《隧道施工技術(shù)》教材配套PPT課件

《隧道施工技術(shù)》教材配套PPT課件,隧道施工技術(shù),隧道,施工,技術(shù),教材,配套,PPT,課件 隧道施工技術(shù)模塊模塊2 2 隧隧 道道 構(gòu)構(gòu) 造造2.3 明 洞2.1隧道工程的劃分2.2洞 身 襯 砌2.6 隧道的照明設(shè)施2.7防排水設(shè)施2.8附屬設(shè)施2.4 洞 門2.9公路隧道工程質(zhì)量鑒定辦法相關(guān)規(guī)定2.5隧道的通風(fēng)2.1 2.1 隧道工程的劃分隧道工程的劃分 隧道單位、分部、分項工程的劃分包括：總體、明洞、洞口工程、洞身開挖、洞身襯砌、防排水、隧道路面、裝飾、輔助施工措施九方面，詳見表2-1。2.1 2.1 隧道工程的劃分隧道工程的劃分 （1）單位工程。在建設(shè)項目中，根據(jù)簽訂的合同，具有獨立施工條件的工程為單位工程。（2）分部工程。在單位工程中，應(yīng)按結(jié)構(gòu)部位、路段長度及施工特點或施工任務(wù)劃分為若干個分部工程。（3）分項工程。在分部工程中，應(yīng)按不同的施工方法、材料、工序及路段長度等劃分為若干個分項工程。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 襯砌材料2.2.1混凝土和鋼筋混凝土混凝土和鋼筋混凝土1.混凝土是目前隧道施工中采用最廣泛的建筑材料之一，這種材料的優(yōu)點是整體性、抗?jié)B性較好，施工方便，既能現(xiàn)場澆筑又能預(yù)制，機械化施工方便?；炷吝€可以根據(jù)使用和施工上的需要，加入外加劑，如密實性附加劑、早強劑、速凝劑、緩凝劑、塑化劑、加氣劑、減水劑等。混凝土一般不使用堿活性集料?，F(xiàn)澆混凝土的缺點是混凝土澆筑后需要一定的養(yǎng)護時間，不能立即拆除模板，需要占用較多的鋼拱架及模板，化學(xué)穩(wěn)定性差。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌噴射混凝土噴射混凝土2.利用混凝土噴射機將摻有速凝劑的混凝土干拌或濕拌混合料高速噴射到清洗干凈的圍巖表面并充填圍巖裂隙形成混凝土保護層。噴射混凝土早期強度和密實性較高，施工過程可全部采用機械化，不需拱架和模板。在較軟圍巖地區(qū)還可以與錨桿、鋼絲網(wǎng)等配合使用，是一種理想的襯砌材料?；炷劣玫乃嗫蓛?yōu)先選用普通硅酸鹽水泥。采用連續(xù)級配集料，細(xì)集料采用堅硬耐久的中、粗砂，細(xì)度模數(shù)大于25，砂的含水率控制在5%7%。粗集料采用堅硬耐久的卵石或礫石，不得使用堿活性集料。石子粒徑應(yīng)小于15 mm，若采用噴射鋼纖維混凝土，則石子粒徑不宜大于10 mm?；炷恋膹姸鹊燃壊坏玫陀贑20。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌錨桿、剛架和鋼筋網(wǎng)錨桿、剛架和鋼筋網(wǎng)3.1 1）錨桿）錨桿 通過鉆鑿巖孔，在巖孔中灌入水泥砂漿并插入一根或一束鋼筋，當(dāng)砂漿凝結(jié)硬化后鋼筋便錨固在圍巖中，借助于這種錨固，在圍巖中鋼筋能有效地控制圍巖或淺部巖體變形，防止其滑動和坍塌，將這種插入巖孔錨固在圍巖中從而使圍巖或上部巖體起到支護作用的鋼筋稱為錨桿。錨桿桿體直徑一般為2032 mm，各種水泥砂漿強度不能低于MU20。錨桿種類很多，按不同分類方式可分為不同類型。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 （1）按使用材料不同分類。錨桿按使用材料不同可分為以下幾種類型：鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿。倒楔式金屬錨桿。管縫式錨桿。樹脂錨桿?？煊才蛎浰噱^桿。雙快水泥錨桿。（2）安裝時是否給錨桿施加預(yù)應(yīng)力分類。根據(jù)安裝時是否給錨桿施加預(yù)應(yīng)力可將錨桿分為非預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨桿。（3）按施工方式不同分類。根據(jù)施工方式不同可將錨桿分為自鉆式錨桿和開縫式錨桿。（4）按基本錨固類型分類。按照基本錨固類型，錨桿可分為端頭錨固錨桿和全長澆筑錨桿。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌2 2）剛架）剛架 剛架是為加強支護剛度而在初期支護或二次襯砌中放置的型鋼（如形、I形、U形型鋼等）、鋼管、鋼軌支承或格柵鋼支承。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌3 3）鋼筋網(wǎng)）鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑一般為612mm。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌片石混凝土片石混凝土4.在圍巖較好地段的邊墻襯砌，為節(jié)省水泥，可采用片石混凝土（片石摻量不超過總體積的20%）。當(dāng)在起拱線以上1 m以外部位有超挖時，超挖部分也可用片石混凝土回填。片石材料要堅硬，抗壓強度不能低于MU40，嚴(yán)禁使用風(fēng)化嚴(yán)重的有裂隙的片石，以確保工程質(zhì)量。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌塊石和混凝土塊塊石和混凝土塊5.襯砌材料選用塊石和混凝土塊的優(yōu)點是能就地取材、降低造價、可保證襯砌厚度并能較早地承受荷載，可以大量節(jié)約水泥和模板，耐久性和耐侵蝕性能較好。其缺點是整體性和防水性差，施工進(jìn)度慢，襯砌技術(shù)要求高，施工進(jìn)度慢。塊石強度等級不應(yīng)低于MU60，混凝土塊強度等級不應(yīng)低于MU20。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌裝配式材料裝配式材料6.裝配式材料適用于軟土地區(qū)地鐵隧道的襯砌，一般用于盾構(gòu)法施工。裝配式材料一般采用鋼筋混凝土大型預(yù)制塊、加筋肋鑄鐵預(yù)制塊等。在襯砌內(nèi)表面可以粘貼各種各樣的裝修材料，如照明、防水、通風(fēng)、美觀、視線誘導(dǎo)、減小噪聲等各種材料。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 洞身襯砌的設(shè)計要求與類型2.2.2洞身襯砌的設(shè)計要求洞身襯砌的設(shè)計要求1.（1）隧道襯砌設(shè)計應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、斷面形狀、支護結(jié)構(gòu)、施工條件等，并應(yīng)充分利用圍巖的自承能力。（2）襯砌結(jié)構(gòu)類型和尺寸應(yīng)根據(jù)使用要求、圍巖級別、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧道埋置深度、結(jié)構(gòu)受力特點，并結(jié)合工程施工條件、環(huán)境條件，通過工程類比和結(jié)構(gòu)計算綜合分析確定。（3）襯砌斷面宜采用曲邊墻拱形斷面。（4）隧道洞口段應(yīng)設(shè)加強段襯砌。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 （5）偏壓襯砌段應(yīng)向一般襯砌段延伸，延伸長度應(yīng)根據(jù)偏壓情況確定，一般不小于10 m。（6）凈寬大于30 m的橫通道與主洞的交叉段均應(yīng)設(shè)加強段襯砌，加強段襯砌應(yīng)向各交叉洞延伸，主洞延伸長度不小于50 m，橫通道延伸長度不小于30 m。（7）洞口一般較洞身圍巖條件差，節(jié)理裂隙發(fā)育，風(fēng)化嚴(yán)重，再加上隧道埋置淺薄，受地形、地表水、地下水、風(fēng)化、凍裂影響明顯，容易形成偏壓，甚至受仰坡后圍巖縱向推力的影響，圍巖容易失穩(wěn)，使襯砌產(chǎn)生病害。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌洞身襯砌的類型洞身襯砌的類型2.公路隧道應(yīng)做襯砌，根據(jù)隧道圍巖地質(zhì)條件、施工條件和使用要求可分別采用噴錨襯砌、整體式襯砌、復(fù)合式襯砌和裝配式襯砌。高速公路、一級公路、二級公路的隧道應(yīng)采用復(fù)合式襯砌；三級及三級以下公路隧道，在、級圍巖條件下，隧道洞口段應(yīng)采用復(fù)合式襯砌或整體式襯砌，其他段可采用噴錨襯砌。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌1 1）噴錨襯砌）噴錨襯砌 噴射混凝土是利用泵或高壓空氣作動力，把混凝土混合料通過噴射機、輸料管及噴頭直接噴射到隧道圍巖壁上的支護方法。隧道開挖后，及時施作噴混凝土支護，可以起到封閉巖面、防止風(fēng)化松動、填充坑凹及裂隙、維護和提高圍巖的整體性、幫助圍巖發(fā)揮自身的結(jié)構(gòu)作用、調(diào)整圍巖應(yīng)力分布、防止應(yīng)力集中、控制圍巖變形、防止掉塊、防止坍塌的作用。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 錨桿支護是噴錨支護的主要組成部分，是一種錨固在巖體內(nèi)部的桿狀鋼筋，錨桿支護是通過錨入巖體內(nèi)部的鋼筋，與巖體融為一體，達(dá)到提高圍巖的力學(xué)性能，改善圍巖的受力狀態(tài)，實現(xiàn)加固圍巖、維護圍巖穩(wěn)定的目的。大量試驗和工程實踐表明，錨桿對保持隧道圍巖穩(wěn)定、抑制圍巖變形發(fā)揮著很好的作用。利用錨桿的懸吊作用（見圖2-1）、組合拱作用（見圖2-2）、減跨作用、擠壓加固作用（見圖2-3），將圍巖中的節(jié)理、裂隙串成一體，提高圍巖的整體性，改善圍巖的力學(xué)性能，從而發(fā)揮圍巖的自承重能力。錨桿支護不僅對硬質(zhì)圍巖可起到支護作用，而且對軟質(zhì)圍巖也能起到良好的支護效果。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌圖圖2-32-3擠壓加固作用擠壓加固作用圖圖2-12-1懸吊作用懸吊作用圖圖2-22-2組合拱作用組合拱作用2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 在層狀圍巖中，應(yīng)加入錨桿支護，通過聯(lián)結(jié)作用和組合原理保護和穩(wěn)定圍巖，并通過噴射混凝土表面封閉和支護的配合，使圍巖和錨桿噴射混凝土形成一個穩(wěn)定的承載結(jié)構(gòu)。錨桿應(yīng)與穩(wěn)定圍巖聯(lián)結(jié)，與沒有松動的較完整穩(wěn)定的圍巖體相聯(lián)結(jié)；錨桿應(yīng)有足夠的錨固長度，伸入松動圍巖以外或伸入承載環(huán)以內(nèi)一定深度。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 當(dāng)圍巖呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性較差時，錨噴混凝土的主要作用原理是整體加固作用。依靠錨桿和鋼筋網(wǎng)噴混凝土的支護力和錨桿的聯(lián)結(jié)及其本身的抗剪強度，提高圍巖承載圈的抗壓強度和抗剪強度，達(dá)到對圍巖的整體加固作用，使圍巖和錨噴支護共同成為一個承載結(jié)構(gòu)。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 不宜使用噴錨襯砌的情況有：對襯砌有特殊要求的隧道或地段，如洞口地段，其要求襯砌內(nèi)輪廓很整齊、平整；輔助坑道或其他隧道與主隧道的連接處及附近地段；有很高的防水要求的隧道；圍巖及覆蓋太薄，且其上已有建筑物，不能沉落或拆除者等；地下水有侵蝕性，可能造成噴射混凝土和錨桿材料的腐蝕的地段；寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)有凍害的地方等。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌2 2）整體式襯砌）整體式襯砌 整體式襯砌是傳統(tǒng)的襯砌結(jié)構(gòu)形式，在新奧法（new austrian tunnelling method,NATM）問世前被廣泛地應(yīng)用于隧道工程中，目前在山嶺隧道中還有不少工程實例。該方法不考慮圍巖的承載作用，主要通過襯砌的結(jié)構(gòu)剛度抵御地層的變形，承受圍巖的壓力。依據(jù)不同的地質(zhì)條件，或按照不同的圍巖級別，整體式襯砌又可分為直墻式和曲墻式兩種形式。目前，無論是公路隧道，還是鐵路隧道，多采用曲墻式形式。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 整體式襯砌采用就地整體模筑混凝土，其方法是在隧道內(nèi)架立模板、拱架，然后澆灌混凝土而成。它作為一種支護結(jié)構(gòu)，從外部支承隧道圍巖，適用于不同的地質(zhì)條件，易于按需成形，且適合多種施工方法，因此在我國隧道工程中被廣泛使用。整體式襯砌截面可設(shè)計為等截面或變截面。對設(shè)仰拱的地段，仰拱與邊墻宜采用小半徑曲線連接，仰拱厚度宜與拱圈厚度相同。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 在嚴(yán)寒與酷熱、溫差變化大的地區(qū)，特別是在最冷月份平均氣溫低于-15 的寒冷地區(qū)，在距洞口100200 m的襯砌段應(yīng)根據(jù)情況增設(shè)伸縮縫。在嚴(yán)寒地區(qū)修建隧道，由于地下水隨季節(jié)溫度發(fā)生變化，圍巖易產(chǎn)生凍脹壓力，使側(cè)墻內(nèi)移或開裂；曲墻式襯砌的抗凍脹能力較強，墻部破壞的情況遠(yuǎn)小于采用直墻式襯砌的隧道，故在嚴(yán)寒地區(qū)的隧道，不管圍巖等級如何，只要有地下水存在，襯砌形式仍應(yīng)采用曲墻式襯砌。嚴(yán)寒地區(qū)隧道的襯砌施工特別要強調(diào)根據(jù)情況設(shè)置伸縮縫，防止或減少因溫度降低而收縮，引起襯砌開裂和破壞，造成病害的情況。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌3 3）復(fù)合式襯砌）復(fù)合式襯砌 復(fù)合式襯砌是由初期支護和二次支護及中間防水層組合而成的襯砌形式。初期支護限制圍巖在施工期間的變形，達(dá)到保持圍巖的暫時穩(wěn)定；二次支護則提供結(jié)構(gòu)的安全儲備或承受后期圍巖壓力。因此，初期支護應(yīng)按主要承載結(jié)構(gòu)設(shè)計。對于二次支護，在級及以上等級圍巖時按安全儲備設(shè)計；在級及以下等級圍巖時按承載（后期圍壓）結(jié)構(gòu)設(shè)計，并均應(yīng)滿足構(gòu)造要求。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 復(fù)合式襯砌的設(shè)計，目前以工程類比為主，理論驗算為輔。結(jié)合施工，通過測量、監(jiān)控取得數(shù)據(jù)，不斷修改和完善設(shè)計。復(fù)合式襯砌設(shè)計和施工密切相關(guān)，應(yīng)通過量測及時支護，并掌握好圍巖和支護的形變和應(yīng)力狀態(tài)，以便最大限度地發(fā)揮由圍巖和支護組成的承載結(jié)構(gòu)的自承能力。通過量測，掌握好斷面的閉合時間，保證施工期安全，確定恰當(dāng)?shù)闹ёo標(biāo)準(zhǔn)和合適的二次襯砌時間，以使作用在承載結(jié)構(gòu)上的形變壓力最小，且又十分安全和穩(wěn)定。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 在確定開挖尺寸時，應(yīng)預(yù)留必要的初期支護變形量，以保證在初期支護穩(wěn)定后二次襯砌的必要厚度。當(dāng)圍巖呈“塑性”時，變形量是比較大的。由于預(yù)先設(shè)定的變形量與初期支護穩(wěn)定后的實際變形量往往有差距，故應(yīng)經(jīng)常量測校正，使后續(xù)各襯砌段預(yù)留變形量更符合圍巖及支護變形的實際要求。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 二次襯砌應(yīng)采用剛度大、整體性好、外觀平順的模筑混凝土或模筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，襯砌截面應(yīng)采用連接圓順的等厚襯砌斷面，仰拱厚度應(yīng)與拱墻厚度相同。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌圖圖2-42-4某隧道某隧道級圍巖復(fù)合式襯砌設(shè)計圖級圍巖復(fù)合式襯砌設(shè)計圖2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌4 4）裝配式襯砌）裝配式襯砌 由于整體式襯砌澆筑后不能立即承受荷載，需經(jīng)過一個養(yǎng)生階段，施工進(jìn)度受到限制，因此在施工工期短的情況下可以考慮采用裝配式襯砌。這種襯砌是將在工廠或工地現(xiàn)場預(yù)制的構(gòu)件成批運入坑道內(nèi)，用機械手拼裝而成的一環(huán)接一環(huán)的隧道襯砌。裝配式襯砌與整體式（模筑）襯砌相比，可以減輕工人的勞動強度、節(jié)約勞動力，降低建筑材料消耗和提高襯砌質(zhì)量。一般來說，裝配式襯砌的造價較低，施工進(jìn)度也較快。由于襯砌拼裝就位后，幾乎就能夠立即承重，拼裝工作可以緊接隧道開挖面進(jìn)行，因而縮短了坑道開挖后毛洞的暴露時間，使地層壓力不致過大；而且不用臨時支承，有利于機械化快速施工和工業(yè)化生產(chǎn)。采用裝配式襯砌是地下工程的發(fā)展方向之一。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 裝配式襯砌應(yīng)滿足的條件：有足夠的強度和耐久性；能立即承受荷載和有防水設(shè)施；坑道內(nèi)有足夠的拼裝空間；構(gòu)件要求有一定的精度，否則由于接縫多會出現(xiàn)防水困難現(xiàn)象。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 管片襯砌各環(huán)間的縱向聯(lián)結(jié)方式有通縫和錯縫兩種形式。所有襯砌環(huán)的縱縫對齊的形式稱為通縫；而環(huán)間縱縫互相錯開，猶如磚砌體一樣的形式稱為錯縫。通縫拼裝方便，但錯縫的整體性較好。砌塊間接頭用球鉸式、榫槽式或銷釘式等；管片間接頭則由雙排或單排螺栓聯(lián)結(jié)。為增加結(jié)構(gòu)的柔度，采用位于斷面1/3處的單排螺栓居多。接頭防水是裝配式襯砌的關(guān)鍵問題，除要求保證管片制作精度，以盡量消除初始縫隙外，接頭本身也要有防水措施。當(dāng)采用多道防水接頭構(gòu)造時，其第一道為防水密封墊，應(yīng)具有良好的彈性變形性能；第二道為內(nèi)側(cè)嵌縫槽，最好在隧道變形已趨于基本穩(wěn)定時再做；必要時可再添設(shè)第三道灌漿孔，待隧道變形穩(wěn)定后進(jìn)行灌漿。在實際工程中視其重要性而采取一道至多道防水措施。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 用明挖法施工的地下結(jié)構(gòu)更適合于采用裝配式襯砌。當(dāng)具有一定的運輸和吊裝能力時，對于無水地層或解決好接頭防水措施后，都可以大力推廣裝配式襯砌。也可以先裝配內(nèi)層為一次襯砌，再以它為模板，在其外層再灌筑一層現(xiàn)澆襯砌。此外，當(dāng)采用結(jié)構(gòu)裝配而接頭為現(xiàn)場灌筑的裝配整體式襯砌時，在保證防水的條件下，可以增大結(jié)構(gòu)的整體剛度。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌 裝配式襯砌結(jié)構(gòu)，除應(yīng)驗算承受巖土地層壓力等荷載外，還須驗算構(gòu)件運輸和拼裝時的施工受力條件。結(jié)構(gòu)計算應(yīng)考慮接頭剛度對襯砌受力和變形的影響。對于土質(zhì)隧道的裝配式襯砌，設(shè)置接頭以后結(jié)構(gòu)變?nèi)幔寡匾r砌周邊的地層壓力分布趨于均勻，可以改善襯砌的受力性能，降低材料消耗。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌5 5）連拱式襯砌）連拱式襯砌 連拱隧道是將兩隧道之間的巖體用混凝土取代或?qū)伤淼老噜彽倪厜B成一個整體，而形成雙洞拱墻相連的一種結(jié)構(gòu)形式，如圖2-6所示。從目前來看，連拱隧道主要用在山區(qū)洞口地形較為狹窄或橋隧相連的地段，其最大優(yōu)點是雙洞軸線間距可以較小，減少占地，便于洞外接線；但連拱隧道作為較獨立的雙洞設(shè)計，施工更為復(fù)雜，工程造價更高、工期更長。從各地采用連拱隧道的經(jīng)驗來看，其主要用在500 m以下的隧道，1 000 m以下的中隧道也偶有使用，而長和特長隧道一般不采用這種結(jié)構(gòu)形式，但在洞口狹窄地段也可采用從連拱隧道并最終過渡到小凈距和獨立雙洞的隧道，但總體來看，連拱隧道主要適宜于中、短隧道。2.2 2.2 洞洞 身身 襯襯 砌砌圖圖2-62-6連拱隧道連拱隧道2.3 2.3 明洞明洞 明洞是隧道的主體建筑物。當(dāng)洞頂覆蓋層薄，不宜采用大開挖修建路塹，并難于用暗挖法修建隧道的地段；路基或隧道洞口受邊坡塌方、巖堆、落石、泥石流等不良地質(zhì)危害影響的地段；修建路塹會危及附近重要建筑物安全的地段；鐵路、公路、溝渠和其他人工構(gòu)造物必須在隧道上方通過，不宜采用暗洞或立交橋涵跨越時；為了保護洞口的自然景觀而延伸隧道長度時，這些情況下需修建明洞。但明洞造價一般比隧道高，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過慎重比較后再選用。2.3 2.3 明洞明洞 明洞具有地面、地下建筑物的雙重特點，可作為地面建筑物用以抵御邊坡、仰坡的塌方、落石、滑坡、泥石流等病害。明洞凈空必須滿足隧道的建筑限界要求，洞門一般做成直立端墻式洞門。圖圖2-7 2-7 為隧道洞口段示意圖為隧道洞口段示意圖2.3 2.3 明洞明洞 明洞的結(jié)構(gòu)類型2.3.1 明洞的結(jié)構(gòu)類型根據(jù)地形、地質(zhì)、經(jīng)濟、回填土狀況、運營安全及施工難易程度而定，通常由頂部結(jié)構(gòu)和邊墻組成。當(dāng)?shù)撞康貙涌赡軘D入洞內(nèi)時，須設(shè)置仰拱。當(dāng)頂部結(jié)構(gòu)做成拱形時，這種結(jié)構(gòu)稱為拱式明洞。按其受力情況又分為對稱式供式明洞和不對稱式拱式明洞。若頂部結(jié)構(gòu)為梁板,則這種結(jié)構(gòu)稱為棚式明洞。當(dāng)明洞凈高、建筑高度受到限制時，可采用箱形明洞。當(dāng)明洞邊墻厚度較大時，只要受力允許，可以隔一定距離開設(shè)窗洞，以節(jié)省材料。拱式明洞的內(nèi)外墻身采用混凝土結(jié)構(gòu)，拱頂采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆拱形明洞結(jié)構(gòu)整體性較好，結(jié)構(gòu)堅固，能承受較大的垂直壓力和單向側(cè)壓力，必要時加設(shè)仰拱。拱式明洞適用范圍較廣，在一般情況下，當(dāng)預(yù)計一次塌方量較大，基礎(chǔ)設(shè)置條件較好時，可采用拱式明洞。在隧道進(jìn)出口兩端的接長明洞，或在深路塹高邊坡，邊坡不穩(wěn)定（如崩塌落石危及行車安全）地段修建的獨立明洞；洞口附近埋深較淺，施工時不能保證上方覆蓋層的穩(wěn)定等，多采用拱形明洞的形式。2.3 2.3 明洞明洞拱式明洞拱式明洞1.2.3 2.3 明洞明洞（4）半路塹單壓式。（3）半路塹偏壓式。（2）路塹偏壓式。（1）路塹對稱式。2.3 2.3 明洞明洞 拱式明洞的邊墻一般采用直墻。當(dāng)半路塹形單壓明洞外墻尺寸較厚（可達(dá)35 m）時，為節(jié)省砌筑量，通常在漿砌片石的外墻上每隔34 m開設(shè)一個孔洞。采用偏壓形明洞時，要特別注意處理好外墻基礎(chǔ)，以防止因外墻下沉而引起拱圈開裂。故外墻必須設(shè)置在穩(wěn)固地基上，如有困難，則可用樁基（或加深基礎(chǔ)）及加固地基等方法進(jìn)行處理。2.3 2.3 明洞明洞棚式明洞棚式明洞2.當(dāng)路線外側(cè)地形狹窄或外側(cè)基巖埋藏較深，設(shè)置穩(wěn)固的基礎(chǔ)工程量大時，或者當(dāng)山坡塌方、落石數(shù)量較少，山體側(cè)向壓力不大，或因受地質(zhì)、地形條件的限制，難以修建拱式明洞時，可采用棚式明洞。2.3 2.3 明洞明洞 棚式明洞頂板為梁式結(jié)構(gòu)。內(nèi)側(cè)邊墻一般采用重力式擋墻，當(dāng)巖層完整，山體坡面較陡，采用重力式擋墻開挖量較大時，也可采用鋼筋混凝土錨桿擋墻。但在地下水發(fā)育地段不宜采用。2.3 2.3 明洞明洞（4）懸臂式棚洞。（3）柱式棚洞。（2）剛架式棚洞。（1）墻式棚洞（墻式棚式明洞）。2.3 2.3 明洞明洞箱式明洞箱式明洞3.箱形明洞適用于建筑高度較小，對地基要求較低的地段。所以在明洞凈高、建筑高度受到限制時或地基軟弱的地方，可采用箱式明洞。圖2-16所示為方形鋼構(gòu)明洞，其全部用鋼筋混凝土制成。若右側(cè)巖層順層滑動，利用上部回填土的壓力及底層的彈性抗力，平衡側(cè)向巖層滑動的推力，并傳遞到左側(cè)巖層上。2.3 2.3 明洞明洞圖圖2-162-16方形鋼構(gòu)明洞方形鋼構(gòu)明洞2.3 2.3 明洞明洞 明洞基礎(chǔ)2.3.2 明洞襯砌基礎(chǔ)和隧道襯砌基礎(chǔ)一樣，應(yīng)置于穩(wěn)固的地基上。為防止側(cè)溝及鋪底施工開挖時影響邊墻地基的穩(wěn)定，明洞基礎(chǔ)底標(biāo)高不宜高于隧道側(cè)溝溝底標(biāo)高或路面基層標(biāo)高。2.3 2.3 明洞明洞 當(dāng)明洞外邊墻、棚洞立柱基礎(chǔ)埋置深度超過路面以下3 m時（一般是指半路塹單壓式明洞的外側(cè)邊墻及立柱），宜在路面以下設(shè)置鋼筋混凝土橫向水平拉桿或錨桿，并錨固于內(nèi)邊墻基礎(chǔ)或巖體中，或用錨桿錨固于穩(wěn)定的巖體中；對于立柱可在路基平面處加設(shè)橫撐和縱撐，應(yīng)與相鄰立柱及內(nèi)邊墻連接，以減小墻底轉(zhuǎn)角，改善結(jié)構(gòu)受力條件，增加墻柱約束，減小其長細(xì)比的影響，以確保整個結(jié)構(gòu)的整體性、外側(cè)邊墻及立柱的整體及局部穩(wěn)定性。2.3 2.3 明洞明洞 位于斜坡地段的明洞外墻基礎(chǔ)，為確?；追€(wěn)定，墻趾趾部應(yīng)埋入穩(wěn)固的地層中，并與外側(cè)穩(wěn)固地層邊緣保持適當(dāng)?shù)乃骄嚯x。外墻基礎(chǔ)趾部明洞墻基應(yīng)保證一定的嵌入基巖最小深度和護基最小寬度（見表2-3）。表表2-32-3明洞墻基嵌入基巖最小深度和護基最小寬度明洞墻基嵌入基巖最小深度和護基最小寬度2.3 2.3 明洞明洞 明洞填土的注意事項2.3.3 （1）明洞洞頂回填土厚度、拱背處理方法，應(yīng)根據(jù)明洞設(shè)置的目的、作用，地形條件，山坡病害，以及預(yù)計明洞洞頂可能出現(xiàn)的坍塌量及將來明洞所要起的作用來確定。（2）當(dāng)山坡有嚴(yán)重的危石、崩塌威脅時，應(yīng)予以清除或做加固處理。（3）當(dāng)邊坡有病害，未來可能發(fā)生較大的坍塌，而該隧道又處于地震烈度8度以上地區(qū)時，地震時增加了坍塌的數(shù)量，應(yīng)酌情增加填土厚度，如洞頂設(shè)計填土厚度可采用2530 m，設(shè)計填土坡度可為1312，實際填土坡度可為1315。2.3 2.3 明洞明洞 （4）當(dāng)洞頂填土目的主要是支擋邊坡的滑塌和防護山坡可能發(fā)生的大量塌方、泥石流時,則應(yīng)根據(jù)邊坡的穩(wěn)定情況、邊坡的刷坡情況并結(jié)合設(shè)計回填坡度，綜合分析確定回填厚度，確保邊坡和明洞的穩(wěn)定與安全。（5）當(dāng)不設(shè)洞門端墻時，可采用拱背部分裸露、按自然山坡坡度填土，填土表面一般應(yīng)植草。（6）立交明洞上的填土厚度應(yīng)結(jié)合公路、鐵路、溝渠及其他人工構(gòu)造物的標(biāo)高、自然環(huán)境、美化要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計等研究確定，必要時可設(shè)護拱。（7）當(dāng)明洞頂設(shè)置過水、泥石流等渡槽、溝渠及其他構(gòu)造物時，設(shè)計應(yīng)考慮其帶來的影響。（8）當(dāng)為保護洞口自然環(huán)境而設(shè)置明洞時，則應(yīng)將明洞完全伸出自然山坡坡面，以不破壞自然地面及其景觀為原則。（9）明洞應(yīng)重視拱背和墻背的回填。（10）當(dāng)計算明洞墻背圍巖主動土壓力時，是按圍巖的計算摩擦角計算的，所以墻背回填料的內(nèi)摩擦角應(yīng)不低于圍巖的計算摩擦角，否則，實際墻背的側(cè)壓力比計算的要大。2.3 2.3 明洞明洞2.4 2.4 洞門洞門 洞門的基本概念2.4.1 洞門是為擋土、坡面防護等而在隧道的洞口部位設(shè)置的隧道結(jié)構(gòu)物，屬于隧道的主體建筑物。一般應(yīng)根據(jù)具體的地形、地質(zhì)、水文等條件，結(jié)合工程施工安全、環(huán)境保護要求、洞口相關(guān)工程、運營條件加以全面研究，綜合比較其經(jīng)濟、技術(shù)合理性及安全性，方能確定洞口的最佳位置。就隧道和線路而言，如果隧道是控制工程，一般線路就得依從隧道所選定的最優(yōu)位置，如不是控制工程，隧道位置就得依從線路的位置大體確定，最多在上下左右很小的范圍內(nèi)移動，所以隧道位置的選定與線路設(shè)計是同時考慮，不能分開的。2.4 2.4 洞門洞門 洞門附近的巖（土）體通常都比較破碎松軟，易于失穩(wěn)，形成崩塌或滑坡。為了保護巖（土）體的穩(wěn)定性和使車輛不受崩塌、落石等威脅，確保行車安全，應(yīng)該根據(jù)實際情況，選擇合理的洞門形式；同時洞門是隧道兩端的外露部分，在保障安全的同時，還應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行洞門的美化和環(huán)境的美化。2.4 2.4 洞門洞門 道路隧道在照明上有相當(dāng)高的要求，為了處理好駕駛員在通過隧道時的一系列視覺上的變化，有時考慮在入口一側(cè)設(shè)置減光棚等減光構(gòu)造物，對洞外環(huán)境做某些減光處理。這樣洞門位置上就不再設(shè)置洞門建筑，而是用明洞和減光建筑將襯砌接長，直至減光建筑物的端部，構(gòu)成新的入口。2.4 2.4 洞門洞門 洞門的作用2.4.2 洞門具有以下幾個作用：（1）減少洞口土石方開挖量。（2）穩(wěn)定邊坡、仰坡。降低洞口刷方高度，也就增加了邊坡、仰坡的穩(wěn)定性。（3）引離地表水流。修建洞門可以把地表水引入洞外路基側(cè)溝排走，確保運營安全。（4）裝飾作用。2.4 2.4 洞門洞門 洞門的類型2.4.3端墻式洞門端墻式洞門1.端墻式洞門適用于巖質(zhì)穩(wěn)定圍巖和地形開闊的地區(qū)，是最常使用的洞門形式，如圖2-17所示。圖圖2-172-17端墻式洞門端墻式洞門2.4 2.4 洞門洞門翼墻式洞門翼墻式洞門2.山體水平推力較大時，可以在端墻式洞門以外，增加單側(cè)或雙側(cè)翼墻，這種洞門稱為翼墻式洞門，如圖2-18所示。這種洞門由端墻及翼墻組成。翼墻是為了增加端墻的穩(wěn)定性而設(shè)置的，同時對路塹邊坡也起支承作用，抗滑、抗傾覆性能較好。翼墻的正面端墻一般采用等厚的直墻，墻身微向后傾斜，邊坡、仰坡坡率為1075115。翼墻前面與端墻垂直，其頂面坡度與仰坡坡面一致，在頂面上一般均設(shè)置水溝，將端墻背面排水溝匯集的地表水排至路塹邊溝內(nèi)。2.4 2.4 洞門洞門圖圖2-182-18翼墻式洞門翼墻式洞門2.4 2.4 洞門洞門臺階式洞門臺階式洞門3.在傍山地區(qū)，當(dāng)洞門一側(cè)邊坡較高時，為了降低仰坡的開挖高度及外露坡長，可將端墻頂部做成與地表坡度相適應(yīng)的臺階狀，以適應(yīng)地形特點，減少土石方開挖量，這種洞口稱為臺階式洞門，如圖2-19所示。這種洞門也有一定的美化環(huán)境的作用。圖圖2-192-19臺階式洞門臺階式洞門2.4 2.4 洞門洞門柱式洞門柱式洞門4.當(dāng)?shù)匦屋^陡，地質(zhì)條件較差，仰坡有下滑的可能性，且設(shè)置翼墻式洞門又受地形條件、地質(zhì)條件限制時，可在端墻中設(shè)置兩個斷面較大的柱墩，以增加端墻的穩(wěn)定性，這種洞門稱為柱式洞門。它的墻面有凸出的線條，比較美觀，適用于城郊、風(fēng)景區(qū)或長大隧道的洞口。柱式洞門如圖2-20所示。圖圖2-202-20柱式洞門柱式洞門2.4 2.4 洞門洞門削竹式洞門削竹式洞門5.當(dāng)洞門周圍地形平緩，隧道洞口段有一節(jié)較長的明洞襯砌時，由于洞門背后一定范圍內(nèi)是以回填土為主，山體的推滑力不大時，可采用削竹式洞門，如圖2-21所示。隧道洞門結(jié)構(gòu)因形似削竹而得名。削竹式洞門是聯(lián)系洞內(nèi)襯砌與洞口外路塹的支護結(jié)構(gòu)，保證了洞門附近的邊坡和仰坡的穩(wěn)定。洞門美觀合理與否直接影響對隧道工程的評價，好的洞門將給人留下美的印象，削竹式洞門能起到修飾周圍景觀的作用，真正做到洞門與周圍生態(tài)環(huán)境有機結(jié)合。這種洞門在近些年公路隧道中被普遍采用。2.4 2.4 洞門洞門圖圖2-212-21削竹式洞門削竹式洞門2.4 2.4 洞門洞門喇叭口式洞門喇叭口式洞門6.喇叭口式洞口適用于洞口場地狹窄或橋隧相接以及邊仰坡有落石掉塊可能的地段。喇叭口式洞門如圖2-22所示。圖圖2-222-22喇叭口式洞門喇叭口式洞門2.4 2.4 洞門洞門遮光棚式洞門遮光棚式洞門7.當(dāng)洞外需要設(shè)置遮光棚時，遮光棚式洞門的入口通常外伸很遠(yuǎn)。遮光構(gòu)造物有開放式和封閉式之分，前者遮光板之間是透空的，后者則用透光材料將前者的透空部分封閉。但由于透光材料上面容易沾染塵垢油污，養(yǎng)護困難，所以很少使用后者。遮光棚式洞門在形狀上有喇叭式與棚式之分。遮光棚式洞門如圖2-23所示。2.4 2.4 洞門洞門圖圖2-232-23遮光棚式洞門遮光棚式洞門2.4 2.4 洞門洞門 隧道洞門的構(gòu)造要求2.4.4 洞口仰坡地腳至洞門墻背應(yīng)有不小于15 m的水平距離，以防仰坡土石掉落到路面上，危及行車安全。洞門端墻與仰坡之間水溝的溝底與襯砌拱頂外緣的高度不應(yīng)小于10 m，以免落石破壞拱圈。洞門墻頂應(yīng)高出仰坡腳0.5 m以上，以防水流溢出墻頂，也可防止掉落的土石彈出。水溝底下填土應(yīng)夯實，否則會使水溝變形，產(chǎn)生漏水，影響襯砌強度。2.4 2.4 洞門洞門 當(dāng)?shù)鼗鶠閮雒浲翆訒r，凍結(jié)時土壤隆起、膨脹力大，而解凍時由于水融作用，土壤變軟后沉陷，建筑物相應(yīng)下沉，產(chǎn)生襯砌變形，應(yīng)進(jìn)行防凍脹處理?；茁裰蒙疃葢?yīng)大于墻邊各種溝、槽基底的埋置深度。一般根據(jù)公路工程設(shè)置基礎(chǔ)的經(jīng)驗，要求基底設(shè)在凍結(jié)線以下不小于025 m（這里所指的凍結(jié)線為當(dāng)?shù)刈畲蟮膬鼋Y(jié)深度）處。如果凍結(jié)線較深，施工有困難，可采取非凍結(jié)性的砂石材料換填，也可設(shè)置樁基等。對不凍脹土層中的地基，如巖石、卵石、礫石、砂等，埋置深度可不受凍結(jié)深度的限制。在松軟地基上的基礎(chǔ)，可采取加固基礎(chǔ)的措施。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) 汽車排出的廢氣中含有多種有害物質(zhì)，如一氧化碳、氮氧化合物、碳?xì)浠衔?、亞硫酸氣體和煙霧粉塵，造成隧道內(nèi)的空氣污染同時還會影響行車安全。當(dāng)一氧化碳濃度很大時，人體會產(chǎn)生不同程度的中毒癥狀，甚至危及生命安全。另外煙霧會影響能見度，如果煙（塵）含量達(dá)到一定程度，可能使能見度降低到妨礙車輛安全行駛的程度。造成公路隧道空氣污染的主要因素是一氧化碳，用通風(fēng)的方法從洞外引進(jìn)新鮮空氣沖淡一氧化碳、煙霧、異味的濃度至其達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，即可使人員處于安全的環(huán)境中。營運通風(fēng)的任務(wù)就是向隧道內(nèi)部供給新鮮空氣，排除有害氣體、蒸氣、粉塵和炮煙等有害物質(zhì)，使隧道內(nèi)部空氣的溫度、相對濕度和流速達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因此，在進(jìn)行通風(fēng)規(guī)劃和設(shè)計時，應(yīng)對交通量、氣象、環(huán)境等進(jìn)行調(diào)查。交通量調(diào)查內(nèi)容包括車輛類型、數(shù)量、歷時變化等，需了解汽車發(fā)動機的種類和汽車實載情況。氣象調(diào)查包括隧道進(jìn)出口氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、凍害及相關(guān)地區(qū)的氣象資料，根據(jù)需要做實地觀測。環(huán)境調(diào)查包括地形、地物、地質(zhì)、洞口及豎（斜）井口附近的建筑物分布、居民分布、重要設(shè)施等；同時還要考慮通風(fēng)、噪聲、廢氣排放及豎（斜）井施工可能對周圍環(huán)境和居民生活造成的影響。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng)2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) 自然通風(fēng)2.5.1 自然通風(fēng)方式不設(shè)置專門的通風(fēng)設(shè)備，是利用存在于洞口間的自然壓力差或汽車行駛時活塞作用產(chǎn)生的交通風(fēng)力，達(dá)到通風(fēng)的目的。但在雙向交通的隧道中，交通風(fēng)力有相互抵消的情形，其適用的隧道長度受到限制。由于交通風(fēng)的作用較自然風(fēng)大，因此，對于單向交通隧道，即使隧道相當(dāng)長，也有足夠的通風(fēng)能力。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) 機械通風(fēng)2.5.2 當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足需風(fēng)量時，可以選擇機械通風(fēng)，隧道是否設(shè)置機械通風(fēng)，應(yīng)根據(jù)牽引種類、隧道長度、隧道平面與縱斷面、道床類型、行車速度和密度、氣象條件及兩端洞口的地形條件、高差等因素經(jīng)過分析計算、試驗等綜合考慮確定。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng)縱向式通風(fēng)縱向式通風(fēng)1.縱向式通風(fēng)是從一個洞口直接引進(jìn)新鮮空氣，由另一洞口排出污染空氣的通風(fēng)方式?？梢哉J(rèn)為隧道內(nèi)沿縱向流動的氣流從入口至出口都是勻速的。這種通風(fēng)方式使得空氣中的污染物含量由入口向出口方向呈直線增加。對于單向隧道，如果自然風(fēng)從出口吹入隧道，洞內(nèi)空氣污染濃度會增加；對于雙向交通隧道，交通風(fēng)自然抵消，如有自然風(fēng)吹入隧道，在下風(fēng)方向空氣污染濃度會增加。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) （1）射流式縱向通風(fēng)。射流式縱向通風(fēng)是從一個洞口直接引進(jìn)新鮮空氣，由另一洞口排出污染空氣的方式，如圖2-25所示。將射流式風(fēng)機設(shè)置于車道的吊頂部，吸入隧道內(nèi)的部分空氣，并以2530 m/s的速度噴射吹出，用以升壓，使空氣加速，達(dá)到通風(fēng)的目的。射流式通風(fēng)設(shè)備費少，較經(jīng)濟，但噪聲較大。在雙向交通時，射流式通風(fēng)一般可用于長度在1 km 以下的隧道；在單向交通時，射流式通風(fēng)可用于2 km 左右的隧道。當(dāng)然，具體還要看所需的通風(fēng)量和車道上所允許的最大風(fēng)速。隧道行車道內(nèi)由于機械通風(fēng)產(chǎn)生的最大風(fēng)速不宜超過8 m/s,否則會令車乘人員不適，并影響行車的穩(wěn)定。如果交通量小，即使隧道再長一些，也可采用射流式通風(fēng)。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng)圖圖2-252-25射流式縱向通風(fēng)射流式縱向通風(fēng)2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) （2）豎井排氣式縱向通風(fēng)。機械通風(fēng)所需動力與隧道長度的立方成正比，因此在長隧道中，特別是長隧道縱剖面為人字坡時，污濁空氣常積聚在坡頂，通風(fēng)效果不好，常常設(shè)置豎井進(jìn)行分段通風(fēng)，如圖2-26所示。對于雙向交通的隧道，因新風(fēng)是從兩側(cè)洞口進(jìn)入的，豎井宜設(shè)于中間。對于單向交通的隧道，由于新風(fēng)主要自入口一側(cè)進(jìn)入，豎井應(yīng)靠近出口側(cè)設(shè)置。這樣可以保證豎井正好位于空氣污染濃度最大的地點，從而發(fā)揮最佳通風(fēng)效果。當(dāng)然，豎井的位置也還要結(jié)合施工需要來綜合考慮。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng)圖圖2-262-26豎井排氣式縱向通風(fēng)豎井排氣式縱向通風(fēng)2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) 全橫向式通風(fēng)是在通風(fēng)機的作用下，風(fēng)流的方向與隧道軸線方向呈正交的通風(fēng)方式，如圖2-27所示。其工作原理是隔出隧道部分面積作為沿洞身軸線的通風(fēng)渠，根據(jù)計算確定風(fēng)量和風(fēng)壓，合理選擇風(fēng)機，使新鮮空氣首先進(jìn)入通風(fēng)渠，沿通風(fēng)渠流到隧道全長范圍內(nèi)。壓入通風(fēng)渠設(shè)有系列出風(fēng)口，把新鮮空氣在均勻的間隔上吹到隧道中，隧道內(nèi)的污濁空氣從吸出通風(fēng)渠的系列進(jìn)風(fēng)口被吸出洞外，風(fēng)在隧道的橫斷面方向流動，一般不發(fā)生縱向流動，因此有害氣體的濃度在隧道軸線方向均勻分布。該通風(fēng)方式有利于防止火災(zāi)蔓延和處理煙霧，克服了縱向通風(fēng)在縱向風(fēng)速較大和發(fā)生火災(zāi)時對下風(fēng)側(cè)不利的問題，但需設(shè)置送風(fēng)道和排風(fēng)道，增加了建設(shè)費用和運營費用。所以，在長大隧道、重要隧道和水底隧道中，最好是采用全橫向式通風(fēng)。全橫向式通風(fēng)全橫向式通風(fēng)2.2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng)圖圖2-272-27全橫向式通風(fēng)全橫向式通風(fēng)2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) 在雙向交通時，車道的縱向風(fēng)速大致為零，空氣污染濃度分布沿全隧道大體均勻。但是，在單向交通時，因為交通風(fēng)的影響，縱向能產(chǎn)生一定風(fēng)速?？諝馕廴緷舛扔扇肟谥脸隹谟兄饾u增加的趨勢，一部分污染空氣會直接由出口排向洞外，這種排風(fēng)量有時占很大比例。但通常情況下，可以認(rèn)為送風(fēng)量與吸風(fēng)量是相等的，因而設(shè)計時也把送風(fēng)管道和吸風(fēng)管道的斷面積設(shè)計成一樣的。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng)半橫向式通風(fēng)半橫向式通風(fēng)3.半橫向式通風(fēng)是在隧道頂部設(shè)置進(jìn)風(fēng)管，在進(jìn)風(fēng)管的下部，沿隧道長度方向每隔一定距離開設(shè)一個通風(fēng)口，氣流沿通風(fēng)口流向隧道內(nèi)，隧道內(nèi)的污濁空氣在新鮮空氣氣流的推動下，沿隧道縱向排出洞外，如圖2-28所示。半橫向式通風(fēng)，因僅設(shè)置排風(fēng)道，所以較為經(jīng)濟。圖圖2-282-28半橫向式通風(fēng)半橫向式通風(fēng)2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) 從圖2-28中可以看出，在雙向交通時，不論是送風(fēng)方式還是吸風(fēng)方式，如果雙方的交通流量相等，兩洞口的氣象條件也相同，則隧道內(nèi)的風(fēng)壓分布為中間最大，兩洞口排出或送入的空氣為等量。因此，在隧道的中點，空氣是靜止的，風(fēng)速為零，這一點稱為中性點。除這一點以外，風(fēng)速向兩洞口呈直線增加?？諝馕廴緷舛仍谒惋L(fēng)方式中各處是相同的，而在吸風(fēng)方式中是中性點處最大。如果雙向的交通量不等，或兩洞口的氣象條件發(fā)生變化，則中性點的位置也隨之發(fā)生變動。在單向交通時，送風(fēng)方式的中性點多半移至進(jìn)口之外。吸風(fēng)方式的中性點則靠近出口，空氣污染濃度和雙向交通時一樣，中性點附近空氣污染濃度最高。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) 鑒于吸風(fēng)方式的通風(fēng)效率較低，且空氣污染濃度非常不均勻，故一般不采用，而普遍采用送風(fēng)方式。半橫向式通風(fēng)比橫向式通風(fēng)造價低，但通風(fēng)效果和控制火災(zāi)蔓延的效果不如橫向式通風(fēng)方式，半橫向式通風(fēng)適用于長度為13 km的公路隧道。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng)混合式通風(fēng)混合式通風(fēng)4.混合式通風(fēng)沒有固定的格局，可以由上述幾種基本通風(fēng)形式組合而成，一般是用于公路隧道。國外采用混合式通風(fēng)的隧道不乏先例，其組合方式有多種，但必須符合一般性的設(shè)計原則，力求既經(jīng)濟又實用。2.5 2.5 隧道的通風(fēng)隧道的通風(fēng) 根據(jù)隧道的具體條件和特殊需要，由豎井與上述各種通風(fēng)方式組合成為最合理的通風(fēng)系統(tǒng)。例如，有縱向式和半橫向式的組合，以及全橫向式與半橫向式的組合等多種方式。圖圖2-292-29秦嶺終南山隧道通風(fēng)豎井示意圖秦嶺終南山隧道通風(fēng)豎井示意圖2.6 2.6 隧道的照明設(shè)施隧道的照明設(shè)施隧道照明的必要性隧道照明的必要性1.公路隧道照明的目的是把必要的視覺信息傳遞給駕駛員，防止駕駛員因視覺信息不足而引發(fā)交通事故，提高駕駛員駕駛時的安全性和舒適感。隧道照明與一般部位的道路照明不同，其顯著特點是白天也需要照明，而且白天照明問題比夜間更復(fù)雜。隧道照明應(yīng)保證白天習(xí)慣于外界明亮寬闊環(huán)境的駕駛員進(jìn)入隧道后仍能認(rèn)清行車方向，以保證正常駕駛。2.6 2.6 隧道的照明設(shè)施隧道的照明設(shè)施（4）隧道出口處的視覺問題。（3）隧道內(nèi)部的視覺問題。（2）白天進(jìn)入隧道立即出現(xiàn)的視覺問題。（1）白天進(jìn)入隧道前的視覺問題。2.6 2.6 隧道的照明設(shè)施隧道的照明設(shè)施 駕駛員由亮到暗（暗適應(yīng)）和由暗到亮（明適應(yīng)）均需要一定時間，暗適應(yīng)的時間約為10 s，明適應(yīng)的時間為13 s。駕駛員在開車接近、進(jìn)入和開出隧道的過程中遇到的這些問題必須得到解決，否則將可能導(dǎo)致嚴(yán)重的交通事故。要想解決上述問題，就需設(shè)置合理的燈光照明，以利行車安全。目前，高等級公路上的隧道照明設(shè)施就是根據(jù)車速和駕駛?cè)艘曈X的適應(yīng)能力而設(shè)計的。2.6 2.6 隧道的照明設(shè)施隧道的照明設(shè)施照明區(qū)段的劃分照明區(qū)段的劃分2.長隧道照明系統(tǒng)可以分為洞口接近段、入口段照明、過渡段照明、中間段照明、出口段照明、應(yīng)急照明和洞外引道照明。2.6 2.6 隧道的照明設(shè)施隧道的照明設(shè)施洞口接近段的減光措施洞口接近段的減光措施3.（1）洞口接近段的減光措施洞口接近段可采取以下洞外減光措施：從接近段起點起，在路基兩側(cè)種植常青樹。采用削竹式洞門形式。綠化大幅坡面。當(dāng)洞口采用端墻形式時，墻面采用冷色調(diào)，其反射率應(yīng)小于0.17。2.6 2.6 隧道的照明設(shè)施隧道的照明設(shè)施減光建筑物及常綠植被減光建筑物及常綠植被4.（1）遮陽棚。（2）遮光格柵。（3）常綠植被。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 水，不僅是影響隧道正常施工的因素之一，也是影響隧道正常運營的重要因素之一。在施工期間，地下水的作用不僅會降低圍巖的穩(wěn)定性（尤其是對軟弱破碎圍巖的影響更為嚴(yán)重），增加開挖難度，而且還增加了支護的難度和費用，甚至需采取超前支護或預(yù)注漿堵水和加固圍巖的措施。此外，若對地下水處理不當(dāng)，則可能造成更大的危害。例如，地下、地表水位下降及水環(huán)境的改變，可能導(dǎo)致工程停工，影響工程進(jìn)度等。在運營期間，地下水常從混凝土襯砌的施工縫、變形縫（伸縮縫和沉降縫）、裂縫甚至混凝土孔隙等通道，滲漏進(jìn)隧道中，造成洞內(nèi)通信、供電、照明等設(shè)備處于潮濕環(huán)境而發(fā)生銹蝕，也會使路面積水或結(jié)冰，造成打滑，危及行車安全；結(jié)冰膨脹和侵蝕性地下水的作用，不僅會使襯砌受到破壞，而且會使得以上危害更加嚴(yán)重?？傊谒淼拦こ讨?，地下水的存在是必然的，但它對工程的危害卻是可以避免或減少的。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 隧道防排水的要求2.7.1防水要求防水要求1.當(dāng)隧道地表溝谷、坑洼積水、滲水對隧道有影響時，宜采用疏導(dǎo)、勾補、鋪砌和填平等措施。廢棄的坑穴、鉆孔等應(yīng)填實封閉。對于隧道附近的水庫、池沼、溪流、井泉水、地下水，當(dāng)其有可能滲入隧道時，應(yīng)采取防止或減少其下滲的處理措施。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施排水要求排水要求2.隧道洞內(nèi)宜按地下水和營運清洗污水、消防污水分離排放的原則設(shè)置縱向排水系統(tǒng)，應(yīng)能保證排水暢通，避免洞內(nèi)積水。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施洞口與明洞防排水要求洞口與明洞防排水要求3.隧道、輔助坑道的洞口及明洞應(yīng)設(shè)置截水溝和排水溝，洞口邊坡、仰坡應(yīng)采取防護措施，防止地表水的下滲和沖刷。圖2-30所示為正確的排（截）水溝形式，圖2-31所示為錯誤的排、截水溝形式。在設(shè)計施工時須多加注意。圖圖2-312-31錯誤的排（截）水溝形式錯誤的排（截）水溝形式圖圖2-302-30正確的排（截）水溝形式正確的排（截）水溝形式2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 隧道防排水的原則2.7.2 為避免和減少水的危害，我國隧道工作者已總結(jié)出“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，采取切實可靠的設(shè)計、施工措施，達(dá)到防水可靠、排水暢通、經(jīng)濟合理的目的，并以模筑混凝土襯砌作為防水（堵水）的基本措施。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施（4）堵。（3）截。（2）排。（1）防。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 隧道防排水工作，應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)條件、施工技術(shù)水平、材料來源和成本等，因地制宜，選擇適宜的方法，以滿足保證使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)和設(shè)備的正常使用和行車安全的目的。“結(jié)合”就是因地制宜，綜合考慮，合理選擇治水方案，做到技術(shù)可行，費用經(jīng)濟，效果良好，保護環(huán)境。這要根據(jù)圍巖的工程地質(zhì)條件、地下水的水量大小及埋藏和補給條件、工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用要求、施工技術(shù)水平及環(huán)境保護要求等情況來選擇確定?！敖Y(jié)合”的又一層含義是設(shè)計、施工、維修相結(jié)合，但以施工為主，充分結(jié)合現(xiàn)場實際，實行點面結(jié)合，將大面積滲漏水匯集為局部出水，進(jìn)行有組織排水。應(yīng)盡可能在施工中就將水治理好，保護地下及地表水的自然環(huán)境，減少對水環(huán)境的破壞并盡量恢復(fù)其自然環(huán)境。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 隧道防排水的措施2.7.3 常用的防水措施有噴射混凝土防水、塑料板防水、模筑混凝土襯砌防水、防水涂料防水。當(dāng)水量大、壓力大時，則可采取注漿堵水，注漿既可以堵水也可以起到加固圍巖的作用。防水措施防水措施1.2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施排水措施排水措施2.防排水是緊密結(jié)合的，只防不排難以達(dá)到治水效果。因此防水的同時要進(jìn)行排水。排水是利用盲溝、泄水管、渡槽、中心排水溝或排水側(cè)溝等，將水排出洞外。圖2-32為某隧道排水平面位置示意圖。圖圖2-322-32某隧道排水平面位置示意圖某隧道排水平面位置示意圖2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 隧道內(nèi)防排水建筑物2.7.4排水溝排水溝1.除常年干燥無水的隧道以外，一般的隧道都應(yīng)設(shè)置縱向排水溝，以便將滲漏到洞內(nèi)的地下水和路基積水順著線路方向排出洞外。排水溝的斷面按排水量計算確定，但一般溝底寬不應(yīng)小于40 cm,溝深不應(yīng)小于35 cm。水溝應(yīng)用預(yù)制的鋼筋混凝土蓋板遮蓋。排水溝在一定長度上應(yīng)設(shè)檢查井，以便隨時清理淤渣。水溝邊墻上應(yīng)預(yù)留足夠的泄水孔。排水溝結(jié)構(gòu)（設(shè)仰供）如圖2-33所示。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施排水措施排水措施圖圖2-332-33排水溝結(jié)構(gòu)（設(shè)仰拱）排水溝結(jié)構(gòu)（設(shè)仰拱）2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 隧道縱向排水溝有單側(cè)、雙側(cè)、中心式三種形式。它是根據(jù)線路坡度、路面形式、水量大小等因素確定的。洞外排水應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、氣象情況，結(jié)合農(nóng)田水利情況全面規(guī)劃，綜合治理，因地制宜地設(shè)置疏水、截水、引水設(shè)施。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 在嚴(yán)寒地區(qū)，為了不使流水凍結(jié)而堵死水溝，應(yīng)采取防寒措施。一般可修筑淺埋保溫水溝，即將水溝加深，用輕質(zhì)混凝土做成上、下兩層，各自設(shè)鋼筋混凝土蓋板。兩層蓋板之間用保溫材料充填密實，其厚度不小于70 cm。但當(dāng)淺埋保溫水溝不足以防止凍害時，可考慮設(shè)置中心深埋滲水溝，即利用地溫本身的作用，達(dá)到保溫防凍害之目的。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施圖圖2-362-36公路隧道電纜槽與水溝位置公路隧道電纜槽與水溝位置 在公路隧道中，除了要排走襯砌后面的地下水外，還要排走道路清潔沖洗后的廢水和下雨時汽車帶進(jìn)來的雨水，因此一般將水溝設(shè)于靠車道一方，而將電纜槽設(shè)于靠襯砌一方，襯砌背后的地下水則由排水暗管排入水溝，如圖2-36所示。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施盲溝盲溝2.在襯砌背后砌筑片石盲溝或埋置彈簧軟管盲溝。盲溝沿隧道環(huán)向設(shè)置，間距視水量大小而定，一般為410 m。環(huán)向盲溝之間用縱向盲溝相連，匯集襯砌周圍的地下水，引入隧道側(cè)溝排出。盲溝的作用是在襯砌與圍巖之間提供過水通道，并使之匯入泄水孔。它主要用于引導(dǎo)較為集中的局部滲流水。我國較為傳統(tǒng)的盲溝有灌砂木盒、灌砂竹筒。因其加工、安裝均較麻煩，且接頭處易被混凝土阻塞，所以現(xiàn)在逐步被新型柔性盲溝所替代。1 1）柔性盲溝的構(gòu)造）柔性盲溝的構(gòu)造2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施（1）彈簧軟管盲溝。（2）化學(xué)纖維滲濾布盲溝。2 2）盲溝施工時的注意事項）盲溝施工時的注意事項2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 （1）安裝時將盲溝與巖壁密貼固定。（2）噴射混凝土?xí)r注意掌握噴射的角度和距離，不要把盲溝沖毀或沖掉，并盡可能將其壓牢或覆蓋。（3）對于未及時覆蓋或噴后安裝的盲溝，在模筑襯砌混凝土?xí)r，應(yīng)注意不使水泥砂漿進(jìn)入盲溝內(nèi)，以免阻塞滲水通道。（4）注意一定要將盲溝接入泄水孔。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施 （5）盲溝的埋置深度應(yīng)滿足滲水材料的頂部（封閉層以下）不得低于原有地下水位的要求。（6）當(dāng)采用土工織物做反濾層時，應(yīng)先在底部及兩側(cè)溝壁鋪好就位，并預(yù)留頂部覆蓋所需的土工織物，拉直平順緊貼下墊層，所有縱向或橫向的搭接縫應(yīng)交替錯開，搭接長度均不得小于300 mm。（7）盲溝只宜用于滲流不長的地段，且縱坡不應(yīng)小于1%，出水口底面標(biāo)高應(yīng)高出溝外最高水位0.2m。2.7 2.7 防排水設(shè)施防排水設(shè)施泄水孔泄水孔3.泄水孔是設(shè)于襯砌邊墻下部的出水孔道，它將從盲溝流來的水直接泄入隧道內(nèi)的縱向排水溝。泄水孔的施作有以下兩種方法：（1）當(dāng)支設(shè)邊墻模板時，應(yīng)安設(shè)泄水管，并特別注意使其里端與盲溝接通，外端穿過模板。（2）當(dāng)水量較小時，則可以待模筑邊墻混凝土拆模后，再根據(jù)記錄的盲溝位置鉆泄水孔。2.8 2.8 附屬設(shè)施附屬設(shè)施 緊急停車帶2.8.1 當(dāng)隧道中行駛的車輛發(fā)生故障時，應(yīng)及時離開干道進(jìn)行避讓，以免發(fā)生交通事故，緊急停車帶就是專供緊急停車使用的停車位置。尤其在長大隧道中，故障車必須盡快離開干道，否則必然引起交通阻塞，甚至導(dǎo)致交通事故發(fā)生。因此，對高速公路、一級公路的特長隧道和長隧道，應(yīng)根據(jù)需要在行車方向的右側(cè)設(shè)置緊急停車帶。雙向行車隧道的緊急停車帶應(yīng)在雙側(cè)交錯設(shè)置；對不設(shè)檢修道、人行道的隧道，可不設(shè)緊急停車帶，但應(yīng)按500m距離交錯設(shè)置行人避車洞。為使車輛能在發(fā)生火災(zāi)時避難和退避，對于10 km 以上的特長隧道還應(yīng)考慮設(shè)置方向轉(zhuǎn)換場地（或稱回車道設(shè)施）。2.8 2.8 附屬設(shè)施附屬設(shè)施 緊急停車帶的間隔主要根據(jù)故障車的可能滑行距離和人力可能推動的距離而定。一般很難斷言其距離的大小，如小轎車較卡車滑行的距離長，人力推動也較省力；下坡較上坡時滑行的距離長，推動時也省力，依據(jù)經(jīng)驗，隧道內(nèi)緊急停車帶的間距一般可取為500800 m。我國目前參照國際道路常設(shè)協(xié)會（Permanent International Association of Road Congress,PIARC）的推薦值來確定緊急停車帶的有關(guān)參數(shù)，即超過2 km 以上的隧道必須考慮設(shè)置寬為35 m，長度約為40 m，有效長度不小于30 m的緊急停車帶，間隔約為750 m,如圖2-41及圖2-42所示。2.8 2.8 附屬設(shè)施附屬設(shè)施圖圖2-412-41緊急停車帶及方向轉(zhuǎn)換場設(shè)置平面示意圖緊急停車帶及方向轉(zhuǎn)換場設(shè)置平面示意圖2.8 2.8 附屬設(shè)施附屬設(shè)施圖圖2-422-42緊急停車帶的建筑限界、寬度和長度（單位：緊急停車帶的建筑限界、寬度和長度（單位：cmcm）2.8 2.8 附屬設(shè)施附屬設(shè)施 行人、行車橫洞和預(yù)留硐室2.8.2公路隧道設(shè)計規(guī)范（TG D702004）規(guī)定，上、下行分離式獨立雙洞的公路隧道之間應(yīng)設(shè)置橫通道，以供巡查、維修、救援及車輛轉(zhuǎn)換方向使用。2.8 2.8 附屬設(shè)施附屬設(shè)施 行人橫洞的設(shè)置間距可取250 m，并不得大于500 m。行車橫洞的設(shè)置間距可取 750 m并不得大于1000 m；長為10001500 m的隧道宜設(shè)1處人行橫通道，中、短隧道可不設(shè)。施工用橫通道的間距應(yīng)根據(jù)施工需要和工程進(jìn)度確定，不宜小于120 m。2.8 2.8 附屬設(shè)施附屬設(shè)施 裝飾配件設(shè)施2.8.3 公路隧道內(nèi)壁裝飾應(yīng)結(jié)合隧道位置、使用要求，力求安全、經(jīng)濟、美觀、實用，且內(nèi)壁裝飾不得侵入建筑限界；內(nèi)壁裝飾材料應(yīng)具有無毒、耐火、吸水膨脹率低、反光率高、便于清洗、耐磨和耐用的特點，并符合室外建筑材料相關(guān)規(guī)范的要求；內(nèi)壁裝飾高度不宜低于路面以上2 m。2.8 2.8 附屬設(shè)施附屬設(shè)施 此外，公路隧道還需留有設(shè)置消防水管的位置，在城市地區(qū)的交通隧道，還需留有通過其他市政管道（如自來水管、排污管等）的位置，這類管道通常與通信電纜一起放置在隧道一側(cè)，因此，在名稱上，稱為其他設(shè)施預(yù)留槽更確切。2.9 2.9 公路隧道工程質(zhì)量鑒定辦法相關(guān)規(guī)定公路隧道工程質(zhì)量鑒定辦法相關(guān)規(guī)定 公路工程驗收分為交工驗收和竣工驗收兩個階段。在交工驗收階段，其主要工作是檢查施工合同的執(zhí)行情況，評價工程質(zhì)量，對各參建單位的工作進(jìn)行初步評價。在竣工驗收階段，其主要工作是對工程質(zhì)量、參建單位和建設(shè)項目進(jìn)行綜合評價，并對工程建設(shè)項目做出整體性綜合評價。公路隧道工程質(zhì)量評定的具體方法如下：（1）公路隧道工程質(zhì)量檢驗評分以分項工程為單元，采用100分制進(jìn)行。在分項工程評分的基礎(chǔ)上，逐級計算各相應(yīng)分部工程、單位工程、合同段和建設(shè)項目評分值。（2）工程質(zhì)量評定等級分為合格與不合格，應(yīng)按分項工程、分部工程、單位工程、合同段和建設(shè)項目逐級評定。（3）施工單位應(yīng)對各分項工程進(jìn)行自檢，按“分項工程