5.1.4 隧道洞门结构设计
1、计算假设及相关规定
洞门的端墙和翼墙均可视为墙背承受土压力的挡土墙结构,根据挡土墙理论设计。
本端墙式洞门按计算挡土墙的方法分别核算各不同墙高截面的稳定性和强度,以此决定端墙的厚度和尺寸。为简化洞门墙的计算方法和便于施工,只检算端墙最大受力部位的稳定性和强度,据此确定整个端墙的厚度和尺寸,这样虽增加了一些圬工量,但从施工观点看.却是合理的。由于洞门端墙紧靠衬砌,又嵌入边坡内,故其受力条件较挡土墙为好。此有利因素可作为安全储备.在计算中是不予考虑的。
洞门翼墙与端墙一样,也可采用分条方法取条带计算。由于翼墙与端墙是整体作用的;故在计算端墙时,应考虑翼墙对端墙的支撑作用。计算时先检算翼墙本身的稳定性和强度,然后再检算端墙最大受力部位的强度及其与翼墙一起的滑动稳定。在计算翼墙时,翼墙与端墙连结面的抗剪作用是不考虑的。
按挡土墙结构计算洞门墙时,设计是按极限状态验算其强度,并验算绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。验算时依据下表的规定,并应符合《公路路基设计规范》、《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》的有关规定。洞门验算表如表5.2所示:
表5.2 洞门墙的主要检算规定表
墙身截面荷载效应值Sd ≤结构抗力效应值Rd(按
极限状态计算)
墙身截面荷载效应
值Sd
≤结构抗力效应值
Rd(按极限状态计
算)
墙身截面偏心距e ≤0.3倍截面厚度滑动稳定安全系数K
O
≥1.3
基底应力ζ≤地基容许承载倾覆稳定安全系数
Ko
≥1.6
基底偏心距e 岩石地基≤H/5~B/4;土质地基≤B/6(B为墙底厚度)
洞门设计计算参数数按现场试验资料采用。缺乏的试验资料,参照表5.3选用。
表5.3 洞门设计计算参数数表
仰坡坡率计算摩擦角φ(O) 重度γ(kN/m3) 基底摩擦系数f 基底控制压应力(MPa) 1:0.5 70 25 0.60 0.80
1:0.75 60 24 0.50 0.60
1:1 50 20 0.40 0.40~0.35
1:1.25 43~45 18 0.40 0.30~0.2s
1:1.5 38~40 17 0.35~0.40 0.25
2、洞门结构计算
1)、计算数据
①、地质特征:
Ⅴ级围岩,端墙背后采用粗颗粒土回填。
地层容重r=17KN/m3
地层计算摩擦角Ф=40°
基底摩擦系数f=0.40
基底设计控制压应力[ζ]=0.25 Mpa
②、建筑材料容重:
C25钢筋混凝土容重r=25KN/m3
③、洞门主要验算:
洞门结构按挡土墙计算允许应力,并验算绕墙趾倾覆及基底滑动的稳定性。
验算符合下列标准:
墙身截面荷载效应Sd ≤结构抗力效应值Rd
墙身截面偏心距e ≤0.3截面宽度
基底应力ζ≤地基允许承载力
基底偏心距e岩石基底≤B/4,土质≤B/6
滑动稳定系数K
≥1.3
c
≥1.6
倾覆稳定系数K
2)、土压力计算:
①、计算及基本数据
大哗山隧道苍梧段洞口处设计台阶式洞门,计算方法蕾丝端墙式,尺寸拟定
墙厚B=1.6m,墙背倾角α=6°,墙高高H=11.88米,仰坡坡角ε=30°,围岩计
算摩擦角Ф=40°,基底摩擦系数f=0.4, tanα =0.1, tanε=0.577, tanФ
=0.84,
洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为a=1m 洞门墙计算条带宽度b=1m
②、 土压力计算
最危险破裂面与垂直面之间的夹角
)
tan tan -1(tan -)tan tan )tan tan -1)(tan )(tan tan -tan tan 1(-tan tan tan tan 222εαφφεεααφεφφεαφω+(1+)(++=
=1.35 (ω=53.5°)
α
ωtan -tan 'a
h ==1/(1.35-0.1)=0.8 m
)
tan tan -1)(tan()tan tan -1)(tan -(tan εωφωεααωλ+==0.057
εa h tan 0==0.577m
[]
ξb h h h H γλE ×+×=
)-(2
1
0'02=41.07KN(每延米) 式中: E ——土压力(kN ); γ——地层重度(kN/m 3) λ——侧压力系数; ω——墙背土体破裂角;
b ——洞门墙计算条带宽度(m ),取b=1m ; ξ——土压力计算模式不确定系数,可取ξ=0.6。
③、 端墙稳定性、强度验算
由于土压力和冻胀力不同时考虑,这里我们考虑土压力的计算。 端墙自重:G=11.88×1.6×1×25=475.2KN
力臂:y 1 =21×1.0+tan6°×2
1
×11.88=1.12m
y 2=31
×11.88=3.96m
土压力大小:E =41.07 KN (每延米) 抗倾覆稳定性验算: K O =
2
1
Ey Gy =3.27> 1.6 (满足) 故抗倾覆稳定性满足要求
抗滑稳定性验算:
()()
52.37630cos 07.41cos 00=-⨯=-=αδE E X KN ()()
7.16630sin 07.41sin 00=-⨯=-=αδE E y KN ()=⨯+=
x
y
E f
E G K ε 5.24>1.3(满足)
式中: δ——墙背摩擦角 δ=30︒
故抗滑稳定性满足要求 基底偏心距验算:
全墙稳定力系对墙趾的总力矩
∑M Y =G ×(B/2+0.5×Htan α)= 475.2×(1.6/2+0.5×11.88×0.1)=662.4KN.M 全墙倾覆力系对墙趾的总力矩
∑M 0=E ×H/3=41.07×11.88/3=162.64KN.M 总竖向荷载
∑N=G ×cos α+E X ×sin α
=475.2×cos6°+37.52×sin6°=479.12
∑N 对脚趾的力臂
()
04.112
.47964
.1624.662=-=
∑∑-∑=
N
M M C O y
e=B/2-C=1.6/2-0.703=0.05<B/4=0.4 (满足)
各项指标都达到标准,设计尺寸合理,受力符合要求,尺寸建议按以上数据取值。综上计算,出口洞门端墙设计符合标准。 E x 对墙趾的力臂:
m H
Z X 96.33/88.113
===
E y 对墙趾的力臂:
()m H B Z y 996.1396.06.13
tan =+=+
=α
G 对墙趾的力臂:
m H B Z G 394.12
188
.16.12tan =+=+=
α m KN Z E Z G M y y G y ⋅=⨯+⨯=⨯+⨯=∑76.695996.17.16394.12.475
m KN Z E M x x O ⋅=⨯==∑58.14896.352.37
m KN E G N y ⋅=+=+=∑9.4917.162.475
=∑∑-∑=
N
M M Z O
y N (695.76-148.58)/491.9=1.11
11.011.12
2-=-=e
合力在中心线的左侧
97.24
11.0=<
=B
e 计算结果满足要求
目录 第1章设计目的 (1) 第2章设计原始资料 (1) 第3章隧道洞身设计 (1) 3.1隧道横断面设计 (1) 3.1.1隧道建筑限界的确定 (1) 3.1.2隧道内轮廓线的确定 (2) 3.2隧道衬砌设计 (3) 3.2.1隧道深浅埋的确定及围岩压力计算 (3) 3.2.2隧道衬砌方案的拟定 (4) 3.2.3隧道衬砌截面强度验算 (5) 3.3隧道洞室防排水设计 (5) 3.4隧道开挖及施工方案 (6) 3.4.1施工方案: (6) 3.4.2施工顺序: (7) 第4章隧道洞门设计 (8) 4.1洞门的尺寸设计 (8) 4.1.1洞门类型的确定 (8) 4.1.2 洞门尺寸的确定 (8) 4.2洞门检算 (9)
4.2.1条带“I”的检算 (9) 422条带“U”的检算 (11) 423条带“川”的检算 (13) 总结 (14) 参考文献 (15)
隧道工程课程设计 第1章设计目的 通过课程设计,使学生掌握公路隧道支护结构的基本计算设计方法,熟悉矿山法在公路隧道施工中的工艺,掌握公路隧道施工设计的基本方法,以及掌握隧道暗挖洞门的形式,洞门的结构要求,设计方法和洞门作为重力式挡土墙的各种验算。 第2章设计原始资料 原始资料取之于“”。 围岩级别:1级 围岩容重:26 KN / m3 隧道埋深:18m 隧道行车要求:三车道高速公路,时速100km/h 隧道衬砌截面强度校核:N=18.588t M=-1.523t m 隧道洞门验算:地基土摩擦系数f=0.8 p45 地基土容重卢19 KN / m3 地基容许承载力-J = 80(kPa 第3章隧道洞身设计 3.1隧道横断面设计 3.1.1隧道建筑限界的确定
第三章 初期支护结构验算 3.1 确定计算参数 (1)根据《公路隧道设计规范JTGD702004》确定的支护参数见表3.1 表3.1 初期支护结构设计参数表 (2)隧道的几何尺寸及围岩的计算参数见表3.2 表3.2 隧道设计参数表 ①其中0p H γ= ,γ为围岩的容重,H 为隧道埋深; ②表中隧道当量半径a 为将隧道形状视为圆形时圆的半径,对马蹄形隧道,其计算当量半径a 可用下式求得 22 ()22B F a F += 式中:F ——隧道开挖高度,cm ; B ——隧道开挖宽度,cm 。 代入数值得: 22()22B F a F +==22 1280()1005.6221005.6a +=?=943cm (3)初期支护材料的力学性能 C20喷射混凝土极限抗压强度cs R 取10MPa (喷射混凝土抗压强度龄期为3天);
C20喷射混凝土极限应变0.3%s ε=; 砂浆与围岩之间的抗剪强度g 0.4MPa τ=; V 级围岩单轴极限抗压强度R=20MPa 。 3.2 计算隧道周边设计支护阻力i p 与径向位移i u 通过查阅相关资料可知,对于V 级围岩,其径向松弛主要在距洞壁2.5m 深的范围内,马蹄形隧道围岩发生松弛时,其等代圆的计算当量半径p R (塑性区的塑性半径)可用下式计算: 2 2 2( )()22() p B W F W R F W +++=+ 式中:W ——为隧道围岩松弛范围对V 级围岩,W=250cm ; 代入数值计算可得: 2 2 2( )()22() p B W F W R F W +++=+ = 22 12802250()(1005.6250)29432(1005.6250) cm +?++=?+ 当假定隧道为圆形,围岩视为各向同性、均匀、连续、初始地应力只考虑围岩的自重应力,侧压力系数1λ=。根据弹塑性理论和莫尔-库伦强度准则,可导出: (1)隧道围岩塑性区半径p R 和周边支护阻力i p 的关系: 1sin 2sin 0(1sin cos cot )() cot r r p r r i r r R p C C a p C φ φφφφ---+=+ 式中:p R ——塑性区半径; a ——隧道当量半径; 0p ——隧道围岩的自重应力; i p ——隧道的设计支护阻力,即隧道围岩开挖后达到弹塑性应力平衡时,必
**隧道端洞门设计 一,技术标准及执行规范 1.技术标准 设计行车速度:40km/h 隧道主洞建筑限界净宽:1.50+0.25+2×3.5+0.25+1.50=10.50m 隧道建筑限界净高:5.0m 路基宽:8.5m 2.遵循规范 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 《公路隧道设计规范》JTG D70-2004 《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999 《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001 《地下工程防水技术规范》GB50108-2001 二、工程概况
根据隧道需风量分析确定,本隧道采用自然通风。 隧道内的供电照明负荷和应急照明按一级负荷考虑。 1、地形、地貌 隧道区地貌属于丘陵低山地貌。隧道地处山体的左侧山坡地段,地形起伏较大,山高坡陡,山体走向近SN向,隧道走向与其基本平行。在隧道的进出口地段发育路线走向呈小角度相交的小冲沟,呈“U”字型沟谷。隧道轴线通过路段地面标高222~310m,相对高差约88m,隧道顶板上覆围岩最大厚度约87.0m。地形坡度25~55°左右。山坡植被稀少,主要为灌木丛,坡面多出露基岩。隧道通城端洞口段地处冲沟附近的G106底下,地形较平缓,覆盖层较厚,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。黄泥界端洞口段地处SN向冲沟内的G106底下,地形较缓,基岩裸露,洞口轴线与地形等高线呈小角度相交。 2.围岩分级 根据野外地质调查结合岩块室内岩石试验成果可知,该隧道片岩和花岗岩均为强风化,饱和抗压极限强度Rb小于30Mpa,为软质岩,岩石抗风化能力弱。 根据计算结果,强风化片岩和花岗岩围岩分级均为Ⅴ级。 3.水文地质 根据调查,隧道区的山体上未发现地表水体,亦未发现地下水出露点。根据钻孔内抽水试验可知:其地下水量<0.20t/d,但雨季受降雨影响,地表水将沿陡裂隙下渗,富集在F断层内,严重影响洞室的稳定,施工时应特别注意。
一、衬砌 1衬砌形式 整体式模筑混凝土衬砌—就地灌筑混凝土衬砌 装配式衬砌—将衬砌分成若干块构件,这些构件在现场或工厂预制,然后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌。 喷锚支护—喷射混凝土和加设锚杆、金属网和钢架共同支护 复合式衬砌—外衬和内衬两层,所以也叫它为“双层衬砌” 2衬砌的适用条件 整体式模筑混凝土衬砌—对地质条件的适用性较强,易于按需要成型,整体性好,抗渗性强,并适用于多种施工条件,如可用木模板、钢模板或衬砌模板台车等 装配式衬砌—拼装成环后立即受力,便于机械化施工,改善劳动条件,节省劳力。目前多在使用盾构法施工的城市地下铁道中采用。 喷锚支护—喷锚支护是目前常用的一种围岩支护手段,适用于各种围岩地质条件,但是若作为永久衬砌,一般考虑在Ⅰ、Ⅱ级等围岩良好、完整、稳定的地段中采用。 复合式衬砌—是一种较为合理的结构形式,适用于多种围岩地质条件,有其广阔的发展前途。 3衬砌的一般结构要求 混凝土与钢筋混凝土 隧道工程所用的混凝土强度等级不应低于C15 洞门用混凝土整体灌筑,其强度不应低于C20
强度等级对于衬砌段不应低于C20,对于洞门不应低于C15 片石混凝土 在岩层较好地段的边墙衬砌,可采用片石混凝土(片石的掺量不应超过总体积的20%)。 当起拱线以上1m以外部位有超挖时,其超挖部分也可用片石混凝土进行回填。 选用的石料要坚硬,其强度等级不应低于MU40,有裂隙和易风化的石料不应采用。 石料和混凝土预制块 石料或混凝土预制块用强度等级不低于M10的水泥砂浆砌筑衬砌。石料的强度等级不应低于MU60,并且有裂隙和易风化的石料不应采用。混凝土预制块强度等级不应低于MU20。 喷射混凝土 喷射混凝土的强度等级采用C20,所用的水泥应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 喷射钢纤维混凝土中的钢纤维宜采用普通碳素钢制成,等效直径为0.3~0.5㎜的方形或圆形断面,长度宜为20~25㎜ 锚杆 锚杆的杆体宜用20 MnSi钢筋,也可采用Q235钢筋;缝管式锚杆宜采用16 MnSi钢管,亦可采用Q235钢管;锚杆直径宜为18~22㎜,垫板可采用Q235钢板。 装配式材料 对于衬砌材料,可采用一些装配式材料,如钢筋混凝土大型预制块、加筋肋铸铁预制块等 铁路隧道净空及要求 直线隧道净空 机车车辆限界—它是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸 基本建筑限界—它是指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线 隧道建筑限界—它是指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线 直线隧道净空—要比“隧道建筑限界”稍大一些,还考虑了在不同的围岩压力作用下,衬砌结构的合理受力形状(拱部采用三心圆,边墙采用直墙式或曲墙式)以及施工方便等因素。
1.1工程概况 川藏公路二郎山隧道位于四川省雅安天全县与甘孜泸定县交界的二郎山地段, 东距成都约260km , 西至康定约97 km , 这里山势险峻雄伟, 地质条件复杂, 气候环境恶劣, 自然灾害频繁, 原有公路坡陡弯急, 交通事故不断, 使其成为千里川藏线上的第一个咽喉险道, 严重影响了川藏线的运输能力, 制约了川藏少数民族地区的经济发展。 二郎山隧道工程自天全县龙胆溪川藏公路K2734+ 560 (K256+ 560)处回头, 沿龙胆溪两侧缓坡展线进洞, 穿越二郎山北支山脉——干海子山, 于泸定县别托村和平沟左岸出洞, 跨和平沟经别托村展线至K2768+ 600 (K265+ 216) 与原川藏公路相接, 总长8166km , 其中二郎山隧道长4176 m , 别托隧道长104 m ,改建后可缩短运营里程2514 km , 使该路段公路达到三级公路标准, 满足了川藏线二郎山段的全天候行车。 1.2工程地质条件 1.2.1 地形地貌 二郎山段山高坡陡,地形险要,在地貌上位于四川盆地向青藏高原过渡的盆地边缘山区分水岭地带,隶属于龙门山深切割高中地区。隧道中部地势较高。隧址区地形地貌与地层岩性及构造条件密切相关。由于区内地层为软硬相间的层状地层,构造为西倾的单斜构造,故地形呈现东陡西缓的单面山特征。隧道轴线穿越部位,山体浑厚,东西两侧发育的沟谷多受构造裂隙展布方向的控制。主沟龙胆溪、和平沟与支沟构成羽状或树枝状,横断面呈对称状和非对称状的“v ”型沟谷,纵坡顺直比降大,局部受岩性构造影响,形成陡崖跌水。 1.2.2 水文气象 二郎山位于四川盆地亚热带季风湿润气候区与青藏高原大陆性干冷气候区的交接地带。由于山系屏障,二郎山东西两侧气候有显著差异。东坡潮湿多雨,西坡干燥多风,故有“康风雅雨”之称。全年分早季和雨季。夏、秋两季受东进的太平洋季风和南来的印度洋季风的控制,降雨量特别集中;冬春季节,则受青藏高原寒冷气候影响,多风少雨,气候严寒。 据沪定、天全两县21年(1960-1980年)气候资料,多年平均气温分别为16.6℃和15.1℃,沪定略高于天全,多年平均降雨量分别为636.8 mm和1730.0mm,多
隧道工程量计算 一、洞身工程简介 1.洞身幵挖 (1)开挖轮廓线尺寸时,尤其要注意按设计要求预留变形量,当设计文件无特殊要求时,按下表选取开挖轮廓的预留变形量,防止开挖出的洞身因围岩变形而导致衬砌厚度不足的 现象。 (2)应采用光面爆破、预留光面层光面爆破或预裂爆破等控制爆破技术。炮眼的孔径、 孔数、孔深及炮眼布置满足要求,炸药及起爆器材的品种及规格选取合适,装药量、装药 结构及起爆顺序要合理。 (3)开挖出的洞身断面尺寸,按设计要求或表中预留一定的围岩变形量。 (4)拱、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。当岩层完整、岩石抗压强度大于30MPa并确认 不影响衬砌结构稳定和强度时,允许岩石个别突出部分(每1m2内不大于0.1m2)欠挖,但隆起量不得大于5cm。 (5)不同围岩的超挖量不得超过表中的允许值。 2.洞身支护 (1)材料要求 【水泥】强度等级不应低于32.5级。 【砂】应采用坚硬耐久的中砂或粗砂。 【石子】应采用坚硬耐久的卵石或碎石。 【骨料】喷射混凝土用的骨料级配宜控制在表中所给范围内。 【外加剂】 【水】 【水泥砂浆】喷射混凝土的混合料和锚杆用的水泥砂浆的配合比以及拌合的均匀性,每工 作班检查次数不得少于两次;条件变化时,应及时检查。 (2)喷射混凝土支护
(3)锚杆支护 (4)钢筋网支护 (5)仰拱 (6)钢支撑支护 二、洞身工程定额工作内容及说明 1.定颔工作内容(部分) (1)人工开挖。工作内容包括:准备工作,打眼、装药、爆破、找顶、出渣、修理,通风、防尘,一般排水,木支撑以及临时管线的安拆、维护,整修边沟。 (2)机械开挖轻轨斗车运输。工作内容包括:准备工作,打眼、装药、爆破、找顶、出渣、修整,通风、防尘,一般排水,木支撑以及临时管线的安拆、维护。 (3)正洞机械开挖自卸汽车运输。 开挖工作内容包括:量测、画线、打眼、装药、爆破、找顶、修整,脚手架、踏步安拆,一般排水。 出渣工作内容包括:洞渣装、运、卸及道路养护。 (4)半隧道开挖。工作内容包括:打眼、装药、爆破,安全警戒,排险,运渣。 (5)钢支撑。工程内容包括:下料,成型,钻孔,焊接,修正;安装就位,紧固螺栓;拆除,整理,堆放。 (6)锚杆及金属网。 砂浆锚杆工作内容包括:搭、拆、移动脚手架,锚杆及附件制作,运输,钻孔,安装,砂浆拌合、灌注,锚固。 中空及自钻式锚杆工作内容包括:搭、拆、移动脚手架,锚杆运输,钻运,安装附件,砂 浆拌合、灌注,锚固。 金属网工作内容包括:制作,挂网,绑扎,点焊,加固。 (7)现浇混凝土衬砌 模板台车浇筑混凝土工作内容包括:清理岩面及基底;台车就位、调整,挡板制作、安装、拆除、修理、涂脱模剂、堆放、台车维护;混凝土浇筑、捣固及养生。
隧道土建结构技术状况评分计算例题 【实用版】 目录 一、隧道土建结构技术状况评分计算例题的意义和背景 二、隧道土建结构技术状况评分计算例题的内容和方法 三、隧道土建结构技术状况评分计算例题的应用和实践 四、隧道土建结构技术状况评分计算例题的展望和挑战 正文 一、隧道土建结构技术状况评分计算例题的意义和背景 随着我国公路隧道建设规模的不断扩大,隧道土建结构的安全运营和维护管理成为了越来越重要的议题。为了全面评估隧道土建结构的技术状况,科学制定养护计划和措施,隧道土建结构技术状况评分计算例题应运而生。 隧道土建结构技术状况评分计算例题以现行规范为依据,结合实际工程应用,对隧道土建结构的各个方面进行全面评估,为养护决策提供科学依据。 二、隧道土建结构技术状况评分计算例题的内容和方法 隧道土建结构技术状况评分计算例题主要包括以下几个方面: 1.隧道结构本体:包括隧道衬砌、洞口、洞门等结构的技术状况评估。 2.隧道附属设施:包括通风、照明、排水、消防等设施的技术状况评估。 3.隧道环境:包括隧道内的空气质量、水位、土壤湿度等环境因素的技术状况评估。 隧道土建结构技术状况评分计算例题采用层次分析法、模糊综合评价
法等评价方法,对各个方面进行量化评分,综合得出隧道土建结构的技术状况评分。 三、隧道土建结构技术状况评分计算例题的应用和实践 隧道土建结构技术状况评分计算例题在实际工程应用中具有很高的 实用价值,主要体现在以下几个方面: 1.为隧道养护决策提供科学依据:通过评分计算例题,可以客观、全面地了解隧道土建结构的技术状况,为养护计划制定和养护措施实施提供科学依据。 2.为隧道安全运营提供保障:通过对隧道土建结构的全面评估,可以及时发现潜在的安全隐患,采取有效措施进行整改,确保隧道的安全运营。 3.为隧道结构改造提供参考:通过对隧道土建结构的技术状况评分,可以为隧道结构改造提供参考依据,指导后续设计、施工等工作。 四、隧道土建结构技术状况评分计算例题的展望和挑战 随着我国隧道建设规模的不断扩大和技术水平的不断提高,隧道土建结构技术状况评分计算例题在实际应用中将面临更多的挑战和机遇。 1.评分体系的完善:现行的评分体系仍有待进一步完善,以适应不同类型、不同技术条件的隧道土建结构的评估需求。 2.评价方法的优化:现有的评价方法在实际应用中可能存在一定的局限性,需要进一步研究和优化,提高评价的准确性和实用性。 3.数据采集和分析技术的发展:随着大数据、人工智能等技术的发展,未来隧道土建结构技术状况评分计算例题将有更多先进的数据采集和分 析技术应用,提高评价的效率和准确性。
隧道洞门设计及稳定性验算 一、概况 金鸡山隧道为分离式单向行车双线隧道,隧道右洞进口为Ⅳ级围岩,隧道右洞进口为Ⅲ级围岩,隧道区中部为分水岭,两侧沟谷切割较深,地表径流水水量较少,仅进口段处于冲沟交汇处(尤其右洞口)地表水较发育,出口段左右洞口均为Ⅴ级围岩。隧道入口洞门形式皆按照Ⅳ级设计,采用端墙式洞门,出口洞门形式皆采用翼墙式洞门。 洞门设计计算参数 洞门墙主要验算规定
二、进口段洞门结构设计计算(端墙式) (一)基本参数 1.计算参数 1)边、仰坡坡度 1:0.75 2)计算摩擦角ψ=53° 3)仰坡坡角 tanε=1.33 4)重度γ=24KN/m3 5)基底摩擦系数 f=0.5 6)墙身斜度 1:0.1 7)基底控制应力 [σ]=0.6MPa 2.建筑材料容重及容许应力 1)墙的材料为粗料石砌体,石料的强度等级为Mu100,水泥砂浆的强度 等级为M10。 2)容许压应力[σ]=5Mpa,重度γt=25KN/m3。 3.洞门各部尺寸拟定
根据《公路隧道设计规范》(JTG-2004),结合洞门所处地段的工程地质条件,拟定洞门的高度:H=12m;其中基底埋入地基的深度为1.5m,洞门与仰坡之间的水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度1m,洞门与仰坡间的水沟深度为0.5m,洞门墙顶高出仰坡坡脚0.5m,洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为2m,墙厚1.3m,设计仰坡为1:1,具体见图。 (二)洞门土压力计算 根据《公路隧道设计规范》(JTG-2004),洞门土压力计算图示具体见图1。 最危险滑裂面与垂直面之间的夹角: 式中:ε、α——地面坡角与墙面倾角(°); ? —? ) —围岩计算摩擦角(
中南大学隧道工程课程设计 一、原始资料 (一)地质及水文条件 长坞岭隧道穿越地段岩层为石灰岩,地下水不发育。其地貌为一丘陵区,海拔约为450米。详细地质资料示于隧道地质纵断面图中。 (二)路线条件 隧道系一级公路隧道,设计行车速度为80公里/小时,洞门外路堑底宽度约为11米,洞口附近路面标高:进口,190.00~210.00米;出口,190.00~200.00米。 线路坡度及平、纵面见附图。 (三)施工条件 具有一般常用的施工机具及设备,交通方便,原材料供应正常,工期不受控制。附CAD电子图: 1. 洞口附近地形平面图; 2. 隧道地质纵断面图。
二、设计任务及要求 (一)确定隧道进、出口洞门位置,定出隧道长度;(二)在地形平面图上绘制隧道进口、出口边坡及仰坡开挖线; (三)确定洞身支护结构类型及相应长度,并绘制Ⅲ级围岩地段复合式衬砌横断面图一张; (四)按所给定的地质资料及技术条件选择适当的施工方法,并绘制施工方案横断面分块图及纵断面工序展开图;(五)将设计选定的有关数据分别填入隧道纵断面总布置图的相应栏中,并写出设计说明书一份。
二、设计步骤 (一)确定隧道内轮廓与建筑限界 2.1.1 确定内轮廓线 隧道系一级公路隧道,设计行车速度为80公里/小时,根据《公路隧道设计规范》4.4.3,选用v=80km/h的标准断面。 该标准断面拱部为单心半圆,侧墙为大半径圆弧,仰拱与侧墙间用小半径圆弧连接。 几何尺寸如下表: V=80km/h标准断面示意图:
2.1.2 确定建筑限界 参考公路隧道设计规范(JTG D70-2004)4.4.1有以下规定 (1)建筑限界高度,高速公路、一级公路、二级公路取5 .0m,故这里取H=5.0m; (2)当设置检修道或人行道时,不设余宽; (3)隧道路面横坡,当隧道为单向交通时,应取单面坡,这里取横坡为1.5%; (4)当路面采用单面破时,建筑限界底边线与路面重合。
附件三 (隧道工程课 程设计) 设计说明书 龙洞隧道洞门设计 龙洞隧道洞身支护设计 起止日期: 2012 年 12 月 17 日至 2012 年 12 月 21 日 学生姓名豹哥 班级道桥1001 学号1000000000 成绩 指导教师(签字)唐老师 包装土木教学部 2012年12月21日
目录 前言........................................................... 1.1设计依据以及总体原则.................................... 1.2隧道设计参考规范和资料 (5) 1.2.1执行的标准、规范、规程:........................... 1.2.3隧道建设规模....................................... 1.3隧道工程地质条件........................................ 1.3.1自然地理条件....................................... 1.3.2工程地质条件....................................... ).................................... 1)第四系更新统(Q p )................................. 2)板溪群五强溪组(P tbnw 1.4区域地质构造............................................ 1.5地震.................................................... 1.6水文地质条件 (7) 1.7不良地质................................................ 1.8地下气体................................................
铁路隧道明洞及洞门施工方案 隧道工程是交通基础设施建设的重要组成部分,而其中的 明洞和洞门施工更是其中的关键环节之一。本文将介绍铁路隧道明洞及洞门施工方案,包括施工条件、施工方法和具体实施步骤。 一、施工条件 在进行明洞和洞门施工之前,需要对施工条件进行评估。 以下是需要考虑的因素: 1. 岩层情况 隧道所处的岩层是影响明洞和洞门施工的关键因素之一。 需要了解岩层的硬度、断裂和节理情况,以及地质构造类型等。通过对这些信息的评估,可以选择适合的施工方案,以保证施工安全和质量。 2. 基础设施 施工所在地的基础设施情况也需考虑。需要了解道路、输 水管道、电线杆等设施对施工的影响,以及对施工过程中这些设施的保护和维护。 3. 气候条件 气候条件对施工也有很大的影响。在进行明洞和洞门施工 之前需要考虑天气状况,如降水量、气温、风力等,以避免恶劣天气对施工造成的影响。 二、施工方案 在完成施工条件的评估之后,需要选择适合的施工方案。 根据不同的隧道条件和施工要求,我们制定了以下几种施工方案:
1. 喷射混凝土法 喷射混凝土法是一种常用的洞门施工方法。在该方法中,先在洞门位置进行预制壁板锚固,然后将混凝土通过泵在钢筋网格上喷射而成洞门。该方法施工速度较快,施工质量较高,适用于岩层层理结构不稳定情况下施工。 2. 预制拱形壁板法 预制拱形壁板法也是一种常用的明洞施工方法。该方法在隧道施工的过程中,先在明洞顶部和两侧预制好拱形壁板,然后再将其运送至现场进行安装。该方法施工速度较快,施工质量较高,适用于对明洞形状和质量要求较高的情况。 3. 预制钢筋混凝土法 预制钢筋混凝土法是一种常用的明洞及洞门施工方法。该方法是将钢筋、钢板和混凝土预先制成大块构件,然后在现场组装而成。该方法施工质量较高,适用于隧道大面积的明洞和洞门施工。 4. 爆破法 在岩层较为复杂和岩层的硬度较大时,爆破法是较为常用的方法。该方法在隧道施工过程中,利用炸药和其他炸药装置炸掉岩体和石头,再对洞门进行后续加固。该方法施工周期较长,但是适用于岩层条件较为复杂的隧道。 三、实施步骤 1. 喷射混凝土法具体实施步骤 1.根据设计要求,先在洞门位置进行预制壁板锚固。 2.启动混凝土泵,将混凝土通过喷枪喷射在钢筋网格 上,形成洞门形状。
隧道洞门及明洞施工质量控制及检验标准 1.1 质量控制 1.1.1 质量控制要点 ①原材料(水泥、粗细骨料、钢筋) ②混凝土配合比 ③隧道门基础(开挖范围、高程、承载力) ④明洞及洞门模板加工、安装 ⑤防水层 ⑥回填土 1.1.2 隧道门端墙和缓冲结构物土石方的开挖应避开雨季和雪融期,开挖后应及时施作端墙、缓冲结构和挡护工程。 1.1.3 隧道门及洞口段衬砌应及早施工以保证洞口边、仰坡稳定。隧道门和缓冲结构的基础必须置于稳固的地基上,基坑超挖部份应与基础同级混凝土和基础同步浇筑。 1.1.4 隧道门端墙、挡土墙的反滤层、泄水孔、变形缝设置应符合设计要求,确保泄水孔排水通畅。当设计对泄水孔无要求时,施工应符合下列规定: ⑴泄水孔应均匀设置,在每米高度上间隔2m 摆布按梅花状各设置一个泄水孔。
⑵泄水孔与土体间铺设长宽各为300mm、厚200mm 的卵石或者碎石作反滤层。 1.1.5 模板及支(拱)架应根据结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。模板及支 (拱)架应具有足够的强度、刚度和稳定性,能承受所浇筑混凝土的重力、侧压力及施工荷载。 1.1.6 隧道门端墙两侧的混凝土浇筑与墙暗地里回填应对称进行,不得对拱、墙衬砌产生偏压。端墙、挡土墙暗地里应按设计要求分层回填密实。 1.1.7 明洞施工按设计要求,对地层进行预加固,然后分层开挖和支护,边仰坡分层施做喷锚支护、格构网、植草等方法保持其稳定。明洞侧壁基础应设置在稳固的地基上,基础埋设宽度和深度应符合设计要求;当两侧侧壁地基松软或者软硬不均匀时,应采取措施加以处理。 1.1.8 明洞衬砌结构的施工应符合以下要求: 明洞浇注混凝土前应复测中线、高程和模板的外轮廓尺寸(考虑预留沉降),确保衬砌不侵入设计轮廓线。
山岭隧道设计时的主要洞门及支护形式分析 摘要:山岭隧道是地下通道的一种,通过利用山体空间将工程构筑物埋置于山 体中内部,设计给交通或者其他用途使用。由于山岭隧道设计计算过程较为复杂,不仅需要考虑山体自身因素,也需要考虑施工因素,致使设计过程出现诸多难点,影响山岭隧道工程正常施工。在山岭隧道工程中,核心在于主要洞门及支护形式。笔者通过对山岭隧道主要洞门及支护形式进行分析,并根据分析结果选择出合适 的洞门及支护形式,为山岭隧道设计计算提供重要参考。 关键字:山岭隧道;设计;洞门;支护形式 引言:山岭隧道作为交通体系中重要的一环,通过从山体中建立隧道来是实 现穿山越岭的目的,供汽车行驶大幅度减少行距离。据了解,我国早在公元66 年便已采用火烧水浇的方式开凿了第一条穿山通车隧道,并命名为“石门”,内壁 宽度及高度皆在4米以上。而自1890年在台湾修建第一条狮球岭隧道之后,拉 开了我国山岭隧道修建史的序幕。随着科技水平及时代不断发展,目前我国的隧 道修建技术已经得到了飞速提升,俨然成为世界上隧道数量最多、技术发展最快、地质条件及隧道结构形式最复杂的国家,是引领隧道修建技术的世界强国。 一、山岭隧道设计研究的意义 近年来,随着我国经济质量及人口数量高速增长,社会及大众对于交通设施 的需求大幅度提升[1]。国家为了满足大众对交通设施的需求、两地的交通来看, 而逐渐提升对于山岭隧道工程建设的重视,通过山岭隧道的建立实现两地文化交流、经济发展、方便交通等目的。而且,由于我国有着广袤的国土,其中大大小 小的山岭众多,山地、丘陵、高原等均有着较大的面积,严重限制着该地区的经 济发展。高速及铁路的修建多数均需要穿过山岭地区,而修建盘山公路不仅成本高、工期长,并不能提升两地的交通。修建隧道则能够有效缩短线路长度,提高 道路的安全性及可靠性,同时节省山岭隧道工程投入成本、实现国防意义上的隐 蔽性。在山岭隧道路建设中,工程管理人员及建设人员必须预先对山岭隧道结构 及支护进行设计,从而对整体隧道工程施工及使用期间的安全性和质量[2]。因此,在建设之前有必要对山岭隧道洞门形式与支护结构进行合理分析,设计环节应充 分考虑对周围因素对工程造成的影响,包括施工对周围环境造成的影响,如环保、周围水环境、工程废弃物等,设计时应充分考虑上述因素,将山岭隧道整体尽可 能贴合地形及地址条件。在较为复杂的山区地形及地貌下,设计环节还应充分考 虑线路温度以及保护自然生态环境角度,从而在减少对周围环境地质造成影响的 同时,全面提升山岭隧道本身的应用价值。 二、山岭隧道设计时的主要洞门分析 山岭隧道设计计算过程相对复杂,其过程中必须与检测数据进行结合,整理 出工程大体情况。首先,设计人员应对山岭隧道地质条件进行分析,根据实际地 质情况选择洞门形式,如:洞口环框式洞门、端墙式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门、台阶式洞门、斜交式洞门、削竹式洞门,并对洞门结构的稳定性能进行验算[3-4]。(1)环框式洞门适用于VI类或I级围岩石,地形陡峭而不需排水要求的 隧道口,有加固洞口、减少承载、减少雨后洞口滴水、简单装饰等作用;(2) 端墙式洞门适用于地形开阔,岩层基本基本稳定的I-III级围岩,可有效抵抗山体 纵向推力,且端墙的作用则能够通过支护洞口仰坡,并将仰坡岁流汇集后排出;(3)翼墙式洞门适用于山体纵向推力较大,且洞口地质较差的IV级及以上的围岩,能够增强洞门的抗滑动及抗倾覆能力;(4)柱式洞门适用于地形较陡、地
第三章 初期支护结构验算 3。1 确定计算参数 (1)根据《公路隧道设计规范JTGD702004》确定的支护参数见表3。1 表3.1 初期支护结构设计参数表 (2)隧道的几何尺寸及围岩的计算参数见表3。2 表3.2 隧道设计参数表 ①其中0p H γ=,γ为围岩的容重,H 为隧道埋深; ②表中隧道当量半径a 为将隧道形状视为圆形时圆的半径,对马蹄形隧道,其计算当量半径a 可用下式求得 22 ()22B F a F += 式中:F ——隧道开挖高度,cm ; B--隧道开挖宽度,cm 。 代入数值得: 22()22B F a F +==22 1280()1005.6221005.6a +=⨯=943cm (3)初期支护材料的力学性能 C20喷射混凝土极限抗压强度cs R 取10MPa (喷射混凝土抗压强度龄期为3天);
C20喷射混凝土极限应变0.3%s ε=; 砂浆与围岩之间的抗剪强度g 0.4MPa τ=; V 级围岩单轴极限抗压强度R=20MPa 。 3。2 计算隧道周边设计支护阻力i p 与径向位移i u 通过查阅相关资料可知,对于V 级围岩,其径向松弛主要在距洞壁2.5m 深的范围内,马蹄形隧道围岩发生松弛时,其等代圆的计算当量半径p R (塑性区的塑性半径)可用下式计算: 2 2 2( )()22() p B W F W R F W +++=+ 式中:W —-为隧道围岩松弛范围对V 级围岩,W=250cm ; 代入数值计算可得: 2 2 2( )()22() p B W F W R F W +++=+ = 22 12802250()(1005.6250)29432(1005.6250) cm +⨯++=⨯+ 当假定隧道为圆形,围岩视为各向同性、均匀、连续、初始地应力只考虑围岩的自重应力,侧压力系数1λ=。根据弹塑性理论和莫尔-库伦强度准则,可导出: (1)隧道围岩塑性区半径p R 和周边支护阻力i p 的关系: 1sin 2sin 0(1sin cos cot )() cot r r p r r i r r R p C C a p C φ φφφφφ---+=+ 式中:p R —-塑性区半径; a ——隧道当量半径; 0p --隧道围岩的自重应力; i p ——隧道的设计支护阻力,即隧道围岩开挖后达到弹塑性应力平衡时,必须
目录 1. 隧道概况 (3) 2.检测的目的和意义 (4) 3.检测主要依据 (4) 4.隧道土建检测工作概述 (4) 4.1隧道土建结构检测的内容 (4) 5.隧道土建结构技术状况评定方法 (5) 5.1隧道技术状况评定方法 (5) 5.2隧道技术状况评定流程 (7) 5.3隧道技术状况等级分类 (8) 5.4隧道土建结构技术状况评定 (8) 5.5相关说明 (10) 6.隧道土建结构技术状况评定与养护建议 (11) 6.1总体评价 (11) 6.2病害原因分析及养护建议 (13) 附录一:土建结构技术状况评定表 (14) 附录二:隧道病害明细表..................................................... 错误!未定义书签。
高速公路隧道定期结构检测报告 1. 隧道概况 月湖泉隧道位于晋济高速,隧道采用分离式断面。明洞采用钢筋混凝土结构,洞身段衬砌均按新奥法原理设计,采用柔性支护体系结构的复合式衬砌。洞门形式主要采用削竹式,洞门墙材料采用整体式混凝土结构。明洞段采用双层土工布夹防水板及粘土隔水层防水,洞内复合式衬砌采用土工布加防水板防水。隧道采用水泥混凝土+沥青复合路面。土建结构评定结果见表1-1。 柏沟隧道上行入口 柏沟隧道下行出口
月湖泉隧道土建结构评定结果表1-1 2.检测的目的和意义 随着公路交通的发展,高速公路隧道的数量也迅速增加,一方面给经济发展、游人出行创造了良好的交通运输条件,另一方面,随着时间的推移,隧道“老龄化”问题已摆在人们的面前。由于隧道隐患带来的交通事故,往往是一些恶性事故,因而对隧道进行定期检修、寿命及承载能力的预测研究自然成了一个很重要的课题。为了保证高速公路隧道正常运营,保证高速公路隧道的可靠性和耐久性,延长隧道的使用寿命,按照相关标准规范要求对隧道进行检测和评定,并对存在病害的隧道进行及时养护和维修,具有非常重要意义。 3.检测主要依据 (1)《公路养护技术规范》(JTG H10-2009); (2)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004); (3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003); (4)《公路隧道养护技术规范》(JTG H12-2015); (5)《公路隧道设计技术规范》(JTG D70-2004); (6)《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009); (7)晋济高速公路建设管理处供的提有关隧道的设计、施工、竣工等技术资料以及其它相关标准、方法、规程、规范等。 4.隧道土建检测工作概述 4.1隧道土建结构检测的内容 1)洞口检查。山体有无滑坡、岩石有无崩塌的征兆;边坡、碎落台、护坡道等有无缺口、
第四章洞门设计 4.1洞门设计步骤 《规范》关于洞口的一般规定 1.洞口位置应根据地形、地质条件,同时结合环境保护、洞外有关工程及施工 条件、营运要求,通过经济、技术比较确定。 2.隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则,不得大挖大刷,确保边坡及仰坡的 稳定。 3.洞口边坡、仰坡顶面及其周围,应根据情况设置排水沟及截水沟,并和路基 排水系统综合考虑布置。 4.洞门设计应与自然环境相协调。 4.1.1确定洞门位置洞口位置的确定应符合下列要求 1.洞口的边坡及仰坡必须保证稳定。 2.洞口位置应设于山坡稳定、地质条件较好处。 3.位于悬崖陡壁下的洞口,不宜切削原山坡;应避免在不稳定的悬崖陡壁下进洞。 4.跨沟或沿沟进洞时,应考虑水文情况,结合防排水工程,充分比选后确定。 5.漫坡地段的洞口位置,应结合洞外路堑地质、弃渣、排水及施工等因素综合分析确定。 6.洞口设计应考虑与附近的地面建筑及地下埋设物的相互影响,必要时采取防范措施。 7.洞门宜与隧道轴线正交;地质条件较好;做好防护;设置明洞。 洞口地质条件 洞口入口端位于山体斜坡下部,斜坡自然坡度约45°左右,隧道轴线与地形等高线在右洞为大角度相交,位置较好,围岩上部为覆盖层为碎石质,厚度为0.6m-1.7m,下部为砂质板岩,全风化岩石厚为0-2.0m强风化岩厚为0-6.4m,砂质板岩与变质砂岩中风化厚度为8.1-15.8m;为软岩,薄层状结构,岩体破碎,软岩互层,主要结构面为层面及节理裂隙面,结构面的不利组合对围岩有影响;地下水以基岩裂隙水为主,围岩为弱透水,可产生点滴状出水,局部可产生线状出水;围岩稳定性差。 4.1.2确定洞门类型 洞门类型及适用条件 洞门的形式很多,从构造形式、建筑材料以及相对位置等可以划分许多类型。目前,我国公路隧道的洞门形式有: 端墙式洞门翼墙式洞门环框式洞门台阶式洞门柱式洞门遮光棚式洞门等。
隧道衬砌计算 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
第五章隧道衬砌结构检算 结构检算一般规定 为了保证隧道衬砌结构的安全,需对衬砌进行检算。隧道结构应按破损阶段法对构件截面强度进行验算。结构抗裂有要求时,对混凝土应进行抗裂验算。 隧道结构计算方法 本隧道结构计算采用荷载结构法。其基本原理为:隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载,衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作用。计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力,然后按照弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌结构的内力,并进行结构截面设计。 隧道结构计算模型 本隧道衬砌结构验算采用荷载—结构法进行验算,计算软件为。 取单位长度(1m)的隧道结构进行分析,建模时进行了如下简化处理或假定: ①衬砌结构简化为二维弹性梁单元(beam3),梁的轴线为二次衬砌厚度中线位置。 ②围岩的约束采用弹簧单元(COMBIN14),弹簧单元以铰接的方式支撑在衬砌梁单元之间的节点上,该单元不能承受弯矩,只有在受压时承受轴力,受拉时失效。计算时通过多次迭代,逐步杀死受拉的COMBIN14单元,只保留受压的COMBIN14单元。 图5-1 受拉弹簧单元的迭代处理过程 ③衬砌结构上的荷载通过等效换算,以竖直和水平集中力的模式直接施加到梁单元节点上。 ④衬砌结构自重通过施加加速度来实现,不再单独施加节点力。 ⑤衬砌结构材料采用理想线弹性材料。
⑥衬砌结构单元划分长度小于。 隧道结构计算模型及荷载施加后如图5-2所示。
结构检算及配筋 本隧道主要验算明洞段、Ⅴ级围岩段和Ⅳ级围岩段衬砌结构。根据隧道规范深、浅埋判定方法可知,Ⅴ级围岩段分为超浅埋段、浅埋段和深埋段。Ⅳ级围岩段为深埋段。根据所给的材料基本参数和修改后的程序,得出各工况下的结构变形图、轴力图、建立图和弯矩图。从得出的结果可知,Ⅴ级围岩深埋段,所受内力均较大,故对此工况进行结构检算。 材料基本参数 (1)Ⅴ级围岩 围岩重度318.5/kN m γ=,弹性抗力系数300/k MPa m =,计算摩擦角 045ϕ=,泊松比u=。 (2) C25钢筋混凝土 容重325/kN m γ=,截面尺寸 1.00.6b h m m ⨯=⨯,弹性模量 29.5Pa E G =。轴心抗压强度:12.5cd a f MP =;弯曲抗压强度: 13.5cmd a f MP =;轴心抗拉强度: 1.33cd a f MP =;泊松比u=; (3) HPB235钢筋物理力学参数 密度:37800/s kg m ρ=; 抗拉抗压强度:188std scd a f f MP ==; 弹性模量: 210s a E GP =; 结构内力图和变形图(Ⅴ级围岩深埋段) 结构安全系数 从上面的轴力图和弯矩图可知,需要对截面8、11、21、47、73进行检算, 而根据对称性可知只需要对截面8、11、47进行检算。 (1)配筋前检算 混凝土和砌体矩形截面轴心及偏心受压构件的抗压强度应按下式计算:
3. 洞门结构的设计及检算 洞门结构的设计 洞门是隧道洞口用圬工砌筑并加以建筑装饰的支档结构物。它联系衬砌和路堑,是整个隧道结构的主要组成部分,也是隧道进、出口的标志。对于铁路隧道来说,隧道的长度就是其进出口洞门墙外表面与线路内轨顶面标高线交点之间的距离[3]。 隧道两端洞口处应设置洞门。洞门的作用有以下几方面: (1) 减少洞口土石方开挖量—洞口段范围内的路堑是依照地质条件以一定的边坡而开挖的。 (2) 稳定边仰坡—由于边坡上的岩体不断受到风化,坡面松石极易脱落滚下; (3) 已离地面流水—地表流水往往汇集在洞口,如不予以排除,将会侵及线路,妨碍行车安全。 (4) 装饰洞口—洞口是隧道唯一的外露部分,是隧道的正面外观。根据洞口地形、地质及衬砌类型等不同的情况和要求,洞门的结构形式主要有环框式、端墙式、柱式、翼墙式、耳墙式、台阶式及斜交式。本设计中,考虑到隧道拟建区的地质特征,在隧道的入口和出口处,均选用台阶式洞门。设计原则 (1) 选用洞门结构形式时,应根据洞口的地形、地质条件及工程特点确定。 (2)当线路中线与洞口地形等高线斜交,经技术经济比较不宜采用正交洞门,且围岩分类在 III 级以上时,可采用斜交式洞门,其端墙与线路中线的交角不应小于45º。 (3) 设置通风帘幕的洞门或通风道洞口与隧道洞门相连时,洞门的结构形式应结合通风设备和要求一并考虑。 (4) 位于城镇、风景区、车站附近的洞门,必要时应考虑与环境相协调和建筑美观的要求。 (5) 铁路重点隧道应考虑国防要求,按铁道部《铁路建设贯彻国防要求的规定》文件的相关规定办理。 洞门设计 根据兰渝铁路7号线隧道沿线地形、地质状况,并结合隧道设计专业事前指导书,在确定进、出口洞门位置的基础上,拟定兰渝铁路7号线隧道进口和出口均采用台阶式洞门,边、仰坡坡度均为 1:,开挖方式为乙式,进、出口