第四章隧道总体设计

4 隧道总体设计

4.1 隧道选址

大青山公路隧道一号线位置的选择满足《公路隧道设计规范》的要求。隧道里程为K16+215〜K18+030段，全长1815m,地貌属中低山区。该隧道为一级公路标准的长隧道。

在确定线路时，要在多个路线方案中，根据地形图和各种资料进行技术、经济的比较之后，最后确定一条路线，线形对隧道很重要，一般隧道的平面线形以采用直线或大半径曲线为好。隧道位置选择在稳定的地层中，尽量避免穿越工程地质和水文地质极为复杂以及严重不良地段，当必须通过时，要有切实可靠的工程措施。该隧道范围内主要发育坝底山间沟谷。拟建隧道横穿坝顶山。

4.2 隧道纵断面设计

隧道内的纵坡形式，根据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004),可设置单面坡和人字坡两种。两种坡型适用于不同的隧道。对位于紧坡地段，要争取高程的区段上的隧道、位于越岭隧道两端展线上的隧道、地下水不大的隧道，可以采用单面坡型。对于长达隧道、越岭隧道、地下水丰富而抽水设备不足的隧道，宜采用人字坡型。

纵坡坡度以不妨碍排水的缓坡为宜。在变坡点应放入足够的竖曲线。隧道纵坡过大，不论是在汽车的行驶还是在施工及养护管理上都不利，公路隧道控制坡度的主要因素是通风问题，汽车排出的有害物质随着坡度的增大而急剧增多，一般把纵坡保持在2%以下比较好，超过2%时有害物质的排出量迅速增加；纵坡大于3%是不可取的。从施工中和竣工后的排水需要考虑，在隧道内不应采用平坡。在施工时，为了使隧道涌水和施工用水能在坑道内的施工排水侧沟中流出，需要0.3%的坡度。如果预计涌水量相当大，则需采用0.5%的坡度。竣工后的排水，包括涌水、漏水、清洗隧道用水、消防用水等，如果能满足施工排水的需要，其最小坡度不应小于0.2%。陡坡隧道且涌水量又大时，应考虑减缓坡度。

综合以上所述，该段地形起伏大，山势险峻，海拔高程在1339〜1790m，

相对高差大于450m,需要争取高程，并且该区域地下水水量小，水质优良，所以选择单面坡型。但在丰水季节施工时，大的降水有可能引起局部的坍塌及

小量的涌水，为了使隧道涌水和施工用水能在坑道内的施工排水侧沟中流出，

采用0.3%的坡度。

4.3隧道横断面设计

隧道设计应满足公路交通规划的要求，其建筑界限、断面净空、隧道主体结构以及通风、照明等设施，应按《公路工程技术标准》进行设计。

隧道横断面设计主要是对隧道净空的设计。隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。隧道净空是根据“建筑限界”确定的。“限界”是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证车辆安全运行所必需的。是建筑物不得侵

入的一种限界。公路隧道建筑限界包括车道、路肩、路缘带、检修道等的宽度及车道、检修道的净高。如图3.1所示。

图中:

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；

J——检修道；

R—人行道宽度；

h -- 检修道或人行道高度；

EL――建筑限界左顶角宽度，EL=ER;

ER——建筑限界右顶角宽度，当LR < 1m时，EL=ER，当LR > 1m时，ER=1m 各参数的取值规范如表4.1和表4.2:

公路隧道建筑限界横断面组成最小宽度(单位)

表

表4.2步道、检修道高度h

设计时速：80km/h;

车道宽度：W=2X 3.75m；

侧向宽度：L L= 0.5m, L R= 0.75m；

检修道宽：J= 0.75m；

检修道高度：h1= 0.4m；

顶角宽度：L L=L R= 0.50m, E R=L R= 0.75m；

隧道建筑界限高度：H=5.0m；

隧道建筑界限净宽：10.25m；

隧道内横向采用单面坡，坡度1.5%。

如图4.2所示：

*75

图4.2大青山公路隧道建筑限界(单位)

4.4隧道衬砌标准内轮廓设计

根据《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)规定，隧道的内轮廓标准拱部

为单心半圆R i=543cm,侧墙大圆弧半径R2=1052cm,仰拱圆弧半径R4=1500cm，仰拱与侧墙间用一个小半径圆弧连接R s=104cm。如图3.3所示。

图中：R i :拱部圆弧半径，R i =551.75cm ；

R 2 :侧墙圆弧半径，R 2=684.50cm ；

R 3 :侧墙与仰拱连接段圆弧半径，R 3=100cm ； R 4：仰拱圆弧半径，R 4=1496.78cm ； H i :路面至起拱线的高度，H i =165cm ； H 2 :侧墙结构高度，H 2=200cm ； H 2'侧墙与仰拱连接点至起拱线的高度， 出'，=133.53cm ；

9 :起拱线与R2的夹角，0I =16°743〃；

护：设仰拱时起拱线与R2的夹角，如=11 ° 27〃 ；

9 :隧道结构中心线与R4的夹角，9=19°4437〃； 9: 9=90° ( 9’+ 9)， 9=59°' 56；

图4.3两车道80km/h 标准内轮廓图(单位:cm )

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