隧道洞门检算参考

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KO≥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 0.801:0.75 60 24 0.50 0.601:1 50 20 0.40 0.40～0.351:1.25 43～45 18 0.40 0.30～0.2s1:1.5 38～40 17 0.35～0.40 0.252、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。

**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：8.5m2.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。

公路隧道工程质量检査评定标准1普通规定1.1 本标准合用于釆用钻爆法施工的山岭隧道的检验评定。

釆用其他方法如盾构、掘进机、沉埋法施工的隧道的检验评定可参照本标准另行制定。

1.2釆用钻爆法施工、设计为复合式衬砌的隧道，承包商必须按照设计和施工规范要求的频率和量测项目进行监控量测，用量测信息指导施工并提交系统、完整、真正的量测数据和图表。

1.3隧道通风、照明、供配电、监控设施等的检验评定，应根据本标准的相关章节进行质量评定。

1.4隧道洞口的开挖，应按照第4章路基土石方工程的标准进行检验评定；洞门和翼墙的浇（砌）筑和洞口边坡、仰坡防护按第6章挡土墙、防护及其它砌石工程的相应项目评定。

1.5隧道路面的基层、面层，应按照路基、路面的标准进行检验评定。

1.6长隧道每座为一个单位工程，多个中、短隧道可合并为一个单位工程，每座隧道分别评定后，按中隧道权值为2,短隧道权值为1, 计算加权平均值作为该单位工程的得分.普通按围岩类別和衬砌类型每100米作为一个分项工程，紧急停车带单独作为一个分项工程。

混凝土衬砌采用模板台车，宜按台车长度的倍数划分分项工程.按以上方法划分分项工程时，分段长度可结合工程特点和实际情况进行调整，分段长度不足规定值时，不足部份单独作为一个分项工程。

特长隧道的单位工程、分部工程和分项工程可•根据具体情况另行划分。

1. 7 隧道防排水工程施工质量应符合下列要求：高速公路、一级公路隧道和设有机电工程的普通公路隧道；1）隧道拱部、墙部、设备洞、车行横通道、人行横通道不渗水；2）路面干燥无水；3）洞内排水系统不淤积、不阻塞，确保捧水通畅；4）寒冷地区隧道衬砌暗地里不积水，捧水沟不冻结。

其他公路隧道：1）拱部、边墙不滴水；2）路面不冒水、不积水，设备箱洞处不渗水；3）洞内捧水系统不淤积、不阻塞，确保捧水通畅；4）寒冷地区隧道村砌暗地里不积水，路面干燥无水，捧水沟不冻结。

1. 8 隧道装饰应按《建造装饰工程质量验收规范》制定相应的质量检验评定标准。

5 隧道洞门设计因为四个洞门附近的地质条件相差不大，再加上工作量的原因，只进行右线出口洞门的设计验算。

其余三个洞门可参考右线出口洞门进行设计验算。

5.1 洞门受力计算洞门附近为Ⅴ级围岩，地质条件较差，实际地段较平缓。

根据规范上的建议，应尽量避免大刷大挖，所以采取贴壁修建洞门，且边坡坡度定为1:1.25，洞门与衬砌接触点上部采取回填修建排水沟（为了更好的防水，回填下部设黏土隔水层），并留出足够的距离，以满足规范上对洞门与仰坡坡脚的距离尺寸规定。

由于洞口开挖容易产生顺层滑坡和坍塌等，再综合考虑造价、施工难易度等方面的因素，在端墙式、翼墙式和削竹式洞门中进行比选，由于设有明洞设计采用端墙式洞门比较适宜，定为仰斜式墙身，坡度暂定为1:0.1。

地基摩擦系数f = 0.4，围岩容重r = 18KN/ m 3，围岩计算摩擦角为ϕ = 45°，tan α= 0.1，tan ε= 0.8，根据规范，最危险破裂面与垂直面之间的夹角为：（5-1）= 0.653 则 ω= 33.145°所以可以得到侧压力系数为： )tan tan 1)(tan()tan tan 1)(tan (tan εωϕωωααωλ-+--=（5-2） )8.0653.01()45145.33tan()653.01.01()1.0653.0(⨯-⨯+⨯-⨯-== 0.223根据规范上提供的计算洞门土压力的计算公式：E = 0.5 ⨯ r λ [H 2+h0 (h ׳- h0)] b ε （5-3）根据几何关系，可以计算得出：洞门最高点距仰坡水平距离 a = 2.35m ，h0 = 3m则 h= 4.249m 5-4）H = 9.45+3 = 12.45m代入式（5-3）得： E = 0.5 ⨯ r λ [H 2+h0 (h ׳- h0)] b ε=156.166 KN/m根据规范提供的检算条带法，定出洞门端墙厚度为1.5m ，地基埋置深度为2m ，采用加宽基础，宽度为3m 。

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 ：2)计算摩擦角ψ=53°3)仰坡坡角 tan ε=34) 重度γ=24KN/m5) 基底摩擦系数 f=6) 墙身斜度 1:7) 基底控制应力 [ σ ]=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。

32) 容许压应力 [ σ]=5Mpa，重度γt =25KN/m。

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，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，洞门墙顶高出仰坡坡脚，洞口仰坡坡脚至洞门墙背的水平距离为 2m，墙厚，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：2htan2tan tan(1tan2) tan tan tan tan 1 tan tantan tan 1tan2tan1tan tan 式中：ε、α——地面坡角与墙面倾角（°）；——围岩计算摩擦角（）图1代入数据，得Tanω=，ω =°根据《公路隧道设计规范》（ JTG — 2004 ），土压力：E1H 2h 0h' h0 b2tan tan 1 tan tantan1tan tanh'atan tan式中：E ——土压力（ KN）;——地层重度 KN / m3；——侧压力系数；——墙背土体破裂角；代入数据，得：0.078； h0 3.0843m; h' 6.7135m; E 87.1567kN 由 E计算得：E x E ? cosE y E ? sin23式中：——墙背摩擦角代入数据得：E x72.2561kNE y48.7374kN（三）洞门抗倾覆验算翼墙计算图示如图 2 所示，挡土墙在荷载作用下应绕O点产生倾覆时应满足下式： K 0M y1.6 M 0图 2 G bBHZ x H 3Z y B H tan3Z GB H tan2M y G Z G E y Z y M 0E x Z x代入数值得：G=325kN ; Z x4m; Z y 1.72m; Z G 1.28m;∑M y = ·m；∑ M0=·mM 代入 K 0M y1.7294 1.6 0故抗倾覆稳定性满足要求。

表1隧道检查标准表2隧道检查标准表3隧道检查标准表4路基Ⅰ检查标准表4路基Ⅱ检查标准表5.1桥梁验收标准表5.2桥梁验收标准《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）6.2、6.31、水泥混凝土宜采用低氯离子含量的水泥，不宜使用抗硫酸盐硅酸盐水泥。

3、在硫酸盐化学侵蚀环境条件下，混凝土应采用低C3A含量的水泥，且胶凝材料抗蚀系数（56d）不得小于0.80 。

胶凝材料抗蚀系数按附录F检验。

2、粉煤灰注：在冻融破坏环境下，粉煤灰的烧失量不宜大于3.0%。

3、磨细矿渣粉4、硅灰注：硅灰掺量一般不超过胶凝材料总量的8%，且宜与其他矿物掺和料复合使用。

5、细骨料注：1、除5.0mm和0.63mm筛档外，细骨料的实际颗粒级配与表列的累计筛余百分率相比允许稍有超出分界线，但超出总量不应大于5%。

2、应采用岩相法检验细骨料的矿物组成和类型，再按快速砂浆棒法进行快速砂浆棒膨胀率进行检验，快速砂浆棒膨胀率应小于3.0%，0.10（含）~0.20（不含）%时，混凝土的碱含量应满足表6.3.2规定；0.20（含）~0.30（不含）%时，还应对混凝土采取抑制碱－骨料反应的技术措施，并经试验证明抑制有效。

梁体、轨道板、轨枕、接触网支柱等构件中使用的细骨料的快速砂浆棒膨胀率应小于0.20%。

3、冻融破坏环境下，细骨料的含泥量应不大于2.0%，吸水率不大于1%;4、当细骨料中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，应进行专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方能采用。

6、粗骨料注： 1、粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋混凝土保护层厚度的2/3（在严重腐蚀环境条件下不宜超过钢筋混凝土保护层厚度的1/2）、且不超过钢筋最小间距的3/4，配制强度等级C50及以上预应力混凝土时，粗骨料的最大公称粒径不应大于25mm。

2、应采用岩相法检验粗骨料的矿物组成，若含有碱—硅酸反应活性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0.10%，否则按《验标》第6.3.2的要求采取技术措施。

3. 洞门结构的设计及检算3.1 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。

洞门的作用在于支挡洞口正面仰坡和路堑边坡，拦截仰坡上方的小量剥落、掉块，保持边、仰坡的稳定，并将坡面汇水引离隧道，保证洞口线路的安全。

另外，洞门是隧道唯一的外露部分，对它进行适当的建筑艺术处理，可以起到美化环境的作用。

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。

3.1.1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45°。

(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。

3.1.2洞门设计根据西格二线八号隧道沿线地形、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，拟定龙池山隧道进口和出口均采用台阶式洞门，边、仰坡坡度均为1:1.25，开挖方式为乙式，进、出口洞门各部分尺寸参照洞门标准图及隧道净空加宽来确定。

隧道进、出口洞门图分别见附录一中的图LCST-03。

3.2 洞门结构的检算洞门是支挡洞口正面仰坡和路堑边坡的结构物，因此洞门的端墙和挡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。

3.2.1计算原理及方法根据《铁路隧道设计规范》的规定，洞门墙计算时，应按照表3.1的要求，与挡土墙一样用容许应力法检算其强度，并检算其绕墙趾倾覆及沿基底滑动的稳定性。

隧道测量的主要任务：在勘测设计阶段是提供选址地形图和地质填图所需的测绘资料，以及定测时将隧道线路测设在地面上，即在洞门前后标定线路中线控制桩及洞身顶部地面上的中线桩；在施工阶段是保证隧道相向开挖时，能按规定的精度正确贯通，并使建筑物的位置符合规定，不侵入建筑限界，以确保运营安全。

勘测设计阶段的测量工作比较简单，前面已作过介绍，本章主要介绍隧道施工测量。

1隧道洞外控制测量隧道的设计位置，一般在定测时已初步标定在地表面上。

在施工之前先进行复测，检查并确认各洞口的中线控制桩，当隧道位于直线上时，两端洞口应各确定一个中线控制桩，以两桩连线作为隧道洞内的中线；当隧道位于曲线上时，应在两端洞口的切线上各确认两个控制桩，两桩间距应大于200m。

以控制桩所形成的两条切线的交角和曲线要素为准，来测定洞内中线的位置。

由于定测时测定的转向角、曲线要素的精度及直线控制桩方向的精度较低，满足不了隧道贯通精度的要求，所以施工之前要进行洞外控制测量。

洞外控制测量的作用，是在隧道各开挖口之间建立一精密的控制网，以便根据它进行隧道的洞内控制测量或中线测量，保证隧道的准确贯通。

洞外控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。

洞外平面控制测量常用的方法有：中线法、精密导线法、三角测量、三边测量、边角测量或综合使用，此外还可以采用GPS测量。

一、中线法所谓中线法，就是将隧道线路中线的平面位置，按定测的方法先测设在地表上，经反复核对无误后，才能把地表控制点确定下来，施工时就以这些控制点为准，将中线引入洞内。

一般在直线隧道短于1000m，曲线隧道短于500m时，可以采用中线作为控制。

如图14－1所示，A、C、D、B作为在A、B之间修建隧道定测时所定中线上的直线转点。

由于定测精度较低，在施工之前要进行复测，其方法为：以A、B作为隧道方向控制点，将经纬仪安置在C?0?7点上，后视A点，正倒镜分中定出D?0?7点；在置镜D?0?7点，正倒镜分中定出B?0?7点。

隧道洞门工程测量方案一、引言隧道洞门工程是建筑工程领域常见的一种工程类型，由于其特殊的地下环境和复杂的地质条件，测量工作显得尤为重要。

准确的测量数据是保证隧道洞门工程施工质量和安全的关键。

因此，制定科学合理的测量方案对于保障工程建设的质量和安全具有重要意义。

本文以某隧道洞门工程为例，结合其地质条件和工程特点，针对隧道洞门工程测量的实际需求，制定了一套科学可行的测量方案，旨在为类似工程的测量工作提供参考和借鉴。

二、工程概况某隧道洞门工程位于XX省XX市，总长XXX米，隧道出口处为洞门工程。

该地区地质多变，主要为次生构造和岩溶地质。

隧道洞门工程施工地质条件复杂，地下水位较高，存在一定的地质灾害风险。

三、测量方案1.前期准备在进行隧道洞门工程测量前，需进行充分的前期准备工作。

首先，对施工现场进行全面勘察，包括地质环境、地形地貌、地下水情况等方面的调查，获取基础数据。

其次，对测量仪器设备进行检查和校准，保证测量设备的准确性和稳定性。

最后，制定详细的测量计划和方案，明确测量的内容、方法和流程。

2.测量内容隧道洞门工程测量内容主要包括地表控制点测量、隧道洞门尺寸测量、地下水位测量等。

其中，地表控制点测量是测量的重要环节，用以确定隧道洞门工程的基准点和控制点，保证后续测量的准确性。

隧道洞门尺寸测量用于确定隧道洞门工程的实际尺寸和形状，为施工提供准确的数据支持。

地下水位测量则是为了掌握地下水的流向和水位变化情况，为施工提供必要的水文地质信息。

3.测量方法针对隧道洞门工程的地质条件和工程特点，选择合适的测量方法至关重要。

在实际测量过程中，可以采用全站仪测量、激光测距仪测量、GPS测量等多种方法相结合，以达到科学、高效、准确的测量目的。

4.测量流程在进行隧道洞门工程测量时，需要严格按照预先制定的测量计划和方案进行操作，确保测量的科学性和准确性。

测量流程主要包括测前准备、控制点布设、测量操作、测量数据处理和分析等环节，各环节之间需密切配合，确保测量工作的顺利进行。