《隧道工程 第3版》 課件 第1、2章 緒論、勘測(cè)設(shè)計(jì)

SUIDAOGONGCHENG隧道工程『第一章▎

緒論『第十章▎

典型隧道工程簡(jiǎn)介『第二章▎

隧道工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)『第三章▎

隧道主體及附屬建筑結(jié)構(gòu)『第四章▎

隧道圍巖分級(jí)及圍巖壓力『第五章

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隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算『第六章

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隧道施工方法『第七章

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隧道工程設(shè)計(jì)中的有限元方法『第八章▎

隧道施工組織設(shè)計(jì)『第九章▎

隧道運(yùn)營(yíng)管理與養(yǎng)護(hù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的翻譯土木工程—civilengineering橋梁工程—bridgeengineering巖土工程—geotechnicalengineering隧道工程—tunnelengineering隧道與地下工程—tunnelandundergroundengineering地下空間—undergroundspaceengineering地鐵(地下鐵道)—Subway/Metro鐵路—上行線(xiàn)/下行線(xiàn)公路/鐵路—左線(xiàn)/右線(xiàn)隧道—左洞/右洞、進(jìn)口/出口里程—ZK18+560、YK17+450、K12+345

CK19+470、DK20+480一些有用的知識(shí)

考試課

平時(shí)30%

平時(shí)成績(jī)：筆記+學(xué)習(xí)通/課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)

筆記認(rèn)真+100(書(shū)本記錄+學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)記錄成績(jī)）

考試，教材+筆記

1次不到，+5分，65及格；2次，70；….

6次不到，一律不及格。

課堂玩手機(jī),屢教不改,+1;再次上課,我心依舊,+2…

課堂睡覺(jué),屢教不改,+1;再次上課……

素質(zhì)：專(zhuān)業(yè)知識(shí)+術(shù)語(yǔ)

能力：應(yīng)用所學(xué),解決問(wèn)題

涵養(yǎng)：專(zhuān)業(yè)+文化/文學(xué)

深度

溫度

專(zhuān)業(yè)→力學(xué)→數(shù)學(xué)

圖紙：讀圖、制圖

測(cè)量：測(cè)量、測(cè)設(shè)/放線(xiàn)土木交際/管理關(guān)系『第一章▎緒論1『1.1▎隧道工程的基本概念『1.2▎隧道的分類(lèi)及其作用『1.3▎隧道工程的發(fā)展趨勢(shì)隧道工程SUIDAOGONGCHENG

隧道(tunnel)一種修建在地下，兩端有出入口，供車(chē)輛、行人、水流及管線(xiàn)等通行的工程建筑物?！?.1▎隧道工程的基本概念

從技術(shù)方面定義隧道：以任何方式修建，最終使用于地表以下的條形建筑物，其空洞內(nèi)部?jī)艨諗嗝嬖?m2以上者均為隧道。一方面是指從事研究和建造各種隧道及地下工程的規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)的一門(mén)應(yīng)用科學(xué)和工程技術(shù)，是土木工程的一個(gè)分支；另一方面是指在巖體或土層中修建的通道和各種類(lèi)型的地下建筑物。隧道工程『1.2▎隧道的分類(lèi)及其作用按所處地層分土質(zhì)隧道、石質(zhì)隧道按埋置深度分淺埋隧道、深埋隧道按斷面形式分圓形、馬蹄形、矩形按所在位置分山嶺、水底、城市隧道按斷面數(shù)值分特大斷面(100m2以上)大斷面(50~100m2)中等斷面(10~50m2)小斷面(3~10m2)極小斷面(3m2以下)隧道分類(lèi)云桂高鐵東風(fēng)隧道全長(zhǎng)11500m。雙線(xiàn)，設(shè)計(jì)速度250km/h虎門(mén)某隧道，八車(chē)道，370m，跨度21m，247m26500m，跨度16m，客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)，洞內(nèi)溫度42度懷化發(fā)現(xiàn)20余個(gè)罕見(jiàn)天然溶洞群洞內(nèi)遍布鐘乳石2014年6月11日1.交通隧道是隧道中為數(shù)最多的一種。作用是提供運(yùn)輸。(1)鐵路隧道

1888年我國(guó)臺(tái)灣省修建第一條獅球嶺鐵路隧道。我國(guó)修建10km以上長(zhǎng)度的隧道是從14.295km長(zhǎng)的雙線(xiàn)隧道——大瑤山隧道開(kāi)始。

20世紀(jì)90年代末，在西（安）（安）康鐵路上采用全斷面掘進(jìn)機(jī)等現(xiàn)代隧道施工機(jī)械修建18.456km長(zhǎng)的秦嶺隧道。該隧道的建成標(biāo)志我國(guó)已經(jīng)掌握現(xiàn)代隧道修建技術(shù)。

秦嶺鐵路隧道,18.456公里,榮獲魯班獎(jiǎng)、詹天佑大獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)

秦嶺終南山公路隧道，長(zhǎng)度居世界第二、亞洲第一，建設(shè)規(guī)模世界第一，被譽(yù)為“天下第一隧”......(3)地下鐵道

1863年倫敦建成世界上第一條地下鐵道。地下鐵道是大量快速輸送乘客的一種城市軌道交通運(yùn)輸設(shè)施，能緩解和解決大城市中交通擁擠、車(chē)輛堵塞問(wèn)題。地下鐵道是現(xiàn)代化的交通工具，具有運(yùn)送能力大，運(yùn)行速度快、準(zhǔn)點(diǎn)、安全、成本低和環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省了乘車(chē)時(shí)間，便利了乘客的活動(dòng)。迄今為止，我國(guó)內(nèi)地已有北京、上海、廣州、天津、深圳、長(zhǎng)沙等多座城市有地下鐵道在營(yíng)運(yùn)。

北京地鐵已成為北京交通重要的組成部分。(4)水底隧道交通線(xiàn)路橫跨江、河道時(shí)，可以采用架橋、輪渡或修建海底隧道通過(guò)。但架橋受凈空、戰(zhàn)爭(zhēng)的限制和約束，輪渡又受天氣影響和通行量限制，采用水底隧道可以較好地解決上述問(wèn)題。我國(guó)自上世紀(jì)60年代開(kāi)始研究用盾構(gòu)法修建黃浦江水底隧道，并于80年代建成通車(chē)。1993年建成的廣州珠江水底隧道，是我國(guó)第一條采用沉埋法修建的隧道(地鐵與公交、市政管道共用，長(zhǎng)1.23km)，1995年又在寧波甬江建成了第二條沉管水底隧道(高速公路，長(zhǎng)1.019km)，擬動(dòng)工修建的京滬高速鐵路在跨越長(zhǎng)江時(shí)，亦準(zhǔn)備采用長(zhǎng)16.674km的沉管隧道方案。中國(guó)第一座海底隧道—廈門(mén)翔安隧道，全長(zhǎng)約9公里，其中海底隧道5.95公里，海域段4.2公里。隧道最深在海平面下約70米。長(zhǎng)沙營(yíng)盤(pán)路湘江隧道位于銀盆嶺大橋與橘子洲大橋間，東起營(yíng)盤(pán)路，西接咸嘉湖路，下穿瀟湘大道、傅家洲、橘子洲和湘江大道。隧道道路等級(jí)為城市主干道I級(jí)，雙向四車(chē)道，隧道主線(xiàn)設(shè)計(jì)速度每小時(shí)50千米，匝道行車(chē)速度每小時(shí)40千米。其中主線(xiàn)分南北兩線(xiàn)，北線(xiàn)長(zhǎng)約3公里，南線(xiàn)長(zhǎng)約2.7公里，另設(shè)四個(gè)匝道，東岸設(shè)一進(jìn)一出兩匝道，進(jìn)口接主線(xiàn)南側(cè)的湘江中路，出口接北側(cè)的湘江中路，西岸設(shè)一進(jìn)一出兩匝道，接主線(xiàn)北側(cè)的瀟湘北路。(5)航運(yùn)隧道當(dāng)運(yùn)河需要越過(guò)分水嶺時(shí)，克服高程障礙成為十分困難的問(wèn)題。修建航運(yùn)隧道，可以把分水嶺兩邊的河道溝通起來(lái)，減少繞行距離，既可以縮短航程，又可以省掉修建多級(jí)船閘的費(fèi)用，河道順直，大大改善航運(yùn)條件。(6)人行地道在城市鬧市區(qū)中，需要穿越車(chē)輛密集的街道、高速公路、高速鐵路以及交通事故易發(fā)路段，通常采用修建人行地道的辦法緩解地面交通壓力，盡量避免或減少交通事故。2.市政隧道在城市中為規(guī)劃安置的各種不同市政設(shè)施而在地面以下修建的各種地下孔道稱(chēng)為市政隧道。

(1)給水隧道

滿(mǎn)足城市自來(lái)水管網(wǎng)系統(tǒng)需要而修建的隧道。(2)污水隧道生活污水和工業(yè)廢水，排污隧道。(3)管路、線(xiàn)路隧道城市中的煤氣、暖氣、熱水等地下管路隧道；輸送電力的電纜以及通訊的電纜，都安置在地下孔道中，稱(chēng)為線(xiàn)路隧道。城市綜合管廊/共同溝

(4)人防隧道為了戰(zhàn)時(shí)的防空目的，城市中需要建造人防隧道。在受到空襲威脅時(shí)，市民可以進(jìn)入安全的庇護(hù)所。3.水工隧道

(1)給水隧道

是將河流或水庫(kù)中的水引入帶動(dòng)水電站的發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生動(dòng)力資源的孔道。

(2)尾水隧道水電站把發(fā)電機(jī)組排出的廢水送出去的孔道。

(3)排沙隧道用來(lái)沖刷水庫(kù)中淤積的泥沙，把泥沙裹帶送出水庫(kù)大壩的孔道。

(4)導(dǎo)流隧道或泄洪隧道是水利工程中的一個(gè)重要組成部分。由它疏導(dǎo)水流并補(bǔ)充溢洪道流量超限后的泄洪作用，如舉世矚目的三峽工程即建有導(dǎo)流隧道。4.礦山隧道

(1)運(yùn)輸巷道向山體開(kāi)鑿隧道通到礦床，并逐步開(kāi)辟巷道，通往各個(gè)開(kāi)采面。

(2)給水隧道送入清潔水為采掘機(jī)械使用，并通過(guò)泵及時(shí)將廢水及積水排出洞外的通道。

(3)通風(fēng)隧道采用通風(fēng)機(jī)把礦山巷道中污濁空氣抽出去，并把新鮮空氣補(bǔ)進(jìn)來(lái)的通道稱(chēng)通風(fēng)隧道。通風(fēng)隧道既可以利用原有巷道也可以單獨(dú)修建。在礦山開(kāi)采中，從山體以外修建一些隧道（巷道）通向礦床而進(jìn)行開(kāi)采活動(dòng)，達(dá)到采礦作業(yè)的目的?！?.3▎隧道工程的發(fā)展趨勢(shì)隧道工程是一門(mén)古老的學(xué)科：隧道工程又是一門(mén)快速發(fā)展中年輕的科學(xué):

第一座隧道是用蒸汽機(jī)車(chē)牽引的鐵路隧道是1826~1830年在英國(guó)利物浦至曼徹斯特的鐵路線(xiàn)上，全長(zhǎng)1190m。1898年建成了穿越阿爾卑斯山的辛普郎隧道。在該座隧道中，第一次應(yīng)用了炸藥(硝化甘油)和鑿巖機(jī)。1971年日本新干線(xiàn)上修建了大清水隧道，全長(zhǎng)22,230m，是目前世界上最長(zhǎng)的鐵路山嶺隧道?，F(xiàn)代隧道設(shè)計(jì)、施工理念和方法發(fā)生了重大變化和改觀。如新奧法施工理念的提出和應(yīng)用，以可靠度理論為基礎(chǔ)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法引入隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算，使得隧道設(shè)計(jì)施工理論不斷得到補(bǔ)充和完善。在克服不良地質(zhì)的困難條件方面，已經(jīng)取得了豐富經(jīng)驗(yàn)。如海拔4600～4900m的高原多年凍土地帶的青藏線(xiàn)上修建昆侖山、風(fēng)火山隧道；在零下40℃的嚴(yán)寒地區(qū)修建了楓葉嶺隧道；在渝懷線(xiàn)上，克服了2000m3/h大量涌水的困難，修建了園梁山隧道(11068m)；在南昆線(xiàn)上，防止了瓦斯量達(dá)60m/h3的威脅，修成了家竹箐隧道。

進(jìn)一步提高隧道施工機(jī)械化施工水平。20世紀(jì)80年代在大瑤山隧道中開(kāi)始應(yīng)用大型全液壓的鉆孔臺(tái)車(chē)。襯砌已由磚石壘砌過(guò)渡到混凝土就地模筑，再到目前普遍推廣使用雙層復(fù)合式襯砌。施工方法上，從礦山法逐步過(guò)渡到新奧法。20世紀(jì)90年代中期，又引進(jìn)全斷面掘進(jìn)機(jī)用于西康線(xiàn)的秦嶺隧道(長(zhǎng)18.5km)施工中。而在廣州、上海、南京、深圳等城市的地下鐵道建造中，已普遍開(kāi)始使用機(jī)械化盾構(gòu)。青藏鐵路風(fēng)火山隧道，是目前世界上海拔最高的鐵路隧道。平均海拔4900米左右，年均氣溫零下7℃，最低氣溫零下41℃，隧道洞身全部位于凍土、凍巖中，地質(zhì)巖層復(fù)雜，集飽冰凍土、富冰凍土、裂隙冰、泥砂巖等惡劣地質(zhì)于一體。楓葉嶺隧道位于吉林省白山市灣溝鎮(zhèn)境內(nèi)，全長(zhǎng)2188米，設(shè)計(jì)凈高7.4米，凈寬10.5米，隧道地處長(zhǎng)白山高寒山區(qū)，最低氣溫達(dá)43.8℃；隧道穿越多處斷層，地質(zhì)復(fù)雜，施工難度大。家竹箐隧道是中國(guó)鐵路瓦斯含量最高的長(zhǎng)大隧道,據(jù)測(cè)算，隧道施工通過(guò)煤層時(shí)，瓦斯涌出量最多達(dá)到每小時(shí)349立方米。因此，家竹箐隧道屬高瓦斯有突出危險(xiǎn)的隧道，其施工難度和危險(xiǎn)性，在我國(guó)鐵路隧道建設(shè)史中還沒(méi)有先例。

完善和提高隧道工程的理論分析和計(jì)算水平。從結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算轉(zhuǎn)到以矩陣分析的方式用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算，并進(jìn)一步應(yīng)用有限元、數(shù)值流形等方法進(jìn)行分析；從把地層壓力視為外力荷載，到把圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)組成受力統(tǒng)一體系的共同作用理論；從過(guò)去認(rèn)為地層巖體為松散介質(zhì)，進(jìn)而考慮巖體的彈性、塑性和粘性，以及各種性質(zhì)的轉(zhuǎn)變，擬出各種能進(jìn)一步體現(xiàn)巖性的模型，進(jìn)行受力的分析。

隧道工程還要進(jìn)一步做好地質(zhì)勘測(cè)和發(fā)展完善地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù)。由于隧道工程地質(zhì)條件復(fù)雜有許多不可預(yù)見(jiàn)的因素，其風(fēng)險(xiǎn)比地面工程大，使得地質(zhì)勘測(cè)對(duì)隧道預(yù)算、選線(xiàn)極為重要?？傊?/p>

隧道工程的發(fā)展-隧道長(zhǎng)度越長(zhǎng)、隧道埋深越深、隧道斷面越大、地質(zhì)條件越復(fù)雜1.隧道可以按哪幾種進(jìn)行分類(lèi)？2.隧道工程的定義及其特點(diǎn)？思考題：『第二章▎隧道工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)『2.1▎隧道的工程調(diào)查『2.2▎隧道的位置選擇『2.3▎隧道線(xiàn)路設(shè)計(jì)隧道工程SUIDAOGONGCHENG『2.4▎隧道橫斷面設(shè)計(jì)『2.5▎隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)文件的內(nèi)容和組成2文獻(xiàn)資料收集主要指地形地貌、鄰近工程、氣象、水文及區(qū)域性地質(zhì)、用地及環(huán)境、災(zāi)害等資料，目的是規(guī)劃線(xiàn)路和編制以后的調(diào)查計(jì)劃。收集資料應(yīng)以擬建隧道為中軸,取較大范圍調(diào)查?！?.1▎隧道的工程調(diào)查工程實(shí)踐中必須重視地質(zhì)條件對(duì)隧道工程的影響，避免盲目設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)與修建的隧道與環(huán)境能夠和諧共處。『2.1.1▎既有文獻(xiàn)資料收集

地形地貌資料地質(zhì)資料工程資料氣象資料用地及環(huán)境資料災(zāi)害資料文獻(xiàn)資料收集指地形圖、航空照片和遙感與遙測(cè)資料。地質(zhì)圖、說(shuō)明書(shū)。鄰近隧道及其他土建工程所記錄的工程地質(zhì)水文地質(zhì)資料。氣溫、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降水、……等。工程、施工及臨時(shí)用地。自然環(huán)境文物古跡、自然保護(hù)區(qū)、居民環(huán)境等。暴雨雪、臺(tái)風(fēng)、地震、滑坡等發(fā)生的規(guī)模、頻度。隧道調(diào)查分施工前和施工中兩階段。『2.1.2▎地形、地質(zhì)調(diào)查1.施工前各階段的地形與地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容分可行性研究勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三個(gè)階段，主要調(diào)查內(nèi)容：1)工程地質(zhì)特征

2)水文地質(zhì)特征

3)不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)現(xiàn)象

4）地震烈度5)

有害氣體或有害礦體的2.施工中工程地質(zhì)調(diào)查應(yīng)完成的任務(wù)

1)

根據(jù)監(jiān)測(cè)資料，分析判定揭露的圍巖級(jí)別；

2)

采用超前地震波反射、聲波反射、地質(zhì)雷達(dá)等物理手段，或采用超前鉆孔、平行導(dǎo)坑、試驗(yàn)坑道等進(jìn)行超前探測(cè)，及時(shí)預(yù)報(bào)解決施工中遇到的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)問(wèn)題；

3)

為驗(yàn)證和修改（變更）設(shè)計(jì)及調(diào)整施工方案提供依據(jù)。3.施工前三階段勘察的目標(biāo)內(nèi)容

(1)可行性研究勘察

分為預(yù)可行性研究和工程可行性研究。預(yù)可行性研究勘察－－收集和研究既有的文獻(xiàn)資料工程可行性研究中－－分析資料，并做地面踏勘。

(2)初步勘察內(nèi)容為選擇隧道位置，初步確定圍巖級(jí)別?？墒褂?/25000～1/10000的地形圖在隧道中線(xiàn)兩側(cè)500～2000m的范圍進(jìn)行調(diào)查的情況隨時(shí)標(biāo)記在地形圖上，并記入野外記錄本

(3)詳細(xì)勘察

內(nèi)容：巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地表水及地下水、地下資源等。方法：地球物理勘探（簡(jiǎn)稱(chēng)物探）和化學(xué)勘探（簡(jiǎn)稱(chēng)化探）、鉆探、遙感探測(cè)。

(4)水文勘察

涌水，將惡化隧道圍巖穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致施工困難，增大工程造價(jià)。枯水，造成隧道周邊工業(yè)、農(nóng)業(yè)和飲水困難。4.詳細(xì)勘察應(yīng)提供的資料

1)概況2)地形地質(zhì)概況及巖石種類(lèi)

3)各種相關(guān)的圖紙4)設(shè)計(jì)施工注意的問(wèn)題及下步調(diào)查的建議。

降雨降雪氣溫、地溫風(fēng)向、風(fēng)速霧雪崩、風(fēng)吹雪洪水年降雨量、月平均降雨量、日最大降雨量、小時(shí)最大降雨量。最大降雪日、最大積雪量、積雪期、最大日降雪量、雪密度、雪溫。年平均氣溫、絕對(duì)最高最低氣溫、日溫差；凍結(jié)期、凍結(jié)深度、多年凍土深度，水溫。頻率分布(年間、月間、日間)。降霧天數(shù)和程度（能見(jiàn)度)。場(chǎng)所、規(guī)模、頻度、時(shí)期、種類(lèi)。洪水量、水位、時(shí)期。氣象調(diào)查內(nèi)容『2.1.3▎氣象調(diào)查

(1)自然環(huán)境調(diào)查地表水、地下水，植被、礦產(chǎn)資源以及動(dòng)植物生態(tài)等自然環(huán)境狀況。

(2)社會(huì)環(huán)境調(diào)查使用情況、農(nóng)田、水利設(shè)施、建筑物、地下管線(xiàn)情況等。

(3)生活環(huán)境調(diào)查噪聲、振動(dòng)、污水及廢氣排放、地面下沉等對(duì)生態(tài)環(huán)境、地面建筑物的影響。『2.1.4▎工程環(huán)境調(diào)查

廣州地鐵隧道遭鉆機(jī)刺穿行使列車(chē)被砸2012年10月13日，地鐵三號(hào)線(xiàn)北延段區(qū)間隧道地鐵隧道被鉆機(jī)刺穿，鉆管砸爛剛好駛過(guò)的列車(chē)玻璃，泥漿水如注流向鐵軌。

(4)施工條件調(diào)查施工便道、施工場(chǎng)地、棄渣場(chǎng)地、供水、供電、通訊條件和建筑材料的來(lái)源、品質(zhì)、數(shù)量等以及其他可能影響施工的因素。

(5)工程環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告應(yīng)按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，在工程設(shè)計(jì)或施工中，要采取相應(yīng)的措施，力求滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)的要求，防止環(huán)境破壞。『2.2▎隧道位置選擇山區(qū)公路線(xiàn)形設(shè)計(jì)根據(jù)地形條件有：繞行方案、路塹方案和隧道方案等。

1)

綜合比選，提出推薦方案。地質(zhì)條件很差時(shí)，特長(zhǎng)隧道的位置應(yīng)控制路線(xiàn)走向；中、短隧道可服從路線(xiàn)走向。

2)根據(jù)公路等級(jí)和設(shè)計(jì)速度確定車(chē)道數(shù)和建筑限界。

3)

確定附屬設(shè)施。通風(fēng)、照明、交通監(jiān)控等4)

采取必要措施，避免相互影響。當(dāng)隧道與相鄰建筑物互有影響時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)與施工中采取必要的措施。隧道位置選擇包括洞身位置和洞口位置的選擇。

1．按地形條件選擇隧道位置『2.2.1▎隧道洞身位置選擇

公路隧道是克服地形障礙的有效手段，(1)高程障礙(2)平面障礙.克服地形障礙主要有繞行方案、深塹方案及隧道方案。

2．按線(xiàn)路條件選擇隧道位置

(1)越嶺隧道位置選擇的兩大要素

1）埡口的地形和地質(zhì)條件的好壞和隧道的長(zhǎng)短。因?yàn)槎哧P(guān)系到施工的難易、工期的長(zhǎng)短和運(yùn)營(yíng)的安全等問(wèn)題。2）埡口兩側(cè)溝谷引線(xiàn)工程大小、展線(xiàn)難易情況、線(xiàn)路順直與否，也是方案綜合比選的一個(gè)重要方面。

(2)沿河傍山隧道

傍山隧道的特點(diǎn)1)依山傍水修建時(shí)，施工中容易破壞山體平衡，造成各種病害。2）因是在山體表層范圍內(nèi)修建隧道，常常遇到崩塌、滑坡、錯(cuò)落、松散堆積及泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，地質(zhì)情況較為復(fù)雜。

3）埋深較淺，洞身覆蓋薄、易產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)的偏壓情況。4）水流湍急沖刷力強(qiáng)，對(duì)山坡穩(wěn)定和隧道安全威脅較大。

(2)沿河傍山隧道

傍山隧道的位置選擇要點(diǎn)（1）保證最小覆蓋層厚（2）盡量?jī)?nèi)靠，隧道位置宜往山體內(nèi)側(cè)靠一些，有可能時(shí)，最好設(shè)在穩(wěn)定的巖層中。（3）注意周?chē)扔薪ㄖ?duì)隧道穩(wěn)定的影響。（4）盡可能“裁彎取直”

(3)不良地質(zhì)地段隧道

應(yīng)盡量使洞身位于地質(zhì)結(jié)構(gòu)單一完整的地層中。

1)崩塌懸崖陡壁地區(qū)，日久風(fēng)化、產(chǎn)生張開(kāi)節(jié)理和裂隙而致，不要把隧道置于地表不厚的傍山位置。崩塌發(fā)展過(guò)程a)崩塌初期

b)形成崩坍c)崩坍繼續(xù)發(fā)展

2)滑坡、錯(cuò)落斜坡巖土體沿著連續(xù)貫通的破壞面向下滑動(dòng)的過(guò)程與現(xiàn)象稱(chēng)為滑坡。選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)盡可能避開(kāi)滑坡地段。3)泥石流泥石流是發(fā)生在山區(qū)的一種含有大量泥砂、石塊的特殊洪流，順山溝或狹谷流淌而下、來(lái)勢(shì)兇猛，破壞力極大。泥石流的形成條件地形條件：陡峭的山區(qū)，溝床縱坡大，典型的泥石流溝上游多為三面環(huán)山,一面出口的漏斗狀地形。地質(zhì)條件：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖石風(fēng)化破碎、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍、崩塌滑坡多發(fā)的地段。氣象水文條件：水既是泥石流的重要組成部分，也是泥石流活動(dòng)的基本動(dòng)力和觸發(fā)條件。我國(guó)泥石流的水源主要是暴雨、長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)降雨等。應(yīng)避免把隧道洞口放在沖積扇范圍以?xún)?nèi)，以免堵塞隧道洞口，或建明洞，使泥石流在明洞頂通過(guò)。

4)流砂流砂是一種土的活動(dòng)和作用，又稱(chēng)流土，或稱(chēng)土的液化。土發(fā)生流砂時(shí)呈懸浮狀態(tài)，失去承載力。修建在該土體上的隧道，地基可能發(fā)生沉陷、失穩(wěn)而破壞。隧道一般應(yīng)避開(kāi)流砂地段，無(wú)法避開(kāi)時(shí)，應(yīng)選擇其范圍最小且相對(duì)穩(wěn)定地段，并以短距離通過(guò)，還應(yīng)提出合理可行的工程處理措施，以保證施工和洞身安全。

5)溶洞、土洞選擇隧道位置時(shí)，應(yīng)力求避免或要有足夠的安全距離。

6)瓦斯選擇隧道位置時(shí)，最好能避開(kāi)。不得已時(shí)，應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)。(中梁山隧道瓦斯解決方案)

7)危巖、落石采用接長(zhǎng)明洞的方法。成渝高速公路中梁山隧道,通過(guò)二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，瓦斯平均含量30m3/t，最大相對(duì)涌出量達(dá)181.09m3/t，最大絕對(duì)涌出量50m3/min,瓦斯壓力4MPa。采取的主要措施是：設(shè)置瓦斯自動(dòng)報(bào)警裝置、采用安全防爆器材爆破，超前鉆孔、導(dǎo)坑掘進(jìn)釋放瓦斯，嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，強(qiáng)化巷道式通風(fēng)以降低瓦斯?jié)舛?，使得瓦斯含量降到允許值以下，防止瓦斯爆炸。『2.2.2▎隧道洞口位置選定洞口是隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。洞口位置選擇好壞，將直接影響隧道施工、造價(jià)工期和運(yùn)營(yíng)安全。選擇時(shí)要結(jié)合洞口的地形、地質(zhì)條件、施工、運(yùn)營(yíng)條件以及洞口的相關(guān)工程(橋涵、通風(fēng)設(shè)施)綜合考慮。1．洞口位置選擇的原則總的原則：“早進(jìn)晚出”的原則。

2．洞口位置選擇的具體要求

(1)

隧道洞口的邊坡及仰坡穩(wěn)定。

(2)

地質(zhì)條件較好、地下水不太豐富及排水有利。(3)不宜切削原山坡。(4)不宜設(shè)在溝谷低洼匯水處。

圖2-3貼壁進(jìn)洞時(shí)洞口縱斷面示意圖圖2-4懸崖陡壁下接長(zhǎng)明洞示意圖接長(zhǎng)明洞圖2-5溝谷低洼附近洞口平面位置示意圖(5)隧道軸線(xiàn)與地形等高線(xiàn)正交。（圖2-6所示）

圖2-6隧道洞口軸線(xiàn)與地形關(guān)系1-坡面正交型2-坡面斜交型3-坡面平行型4-山脊突出部進(jìn)入型5-溝谷部進(jìn)入型

BA(6)早進(jìn)洞晚出洞。

(7)合理布置施工場(chǎng)地。(8)避免相互影響，保護(hù)環(huán)境。(9)避免洪水侵入隧道。

『2.3▎隧道線(xiàn)路設(shè)計(jì)『2.3.1▎隧道線(xiàn)路平面設(shè)計(jì)

隧道平面是指隧道中心線(xiàn)在水平面上的投影,隧道的平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)要按《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。線(xiàn)路越直越好，原則上采用直線(xiàn)避免曲線(xiàn)。必須設(shè)置曲線(xiàn)時(shí)，不宜采用設(shè)超高的平曲線(xiàn)，且不應(yīng)采用設(shè)加寬的平曲線(xiàn)。設(shè)置平曲線(xiàn)時(shí)會(huì)遇到小半徑曲線(xiàn)和超高，采用小半徑曲線(xiàn)將會(huì)出現(xiàn)以下三個(gè)問(wèn)題：

一是產(chǎn)生視距問(wèn)題；

二是增加隧道內(nèi)噪聲和振動(dòng)；

三為了確保行車(chē)安全，必須限制行車(chē)速度。超高：為了防止車(chē)輛外傾覆或被拋出，需要使曲線(xiàn)外側(cè)路面提高。不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可采用小凈距隧道或連拱隧道形式。4.0×B3.5×B2.5×B2.0×B1.5×B1.0×B最小凈距（m）ⅥⅤⅣⅢⅡⅠ圍巖級(jí)別

表2-5

分離式獨(dú)立雙洞的最小凈距注：B為隧道開(kāi)挖斷面的寬度分離式獨(dú)立雙洞的最小凈距。

圖2-7坡道形式a)單坡b)人字坡a)b)『2.3.2▎隧道線(xiàn)路縱斷面設(shè)計(jì)

公路隧道的基本坡道形式有單坡和人字坡兩種(見(jiàn)圖2-7)。

隧道縱斷面是隧道中心線(xiàn)展開(kāi)后在垂直面上的投影。采用單坡對(duì)通風(fēng)有利，但坡度不要大于3％。采用人字坡的隧道，施工時(shí)隧道兩端的出碴與排水都有利，但通風(fēng)較差，設(shè)置豎井。

(1)注視點(diǎn):開(kāi)始注視的點(diǎn).(2)注視時(shí)間:從注視點(diǎn)到安全視距點(diǎn)所需的時(shí)間?！兑?guī)范》規(guī)定洞外連接線(xiàn)的平曲線(xiàn)可根據(jù)設(shè)計(jì)速度來(lái)確定，規(guī)定3s設(shè)計(jì)速度行駛長(zhǎng)度范圍的平曲線(xiàn)應(yīng)與洞內(nèi)一致?！?.3.3▎隧道線(xiàn)路接線(xiàn)

隧道洞口連接線(xiàn)的平面及縱斷面線(xiàn)形應(yīng)與隧道線(xiàn)形相協(xié)調(diào)，確保有足夠的視距和行駛安全。隧道兩端洞口連接線(xiàn)的縱坡應(yīng)有一段距離與隧道縱坡保持一致。1.對(duì)于短隧道群，可視為長(zhǎng)隧道，其平、縱線(xiàn)形指標(biāo)按長(zhǎng)隧道考慮。

2.隧道內(nèi)的路肩寬度與一般道路相比要縮小很多，需要進(jìn)行平滑過(guò)渡，應(yīng)在適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)收縮，使汽車(chē)進(jìn)出隧道時(shí)順利。3.通常根據(jù)設(shè)計(jì)車(chē)速設(shè)計(jì)成1/25～1/50的楔形過(guò)渡段，在這個(gè)收縮過(guò)渡段中，由路緣石、護(hù)欄、路面標(biāo)志線(xiàn)等?！?.4▎隧道橫斷面設(shè)計(jì)『2.4.1▎隧道凈空與限界

隧道凈空：隧道襯砌內(nèi)輪廓線(xiàn)所包圍的空間，根據(jù)“隧道建筑限界”確定的?！八淼澜ㄖ藿纭笔菫榱吮ＷC隧道內(nèi)各種交通的正常運(yùn)行與安全，而規(guī)定在一定寬度和高度范圍內(nèi)不得有任何障礙物的空間范圍。為了消除或減少隧道邊墻給駕駛員帶來(lái)恐之沖撞的心理效應(yīng)（“側(cè)墻效應(yīng)”），應(yīng)在行車(chē)道兩側(cè)設(shè)置一定的寬度的側(cè)向?qū)挾然蛴鄬?。圖2-8公路隧道建筑限界(單位：cm)H-建筑限界高度W-行車(chē)道寬度；LL-左側(cè)向?qū)挾萀R-右側(cè)向?qū)挾菴-余寬J-檢修道寬度R-人行道寬度h-檢修道或人行道的高度EL-建筑限界左頂角寬度，EL=LL

ER-建筑限界右頂角寬度，當(dāng)LR=<1m時(shí)，ER=EL；當(dāng)LR>1m時(shí)，ER=1mREELLLLRJ或R250W250400H400ChCi

%J或R建筑限界置于隧道內(nèi)輪廓內(nèi)的情況見(jiàn)圖2-9。圖2-9隧道建筑限界的基本情況（單位：cm）起拱線(xiàn)hhLL水平鉛垂鉛垂E隧道中線(xiàn)（路面中線(xiàn)）鉛垂平行于路面垂直于路面水平水平垂直于路面垂直于路面垂直于路面LR25075E建筑限界50075250RLW/2（水平）（水平）i%W/2緊急停車(chē)帶

長(zhǎng)、特長(zhǎng)隧道應(yīng)在行車(chē)方向的右側(cè)設(shè)置緊急停車(chē)帶

雙向行車(chē)隧道，其緊急停車(chē)帶應(yīng)雙側(cè)交錯(cuò)設(shè)置。緊急停車(chē)帶的寬度，包含右側(cè)向?qū)挾葢?yīng)取3.5m，長(zhǎng)度應(yīng)取40m，其中有效長(zhǎng)度不得小于30m。緊急停車(chē)帶的設(shè)置間距不宜大于750m。停車(chē)帶的路面橫坡，長(zhǎng)隧道可取水平，特長(zhǎng)隧道可取0.5%～1.0%或水平。緊急停車(chē)帶建筑限界的構(gòu)成如圖2-10所示。布設(shè)檢修道、人行道的隧道，可不設(shè)緊急停車(chē)帶，但應(yīng)按500m間距交錯(cuò)設(shè)置行人避車(chē)洞。圖2-10緊急停車(chē)帶的建筑限界、寬度和長(zhǎng)度(單位：cm)a）寬度構(gòu)成及建筑限界b）長(zhǎng)度a）135°緊急停車(chē)帶RRLLLJ或RJ或R400250CEELC350i%h400HW2503000500500350過(guò)度段有效長(zhǎng)度過(guò)度段側(cè)向?qū)挾萣）緊急停車(chē)帶緊急停車(chē)帶圖2-11橫通道的斷面建筑限界（單位：cm）a）人行橫通道b）車(chē)行橫通道b)752540025254002525500a）250200橫通道分離式隧道之間應(yīng)設(shè)置橫向通道，橫通道分為人行橫通道和車(chē)行橫通道，并符合下列規(guī)定：『2.4.2▎曲線(xiàn)隧道凈空加寬當(dāng)隧道位于平面曲線(xiàn)半徑等于或小于250m地段時(shí)，應(yīng)在曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)加寬。雙車(chē)道路面的加寬值規(guī)定參照規(guī)范；單車(chē)道路面加寬按表列數(shù)值的二分之一采用。

人行橫通道的設(shè)置間距可取250m，并≯500m。

車(chē)行橫通道的設(shè)置間距可取750m，并≯1000m;

長(zhǎng)1000~1500m的隧道宜設(shè)1處，中短隧道可不設(shè)?！?.4.3▎隧道襯砌輪廓線(xiàn)的擬定主要解決內(nèi)輪廓線(xiàn)、軸線(xiàn)和截面厚度三個(gè)問(wèn)題。設(shè)計(jì)步驟1.確定隧道類(lèi)型及相應(yīng)建筑限界2.根據(jù)圍巖情況初步擬定截面厚度3.斷面優(yōu)化、強(qiáng)度檢算設(shè)計(jì)目的1.滿(mǎn)足限界要求2.滿(mǎn)足受力要求3.材料最省設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)隧道內(nèi)輪廓必須符合隧道建筑凈空限界1.內(nèi)輪廓線(xiàn)應(yīng)盡量減小洞室的體積2.采用的施工方法有利于隧道的穩(wěn)定3.結(jié)構(gòu)軸線(xiàn)應(yīng)與地層應(yīng)力相適應(yīng)

經(jīng)驗(yàn)表明：承受徑向分布的靜水壓力時(shí)，圓形承受豎向荷載為主，圓弧形或尖拱形承受較大側(cè)壓力，曲墻式襯砌底鼓壓力，應(yīng)施筑仰拱圖2-12隧道斷面輪廓線(xiàn)

隧道中心線(xiàn)隧道內(nèi)輪線(xiàn)軸線(xiàn)實(shí)