第6章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
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洞
口
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图 6-1-1 台湾北宜高速公路隧道门
图 6-1-2 日本某公路隧道洞门
从景观意义上讲，铁路对景观的要求比公路低，经济实用的观点要求铁路隧道洞门的设计应本
着简洁大方，美观实用，以不刷坡或少刷坡保护洞口环境，体现自然美的原则。我国铁路建设事业
日新月异，铁路隧道修建技术也不断提高，洞口设计的构思和表现形式应与周围环境、时代背景、
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第六章 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 6-2-22 数据库浏览窗体 图 6-2-23 数据库录入删除窗体
表 13-2-3 倒切渐变切削形式
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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隧道洞门与洞门结构
隧道洞门与洞门结构
---洞门结构的构造
- 斜交式洞门
当线路方向与地形等高线斜交时，为了避免出现此种现象，通常应将隧 道洞门做成近于平行地形等高线方向设置，使洞门左右可以仍保持近似 对称，修建成斜交隧道门，简称斜洞门。这样将使衬砌洞口段和洞门相 对于线路呈斜交形式 。在松软地层中，不宜采用斜洞门
隧道洞门与洞门结构
本稳定，仅防边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口岩层破碎，覆 盖层较薄而难以用暗挖法修建隧道时
• 承受对称荷载，拱、墙均为等截面，边墙为直墙式。
-偏压直墙式拱形明洞
• 适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。 • 承受不对称荷载，拱圈为等截面，边墙为直墙式，外侧边墙厚度大
于内侧边墙的厚度。
隧道洞门与洞门结构
----隧道明洞结构
- 偏压斜墙式拱形明洞
• 适用于地形倾斜，低侧处路堑外侧有较宽敞的地面供回填土石，以增
加明洞抵抗侧向压力的能力。
• 承受偏压荷载，拱圈为等截面，内侧边墙为等厚直墙式，外侧边墙不
等厚斜墙式。
- 半路堑单压式拱形明洞
• 受单侧的压力，结构内轮廓与隧道一致，左右对称，结构截面左右不
同，内侧边墙为等厚直墙，外墙需要相对地加大，而且必须把基础放在 稳固的基岩上
- 明洞门
明洞门主要配合明洞结构类型设计，明 洞有拱形明洞和棚洞之分，相应明洞门 也分拱形明洞门和棚式明洞门两大类
棚式明洞门
隧道洞门与洞门结构
---洞门结构的构造
- 环框式洞门
• 环框式洞门，即只镶饰隧道衬砌
两端部分
• 适用于隧道洞口仰坡极为稳固，
岩层坚硬，节理不发育，不易风化， 地形陡峻而又无排水要求的地段
石混凝土—0.5m；混凝土、块石—0.3m；钢筋混凝土—0.2m。 - 端墙宽度与路堑横断面相适应
隧道洞门结构
《隧道工程》——隧道洞门结构洞门是圬工砌筑的支挡结构物。
●洞门含义联系衬砌和路堑，是整个隧道结构的主要组成部分，也是隧道进出口的标志。
端墙（1）减少洞口土石方开挖量（2）稳定边坡（3）引离地表流水（4）装饰洞口洞门作用路堑洞身洞门洞门的形式环框式洞门端墙式洞门翼墙式洞门柱式洞门台阶式洞门喇叭口式洞门削竹式洞门墙式洞门明洞式洞门环框式洞门实例正面图和侧视图有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）●环框式洞门适用条件：①洞口石质坚硬而稳定②I级围岩③地形陡峭、无排水要求作用：加固洞口、减少雨后洞滴水，简单装饰洞口端墙式洞门端墙作用：抵抗山体纵向推力支护洞口仰坡将仰坡水流汇集排出不小于一米不小于1.5米适用条件：地形开阔、岩质稳定的I~III 级地区●端墙式洞门有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）●翼墙式洞门适用条件：①洞口地质较差②山体纵向推力较大的IV~VI级围岩翼墙作用：抵抗山体纵向推力，增加洞门抗滑动和抗倾覆的能力翼墙翼墙式洞门实例柱式洞门柱式洞门●柱式洞门适用条件：因不利地形地势影响不能设置翼墙时特点：①稳定性高；②有凸出线条，比较美观；③对较长大隧道采用柱式洞门比较壮观。
柱式洞门实例有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）适用条件：处于榜山侧坡地区、洞门一侧边坡较高时减少仰坡开挖量台阶式洞门效果图●喇叭口式洞门适用条件：高速铁路隧道作用：减缓高速列车的空气动力学效应●削竹式洞门适用条件：洞口段有一节较长的明洞衬砌，山体的推滑力不大特点：有利于山体稳定；有利于保护环境；各种围岩级别均适用。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）。
山岭隧道设计时的主要洞门及支护形式分析
山岭隧道设计时的主要洞门及支护形式分析发表时间：2018-07-16T15:11:47.567Z 来源：《防护工程》2018年第6期作者：林世刚[导读] 通过对其进行的分析结果，将其优劣明确，从而为今后山岭隧道工程建设提供参考，提升其整体质量。
中铁隧道勘测设计院有限公司天津 300133 摘要：山岭隧道是地下通道的一种，通过利用山体空间将工程构筑物埋置于山体中内部，设计给交通或者其他用途使用。
由于山岭隧道设计计算过程较为复杂，不仅需要考虑山体自身因素，也需要考虑施工因素，致使设计过程出现诸多难点，影响山岭隧道工程正常施工。
在山岭隧道工程中，核心在于主要洞门及支护形式。
笔者通过对山岭隧道主要洞门及支护形式进行分析，并根据分析结果选择出合适的洞门及支护形式，为山岭隧道设计计算提供重要参考。
关键字：山岭隧道；设计；洞门；支护形式引言：山岭隧道作为交通体系中重要的一环，通过从山体中建立隧道来是实现穿山越岭的目的，供汽车行驶大幅度减少行距离。
据了解，我国早在公元66年便已采用火烧水浇的方式开凿了第一条穿山通车隧道，并命名为“石门”，内壁宽度及高度皆在4米以上。
而自1890年在台湾修建第一条狮球岭隧道之后，拉开了我国山岭隧道修建史的序幕。
随着科技水平及时代不断发展，目前我国的隧道修建技术已经得到了飞速提升，俨然成为世界上隧道数量最多、技术发展最快、地质条件及隧道结构形式最复杂的国家，是引领隧道修建技术的世界强国。
一、山岭隧道设计研究的意义近年来，随着我国经济质量及人口数量高速增长，社会及大众对于交通设施的需求大幅度提升[1]。
国家为了满足大众对交通设施的需求、两地的交通来看，而逐渐提升对于山岭隧道工程建设的重视，通过山岭隧道的建立实现两地文化交流、经济发展、方便交通等目的。
而且，由于我国有着广袤的国土，其中大大小小的山岭众多，山地、丘陵、高原等均有着较大的面积，严重限制着该地区的经济发展。
高速及铁路的修建多数均需要穿过山岭地区，而修建盘山公路不仅成本高、工期长，并不能提升两地的交通。
12 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
根据材料力学，可计算洞 门墙任一截面的弯矩:
M(z) q1z3 6l
M(z) q1z3 q2(z a)3
6l
6l
(0 z a)
(a z l)
山岭隧道
34
洞门墙任一表面的剪力为:
Q(z) q1z 2 2l
Q(z) q1z 2 q2 (z a)2
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
山岭隧道
正切曲线渐变Ⅱ型喇叭口
9
除了洞口结构的基本造型和防排水设计外，洞口的铭牌 设置原则也应该引起重视。隧道的铭牌应根据洞口的尺寸来 确定铭牌尺寸的大小，以达到铭牌与洞口的和谐统一，铭牌 安放的位置可以在隧道洞口坡面上，也可以作成碑或牌或洞 口小品立于洞口的一侧，也可以因地致宜刻于洞口附近的岩 壁上或直接镶嵌于洞口衬砌上。
Kn(i) =K(le(i) +le(i+1) )B Kt(i) =Kn(i)/2(1+u) fN
山岭隧道
KKx
=EI t =EA
t
41
景观设计
景观设计，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：
1.适用性 2.经济性 3.美观性
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。
山岭隧道
4
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
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。
山岭隧道设计时的主要洞门与支护形式
规划设计 Planning and design94山岭隧道设计时的主要洞门与支护形式吴家康（山东科技大学土木工程与建筑学院 266590）中图分类号：TU7 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2017）04-0094-01摘要：山岭隧道设计计算过程较为复杂，加上复杂的现场情况，使得设计计算时存在诸多难点。
本文通过列举设计时的洞门形式与支护形式，总结了现有山岭隧道设计计算时可选择的洞门形式与支护形式，为山岭隧道的设计计算提供了参考。
关键词：山岭隧道；支护1.研究的意义随着我国经济的高速增长，对交通设施的需求量日益增大。
为了方便两地的交通往来，拉动两地经济文化交流，促进其经济增长，方便两地居民的往来，国家拟定修建多众多的山岭隧道来方便两地的交通通讯。
我国是个多山的国家，山地、丘陵和高原等山区面积众多，高速、铁路的修建大多需穿过山岭地区，修建山地盘山公路成本高，工期长，不方便两地交流。
隧道具有缩短线路长度，提高道路的可靠性和安全性，以及在国防意义上存在的隐蔽性等优点。
“逢山开道，遇水架桥”，在高速路的建设中，需修建山岭隧道，以克服平面或高程的障碍，提高线路标准，增强运输能力，降低运营成本。
在山岭隧道修建之前，需先进行隧道结构支护设计，以保证整个隧道在施工与使用期间的安全与高效性能。
本问的目的和意义在于，对山岭隧道洞门形式与支护结构进行总结，以保证山岭隧道的设计时的可靠性。
同时设计时还要考虑环保问题，要考虑隧道施工对周围水环境的影响，施工中废弃物对环境的影响，隧道洞门及其他的构造物与环境的协调等，尽量适应地形和地质条件，避免高填深挖。
在复杂的山区地形、地貌条件下，修建隧道不仅是线路设计的需要，而且要从保护自然生态环境的角度考虑。
同时还要进一步做好地质勘探和发展地质超前预报技术。
加强工程中的机械化程度，努力实现信息化施工。
并充分总结经验，为以后的设计施工做准备。
2.隧道设计计算的过程隧道设计计算是个复杂的过程，其主要步骤如下：山岭隧道测量与监测数据分析，整理工程概况。
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。
浅谈山岭公路隧道设计
浅谈山岭公路隧道设计摘要本文通过对沪蓉西高速公路几座隧道的研究和总结，从线型要求、结构形式、洞门设计等方面对隧道设计进行了探讨。
关键词：线型要求结构形式洞门设计1、前言随着我国经济建设重点逐步向中西部转移，高速公路作为交通基础设施建设中的重点，为了适应地形、地质条件，克服展线高差，缩短线路里程，保护生态环境，出现了一些穿越大山的特长隧道和隧道群，合理设计隧道线形、隧道形式及隧道洞门，对保护生态环境，降低工程造价有积极意义。
2、公路隧道线形设计2.1隧道洞内平面线形公路隧道平面线形一般设计为直线，有利于隧道的排水、施工、通风，但山区高速公路由于受地形、地质条件的限制，隧道内设置平曲线往往不可避免，特别在洞口地段，有利于降低车行速度和保证行车安全，考虑到司机人员在隧道内的墙效应，行车视距相对于隧道外受到了较大的限制（图1）。
表1为隧道内几种小半径平曲线的车辆视距情况：表1 隧道内几种小半径车辆行车视距表从表1可以看出，隧道内设置小半径的平曲线应慎重：车速80km/h时平曲线半径不应小于500m，车速100km/h时平曲线半径不应小于800m。
合适的平面线形可以确保行车安全，还可以避开不良地质灾害的影响。
2.2隧道纵面线形隧道纵坡主要是受通风条件及行车舒适性等因素控制的，对于长大隧道而言，隧道的通风量一般与隧道纵坡的平方级数是成正比的，因此从洞内卫生条件分析，隧道的纵坡以小为宜，过大的上坡，汽车排出有害气体和烟雾增加；过大的下坡，将产生较多的交通事故，建议对长度大于2km的隧道纵坡控制在2.0%~2.5%以下；对于1000m以下的山区公路隧道，纵坡条件可适当放宽。
为保证隧道内行车在纵面上有较好的行车视距，隧道的竖曲线半径宜大于规范要求的最小值，采用同向纵坡的凹型曲线是较合适的，但是隧道内的变坡点不宜过多，且竖曲线之间应保证有一定长度的直坡段，以满足行车视距要求。
2.3隧道洞口的平纵线形隧道洞口两端路基的平、纵面线形应与隧道内洞口的平纵面线形有一段距离保持一致，距离较小时，由于高等级公路车速较快，车辆进出隧道往往使司机在方向上反映不及时，出现交通安全事故，同时在适应光线的快速变化时，容易产生感官的错觉，诱发潜在的危险，因此隧道洞口段应采用直线段或采用同一半径的平曲线。
山岭隧道复习重点(西南交大)
山岭隧道（下）第6章洞门与洞口景观1. 隧道洞门的作用：基本作用：承受洞门上部或背部的土压力，稳定洞口附近的围岩结构，保护线路免受不良地质危害的影响，为列车进入隧道创造一个安全舒适的环境。
安全作用：缓和司机因高速进入隧道中光线较暗部分而产生的心理紧张感，缓和洞口内外的光线明暗差异，降低因此产生的眩晕感，确保司机眼睛的舒适性、视觉的安全性和心理的适应性，从而确保行车安全。
景观作用：通过隧道洞门自身的结构形式来表达美感，且应与洞口周围的自然环境相协调一致。
2. 洞口形式：传统：环框式、端墙式、柱式、翼墙式、台阶式等新型（基本造型）：直切、正切、倒切、弧形挡墙。
第7章通风与照明1. 运营通风的目的：将洞内有害气体的含量降低到不致对人体造成危害的允许浓度以下。
2. 通风方式：（1）自然通风；（2）机械通风：纵向式通风和横向式通风。
纵向式通风：洞口风道式通风，喷咀式通风，竖井、斜井式通风3. 黑洞、黑框现象：进入隧道前的视觉问题（白天）由于隧道内外的亮度差别极大，所以，从隧道外部看照明不是很充分的隧道入口，会看到黑洞（长隧道）和黑框（短隧道）。
4. 隧道照明分为五个区段：入口段、过渡段、中间段、出口段第8章风险评估1. 风险评估的作用：（1）在建设早期识别潜在因素并评估发生的概率和影响程度，可大大减少工程费用超支机会。
（2）早期提出规避风险措施，并在施工中有目的地加以落实和监测将有效减少工程事故发生和事故损失。
（3）有有益于业主和施工企业在工程造价、工期、质量安全等目标的实现。
2. 基本流程（设计阶段和施工阶段）：（1）设计阶段：确定设计阶段风险评估体系和标准；进行风险识别，确定重要风险及相应风险事件；评价风险事件的概率和后果等级，确定初始风险等级；进行方案设计，对采用方案后的残留风险进行评估，确定残留风险等级；提交风险评估记过，纳入设计文件。
（2）施工阶段：依据施工图风险评估结果和相关数据资料汇总各隧道工点风险事件，确定潜在的主要风险事件；建立风险评估指标体系，风险接受准则和风险分级方法；根据施工进程对各隧道主要风险事件，逐段对初始风险进行再识别和监测；对初始风险进行估计，分析风险事件发生的概率和损失，评价初始风险等级；根据设计或施工应对措施对风险进行再评价，估计残留风险等级并进行监测；当残留风险在接受范围内时，隧道风险管理按预定计划执行，直到工程结束；当风险不可接受时，应对风险进行再评定和处理。
山岭隧道设计时的主要洞门与支护形式探究
山岭隧道设计时的主要洞门与支护形式探究摘要：近年来，我国山岭隧道在不断增加，山岭隧道的设计和施工十分复杂，设计人员不仅要考虑设计的合理性，还要考虑施工现场情况，确保施工人员能够安全顺利的完成施工。
本文主要就山岭隧道设计时的主要洞门与支护形式进行了介绍和分析，阐述了洞门形状和支护形式的选择方式。
关键词：山岭隧道；洞门形状；支护形式为了提升我国交通质量，满足日益增加的交通需求，加强各地之间的交流与来往，我国修建了大量的山岭隧道。
从地形上来看，我国有许多山岭、丘陵、高原，因此铁路的修建就不免会穿过山岭地区。
而修建盘山公路需要很高的施工成本，修建时间也相对较长。
挖掘隧道能够缩短行驶距离，也能够降低道路的危险性。
从国防角度来看，隧道也具有很强的隐蔽性。
所以，近年来我国山岭隧道在不断增加，为铁路和公路的修建提供便利。
在山岭隧道修建前，要了解隧道结构，根据隧道结构进行支护设计，确保施工的安全性。
其中，洞门的设计与支护尤为重要，在进行洞门与支护形式设计时，不仅要考虑隧道的安全性，还要考虑施工对环境的影响，协调环境与支护结构之间的关系，避免高填深挖。
如果施工条件复杂，一定要做好地质勘察工作，确保施工的安全性。
一、山岭隧道的设计计算山岭隧道的设计十分复杂，分为许多步骤，具体如下：第一步，要对隧道数据进行测量和分析，了解工程的整体情况；第二步，分析隧道周边的地质条件，根据实际施工地的地质情况进行洞门形式的选择，计算洞门结构是否具有足够的稳定性；第三步，计算隧道的衬砌荷载。
具体来说，就是计算不同等级围岩所形成的衬砌荷载数据，以及外荷载数据；第四步，选择合理的支护参数。
分析衬砌荷载数据，对比不同的支护方案，分析哪一种支护方案更加合理，选择恰当的支护参数进行检验和计算；第五步，计算二次衬砌的钢筋混凝土配筋；第六步，设计和组织施工；第七步，设计隧道检测方案。
从上述步骤可以看出，洞门与支护形式的选择是山岭隧道施工必不可少的重要内容，其对山岭隧道的修建质量和施工安全有很重要的保障作用。
吕梁山山岭隧道施工图设计
毕业设计 (论文 )
吕梁山山岭隧道施工图设计 THE CONSTRUCTION DESIGN OF LV LIANGSHAN MOUNTAIN TUNNEL
学生姓名 学院名称 专业名称 指导教师
张庭恺 土木学院 土木工程（道路桥梁隧道工程方向） 李文广
2013 年
05 月
21 日
II
徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )
Abstract
The design scheme of the tunnel is selected according to the ShanXi LvLiang area geology situation . Length of this tunnel is 300m. The overall design of the tunnel including line selection, profile, cross section design, etc; The lining structure design and calculation is the key point of this tunnel design; The structure of PVC waterproof board combined with geotextile is used in composite lining of tunnel. The connection between the geotextile and the waterproof board using technology of double seam welder welding. The design of Construction scheme is mainly arranged in the overall scheme construction, the tunnel portal, the tunnel body construction, etc.Internal The construction of the tunnel’s internal mainly uses the new Austrian method, and introduces the concrete construction method and its detailed construction process in this Keywords Tunneling Engineering Overall Design Lining calculation Ventilation and lighting Waterproof and Drainage Construction Scheme
《隧道洞门结构》课件
加强施工现场的管理和监督，确保施工质量和安 全。
3
绿色施工理念
注重环境保护和资源利用，降低施工对环境的影 响。
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感谢您的观看
隧道洞门类型。
衬砌结构设计
02
根据荷载情况、围岩条件等因素，设计合理的衬砌结构形式和
尺寸，确保隧道洞门的稳定性和安全性。
排水设计
03
考虑地下水对隧道洞门的影响，设计有效的排水系统，防止渗
漏和侵蚀。
施工方法应用
施工方法选择
根据工程规模、地质条件、工期等因素，选择合适的施工方法， 如明挖法、暗挖法等。
施工方法选择
隧道洞门施工方法应根据工程地质、 水文条件、施工环境、工期要求以及 技术经济比较确定。
在选择施工方法时，还需考虑施工机 械设备的配套和施工场地布置等因素 。
对于围岩稳定性较好的隧道，优先采 用全断面法施工；对于围岩稳定性较 差的隧道，可采用台阶法、分部开挖 法等施工方法。
施工工艺流程
《隧道洞门结构》PPT课件
目录
• 隧道洞门概述 • 隧道洞门结构设计 • 隧道洞门施工方法 • 隧道洞门工程实例 • 隧道洞门工程展望
01 隧道洞门概述
隧道洞门的定义
隧道洞门
指在隧道洞口设置的构造物，用 于保持洞口山体的稳定，防止洞 口坍塌，同时起到美化隧道洞口 景观的作用。
隧道洞门结构
指构成隧道洞门的建筑物或构造 物的设计和构造方式，包括洞门 形式、洞门材料、洞门施工方法 等。
稳定性
分析洞门结构的稳定性，采取有效措 施防止结构变形、失稳和破坏。
结构选型与布局
选型
根据工程规模、地质条件、施工条件 等因素，选择适合的洞门结构型式， 如重力式、拱式、框架式等。
1、山岭隧道结构构造
第二章 明洞
当隧道埋深较浅，上覆岩(土)体较薄，难采用暗挖法时， 则应采用明挖法来开挖隧道。用这种明挖法修筑的隧道结构， 通常称明洞。
※ 明洞具有地面、地下建筑物的双重特点：①作为地面建筑
物用以抵御边坡、仰坡的坍方、落石、滑坡、泥石流等病害； ②作为地下建筑物用于深路堑、浅埋地段不适宜暗挖隧道时而 取代隧道的作用；③用于在与公路、灌溉渠立交处，以减少建 筑物之间的干扰。
保证一定的护基宽度；
※ 当两侧边墙地基软硬不均时，应采取措施加以处理，以免引
起过大的沉降和不均匀沉陷，使明洞结构产生裂缝或破坏
① 基岩不深时可加深基础，设臵于基岩上； ② 采用钢筋混凝土或混凝土仰拱； ③ 采用钢筋混凝土底板，修筑整体式基础；
④ 亦可采用桩基或加固地层等措施。
4、明洞填土 明洞顶填土厚度：铁路新规范确定为l.50m。公路隧道跨度 一般比铁路单线隧道跨度大，公路系统设计施工经验少，养护 力量弱，故规定不小于2. 0m； 明洞顶填土横坡以能顺畅排除坡面水为原则，不小于2%
※ 明洞的结构形式应根据地形、地质、经济、运营安全及施
工难易等条件进行选择，采用最多的是拱形明洞和棚式明洞
1、 拱形明洞 隧道进出口两端的接长明洞或在路堑边坡不稳定地段修建 的独立明洞等，多采用拱形明洞的形式 ，拱形明洞整体性好， 能承受较大的垂直压力和侧压力
※ 路堑对称型
适用于洞顶地面平缓，路堑两侧地质条件基本相同，原山 坡有少量坍塌、落石以及隧道洞口岩层破碎，洞顶覆盖较薄， 难以暗挖法修建隧道的地段
2、路面
⑴ 路面材料主要有两种：砼和改性沥青； ⑵ 路面材料应具备如下性能： ① 路面材料应具有抵御水冲刷和含有化学物质的水的浸 蚀能力 ; ② 车辆在隧道内的减速及制动次数较高，路面材料应具 有较高的抗侧滑的能力； ③ 抗裂性、耐久性；
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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。
图 6-2-2 直切式洞口
图 6-2-3 正切式洞口
图 6-2-4 倒切式洞口
图 6-2-5 弧形挡墙式洞口
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第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
图 6-2-6 曲线正切式洞口
图 6-2-7 喇叭口式洞口
图 6-2-8 倒切直线渐变洞口
图 6-2-9 变异型洞口
二、洞口建筑设计的实用方法
表 13-2-3 倒切渐变切削形式
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
表 6-2-4 加檐型排水设计
直檐型
斜檐Ⅰ型
斜檐Ⅱ型
喇叭口型排水设计见表 6-2-5，分为正切直线渐变和正切曲线渐变 2 类，又根据渐变开始的位 置不同分为Ⅰ型和Ⅱ型。
表 6-2-5 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 除了洞口结构的基本造型和防排水设计外，洞口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铭牌尺寸的大小，以达到铭牌与洞口的和谐统一，铭牌安放的 位置可以在隧道洞口坡面上，也可以作成碑或牌或洞口小品立于洞口的一侧（图 6-2-1），也可以因 地致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，尽 可能做到美观和协调。隧道号标设计尺寸应是统一的，号标制作完成后，对于削式洞口最好是镶嵌 于洞口段衬砌内侧。
数据库说明：数据库内容、功能
数据库录入与删除：录入与删除数据库数据
按国家查询：对应按国家查询，打开国家查询窗体
按洞口型式查询：对应按洞口型式查询，打开其查询窗体
隧
道
按用途查询：对应按用途查询，打开用途查询窗体
洞
口
数
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据
查询
库
系 统
按线型查询：对应按线型查询，打开线型查询窗体
表 6-2-1 各种新型隧道洞口的基本造型
在基本形式的基础上，洞身延出式（突（凸）出式）的斜切形式又分为平面和曲面斜切 2 种。 见表 6-2-2。
表 6-2-2 洞身延出式（突（凸）出式）斜切形式
倒切渐变形式主要是指倒切突出山体洞口段是像喇叭口进行扩大，按扩大形式又分为直线型和 曲线型两种，按扩大开始的位置不同分为渐变Ⅰ型和渐变Ⅱ型。渐变Ⅰ型洞口从与山体相交位置开 始扩大，渐变Ⅱ型是洞身先延出山体一定长度，洞口再逐渐扩大。如表 6-2-3 所示。
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。
意境等相结合。铁路隧道洞门一方面本身离不开自然界赋予它的各种先决条件，如地形、地质、水
文等控制因素，有时还受桥梁、车站的约束，另一方面它还受铁路规程约束，洞门型式选取应综合
考虑洞门本身功能、环保与景观意义。
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第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
从功能上讲，隧道洞口的主要作用如下： 基本作用：也就是力学作用，即承受洞门上部或背部的土压力，稳定洞口附近的围岩结构，保 护线路免受落石、滑坡、雪崩、泥石流等地质危害的影响，同时更好地进行防排水，从而为列车进 入隧道创造一个安全、舒适的环境。 安全作用：铁路隧道洞口应该能够做到缓和机车司机因高速进入隧道中光线较暗部分而产生的 心理紧张感，缓和洞口内外的光线的明暗差异，降低因此而产生的眩晕感，确保机车司机眼睛的舒 适性、视觉的安全性及心理的适应性，从而确保行车的安全。这一点，公路隧道要求较高，而铁路 隧道次之。 景观作用：通过隧道洞门自身的结构形式来表达美感，且应与洞口周围的自然环境相协调一致， 尽量少破坏或甚至不破坏原有的生态环境和自然景观。 在当前对环境保护和结构美观要求越来越高的情况下，特别是随着高速铁路隧道的建设，洞口 的设计，既要满足结构安全稳定、环境美观的要求，又要满足减缓微气压波影响的要求，斜切式洞 口结构就成为主导的洞口型式。
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第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
经建立的洞口建筑设计数据库，大约有近 200 多个样本。可以作为设计中的重要参考依据。 该数据库包括 1 个表，8 个表单，1 个报表，9 个查询和一些宏命令。 数据库结构如图 6-2-10 所示： 表的设计:表主要是隧道洞口信息表，表的结构见图 6-2-11。 数据库中隧道洞口信息表是其的主要的内容。
按其它型式查询：对应按其它型式查询，打开其查询窗体
自定义查询：对应建立查询
报表 关闭
关闭窗体：宏命令 图 6-2-10 数据库结构
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第六章 山岭隧道洞门结构及洞口景观设计
图 6-2-11 数据库信息表 隧道洞口信息表中选用的字段有序号、所在国家、用途、线型、洞口型式、切削型式、其它型 式、洞口图形等 8 个字段，包含基本信息、设计信息和相关信息 3 类信息，为隧道的基本情况，洞 口图片的主要设计要素及相关设计要素的情况。因本数据库专业性强，目的明确，输入信息的含义 比较集中，将有关设计的信息全部放到一张表中。关键字为序号。 为确保相关表中记录之间关系的有效性，以及表之间数据的一致性，ACCESS 实行了参照完整性。 窗体的设计：包括 11 个窗体，见图 6-2-12～图 6-2-23，窗体名称见图 6-2-24。
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。
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 2 大类中加以取舍。当洞口的基本形式确定后，再对其进行细部建筑的研究； 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； 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。 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。目前已