁路隧道洞口缓冲和景观设计将更加紧密地融合在一起，形成
一种综合性的设计理念，既保障隧道的安全运行，又提升其景观价值。
THANKS
谢谢您的观看
04
案例分析与实践应用
国内外高速铁路隧道洞口缓冲及景观设计案例介绍
国内案例
介绍国内高速铁路隧道洞口缓冲及景观 设计的典型案例，如京张高铁、郑万高 铁等。
VS
国外案例
介绍国外高速铁路隧道洞口缓冲及景观设 计的先进经验，如日本新干线、欧洲高速 铁路等。
案例分析：成功与失败的原因探讨
成功案例分析
对成功的高速铁路隧道洞口缓冲及景观设计案例进行深入剖析，总结其设计理念、技术措施、景观效果等方面的 优点。
施工难度
由于高速铁路隧道洞口地 形复杂，施工难度较大， 对设计和施工都提出了更 高的要求。
未来发展方向与建议
加强技术研发
加大对高速铁路隧道洞口缓冲及 景观设计相关技术的研发力度，
提高设计水平和施工效率。
优化成本控制
通过精细化管理和技术创新，降低 高速铁路隧道洞口缓冲及景观设计 的成本。
高速铁路隧道洞口缓冲及景观设计精品PPT课件
最大压力变化率-面积扩大率变化曲线
（二）缓冲结构
3、缓冲结构的影响因素
2）开口形洞门： 表征参数：洞口长度Lp和开口率β(β为洞口部全部开口面积与隧
道常规区段断面积之比)
(7)车辆密封性：车辆密封性对压力波动的影响可以归结为车内 压力波动相于与车外压力的“缓解”和“滞后”两种效应 。
其中，列车速度和阻塞比是最重要的两个影响因素。
（一）高速铁路隧道空气动力学效应 4、微压波的发现及部分国家的对策措施
微压波现象是1975年日本在山阳新干线的冈山和博多间进行试 运行时首次发现的。
原因：一方面，由于压缩波在缓冲结构和列车、隧道之间多次 的反射，降低了压力峰值。
注：图中 1倍、2倍长 度是指缓冲结 构的长度是隧 道直径的1倍、 2倍。
模型试验测量结果的比较（压力） -喇叭口型洞门
（二）缓冲结构
2、试验研究
另一方面， 缓冲结构延长了 压缩波压力上升 的时间，降低列 车突入隧道时所 形成的最大压力 梯度。
（一）高速铁路隧道空气动力学效应
3、影响隧道空气动力学效应的主要因素
(1)列车速度：隧道内瞬变压力的最大值与列车速度的平方成正 比，隧道出口微气压波最大值与列车速度的三次方成正比。
(2)阻塞比(列车断面与隧道断面的比值 )：隧道内瞬变压力的最 大值与阻塞比成幕次关系。
(3)隧道长度：短隧道中波的反射周期短，反射过程中能量损失 少，压力波动程度加剧。随着隧道长度的增加，压力波动有缓解趋 势，原因在于：声波反射的周期相应较长，反射过程中能量有所减 缓。
浅谈公路隧道洞门设计的“稳”与“美”
浅谈公路隧道洞门设计的“稳”与“美”摘要：结合本人在公路隧道工程设计中的经验，分析和总结了公路隧道洞门设计中结构与景观设计的有关要点，并应用于实际工程，供同行参考。
关键词：公路隧道洞门设计洞门景观设计1 引言随着我国社会经济发展的需要，近年来，我国交通事业发展突飞猛进，公路隧道作为公路工程的重要组成部分，也得以快速发展。
隧道属于地下隐蔽工程，洞门是其唯一外露的部分，在隧道工程中具有不可替代的作用，它除了能够承载背后土体压力、边坡稳定、保护公路免受落石危害外，对周边的总体环境更是一种符号和象征。
众多的工程实践表明，通过适当合理的设计，把隧洞洞门的防护作用和景观作用结合起来，可以使隧道洞门与环境融为一体，达到“稳”与“美”的结合，实现安全功能与景观功能的统一。
2 洞门一般设计隧道洞门的一般设计步骤：一是洞门位置的选择；二是洞门型式的选取；三是洞门尺寸的拟定；四是洞门景观构造设计。
2.1 洞门位置的选择原则及方法（1）洞门位置的选择原则。
选定洞门位置应最大限度地保护山体自然状态，与洞门周边环境保持协调，并确保行车安全和维修养护，避免洞门前出现高边坡或深拉槽。
洞门位置受地形的影响，通过纵断面的的设计来控制仰坡，一般情况下隧道轴线与等高线的交角不小于45°。
另外，洞门位置要考虑围岩条件，根据地质纵断面图、地形图及其他相关的地勘资料综合分析确定，一般情况下，洞顶覆土厚度不小于1.5m。
（2）洞门位置的具体确定方法。
在设计过程中，首先根据总体路线布置方案，核实隧道轴线的合理性；审定隧道轴线后，初步拟定隧道进出口位置桩号；然后以初定桩号为基点，在进口后退方向30m、前进方向20m范围，以及在出口前进方向30m、后退方向20m范围内，以每5m测一个横断面；根据实测横断面，结合边仰坡控制、覆土层厚度等因素综合分析，最终确定洞门及洞口位置。
边仰坡控制高度一般依据下表确定。
表2.1 边、仰坡高度取值表2.2洞门型式的选取洞门型式的分类方法很多，也都有一定的依据性。
高速公路景观设计探讨
图1 人居环境五大系统
图2 高速公路隧道
洞口景观形式
图3 崇遵高速公路隧道洞门景观
设计反映传统文化特色
图5 无洞门挡墙的隧道洞口图4 有洞门挡墙的隧道洞口
一、高速公路隧道洞口景观设计
美的重要因素之一，不能忽视这些因素对环境产生的效果与影响。
桥梁景观设计是对桥梁的布线、桥型、桥塔、桥亭及
桥栏、桥灯、桥面铺装、桥梁色彩在满足
图6 思小高速隧道口 绿化与周围环境相融合图7 隧道口前
区域绿化设计
图8 重庆外环
高速公路马家桑大桥
图9 融于自然的
桥梁景观
三、高速公路标识牌、指示牌景观设计
标识牌、指示牌的功能。
公路标识牌、指示牌是公路图10 高速公路桥墩色彩的个性化处理
图11 沪宁高速公路 梅村服务区图12 渝万高速公路 垫江服务区
13 渝万高速公路垫江服务区的小品景观
服务区景观设计方法。
在占地边界、小路与排水沟。
隧道明洞及缓冲结构
隧道明洞及缓冲结构一、明洞及缓冲结构施工工艺流程见图11-5。
图11-5 明洞及缓冲结构施工工艺流程图隧道出口明洞及缓冲结构施工程序：施工准备→基础开挖→仰拱混凝土→仰拱回填→明洞衬砌及缓冲结构施工→防水层施工→明洞回填。
1.缓冲结构基础开挖（1）洞口缓冲结构应按现行相关规范进行施工，宜在少雨和气温较高季节进行施工。
（2）缓冲结构基础开挖过程中应避免对墙趾处持力岩土层的扰动，并应防止雨水浸泡基坑。
（3）缓冲结构基础开挖时应与洞口工程配合施工，采取临时支护措施保持基础与边坡稳定。
并做好临时支护和排水措施。
（4）缓冲结构的结构形式必须符合设计要求。
（5）缓冲结构应采用移动台架施工。
（6）土方采用人工配合挖掘机进行，自卸汽车运至弃渣场，基坑底部预留30cm左右的深度，人工清底、出渣。
（7）开挖的土石方应按要求在弃渣场倾倒、存放，严禁弃渣危及边坡及其他建筑物稳定的地点，并不得影响运输安全及周边环境保护的要求。
2.钢筋绑扎（1）钢筋绑扎施工前首先搭设作业台架，台架下部应能满足施工机械通过的要求。
台架起着施工过程中临时固定钢筋骨架及作业人员活动平台的作用。
（2）钢筋按设计要求在洞外工厂化加工预制，运料车运输到现场，在作业台架上人工安装绑扎。
（3）绑扎钢筋的作业台架就位后，首先由测工根据模板台架的长度确定出不少于3个横断面的钢筋固定断面，每个横断面标出不少于8个定位点，然后由钢筋工在定位点处搭设固定钢筋的骨架。
（4）将钢筋预弯后，首先绑扎定位处的拱墙钢筋，然后以定位处的钢筋为模型，加密进行其他钢筋的绑扎。
（5）钢筋搭接长度必须符合新验标的要求。
（6）为确保钢筋绑扎质量，测量人员必须在钢筋绑扎前、内层钢筋绑扎前、作业平台移动前分三次进行纵向拉线对每根钢筋进行检查，确保钢筋位置准确。
（7）钢筋固定：钢筋绑扎过程中，为防止钢筋由于自重或混凝土灌注过程中发生变形，按照纵向间距2m、环向间距2.5m的要求，将T形短钢筋同固定钢筋的骨架焊连，另一端与钢筋骨架主筋焊接，从而将整个钢筋网固定并加固，防止钢筋整体变形，从而确保钢筋的准确位置。
隧道洞门与洞门结构
- 柱式洞门
• 适用于洞口地形较陡，地质条件较
差，岩层有较大侧压力，仰坡有下滑 的可能性的地段
• 柱式洞门工程量较翼墙式洞门大，
造价较高，施工也较为复杂
隧道洞门与洞门结构
---洞门结构的构造
- 翼墙式洞门
---洞门结构的构造
- 拱形明洞门
- 拱形明洞门可分为路堑式和半路堑式两类。路堑式明洞门有端墙式 （常用柱式）和翼墙式两种，与一般隧道门形式相类似
柱式拱形明洞门路堑式
翼墙式拱形明洞门路堑式
隧道洞门与洞门结构
---洞门结构的构造
- 半路堑式明洞门多用于傍山线路，其山侧与原地层相接，为了适应 傍山、横向地面坡陡的地形，一般也多以台阶形式加高端墙，并在山 侧设置挡墙支挡边坡，降低开挖高度，
路横沟进洞时，设置桥涵净空不宜太小，以免后患
• 若洞口前方岩壁陡立，基岩裸露。此时，最好不刷动原生坡
面，不挖开山体。
• 洞口以外必须留有生产活动的场所
隧道洞门与洞门结构
----隧道洞口位置的选定
- 隧道洞口边、仰坡开挖线
边、仰坡开挖线
隧道勘测及隧道位置的选择
- - - 隧道洞口位置的选定
洞门开挖方式有两种，即甲式开挖和乙式开挖，如下图所示，其刷坡 的起坡点不同。采用甲式开挖时，起坡点为翼墙端点；乙式开挖时， 起坡点为仰坡坡脚。由此可确定相宜起坡点的标高值
• 当洞口地质较差，山体纵向推力较大时，可以在端墙式洞门以外，
增加单侧或双侧的翼墙（挡墙），成为翼墙式洞门
• 翼墙式洞门的正面端墙一般采用等厚的直墙，微向后方倾斜，斜度结构
---洞门结构的构造
3.5隧道洞门结构的构造
——端墙式洞门
王丽琴主讲
1. 端 墙 的 高 度 约 在 11.0m上下;
2. 宽度应与路堑横断 面相适应。
3. 端墙厚度应按挡土 墙的方法计算，但不应 小于：
浆砌片石—0.5m；
片石混凝土—0.5m；
混凝土、块石—0.3m；钢筋混凝土—0.2m。
洞门结构的构造
——柱式洞门
适用范围：
洞口地形较陡，地质 条件较差，岩层有较大侧 压力，仰坡有下滑的可能 性的地段。
削竹式
——直削式
王丽琴主讲
削竹式
——正削式
王丽琴主讲
削竹式
——倒削式
王丽琴主讲
王丽琴主讲
王丽琴主讲
王丽琴主讲
艺术化处理（变异型）
王丽琴主讲
在实际工程中，隧道洞门的设计应本着简洁大方，美观 实用，保护洞口环境的原则，以不刷坡或少刷坡施作的洞身 延出口部的、斜切式洞门为主要建筑形式。除个别需要的工 点外，不做更多的建筑修饰，体现自然美的原则。
---明洞门结构的构造形式王丽琴主讲源自•拱形明洞门 •棚式明洞门等
洞门结构的构造
——拱形明洞门
王丽琴主讲
路堑式
端墙式
与一般隧道门形式相类似
翼墙式
半路堑式
拱形明洞门
——路堑式
王丽琴主讲
柱式拱形明洞门
翼墙式拱形明洞门
拱形明洞门
——半路堑式
王丽琴主讲
台阶式拱形明洞门
洞门结构的构造
——棚式明洞门
王丽琴主讲
王丽琴主讲
第五节 隧道洞门结构的构造
洞门——是在隧道洞口用圬工砌筑的，用以保护洞口、
排放流水并加以建筑装饰的支挡结构物。 对于铁路隧道，隧道的长度就是其进出口洞门墙外表面
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凸 形 坡 面 凸形直线坡面 凹 形 坡 面 凹形直线坡面 凹形直线坡面 凹形山脊型坡面 凹形山脊型坡面 凹形谷型坡面 凹形谷型坡面 凸形山脊型坡面 凸形山脊型坡面 凸形谷型坡面 凸形谷型坡面
凸形直线坡面
三、景观设计的原则和景观要素
人工景观要素主要包括： 1.当地地理历史文化（建筑符号）；
2.隧道洞门造型——几何图形、体的选择和组合；
三、景观设计的原则和景观要素
（三）美观性 景观设计的美包括在视觉、嗅觉、听觉、味觉等多方 面的享受，但目前多偏重于视觉上的美观。景观设计应在注
重设计的社会性、群众性及经济实用性之后再论及美。景观
设计的美实际上是指自然美加以人工化的人工模拟的自然美，
因而可以由美的种类、美的表现方式及美的造型组合法则来
3.相关工程——洞口相连工程(如桥隧相连、路隧相连),洞口 设风机及辅助用房,双线水平之间有开阔地带可造园，双线高 低、前后、错落等； 4.装饰材料（材质）——条纹、色彩、光线（照明）等； 5.铭牌形式——墙顶嵌入式、侧墙嵌入式、洞身侧壁镶嵌式、 洞口架立式、洞口山体刻字、洞口建筑雕刻小品（孤石）。
四、洞口工程实例
德国高速铁路某隧道洞
韩国高速铁路某隧道洞口
分别为韩国和德国的高速铁路隧道洞 口，两者的洞口形式相似，都是在正 切洞口的基础上加了帽檐的，帽檐的 形式可以多种多样。
西南交通大学
Southwest jiaotong university
现代型铁路隧道洞口要尽量 不用支挡，洞口段要全部采 用天然植被或人工植被恢复 成施工前状态。
四、洞口工程实例
局部支挡（格栅）的绿化洞口 也可以采用格栅或网格护坡， 然后再网格中恢复植被，待 到植被茂盛时，格栅或网格 就被植被掩盖，达到比较好 的效果。
阶梯形护坡的绿化洞口 如果局部支挡还达不到稳定要求，则需全部支挡， 不过也没必要完全封闭洞口段仰坡，可以采用阶 梯形支护，每一个阶梯侧面支挡，顶面恢复植被， 支护植被交替出现，融为一体，待到植被茂盛时， 上面的植被垂挂下来，支护就不会很明显，具有 若隐若现之效。
以 表 面 形 态 分 类 的 坡 面 形 态 直线坡面 陡坡 等 齐 以 垂 直 断 面 纵 断 面 坡 面 等齐直线坡面 等齐直线坡面 等齐山脊型坡面 等齐山脊型坡面 等齐谷型坡面 等齐谷型坡面 缓坡 陡坡 山脊型坡面 缓坡 陡坡 谷型坡面 缓坡
（
形 态 分 类 的 坡 面 种 类
地 形 因 素
喇叭口型排水设计，用于正切直线渐变和正切曲线渐Ⅰ型和
Ⅱ型，见表。
喇叭口型排水设计
正切直线渐变Ⅰ型喇叭口
正切直线渐变Ⅱ型喇叭口
正切曲线渐变Ⅰ型喇叭口
正切曲线渐变Ⅱ型喇叭口
一、新型铁路隧道洞门形式
除了洞门结构的基本类型和防排水设计外，洞门的铭牌设置
原则也应该引起重视。 铁路隧道的铭牌和号标记载着隧道的名称、编号、长度和工 程的竣工时间，是整个隧道洞口最后画龙点睛之处。隧道的铭牌 应根据洞口的尺寸来确定其尺寸，以达到铭牌与洞门的和谐统一。 铭牌安放的位置可以在隧道洞口坡面上，也可以作为碑或牌 立于洞口的一侧，也可以因地制宜刻于洞口附近的岩壁上或直接 镶嵌于洞口衬砌上。总之，在保证铭牌坚固耐久的条件下，应尽
三、景观设计的原则和景观要素
在进行人工景观设计（造景）的同时，要注意与自然景观 的和谐一致（借景），主要天人合一；各种人工景观（相邻工 程）之间也应考虑相互之间的协调关系；除此之外，硬质景观
（隧道洞门结构）与软质景观（洞口及周边的装饰、绿化、植
被等）的协调一致也是不容忽视的。以上“三协调”要综合加 以分析，同时考虑费用上与需求之间的关系，才能做出合理科 学的方案选择。
三、景观设计的原则和景观要素
韩国高速铁路隧道洞口
台湾高速铁路某隧道洞口
比较成功的案例！
三、景观设计的原则和景观要素
台湾高速铁路某隧道洞口
比较口
局部支挡的绿化洞口 有些地段由于稳定性的要求，需要护 坡，则可以采取局部支挡措施，局部 支挡的形式可以使下半部用混凝土支 护，上班不恢复植被。
四、洞口工程实例
以上洞口 都是先开 挖洞口段 少部分， 再施作明 洞，再回 填土形成 的。回填 土也是有 文章可做 的，比较 自然的回 填可以使 人感觉不 到开挖过 的痕迹。
比较自然回填的绿化洞口
四、洞口工程实例
鸟瞰隧道群
台湾高速铁路隧道群
随着经济的发展和社会的进步，开挖深路堑已经越来越少被采用， 取而代之的是修建明洞再回填恢复植被，往日的一连串路堑被今日 的隧道群取代，这也是今后环保日益受到重视的一种发展趋势。
以采用计算机静动态效果图，在隧道洞口三维地形模型的基 础上，进行隧道洞口段的建筑设计。设计中要注意洞口与地 形、地貌的紧密结合及与隧道周边自然环境的完美协调，进 行方案的比选。
二、洞口建筑设计实用方法
目前隧道洞口建筑设计方法还处于研究阶段，没有也不可 能有统一的模式。但从实用角度出发，隧道洞口的建筑设计， 一般可以按以下步骤和方法进行。
四、洞口工程实例
德国高速铁路某隧道洞口
日本一公路隧道洞口
洞口虽然还未完全恢复植被，但你也许发现一双眼睛在注视这你， 整体呈现出脸谱形状。
四、洞口工程实例
台湾高速铁路某隧道洞口
洞口的扩大口和洞口顶部的两个天窗起到了如缓解空气动力学效应修建缓冲结构 的作用，避免了旅客乘坐高速列车经过隧道时诱发的压力波动造成的耳膜不适。
三、景观设计的原则和景观要素
景观设计应突出工程与自然的和谐，第一条原则就是要
尊重自然，尊重天地，尊重自然的山、自然的地形地貌、自然
的水。此外，景观设计还应遵守以下基本原则： （一）适用性
建筑景观的设计主要是以使用者的需求为对象来考虑的，
各种设施、设备、配置及动线均须符合人性化的要求，并综合 考虑各项因素的影响，这样才能作出更合适的设计，以发挥所 设计的结构物及其景观的最大功效。 （二）经济性 在设计上要做到对费用、空间和时间的合理利用，达到 “省本多利”的目的。
（7）根据评价结果，确定设计方案，进行包括景观和结构
的细部的结构和建筑设计。设计方法主要是经验性的，通过 类似工程的对比决定与周边环境条件协调的洞口结构。
二、洞口建筑设计实用方法
上述设计方法的关键是洞口景观数据库的
建立和完善，应该尽可能地将国内外已经得到 较好评价的洞口建筑实例收集起来，作为进一 步研究洞口建筑设计的参考样本。从建筑设计 的个性化角度看，这些样本只能作为参考，真 正符合实际的建筑设计，还要依靠工程师和建 筑师的共同创造。
体的切削式洞口为主要建筑形式。除个别需要的工点（靠近城市、
旅游景区等）外，不做更多的建筑修饰，体现自然美的环境意识。 根据切削方式的不同及一些功能上的要求，铁路隧道洞口新型洞门
的基本类型包括：直切，正切，倒切，弧形挡墙加切削几种，又根
据洞门与山体的相交关系分为正交和斜交两种情况。
一、新型铁路隧道洞门形式
倒切渐变斜切形式
一、新型铁路隧道洞门形式
隧道洞口的排水设计主要有加檐型、喇叭口型两种形式，取消 了原来传统式洞口的天沟和洞门墙顶水沟。 加檐型排水设计见表，一种是在洞口最外面加一定厚度的直檐， 一种是在洞口最外面加一定厚度的斜檐，斜檐又分为斜檐Ⅰ型和斜 檐Ⅱ型两种形式。
加檐型排水设计
一、新型铁路隧道洞门形式
可能做到美观和协调。
一、新型铁路隧道洞门形式
针对具体隧道，洞口形式应根据洞口段的地形、地质、水文条件及洞
外有关工程，同时考虑人文、历史因素进行选择。对上述新型洞门基本
类型的适用条件建议如下： (一)直切：适用于洞口山体坡度较陡，或距离城市较近，或有风景要
求的隧道。
直切式洞门
一、新型铁路隧道洞门形式
表达。
三、景观设计的原则和景观要素
隧道洞口景观设计要素主要应考虑：自然景观要素与人 工景观要素（造园艺术）。
自然景观要素主要包括地形和地貌两个因素。地形因素
是洞门景观要素必须考虑的内容之一，可参见下页表。植被 有无、植被组成发育程度、秃山岩石形态等是隧道洞口景观 设计要考虑的地貌因素。
三、景观设计的原则和景观要素
(二)倒切：适用于洞口岩层稳定，整体性好，洞口山体坡度很陡，或
峭壁岩体处的隧道。
直线渐变倒切式洞门
倒切式洞门
一、新型铁路隧道洞门形式
(三)正切：适用于洞口山体坡度较缓，或距离城市较近，或有风景要 求或桥隧相连地段的隧道。
直线正切式洞门
曲线正切式洞门
一、新型铁路隧道洞门形式
(三)正切：如果洞口山体坡度很缓，且洞口外有路堑边坡时，可以考
（1）在选定的洞口位置用地表测绘或数码相机进行多方位
的摄影，作为洞口背景和洞口形式合成的景观模拟基础资料； （2）在室内对照片进行画像处理，包括地形、地貌，植被、 坡体形状等； （3）洞口类型及形式的定性选择；目前，洞口的形式主要
有贴壁式和突出式2大类，应首先在这2大类中取舍。当洞口
的基本形式确定后，再对其进行细部建筑的研究；
二、洞口建筑设计实用方法
（4）从隧道洞口数据库中，选择合适的洞口类型和形式，
进行建筑样本的比较研究； （5）研究之前，应确定洞口建筑的评价方法、评价体系和 评价指标； （6）把初步选定的几个比较方案，在一定层次，如司机、 乘务人员、大学生、专业人员、领导层人员等，对各组的建 筑样本，按照评价指标进行评价；
虑采用弧形挡墙式，使弧形挡墙与路堑边坡有机连接。
弧形挡墙式洞门
喇叭口式洞门
一、新型铁路隧道洞门形式
不同的洞口形式可以采用不用的排水形式。直切、正切式 隧道洞门采用加檐型或喇叭口型排水形式；倒切式隧道洞口 最好采用喇叭口型排水形式；弧形挡墙式隧道门采用加檐型 排水形式。
计算机虚拟技术的发展，方便了方案的比选。新型洞门可
在基本形式的基础上，洞身延出式（凸出式）的切削形式， 又可分为平面切削和曲面切削两种。