第二章 隧道结构构造

隧道结构构造山岭隧道结构由主体建筑物和附属建筑物两部分组成。

隧道的主体建筑物是为了保持隧道的稳定，保证车辆的安全运行而修建的，由洞身、衬砌和洞门组成。

在洞口容易坍塌或有落石的危险时，还需要加筑明洞隧道的附属建筑物是为了养护、维修工作的需要以及满足排水、供电、通信和通风等方面的要求而修建的。

隧道的附属建筑包括：临时停车带、防排水设施、大小避车洞（普铁）、综合洞室、电缆槽、长大隧道的通风设施等。

隧道附属建筑物，应根据具体情况设置。

3.1 洞门类型及构造3.1.1 隧道洞门作用隧道两端都要修建洞门。

洞门的作用是保持洞口仰坡和路堑边坡的稳定，汇集和排除地面水流，保护洞门附近岩土体的稳定，确保行车安全。

洞门的作用有以下几方面：（1）稳定边坡、仰坡。

洞口开挖施工后，附近边坡、仰坡裸露的岩体不断风化，容易滚落甚至滑塌，导致堵塞路面和洞口，砸坏线路轨道，威胁行车安全。

修建洞门就可以避免或减小这些危害。

（2）引排地表水。

雨季洞口地表水如不引排，可能会淹溺线路，引起边、仰坡滑塌，危及行车安全，修建洞门及截排水沟，可以使隧道洞口免遭降雨影响。

（3）装饰作用。

修建美观的洞门对隧道洞口可以起到装饰作用，城市、景区的隧道尤其需要结合所处环境美化洞门。

3.1.2 隧道洞门形式隧道洞门形式的选择应在保障安全的同时考虑洞门美化和环境美化。

不同地址的隧道洞门构造形式各有特点。

山岭隧道洞门形式主要有：环框式洞门、翼墙式洞门、柱式洞门及台阶式洞门等。

水底隧道的洞门通常与附属建筑物（如通风、供电、发电间、管理所、监控室等）结合在一起修建。

城市道路隧道因其交通量比较大，对洞门建筑的安全要求和艺术要求都比较高。

1.环框式洞门当隧道洞口岩层坚硬、整体性好、节理不发育且不易风化（Ⅰ～Ⅱ级围岩），路堑开挖后仰坡极为稳定，又无较大的排水量要求时，可采用环框式洞门（图3-1），以起到加固洞口、防止落石的作用。

环框与洞口衬砌可用混凝土整体灌筑。

图3-1 环框式洞门2.端墙式洞门当地形开阔，岩土体基本稳定（Ⅱ～Ⅲ级围岩），边坡仰坡不高时，隧道轴线与坡面基本正交，常采用端墙式洞门（图3-2）。

公路隧道结构构造公路隧道是用于贯通山脉、穿越丘陵、河流或城市的交通通道，能够极大地缩短路程和提高通行效率。

隧道的结构构造主要包括隧道的隧洞结构、支护结构和通风系统。

隧道的隧洞结构是指隧道的洞身形状、尺寸和洞壁的支护方式。

通常情况下，隧道的洞身形状为长方形或椭圆形。

在隧道的施工过程中，首先需要进行洞体的掘进，常用的掘进方法有全断面掘进和半断面掘进。

全断面掘进是指将整个洞体的断面一次性开挖到设计尺寸，工程量大但速度较快；半断面掘进则是先开挖一个半断面，然后根据需要进行挖掘，工程量小但进度相对较慢。

掘进完成后，需要对洞体进行石方支护，以防止洞体塌方。

常用的支护方式有钢筋混凝土衬砌、喷射混凝土、锚杆支护等。

另外，为了确保隧道的安全，还需要进行隧道的通风系统设计。

隧道通风的目的是消除尾气和排除进水，以改善车行状况。

根据通风方式的不同，隧道通风分为自然通风和强制通风两种形式。

自然通风主要依靠自然气流，通过隧道入口和出口的空气压力差和温度差来实现通风效果。

而强制通风则通过安装通风系统，如风机、换气口等设备，来主动引导气流，减少尾气和改善空气质量。

此外，隧道还需要考虑地质条件、水文条件和防火等安全问题。

地质条件主要包括地层的稳定性和岩石的硬度，这些因素会影响到隧道的施工难度和工程费用。

水文条件则是指地下水的深度和水位，需要进行排水措施，以免隧道被淹。

防火措施主要是针对隧道发生火灾时的应急处理措施，如安装灭火器和疏散通道等。

为了确保隧道的质量和安全，隧道施工需要进行严格的监控和检测。

常用的监控方法有地表沉降观测、洞体位移观测、地下水位观测等。

此外，还需要进行定期的检测和维修，以确保隧道的长期稳定性和使用安全。

综上所述，公路隧道的结构构造包括隧洞结构、支护结构和通风系统等。

在施工过程中需要考虑地质条件、水文条件和防火等安全问题，通过严格的监控和检测来确保隧道的质量和安全。

隧道的结构构造道路隧道结构构造由主体构造物和附属构造物两大类组成。

主体构造物是为了保持贮存岩体的稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物，通常指洞身衬砌和洞门构造物。

洞身衬砌的平纵、横断面的形状由道路隧道的几何设计确定，衬砌断面的轴线形状和厚度由衬砌计算决定。

在山体坡面有发生崩坍和落石可能时，往往需要接长洞身或修筑明洞。

洞门的构造型式由多方面的因素决定，如岩体的稳定性、通风方式、照明状况、地形地貌以及环境条件等。

附属构造物是主体构造物以外的其他建筑物，是为了运营管理、维修养所、给水排水、供蓄发电、通风、照明、通讯、安全等而修建的构造物。

1、衬砌结构的类型山岭隧道的衬砌结构形式，主要是根据隧道所处的地质地形条件，考虑其结构受力的合理性、施工方法和施工技术水平等因素来确定的。

随着人们对隧道工程实践经验的积累，对围岩压力和衬砌结构所起作用的认识的发展，结构形式发生了很大变化，出现各种适应不同的地质条件的结构类型，大致有下列几类。

1)直墙式衬砌直墙式衬砌形式通常用于岩石地层垂直围岩压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。

对于道路隧道，直墙式衬砌结构的拱部，可以采用割圆拱、坦三心圆拱或尖三心圆拱。

三心圆拱指拱轴线由三段圆弧组成，其轴线形状比较平坦时称为坦三心圆拱，形状较尖时称为尖三心圆拱，平时即为割圆拱。

2)曲墙式衬砌通常在III类以下围岩中，水平压力较大，为了抵抗较大的水平压力把边墙也做成曲线形状。

当地基条件较差时，为防止衬砌沉陷，抵御底鼓压力，使衬砌形成环状封闭结构，可以设置仰拱。

3)喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌这些衬砌与上述传统的衬砌方法有本质上的区别，这里仅介绍其结构形式。

为了使喷混凝土结构的受力状态趋于合理化，要求用光面爆破开挖，使洞室周边平顺光滑，成型准确，减少超欠挖。

然后在适当的时间喷混凝土，即为喷混凝土衬砌。

根据实际情况，需要安装锚杆的则先装设锚杆，再喷混凝土，即为喷锚衬砌。

如果以喷混凝土、锚杆或钢拱支架的一种或几种组合作为初次支护对围岩进行加固，维护围岩稳定防止有害松动。