隧道洞门选择及洞门验算论文

隧道洞口段位置的选择洞口是隧道进出的咽喉和施工的主要通道，也是整个隧道的薄弱环节。

洞口位置选择是否合理，将对隧道的施工工期、质量和安全有重大的影响。

所以在隧道线路设计中，洞口位置的选择是一项很重要的工作。

决定隧道洞口位置时，应坚持“早进晚出”的原则，即隧道宜长不宜短，适当延长洞口隧道的长度，尽量避免对山体的大挖大刷，先做明洞段以便顺利进入暗洞施工阶段，反之出洞的时候就要晚一点，让隧道洞口周围的山体岩土及植被得到妥善保护，尽量维护原有的生态地貌。

在隧道施工中，洞口段围岩一般比较破碎、地质条件较差，应遵循尽量减少对岩体扰动的原则，以提高洞口段岩体和边、仰坡的稳定性。

理想的洞口位置应选择地质条件良好，地势开阔，施工方便，施工造价合理之处。

但在实际工程中难以完全满足这些要求，在选择隧道洞口位置时应综合考虑以下几个原则。

（1）洞口尽可能设在山体稳定、地质条件好、地下水不大丰富的地方。

洞口部分在地质上通常是不稳定的，应当考虑避开滑坡、崩塌、泥石流等不良地质地段。

确定洞口位置时，对边、仰坡稳定应着重考虑，并结合洞外相关工程和施工难易，通过技术经济比较确定，以免造成难以整治的病害，危及施工和运营安全。

（2）洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处，不要与水争路。

在一般情况下，垭口沟谷在地质构造上是最薄弱的一环，常会遇到断层带或褶曲带、冲积土等松散地质。

此外，地面流水都汇集在沟底，再加上洞口路堑的开挖，破坏山体原有的平衡，更容易引起塌方，甚至不能进洞。

所以洞口最好放在沟谷一侧，留出泄水通路。

（3）洞口应尽可能设在路线与地形等高线相垂直的地方。

施工中尽量使隧道正面进入山体，邻近建（构）筑物不致受到偏侧压力。

傍山隧道，限于地形有时无法做到上述要求，只能斜交进洞时也应使交角不宜太小，而且要有相应的补救措施，如采用斜洞门或台阶式洞门。

当地形等高线与线路中线斜交角为45°～60°，地面横坡较陡，地质条件较好时，可采用斜交洞门，其端墙与线路的交角不应小于45°，切忌隧道中线与地形等高线平行。

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。

公路隧道洞门设计探讨(全文)Abstract:Highway tunnel portal structure design should not only meet the use function, but also pay attention to the coordination and match it with the surrounding environment, satisfy the landscape features. Due to highway tunnel entrance landscape design research on the ecological environment, the sustainable development and use of natural resources and cultural resources has very important significance, highway tunnel entrance landscape design in highway construction project were attention degree enhances unceasingly. After studying and summing the around tunnel portal data, the features of portal are discussed to come to the conclusion and a new design concept is proposed.Key words:Highway tunnel;portal ;environment;culturalA XX：洞门的作用从功能上来讲，公路隧道的洞门一般有两个作用，一是最基本的结构使用功能，由于洞门附近岩土通常都比较破碎柔软，易于失稳，所以洞门应能承受岩石和土层的压力，维护围岩稳定，具有一定的抗滑动性和一定的抗倾覆稳定性；二是景观功能，修建隧道洞门时，应做到尽量不扰动周边环境，使洞口与周围环境相协调。

第四章隧道洞门选型影响因素分析4.1隧道洞门选型影响因素概述隧道洞门形式的分类方法很多，在不同方式的划分下，隧道洞门形式多种多样，姿态万千，但其全部形式，总可以总结为以下几种：端墙式洞门、翼墙式洞门，环框式洞门、遮光棚洞门。

端墙式洞门适用于岩质稳定的IV类以上围岩和地形开阔的地区，是最常适用的形式。

翼墙式洞门适用于地址较差的III类以下围岩，以及需要开挖路堑的地方。

翼墙式洞门由端墙和翼墙所组成，翼墙有增加端墙的稳定性及防护边破的作用。

当洞门岩层坚硬，整体性好，节理不发育，且不易风化，路堑开挖后仰坡稳定时候，常采用环框式洞门。

当洞口岩层松软时候，如要要采用环框式洞门，需要注意：避免大刷仰、边坡，洞门常常如要接长。

注意：此种洞门环框两翼和翼墙一样的作用，能保护边破稳定的作用。

遮光棚洞门当洞门光线强烈时候，需要采用遮光棚来协调驾驶员对光线的落差。

此种洞门有两种，一种开放式，一种封闭。

一般采用开发式，因为封闭式容易弄脏，不易清洗。

还有些变化形式，如：柱式洞门，在端墙两端增加两个柱子。

美观，雄伟，而且能使端墙局部加强，增加洞门稳定性。

4.3环保性对洞门选型的影响环保性对洞门选型的影响，是指主要从环境保护的角度出发，分析不同洞门型式对环境所造成的影响。

这里所指的环境保护，应理解为广义的环保，不仅仅是指减少对环境的破坏，对花草树木，绿色植被的损坏，对大气水土的污染，还包括洞门和整个地理环境、自然景观和人文景观是否和谐，彼此之间能否相互映衬，相得益彰。

因此，环保性对洞门选型影响，主要从以下两个方面展开分析：1.洞门造型和自然环境的协调性关系；2.洞门景观和自然景观及人文景观的协调性关系。

一般来说，隧道洞门的造型越大，所要对山体的开挖量也越大，对周边环境造成的损伤也就越显著，环保性也就越差，造型较小，对环境的影响较小，环保性一般较好。

4.3.1洞门与自然环境的协调性本文认为：洞门与自然环境的协调性，是指洞门的型式与地形地貌的统一性，彼此之间能否相互映衬。