陡嶺子隧道綜合設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書.docx

沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目 陡嶺子隧道綜合設(shè)計 學(xué)院專業(yè)班級 土木工程學(xué)院07-7班（交通土建方向）學(xué) 生 姓 名 性別 男 指 導(dǎo) 教 師 職稱 教授 年 月 日摘要本文介紹了陡嶺子隧道的設(shè)計與施工。陡嶺子隧道全長690米，連接丹東和本溪。本文會詳細(xì)講述隧道的形狀、防水措施、在不同地質(zhì)情況下的施工方法、在施工期及其后期結(jié)構(gòu)及周邊的監(jiān)控措施。本文重點討論了淺埋段的支護(hù)設(shè)計與驗算。襯砌內(nèi)力計算采用的是荷載-結(jié)構(gòu)法并考慮了溫克爾假定下的圍巖的彈性抗力。由此得出計算結(jié)果：襯砌變形圖、彎矩圖、軸力圖、剪力圖，各模型單元的內(nèi)力清單。關(guān)鍵詞：設(shè)計與施工；支護(hù)設(shè)計與驗算；荷載-結(jié)構(gòu)法AbstractThe paper describes the design and construction of the Doulingzi tunnel with an overall length of 690 meters, which connects Dandong and Benxi. The design shape of the tunnel, the prevention of unfavorable conditions caused by underground water, the digging methods vary to different ground conditions, the structure health and surrounding condition monitoring during and after the construction period will be specified.The main point of the paper is the support design and analysis for the section of the tunnel in the shallow. The load-structure method is being used, with consideration to the resistance by the rock or soil around it with the Winkler assumption. And at last, the final result, including the value of the lining deformation, the moment, the shear, the internal forces will all be listed by numbers and drawn by the chart.Key words: design and construction; load-structure method; the support design and analysis目錄第一章 前言11.1 設(shè)計任務(wù)11.2 工程概況11.3 地質(zhì)條件11.3.1 地層11.3.2 地質(zhì)構(gòu)造21.3.3 隧道區(qū)工程地質(zhì)條件21.4 自然條件31.4.1 氣象水文31.4.2 地形地貌3第二章 確定圍巖性質(zhì)和圍巖分級42.1 圍巖分級的方法42.1.1隧道圍巖分級的綜合評判42.1.2 圍巖分級42.2 隧道分段工作地質(zhì)評述92.2.1 陡嶺子隧道右線92.2.2 陡嶺子隧道左線10第三章 隧道設(shè)計總論113.1 隧道設(shè)計思想113.1.1 新奧法基本原理113.2 隧道位置的選擇133.3 隧道線形設(shè)計153.3.1平面線形153.3.2 縱斷面設(shè)計173.3.3橫斷面設(shè)計183.3.4施工計劃193.4 襯砌結(jié)構(gòu)選擇203.4.1 襯砌方式203.4.2 復(fù)合式襯砌213.5 隧道支護(hù)設(shè)計思想與方法223.5.1 荷載-結(jié)構(gòu)設(shè)計模式223.5.2 信息化設(shè)計模式233.5.3 連續(xù)介質(zhì)模型-巖石力學(xué)解析法和數(shù)值法233.5.4 典型類比分析法233.6 隧道防排水233.6.1 水對隧道工程襯砌結(jié)構(gòu)的影響243.6.2 公路隧道防水等級劃分25第四章 隧道設(shè)計說明264.1 設(shè)計原則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)264.1.1 設(shè)計原則及依據(jù)264.1.2 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)264.2 工程概況264.3 設(shè)計要點和要求274.3.1 設(shè)計要點274.3.2 建筑材料要求29第五章 內(nèi)力計算315.1 計算說明325.1.1 計算程序325.1.2 計算方法325.1.3 計算參數(shù)325.1.4 荷載335.1.5 圍巖壓力分擔(dān)比例355.2 計算成果355.2.1 內(nèi)力計算成果355.2.2 配筋及正常使用極限狀態(tài)驗算相關(guān)參數(shù)375.2.3 配筋及正常極限狀態(tài)驗算結(jié)果385.2.4 混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗算38第六章 洞口設(shè)計與計算說明406.1 洞口洞門工程406.1.1洞口工程406.1.2 洞門工程416.2 洞口及洞門的選擇416.2.1 洞口一般規(guī)定416.2.2選擇原則426.3 洞門的計算44第七章 隧道的開挖方法467.1 開挖原則467.2 開挖方法46第八章 洞內(nèi)路面設(shè)計說明518.1 路面形式518.2 水泥混凝土路面特點52第九章 隧道施工組織設(shè)計549.1工程概況549.2 施工原則569.3主要工程項目施工方法579.3.1控制測量579.3.2洞口工程589.3.3洞內(nèi)施工599.4施工輔助設(shè)施629.5主要工程項目施工工藝659.5.1光面爆破施工工藝659.5.2格柵鋼架659.5.3注漿錨桿施工工藝669.5.4噴射砼施工工藝679.5.5施工主要機(jī)械設(shè)備699.6施工進(jìn)度安排709.7質(zhì)量目標(biāo)709.8質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)709.8.1洞口工程709.8.2洞身開挖719.8.3洞身襯砌729.9質(zhì)量保證措施739.10 安全保證措施74第十章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析78結(jié)論80致辭81參考文獻(xiàn)82附錄一83附錄二9682陡嶺子隧道設(shè)計第一章 前言1.1 設(shè)計任務(wù)本次設(shè)計為陡嶺子隧道的綜合設(shè)計，陡嶺子隧道位于鳳城市劉家河鄉(xiāng)南，分左、右兩條隧道。右線為丹東至本溪方向，左線為本溪至丹東方向。具體包括對圍巖的分類以及隧道襯砌結(jié)構(gòu)、洞門的結(jié)構(gòu)、洞內(nèi)路面、隧道的開挖方法的設(shè)計。1.2 工程概況陡嶺子隧道位于鳳城市劉家河鄉(xiāng)南，分左、右兩條隧道。右線為丹東至本溪方向:隧道起點樁號為K67+835，設(shè)計高程為128.11米，隧道終點為K68+525，設(shè)計高程為131.47米;隧道全長690米,隧道縱坡為0.60%。左線為本溪至丹東方向：隧道起點樁號為K67+765，設(shè)計高程為129.19米；隧道的終點樁號為K68+499，設(shè)計高程為131.77米;隧道全長734米,隧道縱坡為0.419%。隧道測設(shè)中線不平行，兩條隧道均位于直線段上。1.3 地質(zhì)條件1.3.1 地層陡嶺隧道所在地層有第四紀(jì)殘坡積物（Qhedl）、下元古界高家峪組黑云變粒巖（Ptlg）青白口紀(jì)釣魚臺組石英巖（Qnd）及燕山期花崗巖（5）巖脈。第四紀(jì)殘坡積物主要為含碎石亞粘土、亞砂土，軟塑-硬塑狀態(tài)，主要分布于隧道區(qū)的山體斜坡上，隧道區(qū)南端坡腳處分布礫砂、中砂，呈中密-密實狀態(tài)，第四系厚度一般110m。隧道區(qū)主要為變粒巖、石英巖。變粒巖，灰黑色，塊狀構(gòu)造，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，主要礦物成分為長石、石英、黑云母、角閃石，含磁鐵、黃鐵礦，主要分布于K68+304以南；石英巖主要分布于隧道北端，顏色灰白色，塊狀構(gòu)造，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為石英，次為長石，節(jié)理裂隙發(fā)育，在K68+100K68+200處出露一花崗巖脈，灰白淺肉色，塊狀構(gòu)造，中粗粒結(jié)構(gòu)，主要礦物成分為石英、長石、云母，節(jié)理裂隙發(fā)育。1.3.2 地質(zhì)構(gòu)造測區(qū)大地構(gòu)造隸屬于劉家河青堆子斷裂帶，地質(zhì)構(gòu)造形跡以斷裂為主，其中F86斷層與陡嶺隧道關(guān)系密切。F86斷層總體走向NNE，傾向W，傾角70-80，斷層寬度50150m，在304國道兩側(cè)可見明顯的斷層面及擦痕。該斷層為一壓扭性殼斷裂，在右線K67+850K67+960段與軸線相交。在主斷層兩側(cè)，發(fā)育有次級小斷層，其走向與主斷層斜交，傾向N，傾角60-70。最大凍結(jié)深度為.米；地震烈度為度，設(shè)計時按度設(shè)防1.3.3 隧道區(qū)工程地質(zhì)條件（）工程地質(zhì)層層第四系殘坡積物（Qhedl）：1層主要分布于隧道南洞口附近及山間凹谷等地；2層主要分布于隧道南洞口附近；3層主要分布于隧道南洞口附近；層基巖：下元古界高家峪組黑云變粒巖（Ptlg），主要分布于K68+304以南一帶；燕山期花崗巖（5）巖脈，地表主要分布在K68+100K68+200處；青白口系釣魚臺組石英巖（Qnd），主要分布于隧道北端。 （）巖石物理力學(xué)性質(zhì)隧道區(qū)各組巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)：下元古界高家峪組黑云變粒巖強(qiáng)度變化較大，抗風(fēng)化能力較差；青白口系釣魚臺組石英巖強(qiáng)度較高，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石的抗風(fēng)化能力強(qiáng)。 （）結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征巖體中發(fā)育的不同方向、不同成因、不同次序、不同規(guī)模的結(jié)構(gòu)面使工程巖體失去其連續(xù)性和完整性，因而具有不連續(xù)、非均質(zhì)和各向異性等特性。結(jié)構(gòu)面的存在不僅破壞了巖體完整性，使隧道圍巖質(zhì)量低下，而且構(gòu)成了地下水有利的運移通道，結(jié)構(gòu)面是巖質(zhì)隧道圍巖穩(wěn)定性評價研究的重點。根據(jù)谷得振教授的巖體結(jié)構(gòu)面五級分類標(biāo)準(zhǔn)，隧道圍巖發(fā)育級結(jié)構(gòu)面和級結(jié)構(gòu)面。級結(jié)構(gòu)面即斷層，級結(jié)構(gòu)面是巖體中發(fā)育的構(gòu)造節(jié)理和風(fēng)化節(jié)理。A.斷層:級結(jié)構(gòu)面（斷層），勘察區(qū)級結(jié)構(gòu)面主要發(fā)育北北東向的F86斷層及次生的小斷層，F(xiàn)86斷層傾向西，傾角70-80，寬度50150米，與洞軸線平行，在右線K67+850K67+960處與軸線相交，次生的小斷層傾向北，傾角60-70。在304國道兩側(cè)可見斷層面、擦痕，斷層破碎帶物質(zhì)強(qiáng)烈破碎，片理化。B.節(jié)理:節(jié)理以剪節(jié)理為主，部分為張節(jié)理，以平直為主，部分節(jié)理被硅質(zhì)、泥質(zhì)充填。淺部較深部發(fā)育，其中淺部以風(fēng)化裂隙為主，深部以構(gòu)造裂隙為主。1.4 自然條件1.4.1 氣象水文陡嶺隧道穿越丘陵區(qū)山嶺，表部為第四系殘坡積層，其下為基巖。地下水以基巖裂隙水為主，淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，透水性較好，深部以構(gòu)造裂隙為主，多充填，透水性差。地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，天然狀態(tài)下向溝谷低洼處排泄，水位埋藏淺，淺水面與地形坡度一致?？傮w水文地質(zhì)條件簡單。設(shè)計隧道洞身位置在地下水位以下，在隧道開挖過程中，破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育帶會有滴水或滲水現(xiàn)象，局部可能有小股涌水。地下水的水化學(xué)類型為HCO3.SO4Ca型水,PH值為7.77，對砼無化學(xué)性侵蝕。1.4.2 地形地貌隧道區(qū)地貌屬剝蝕高丘，形狀呈饅頭狀或渾圓狀，沖溝發(fā)育，總體呈中間高兩邊低之勢，隧道軸線山頂與隧道底部最大高差95米。地形坡度8-26，隧道南洞口坡度較緩，北洞口坡度陡達(dá)40-50，區(qū)內(nèi)植被發(fā)育。第二章 確定圍巖性質(zhì)和圍巖分級2.1 圍巖分級的方法2.1.1隧道圍巖分級的綜合評判方法宜采用兩步分級，并按以下順序進(jìn)行：1、根據(jù)巖石的堅硬程度和巖體完整程度兩個基本因素的定性特征和定量的巖體基本指標(biāo)，綜合進(jìn)行初步分級。2、對圍巖進(jìn)行詳細(xì)定級時，應(yīng)在巖體基本質(zhì)量分級基礎(chǔ)上考慮修正因素的影響，修正巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值。3、按修正后的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)，結(jié)合巖體的定性特征綜合評判、確定圍巖的詳細(xì)分級。2.1.2 圍巖分級巖石堅硬程度、巖體完整程度兩個基本因素的定性劃分和定量指標(biāo)及其對應(yīng)關(guān)系應(yīng)符合下列規(guī)定：1、巖石堅硬程度定量單軸飽和抗壓強(qiáng)度表達(dá)。一般采用實測值，若無實測值時，可采用實測的巖石點荷載強(qiáng)度指數(shù)的換算值，按下式計算： （2-1）2、巖石堅硬程度定性劃分的關(guān)系可按表2-1確定表2-1 與巖石堅硬程度定性劃分的關(guān)系(MPa)60603030151555堅硬程度堅硬巖較堅硬巖較軟巖軟巖極軟巖3、巖石堅硬程度可按表2-2定性劃分。表2-2巖石堅硬程度的定性劃分名稱定性鑒定代表性巖石硬質(zhì)巖堅硬巖錘擊聲清脆，有回彈，震手，難擊碎；浸水后大多無吸水反應(yīng)未風(fēng)化微風(fēng)化的花崗巖、正長巖、輝綠巖、玄武巖、片麻巖、硅質(zhì)板巖、石英巖、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等較堅硬巖錘擊聲較清脆，有輕微回彈，稍震手，較難擊碎；浸水后有輕微吸水反應(yīng)1 弱風(fēng)化的堅硬巖2 未風(fēng)化微風(fēng)化的熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、石灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂頁巖等軟質(zhì)巖較軟巖錘擊聲不清脆，無回彈，較易擊碎；浸水后指甲可刻出印痕1 強(qiáng)風(fēng)化的堅硬巖2 弱風(fēng)化的較堅硬巖3 未風(fēng)化微風(fēng)化的凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、頁巖等軟巖錘擊聲啞，無回彈，有凹痕，易擊碎；浸水后手可掰開1 強(qiáng)風(fēng)化的堅硬巖2 弱風(fēng)化強(qiáng)風(fēng)化的較堅硬巖3 弱風(fēng)化的較軟巖4未風(fēng)化的泥巖極軟巖錘擊聲啞，無回彈，有較深凹痕，手可捍碎；浸水后可捏成團(tuán) 1 全風(fēng)化的各種巖石2 各種半成巖4、巖體完整程度的定量指標(biāo)用巖體完整性系數(shù)表達(dá)。一般用彈性控測值，若無探測值時可用巖體體積節(jié)理數(shù)按表2-3確定對應(yīng)的值。表2-3 與定性劃分的巖體完整程度對應(yīng)關(guān)系0.750.750.550.550.350.350.150.15完整程度完整較完整較破碎破碎極破碎5、與定性劃分的巖體完整程度的對應(yīng)關(guān)系可按表2-4確定。表2-4 與對照表（條/）331010202035350.750.750.550.550.350.350.150.156、圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)根據(jù)分級因素的定量指標(biāo)值和值按下式計算。=90+3+250 （2-2）使用時應(yīng)遵守下列限制條件：1） 當(dāng)90+30時，應(yīng)以=90+30和代入計算值；2） 當(dāng)0.04+0.4時，應(yīng)以=0.04+0.4和代入計算值；7、圍巖詳細(xì)定級時，如遇下列情況之一，應(yīng)對巖體基本質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行修正：1） 有地下水2） 圍巖穩(wěn)定性受軟弱結(jié)構(gòu)面影響，且由一組起控制作用；3） 存在高初始應(yīng)力。圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)修正值可按下式計算。=-100（） （2-3）-圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)修正值；-圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)；-地下水影響修正系數(shù)；-主要軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀影響修正系數(shù)；-初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)。8、可根據(jù)調(diào)查、勘探、試驗等資料，巖石隧道的圍巖定性特征，圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)，或修正的圍巖質(zhì)量指標(biāo)值，土體隧道中的土體類型，密實狀態(tài)等定性特征，按表2-5確定。當(dāng)根據(jù)巖體基本質(zhì)量定性劃分與值確定的級別不一致時，應(yīng)重新審查定性特征和定量指標(biāo)計算參數(shù)的可靠性，并對它們重新觀察、測試。表2-5公路隧道圍巖分級圍巖級別圍巖或土體主要定性特征圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BQ或修正的圍巖基本質(zhì)量指標(biāo)BQI堅硬巖，巖體完整，巨整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu)550II堅硬巖，巖體較完整，塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)較堅硬巖，巖體完整，塊狀整體結(jié)構(gòu)550451III堅硬巖，巖體較破碎，巨塊石碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)；較堅硬巖或較軟硬巖層，巖體較完整，塊狀體或中厚層結(jié)構(gòu)450351IV堅硬巖，巖體破碎，碎裂結(jié)構(gòu)；較堅硬巖，巖體較破碎破碎，鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)；較軟巖或軟硬巖互層，且以軟巖為主，巖體較完整較破碎，中薄層狀結(jié)構(gòu)350251注：本表不適用于特殊條件的圍巖分級，如膨脹性圍巖、多年凍土等。9、巖體完整程度可按表2-6定性劃分表2-6 巖石完整程度劃分名稱結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度主要結(jié)構(gòu)面的結(jié)合程度主要結(jié)構(gòu)面類型相應(yīng)結(jié)構(gòu)類型組數(shù)平均間距完整.好或一般節(jié)理、裂隙、層面整體狀或巨厚層結(jié)構(gòu)名稱結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度主要結(jié)構(gòu)面的結(jié)合程度主要結(jié)構(gòu)面類型相應(yīng)結(jié)構(gòu)類型組數(shù)平均間距較完整.差節(jié)理、裂隙、層面塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)1.00.4好或一般塊狀結(jié)構(gòu)較破碎1.00.4差節(jié)理、裂隙、層面、小斷層裂隙塊狀或中厚層結(jié)構(gòu)30.40.2好鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)一般中、薄層狀結(jié)構(gòu)破碎30.40.2差各種類型結(jié)構(gòu)面裂隙塊狀結(jié)構(gòu)0.2一般或差碎裂狀結(jié)構(gòu)極破碎無序很差散體狀結(jié)構(gòu)11、隧道圍巖分級與彈性波速度按表2-8劃分表2-8 圍巖級別與彈性波速度表圍巖巖性彈性波速（km/s）圍巖巖性彈性波速（km/s）硬巖4.06.0土1.52.0硬巖3.55.0硬巖2.5軟巖2.53.5軟巖1.5硬巖3.04.0土1.5軟巖2.03.0硬巖2.0硬巖2.53.5軟巖1.0軟巖1.52.5土1.02.2 隧道分段工作地質(zhì)評述2.2.1 陡嶺子隧道右線1、 K67+835-K67+940在隧道進(jìn)口，由于有明顯斷層在右線K67+850K67+960處與軸線相交，在主斷層兩側(cè)，發(fā)育有次級小斷層。所以適合采用明洞。2、K67+940-K68+055段該段隧道埋深1525米，表部為1層含碎石亞粘土，黃褐色，硬塑偏軟，V類圍巖；1層強(qiáng)風(fēng)化層，呈角（礫）碎（石）狀松軟結(jié)構(gòu)，V類圍巖；2層弱風(fēng)化層，呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，IV類圍巖，3 微風(fēng)化層，呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，III類圍巖；本段總體屬IV類圍巖。3、K68+055-K68+525段 該層表部為1層殘坡積含碎石壓粘土，黃褐色，硬塑偏軟，V類圍巖；1層強(qiáng)風(fēng)化變粒巖，呈角（礫）碎（石）狀松散結(jié)構(gòu)，Vp=1000-2600m/s左右，V類圍巖；2層弱風(fēng)化變粒巖，呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu),Vp=2000-4200m/s，I=0.32-0.53,Rb=9-61MPa，RQD=50-80%，節(jié)理發(fā)育，類圍巖；3微風(fēng)化變粒巖，呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，Vp=3400-4400m/s，I=0.53-0.64，Rb=9-61MPa，RQD=80-85%，類圍巖；受構(gòu)造影響，局部巖芯破碎。本段屬類圍巖。 地下水主要為基巖裂隙水，水量貧乏，透水性較差，開挖時有滴水、滲水現(xiàn)象。 2.2.2 陡嶺子隧道左線1、K67+765-K67+795明洞部分2、K67+795-K68+015段該段隧道埋深1525m，表部為 層殘坡積含碎石亞粘土，黃褐色，軟塑硬塑，V類圍巖； 層強(qiáng)風(fēng)化變粒巖，呈角（礫）碎（石）狀松散結(jié)構(gòu)，V類圍巖； 層弱風(fēng)化變粒巖，呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙發(fā)育，IV類圍巖； 層微風(fēng)化變粒巖，呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，類圍巖；本段總體屬IV類圍巖。地下水主要為基巖裂隙水，水量貧乏，開挖時有滴水、滲水現(xiàn)象。3、K68+015-K68+470段隧道圍巖為 層弱風(fēng)化變粒巖，Vp=20004200m/s,I=0.430.53,Rb=961MPa,RQD=1553%，受構(gòu)造影響，節(jié)理裂隙發(fā)育，局部巖芯破碎，類圍巖； 層微風(fēng)化變粒巖，Vp=34004400m/s,I=0.430.53,Rb=961MPa,RQD=1250%，節(jié)理裂隙發(fā)育，類圍巖；本段屬類圍巖。地下水主要為基巖裂隙水，水量貧乏，透水性較差，開挖時有滴水、滲水現(xiàn)象。第三章 隧道設(shè)計總論3.1 隧道設(shè)計思想本隧道采用新奧法設(shè)計和施工，新奧法的設(shè)計思想及其發(fā)展介紹如下：3.1.1 新奧法基本原理“新奧法”是“新奧地利隧道修建方法”的簡稱，其英文為“New Austria Tunneling Method”，常簡寫為“NATM”，是由奧地利土木工程師Rabcewicz、Muller在20世紀(jì)60年代總結(jié)隧道建造實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上創(chuàng)立的。1934年，奧地利土木工程師Rabcewicz提出了在隧道中應(yīng)用“噴漿”的技術(shù)。1942-1945年，該技術(shù)在奧地利阿爾卑斯山一深埋硬巖隧道結(jié)構(gòu)施工中被采用。二戰(zhàn)以后混凝土噴射機(jī)和速凝劑的出現(xiàn)，使噴漿技術(shù)得到很大的發(fā)展。錨桿出現(xiàn)以后，Rabcewicz以噴錨支護(hù)的實踐和巖體力學(xué)理論為基礎(chǔ)，提出了“NATM”。1963年，該方法在一次國際土力學(xué)會議上被正式命名為“ NATM”并獲得專利。20世紀(jì)60年代中期，Muller把新奧法用于法蘭克福、慕尼黑等城市地鐵軟巖（土）隧道中，Muller強(qiáng)調(diào)，硬巖隧道與軟巖（土）隧道用新奧法應(yīng)有區(qū)別。由于新奧法在隧道工程中的成功應(yīng)用，當(dāng)前已被國內(nèi)外作為隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工的重要方法。新奧法的理論基礎(chǔ)是最大限度地發(fā)揮圍巖的自承作用。以噴射混凝土、錨桿加固和量測技術(shù)為三大支柱的新奧法，有一套盡可能保護(hù)隧道圍巖原有強(qiáng)度、容許圍巖變形但又不致出現(xiàn)強(qiáng)烈松弛破壞、及時掌握圍巖和支護(hù)變形動態(tài)的隧道開挖與支護(hù)原則使隧道圍巖變形與限制變形的結(jié)構(gòu)支護(hù)抗力保持動態(tài)平衡，使施工方法具有很好的適用性和經(jīng)濟(jì)性。 新奧法的基本原理如下：1、圍巖是隧道結(jié)構(gòu)的主要承載部分；2、開挖后需對圍巖進(jìn)行加固，以使圍巖在開挖卸載后不失去原有的強(qiáng)度；3、隧道圍巖支護(hù)過程中應(yīng)盡量減少圍巖卸載位移的程度；4、隧道圍巖支護(hù)過程中，一方面允許圍巖有一定的位移，從而產(chǎn)生受力環(huán)區(qū)；另一方面，又必須限制圍巖位移的程度以避免圍巖變形過大而產(chǎn)生嚴(yán)重松弛卸載；5、初次支護(hù)主要作用不是用來承擔(dān)隧道圍巖所失去的承載力，而是保持圍巖的自承狀態(tài)，防止嚴(yán)重的松弛和卸載；6、初次支護(hù)的建造應(yīng)是適時的，延時一定時間使圍巖在開挖后來得及變形并形成承力保護(hù)區(qū)，以達(dá)到較好的支撐效果；7、圍巖自穩(wěn)時間的評定，一方面通過對圍巖地質(zhì)條件的初步調(diào)查，另一方面可通過在建造過程中量測隧道洞周的位移來評定；8、由于噴射混凝土具有可填平凸凹面、與圍巖密貼等特點，使圍巖不發(fā)生嚴(yán)重的應(yīng)力重分布，常被用來作為初次支護(hù)，必要時還使用錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼拱架；9、由于噴射混凝土本身具有強(qiáng)度高和可變形的特點，其整體的結(jié)構(gòu)效應(yīng)通常可視為薄殼，具有可塑性和可收縮性的能力；10、從靜力學(xué)的角度看，孔洞的受力狀態(tài)視為圓管時最好，隧道開挖后需及時建造仰拱，以形成封閉結(jié)構(gòu)；11、初次支護(hù)只要沒有被腐蝕破壞，即可視為整體承重結(jié)構(gòu)的一部分；12、孔洞從開挖到封閉所需的時間主要取決于施工方法，圍巖的變化很難定量解釋，可經(jīng)過施工前的地質(zhì)調(diào)查資料進(jìn)行估計，施工過程中通過測量來控制和修改；13、從靜力學(xué)角度來看，隧道橫截面為圓形時受力條件最為有利，因此，設(shè)計的橫截面應(yīng)盡可能接近圓形或橢圓形，嚴(yán)格限制超挖和欠挖；14、應(yīng)特別注意施工過程中工程荷載對隧道受力的影響；為了盡量限制開挖后隧道圍巖二次應(yīng)力重分布程度和松動圈形成的范圍，應(yīng)盡可能減少開挖次數(shù)，或至少拱部采用一次開挖方案；15、為了提高隧道結(jié)構(gòu)的安全度及達(dá)到密封的效果，可建造薄層內(nèi)襯砌，使結(jié)構(gòu)內(nèi)不產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力，內(nèi)層與外層相互之間只傳遞壓力；16、為了增加襯砌的強(qiáng)度，一般不增加其厚度而增加鋼筋含量（即鋼拱），增大整個結(jié)構(gòu)的剛度可通過增加錨桿的個數(shù)或增大錨桿的長度以形成圍巖受力環(huán)區(qū)來實現(xiàn)；17、對整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全度評價及設(shè)計結(jié)構(gòu)需要加強(qiáng)的必要性以及設(shè)計結(jié)構(gòu)剛度的減小，均根據(jù)建造過程中的應(yīng)力及變形狀態(tài)的測量結(jié)果來確定；18、控制外源水壓和靜水壓力的手段是，通過在外殼（必要時也在內(nèi)殼）上設(shè)置軟管及足夠的密封排水裝置來實現(xiàn)。從新奧法的基本原理中，可以看到圍巖加固設(shè)計理念上的重大進(jìn)步，不再把圍巖簡單地看作作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載，而是認(rèn)識到圍巖是隧道結(jié)構(gòu)的主要部分。努力保持圍巖的原有強(qiáng)度，從而更有效地發(fā)揮圍巖的承載能力，是新奧法的另一重要施工要求。隧道開挖過程中，應(yīng)盡可能保護(hù)圍巖的原有強(qiáng)度和變形特性，力求防止圍巖松動和大范圍變形，避免圍巖應(yīng)力出現(xiàn)單軸或雙軸應(yīng)力狀態(tài)。實現(xiàn)這一要求的手段是通過現(xiàn)場量測掌握圍巖的變形，并通過適時支護(hù)達(dá)到變形控制的目標(biāo)。一方面允許產(chǎn)生變形而發(fā)揮圍巖的自承能力，另一方面通過即時支護(hù)保障圍巖不因過大變形而出現(xiàn)有害的嚴(yán)重松弛。為了最大限度地發(fā)揮圍巖的自承能力，最終支護(hù)既不要太早，也不要太早，也不能太遲。初期支護(hù)和永久支護(hù)必須是薄殼型柔性結(jié)構(gòu)，以減少襯砌受彎變形和撓曲斷裂，其必要靠錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架達(dá)到，而不是加厚襯砌或支護(hù)截面?？傊?，新奧法的核心在于充分發(fā)揮圍巖的自承作用，噴射混凝土、錨桿起加固圍巖的作用。把圍巖看作是支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，并通過監(jiān)控量測，實行信息化設(shè)計和施工，有控制地調(diào)節(jié)圍巖的變形，以最大限度地利用圍巖自承作用。3.2 隧道位置的選擇1、地質(zhì)條件對隧道位置的選擇往往起決定性的作用。隧道位置應(yīng)選擇在巖性較好、穩(wěn)定的地層中，將對施工和營運有利，亦可節(jié)約投資。對巖性不好的地層、斷層破碎帶、含水層等工程地質(zhì)、水文地質(zhì)極為復(fù)雜的嚴(yán)重不良地質(zhì)地段，應(yīng)盡量避免穿越，以免增加設(shè)計、施工和營運的困難，甚至影響隧道的性能和安全，發(fā)生意料不到的病害。若不能繞避而必須通過時，應(yīng)減短其穿越的長度，采取可靠的工程處理措施，以確保隧道施工及營運的安全。2、越嶺隧道所經(jīng)地區(qū)一般山巒起伏、地形陡峻、地質(zhì)復(fù)雜，自然條件變化很大，其中分水嶺埡口的高低、山梁的厚薄、山坡的陡緩以及埡口兩面的溝臺地勢，主、支溝臺地分布情況等，對構(gòu)成越嶺方案的越嶺位置、隧道長度、展線條件三個密切相關(guān)的因素影響很大。越嶺方案的選擇，以選擇越嶺啞口為重點，從而解決越嶺啞口、隧道高程（長度）和兩側(cè)展線這花個既相互依存又互相制約的問題。一個大型的分水嶺往往有不少的埡口，可對越嶺路線和隧道穿越進(jìn)行比選，因而條文規(guī)定：“穿越分水嶺的長、特長隧道，應(yīng)在較大面積地質(zhì)測繪和綜合地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)來確定路線走向和平面位置選擇越嶺埡口時，可由面到線，由線到點，由近而遠(yuǎn)，由低而高，尋找可能穿越的各個埡口進(jìn)行研究。一般利用小比例尺的航測照片或地形圖，根據(jù)路線方向和克服高程的不同要求及條件，進(jìn)行大面積紙上選線，爾后對這些方案進(jìn)行同等的調(diào)查研究，特別是區(qū)域工程地質(zhì)的調(diào)查、測繪，查清區(qū)域性構(gòu)造與路線的關(guān)系，地質(zhì)條件與隧道工程的關(guān)系；結(jié)合路線條件及施工水平，合理地確定隧道工期，充分注意到較長的隧道往往具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價值和較好的營運條件，但常因工期控制而遇到困難，應(yīng)正確處理好施工與營運的關(guān)系，近期與遠(yuǎn)期的利益，結(jié)合兩端展線情況，對各方案作出評價，進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后確定。3、河谷地形由于受地質(zhì)構(gòu)造和水流沖刷等影響，往往出現(xiàn)地形和地質(zhì)均較復(fù)雜的情況，特別是在山區(qū)河谷地區(qū)，往往河流彎曲、溝谷發(fā)育、支溝密布，河谷兩岸常有對稱或不對稱的臺地和陡峭的山坡，并常伴有崩塌、錯落、巖堆、滑坡、泥石流、河岸沖刷等不良地質(zhì)現(xiàn)象。河谷路線沿河傍山地段，常因地形、地質(zhì)復(fù)雜等原因而采用隧道通過。由于地形、地質(zhì)復(fù)雜，以隧道通過時，有時路線內(nèi)靠不足，造成不少隧道出現(xiàn)洞壁過薄、偏壓、淺埋、洞口深基礎(chǔ)明洞工程，水流沖刷危害以及穿越不良地質(zhì)地段等現(xiàn)象，往往出現(xiàn)路線扭曲，隧道短而多，或橋隧相連，橋梁工程增加，支擋建筑物甚多，而一些坍塌落石的威脅又不能徹底消除。因此條文規(guī)定當(dāng)路線以隧道通過時，路線宜向山側(cè)內(nèi)移。路線沿河傍山，不論是河流彎曲地段或較順直地段，常出現(xiàn)隧道群或橋隧群的情況，此時路線是靠里還是靠外，或裁彎取直，是用長隧道還是隧道群或橋隧群，就很有比選價值。一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用長隧道，這是因為：1）對危巖落石地段或陡坡地段，如以路基通過，安全難保，不如采用隧道方案為優(yōu)越2）沿河傍山地段，若路線靠外行，結(jié)果會出現(xiàn)橋、隧、支擋相連，隧道洞壁過薄，洞口常伴有深基礎(chǔ)明洞等較大的河岸防護(hù)工程，路基難免出現(xiàn)病害；如路線靠里行以隧道穿越，增加隧道工程，減少橋、路工程，可減少或避免上述弊病。3）以中長隧道或長隧道代替隧道群或橋隧群，工程集中單一，施工管理方便，并有利于營運安全。4）沿河傍山修建中長隧道或長隧道，易于設(shè)置輔助通道（如橫洞），增加工作面。4、隧道洞身和洞口是不可分割的整體，故在隧道位置選定時，理應(yīng)包括洞身和洞口位置的選定。但由于洞身范圍大，移動面寬，而洞口位置范圍較小，移動面窄，有關(guān)工程集中，且常在路線轉(zhuǎn)換方向的附近，故隧道定線時，如不充分注意，往往照顧了洞身的位置條件，而忽視了洞口位置的選擇和對洞外有關(guān)工作的處理，結(jié)果給隧道設(shè)計和施工帶來困難，如接建明洞、施工進(jìn)洞困難、洞口有關(guān)工程嚴(yán)重干擾等現(xiàn)象，甚至造成不得不改線的情況。所以，在路線定線時就應(yīng)注意洞口的安排，當(dāng)路線確定后，應(yīng)盡量把洞口位置和洞口建筑物設(shè)計得經(jīng)濟(jì)合理。選定隧道位置時，尚應(yīng)考慮到輔助坑道和營運通風(fēng)的設(shè)置條件和要求，使其互相協(xié)調(diào)，以免顧此失彼，造成施工困難或營運不便，甚至不得不重新定線。5、瀕臨水庫地區(qū)的隧道，由于水庫水位變化影響較大，且常易造成山體坍岸以及滑坡，因此必須充分注意，并采取可靠的工程措施，以確保隧道結(jié)構(gòu)的營運安全。條文中提出的隧道設(shè)計洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)，參考了鐵路隧道設(shè)計規(guī)范（TB 10003）和公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTJ 021)的有關(guān)規(guī)定。觀測洪水應(yīng)包括調(diào)查可靠的有重現(xiàn)可能的歷史洪水。3.3 隧道線形設(shè)計3.3.1平面線形1、隧道平面線形一般希望設(shè)計成直線，這主要是基于兩點理由：取直線于通風(fēng)有利，如果曲線尤其是小半徑曲線，通風(fēng)阻力增大，對自然通風(fēng)不利，同時會增大機(jī)械通風(fēng)量；其二，如果隧道取較小半徑曲線，通常須設(shè)置超高和加寬，這將使施工變得復(fù)雜，斷面不統(tǒng)一以及它們的相互過渡都給施上增加難度。從這兩點考慮，希望在隧道洞身不設(shè)置曲線。但如果隧道洞口正朝東西方向時，可將洞n段設(shè)計成曲線，以避開陽光直射駕駛員視野，或者設(shè)置必要長度的遮陽棚。當(dāng)因地形、地質(zhì)等條件限制不得已時，可采用較小半徑線形，但必須進(jìn)行技術(shù)論證，并符合公路路線設(shè)計規(guī)范中關(guān)于超高的規(guī)定。條文中關(guān)于停車視距、曲線最小半徑的規(guī)定來源于公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2、分離式相鄰隧道的間距也屬平面線形問題，應(yīng)認(rèn)真研究分析。兩洞間距的確定應(yīng)充分考慮路線線形、隧道斷面形狀、幾何尺寸、施工方法、工期要求等因素，兩洞相互影響依地質(zhì)條件或施工方法而異，尚有若干影響因素目前還不清楚，比較復(fù)雜，難以用個標(biāo)準(zhǔn)值來量化。最小凈距是指相鄰隧道毛洞邊壁之間的最小距離。條文中凈距值是根據(jù)國內(nèi)科研成果、工程實踐提出的經(jīng)驗值，但只依據(jù)該表是無法確定隧道雙洞凈距的，需要確定圍巖代表級別。本次修訂，提出圍巖代表級別的概念，即隧道各圍巖級別段占總長比例的最大者為圍巖代表級別。大量工程表明，按分離式雙洞考慮的隧道凈距，除直接與圍巖級別有關(guān)外，還間接與隧道長度有關(guān)。這是因為，一般而言，隧道越短，其埋深越小，圍巖條件總體相對較差，對凈距大小的敏感度較高；反之，隧道越長，其埋深越大，圍巖條件總體較好，它對凈距大小的敏感度較低?；谶@一思想確定隧道凈距值。條文中的凈距值是短隧道的最小凈距值，對于中隧道以上可適當(dāng)折減。 非獨立雙洞隧道一般可分為以下三種情況：1)并行雙洞，即雙洞按左右平行或上下平行設(shè)置；2)交叉雙洞，即雙洞在立面上按一定交角設(shè)置；3、連拱雙洞，即雙洞按左右平行且共用中壁設(shè)置，雙洞呈連體狀。非獨立雙洞隧道的一般斷面；1）小凈距隧道或連拱隧道的設(shè)計應(yīng)充分考慮兩洞的相互影響，由此設(shè)計相應(yīng)的支護(hù)和襯砌，必要時應(yīng)采用加強(qiáng)措施相互影響因素包括：近距離的程度、隧道埋深、地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)形式、施工方法和施工步驟等。尤其應(yīng)注意以下幾方面：先布剝同圍巖由于后行洞施工而再次出現(xiàn)松弛，從而增大作用在支護(hù)上的圍巖荷載；反之，后行洞也由于先行洞造成的凌空面而產(chǎn)生較大變形。對于連拱雙洞，中壁是重要結(jié)構(gòu)，然而應(yīng)力卻在此集中，中壁的下沉或中壁上覆的圍巖的塑性化均給圍巖體或襯砌帶來不利影響。后行洞爆破施工引起的振動可能會對先行洞造成破壞性影響，應(yīng)加以控制后行洞的開挖和襯砌完成后，會引起地下水位的降低，從而在較大范圍內(nèi)出現(xiàn)地層壓密沉降，由此對先行洞產(chǎn)生惡劣影響設(shè)計中，除工程類比法外，必要時應(yīng)作數(shù)值計算和理論分析一般而言，先行洞圍巖受兩次擾動，因此宜加強(qiáng)支護(hù)，襯砌采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。對于連拱雙洞，較多采取側(cè)壁導(dǎo)坑超前開挖的方法，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較好時，也可采取中導(dǎo)坑超前開挖的方法，支護(hù)和襯砌均應(yīng)加強(qiáng)連拱雙洞的中壁部容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此，宜采取地層改良加固或加強(qiáng)支護(hù)，以防止圍巖松弛或下沉。中壁設(shè)計時，宜采用有限元法、松弛荷載結(jié)構(gòu)法或全土重荷載結(jié)構(gòu)法（埋深情況）進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)驗算。2）小凈距隧道或連拱隧道的施工關(guān)于連拱隧道襯砌的施作時間，當(dāng)圍巖變形較大時，應(yīng)盡快施作襯砌；當(dāng)圍巖完整性較好時，為了避免爆破振動的影響，可在開挖及支護(hù)施作完成一段時間后再做襯砌。在國外，這兩種情況均有?，F(xiàn)場圍巖、支護(hù)、襯砌的變形和應(yīng)力監(jiān)控量測極為重要，其目的是檢測先行洞結(jié)構(gòu)的安全性，并評價后行洞施工的妥當(dāng)性以及加固措施的有效性。量測計劃要按照這一目的來制訂，量測結(jié)果要及時指導(dǎo)設(shè)計參數(shù)的修正和施工方法的變更。作為近距離雙洞隧道施工的對策，分別針對先行洞、后行洞、兩洞間地層的基本考慮。應(yīng)盡量避免隧道與其它構(gòu)造物的交叉，不得已時，應(yīng)盡量采取直交，而且新建隧道宜上穿既有構(gòu)造物。3.3.2 縱斷面設(shè)計1、隧道內(nèi)縱面線形（縱坡）的最小值應(yīng)以隧道建成后洞內(nèi)水（包括漏水、涌水、滲水等）能自然排泄為原則，要求不得小于。0.3，又考慮到隧道施工誤差，一般最好不要小于0.3%0.5%。隧道縱坡的最大值應(yīng)充分考慮：施工中出渣或材料運輸?shù)淖鳂I(yè)效率（縱坡太大則作業(yè)效率低下）；營運期車輛行駛的安全和舒適性；營運通風(fēng)的要求等因素，一般要求不大于3 %。近年來，在西部重丘區(qū)公路建設(shè)中，由于受地形地貌限制，隧道縱坡如果強(qiáng)制要求不大于3，可能招致大量人工邊坡，并且使展線變得非常困難，甚至不可能，因此希望放寬這一限制的呼聲較高。根據(jù)這一實際情況，中、短隧道或獨立明洞（包括棚洞、半隧道結(jié)構(gòu)）在線形要求非常困難的情況下可以適當(dāng)放寬，但要求作如下技術(shù)證論：1)施工運輸是否困難，裝渣車、翻斗車二字等施工車輛的排污對洞內(nèi)施工環(huán)境的影響程度。2)較大縱坡對車輛行駛安全性的影響。當(dāng)長下坡且坡度較大時，容易發(fā)生交通事故，尤以寒冷地區(qū)路面結(jié)冰后為甚。3)是否需增加過多的通風(fēng)設(shè)備和營運費用。據(jù)國外試驗和實側(cè)，縱坡超過3%時柴油車的煙塵排放將急劇上升，會導(dǎo)致通風(fēng)設(shè)備的增加。因此，除短隧道外，均應(yīng)作出評價。國外尤其是歐洲在修建水下隧道時，由于河（海）床較深，有時不得不加大縱坡，甚至達(dá)到7%但對于大縱坡的隧道，他們往往采取交通管制，禁止排污較大的貨車、柴油車駛?cè)?，或者增大機(jī)械通風(fēng)規(guī)模。我國在修建水下隧道時，應(yīng)分析縱坡與汽車排污量的關(guān)系，認(rèn)真研究后確定。2、隧道縱坡是采用單向坡還是雙向坡，國內(nèi)兩種情況均有從行駛舒適性和營運通風(fēng)效率來看，采用單向坡較好，只是施工時會出現(xiàn)逆坡排水問題。據(jù)施工單位調(diào)查，近年來抽水泵性能和抽排水技術(shù)水平有較大提高，因此，逆坡排水不存在大的技術(shù)難題，是可以解決的。如果采用雙向坡，其豎曲線半徑應(yīng)盡量采用較大值，以提高行駛安全性、舒適性。3.3.3橫斷面設(shè)計1、公路隧道的建筑限界，不僅要提供汽車行駛的空間，還要考慮汽車行駛的安全、快捷、舒適和防災(zāi)等，因此要求設(shè)計中應(yīng)充分研究各種車道與公路設(shè)施之間所處的空間關(guān)系，任何部件（包括通風(fēng)、照明、安全、監(jiān)控和內(nèi)裝等附屬設(shè)施）均不得侵人隧道建筑限界之內(nèi)。隧道建筑限界由車道寬度 、余寬檢修道或人行道組成。此次修訂有兩點主要變化：根據(jù)10多年來全國各設(shè)計單位的經(jīng)驗，將檢修道作對稱布置，理由有二：公路隧道內(nèi)設(shè)施較多，而且多數(shù)隧道是將設(shè)施布置在兩側(cè)，檢修道在兩側(cè)布置更有利于養(yǎng)護(hù)維修管理；其二，兩側(cè)設(shè)檢修道并不增大隧道內(nèi)空斷面積，并有利于斷面標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。本次修訂，取消了按“重丘，山嶺”地形的區(qū)分，而根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的新規(guī)定，改為主要按設(shè)計速度區(qū)分限界寬度。為了消除或減少隧道邊墻給駕駛員帶來恐之沖撞的心理影響“側(cè)墻效應(yīng)”，保證一定車速的安全通行，應(yīng)在行車道兩側(cè)設(shè)置一定寬度的側(cè)向?qū)挾然蛴鄬挕?、步道（檢修道或人行道）的主要功能為：1)養(yǎng)護(hù)人員、隧道使用者可以在與交通相互不干擾的情況下處理緊急事件2)步道的路緣石可以阻止車輛爬上步道，是步行者的安全限界；同時，是保護(hù)隧道設(shè)備的安全限界。3)從交通管理和安全行走的觀點出發(fā)，步道的路緣石可作為駕駛員的行駛方向線。由于步道比較突出，它比車道邊線更能吸引駕駛員的注意力。3、公路隧道橫斷面設(shè)計，除滿足隧道建筑限界的要求外，還應(yīng)考慮洞內(nèi)路面、排水、檢修道、通風(fēng)、照明、消防、內(nèi)裝、監(jiān)控等設(shè)施所需要的空間，還要考慮仰拱曲率的影響，并根據(jù)施工方法確定出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的斷面形式和尺寸10多年來，我國公路隧道建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，各地在設(shè)計隧道橫斷面時標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，隧道輪廓有采用單心圓的，有三心圓的，既有尖拱又有坦拱，曲率不一。甚至，同一條公路上出現(xiàn)幾種不同內(nèi)輪廓的斷面，這既影響洞內(nèi)設(shè)施的布置，義不利于施工時襯砌模板的制作而在國外和我國的鐵路隧道中，已在推動斷面標(biāo)準(zhǔn)化。因此，此次規(guī)范修訂，應(yīng)在橫斷面輪廓設(shè)計方面推行標(biāo)準(zhǔn)化。經(jīng)過多年的工程實踐和內(nèi)力分析，我們認(rèn)為隧道內(nèi)輪廓統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)為：拱部為單心半圓，側(cè)墻為大半徑圓弧，仰拱與側(cè)墻間用小半徑圓弧連接。3.3.4施工計劃隧道工程是施工性特別強(qiáng)的工程，設(shè)計與施工密不可分，在設(shè)計時就應(yīng)制訂合理的施工計劃。這里所說的施工計劃不是施工單位自身作的具體施工策化而是影響設(shè)計所應(yīng)考慮的事項。施工計劃的一般流程所涉及到的要素相互關(guān)聯(lián)，是一項系統(tǒng)工程。在編制時，應(yīng)從粗略階段到詳細(xì)階段，并逐步提高各要素的討論精度，不斷反饋，使各要素有機(jī)地達(dá)到一定程度的平衡。1、隧道施工方法是開挖方式、開挖方法、支護(hù)方式、洞內(nèi)運輸方式、輔助方法和通風(fēng)方式等的總稱。它應(yīng)通過對隧道斷面、長度、雙洞與否、工期、地質(zhì)條件、自然環(huán)境條件等綜合研究后確定。開挖方式是指爆破開挖、掘進(jìn)機(jī)開挖、人力開挖等開挖手段。開挖方法是指全斷面法、臺階法、導(dǎo)坑法、分部法等開挖方法。支護(hù)方式有錨桿、噴射混凝土、鋼支撐、鋼筋網(wǎng)、構(gòu)件支撐等，它們可單獨使用，也可組合使用。襯砌混凝土支模方式有全斷面整體式和分塊拼裝式。洞內(nèi)運輸方式有無軌式和有軌道式。輔助方法主要是指在穩(wěn)固開挖面和處治涌水的超前錨桿、小導(dǎo)管、管棚、藥液注漿、凍結(jié)、混凝土注漿。2、特長隧道時，應(yīng)將整個工程劃分為若干施工區(qū)段，以縮短工期和降低工程費。特長隧道施工區(qū)段的劃分，在我國歷來是業(yè)主決定，而業(yè)主對設(shè)計中涉及到的縱坡、水文地質(zhì)條件、棄渣以及土石方量平衡等因素不如設(shè)計者熟悉。因此設(shè)計者有責(zé)任根據(jù)有關(guān)因素提出施工分段的合理長度和劃分點。3、是否設(shè)置輔助通道，應(yīng)根據(jù)隧道長度、地質(zhì)條件等因素綜合考慮。一般來講，只有特長隧道才設(shè)輔助通道，并應(yīng)考慮隧道土建施工完成后輔助通道的其它用途，例如作為營運通風(fēng)的風(fēng)道或避難通道等繼續(xù)發(fā)揮它的作用，即多用途的輔助通道才是經(jīng)濟(jì)合理的。4、應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、施工方法、施工環(huán)境等決定施工主要機(jī)械設(shè)備。洞內(nèi)主要的機(jī)械和設(shè)備有：掘進(jìn)機(jī)、大型鑿巖機(jī)、支架式?jīng)_鉆錘、多臂鉆孔臺車、鏟斗裝載機(jī)、自卸卡車、混凝土攪拌罐車、混凝土噴射機(jī)、錨桿鉆孔機(jī)、整體式襯砌模板臺車、抽水泵等。3.4 襯砌結(jié)構(gòu)選擇3.4.1 襯砌方式公路隧道作為道路工程永久性構(gòu)筑物，應(yīng)避免隧道圍巖日久風(fēng)化和水的侵蝕，產(chǎn)生松弛、掉塊、坍塌甚至圍巖失穩(wěn)，危及行車安全；隧道建成后能適應(yīng)長期營運的需要隧道投入營運后，補(bǔ)作襯砌、加固圍巖非常困難，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全方面都是不合理的，因此，規(guī)范規(guī)定“隧道應(yīng)作襯砌”。隧道支護(hù)襯砌有：噴錨襯砌、整體式襯砌、復(fù)合式襯砌。1、噴錨襯砌是噴混凝土支護(hù)、噴混凝土錨桿支護(hù)、噴混凝土錨桿+鋼筋網(wǎng)支護(hù)、噴混凝土錨桿+鋼筋網(wǎng)鋼架支護(hù)的統(tǒng)稱，是一種加固圍巖，控制圍巖變形，能充分利用和發(fā)揮圍巖自承能力的支護(hù)襯砌形式，具有支護(hù)及時、柔性、緊貼圍巖、與圍巖共同變形等特點，在受力條件下比整體式襯砌優(yōu)越，對加快施工進(jìn)度，節(jié)約勞動力及原材料，降低工程成本等效果顯著，能保證圍巖的長期穩(wěn)定。但是，由于噴錨襯砌剛度較小，在圍巖自穩(wěn)能力較差的IVVI級圍巖中，穩(wěn)定性和防止水侵蝕方面經(jīng)驗不多，材料及施工工藝還有待進(jìn)一步提高，因此，在IVVI級圍巖中不宜單獨采用噴錨支護(hù)作永久襯砌。2、整體式襯砌是被廣泛采用的襯砌形式，有長期的工程實踐經(jīng)驗，技術(shù)成熟，適應(yīng)多種圍巖條件。因此，在隧道洞口段、淺埋段及圍巖條件很差的軟弱圍巖中采用整體式襯砌較為穩(wěn)妥可靠。3、復(fù)合式襯砌是由內(nèi)外兩層襯砌組合而成，第一層稱為初期支護(hù)，第二層為二次襯砌，初期支護(hù)與二次襯砌之間夾防水層，我國高等級公路隧道已普遍采用復(fù)合式襯砌。復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)采用噴錨支護(hù)，二次襯砌采用模筑混凝土襯砌。其優(yōu)點是能充分發(fā)揮噴錨支護(hù)快速、及時、與圍巖密貼的特點，充分發(fā)揮圍巖的自承能力，使二次襯砌所受的力減到最小。復(fù)合式襯