隧道工程總體設(shè)計(jì)課件

隧道工程第2章隧道總體設(shè)計(jì)本章的學(xué)習(xí)要求：（5）了解隧道設(shè)計(jì)文件的組成要求；（1）掌握公路隧道選址的原則和方法；（2）掌握隧道洞口位置選擇的原則和方法；（3）掌握隧道平面和縱斷面設(shè)計(jì)的要求；（4）掌握隧道橫面設(shè)計(jì)的要求和方法；2.1隧道選址2.1.1越嶺隧道的選址2.1.2傍山隧道選址2.1.3地質(zhì)條件與隧道位置選擇2.1.4隧道洞口位置的選擇2.2隧道的幾何設(shè)計(jì)2.2.1隧道的平面設(shè)計(jì)2.2.2隧道的縱斷面設(shè)計(jì)2.2.3隧道的凈空斷面橫斷面設(shè)計(jì)2.2.4隧道接線2.3襯砌內(nèi)輪廓線及幾何尺寸的擬定2.4道路隧道勘察設(shè)計(jì)文件的內(nèi)容和組成本章主要內(nèi)容7/7/20233第一節(jié)

隧道位置選擇

隧道位置選擇一、按地形條件選擇二、按線路條件選擇三、按地質(zhì)類別選擇一、按地形條件選擇

1、高程障礙

2、平面障礙

一、按地形條件進(jìn)行選擇

1、高程障礙

繞行方案—當(dāng)附近地形開(kāi)闊，山坡地帶寬敞時(shí)，克服高程障礙的一個(gè)比較簡(jiǎn)易的辦法是避開(kāi)前方的山峰，迂回繞行而過(guò)。

深塹方案

—當(dāng)?shù)匦伪容^開(kāi)闊，有山谷臺(tái)地可資展線時(shí)，就可以盡量地把線路展長(zhǎng)，坡度用足以爭(zhēng)取把線路標(biāo)高抬起到可能的高度。然后把高程尚有不足之處，在山頂部位開(kāi)鑿深路塹通過(guò)

隧道方案—當(dāng)?shù)匦尉o迫，山坡陡峭，不具備上述條件時(shí)，開(kāi)鑿隧道，穿山而過(guò)，就成為唯一可行，而且是比較有利的方案。2、平面障礙

沿河傍山繞行方案—沿著山體自然彎曲傍山繞行，如果地形條件尚能允許，則可采用。在不得已時(shí)，只得大劈坡，或高層填土，上設(shè)御土墻，下設(shè)護(hù)坡護(hù)岸，有時(shí)還須跨谷建橋，有時(shí)為防滾石墜落，還需設(shè)置防護(hù)明洞

隧道直穿方案—如果在平面障礙的前方，開(kāi)鑿隧道，穿山而過(guò)，雖然初期工程略大一些，但線路順直平緩，工程單一，可不設(shè)急彎，沒(méi)有陡坡，路線行程縮短，運(yùn)營(yíng)條件改善，而且不受山坡坍方落石的威脅如下圖所示。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益來(lái)看，隧道方案往往是比較合理的。沿河線截彎取直作隧道：運(yùn)營(yíng)條件差，橋、隧、擋相連，工程復(fù)雜，施工干擾大；

沿河線常碰到河道彎曲極大，山體凸出，形成山嘴；線路沿河繞行，線路長(zhǎng)而彎曲；取直作長(zhǎng)隧道，線路順直。沿河線截彎取直作隧道實(shí)例一---------------------關(guān)村壩隧道

關(guān)村壩隧道方案較繞行方案線路縮短10.1公里，減少25個(gè)彎道和一處車站，僅有43米長(zhǎng)中橋1座和6,107米的隧道1座。線路順直，工程單一，避開(kāi)了不良地質(zhì)，保證了運(yùn)營(yíng)安全?？傮w技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)。實(shí)踐證明，效果良好。關(guān)村壩隧道方案實(shí)例一20綁世紀(jì)撐80別年代暮修建療的衡在－廣尤復(fù)線鋼上大連瑤山庫(kù)隧道寨(全肆長(zhǎng)1班4.榜29火5k河m)濤是河存谷地廟段采愚用長(zhǎng)婦隧道枝方案蛙的一我個(gè)范閣例。衡廣跟線經(jīng)多過(guò)的典廣東表北部芒，有厘一條詞武水頑河，棒發(fā)源禾于南他嶺，鮮注入鐵北江蝦再匯豈珠江埋入海孕，在濱叢山煤峻嶺乞中繞味大彎爸，河浴谷彎柜多水榨急，征兩岸戀山峰帶陡立爛，全京長(zhǎng)3賊0余策公里虹。--慣--曲--項(xiàng)--儀--斃--吹--膜--法--奮--刑--燦--蠶--卸--造--辛--險(xiǎn)-大需瑤山偵隧道怠方案沿河斬線截建彎取迷直作懸隧道薪實(shí)例仇二衡廣拉復(fù)線鼻大瑤是山隧繁道解放包前就戶建成質(zhì)的京毯廣線東，是一計(jì)段典敏型的鄭靠河壁線路夸，標(biāo)社準(zhǔn)極抹低，償彎道兆很多感，最脾小曲私線半碼徑躁只有瘦25蒼0m遣，上渴支下真擋，芽雨季鄙病害印不斷交，一修直是癥制約粒廣線浸運(yùn)輸膝能力科的咽漠喉區(qū)。--挺--恒--稠--束--串--啞--奶--煩--攀--席--尖--報(bào)--袖--才--星--降--較--浸大瑤果山隧學(xué)道方幣案沿河丸線截魯彎取秩直作幕隧道勺實(shí)例姓二在舊20音世紀(jì)答70號(hào)年代釘，國(guó)私家實(shí)喚行改拒革開(kāi)德放，衣急需窯拓寬柳南北撲要道轉(zhuǎn)，決海定建百衡廣眨復(fù)線披。如訊何改屋擴(kuò)建旋這一洗段低吐標(biāo)準(zhǔn)耗線段會(huì)的問(wèn)蜘題，鎖成為受決策滑的首蔑要關(guān)及鍵。奇當(dāng)時(shí)嘩設(shè)計(jì)鋒提出裹三個(gè)殿方案機(jī)：--倚--饑--槍--懂--塑--倆--昏--爛--暗--溉--梁--允--嫌--諸--毯--包--盲-大悠瑤山誕隧道辭方案沿河散線截典彎取慣直作普隧道息實(shí)例燒二--谷--踢--效--涌--鵲--斯--另--折--顆--豆--燭--晉--萬(wàn)--斜--至--蘿--聽(tīng)--坦大瑤貌山隧果道方趟案沿河蜓線截閘彎取院直作摔隧道轉(zhuǎn)實(shí)例崖二這兩姥種方尺案的中取舍華在國(guó)膀家有沙關(guān)部伸門(mén)曾莫引起燥激烈稠爭(zhēng)論獨(dú)，爭(zhēng)論俱的焦強(qiáng)點(diǎn)是蝕我國(guó)白是否鬼具備場(chǎng)修建妻這樣串地質(zhì)奔復(fù)雜瘋特長(zhǎng)宿隧道宜的技限術(shù)水牛平和奸經(jīng)濟(jì)幟實(shí)力雪?還要寬長(zhǎng)期功保持例良好赴的運(yùn)心營(yíng)狀析態(tài)（婆當(dāng)時(shí)近我國(guó)朝建成陰的最勿長(zhǎng)鐵核路隧華道為發(fā)70志23橡m）歉，最遵后國(guó)晃務(wù)院化決定蕩，采凱用裁袍彎取寫(xiě)直的損大瑤削山方遞案，肺歷時(shí)沒(méi)數(shù)年凈，建殃成了籌我國(guó)群第一筒條1燦0公乘里以舒上的時(shí)雙線艇鐵路耽隧道陸。修棍建中辯，全響面引用進(jìn)了燈勘察舅、設(shè)糟計(jì)新銳技術(shù)湯，使虛我國(guó)綠鐵路跨隧道窯修建怠水平詞。歷閘史性坐地上碎了—樣個(gè)臺(tái)授階；大瑤棕山隧珍道方電案采用忌較多意、較李長(zhǎng)的零隧道朱是今豪后山疊區(qū)道悠路發(fā)散展的籃趨勢(shì)日本露的例備子二、阻按線嫁路類索別選州擇1、機(jī)越（阻山）肚嶺隧頃道的剪選址汁2、纏傍山揪隧道惹的選核址1、捉越嶺哄線上肺隧道舒位置關(guān)的選嚇擇（1囑）到隧道勞平面梳位置休的選估擇當(dāng)線勇路必襪須跨燦越分閑水嶺幼時(shí)，歐分水巖嶺的閣山脊雀線上浙總會(huì)酸有高男程較嚴(yán)低處秩、稱地之為埡口。一何般的侍情況妨，常伯常有嘉若干諒個(gè)埡薪口可破以通糠過(guò)。設(shè)此時(shí)曬，就宇要分妄析比貍較，必選定消最為展理想啟的埡桿口。（2糕）筆隧道惜立面丸位置濤的選州擇分水脹嶺的箭山體斗，一精般是攻上部粥比較桌陡峭初而下敲部比瞇較平螞緩。謹(jǐn)隧道濃位置消定得愈越高磚山體線較薄絡(luò)，隧總道越坦短，生工程至可以輩小一另些，任反之賠隧道斬位置紗定得非越低談，隧茅道將妹越長(zhǎng)恥，工韻程規(guī)頓模要消大一檢些。較高練的埡晝口較低烤的埡靜口山嶺愛(ài)（褶辛多山太）什么禍叫做什埡口辦？選擇棉的埡俯口路線階總方牌向埡口什么溉叫做嘆埡口挽？如何掛選擇獸埡口五？當(dāng)線辨路必嘉須跨匠越分饒水嶺餐時(shí)，悶分水罩嶺的流山脊散線上斑總會(huì)熔有高程辛較低米處，稱阻之為埡口。常常晃有若盼干個(gè)陪埡口圾可以綢通過(guò)崗。通揉過(guò)上午述因脂素的券分析廢比較傍，選然定最敞為理孟想的埡口。埡匙口是竹選定恢越嶺續(xù)隧道快線路做方案錫的控制譯點(diǎn)。什么悔叫做換埡口伯？(1俊)越符嶺隧妄道平錦面位晴置的冬選擇平面免位置貫選擇憤是指垂隧道帖穿越乖分水舞嶺的遺不同蔑高程潛及不術(shù)同方妙向的埡口灶選擇，著葵重考廚慮以想下因套素：路線總方向上的埡口地質(zhì)條件隧道長(zhǎng)度兩側(cè)展線難易程度工程量大小路、橋、隧總體線形①優(yōu)也先考線慮在紀(jì)路線逼總方偽向上令或其妨附近俘的低網(wǎng)埡口，此丙時(shí)埡儀口在鴿兩側(cè)渣具備航有良覆好展勻線的歡橫坡敞時(shí)，喬一般候越嶺洽隧道粒較短拖。埡口作位置理的選勝擇一閃般可爹利用愉小比盾例尺樓地形投圖、期航空照判片、乎衛(wèi)星江照片衣等。閉根據(jù)珍線路遣的總校方向斃和克乏服越嶺蜻高程歉的不滾同要枝求在衰較大竭范圍推內(nèi)選守線，遇尋求查可供越屑嶺的才幾個(gè)拉埡口璃位置簡(jiǎn)的比屑選。永比選候時(shí)應(yīng)示考慮熟以下原恰則：④工櫻程地素質(zhì)和餡水文蘿地質(zhì)歲條件吉良好爬的埡污口。③隧梯道一擁般選尋在分顛水嶺篇埡口束兩邊筋河谷才標(biāo)高嫁相差炮不多娛，并糕且兩羨邊河間谷平飯面位者置接柄近處斜。②雖凝遠(yuǎn)離煙線路造總方里向，碎但埡挽口兩身側(cè)有樹(shù)良好劣的展瓶線條告件，但又不灶損失鋤越嶺贏高程播的埡獨(dú)口。經(jīng)隧夜道長(zhǎng)奸度、覺(jué)施工溪難度泄、運(yùn)拼營(yíng)條承件等闊綜合共比選態(tài)多個(gè)贊方案籍，最麥后確藍(lán)定最蔥佳方搭案。秦嶺址隧道撿平面?zhèn)恢蒙竦姆饺影副绒q選20.66km17.28km19.40km19.00km18.4km15.40kmF1F3F4F5F2秦嶺乳衛(wèi)星煌遙感刻照片對(duì)1沙木年拉打涼越嶺媽長(zhǎng)隧迫道的選羨擇沙木曉拉打淡越嶺申長(zhǎng)隧申道的勞選擇(2撤)括越嶺去隧道望標(biāo)高心選擇一般哈隧道盈標(biāo)高緊越高辜，隧慎道長(zhǎng)甚度越捷短，盒相應(yīng)骨施工披工期越也短攪，但弊兩端測(cè)展線川長(zhǎng)度扎增加脹，且超線路攜拔起蠅高度壁大，采運(yùn)營(yíng)吊條件說(shuō)差，秩線路原通過(guò)帶能力蕉降低冊(cè)；低標(biāo)忽高隧?yè)蔚绖t魯與之班相反冒，施抄工難襖度增霸加，誦施工諒期較褲長(zhǎng)。膠因此訓(xùn)，在輩選擇巷越嶺分隧道柿標(biāo)高企時(shí)，設(shè)考慮疫運(yùn)營(yíng)滑條件喚的改罰善和煮通過(guò)沿能力漸的提縣高，紐奉宜采尋用低鏈標(biāo)高照方案塑，但必郊須進(jìn)顏行地朋形、份地質(zhì)通、施炊工、粗運(yùn)營(yíng)聲、經(jīng)斗濟(jì)等形多種螺因素推綜合偏比較繩確定膽最優(yōu)準(zhǔn)隧道戒標(biāo)高教。不同今標(biāo)高吹位置削選擇穿越瘡?qiáng)渖綐s山脈桃分水襯嶺的樣越嶺碗隧道功選線株實(shí)例涼風(fēng)咐埡方史案越嶺低隧道際長(zhǎng)4雕27扇0m2、它河谷耍線上鳳隧道制位置嚴(yán)的選棕?fù)耔F路姥沿河貴傍山冶而行似時(shí)稱郵之為河谷鼻線。這鬼種線唯路左筑右受佳到山糟坡和濕河谷艦的制項(xiàng)約，謙上下溝受到飾標(biāo)高紀(jì)和限孩制坡穗度的博控制羽，比燃選方嚇案時(shí)牌，可澆能移語(yǔ)動(dòng)的耀幅度墨不大令。但雜是，泡雖然墳擺動(dòng)回的幅給度很辭有限鍛，可度對(duì)工雜程的踢難易贈(zèng)、大起小都齒有關(guān)暗系。消當(dāng)?shù)厮賹咏Y(jié)勻構(gòu)面冶傾向眾山一訴側(cè)時(shí)速，地牧層比選較穩(wěn)凱定，件覆蓋妹厚度文可以版酌減愿。當(dāng)管地層六結(jié)構(gòu)須面傾惕向河售流一好側(cè)時(shí)惡，覆筆蓋厚趴度宜路予加黎大岸。（a簡(jiǎn)）不陵利的慎結(jié)構(gòu)噴面傾矛向掌（餡b）怪有利冶的結(jié)油構(gòu)面抄傾向結(jié)構(gòu)我面傾標(biāo)向?qū)Σ⑺淼绤俏恢媒车挠芭屙懓教菟淼姥睾右茁肪€傍山膜隧道祝選址季需要挪考慮飾哪些銜問(wèn)題獵？應(yīng)根售據(jù)地常形地錢(qián)質(zhì)，靈河流彼沖刷問(wèn)情況高以及施洞外家的相干關(guān)工替程和旦運(yùn)營(yíng)測(cè)條件棟等綜卻合考秩慮。道路咱依山抹傍水①傍早山隧栽道在精埋深檔較淺碌的地膀段，居一定撈要注堤意洞身紐奉覆蓋岔厚度問(wèn)題滅。傍山餡隧道基選址比需要防考慮券哪些中問(wèn)題旁？山體都滑坡②考栗慮河逮岸沖細(xì)刷對(duì)土山體短和洞身切穩(wěn)定的影求響。傍山富隧道悉選址峰需要鑰考慮扛哪些幅問(wèn)題勝？河道亮狹窄沖刷度嚴(yán)重是?、劭佳鐟]既有虹建筑朽物對(duì)洞呢身穩(wěn)曲定的腫影響打。傍山般隧道跨選址訊需要怒考慮粉哪些忽問(wèn)題丸？PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad已有專建筑恭影響三、庫(kù)按地勉質(zhì)條犯件進(jìn)施行隧駕道位搭置選潤(rùn)擇(3斗)當(dāng)薯繞避售困難耕時(shí)，押應(yīng)盡琴量采聯(lián)取必鴿要的杠工程崇措施芳。地質(zhì)介條件兇與隧啦道位價(jià)置的辱關(guān)系(2好)盡竭量避疼免通秋過(guò)斷洞層、救崩塌教、滑番坡、沫流砂印、溶隨洞、曾偏壓拒顯著哭、地歉下水取豐富頭等地貫質(zhì)不枯良地談段；(1樂(lè))無(wú)渣論是桿越嶺逮線路騎或沿坦河傍企山線曾路，胳都力倒求選睛擇在閉地質(zhì)堅(jiān)構(gòu)造姥簡(jiǎn)單漏，巖匆性較銅好的往穩(wěn)固奇地層素中通脊過(guò)；(一凍)單占斜構(gòu)吧造與掏隧道的位置誕的選隸擇(二可)褶普皺構(gòu)救造與富隧道舉位置其的選源擇(三或)斷驗(yàn)裂構(gòu)罩造、脅接觸突帶與時(shí)隧道吳位置虎的選歡擇(四恢)不值良地推質(zhì)段絡(luò)的隧?xiàng)U道位咽置選疲擇地質(zhì)丑條件效與隧萄道位膛置的灰選擇在單沈斜構(gòu)歸造的稱地區(qū)糟，巖散層面膊間，碰有的拐是緊上密貼乘附的哲，有途的是弊出現(xiàn)恒裂縫餃又為須一些何細(xì)碎絞物質(zhì)敗所填映充。勞層間油接觸敲面比沒(méi)之巖來(lái)層實(shí)撈體總窄是較垂為薄運(yùn)弱的享，稱圾之為軟弱杠結(jié)構(gòu)而面。單斜云構(gòu)造坑地質(zhì)另必須乎事先通把巖賠層的豈構(gòu)造貴和傾康角大驕小調(diào)差查清請(qǐng)楚，聾一定撇要盡塘可能避開(kāi)浸軟弱帽結(jié)構(gòu)裹面。(一襯)單磁斜構(gòu)蛛造與客隧道復(fù)位置孫的選麻擇1．勸水平閃或緩糖傾角強(qiáng)巖層當(dāng)隧載道通愿過(guò)堅(jiān)概硬的繡厚層比巖層批時(shí)，腥較為爪穩(wěn)定怒。若陵通過(guò)呼很薄貸的巖穴層，蠢則施面工時(shí)描頂部鏟易產(chǎn)殃生掉選塊現(xiàn)侄象，牧此時(shí)牙，以羨不透統(tǒng)水的軟堅(jiān)硬終巖層渾作頂脂板為放最好狀。單斜盛構(gòu)造陡傾拘角巖洽層一閘般有善偏壓鍵和不讓均勻?qū)毫惔嬖诎椋?dāng)鋪有軟忙弱夾絨層伴禁以有遞害節(jié)權(quán)理切校割時(shí)釋，易網(wǎng)產(chǎn)生籮坍方杠和順鄰層滑倘坡．2．疫陡傾斗角巖常層當(dāng)隧肚道中章線可丸能沿穴兩種染不同條巖性羞的巖脆層走隸向通南過(guò)時(shí)差，應(yīng)擾避免汪將隧乎道置憤于兩啄種不定同的衣巖層何軟弱澤構(gòu)造浸(破絹碎)草帶．脅如圖酬a(氧B)術(shù)所示宰；而柴宜將姨隧道瞧置于方巖性劃較好垮的單延一巖倚層中冒，如務(wù)圖a滴(A刃)．單斜匪構(gòu)造隧道蘭通過(guò)嘉直立癢巖層貞時(shí)，捧其中返線宜陽(yáng)垂直拉于巖煤層的己走向氣穿過(guò)航，如炕左下搜圖所突示。南仍應(yīng)景避開(kāi)年不同慎巖層垂接觸微帶。膚當(dāng)層相狀巖劫層較陜薄，閱并有愧軟弱辯夾層蜜，伴測(cè)有微涂量地丸下水習(xí)活動(dòng)笨時(shí)，任亦可憐產(chǎn)生冷不對(duì)濁稱壓時(shí)力，桑在隧供道開(kāi)山挖過(guò)橫程中謙，易籃產(chǎn)生安坍塌看(如俯右下睡圖所頑示)京，甚話至?xí)綄?dǎo)致設(shè)大的醒坍力符，致柄使地狹面形移成“水天窗限”抓。3．譯直立浴巖層單斜兇構(gòu)造在褶型曲構(gòu)袋造的德地區(qū)脾，在逆施工壤時(shí)，漁極易井發(fā)生抄掉塊府或坍菌方，先對(duì)工證程產(chǎn)廣生不孔利影數(shù)響。加此外彼，地疑下水暑積聚席凹底鉤，也款將增茅加施鼓工的段困難側(cè)。隧雄道穿嚷過(guò)褶板曲構(gòu)舞造時(shí)迷，選卵在背集斜中偏要比夜在向冠斜中饒有利景。如勿果恰遲在褶暈曲的同兩翼德，將條受到益偏側(cè)泰壓力魯.(二熟)褶裙皺構(gòu)醉造與撲隧道偽位置鉗的選朱擇當(dāng)隧柳道通則過(guò)褶相皺構(gòu)東造時(shí)妨，應(yīng)飄盡量政避免慨將隧門(mén)道置降于背斜總或向腦斜的晃軸部。如野圖(測(cè)a)強(qiáng)、(倒c)抵，而位應(yīng)將書(shū)隧道我置于凳翼部附，如紛圖(粘b)親，則夜隧道腎所處裹的地閃質(zhì)條飲件類歲似單讓斜構(gòu)賤造。褶皺銀構(gòu)造斷裂矩構(gòu)造所及不筒同巖淘層的箏接觸龍帶，映其裂以隙發(fā)繞育,駛地下嬸水量績(jī)也較茂大，立開(kāi)挖捧隧道估易坍渠塌，嫂給施際工帶長(zhǎng)來(lái)困子難(三酒)斷鐘裂構(gòu)啊造、堂接觸糾帶與霉隧道憤位置才的選逐擇斷裂私構(gòu)造強(qiáng)地層鑰壓力眠變化辦較大牢，襯致砌結(jié)商構(gòu)亦黑難處柴置;選擇突隧道賭位置足切忌財(cái)沿著夜斷層框帶或傳破碎寫(xiě)帶修瘡建隧熟道;應(yīng)避邪開(kāi)嚴(yán)洽重破捐碎帶坐，并帖使斷皂層地輩段最魔短。斷裂睡構(gòu)造什么各是不師良地膛質(zhì)？（四罵）不尸良地綱質(zhì)段怖的隧序道位妹置選捆擇滑坡什么勝是不六良地濾質(zhì)？流沙部地層什么戶是不倚良地捉質(zhì)？軟弱抄地層什么吉是不賠良地漏質(zhì)？溶洞不良幼地質(zhì)槐系指滑坡估、錯(cuò)粉落、苦崩塌之、巖由堆、革危巖零、落剩石、職巖溶禍、陷禮穴、錫泥石淺流、魂流砂哪、斷乞?qū)印?jiān)涌水走及第焰四紀(jì)電堆積魄層等不么良地螺段。味如線仙路難法以繞耐避或蟻繞避棚而有車損于失線路規(guī)的總澤體性填時(shí)，倚在技識(shí)術(shù)經(jīng)喜濟(jì)合必理的魄條件焦下，石亦可冠因地提制宜殃地采匠取相壓應(yīng)工梳程措顫施通芬過(guò)．隧道