隧道工程设计指导书

《隧道工程》课程设计指导书

1 设计原则

1.1 路隧道的规划与设计过程中，应认真贯彻落实“安全、舒适、和谐、美观、耐久”的公路建

设新理念，充分发挥隧道功能。

1.2 隧道设计应有完整的调查及勘察资料。

1.3 隧道主体结构必须按永久性建筑设计，具有规定的强度、稳定性和耐久性；建成的隧道应能

适应长期营运的需要，方便维修作业。

1.4 隧道支护衬砌设计应体现动态设计与信息化施工的思想

1.5 隧道应进行专门的防排水设计，并使洞内、洞口与洞外形成完整的防排水系统。

1.6 公路隧道营运管理设施应遵照安全、实用、高效、经济的原则进行设计。当近期与远期系统

配置差异较大时，可根据交通量构成及其增长情况等，统筹规划、一次设计、分期实施。

通风系统的土建工程一般不宜采用分期实施。

1.7 隧道应尽可能选择抗震有利地带通过，避开地震危险地带及抗震不利地带，设计应达到“小

震不坏，中震可修，大震不垮”的目标。

1.8 隧道设计应贯彻国家有关技术经济政策，积极慎重地推广新技术、新材料、新设备、新工艺。

1.9 隧道设计必须符合国家有关国土管理、环境保护、水土保持等法规的要求，应尽量保护原有

植被，妥善处理隧道弃渣、废水、废气和噪声等问题。

1.10 对大于1000米的隧道，宜采用上下行双洞布设，以利行车安全。

1.11隧道设计应满足现行《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）的要求。

2 总体设计

2.1 隧道位置的选择

1. 隧道位置的选择应根据路线总体规划、交通运输条件及周边环境和地形变化条件确定；

2. 隧道位置应选择在地质构造简单，岩性较好的稳固地层中通过。尽量避免通过断层、崩塌、滑坡、溶洞、陷穴以及偏压显著、地下水丰富、富煤区和高瓦斯地带等地质不良地段，当绕避有困难时，应采取必要的工程处治措施；图2.1-1为某隧道岩溶地段的特大涌水病害，造成工程费用增加和工期延误；

3. 隧道位置选择时，应重视洞口位置的选定，洞口的中线宜与地形等高线接近垂直。如不能满足上述要求，要尽量以大角度斜交进洞，尽量避免与等高线平行进洞；洞口位置应避开峭壁、沟谷、山凹的中心，尽量在凸出的山坡附近进洞。图2.1-2为典型的沟谷底部进洞，造成了支护数量大、施工困难和洞口接线边坡高度大的缺点；

4. 隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，不得大挖大刷，确保边坡及仰坡的稳定， 当洞口开挖不可避免时应确保隧道洞口的边坡及仰坡的稳定，边坡及仰坡的设计开挖最大高度可按表2.1-1控制。

表2.1-1 洞口边、仰坡控制高度（

m ）

围岩分级 边、仰坡坡率

控制高度 Ⅳ 1:0.75 15 1:1 18 1:1.25 20 Ⅴ

1:1.25 15 1:1.5

18

注：① 洞口边、仰坡高度指路面设计标高至边、仰坡顶的高度。

图2.1-1

图 2.1-2

② 对于Ⅱ级及其以上围岩，只要边仰坡安全能够得到保证，对其边坡高度要求可适当放宽；对于Ⅴ级及

其以下的围岩，尽管边仰坡安全能够基本保证，但在设计过程中也应尽可能降低其高度。 ③ 本表主要针对双车道隧道。

垭口的选定是越岭隧道方案的重要控制点。一般以路线顺直、隧道长度最短的垭口作为越岭隧道方案比选的基础，同时应仔细分析垭口的工程地质和水文地质情况，避免隧道在严重不良地质垭口通过。

6. 沿河、傍山隧道的位置选择应拱肩覆盖层过薄，隧道位置一般宜向山侧内移。一般地质情况下隧道拱肩最小覆盖厚度（t ）不得小于表2的数值。如图3所示的傍山隧道,右拱肩覆盖层薄给设计和施工带来了较大的困难，增加了工程造价和不安全因素；

表2.1-2

隧道拱肩最小覆盖厚度表

围岩分级 T （m ）

备注

1:1 1:1.5 1:2.0 1:2.5 Ⅲ 5 5

Ⅳ（石质） 8 6 6 Ⅳ（土质）

15 12 9 9 Ⅴ

27

24

21

18

注：①t 值指隧道外侧拱肩至地面的地层最小厚度；

②表列数值应扣除表面腐值覆盖层厚度； ③表列数值适用于双车道隧道；

④Ⅵ级围岩的t 值应通过分析计算后确定。

7. 濒临水库地区的隧道，洞口路肩设计高程应高出水库计算洪水位（含浪高和壅水高）不小于0.5m ，同时应注意水的长期浸泡造成库壁坍塌对隧道稳定的不利影响，并采取相应的工程措施；

表2.1-3 隧道设计水位的洪水频率标准

隧道类别 公路等级

一级公路 二级公路 三级公路 四级公路 超长、特长隧道

1/100 1/100 1/50 1/50 长隧道 1/100 1/50 1/50 1/25 中、短、超短隧道

1/100

1/50

1/25

1/25

图 2.1-3

8.隧道洞口位置应根据地形、地质、水文条件，结合环境、洞外有关工程、施工条件、运营等要求，通过经济、技术比较确定。

9.在桥隧紧接的情况下，应综合考虑洞口与桥跨布局、结构处理的整体性，避免桥隧工程施工相互干扰；图2.1-4为桥隧紧接的工程实例。

图2.1-4

2.2 隧道平纵线形

1. 隧道的平面线形布设应考虑地质、地形、路线走向等因素的影响，隧道内不宜采用设超高的平曲线；当由于特殊条件限制，隧道平曲线设计为需设超高的曲线时，其超高值不大于3%，同时满足视距要求。

表2.2-1 不设超高的圆曲线最小半径（m）

设计速度（km/h）

80 60 40 30 20

路拱

≤2.0% 2500 1500 600 350 150

＞2.0% 3350 1900 800 450 200

2. 隧道洞口内外各3S长度范围内平面形应保持一致，以利行车安全；

3. 对洞身大部分位于直线段的长隧道，行车方向出口段需设置平曲线时，宜采用不设超高的平曲线，且偏角应大于7°；

4. 隧道内应尽量设置缓坡，但隧道内最小纵坡不应小于0.5%。对大于2000米的隧道最大纵坡最好控制2%以下，中、短隧道最大纵坡一般应控制在3%以下，在特别困难的条件下可适当放宽，但不应大于5%；短于100m的隧道，纵坡与隧道外路线的纵坡要求相同。

隧道纵坡纵线形设计中宜避免凹形曲线，所用凸形曲线的半径应满足停车视距的要求；