公路隧道的设计与施工60页
公路隧道设计与施工
隧道综合设计的 内容： 1、隧道洞身、洞口、斜竖井及施工场地的综合设计 2、洞门建筑、边坡防护、防排水、洞口建筑的综合 设计 3、衬砌支护、施工工序、施工工艺及辅助施工措施 的综合设计 4、衬砌防排水系统与衬砌结构、边沟电缆沟及路基 路面的综合设计 5、土建工程与机电工程的综合设计
3.2 充分重视隧道结构计算与分析
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2.4 各类隧道断面尺寸
各类隧道毛洞尺寸： 铁路单线隧道：7*6.5m 铁路双线隧道：10*7m 铁路三线隧道：14*10m 公路双车道隧道：12*9m 公路三车道隧道：17*11m 公路四车道隧道：21*14m 四车道连拱隧道：24*7m
六车道连拱隧道：33*12m
八车道连拱隧道：37*14m
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4.3 隧道开挖方法
大跨度隧道应注重施工方法设计，因为： 1、施工方法影响到作用在支护结构上土压力荷在载 的大小，从而影响到结构永久安全； 2、影响到施工效率；
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3 公路隧道设计过程中应坚持的理念
1、搞好综合设计是隧道质量与安全的基础 2、充分重视隧道结构计算与分析 3、施工工序设计是隧道设计的重要部分 4、辅助施工措施设计是保证隧道施工安全关键 5、洞口设计是隧道设计成败的关键 6、隧道动态设计是确保隧道建设质量的关键 7、隧道设计及施工必须用数据说话 8、细节决定成败
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2.5 关于新奥法
新奥法基本原则可归纳为如下几点： ① 将围岩视为支护结构的一部分，应充分利用围岩的 自身承载能力； ② 根据量测结果确定支护参数及支护施作时间； ③ 开挖断面要圆顺，开挖步骤要少，以尽量减少对周 边岩体的扰动破坏； ④ 控制洞室周边变形，以减少松散荷载，同时又容许 洞室周边围岩有有限的变形，以减少周边变形荷载； ⑤ 衬砌必须是薄而柔性的结构。 值得注意的问题：地层变形控制严格的城市隧道，应 正确理解和运用新奥法。
公路隧道施工方案
公路隧道施工方案隧道施工是公路建设中的重要环节，需要科学合理的方案来保证施工质量和进度。
下面是一份700字的公路隧道施工方案：一、施工概述：该项目是一条位于山区的公路隧道，全长500米，设计标准为双向六车道。
主要工程包括洞身开挖、支护、防水、通风、照明等。
二、施工方法：1. 开挖方法：采用隧道掘进机开挖，控制振动、噪音和灰尘扩散。
2. 支护方法：使用钢梁和锚杆进行初期支护，根据地质情况选择适当的二次支护措施。
3. 防水方法：在洞身开挖完成后，进行洞面处理和涂刷防水材料，并设置防水层和排水系统。
4. 通风方法：采用轴流风机和风道系统，保证洞内空气流通，防止积水和二氧化碳积聚。
5. 照明方法：设置洞内照明，确保施工人员和车辆的安全。
三、安全保障：1. 施工期间设立围挡和警示标志，确保行车和施工区域分离。
2. 对施工人员进行安全教育和培训，提高其安全意识和施工技能。
3. 安排专职监督人员，对工作面和设备进行监控和检查，确保施工安全。
4. 建立健全的应急预案，应对突发事件，保障施工人员的安全。
四、环境保护：1. 施工过程中严格控制噪音、振动和扬尘的扩散，采取降尘、降噪等措施。
2. 洞身开挖过程中，及时清理施工垃圾，确保施工现场整洁。
3. 使用环保材料和设备，减少对自然环境的影响。
五、质量控制：1. 严格按照设计要求进行施工，确保洞身的准确度和平整度。
2. 定期对地质情况进行监测，及时调整施工方法和支护措施。
3. 对施工材料进行严格把关，确保其质量合格。
4. 设置质量验收机构，对施工质量进行监督和验收。
六、进度计划：1. 制定详细的施工进度计划，合理安排各个施工工序的时间。
2. 配置足够的施工机械和人力，提高工作效率。
3. 对施工进度进行定期检查和评估，及时调整计划，确保进度的实施。
以上是一份公路隧道施工方案的概述，包括施工方法、安全保障、环境保护、质量控制和进度计划等方面。
通过科学规划和合理安排，可以确保隧道的施工质量和进度，为公路建设提供有力支持。
《公路隧道施工》课件
工程量大、施工环境复杂、技术 要求高、安全风险大等。
隧道施工的重要性
01
02
03
促进地区经济发展
隧道建设可以改善地区交 通条件，促进物流和旅游 业发展，提高地区经济水 平。
提高交通效率
隧道可以缩短交通距离， 提高运输效率，缓解交通 拥堵问题。
保障国家安全
在军事领域，隧道建设可 以保障国家战略通道的安 全，提高国防能力。
在隧道内使用模板、支架等设施 ，浇筑混凝土形成衬砌。
喷锚衬砌
通过喷射混凝土和锚杆加固地层 ，形成隧道衬砌。
辅助施工方法
地层加固
通过注浆、搅拌桩等施工方法对隧道周围地层进 行加固，提高隧道施工安全性。
超前支护
在隧道开挖前，对掌子面进行超前支护，防止围 岩坍塌。
监控量测
对隧道施工过程中的围岩、支护结构等进行监测 和量测，及时掌握施工安全状况。
盾构法施工
采用盾构机进行隧道挖掘，具有施工 速度快、对周围环境影响小等优点。
隧道施工机械自动化技术
利用自动化设备进行隧道挖掘、喷射 混凝土等作业，提高施工效率和质量 。
隧道施工监控技术
采用传感器、摄像头等设备对隧道施 工过程进行实时监测和记录，及时发 现和处理施工中的问题。
发展趋势分析
绿色施工
强调隧道施工过程中的环境保 护和资源节约，降低能耗和排
问题2
隧道内涌水严重。
03
解决方案
04 设置排水沟和集水井，采用水
泵排水，加强隧道防水层施工 。
问题3
05 隧道施工对周边环境影响较大
。
解决方案
06 合理规划施工场地，控制施工
噪音、粉尘和废水的排放，加 强环境保护措施。
公路隧道总体设计ppt课件
• (1)增加工程量。
• (2）施工困难。
•
(3) 降低了运营效率.
• (4)通风条件变坏.
•
(5)增加了维护作业量和难度.
•
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2019/6/19
与平行隧道或其他结构物的间距
1、高速公路与一级公路的隧道在条件允许的情况 下，应设计为上下行分离的独立双洞；当地形条 件限制时，只得选用小间距隧道；如果地形条件 相当困难，隧道长度比较短时，为了保护植被免 遭破坏，可选用连拱隧道。
(二)公路隧道线形设计
1、概述
2、平面线形 3、纵断线形 4、与平行隧道或其他建筑物的间距 5、引线 6、净空断面 7、断面设计要点
线形设计概述
1、要求：安全、经济、适用（基本），通风、照 明、安全设施、易于施工、养护 2、隧道的两个特点: (1)地质条件的影响大，地质资料不充分，动态设 计 （2）受施工方法的影响大，钻爆法、先墙后拱与 先拱后墙对衬砌的影响
总体设计一般规定
1、内容：隧道位置选择、线形设计、横断面（几 何）设计、施工计划等 2、一般规定 满足公路交通规划的要求,其建筑限界、净空断面、 隧道主体结构以及运营通风、照明等设施，应按 《公路工程技术标准》规定的预测交通量设计。 当近期交通量不大时，可采取一次设计，分期修 建.
总体设计一般规定
隧道位置选择
隧道位置选择
隧道群、桥隧群、长隧道（优先选用）的比选： （1）对危岩落石地段或陡坡地段，若以路基通过， 安全难保，不如采用隧道方案为好。 （2）若路线靠外行，会出现桥、隧、支挡相连， 隧道洞壁过薄，洞口常伴有深基础明洞等较大的 河岸防护工程，路基难免出现病害；若路线靠里 行以隧道穿越，减少桥、路工程，可减少或避免 上述弊病。
公路隧道工程设计方案
公路隧道工程设计方案一、项目背景随着城市化进程的加快和人口的增加，道路交通压力也越来越大。
在这种情况下，建设隧道成为缓解交通拥堵、提高交通运输效率的重要手段。
本文主要对公路隧道工程设计方案进行详细的探讨和规划。
二、项目概述本项目为一条公路隧道工程，设计起点位于城市中心，终点位于市郊。
设计总长度约10公里，其中包括隧道主体工程、进口、出口及配套设施。
项目设计目标是提高城市交通运输效率，解决交通拥堵问题，改善市民出行体验。
三、地质勘察首先进行了项目地质勘察，包括地质构造、地下水情况、岩层情况等方面进行了详细的调查和分析。
根据勘察结果，确定了隧道工程的最佳线路和设计方案。
四、隧道设计1. 隧道主体工程隧道主体工程采用双洞双层结构，设计宽度30米，高度12米。
采用了先进的隧道开挖技术和支护技术，确保工程安全和稳定。
2. 进口、出口设计为了保障交通的流畅和安全，设计了隧道进口、出口匝道，并配备了智能交通信号灯和监控设施，有效管理车辆流量，减少交通事故的发生。
3. 隧道配套设施隧道设计还考虑到了配套设施的规划，包括照明、通风、消防设施等，以及应急通道和紧急避险设施。
五、材料选用在隧道工程设计中，选用了符合国家标准的高强度混凝土和防火材料，保证了隧道工程的安全性和耐久性。
六、环境保护在工程设计中，充分考虑了环境保护的问题，采用了低碳环保材料，合理规划隧道的通风系统，保证了隧道工程施工和运营期间的环境友好性。
七、施工组织在隧道工程设计中，充分考虑了施工组织的问题，采用了分段施工、24小时不间断工作等措施，保证了工程的高效、快速施工。
八、安全管理在工程设计中，充分考虑了安全管理的问题，采用了先进的智能监控和预警系统，保证了隧道工程在施工和运营过程中的安全。
九、经济效益通过隧道工程设计，可以有效地缓解城市交通压力，提高交通运输效率，改善城市交通状况，提高市民出行体验。
十、总结综上所述，隧道工程设计方案可以有效地改善城市交通状况，提高交通运输效率，是一项具有良好经济效益和社会效益的重大工程。
公路隧道ppt课件
0.25～0.35
中硬岩
45～65
60～80
0.7～1.0
0.2～0.30
软岩
35～50
45～60
0.5～0.8
0.07～0.12
❖ 单位炸药消耗量：爆破每m3原岩所需的炸药量叫单位炸药消耗量 。单位炸药消耗量确定后，根据断面尺寸、炮眼深度、炮眼利用
率即可求出每循环所使用的总炸药消耗量。
第二十五页，编辑于星期六：十六点 四十七分。
1.5～3.0
1.0～2.0
第三十四页，编辑于星期六：十六点 四十七分。
类型 整体结构
状态 巨块状
间距 [m)
多数＞1 ．0
结构面特征
性质
张开程度
多为原生 型
或构造型
多密闭 延展不长
充填情况 －
工程地质评价
岩体的整体强度较大，变形 特征接近
于均质、弹性、各向同性体
砌体结构
大块状 多数＞0 以构造型
第十二页，编辑于星期六：十六点 四十七分。
大管棚施工
超前钢管实测项目
项 检 查 项 规定值或允许 检查方法和 权
次
目
偏差
频率
值
1
长度(m)
不小于设计
尺量：检查 10%
2
2 孔位(mm)
±50
尺量：检查 10%
2
3
钻孔深度 (mm)
±50
尺量：检查 10%
2
4
孔径(mm)
大于杆体直径 尺量：检查
+20
• 工字钢定位准确后，在四榀工字钢上准确标出孔口管的位 置，孔口管定位时，先定出顶部孔口管位置，然后向两边 对称，每间隔40cm一个，共计33个。定位完毕后采用双 面焊接固定孔口管。经验收合格后进行导向套拱混凝土浇 筑（附图）：
隧道工程的设计与施工
隧道工程的设计与施工隧道工程的设计与施工一直是建筑领域中重要的一部分。
隧道的设计涉及到地质勘察、结构设计、施工工艺等多个领域，而施工过程则需要严格遵循设计方案，确保工程的安全和质量。
本文将探讨隧道工程的设计和施工过程，并介绍一些常用的工程技术。
一、地质勘察隧道工程的设计前必须进行详细的地质勘察。
地质勘察的主要目的是了解隧道所经过的地质情况，包括地下岩层、地下水位、地震活动等。
通过地质勘察的数据，工程师可以确定最优的隧道线路，并制定相应的支护措施。
二、结构设计在进行隧道结构设计时，需要考虑多个因素，如地质条件、地表载荷、施工工艺等。
一般情况下，隧道结构由隧道壳体、支护结构和排水系统等组成。
隧道壳体的设计需要满足强度、刚度和稳定性等要求，同时考虑施工方便性和经济性。
支护结构是为了增加隧道的稳定性和安全性。
常见的支护方式包括岩锚、喷射混凝土和钢筋混凝土衬砌等。
支护结构的设计应考虑地质条件和隧道的使用要求，确保其满足相关标准和规范。
三、施工工艺隧道的施工过程中需要采用一系列的工艺和技术。
首先是开挖工艺，常见的有掘进法、爆破法和隧道掘进机法等。
不同的开挖工艺适用于不同的地质条件和隧道类型。
例如，在软土地质条件下，可以采用盖挖法；在岩石地质条件下，可以采用爆破法。
在隧道开挖过程中，需要进行排水处理。
地下水的渗入是一个常见的问题，需要采取合理的排水措施，以确保工程的顺利进行。
排水技术包括水位降低法、隔离法和阻治法等，选择适合的方法可以有效地降低地下水位并保持隧道的安全。
另外，施工过程中还需要考虑通风、照明和安全等问题。
通风系统的设计对于隧道的正常使用和人员安全至关重要。
照明系统的设置可以提供施工和使用阶段所需的光照条件。
四、工程技术隧道工程中常用的技术包括隧道掘进机技术、防火技术和隧道监测技术等。
隧道掘进机技术是一种先进的隧道施工方法。
隧道掘进机是一种具有自动化功能的设备，可以实现隧道的连续开挖和支护。
相比传统的开挖方法，隧道掘进机具有工程进度快、施工质量高的优势。
公路隧道施工工程设计方案
公路隧道施工工程设计方案一、项目背景公路隧道是指为了在地形崎岖、复杂的地区通行而建设的用于通行车辆的隧道，隧道的施工工程设计及其施工对于保障道路交通安全、缩短交通时间具有重要意义。
本文将针对公路隧道施工工程设计进行深入的分析和论证，力求提出可行的设计方案。
二、隧道设计方案1. 隧道位置选址在选址方面，首先需要考虑周边地形和气候等因素，以及对周边环境的影响程度。
确定适宜的隧道位置，避免对地质环境产生负面影响，并且方便后期的施工。
同时，要根据实际情况选择合适的隧道类型，包括挖掘隧道、盾构隧道等，以保证隧道的稳固和寿命。
2. 地质勘探地质情况是影响隧道稳定性的重要因素，必须对隧道周边地质进行详细勘探。
根据地质勘探结果，确定隧道的地质条件，对隧道施工过程中可能遇到的地质灾害进行评估，并采取相应的防治措施。
3. 隧道结构设计在隧道结构设计方面，需要结合地质条件和隧道长度、宽度等因素，设计合理的隧道结构。
隧道的通风、排水等系统设计，也是保障隧道安全和舒适性的关键环节。
4. 施工方法选择根据地质条件和隧道长度、宽度等因素，选择适合的隧道施工方法，包括传统开挖法、盾构法、拱顶法等。
在施工过程中，要考虑地质条件和现场环境，选择合适的施工方法，并密切监控施工过程中的各种参数，确保施工的顺利进行。
5. 施工周期和投资预算在整个设计方案中，要对隧道施工的周期进行合理评估，同时结合实际情况做出投资预算。
合理的施工周期和充足的投资预算，可以保证工程的顺利进行和质量。
三、施工过程管理1. 施工队伍组建在施工过程中，要组建专业的施工队伍，保证施工人员的专业技能和安全意识。
对施工队伍提供必要的技术培训和安全教育，保障施工的安全和质量。
2. 施工现场管理施工现场管理是保障隧道施工质量的关键，要严格按照设计方案和相关标准，对施工现场进行管理。
及时处理施工现场的各种问题和难点，确保施工的顺利进行。
3. 施工过程监控在施工过程中，要建立合理的监控系统，对施工过程进行全面监控。
公路工程规范要求之隧道设计与施工
公路工程规范要求之隧道设计与施工公路工程的规范要求在保证安全和可靠性的前提下，对隧道设计与施工提出了严格的要求。
隧道作为公路交通基础设施的重要组成部分，其设计与施工的质量直接影响到道路的通行安全和运行效率。
因此，合理的隧道设计和科学的施工方法是保障公路隧道质量的关键。
本文将从隧道设计和施工两个方面，探讨公路工程规范要求之隧道设计与施工。
一、隧道设计1. 地质勘察与评价隧道设计的第一步是进行地质勘察与评价。
通过对隧道附近地质构造、岩性、断层等情况进行详细调查，确定隧道设计所面临的地质条件。
地质勘察结果包括地质分层、岩石力学参数、水文地质条件等信息，这些信息是进行隧道设计时必不可少的依据。
2. 隧道设计参数在进行隧道设计时，需要确定一系列的设计参数，如隧道尺寸、几何形状、纵断面、横断面等。
这些参数应根据地质勘察结果、交通需求、建设预算等因素进行综合考虑，确保隧道的合理性和安全性。
3. 结构设计隧道结构设计包括结构形式、施工方法、支护体系等方面。
根据隧道的使用功能和地质条件，选择适当的结构形式，如明挖、盾构、钻爆法等。
在支护设计中，要考虑隧道围岩的稳定性、排水和防水措施，以及地震设计等因素。
4. 照明与通风隧道照明和通风设计是保障隧道安全运行的重要环节。
照明系统应满足照明强度、均匀度、眩光控制等要求，确保驾驶员在隧道内具有良好的视觉环境。
通风系统应根据隧道长度、交通量和车速等因素进行设计，保证隧道内空气质量和温度稳定。
二、隧道施工1. 施工准备隧道施工前需要进行详细的施工准备工作。
包括施工组织设计、施工图纸编制、材料采购、设备准备等。
施工组织设计应合理布置施工工区、调度施工人员和设备，确保施工进度和质量。
2. 施工工艺隧道施工的工艺包括掘进、支护、排水、衬砌等环节。
掘进工艺选择应根据隧道设计、地质条件和施工要求来确定。
支护工艺需要选取适当的材料和方式，确保施工过程中的安全性和稳定性。
排水工艺应解决地下水和降雨水的收集和排放问题。
公路隧道设计与施工
风机房的设计
※ 地上风机房 优点：空间大、环境好、结构简单 缺点：输电线长、交通远、雪线、寂寞
※ 地下风机房 优点：输电线短、交通近、无雪线 缺点：空间小、环境差、结构复杂
VDSHT简介
隧道需风量计算界面
同向 工况 速度 云图
反向 工况 速度 云图
出口 速度 云图
入口
速度 云图
同向 工况 速度 云图
规范的应用 原则执行，局部突破，专题研究，自主创新。
2、公路隧道线形的设计
（1）平面曲线
建设标准、建设长度、洞口两端的接线、隧道进 出口与沟谷的相对关系、单双洞方案、通风斜（竖） 井的位置、隧道的结构形式、施工方案、有无通斜 （竖）井、地面的风机房场地等。
曲线的选择，避开不良地质，增加运行的安全性， 减少“明洞”效应，降低洞口基础亮度，减少洞口的 刷坡量。
⑶施工质量检测的内容不系统，方法不明确，质量评 价体系没有完整建立。
⑷施工过程中围岩变更争议较大，没有一套科学规范 的管理办法。
4. 运营问题
⑴主管部门重建设，轻管理。 ⑵没有系统的长大隧道运营管理行业标准，甚
至有的隧道没有基本的管理手册。 ⑶隧道运营管理粗放，不科学，造成很大浪费。 ⑷没有统一的长大公路隧道安全等级。 ⑸国内许多长大公路隧道没有制定防灾救灾预案。 ⑹隧道运营监控的软硬件接口存在问题，检测
公路隧道结构数值模拟研究
※ 隧道结构特性研究 ※ 隧道结构设计验算 ※ 施工对结构的影响 ※ 结构/施工优化设计
中导正洞全断面法支护结构σ 1、σ 3变化过程
4 锚杆应力
三导洞法锚杆轴应力变化过程
中墙σ 1等值线图
中墙水平位移等值线图Biblioteka 双连拱隧道施工过程的空间分析
公路隧道设计与施工
04
加强隧道监控， 及时发现和处
理突发事件
谢谢
隧道运营管理需要制定详细的
B
运营计划，包括隧道的运行、
维护、检查和维修等各个环节。
隧道运营管理需要建立完善的
C
安全管理体系，确保隧道的安
全运行。
隧道运营管理需要定期对隧道
D
进行检测和评估，确保隧道的
运行质量和安全。
维护策略
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
定期检查：定 期对隧道进行 安全检查，及 时发现问题
2
质量控制措施：制定详细的质 量控制措施，包括施工工艺、 材料选择、施工设备等方面。
3
质量检测与评估：定期对隧道工 程进行质量检测和评估，确保工
程质量符合设计要求和标准。
4
质量改进与优化：根据质量检 测和评估结果，对隧道工程进 行改进和优化，提高工程质量。
隧道运营与维护
运营管理
A
隧道运营管理主要包括隧道的 日常维护、检查和维修等工作。
钻爆法：利用钻孔、爆破、出渣等工 序进行隧道开挖
盾构法：利用盾构机进行隧道开挖， 具有速度快、安全可靠等优点
新奥法：利用围岩的自稳能力进行隧 道开挖，具有经济、环保等优点
沉管法：利用预制的沉管进行隧道施 工，适用于水下隧道工程
施工安全
施工人员 安全培训
施工设备 安全检查
施工环境 安全评估
应急预案 制定与演
06
设计修改：根据审查意见， 对设计进行修改和完善，直 至通过审查。
设计要点
01
隧道断面设计： 考虑交通需求、 地质条件等因素
02
隧道结构设计： 确保结构安全、
耐久、经济
公路隧道施工技术设计书
公路隧道施工技术设计书一、工程概况(一)概述1、编制依据：《隧道施工规范》《锚喷施工规范》《隧道设计规范》《公路工程施工手册》《爆破安全规程》2、隧道工程概况：(1) 隧道技术标准：①公路等级：山岭重丘高速公路；②洞内设计行车速度：80km/h;③隧道为连拱双向行使隧道。
建筑限界：净宽10.25m,净高7.15m。
④设计荷载：公路-Ⅰ级。
(二)施工准备1、现场准备(1) 施工便道新建便道宽度7米，用当地碎石土做为填筑材料，面层为20cm厚的泥结碎石路面。
(2) 供水隧道施工用水可以在出口端修筑水池，从西河泵水到用水地点。
另在隧道顶修建高压水池1座，容量200m3，铺设φ108mm供水管道供水。
(3) 供电近水沟隧道出口安装一台500KVA变压器，高压接地方电网。
施工现场所需低线路由变压器引出，接至用电地点。
为防止因停电而造成停工，故另设一台250KW发电机备用。
(4) 排水本隧道在进、出洞口外均需做好引水、排水和挡护设施，防止水害及山体滑坡、危石等。
(5) 临时生活、生产设施在工区沿河道西侧采用所征用的平坦空地，用于搭建施工人员生活住房，拌和站等设施。
隧道内的岩溶水、基层裂隙水、施工污水及泥浆经多级泵分级排入设在隧道洞口外的一、二级沉淀池净化后，再排入水沟，将零星混凝土拌合废浆、废水、生活废水，场地内雨水、冲洗车辆的污水均排入沉淀池内，经深沉净化处理后排出，及时清理深沉池中的积泥、油污等，并用垃圾车拉入垃圾场，派专人管理排污水泵，所有沉淀池、沉淀沟、集水坑派人适时清理泥砂，在排水泵吸头处设滤网，以免污水中夹大量土、石颗粒。
洞口施工便道及场地修建平整好以后，在料场储存一定数量的砂石料和钢材、水泥等建筑材料，以免施工时停工待料。
2、劳动力组织及主要机械设备隧道施工班组主要有开挖班、立架支护班、钢筋加工班、机械班、杂工后勤班等，其人员、机械一览表见附件。
3、材料供应通过试验室检测合格的隧道所需要的材料,现在已经部分进场,其余材料根据工程进展情况进场.4、施工测量洞外控制测量采用全站仪测量，在洞口设两个导线点，采用三角测量与导线点闭合。
公路隧道的施工与设计
公路隧道的施工与设计发布时间：2023-02-16T02:49:05.857Z 来源：《工程建设标准化》2022年第19期作者：于建飞[导读] 隧道是高速公路中重要的交通通道，在我国国民经济发展中发挥着至关重要的作用于建飞中交一公局第四工程有限公司 012000摘要：隧道是高速公路中重要的交通通道，在我国国民经济发展中发挥着至关重要的作用。
公路隧道作为一种特殊形式和功能齐全、具有一定规模与水平，它可以为城市提供人流密集疏散路段以及交通运输系统。
隧道作为公路交通网络重要节点载体之一具有非常强的服务性，在公路交通网络中具有非常广泛的作用。
隧道施工需要按照一定设计标准，采用先进技术对工程项目进行可行性分析，确定合理工期、控制造价。
隧道工程的施工条件非常复杂，施工的难度也很大，因此，需要从施工的设计就开始对施工进行控制，保障施工的质量。
文章从公路隧道施工的设计控制关键与施工控制关键出发，分析了几种公路隧道施工与设计的优化方式。
关键词：公路隧道;设计优化;施工优化一、引言随着公路隧道的发展，工程地质条件不断改善，隧道施工安全问题得到了有效解决，但也还存在很多问题没有解决。
因此在进行公路隧道的施工时，要重视一些施工和设计控制的优化关键，在路基开挖时需要做好排水措施、合理组织施工人员并保证其科学性，更好的开展施工，确保公路隧道施工的质量。
二、公路隧道施工的设计控制关键（一）定点选线控制在公路隧道的施工中，第一个要面对的问题就是工程的定点选线问题，做好定点选线是工程开展施工的基础，能够很大程度的把握工程的进度，让工程能够顺利的开展[1]。
定点选线的过程中，首先需要对公路隧道施工的现场进行勘查，对现场的地质情况以及工程地质情况有所了解，分析施工环境对于工程建设产生的相关影响，一些施工地区的地质环境较为复杂，这些复杂的地质环境不宜开展公路隧道施工，因此要在施工的过程中采用合理的方式将这些地点规避。
其次，在选线的过程中，要关注选线与工程基础建设的协调关系，与一些基础建设进行协调配合，避免出现大量占用耕地的情况。
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2、公路隧道线形的设计
（1）平面曲线
建设标准、建设长度、洞口两端的接线、隧道进 出口与沟谷的相对关系、单双洞方案、通风斜（竖） 井的位置、隧道的结构形式、施工方案、有无通斜 （竖）井、地面的风机房场地等。
曲线的选择，避开不良地质，增加运行的安全性， 减少“明洞”效应，降低洞口基础亮度，减少洞口的 刷坡量。
（2）竖向曲线
通风的压差效应；通风的阻力，需风量的计算； 设计的行车速度；运行的安全。
3、公路隧道的结构设计
设计的方法
⊙ 工程类比法为主 ⊙ 辅助以结构数值分析法 ⊙ 辅助以实验方法
公路隧道新奥法设计典型支护结构图
4 几个具体问题
⊙ 断面形状：曲墙、三心、五心、拱脚 ⊙ 超前支护：导管、大管棚 ⊙ 钢性支撑：钢格栅、钢拱架 ⊙ 预留变形：规范、实际现场监控量测
中隔墙变形及稳定性分析
左侧回填时中墙变形
左侧不回填时中墙变形
斜井底部五个交叉口施工完毕后对整 个交叉段的稳定性产生较大的影响。
隧道的防排水设计--方案二
洞口范围的边、仰坡后的截水沟
、公路隧道的通风设计
5.1 汽车排污量的计算 交通量的增长与排污水平的降低。
5.2 长大公路隧道的卫生标准及需风量 卫生标准；坡度系数；折价系数；阻塞长度。
公路隧道的设计与施工
第一部分 中国公路隧道建设存在的问题
1.建设管理问题
⑴大型隧道建设项目的前期论证不充分，工可研究不 深入，争建全国第一甚至亚洲第一长隧道。
⑵业主单位对工程前期的地质勘查投入不够，急促上 马，给后续的工程建设带来很大的麻烦。
⑶公路隧道建设项目招投标过程中没有真正贯彻“风 险共担”的原则。
⑷大型公路隧道的没有勘察设计监理制度。
⑸业主和监理不是真正的合同关系，业主代替了监理， FDIC条款不能完贯彻。
⑹没有合理工期。
⑺勘查、设计收费计算方法不科学。
⑻竣工验收方法可操作性差，评价不科学。
2. 技术问题
⑴由于时间紧，隧道设计形式上是新奥法，但并不深 入仔细研究要设计隧道的围岩地质特点，千篇一律 凭经验套图设计，致使开挖后出现施工方法不适应 或者变更较多。
图
左右洞施工的相互影响
右洞开挖对左洞沉降的影响
σ1（MPa）
σ3（MPa）
-3 -2 -1 0 1 2 3
-0.19
-0.23 开挖面距C点的距离（B）
-3 -2 -1 0 1 2 3 -1.48 -1.5
-1.52 -1.54
-1.56 -1.58 开挖面距B点的距离（B）
左洞开挖对A点σ1的影响 左洞开挖对A点σ3的影响
风机房的设计
※ 地上风机房 优点：空间大、环境好、结构简单 缺点：输电线长、交通远、雪线、寂寞
※ 地下风机房 优点：输电线短、交通近、无雪线 缺点：空间小、环境差、结构复杂
VDSHT简介
隧道需风量计算界面
同向 工况 速度 云图
反向 工况 速度 云图
出口 速度 云图
入口
速度 云图
同向 工况 速度 云图
自然风Vn＝0, 出、入口H=50m,L=40m；CCO=1.5e-8kg/m3的等值面云图
⑵有的勘察单位技术力量或者资质不够，但由于区域 利益原因也参与隧道工程地质勘察，结果造成地质 勘察不到位，工作不深入，资料不齐全。边设计， 边勘察现象屡有发生，甚至出现无勘察资料盲目进 行初步设计的情况。
⑶对公路隧道建设中的关键技术，如深竖井施工技术、 通风细部参数、运营监控设施、防灾救灾预案等研 究系统深入程度不够，造成后期工程建设管理的困 难，甚至造成很大的浪费。
公路隧道结构数值模拟研究
※ 隧道结构特性研究 ※ 隧道结构设计验算 ※ 施工对结构的影响 ※ 结构/施工优化设计
中导正洞全断面法支护结构σ1、σ3变化过程
4 锚杆应力
三导洞法锚杆轴应力变化过程
中墙σ1等值线图
中墙水平位移等值线图
双连拱隧道施工过程的空间分析
计算结果与分析
开挖面空间效应等效应力云图
元件的灵敏度、持久性不够。
第二部分 公路隧道的设计
1、现行的相关规范
（1）《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004） （2）《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ 026.1-9） （3）《公路隧道养护技术规范》(JTGHl2-200 3) （4）《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94) （5）《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98) （6）《公路隧道勘测规程》》(JTJ063-85)
3. 施工问题
⑴承包商低价抢标，中标后则暗地里转包，或者在施 工过程中偷工减料，或者人为造成围岩破碎的现象 或者制造塌方事故，要求工程变更，给隧道工程建 设的管理带来极大的困难。
⑵承包商不能严格按照新奥法的要求进行施工，对隧 道施工过程中的监控量测，通常在洞口段和出现问 题时尚能认真实施，但在洞内和施工顺利时则流于 形式。设计单位由于技术和管理方面的原因，真正 做到动态反馈设计的很少。
反向 工况 速度 云图
反向工 况出口 速度云 图
同向 工况 出口 速度 云图
同向 工况 入口 速度 云图
反向工 况入口 速度云 图
左线2＃ 竖井排 风道压 力云图
左线2＃ 竖井排 风道摩 阻系数 云图
自然风Vn＝3.0m/s,送、排风口H=5m,L=50m；CCO=1.5e-8kg/m3的等值面云图
5.3 通风方式的选择及通风方案的初选 5.4 防火救灾时的通风 5.5 通风方案的优化
通风方式
※ 全射流通风（Jet fans)
※ 纵向(Longitudinal type )
○ 集中排出式
○ 集中送入式
○ 多竖井送、排式
※ 纵向－半横向混合式(Mix type)
※ 纵向－横向混合式(Mix type)
⑶施工质量检测的内容不系统，方法不明确，质量评 价体系没有完整建立。
⑷施工过程中围岩变更争议较大，没有一套科学规范 的管理办法。
4. 运营问题
⑴主管部门重建设，轻管理。 ⑵没有系统的长大隧道运营管理行业标准，甚
至有的隧道没有基本的管理手册。 ⑶隧道运营管理粗放，不科学，造成很大浪费。 ⑷没有统一的长大公路隧道安全等级。 ⑸国内许多长大公路隧道没有制定防灾救灾预案。 ⑹隧道运营监控的软硬件接口存在问题，检测