地下工程概论- 第三章6

Rmin v2 ≥ g (µ ± i )
2、平纵断面设计 、 2）纵断面设计 ） 公路隧道纵断面坡度主要由通风、 公路隧道纵断面坡度主要由通风 、 排水 和施工等因素决定， 和施工等因素决定 ， 其中通风是最重要的因 素。 • 从排水角度，隧道的纵坡通常不小于 从排水角度，隧道的纵坡通常不小于0.3%; • 不大于 ％； 不大于3％ • 一般采用单面坡 ， 地下水发育的长隧道和 一般采用单面坡， 特长隧道可采用人字坡； 特长隧道可采用人字坡；
三 公路交通设施 （一）、公路隧道的规划设计 公路隧道按其长度分为四类： 公路隧道按其长度分为四类：
三 公路交通设施 （一）、公路隧道的规划设计 1、选 址 、 地形地貌、工程地质和水文地质、 地形地貌、工程地质和水文地质、洞口设置 条件和施工条件、隧道的线形和道路的连接、 条件和施工条件、隧道的线形和道路的连接、附 属工程、 属工程、工期和投资情况等来综合分析比较 。 地质条件是最重要的因素。 地质条件是最重要的因素。要根据地形地貌 选择洞口，同时避免偏压和地层滑坡。 选择洞口，同时避免偏压和地层滑坡。
（四）、公路隧道的通风 ）、公路隧道的通风 自然通风：没有通风设备，利用洞口间的天然压差和汽车行 驶的活塞作用共同产生的风力达到通风的目的。
对于单向交通隧道： 对于双向交通隧道： NL ≥ 2000, 机械通风 NL < 2000,自然通风 L：隧道长度公里) ( NL ≥ 600, 机械通风 NL < 600,自然通风 L：隧道长度 ) (公里
（四）、公路隧道的通风与照明 ）、公路隧道的通风与照明
1、隧道运营通风 、 通风标准： 通风标准： • CO的允许浓度： 的允许浓度： 的允许浓度 – 正常：150ppm (ppm:10-6)， – 阻塞：250ppm(15min） 250ppm(15min • 烟雾允许浓度： 烟雾允许浓度：
（四）、公路隧道的通风 ）、公路隧道的通风 自然通风 射流式 喷咀式 通风方式 纵向式 竖井送排式 竖井式 半横向式 机械通风 横向式 混合式 集中排风式 射流风机式
缺 点
（四）、公路隧道的通风 ）、公路隧道的通风 优 缺 点
纵向式通风：不设任何风道，空气沿隧道轴向净 空流动。
（四）、公路隧道的通风 ）、公路隧道的通风
混合式通风(隧道分段设置）： 由纵向式与半横向式组合 由横向式与半横向式组合 由竖井与纵向式组合 由竖井与横向式组合 等等
通风方式大致的发展趋势: 通风方式大致的发展趋势 横向或半横向式 分段纵向式或混合式
（四）、公路隧道的通风 ）、公路隧道的通风
（四）、公路隧道的通风 ）、公路隧道的通风
通风方式的适用长度
典型隧道横断面和通风构造
（四）、公路隧道的通风 ）、公路隧道的通风
公路隧道通风设计的内容： 公路隧道通风设计的内容： 1. 2. 3. 4. 通风标准和要求； 通风标准和要求； 设计通风系统和方式； 设计通风系统和方式； 验算通风量和风压； 验算通风量和风压； 选择通风机； 选择通风机；
红 枫 湖 隧 道 洞 门
（三）、公路隧道的防排水 ）、公路隧道的防排水
公路隧道防排水手段一般包括：堵水、隔（防）水、排水； 隔水方式：衬砌背后、衬砌中间、衬砌表面设置防水板 排水系统：环向弹簧盲管、纵向盲沟、横向导水管、中央排 水管（沟）、侧沟、路基排水
（四）、公路隧道的通风与照明 ）、公路隧道的通风与照明
3、公路隧道内空断面设计 、
防止“侧墙 效应”
紧急事件处理； 步行者和隧道设 备的安全限界； 行驶方向线。
公路隧道的断面形状： 公路隧道的断面形状： • 园拱直墙或园拱曲墙型； 园拱直墙或园拱曲墙型； • 全断面圆形或接近圆形； 全断面圆形或接近圆形； • 矩形或近椭圆形断面； 矩形或近椭圆形断面； 在地质条件较好的地层采用拱形直墙式断面； 在地质条件较好的地层采用拱形直墙式断面； 在地质条件较差的地层采用接近圆形的断面； 在地质条件较差的地层采用接近圆形的断面；在浅 埋、深埋公路隧道中可采用矩形或近椭圆形断面
要综合确定隧道的照明水平，特别是在隧 道入口及其相邻区段需要考虑人的视觉适应 过程。
2.公路隧道的照明 公路隧道的照明 – 照明的原因：保证安全行车 照明的原因： – 组成部分： 组成部分 • 基本照明 基本照明：中间段 • 入口照明 入口照明：引入段、适应段、过渡段。 • 出口照明 出口照明： • 接续道路照明 接续道路照明：
青函隧道 连接北海道、本州的青森和函馆，全长53.85Km，水下 连接北海道、本州的青森和函馆，全长 ，水下23.30Km，1988年3月 ， 年 月 13日正式运营 日正式运营
1939年开始，1946年开始调查，1964年开始挖导坑，1971年正式施工，1972 年开始， 年开始调查， 年开始挖导坑， 年正式施工， 年开始 年开始调查 年开始挖导坑 年正式施工 年进行海底段施工， 日导坑贯通， 月正式通车运营， 年进行海底段施工，于1983年1月27日导坑贯通，1988年3月正式通车运营， 年 月 日导坑贯通 年 月正式通车运营 从规划到通车历时近50年 从规划到通车历时近 年
N : 交通量（路隧道的通风 ）、公路隧道的通风
横向式通风：设有送风道和排风道，风流从送 风道吹风口流出，经过隧道横断面流向排风道。
优 缺 点
（四）、公路隧道的通风 ）、公路隧道的通风 优
半横向式通风：只设送风道，空气从送风道的吹 出口流出沿隧道车道纵向流向洞口并流出。
宁波涌江水底隧道顶部风机
全射流通风
2.公路隧道的照明
司机公路隧道上行驶面临的视觉问题
• 1．白天进入隧道前出现的视觉问题。 ．白天进入隧道前出现的视觉问题。
• 2．白天进入隧道后出现的视觉问题 ． • 3．白天和黑夜进入隧道内部都存在的视觉问题 ． • 4．白天和黑夜出离隧道出现的视觉问题 ．
2.公路隧道的照明 公路隧道的照明
• 公路隧道照明的目的： 公路隧道照明的目的：
是为了把必要的视觉信息传递给司机， 防止因视觉信息不足而出现交通事故，从而 提高驾驶上的安全性和舒适性。
• 公路隧道照明与道路照明的区别 公路隧道照明与道路照明的区别:
主要解决白天照明，而且白天照明问题 比夜间更加复杂。
• 公路隧道照明设计原则 公路隧道照明设计原则:
1、隧道运营通风 、 隧道的空气环境问题:在隧道交通量 隧道断面和长度、 在隧道交通量、 隧道的空气环境问题 在隧道交通量、隧道断面和长度、 通风方式等基础上决定 通风处理对象：有害气体(CO,No,HO,SO )， 通风处理对象：有害气体(CO,No,HO,SO2)，烟雾 (SiO2)、异味 )、 通风的目的： 通风的目的： – 稀释 稀释CO的目的是保证卫生条件 的目的是保证卫生条件 – 稀释烟雾的目的是保证行车安全 – 稀释异味的目的是提高行车舒适性。 稀释异味的目的是提高行车舒适性。 为了保证隧道内的行车安全，改善隧道的运营环境。 为了保证隧道内的行车安全，改善隧道的运营环境。
东京湾公路隧道横贯东京湾的中部，连接了千叶县木更津市和神 奈川县川崎市。全长15.1km。其中航运繁忙的川崎侧9.5km范围内 为用盾构法建造的海底隧道 。工程从1989年～1996年，成功实现 了日本东京湾双线公路隧道施工
规划中的杭州湾隧道工程长度9.85Km左右，其中盾构法隧道长度为 规划中的杭州湾隧道工程长度9.85Km左右， 杭州湾隧道工程长度9.85Km左右 隧道内径11.52m 隧道厚度：0.55m，最小曲率半径： 11.52m， 8.815km ，隧道内径11.52m，隧道厚度：0.55m，最小曲率半径： R=2500，最大水头：至隧道顶部约45.0m左右， 45.0m左右 R=2500，最大水头：至隧道顶部约45.0m左右，至隧道底部约 57.62m，盾构隧道两管净距7.38m. 7.38m.。 57.62m，盾构隧道两管净距7.38m.。
4、公路隧道路面 、 沥青系列路面：弹性路面； 水泥系列路面：刚性路面； 复 合 式路面：上面层为沥青，下面层为水泥混凝 土组成的路面
欧洲几乎所有隧道都采用沥青路面，而日 本则普遍采用水泥混凝土路面，我国绝大部分 隧道采用水泥混凝土路面。近年，且采用铺设 沥青上面层的复合路面开始增多。
（二）、公路隧道的洞门与装修 ）、公路隧道的洞门与装修 洞门是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护 结构，洞门也是标志隧道的建筑物。
三 公路交通设施
（一）、公路隧道的规划设计 2、平纵断面设计 、 1）平面设计 ） • 原则上采用直线，避免曲线 原则上采用直线，避免曲线; • 必须设置曲线时 ， 尽量采用大半径曲线 ， 并保证 必须设置曲线时， 尽量采用大半径曲线， 行车视距。 行车视距。 s2 • 按照行车视距确定的最小半径约为 ： Rmin ≈ 8b 1 • 按保证侧向滑移稳定度的曲线的最小半径为： 按保证侧向滑移稳定度的曲线的最小半径为：
四、 海峡通道工程
海峡通道方案之所以受到越来越多的重视, 海峡通道方案之所以受到越来越多的重视 主要原因有以下几点： 主要原因有以下几点： （1）国际间合作的加强和需求； ）国际间合作的加强和需求； （2）各国经济实力的不断增长； ）各国经济实力的不断增长； （3）科学技术的发展，尤其是开发和利用地下 ）科学技术的发展， 空间技术的发展。 空间技术的发展。
3、公路隧道内空断面设计 、
综合考虑隧道建筑限界、 排水、 通风、 综合考虑隧道建筑限界 、 排水 、 通风 、 照 防水、 监控、 营运管理附属设施、 明 、 防水 、 监控 、 营运管理附属设施 、 土压影 施工富裕量等因素。 响、施工富裕量等因素。 流程如下： 流程如下： • 研究路面宽度的构成和建筑限界； 研究路面宽度的构成和建筑限界； • 有无内装饰和洞内特殊设备 • 有无监视员和行人通道； 有无监视员和行人通道； • 对建筑限界和铺装复盖层的富裕量。 对建筑限界和铺装复盖层的富裕量。
英法海峡隧道平纵断面图