1、 本章的學習要求本章的學習要求：（5 5）了解隧道設計文件的組成要求；）了解隧道設計文件的組成要求；（1 1）掌握公路隧道選址的原則和方法；）掌握公路隧道選址的原則和方法；（2 2）掌握隧道洞口位置選擇的原則和方法；）掌握隧道洞口位置選擇的原則和方法；（3 3）掌握隧道平面和縱斷面設計的要求；）掌握隧道平面和縱斷面設計的要求；（4 4）掌握隧道橫面設計的要求和方法；）掌握隧道橫面設計的要求和方法；第三節第三節隧道橫斷面設計隧道橫斷面設計2.3 2.3 隧道凈空斷面與橫斷面設計隧道凈空斷面與橫斷面設計隧道斷面設計需要解決什么問題？ 根據圍巖壓力和支護結構等因素求取最經濟值什么是隧道凈空？什么是隧

2、道凈空？ 什么是隧道建筑限界？什么是隧道建筑限界？隧道橫斷面設計隧道橫斷面設計什么是隧道凈空？什么是隧道凈空？ 什么是隧道建筑限界？什么是隧道建筑限界？一、什么是隧道凈空和隧道建筑限界？一、什么是隧道凈空和隧道建筑限界？隧道凈空：隧道凈空：隧道襯砌的內輪廓線所包圍的空間。隧道建筑限界：保證隧道中行車安全，在一定 高度和寬度范圍內任何物體不 得侵入的限界隧道建筑限界詳圖 隧道建筑限界設計規范規定：隧道建筑限界設計規范規定： 當設置檢修道或人行道時，不設余寬；當不當設置檢修道或人行道時，不設余寬；當不設置檢修道或人行道時，應設不小于設置檢修道或人行道時，應設不小于25cm25cm的余的余寬。寬。限

3、界高度，二級公路以上等級取限界高度，二級公路以上等級取5.0m; 5.0m; 三三、四級公路取、四級公路取4.5m.4.5m.隧道路面橫坡，一般可采用隧道路面橫坡，一般可采用1.5%1.5%2.02.0。 檢修道或人行道宜雙側設置；檢修道或人行道的檢修道或人行道宜雙側設置；檢修道或人行道的寬度按規定選取。檢修道或人行道的高度可按寬度按規定選取。檢修道或人行道的高度可按202080cm80cm取值，并綜合考慮以下因素：取值，并綜合考慮以下因素： 緊急情況時，駕乘人員拿取消防設備方便；緊急情況時，駕乘人員拿取消防設備方便； 滿足其下放置電纜、給水管等的空間尺寸要求。滿足其下放置電纜、給水管等的空間

4、尺寸要求。 檢修人員步行時的安全；檢修人員步行時的安全； 對于長、特長隧道應在行車方向對于長、特長隧道應在行車方向的右側設置緊急停車帶。緊急停車帶的右側設置緊急停車帶。緊急停車帶的設置間距不宜大于的設置間距不宜大于750m750m。緊急停車帶緊急停車帶緊急停車帶緊急停車帶橫向通道橫斷面橫向通道橫斷面二、二、 襯砌斷面設計襯砌斷面設計什么是隧道襯砌？什么是隧道襯砌？(Lining)(Lining) 它是一種超靜定支護結構它是一種超靜定支護結構, ,是隧是隧道的主體建筑物道的主體建筑物1、襯砌斷面設計內容襯砌斷面設計內容 確定確定 （1 1）內）內輪廓線輪廓線 （2 2）襯砌軸）襯砌軸線線 （3)

5、 3) 襯砌厚襯砌厚度度2 2、設計內輪廓線的原則、設計內輪廓線的原則 襯砌的內輪廓線應盡可能地接襯砌的內輪廓線應盡可能地接近建筑限界，近建筑限界，力求開挖和襯砌的數力求開挖和襯砌的數量最小量最小。襯砌內表面力求平順，考。襯砌內表面力求平順，考慮襯砌施工的簡便。慮襯砌施工的簡便。3 3、隧道襯砌斷面的軸線、隧道襯砌斷面的軸線： 應當盡量與斷面應當盡量與斷面壓力線壓力線重合，使各重合，使各截面主要承受壓應力。截面主要承受壓應力。 (1)(1)、當襯砌受徑向分布的水壓時，軸線、當襯砌受徑向分布的水壓時，軸線以以圓形圓形最好；最好； (2)(2)、主要承受豎向壓力或同時承受不大、主要承受豎向壓力或同

6、時承受不大的水平側壓力時，可采用的水平側壓力時，可采用三心圓拱三心圓拱和和直墻直墻式襯砌式襯砌； (3)(3)、當承受豎向壓力和較大側壓力時，、當承受豎向壓力和較大側壓力時，宜采用宜采用五心圓五心圓曲墻式襯砌；曲墻式襯砌；(4)(4)、當有、當有沉陷沉陷可能受底壓力時，宜加可能受底壓力時，宜加設仰拱的曲墻式襯砌。設仰拱的曲墻式襯砌。凈空斷面大小、隧道內輪廓形狀和幾何凈空斷面大小、隧道內輪廓形狀和幾何尺寸設計尺寸設計隧道斷面輪廓線4 4、隧道襯砌厚度、隧道襯砌厚度 隨所處地質條件和水文地質條件不隨所處地質條件和水文地質條件不同而有較大變化，并且同而有較大變化，并且與隧道的跨徑，與隧道的跨徑，荷載

7、大小，襯砌材料以及施工條件荷載大小，襯砌材料以及施工條件等等有關。有關。根據以往經驗，根據以往經驗， 1 1、拱圈可以采取等截面拱圈可以采取等截面， 2 2、采取在拱腳部分加厚、采取在拱腳部分加厚20502050的的 變截面。變截面。 仰拱厚度一般略小于拱頂厚度。仰拱厚度一般略小于拱頂厚度。 隧道襯砌截面最小厚度（隧道襯砌截面最小厚度（cm cm ） 5 5、襯砌斷面設計、襯砌斷面設計 (1) (1)概念概念 （2)2)襯砌斷面的形狀襯砌斷面的形狀 （3 3）內輪廓線的確定方法）內輪廓線的確定方法 (1)(1)概念概念 襯砌內輪廓線：襯砌內輪廓線：是襯砌的完成線，在內輪廓線之內的空間為隧道的凈

8、空斷面。 襯砌外輪廓線：襯砌外輪廓線：指為保持凈空斷面的形狀，襯砌必須有足夠的厚度(或稱最小襯砌厚度)的外緣線。該線又稱為最小開挖線。 隧道隧道襯砌內輪廓線襯砌內輪廓線實際開挖線實際開挖線 為保證襯砌外輪廓，開挖時往往稍大，尤其用鉆爆法開挖時，實際開挖線不可避免的成為不規則形狀。隧道內輪廓線控制隧道內輪廓線控制隧道超挖嚴重隧道超挖嚴重隧道內輪廓線控制隧道內輪廓線控制隧道超挖嚴重隧道超挖嚴重實際開挖線實際開挖線 超挖線，超挖部分的大小叫超挖量，一般不應超過10cm。實際上凸凹不平，這樣10cm的限制線只能是平均線，它是設計時進行工程量計算的依據。用鉆爆法施工時，很難掌握剛好達到平均線很難掌握剛好

9、達到平均線，常常比它大，造成了不必要的工程量，如何控制如何控制它？它？實際開挖線實際開挖線 如何控制超挖，至今仍是一個難題如何控制超挖，至今仍是一個難題。按設計要求所有超挖部分，都須用片按設計要求所有超挖部分，都須用片石回填密實。由于施工上的困難，不石回填密實。由于施工上的困難，不容易作到密實。但這是設計及施工中容易作到密實。但這是設計及施工中都應著重強調的問題。都應著重強調的問題。(2)(2)襯砌斷面的形狀襯砌斷面的形狀 曲墻式襯砌曲墻式襯砌 （三心圓拱、單圓拱、五心圓拱）（三心圓拱、單圓拱、五心圓拱） 直墻式拱形襯砌直墻式拱形襯砌（3 3）公路隧道襯砌內輪廓線的求法）公路隧道襯砌內輪廓線的

10、求法 主要步驟如下：主要步驟如下： (1) (1) 確定建筑限界；確定建筑限界； (2) (2) 確定弧形；確定弧形； (3) (3) 計算驗證、調整。計算驗證、調整。以上過程是個反復循環的過程以上過程是個反復循環的過程(1)(1)圓形斷面圓形斷面(1)圓形斷面圓形斷面l 假定公路建筑限界已確定，其控制點為a,b,c,d四個點。l分別作ab,ac,ad的垂直平分線，在斷面對稱軸上得到三個交點O1,O2、O3，l取其中最高(至路面)者作為圓心O2。l在oa連線的延長線上取aA0.1m，以oA為半徑劃圓即得內輪廓線的基本部分。(2) (2) 曲墻式襯砌斷面曲墻式襯砌斷面(3) (3) 直直墻式墻式

11、襯砌斷面襯砌斷面（3 3）公路隧道設計規范公路隧道設計規范 關于襯砌標準斷面關于襯砌標準斷面 (4)仰拱的設置條件1、在級圍巖條件下，圍巖自穩能力差，側壓力較大，地基承載力弱，為保證結構整體安全，控制沉降，采用有仰拱的封閉式襯砌斷面。2、隧道斷面越大，圍巖自穩能力越差，圍巖變形也越大。所以，-級圍巖兩車道隧道、級圍巖三車道以上隧道宜采用有仰拱的襯砌斷面形式。3、在隧道邊墻底以下圍巖為堅硬整體巖石(、級圍巖)時，可不設仰拱。3.4 3.4 隧道勘測設計文件的內容隧道勘測設計文件的內容 公路隧道勘測設計的成果是設計文件，應按交通部頒發的公路基本建設工程設計文件編制辦法和公路隧道勘測規程的要求進行編

12、制。 提出隧道勘測說明書提出隧道勘測說明書 1沿線隧道概況及自然概況； 2工程地質及水文地質情況； 3氣象、環境和有關政策法令情況； 4施工條件(包括施工場地、工程設備、給排水、動 力、施工道路、棄渣場、建筑材料來源等)； 5隧道方案(2個或2個以上)的比選情況和在設計注意 事項； 6對運營通風、運營照明和防排水方式的選擇建議； 7存在問題以及解決辦法的建議，有關協議、紀要； 8.8.隧道線路方案平面圖隧道線路方案平面圖；比較方案(2條以上)應繪入圖內，并附有方案比較說明，采用方案的理由； 9 9隧道線路地質平面圖隧道線路地質平面圖；顯示地質構造、巖層產狀、不同地質的分界線，水文地質情況、地物

13、、地貌等。 1010隧道縱斷面圖隧道縱斷面圖；顯示隧道全貌，埋置深度，地質和水文地質以及線路條件，圖上除注明里程、地面標高外，尚應注明設計坡度；設計標高及線路曲線要素。 1111隧道洞口地形平面圖隧道洞口地形平面圖 顯示邊坡開挖情況，選定洞口位置，確定明顯示邊坡開挖情況，選定洞口位置，確定明洞長度，布置排水，施工場地及防護工程設施洞長度，布置排水，施工場地及防護工程設施等，一般洞口地形平面圖的施測范圍為洞口前等，一般洞口地形平面圖的施測范圍為洞口前后及兩側各寬約后及兩側各寬約60m60m左右，有不良地質現象左右，有不良地質現象時，其施測范圍應酌情加寬；時，其施測范圍應酌情加寬； 施工圖設計文件

14、施工圖設計文件 1 1隧道平面圖隧道平面圖：顯示地質平面、隧道平面位：顯示地質平面、隧道平面位置及路線里程和進出口位置等。設置及路線里程和進出口位置等。設U U形回車場、形回車場、錯車道、爬坡車道時，應顯示其位置和長度。錯車道、爬坡車道時，應顯示其位置和長度。 2 2隧道縱斷面圖隧道縱斷面圖：顯示隧道地質概況、襯砌：顯示隧道地質概況、襯砌類型（有加寬或設類型（有加寬或設U U形回車場時，應顯示加寬值形回車場時，應顯示加寬值及加寬段長度及加寬段長度) )、埋深、路面中心設計標高、有高、埋深、路面中心設計標高、有高路肩時顯示路肩標高、設計坡度、地面標高、里路肩時顯示路肩標高、設計坡度、地面標高、里

15、程樁等。程樁等。 3 3隧道進口隧道進口( (出口出口) )縱橫斷面圖縱橫斷面圖：顯示設置洞門處的地形、地質情況、邊仰坡開挖坡度及高度等。 4 4隧道進口隧道進口( (出口出口) )平面圖平面圖：顯示洞門附近的地形、洞頂排水系統(有平導時，與平導的相互關系等)、洞門廣場的減光設計等。 5 5隧道進口隧道進口( (出口出口) )洞門圖洞門圖：顯示洞門的構：顯示洞門的構造、類型及具體尺寸，采用建筑材料、施工造、類型及具體尺寸，采用建筑材料、施工注意事項，工程數量等。有遮光棚等構造物注意事項，工程數量等。有遮光棚等構造物時，應顯示其與洞身連結關系及完整的遮光時，應顯示其與洞身連結關系及完整的遮光棚構

16、造設計圖。棚構造設計圖。 6 6隧道襯砌設計圖隧道襯砌設計圖：顯示襯砌類型、構：顯示襯砌類型、構造和具體尺寸、采用的建筑材料；施工注意造和具體尺寸、采用的建筑材料；施工注意事項、工程數量等。設回車場、錯車道、爬事項、工程數量等。設回車場、錯車道、爬坡車道時應單獨設計。坡車道時應單獨設計。 7 7輔助坑道結構設計圖。輔助坑道結構設計圖。 8 8運營通風系統的結構設計圖。運營通風系統的結構設計圖。 9 9運營照明系統的結構設計圖。運營照明系統的結構設計圖。 1010監控與管理系統結構設計圖。監控與管理系統結構設計圖。 1111附屬建筑物的結構設計圖。附屬建筑物的結構設計圖。較長隧道的施工圖設計一般

17、應包括如下內容：較長隧道的施工圖設計一般應包括如下內容：(1) (1) 隧道平面圖；隧道平面圖；(2) (2) 隧道縱斷面圖；隧道縱斷面圖；(3) (3) 隧道進出口平面圖；隧道進出口平面圖；(4) (4) 隧道進出口洞門設計圖；隧道進出口洞門設計圖；(6) (6) 隧道襯砌結構設計圖。隧道襯砌結構設計圖。(7) (7) 隧道防排水設計圖隧道防排水設計圖(8) (8) 輔助坑道結構設計圖；輔助坑道結構設計圖；(9) (9) 運營通風系統的結構設計圖；運營通風系統的結構設計圖；(10) (10) 運營照明系統的設計圖；運營照明系統的設計圖；(11) (11) 監控與管理系統的結構設計圖；監控與管

18、理系統的結構設計圖；(12) (12) 附屬建筑物的結構設計圖。附屬建筑物的結構設計圖。在整個施工圖設計文件中應有隧道設計說明書。對隧道概況、設計意圖及在整個施工圖設計文件中應有隧道設計說明書。對隧道概況、設計意圖及原則、施工方法及注意事項等做概括說明。中小隧道的設計內容酌減。原則、施工方法及注意事項等做概括說明。中小隧道的設計內容酌減。 E 6940 0N 694 00E 6940 0N 692 00E 6920 0N 692 00E 6910 0E 6900 0N 690 00E 6940 0N 691 00E 6940 0N 693 00E 6940 0N 692 00N 693 00E

19、 6890 0N 693 00N 694 00E 6900 0N 693 00E 6880 0N 694 00E 6880 0N 695 00E 6900 0N 694 00E 6900 0E 6890 0N 695 00E 6950 0E 6900 0N 697 00E 6900 0N 696 00E 6910 0N 696 00N 693 00E 6910 0N 693 00E 6920 0N 693 00E 6930 0N 694 00E 6950 0S3戴艷輝姚慶龍下行線里程樁號N 694 00E 6920 0N 690 00E 6930 0N 691 00E 6930 0N 691 00E 6910 0N 691 00E 6920 0N 694 00E 6930 0N 696 00E 6920 0N 695 00E 6930 0N 695 00E 6920 0N 695 00E 6910 0E 6910 0N 694 00N 693 00N 692 00E 6950 0410N 692 00420E