公路隧道技术与公路隧道设计规范

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
松软的土体围岩定为v级。 i 国内外现有的围岩分级方法有定性、 定量、 定性与定量相结合的 3 种方法, 且多以前两种
方法为主。定性分级的做法是, 在现场对影响岩体质量的诸因素进行定性描述、 鉴别、 判断, 或 对主要因素作出评判、 打分, 有的还引人部分量化指标进行综合分级。以定性为主的分级方 法, 如现行的公路、 铁路隧道围岩分类( 分级) 等方法经验的成分较大, 有一定人为因素和不确 定性, 在使用中, 往往存在不一致, 随勘察人员的认识和经验的差别, 对同一围岩作出级别不同
隧道内纵面线形( 纵坡) 的最小值应以隧道建成后洞内 包括漏水、 水( 涌水、 渗水等) 然 能自 排泄为原则, 要求不得小于03 又考虑到隧道施工误差, .%, 一般最好不要低于03 05 . 一 .%0 隧道纵坡的最大值应充分考虑: 施工中出渣或材料运输的作业效率( ①. 纵坡太大则作业效率 低下)②营运期车辆行驶的安全和舒适性; ; ③营运通风的要求等因素, 一般要求不大于3 %0 近年来, 在西部重丘区公路建设中, 由于受地形地貌限制, 隧道纵坡如果强制要求不大于 3 可能招致大量人工边坡, %, 并且使展线变得非常困难, 甚至不可能, 因此希望放宽这一限制 的呼声较高。根据这一实际情况, 《 公路隧道设计规范》 指出, 受地形等条件限制时, 高速公路、 一级公路的中、 短隧道可适当加大, 但不宜大于4 短于l m的隧道纵坡可与该公路隧道外 %; o o 路线的指标相同。但要求作如下技术证论: 1施工运输是否困难, ) 装渣车、 翻斗车等施工车辆的排污对洞内施工环境的影响程度。 2较大纵坡对车辆行驶的安全性影响。当长下坡且坡度较大时, ) 容易发生交通事故, 尤以 寒冷地区路面结冰后为甚。 3是否需增加过多的通风设备和营运费用。据国外试验和实测, ) 纵坡超过 3 %时, 柴油车 的烟尘排放将急剧上升, 会导致通风设备的增加。因此, 除短隧道外, 均应作出评价。 十多年来, 我国公路隧道建设规模扩大, 各地在设计隧道横断面时, 标准不统一, 隧道轮廓 有采用单心圆的, 有三心圆的, 既有尖拱又有坦拱, 曲率不一。甚至, 同一条公路上出现几种不 同内轮廓的断面, 这既影响洞内设施的布置, 又不利于施工时衬砌模板的制作。而在国外和我 国铁路隧道, 已在推动断面标准化。因此, 此次规范修订, 在横断面轮廓设计方面推行了标准 化。即推荐拱部为单心半圆, 侧墙为大半径圆弧, 仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接的内轮廓。

规定 , 改为主要按设计速度区分限界宽度。 为了消除或减少隧道边墙给驾驶员带来的心理影响(侧墙效应” , “ )保证以一定车速的安 全通行, 应在行车道两侧设置一定宽度的侧向宽度或余宽。
5 调整了隧道平、 横有关指标; 纵、 尤其考虑到我国西部地形特点 和保护环境, 适当放宽了纵坡指标; 同时, 对隧道断面内轮廓设计作有 关规定, 推行其标准化
学公式难以全面准确地概况所有情况, 而且参数测试数量有限, 数据的代表性和抽样的代表性 均存在一定的局限, 实施时难度较大。因此本规范采用定性划分和定量相结合Biblioteka Baidu综合评判方 法, 两者可以互相校核和检验, 以提高分级的可靠性。
4 从行车的安全和营运管理考虑, 适当加宽了隧道侧向宽度, 并 在隧道两侧设置检修道; 给出了新的隧道建筑限界横断面组成最小宽 度的有关规定
公 隧 技 与公 隧 设 规 》 路 道 术 《路 道 计 范
蒋树屏
( 重庆交通科研设计院 重庆 《06) ) 7 0
近 巧年来, 我国公路隧道发生了很大变化。一方面, 建设规模增大, 2 2 到 0 年底, 0 建成隧道 1 2 总里程8 k , 1 7 9 座, 7 3 m从 9 年至今, 5 9 公路隧道每年增长 1 余公里, 0 0 隧道长度由过去的3 k m特长 隧道发展到现在的7 k , m甚至 1 m的超特长隧道, 公路隧道断面也呈现多样化( 1; 8 8 k 同时, 图 ) 另一 方面, 建设技术显著提高, 依托于青海大坂山隧道的高海拔隧道防冻防水技术, 依托于川藏公路二 郎山隧道的高地应力处治技术, 依托于重庆真武山隧道、 深圳大梅沙隧道的大跨度扁平隧道设计施 工技术, 依托于福建京福高速公路隧道群的连拱隧道、 小净距隧道设计施工技术, 依托于浙江大溪 岭隧道、 猫狸岭隧道、 景山隧道的竖井送排式纵向 组合通风技术、 逆光照明 技术、 总线监控技术等, 以 及围 岩监测非确定性反分析技术, 公路隧道防灾技术, 与 3 应用技术、 m S 水下隧道工程技术等均 获得成果, 这些研究成果强有力地支撑了 公路隧道建设。 总之, 公路隧道技术需要总结和提高。
交通科研设计院为修订工作主编单位, 浙江省交通规划设计研究院、 同济大学 、 中交第一公路 勘察设计院、 重庆交通学院为参编单位, 并邀请有关技术专家组成《 公路隧道设计规范》 修订编 制组。 在编制过程中, 编制组对全国已建和在建的公路隧道进行了较广泛的调查研究, 搜集并分 析了大量设计文件、 工程报告、 营运管理报告, 就有关专题进行了研究, 并听取了全国有关设计 院和专家的意见。对《 公路隧道设计规范》 的修订主要反映在以下内容。
1 更加注重总体设计 , 强调隧道土建结构与通风、 照明、 交通监控 等机电工程设计的协调性
一般来讲, 公路隧道设计由支护衬砌、 防排水、 路面和各类洞室等土建主体结构与通风、 照 明、 供配电、 防灾与减灾、 交通监控等营运设置两大部分构成, 是多项专业的总成, 属复合型技 术, 因此要求各专业设计之间密切配合。譬如, 根据交通量和隧道长度需要设置通风竖井( 或 斜井) 首先由 时, 通风专业工程师通过计算分析初步确定出竖井位置, 然后应征求地质和结构 专业工程师的意见, 如果初定的竖井位于断层破碎带等不 良地质地层 , 竖井结构处理非常复 杂, 工程费上扬, 竖井就应适当挪位, 再计算分析新井位条件下的隧道通风状态及风机容量。 同时, 竖井及其风道位置还应征求路线工程师的意见, 以使竖井口 尽快钻出地面, 同时风道又 要最短。总之, 在确定风井、 风道、 时, 3 风口 上述 个专业应相互“ 磨合”反复推敲, , 综合分析通 风费用和结构费用, 使设计达到最好、 最省的综合效果。 对于高速公路特长隧道或者地质情况非常复杂的长隧道, 必要时应针对其中的技术难题 如大跨扁平断面、 地质、 不良 大涌量地下水、 通风、 防灾等进行专项研究和技术设计。
的判断。采用定性分级的围岩级别 , 常常出现与实际差别 1 2 一 级的情况。定量分级的做法是 根据对岩体( 或岩石) 性质进行测试的数据或对各参数打分, 经计算获得岩体质量指标, 并以该
指标值进行分级。如国外的NBrr 分级、. eas 的地质力学(R ) . 的Q ao t ZTB nwk . ii s M M 分级、r De e 的R D Q 值分级等方法。 但由于岩体性质和赋存条件十分复杂, 分级时仅用少数参数和某个数
二车道A 6m 高宽比为0 7 =5 2 . 6
三车道A m 高宽比 . =6 2 9 为0 4 5
四车道A 6 2 =3m 高宽比为0 8 1 . 4
c )
图 1 公路隧道标准断面( 尺寸单位)
《 公路隧道设计规范》 90 1 月 1 发布实施以来, 自1 年 2 9 日 对推进我国公路隧道工程科技

工过程中完成的, 又称它为现场临床诊断式设计与施工。 不同于一般构造物, 隧道设计受所穿越山体的地形、 地质条件和施工方法的影响很大。隧 道围岩既是作用于隧道结构上的荷载, 又是隧道成洞的支护载体, 因此, 地质条件是正确设计 的基本前提。可是, 在隧道开挖前要获得高精度的地质信息在目 前的技术水平是困难的, 而且 在经济上也是办不到的。因而, 一方面要求在事前设计阶段尽量采用高技术和手段加之经验 对地质状况作出判断, 另一方面要求在开挖施工阶段 , 不断通过现场量测对地层围岩和支护的 动态及开挖方法作出评价并及时调整, 使之设计更加合理。
r 针对特长隧道的工区划分、 施工方法选定、 辅助通道设置、 临时 设施等, 增加“ 施工计划” , 一节 使设计与施工环节更加紧密
隧道施工方法是开挖方式、 开挖方法、 支护方式、 洞内运输方式、 辅助方法和通风方式等的 总称。开挖方式是指爆破开挖、 掘进机开挖、 人力开挖等开挖手段。开挖方法是指全断面法、 台阶法、 导坑法、 分部法等开挖方法。支护方式有锚杆、 喷射混凝土、 钢支撑、 钢筋网、 构件支撑 等。洞内运输方式有无轨道式和有轨道式。辅助方法主要是指在稳固开挖面和处治涌水的超 前锚杆、 小导管、 管棚、 药液注浆、 冻结、 混凝土注浆等。
公路隧道的建筑限界, 不仅要提供汽车行驶的空间, 还要考虑汽车行驶的安全、 快捷、 舒适 和防灾等, 因此要求设计中应充分研究各种车道与公路设施之间所处的空间关系, 任何部件 ( 包括通风、 照明、 安全、 监控和内装等附属设施) 均不得侵人隧道建筑限界之内。 隧道建筑限界由车道宽度 W 侧向宽度 L 由L 或 L 构成)余宽 C检修道 J 、 ( L R 、 、 或人行道 R组成。此次修订有两点主要变化: ①根据十多年来全国各设计单位的经验, 将检修道作对称 布置, 理由有二: 其一, 公路隧道内 设施较多, 而且多数隧道是将设施布置在两侧, 检修道在两 侧布置更有利于养护维修管理; 其二, 两侧设检修道并不增大隧道内空断面积, 并有利于断面 标准化设计 ; ②本次修订, 取消了按“ 重丘, 山岭” 地形的区分, 而根据《 公路工程技术标准》 的新
2 增加隧道信息化设计与施工的有关条文, 明确提出通过动态设 计使支护结构适应于围岩实际情况, 更加安全、 经济
由于岩土材料物理特性和力学特性非常复杂, 要想用解析手段预测隧道等地下结构物的 ‘ 力学动态, 就必须建立精度很高的结构关系式。然而, 结构关系式越复杂, 所含的力学参数越 多, 这些参数不管是采用室内试验还是现场测试都是非常困难的。由于岩土的非连续介质特 性, 即使通过一些较先进的手段能测得这些参数, 其解析结果与实际状态往往也有较大差异。 显然, 将通常的结构分析方法应用于地下岩土结构工程是不宜的。所幸的是, 像隧道这样的地 下工程, 开挖面前方虽是未知的, 但同时也是可再设计的, 这就给人们客观地评价围岩特性及 预测开挖面前方力学动态提供了机会, 并进而对隧道结构进行重新设计, 使之更符合实际情况 成为可能。即, 通过施工现场开挖过程中不断地对围岩变形进行量测, 然后以这些位移量测信 息为依据, 反演计算围岩物理力学参数, 在此基础上重新评价隧道结构的事前设计( 预设计) , 确定更符合围岩动态的支护参数。 将此过程称为动态设计或信息化设计。由于该工作是在施
进步和规范其设计行为均起到了积极的作用。但是, 随着我国近十多年来隧道建设的实践经
验积累和技术进步, 该规范当时所依托的技术已有相当一部分较为陈旧, 许多规定比 较工程实 际已明显落后, 极不适应当前隧道建设的需要, 因此需要对该规范进行全面修订。为此, 交通 部以交公路发〔 9) 号文下达了修订《 1 98 9 2 公路隧道设计规范》 的决定。根据该文通知, 由重庆
3 充实隧道调查内容, 单作一章, 更加重视隧道地质调查工作; 并 引入隧道岩体分级的概念和具体指标、 规定
按国家标准《 工程岩体分级标准》 规定, 本规范将原规范的“ 围岩分类” 改为围岩分级。分 级方法与国家标准一致, 采用《 工程岩体分级标准》 规定的方法、 级别和顺序, 即岩石隧道围岩 稳定性等级由好至坏分为 I I I 级、 级、 级、I I I I V级和 V级。考虑到土体中隧道的围岩分级, 将
相关文档
最新文档