隧道工程(第三章隧道总体设计).pptx

第三章 隧道总体设计
3.1 隧道选址 3.2 隧道的几何设计 3.3 衬砌内轮廓线及几何尺寸拟定 3.4 道路隧道勘测设计文件的内容和组成
3.1 隧道选址
1、公路隧道选址的基本原则：
(1)必须与公路总体设计相协调适应(交通量、公路等级等)
(2)隧道位置应选择在稳定的地层中；
(3)越岭隧道应进行较大范围的方案选择，进行全面的技 术、经济比较，选择在地质条件较好的地段穿越；
(1) 坡面பைடு நூலகம்交型；
(2) 坡面斜交型；
(3) 坡面平行型；
(4) 尾部进入型；
(5) 深入谷地型。
3、越岭隧道的选址
越岭隧道的位置主要以选择垭口和确定隧道高程为主 要依据。
(1) 越岭隧道平面位置的选择 ※ 采用直线或大半径曲线为好；
※ 优选考虑在路线总方向上或其附近的低垭口，展线好， 隧道较短； ※ 虽远离线路总方向，但垭口两侧有良好的展线条件； ※ 工程地质和水文地质条件良好的垭口。
(2)越岭隧道标高的选择(在山体中何位置)
※ 尽可能把隧道埋于较好的地层中； ※ 洞口位置处于较好的水文地质、工程地质处，便于施工场地的布
设； ※ 寒冷地区，隧道宜设在多年冻土上限和多年积雪线标高以下，以
保持施工和运营安全； ※ 隧道条件应考虑施工期限和施工技术条件； ※ 考虑远景规划，在不多增加工程造价的情况下，宜尽可能的把标
沟谷附近洞口平面位置示意图
贴壁进洞时洞口纵断面示意图
陡壁下接长明洞纵断面示意图
缓坡洞口纵断面示意图
(4)洞口地形平缓时，一般也应早进洞晚出洞。这时洞口位置选择余 地较大，应结合洞外路堑、填方、弃渣场地、工期等具体确定(见 图)。需要时可接长明洞，以确保施工和运营安全。 (5)考虑洞口边仰坡不致开挖过高和洞口段衬砌结构受力，洞口位 置宜与地形等高线大体上正交见图(a)。道路隧道一般不宜设计斜交 洞门，见图(b)。若为斜交时，应尽可能加大斜交角度（一般不小于 450），或采取工程措施，以降低垂直等高线方向的开挖高度。
(4)沿河傍山隧道，其位置宜向山侧内移，避免一侧洞壁 过薄产生偏压；
(5)选择隧道位置时，应注意洞口位置和有关工程的处理， 一般宜采取“早进洞，晚出洞”原则。
2、隧道方案与自然条件的关系
当地的工程地质与水文地质条件、地形地貌条件、气象条件， 一般而言是隧道方案主要考虑的问题。另外，还有工程的难易程 度、经济、工期要求，甚至还有政治、经济、军事与地区发展都 有关。根据隧道轴线与地形的关系，主要有：
（1）傍山隧道的洞身覆盖厚度问题。为保持山体稳定和避免偏压 产生，隧道位置宜往山体内侧靠--宁里勿外
傍山隧道最小覆盖层厚度 t(m)
围岩类别
Ⅳ Ⅲ Ⅱ
最小覆盖层厚度(m)
单线
双线
4~6
7~9
7~10
10~15
11~20
16~30
（2）要考虑河岸冲刷对山体和洞身稳定的影响，如图所示。 （3）应考虑施工便道设置和既有公路的位置，应注意既有公 路边坡的可能坍塌和施工便道对洞身稳定的影响。如图所示。 （4）线路沿山嘴绕行应与直穿山嘴的隧道方案进行比较。
滑坡、错落对隧道的危害很大，在隧道通过滑坡地区时，必须查 明滑坡类型范围、深度、滑动方向等。一般应避开滑坡体或错动体， 或在可能滑动面以下一定深度通过。如图所示。
(2)、松散堆积层
堆积层常处在暂时稳定状态。一旦扰动，稳定即会丧失而造成 崩坍。在这种地质条件下隧道应避开不稳定、松散的堆积层，使 洞身处于基岩中，并具有足够的安全厚度。如图甲的位置上。
滑坡地区隧道位置选择示意图
松散堆积层中隧道位置选择示意图
(3)、泥石流 隧道通过泥石流地段时，应结合地质情况考虑泥石流沟的改
道和最大下切深度，确保洞口和洞身的安全。隧道洞顶距基岩面 或最大下切面要有一定的覆盖厚度，如图 (b)乙的位置，隧道洞 口应避开泥石流沟及泥石流可能扩展的范围。有困难时，可修建 一段明洞，使泥石流在明洞顶通过。
隧道通过泥石流时的位置选择示意图
6、隧道洞口位置的选择
洞口位置选择好坏，将直接影响隧道施工、造价、工期和运营 安全。选择时要结合洞口的地形，地质条件、施工、运营条件以及 洞口的相关工程（桥涵、通风设施等）综合考虑。 （1）洞口部分在地质上通常是不稳定的。一般应设在山体稳定， 地质条件好，排水有利的地方。隧道宜长不宜短，应“早进洞，晚 出洞”，尽量避免大挖大刷，破坏山体稳定。 （2）洞口不宜设在沟谷低洼处和汇水沟处，一般宜将洞口移到沟 谷地质条件较好的一侧有足够宽度的山嘴处，如图中的B线。 （3）当洞口处为悬崖陡壁时，根据地质情况采用贴壁（见图）或 采用接长明洞的办法，将洞口堆到坍方范围以外3—5m处，见图
正交洞门平面示意图
斜交洞门平面示意图
(6)长大隧道在洞门附近应考虑施工场地、弃渣场等的位置。 (7)洞口附近有居民点时，考虑提前进洞，尽可能减少附近地上构 筑物，地下埋设物与隧道的相互影响，及减少对环境（农业、交通、 居民生活）的影响。 (8)洞口路肩应高出设计洪水位（包括浪高）以上0.5m，以免洪水 浸入隧道。 (9)考虑通风设备排出的废气和噪声对周围环境的影响程度和解决 办法。 (10)考虑设置防雪工程、防风工程和防路面冻害工程的必要性。 总之，隧道洞口和洞身是不可分的整体，在位置选择时不能顾此 失彼，应该同样的重视。
高降低一些。 越岭方案的选择以选择越岭垭口为重点，从而解决越岭垭口、
隧道高程和两侧展线这三个既相互联系又相互制约的问题。
4、傍山隧道选址
为改善线形，提高车速，缩短里程，节省时间，常修建傍山隧道。 傍山隧道一般埋藏较浅，容易造成各种病害；山坡亦常有滑坡，
松散堆积，泥石流等不良地质现象，地质情况较为复杂。 选择傍山隧道时应注意：
河岸受冲刷对洞身位置影响示意图
道路对洞身稳定的影响示意图
5、不良地质地段隧道位置的选择
● 研究地质条件的重要性：不论是沿河（溪）线还是越岭线，地 质条件对隧道位置的选择往往起决定性作用。好的地层，对施工和 营运均有利，亦可节省投资；对岩性不好的地层、断层破碎带、含 水层等不良地段应避免穿越。若不能绕避而必须通过时，应采取可 靠的工程处理措施，以确保隧道施工及营运安全。 ● 常见不良地质条件有滑坡、崩坍、松散堆积、泥石流、岩溶及含 盐、含煤、地下水发育等地质条件。 (1)、滑坡、错落