隧道工程巖土與地下工程教研室隧道工程巖土與地下工程教研室『第三章▎主體及附屬建筑結構2『3.1▎隧道襯砌材料與構造『3.2▎隧道洞身襯砌結構『3.3▎隧道洞門結構隧道工程SUIDAOGONGCHENG『3.4▎隧道明洞結構『3.5▎隧道附屬建筑設施『3.6▎隧道防排水設施『第三章▎主體及附屬

隧道襯砌的作用：1)承受圍巖壓力、地下水壓力和支護結構自身重力;2)阻止圍巖向隧道內變形和防止隧道圍巖的風化;3)有時還要承受化學物質的侵蝕;4)承受凍害的影響等(地處高寒地區的隧道)。

隧道襯砌材料要求：應具有足夠的強度、耐久性、抗滲性、耐腐蝕性和抗風化及抗凍性等，此外還要滿足經濟、就地取材、易于機械化施工等要求。『3.1▎隧道襯砌材料與構造『3.1.1▎隧道襯砌材料的種類

隧道襯砌材料種類：

隧道襯砌的作用：1)承受圍巖壓力、地下水壓力(1)混凝土與鋼筋混凝土混凝土的優點是：整體性和抗滲性較好，既能在現場澆筑，也可以在加工場預制，而且能采用機械化施工。若在水泥中摻入密實性的附加劑，可以提高混凝土的強度，此外還可根據施工上需要可加入其它外加劑。現澆混凝土的缺點是：混凝土澆筑后需要養生而不能立即承受荷載，需要達到一定強度才能拆模，占用和耗用較多的拱架及模板、化學穩定性（耐侵蝕性能）較差。

鋼筋混凝土主要在明洞襯砌及地震區、偏壓、通過斷層破碎帶或淤泥、流砂等不良地質地段的隧道襯砌中使用，其強度等級不低于C20。(2)噴射混凝土采用混凝土噴射機，將摻有速凝劑的混凝土干拌混合料和水高速噴射到清洗干凈的巖石表面上并充填圍巖裂隙而凝結成的混凝土保護層，能很快起到支護圍巖的作用。(1)混凝土與鋼筋混凝土混凝土的優點是：整體性噴射混凝土早期強度和密實性較高，其施工過程可以全部機械化，且不需要拱架和模板。在石質較軟的圍巖，還可以與錨桿、鋼絲網等配合使用，是一種理想的襯砌材料。(3)錨桿和鋼架錨桿是用專門機械施工加固圍巖的一種材料，通常可分為機械型錨桿和粘結型錨桿，或分為非預應力錨桿和預應力錨桿。鋼架是為了加強支護剛度而在初期支護或二次襯砌中放置的型鋼支撐或格柵鋼支撐。噴射混凝土支護噴射混凝土早期強度和密實性較高，其施工過程可以全錨桿與鋼架錨桿與鋼架(4)片石混凝土在巖層較好地段的邊墻襯砌，為了節省水泥，可采用片石混凝土（片石的摻量不應超過總體積的20%）。此外，當起拱線以上1m以外部位有超挖時，其超挖部分也可用片石混凝土進行回填。選用的石料要堅硬，其抗壓強度不應低于MU40，嚴禁使用風化和有裂隙的片石，以保證其質量。(5)塊石混凝土塊石強度等級不低于MU60，混凝土塊強度等級不低于MU20。

優點：能就地取材，大量節約水泥和模板，可保證襯砌厚度并能較早地承受荷載。

缺點是：整體性和防水性差，施工進度慢，要求砌筑技術高。(4)片石混凝土在巖層較好地段的邊墻襯砌，為了節(6)裝配式材料對于軟土地區的地鐵隧道，常用盾構法施工，襯砌可采用裝配式材料，如鋼筋混凝土大型預制塊、加筋肋鑄鐵預制塊等。『3.1.2▎隧道襯砌材料的選用

(1)隧道襯砌材料的選用隧道襯砌材料的強度等級除不應低于表3-1的規定值，還應符合表3-2的規定。(2)隧道襯砌材料選用應考慮的因素

1)隧道襯砌部位選用的材料，應當符合結構強度和耐久性的要求，并考慮其抗凍、抗滲性和抗侵蝕性的需要。2)當有侵蝕性的水作用時，襯砌結構物的混凝土或砂漿均應選用具有抗侵蝕性能的特種水泥。3)在寒冷及嚴寒地區，當隧道襯砌受凍害影響時，宜采用整體式混凝土襯砌，且混凝土標號適當提高。(6)裝配式材料對于軟土地區的地鐵隧道，常用盾構—C15——水溝蓋板、電纜槽蓋板—C25—C25水溝溝身、電纜槽身——C10C10仰拱填充—C25—C20底板C20C25—C20仰拱C20C25—C20邊墻C20C25—C20拱圈噴混凝土鋼筋混凝土片石混凝土混凝土材料種類工程部位表3-1隧道襯砌建筑材料—C15——水溝蓋板、電纜槽蓋板—C25—C25水溝溝身、電C15C15C20C20C20混凝土M5水泥砂漿砌片石——側溝、截水溝M5水泥砂漿砌片石——護坡等M7.5水泥砂漿砌片石C15C25翼墻和洞口擋土墻M10水泥砂漿砌粗料石—C25頂帽M10水泥砂漿砌片石、塊石鑲面或混凝土預制塊鑲面C15C25端墻砌體片石混凝土鋼筋混凝土工程部位材料種類表3-2隧道洞門建筑材料注：1.護坡材料可采用C20噴射混凝土。2.最冷月份平均氣溫低于-15℃的地區，表中水泥砂漿強度應提高一級。C15C15C20C20C20混凝土M5水泥砂漿砌片石——側『3.2▎隧道洞身襯砌構造噴錨襯砌整體襯砌復合襯砌洞身襯砌結構其它段可采用噴錨襯砌。高速公路、一級公路和二及公路的隧道應采用復合式襯砌；三級及其以下公路隧道，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級圍巖條件下，隧道洞口段應采用復合式襯砌或整體式襯砌。裝配式襯砌連拱式襯砌目前基本限于使用盾構法施工的城市地下鐵道中。適用于個別特殊情況。『3.2▎隧道洞身襯砌構造噴錨襯砌整體襯砌復合襯砌洞身噴射混凝土支護作用：1)封閉巖面、防止風化松動、填充坑凹及裂隙、維護和提高圍巖的整體性;2)發揮圍巖自身的承載作用和調整圍巖應力分布、防止應力集中;3)控制圍巖變形、防止掉塊、坍塌。錨桿是一種錨固在巖體內部的桿狀體鋼筋，與巖體融為一體，實現加固圍巖、維護圍巖穩定的目的。利用錨桿的懸吊作用、組合拱作用、減跨作用、擠壓加固作用，將圍巖中的節理、裂隙竄成一體，提高圍巖的整體性，改善圍巖的力學性能，從而發揮圍巖的自承能力。錨桿支護不僅對硬質圍巖，而且對軟質圍巖也能起到良好的支護效果。1.噴錨襯砌

噴射混凝土:是利用空壓機的高壓空氣作動力，把混凝土混合料直接噴射到隧道圍巖表面上的支護方法。噴射混凝土支護作用：1)封閉巖面、防止風化松動錨桿支護施工與加固作用錨桿支護施工與加固作用2.整體式襯砌

是傳統襯砌結構形式，它不考慮圍巖的承載作用，主要通過襯砌的結構剛度抵御地層的變形，承受圍巖的壓力。整體式襯砌采用就地整體模筑混凝土襯砌，可設計為等截面或變截面，其方法是在隧道內架立模板、拱架，然后澆灌混凝土而成。它作為一種支護結構，從外部支撐圍巖，適用于不同的地質條件，在我國隧道工程中廣泛使用。

公路隧道為減少拱肩及墻部的拉應力，提高圍巖及結構的穩定性，宜采用曲墻式襯砌。Ⅲ級及以下圍巖穩定或基本穩定，也可采用直墻式襯砌。

嚴寒地區與酷熱溫差變化大的地區，距洞口100～200m范圍的襯砌應根據情況增設伸縮縫。曲墻式襯砌的抗凍脹能力較強，故嚴寒地區隧道，不管圍巖等級如何，只要有地下水存在，襯砌形式仍應采用曲墻式襯砌。2.整體式襯砌是傳統襯砌結構形式，它不考慮圍巖3.復合式襯砌

適合多種地質條件，技術較為成熟，是目前公路隧道最好的襯砌結構形式。圖3-1為目前在公路隧道Ⅳ級圍巖中比較常見的復合式襯砌結構。初期支護二次襯砌中間防水層復合襯砌1)復合式襯砌初期支護多采用噴錨支護，具有支護及時、柔性的特點，并在一定程度上能夠隨著圍巖的變形而變形，能很好地發揮圍巖的自承能力。2)二次襯砌應采用剛度較大、整體性好和外觀平順的模筑（鋼筋）混凝土襯砌，襯砌截面宜采用連接圓順、等厚的襯砌截面，仰拱厚度宜與拱墻厚度相同。3.復合式襯砌適合多種地質條件，技術較圖3-1復合式襯砌Φ22錨桿，長3.0m9066520405252%路線設計標高20154520C25號素混凝土隧底填充C10號素混凝土307021085154R=465328140隧道中線線路中線R=1270200R=50581C25素混凝土初期支護噴射C20號混凝土，厚20cm防水層預留沉降量5cmC25號素混凝土，模注二次襯砌圖3-1復合式襯砌Φ22錨桿，長3.0m9066520403)為了使襯砌所承受的變形壓力最小，允許圍巖產生一定的變形，釋放一定的能量。預留變形量的大小應根據圍巖地質條件，采用工程類比法確定。無類比資料時預留變形量可參照表3-3，并應根據現場量測數據進行調整。現場量測確定Ⅵ50~8020~50Ⅲ100~12080~120Ⅴ10~50—Ⅱ80~12050~80Ⅳ——Ⅰ三車道隧道兩車道隧道圍巖級別三車道隧道兩車道隧道圍巖級別（單位：mm）表3-3預留變形量3)為了使襯砌所承受的變形壓力最小，允許圍巖產生一定4.裝配式襯砌

裝配式襯砌：由工廠或現場預先成批生產好的襯砌運入坑道內，用機械手將它們拼裝成一環接著一環的襯砌。這種預制襯砌不需養生時間，一經裝配即可承受圍巖壓力，縮短工期，克服了整體式混凝土襯砌在灌注以后不能立即承受荷載，必須經過一個養生的時期，施工進度受影響的缺點。缺點：需要坑道內有足夠的拼裝空間，制備構件尺寸上要求一定的精度，它的接縫多，防水較困難等。目前基本限于使用盾構法施工的城市地下鐵道中應用。滿足足夠強度耐久性立即承受荷載要求有防水設施4.裝配式襯砌裝配式襯砌：由工5.連拱式襯砌

將兩隧道之間的巖體用混凝土取代，或者說是將兩隧道相鄰的邊墻連接成一個整體，形成雙洞拱墻相連的一種結構形式,如圖3-2所示。圖3-2連拱隧道襯砌結構830440183507045107310202201655505204564640535501303345401362%左洞中線左線中線L=3.5mΦ25錨桿459958553502005050C25素混凝土201655初期支護噴射C20混凝土，厚20cm防水層，預留沉落量5cm模注二次襯砌，C25鋼筋混凝土45163路線設計標高縱向塑料盲溝φ825535C252755025隧底填充C15混凝土40502%1545右線中線右洞中線5805.連拱式襯砌將兩隧道之間的巖第三章隧道主體及附屬建筑結構課件第三章隧道主體及附屬建筑結構課件第三章隧道主體及附屬建筑結構課件公路隧道設計規范規定，高速公路、一級公路一般應設計為上、下行分離的兩座獨立隧道。兩相鄰隧道最小凈距視圍巖類別、斷面尺寸、施工方法、爆破震動影響等因素確定，一般在30m以上。特定條件下，如路線分離困難或地形條件復雜、將使執行這一凈距非常困難，尤其是橋隧相連更是如此。在這種情況下，采用連拱隧道襯砌結構，可以很好地解決這個問題。『3.3▎隧道洞門構造洞門附近的巖土特點：比較破碎松散，易于失穩，產生滑坡或崩塌現象。為了保護巖土體的穩定性和行車安全，應根據實際情況，選擇恰當合理的洞門型式，同時還應適當進行洞門的美化和注意環保要求。『3.3.1▎概述公路隧道設計規范規定，高速公路、一級公路一般洞門可以攔截、匯集地表水并沿排水渠道排離洞門進入道路兩側的排水溝，防止地表水沿洞門漫流。洞門上方女兒墻應有一定高度。洞門上方巖土體若有可能滑落或崩塌時，一般采用接長明洞，盡量減少對邊、仰坡的擾動。(1)環框式洞門當洞口巖層堅硬而穩定(Ⅰ級)圍巖，地形陡峻而又無排水要求時，可以設置一種不承載的簡單洞口環框。它能起到加固洞口和減少雨后洞口滴水的作用。環框微向后傾，傾斜度與頂上的仰坡一致。環框的寬度與洞口外觀相匹配，一般不小于70cm，突出仰坡坡面不少于30cm，使仰坡上流下的水從洞口正面淌下，如圖3-3所示。『3.3.2▎洞門的類型洞門可以攔截、匯集地表水并沿排水渠道排離洞門圖3-3環框式洞門設計標高設計標高剖面ⅠⅠ-ⅠⅠ1:0.1~0.3圖3-3環框式洞門設計標高設計標高剖面ⅠⅠ-ⅠⅠ1:0.第三章隧道主體及附屬建筑結構課件(2)端墻式洞門適用于地形開闊、巖層穩定的Ⅰ～Ⅲ級圍巖地區，其作用在于支護洞口仰坡，保持其穩定，并將仰坡水流匯集排出。端墻的構造一般是采用等厚的直墻，直墻圬工體積比其它型式都小，而且施工方便。墻身微向后傾斜，斜度約為1:10，如圖3-4所示。圖3-4端墻式洞門設計標高設計標高剖面ⅠⅠ-ⅠⅠi=3%1:0.11:0.5(2)端墻式洞門適用于地形開闊、巖層穩定的Ⅰ～Ⅲ第三章隧道主體及附屬建筑結構課件第三章隧道主體及附屬建筑結構課件第三章隧道主體及附屬建筑結構課件第三章隧道主體及附屬建筑結構課件

江蘇寧（南京）淮（安）高速公路南京江北段老山1號隧道首次在國內采用這種先進理念對洞口進行設計，實現不切坡進洞。最大限度地保護了洞口原生環境。環保型前置式洞口Environmental-protectionadvancedtunnelentrance江蘇寧（南京）淮（安）高速公路南京江北段老山環保型前置式(3)翼墻式洞門當洞口地質較差，山體水平推力較大時，可在端墻式洞門以外，增加單側或雙側的翼墻，稱為翼墻式洞門，如圖3-5所示。翼墻與端墻共同作用，以抵抗山體水平向推力，增加抗滑動抗傾覆的能力，適用于Ⅳ級及以下的圍巖。翼墻正面端墻一般采用等厚的直墻，微向后方傾斜，斜度為1:0.1。翼墻前面與端墻垂直，頂面斜度與仰坡坡度一致。圖3-5翼墻式洞門ⅠⅠ1:0.10.040.041:0.1設計標高1:0.75I-I剖面1:0.1(3)翼墻式洞門當洞口地質較差，山體水平推力較大第三章隧道主體及附屬建筑結構課件(4)柱式洞門當地形較陡，地質條件較差，仰坡有下滑的可能性，而又受地形地質條件限制，不能設置翼墻時，可以在端墻中部設置兩個斷面較大的柱墩，以增加端墻的穩定性，如圖3-6所示。這種洞門墻面有凸出線條，較為美觀，適宜在城市附近或風景區內采用。對于較長大的隧道，采用柱式洞門比較壯觀。圖3-6柱式洞門(4)柱式洞門當地形較陡，地質條件較差，仰坡有下第三章隧道主體及附屬建筑結構課件(5)臺階式洞門當洞門處于傍山側坡地區，洞門一側邊坡較高時，為減小仰坡高度及外露坡長，可以將端墻一側頂部改為逐步升級的臺階形式，以適應地形特點，減少仰坡土石方開挖量，同時也有一定的美化作用，如圖3-7所示。圖3-7臺階式洞門0.11:0.2設計標高0.21:1.51:0.21:0.75(5)臺階式洞門當洞門處于傍山側坡地區，洞門一側(6)削竹式洞門當隧道洞口段有一節較長的明洞襯砌時，由于洞門背后一定范圍內是以回填土為主，山體的推滑力不大時，可采用削竹式洞門，其名稱是由于結構型式類似竹筒被斜向削砍斷的樣子，故得其名，如圖3-8所示。

特點是，洞口邊仰坡開挖量少，有利于山體的穩定，減少對植被的破壞和有利于保護環境，各種圍巖類別均能適用。其使用條件是：地形相對比較對稱和不太陡峻。圖3-8削竹式洞門1:0.751:0.75設計標高2.0%I-I剖面ⅠⅠ1:0.751%(6)削竹式洞門當隧道洞口段有一節較長的明洞襯砌沙坪壩隧道洞門設計二號方案沙坪壩隧道洞門設計二號方案第三章隧道主體及附屬建筑結構課件削竹式洞門效果圖削竹式洞門效果圖

第三章隧道主體及附屬建筑結構課件(7)遮光棚式洞門當洞外需要設置遮光棚時，其入口通常外伸很遠。遮光構造物有開放式和封閉式之分，前者遮光板之間是透空的，后者則用透光材料將前者透空部分封閉。但由于透光材料上面容易沾染塵垢油污，養護困難，因此很少使用后者。形狀上又有喇叭式與棚式之分。洞口仰坡坡腳至洞門墻背應有不小于1.5m的水平距離，以防仰坡土石掉落到路面上，危及安全。洞門端墻與仰坡之間水溝的溝底與襯砌拱頂外緣的高度不應小于1.5m，以免落石破壞拱圈。洞門墻頂應高出仰坡腳0.5m以上，以防水流溢出墻頂，也可防止掉落土石彈出。水溝底下填土應夯實，否則會使水溝變形，產生漏水，影響襯砌強度。『3.3.3▎洞門構造(7)遮光棚式洞門當洞外需要設置遮光棚時，其入口洞門墻應根據情況設置伸縮縫、沉降縫和泄水孔，以防止洞門變形。洞門墻的厚度可按計算或結合其他工程類比確定，但墻身厚度最小不得小于0.5m。

洞門墻基礎必須置于穩固地基上，為了保證建筑物穩固，應視地形及地質條件，洞門墻基礎埋置足夠的深度。基底埋入土質地基的深度不應小于1m，嵌入巖石地基的深度不應小于0.5m。當基礎設置在巖石上時，應清除表面強風化層。當風化層較厚，難于全部清除時，可根據地基的風化程度及其相應的容許承載力，將基底埋在風化層中。斜坡巖基應挖臺階，以防墻體滑動，巖基的廢渣均應清除干凈，這樣才能確保洞門穩定。在松軟地基上，地基強度偏小時，可根據情況采用擴大基礎、換土、樁基、壓漿加固地基等措施。洞門墻應根據情況設置伸縮縫、沉降縫和泄水孔，以

上海外環線沉管隧道進出口洞門上海外環線沉管隧道進出口洞門地基為凍脹土層時，凍結時土壤隆起膨脹力大，解凍時由于水融作用，土壤變軟沉陷，建筑物相應下沉，產生襯砌變形。根據公路工程一般設置基礎的經驗，要求基底設在凍結線以下不小于0.25m。如果凍結線較深，施工有困難，可采取非凍結性的砂石材料換填，也可設置樁基等辦法。『3.4▎隧道明洞結造『3.4.1▎明洞的類型當隧道頂部覆蓋層較薄難以用暗挖法修建時，或隧道洞口、路塹地段受塌方、落石、泥石流、雪害等危害時，或道路之間、公路與鐵路之間形成立體交叉，但又不宜修建立交橋時，通常修建明洞。地基為凍脹土層時，凍結時土壤隆起膨脹力大，解明洞的結構類型拱式明洞箱式明洞棚式明洞路塹式拱形明洞半路塹式拱形明洞(1)拱式明洞拱式明洞的內外墻身用混凝土結構、拱頂用鋼筋混凝土結構，整體性較好，能承受較大的垂直壓力和單向側壓力。必要時加設仰拱。按所在位置分為：對稱式偏壓式偏壓斜墻式單壓耳墻式墻式剛架式柱式懸臂式明洞的結構類型拱式明洞箱式明洞棚式明洞路塹式拱形明洞半路塹式1)路塹拱形明洞它位于兩側都有高邊坡的路塹中。在挖出路塹的基面上，先修建與隧道襯砌相似的結構，兩側墻外填以漿砌片石，使其密實。上面填以土石，夯緊并覆蓋防水粘土層，層上留有排水的溝槽，以防止地面水的滲入。它又可分為對稱式（如圖3-9）和偏壓式（如圖3-10）兩種。圖3-9對稱式明洞

圖3-10偏式明洞

回填片石回填土ii回填土回填片石i=1:3~1:51)路塹拱形明洞它位于兩側都有高邊坡的路塹中。在2)半路塹拱形明洞當一側邊坡陡立且有坍方、落石的可能；或隧道必須通過不良地質地段而急需提前進洞時，都宜修建半路塹式拱形明洞。由于它受到單側的壓力，雖然它的結構內輪廓仍是左右對稱的，但結構截面卻不同的，外墻需要相對加大，必須把基礎放在穩固的基巖上。可分為偏壓斜墻式（如圖3-11）和單壓耳墻式（如圖3-12）兩種。圖3-11偏壓斜墻式明洞

圖3-12單壓耳墻式明洞

1:ni=1:1.5i=1:m回填片石回填土1:0.2漿砌片石1:0.510%1:11:51:3粘土隔水層回填土石防水層回填土石鋼筋混凝土3%1:1.52)半路塹拱形明洞當一側邊坡陡立且有坍方、落石的(2)棚式明洞當路線外側地形狹窄或外側基巖埋藏較深，設置穩固的基礎工程大時，或者是當山坡的坍方、落石數量較少，山體側向壓力不大，或因受地質、地形限制，難以修建拱式明洞時可采用棚式明洞。棚式明洞常見的結構形式有墻式（如圖3-13）、剛架式（如圖3-14）、柱式（如圖3-15）和懸臂式（如圖3-16）等。圖3-13墻式明洞

圖3-14剛架式明洞

(2)棚式明洞當路線外側地形狹窄或外側基巖埋藏較

圖3-15柱式明洞圖3-16懸臂式明洞(3)箱形明洞箱形結構建筑高度較小，對地基要求較低。所以在明洞凈高、建筑高度受到限制，地基軟弱的地方，可采用箱形明洞。圖3-17為一方形剛構明洞，全部用鋼筋混凝土制成的方形整體明洞。若右側巖層順層滑動，利用上部回填土石的壓力及底層的彈性抗力，平衡側向巖層滑動的推力，并傳于左側巖層上。錨桿圖3-15柱式明洞圖3-16懸臂式明洞(3)圖3-17箱形明洞『3.4.2▎明洞襯砌1)拱形明洞結構和隧道整體式襯砌基本相似，是由拱圈、邊墻、鋪底（或仰拱）組成，當采用拱形明洞時，可按整體式襯砌設計。半路塹拱形明洞由于靠山側所受荷載較大，外邊墻及拱圈宜適當加厚，也可對稱加厚。當拱形明洞邊墻側壓較大及地層松軟時，宜設仰拱。圖3-17箱形明洞『3.4.2▎明洞襯砌1)2)棚洞結構主要由蓋板、內邊墻和外側支承建筑物三部分組成。采用棚洞結構時，頂板一般可采用T形、Ⅱ形或空心板截面構件，內邊墻可采用擋墻結構；當內側巖體完整、堅固、無地下水時，可采用錨桿擋墻；外側邊墻可視地形、地基、邊坡坍方、落石等情況選用墻式、柱式、剛架等結構類型；3)當明洞作為整治滑坡的措施時，應按支擋工程設計，充分考慮明洞上方滑坡體的推力，采取綜合治理措施，如地表排水、減載、反壓、支撐墻、抗滑樁、地下排水盲溝等，確保明洞與滑坡的穩定。4)在氣溫變化較大的地區，為了減少襯砌變形開裂，應根據具體情況設置伸縮縫。伸縮縫的間距可視明洞長度、覆土或暴露情況、溫差大小及地質情況酌定。2)棚洞結構主要由蓋板、內邊墻和外側支承建筑物三部分『3.4.3▎明洞襯砌基礎1)明洞襯砌基礎和隧道襯砌基礎一樣，應置于穩固的地基上，為防止側溝及鋪底施工開挖時影響邊墻地基穩定，明洞基礎底標高不宜高于隧道側溝溝底標高或路面基層標高。當基巖埋深較淺時，基礎可設置于基巖上；當基礎位于軟弱地基上時，可采用仰拱、整體式鋼筋混凝土底板，也可采用樁基、擴大基礎、基礎加深和地基加固處理等措施。2)外墻基礎趾部應保證一定的嵌入基巖深度和護基寬度。在凍脹性土上設置明洞基礎時，基底埋置深度應不小于冰凍線以下250mm。當地基為斜坡地形時，地基可切割成臺階。『3.4.3▎明洞襯砌基礎1)明洞襯砌基礎和隧3)山區傍山沿河公路，設計明洞時，要考慮河岸刷的可能影響基礎穩定的地段，應根據地形、地質、流速等情況，采取加固和防護措施。4)明洞外邊墻、棚洞立柱基礎埋置深度超過路面以下3m時，宜在路面以下設置鋼筋混凝土橫向水平拉桿，并錨固于內邊墻基礎或巖體中，或用錨桿錨固于穩定的巖體中；立柱可在路基平面處加設縱撐，應與相鄰立柱及內邊墻連接。根據明洞設置的目的、作用，以及地形條件、山坡病害，明洞洞頂要進行回填，拱背要進行處理，明洞回填的具體要求參照隧道設計和規范。3)山區傍山沿河公路，設計明洞時，要考慮河岸刷的可『3.5▎隧道附屬建筑設施『3.5.1▎緊急停車帶

緊急停車帶就是專供緊急停車使用的停車或轉向的位置。因此，長、特長隧道應在行車方向的右側設置緊急停車帶，雙向行車隧道的緊急停車帶應雙側交錯設置，不設檢修道、人行道的隧道，可不設緊急停車帶，但應按500m間距交錯設置行人避車洞。緊急停車帶的間隔、寬度和長度主要根據故障車的可能滑行距離和人力可能推動的距離而定，其間距不宜大于750m，包含右側向寬度取3.5m，長度取40m，有效長度不小于30m，如圖3-18。『3.5▎隧道附屬建筑設施『3.5.1▎緊急停車帶圖3-18緊急停車帶緊急停車帶緊急停車帶緊急停車帶單向行車雙向行車行車橫洞圖3-18緊急停車帶緊急停車帶緊急停車帶緊急停車帶單向行車『3.5.2▎橫洞和預留洞室橫洞和預留洞室的位置應設置在地質條件良好地段內，設計規范規定，分離式獨立雙洞公路隧道之間應設置橫向通道，以供巡查、維修、救援及車輛轉換方向用。行人橫洞間距可取250m，并不大于500m；行車橫洞間距可取750m并不大于1000m，長1000m~1500m的隧道宜設1處，中、短隧道可不設。橫洞的襯砌類型，一般應和隧道相應部位襯砌類型相同，行人橫洞的底面應與人行道或邊溝蓋板頂面平齊。行車橫洞兩端應與路緣順坡，并設半徑不小于5m的轉彎喇叭口。『3.5.3▎運營通風建筑物『3.5.2▎橫洞和預留洞室橫洞和預留洞隧道空氣污染來源影響能見度，妨礙行車安全汽車排出的廢氣汽車攜帶的塵土和卷起塵埃有害成分一氧化碳、煤煙、鋁、磷化物、硫等，是氣態和浮游固態微粒混合物危害使人體中毒，直至危及生命1.通風計標準(1)CO的設計含量采用全橫向通風方式與半橫向通風方式時，CO設計濃度可按表3-4取值；采用縱向通風時，CO設計濃度可按表3-4所列各值提高50×10-6取值。隧道空氣污染來源影響能見度，妨礙行車安全汽車排出的廢氣有害成交通阻滯(隧道內各車道均以怠速行駛，平均車速為l0km/h)時，阻滯段的平均CO設計濃度可取300×10-6，經歷時間不超過20min。阻滯段的計算長度不宜大于1km。人車混合通行的隧道長度不宜超過2000m，其CO設計濃度應按表3-5取值。200250δ/×10-6≥3000≤1000隧道長度/m表3-4縱向通風時，CO設計含量(體積分數)δ注：隧道長度為1000～3000m之間時，可按插入法取值。表3-5人車混行隧道中CO設計含量(體積分數)δ100150δ/×10-6≥2000≤1000隧道長度/m注：隧道長度為1000～2000m之間時，可按插入法取值。交通阻滯(隧道內各車道均以怠速行駛，平均車速(2)煙霧的設計含量采用鈉燈光源時，煙霧設計濃度應按表3-6取值；采用熒光燈光源時，煙霧設計濃度應提高一級。當煙霧濃度達到0.012m-1時，應按采取交通管制等措施考慮。隧道內進行養護維修時，應按現場實際煙霧濃度不大于0.0035m-1考慮。0.00900.00750.00700.0065K/m-1406080100計算行車速度/(km/h)表3-6煙霧設計濃度K(3)異味稀釋及其它要求隧道內不間斷換氣頻率不宜低于每小時5次；交通量較小或特長隧道，可采用每小時3～4次。采用縱向通風的隧道，隧道內換氣風速不應低于2.5m/s。(2)煙霧的設計含量采用鈉燈光源時，煙霧設計濃度通風設計時還必須考慮火災對策，長度大于1500m且交通量較大的隧道應考慮排煙措施。火災時的排煙風速可按2～3m/s取值。選用的風機，在環境溫度為250°C情況下其可靠運轉時間應不低于60min。2.需風量計算(1)按稀釋CO濃度計算需風量車輛有害氣體的排放量以及與之對應的交通量都有明確的遠景設計年限，兩者必須相匹配。計算近期的需風量時應采用相應年份的交通量。在確定新風量時，應對計算行車速度以下的各工況車速20km/h為一檔分別計算，并考慮交通阻滯狀態，取其較大者作為設計需風量。計算稀釋CO到容許濃度的需風量之前，必須先計算隧道內汽車CO排放量，汽車CO排放量按下式計算：通風設計時還必須考慮火災對策，長度大于150(3-1)式中QCO——隧道全長CO排放量(m3/s)；qCO——CO基準排放量(m3/(輛﹒km))，可取0.0lm3/(輛﹒

km)；fa——考慮CO的車況系數；高速公路、一級公路取1.0，二、三、四級公路取1.1～1.2；fd——車密度系數，按表3-7取值；fh——考慮CO的海拔高度系數，按圖3-19取值；Nm——相應車型的設計交通量（輛/h）；fm——考慮CO的車型系數，按表3-8取值；fiv——考慮CO的縱坡車速系數，按表3-9取值；n——車型類別數；L——隧道長度(m)。(3-1)式中QCO——隧道全長CO排放量(m3/s)；6.03.02.01.51.21.00.850.750.6fd1020304050607080100v(km?h-1)表3-7車密度系數fd表3-8考慮CO的車型系數fm7.05.02.51.01.0fm大型客車、拖掛車中型貨車旅行車、輕型貨車小客車汽油車各種柴油車車型6.03.02.01.51.21.00.850.750.6f0.80.80.80.80.80.80.80.80.8101.01.01.01.00.80.80.80.80.8201.01.01.01.00.80.80.80.80.8301.01.01.01.01.01.01.01.01.0401.01.01.01.01.01.01.01.01.0501.21.01.01.01.01.01.01.01.0601.21.21.01.01.01.01.01.01.0701.21.21.21.01.01.01.01.01.0801.41.41.41.41.21.21.21.21.210043210-1-2-3-4

i(%)v(km?h-1)表3-9考慮CO的縱坡車速系數fiv0.80.80.80.80.80.80.80.80.8101圖3-19考慮CO的海拔高系數fh海拔高度/m1.02000100001.81.61.41.22.0fh圖3-19考慮CO的海拔高系數fh海拔高度/m1.020根據式(3-1)計算的CO排放量，稀釋CO到容許濃度的需風量按下式計算：(3-2)式中Qreq(CO)—隧道全長稀釋CO的需風量(m3/s)；

p0—標準大氣壓(kN/m2)，取101.325kN/m2；

p—隧址設計氣壓(kN/m2)；

T0—標準氣溫(K)，取273K；

T—隧道夏季的設計氣溫(K)；

δ—CO設計含量(體積分數)。根據式(3-1)計算的CO排放量，稀釋CO到(2)按稀釋煙霧含量(體積分數)計算需風量煙霧排放量是以柴油車作為計算依據，當交通流組成柴油車比例大到某一限度以后，煙霧危害超過CO危害，因此，根據煙霧排放量計算所需通風量成為重要問題。煙霧排放量按下式計算：(3-3)式中

QⅥ

—隧道全長煙霧排放量(m3/s)；qⅥ

—煙霧基準排放量(m3/(輛?km))，可取2.5m3/(輛?km)；fa(Ⅵ)

—

考慮煙霧的車況系數；高速公路、一級公路取1.0，二、三、四級公路取1.2～1.5；

fd—車密度系數，按表3-8取值；(2)按稀釋煙霧含量(體積分數)計算需風量煙fh(Ⅵ)

—考慮煙霧的海拔高度系數，按圖3-20取值；fm(Ⅵ)

—考慮煙霧的車型系數，按表3-10取值；

fiv(Ⅵ)

—考慮煙霧的縱坡車速系數，按表3-11取值；nD

—車型類別數；L—隧道長度(m)。3~41.51.00.4fm(Ⅵ)集裝箱車重型貨車、大型客車、拖掛車中型貨車輕型貨車柴油車車型表3-10考慮煙霧的車型系數fm(Ⅵ)fh(Ⅵ)—考慮煙霧的海拔高度系數，按圖3-20取值；1.251.030.850.720.60.50.40.360.310~202.01.451.10.90.720.60.50.40.330—2.21.451.10.850.70.550.40.340——.21.451.00.750.550.40.350——2.21.451.00.750.550.40.360——3.11.81.10.80.550.40.370———2.61.30.80.550.40.38043210-1-2-3-4i(%)v(km?h-1)表3-11考慮煙霧的縱坡車速系數fiv(Ⅵ)1.251.030.850.720.60.50.40.360圖3-20考慮煙霧的海拔高系數fh(Ⅵ)2000100001.81.61.41.21.0海拔高度/mfh2.0圖3-20考慮煙霧的海拔高系數fh(Ⅵ)20001000稀釋煙霧到設計濃度的需風量按下式計算：(3-4)式中Qreq(Ⅵ)—隧道全長稀釋煙霧的需風量(m3/s)；

K—煙霧設計濃度(m-1)。3.通風方式公路隧道對運營通風的要求較高，可供選擇的通風方式也較多，選擇時主要考慮因素是隧道的長度和交通流量，還應適當考慮當地氣象、環境、地形等條件。公路隧道的通風方式分為自然通風和機械通風兩種。按行車道空間的空氣流動方式，公路隧道通風方式分類如下：稀釋煙霧到設計濃度的需風量按下式計算：(3-隧道通風自然通風機械通風縱向式射流式風道式或噴嘴式豎井排風式半橫向式送風式吸風式全橫向式混合式在選擇通風方式時，首先應確定隧道內所需的通風量，然后論證自然通風能否滿足要求，如果不能，則應當采用機械通風。隧道通風自然通風機械通風縱向式射流式風道式或噴嘴式豎井排風式我國《公路隧道通風與照明設計規范》規定，宜設置機械通風的條件為：雙向交通隧道(3-5)單向交通隧道(3-6)式中L—隧道長度（m）；N—設計交通流量（輛/h）。(1)自然通風目前還沒有可靠的計算自然通風的隧道最大容許長度的一般算式。因為，由隧道兩個洞口的大氣條件和高差引起的壓頭差值導致隧道內自然風是不穩定的。大氣條件在隧道內引起的總壓頭，可由下式計算：LN≥6×105LN≥2×105我國《公路隧道通風與照明設計規范》規定，宜設(3-7)式中Δpm—自然風阻力(N/m2)；ζe—隧道入口損失系數，可取0.6；vn—自然風作用引起的洞內風速(m/s)，可取2~3m/s；ρ—空氣密度(kg/m3)，可取1.2kg/m3；Dr—隧道斷面當量直徑(m)；

Ar為隧道凈空斷面積(m3)；Gr為隧道斷面周長(m)。自然風的變化復雜而不穩定的，用它作為通風計算的依據，其可靠性自然很差。但是作為機械通風時的輔助作用，卻不應忽視。(3-7)式中Δpm—自然風阻力(N/m2)；由于交通風比自然風作用大，在單向交通情況下，即使隧道相當長，也有可能進行足夠的通風。交通通風力可按下式計算：(3-8)式中Δpt—交通通風力(Pa)；Ar—隧道凈空斷面積(m3)；Am—汽車的正投影面積(m3)；ξc—隧道內阻系數；ρ—空氣密度(kg/m3)，可取1.2kg/m3；n+—隧道內與風向相同的車輛數；n-—隧道內與風向相反的車輛數；由于交通風比自然風作用大，在單向交通情況下，vr—隧道設計風速(m/s)，一般；vt+—與vr同向的各工況車速；vt-—與vr反向的各工況車速；通風阻抗力可按下式計算：(3-9)式中Δpr—通風阻抗力(N/m2)；由上所述，自然風方向，隧道內的風向以及交通方向之間可以有不同的組合方式。vr—隧道設計風速(m/s)，一般(2)縱向式通風縱向通風時，可以認為隧道內沿縱向流動的氣流從入口至出口都是勻速的。縱向式通風的類型有：射流式通風、風道式通風和集中排氣式通風等，根據交通方式不同又可以有不同的具體設計。1)射流式通風是在車道空間上方直接吊設射流式通風機，如圖3-21，用以升壓，進行通風的方式。通常根據需要，沿隧道縱向以適當的間隔吊設數組，每組為一個至數個射流式風機，如圖3-22。射流式通風機是一種新型通風機，具有體積小，風量大的特點，其噴射風速能達到25～30m/s。射流通風機的安裝位置，應當在限界以外，吊設于拱頂，并且噴出的氣流對交通無不良影響。(2)縱向式通風縱向通風時，可以認為隧道內沿縱向圖3-21射流風機結構及布置示意圖圖3-21射流風機結構及布置示意圖圖3-22射流式通風a)對向交通b)單向交通a)b)行車方向風向風壓p風速v污染物含量c圖3-22射流式通風a)b)行車方向風向風壓p風速v污射流式通風，對雙向交通時一般適用于1km以下的隧道，單向交通時，可達2km左右，通常要根據所需通風量和車道風速眼界允許的最大通風量驗算。如果交通量小，即使隧道很長仍可運用。射流式通風設備費少、經濟，但噪聲較大。2)豎井、斜井式通風長隧道縱剖面為人字坡時，污濁空氣常積聚在坡頂，通風效果不好。若設置豎井或斜井作為輔助坑道時，把通風機置于豎井或斜井處，借助于通風機和豎井的換氣作用，可以把污濁空氣吸出，或把新鮮空氣引入，如圖3-23。豎井、斜井用于排氣時，能收到很好的效果，但為了能達到穩定的通風效果，仍需安裝風機，如圖3-24。射流式通風，對雙向交通時一般適用于1km以下的圖3-23豎井、斜井式通風a)對向交通b)單向交通a)b)行車方向風向風壓p風速v污染物含量c圖3-23豎井、斜井式通風a)b)行車方向風向風壓p風圖3-24豎井通風平面示意圖(3)全橫向式通風在通風機的作用下，風流的方向與隧道軸線方向成正交的稱為橫向式通風。如圖3-25全橫向式通風工作原理。隔出隧道部分面積作為沿洞身軸線的通風渠（包括壓入風渠和吸出風渠）。圖3-24豎井通風平面示意圖(3)全橫向式通風圖3-25全橫向式通風工作原理全橫向式通風系統能將新鮮空氣沿隧道全長范圍內均勻吹入，污濁氣體無需沿隧道全長范圍流過，就地直接被進風口吸出，通風效果較好。圖3-25全橫向式通風工作原理全橫向式通在雙向交通時，車道縱向風速大致為零，污染濃度沿全隧道大體均勻。單向交通時，有交通風的影響，污染濃度由入口至出口逐漸增加，一部分污染空氣會直接由出口排向洞外。圖3-26全橫向式通風a)對向交通b)單向交通a)b)行車方向風壓p風速v污染物含量c通常情況下，可以認為送風量與吸風量是相等，設計時也把送風管道和吸風管道的斷面積設計成一樣，如圖3-26。在雙向交通時，車道縱向風速大致為零，污染濃度(4)半橫向式通風工作原理如圖3-27，這種通風系統是在隧道的頂部設置進風管，并在進風管的下部，沿隧道的長度方向每隔一定距離開一通風口，氣流則沿通風口流向隧道內，然后隧道內的空氣在新鮮氣流的推動下，沿隧道的縱向排出洞外。半橫向式通風效果比縱向好，但沒有全橫向式通風能力強。圖3-27半橫向式通風工作原理(4)半橫向式通風工作原理如圖3-27，這種縱向式通風的污染濃度不均勻，進風口最低，出風口最高。半橫向式通風，可使污染濃度大體上接近一致。送風式半橫向通風是半橫向通風的標準型式，新鮮空氣經送風管吹向汽車的排氣孔高度附近，直接稀釋汽車排放的廢氣。污染空氣在隧道上部擴散，經過兩端洞口排出洞外，如圖3-28。中性點a)b)中性點行車方向風向風壓p風速v污染物含量c圖3-28半橫向式通風a)對向交通b)單向交通縱向式通風的污染濃度不均勻，進風口最低，出風雙向交通時，不論是送風方式還是吸風方式如果雙方的交通流量相等，兩洞口的氣象條件也相同，則隧道內的風壓分布為中間最大，兩洞口排出或送入的空氣為等量。因此，在隧道的中點，空氣是靜止的，風速為零，該點稱為中性點。除該點外，風速向兩洞口呈直線增加。污染濃度在送風方式中各處是相同的，而在吸風方式中是中性點處最大。(5)混合式通風混合式通風沒有固定的格局，可以由上述幾種基本通風型式組合而成，一般都是用于公路隧道。國外采用混合式通風的隧道不乏先例，其組合方式有多種，也必須符合一般性的設計原則，力求既經濟，又實用。雙向交通時，不論是送風方式還是吸風方式如果雙4.通風方式的選擇公路隧道對運營通風的要求較高，可供選擇的通風方式也較多，選擇時主要考慮因素是隧道的長度和交通流量，還應適當考慮當地氣象、環境、地形等條件。公路隧道的通風方式也分為自然通風和機械通風兩種。按行車道空間的空氣流動方式，將公路隧道通風方式分類如下：(1)影響通風方式選擇的因素1)隧道長度隧道長度是影響隧道通風方式選擇的最主要的因素。隧道越長，隧道發生事故和災害造成的損失一般也越大，所以隧道越長，對隧道通風的安全性和可靠性要求越高。4.通風方式的選擇公路隧道對運營通2)隧道交通條件。單向交通時，車速越大，活塞作用越顯著。例如車速為50～60km/h，大約可以有6m/s的交通風（活塞風）。不過隨著交通量的增大，往往容易發生交通阻滯，從而影響活塞作用的效果。這時交通風處于不穩定狀態，所以最好改用半橫向式或全橫向式通風。雙向交通的隧道則因為風流效果互為抵消，故沒有活塞作用。3)隧道所處地質條件。隧道所處地層的地質條件好，隧道施工比較容易，費用低，這時選用橫向通風方式，隧道斷面可適當加大，送風道和排風道容易布置并可以布置得大一些。這樣隧道的建設和運營費用不會很高。相反，如果圍巖條件差，則可能由于隧道施工困難，以及施工費用高而影響到橫向通風的使用。2)隧道交通條件。單向交通時，車速越大，活塞作用越4)隧道所處地區的地形和氣象條件。地形和氣象條件與隧道自然風流的流向和流量有關。當自然風流比較大，流向相對穩定時，對于較短的隧道，可直接利用它通風。但對于縱向通風的隧道，若自然風流變化較大時，將會影響通風效果，嚴重者會造成隧道無風或風機損壞。5)風速要求。風速過大，會對車輛產生不良影響，使人感到不舒服，此時應考慮改變通風方式或進行分段通風。此外，萬一發生火災，過大的風速會導致煙火迅速蔓延，危及下風方向的車輛和行人。所以對風速有一定的限制。我國規定單向交通隧道設計風速不宜大于10m/s，特殊情況可取12m/s；雙向交通的隧道設計風速不應大于8m/s；人車混合通性的隧道設計風速不應大于7m/s。4)隧道所處地區的地形和氣象條件。地形和氣象條件與6)隧道的類型。水底隧道通風的要求比較高，從重要性和安全性上都宜采用可靠性高的全橫向式通風。而圓形斷面的水底隧道比矩形斷面更適合采用這種通風方式，因為圓形斷面除了車道空間外，還有多余的空間可以利用，可由車道板下面的空間送風，用頂棚以上的空間排風，其效果相當于半橫向式通風的兩倍。城市交通隧道的交通量一般都很大，且車流不穩定，而全橫向式通風和半橫向式通風不受交通狀況的影響，所以這兩種方式都可以用。如果在隧道內設置人行道和自行車道時，從安全和舒適的角度考慮，全橫向式通風最為理想，其送風口通常設在兩側距車道面約1m高的位置上，能保證行人最先呼吸到新鮮空氣。山嶺隧道通風要更多地考慮經濟性，多半采用縱向式通風或者半橫向式通風，一般不采用全橫向式通風。6)隧道的類型。水底隧道通風的要求比較高，從重要性(2)通風方式的選擇選擇通風方式時，應該綜合考慮上述諸多因素。合理的通風方式是安全可靠性高，建設安裝方便，投資小，隧道內環境好，對災害的適應能力強，運營管理方便，運營費用低的通風方式。5.通風機的選擇

通風機類型：離心式通風機和軸流式通風機。

通風機的選擇：通風棚的類型、通風機的型號、通風機的聯合運轉方式以及通風機的機號、轉速和葉片安裝角。

通風機選擇的依據：隧道的通風阻力和要求的通風量Q(m3/s)以及其他的一些隧道條件。(2)通風方式的選擇選擇通風方式時(1)通風機的類型。1)根據風機的優缺點選擇通風機的種類。優點缺點體積小，重量輕，動輪直徑小，轉速高，可與電動機直接連接。結構復雜，故障多，各部件都裝在機殼內部檢修不方便，噪聲大。優點缺點結構簡單，造價低，維修方便，堅固耐用，運行可靠。動輪直徑大，機體大，轉速低，一般不能與高速電機直接相連。軸流式風機離心式風機(1)通風機的類型。1)根據風機的優缺點選在性能上軸流式通風機特性曲線（如圖3-29）的工作段比較陡斜，當風量Q有較小變化時會引起風壓h較大變動。因此，它適應于阻力變化大而要求風量變化小的隧道中，而離心式則與此相反，（如圖3-30），軸流式風機的風壓h曲線上有駝峰，若風機在駝峰范圍內工作，就會引起風機風量、風壓和功率的波動，產生不正常的振動和噪聲，因此，風機的工況點應選在駝峰右側穩定區中。軸流式通風機可通過改變葉片的安裝角和轉速調節性能，調節簡單、經濟、調節幅度大。離心式風機也可通過改變前導葉的角度和轉速調節性能，但調節不方便且調節幅度小。選擇通風機時，要根據兩類風機的優缺點，結合隧道通風條件和要求進行具體分析和計算。在性能上軸流式通風機特性曲線（如圖3-29）圖3-29軸流式風機個體特性曲線圖3-30離心式風機個體特性曲線R604043002001000N/kWη

/(%)020ηη靜全全靜hh321501001502000h/kPa020015010050501001502000580Q/(m3.s-1)Q/(m3.s-1)Q/(m3.s-1)h/kPa080604020123Q/(m3.s-1)hh靜全全靜ηη6040204060800η/(%)N/kW0806040200100200300480100NQ/(m3.s-1)Q/(m3.s-1)a)b)c)a)b)c)圖3-29軸流式風機個體特性曲線圖3-30離心式風機2)根據通風機的類型特性曲線選擇通風機的型號。不同類型的通風機的類型特性曲線不同，其中區別較大的是合理的工況點的范圍(通風量和通風壓力的范圍)。正確選擇通風機的型號就是尋求既能滿足隧道通風量又能使工況點落在合理的范圍的類型特性曲線。通風機型號選擇是通風機選型的關鍵。3)根據通風機的個體特性曲線選擇通風機的機號。對于同一種類型的通風機，按照葉輪直徑的大小又分成不同的規格(即不同的機號)。在通風機的類型選定以后，就能夠保證風機的工況點處于一個比較合理的(效率能夠滿足要求的)范圍內，但要使風機具有一個更為理想的工況點，還要選擇合適的機號。選擇機號主要依據通風量。一般風量要求大，葉輪直徑選擇就大些。2)根據通風機的類型特性曲線選擇通風機的型號。不同4)當單機不能滿足風量要求時，應取兩機或多機并聯運轉。通風機聯合運轉的效果取決于單個風機的特性以及兩臺風機的聯合特性。兩臺通風機并聯運轉時，通風量增加明顯，一般可比單機通風量增大70%左右。隨著并聯風機的臺數增多，風量增加的效果會減小，所以并聯風機以2—3臺為宜。5)調整通風機動輪轉速和葉片安裝角。調整動輪的轉速和葉片安裝角有兩個目的：一是調整動輪轉速和葉片安裝角使風機處于效率最高且最穩定的工作狀態；二是因隧道交通量或其他條件變化引起隧道通風量和風阻發生變化時，調整動輪轉速或葉片安裝角可改變風機工況點。4)當單機不能滿足風量要求時，應取兩機或多機并聯運轉(2)通風機的臺數正確選定通風機的臺數，可以提高通風的可靠性。如果按照計算結果，選用一臺通風機負擔全部通風需要，發生故障時，就失去了通風能力。如果使用兩臺通風機并聯時，一臺發生故障時，另一臺仍可正常工作，所以較使用一臺時可靠性增加了。但此時要求并聯中每一臺通風能力達65%。(3)通風機軸功率。(3-10)式中N—軸功率(kw)；Qreq—所需風量(m3/s)；H—全風壓(Pa)；η—通風機效率（約80%）。如果溫度和氣壓改變，還可以修正其軸功率。(2)通風機的臺數正確選定通風機的臺數，可以提(4)通風機的運轉等級隧道內的交通量是經常改變的，一般的將通風量區分為2～4級，根據需要調整通風量，使之適合實際需要。所分檔次不宜太多，頻繁的調整檔次容易引起故障。(5)通風的附屬設施通風時，除通風機外，還有電動機、供電、變電設備、控制轉換風路的風門，CO檢測計以及煙霧透過率計等。通風系統不是孤立的系統，它與照明、安全設施等有密切聯系。例如發生火災時，需要調整通風狀態，但必須有火災報警器、緊急電話直至閉路電視等設備及時發現異常情況。通風系統的電源應有2套獨立的供電系統，并能自動轉換。(4)通風機的運轉等級隧道內的交通量是經常改變的『3.5.4▎運營照明設施公路隧道的照明，是為了把必要的視覺信息傳遞給司機，防止因視覺信息不足而出現交通事故，提高駕駛上的安全性和增加舒適感。隧道照明與道路照明的顯著不同是白天也需要照明，而且白天照明問題比夜間更加復雜。1.隧道照明的必要性汽車司機在白天從明亮的環境接近、進入和通過隧道過程中，將產生種種視覺問題：

1)進入隧道前的視覺問題（白天）。由于隧道內外的亮度差別極大，所以，從隧道外部去看照明很不充分的隧道入口，會看到黑洞（長隧道）（圖3-31）及黑框（短隧道）（圖3-32）現象。『3.5.4▎運營照明設施公路隧道的照圖3-31黑洞效應圖3-32黑框效應

2)進入隧道立即出現的視覺問題（白天）。汽車由明亮的外部進入即使是不太暗的隧道以后，要經過一定時間才能看清楚隧道內部的情況，這稱為“適應的滯后現象”，這是因為急劇的亮度變化，使人的視覺不能迅速適應所致。圖3-31黑洞效應圖3-32黑框效應2)

3)隧道內部的視覺問題（白天、夜間），隧道內部與一般道路不同，主要在于隧道內部汽車排出的廢氣無法迅速消散，形成煙霧，它可以將汽車頭燈和道路照明器發出的光吸收和散射，降低能見度。

4)隧道出口處的視覺問題，白天汽車穿過較長的隧道接近出口時，由于通過出口看到的外部亮度極高，出口看上去是個亮洞，出現極強的眩光，司機在這種極強的眩光效應下會感到十分不舒服；夜間與白天正好相反，隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞，這樣就看不出外部道路的線型及路上的障礙物。解決上述視覺問題的方法是設置合理的燈光照明，以利行車安全。規范規定：長度大于100m的隧道應設置照明。3)隧道內部的視覺問題（白天、夜間），隧道2.照明區段的劃分長隧道的照明可以分為洞口接近段、入口段、過渡段、中間段、出口段以及五個區段。

(1)接近段長度，公路隧道各照明區段中，在洞口（設有光過渡建筑時，則為其入口）前，從注視點到適應點之間的一段道路，在照明上稱為接近段。

(2)入口段長度，入口段指進入隧道洞口的第一段，設置此段的目的是使司機的視力開始適應隧道內的照明光線。入口段照明長度可按下式計算：(3-11)2.照明區段的劃分長隧道的照明可式中Dth—入口段照明長度(m)；

Ds—照明停車視距(m)可按表3-12取值；

h—洞口內凈空高度(m)。表3-12照明停車視距Ds縱坡(%)2525262626272728294052535455565758606260909395981001031061101128014214514915415816316817317910043210-1-2-3-4Vt/(km/h)

(2)過渡段長度，介于入口段和中間段之間的照明區段為過渡段，可解決從入口段的高亮度到中間段的低亮度之間的的劇烈變化（可差數十倍）給司機造成的不適應現象，使之能有充分的適應時間。式中Dth—入口段照明長度(m)；表3-12照明停車視距D過渡段由過渡1段Dtr1、過渡2段Dtr2、過渡3段Dtr3三個照明段組成，各段照明長度可按表3-13取值。6744264010067446043389280467111106100Dtr3/mDtr2/mDtr1/m計算行車速度/(km/h)表3-13過渡段長度Dtr

(4)中間段長度，過了過渡段，司機已基本適應洞內的照明光線，中間段的基本任務就是保證行車照明，使司機能保證停車視距。過渡段由過渡1段Dtr1、過渡2段Dtr2、

(5)出口段長度，在單向交通隧道中，應設置出口段照明，以便緩和白洞效應帶來的不利影響。出口段長度宜取60m。在雙向交通隧道中，隧道的兩端均為入口，同時也均為出口，照明情況完全相同，可不設出口段照明，都可采用入口段的照明標準設計。3.照明區段的亮度隧道照明的五個區段亮度，如圖3-33所示。

(1)接近段亮度，公路隧道接近段可設可不設照明設施，但它的亮度（周圍環境平均亮度）對于確定入口段、過渡段和中間段的亮度有很大影響，其取值將直接影響到照明設施造價和運營費用。(5)出口段長度，在單向交通隧道中，應設置圖3-33照明區段的亮度P—洞口S—接近段起點A—適應點d—適用距離L20（S）—洞外亮度L20（A）—適應點亮度Lth—入口段亮度Ltr1、Ltr2、Ltr3—過渡段1、2、3分段亮度Lin—中間段亮度Dtr1、Dtr2、Dtr3—過渡段1、2、3分段長度洞口Lth亮度L/(cd/m2)

d接近段SPL20(S)20(A)Ltr3Lin(m)B中間段Ltr1Ltr2適應曲線過渡段Dtr入口段DthLAO圖3-33照明區段的亮度洞口Lth亮度L/(cd/m2)

(2)入口段亮度入口段亮度Lth可按下式計算(3-12)式中Lth—入口段亮度(cd/m2)；k——入口段亮度折減系數，可按表3-14取值；L20（S）——洞外亮度(cd/m2)。0.0100.0150.0250.035≤360≤8000.0120.0220.0350.045≥1300≥2400406080100雙車道雙向交通雙車道單向交通計算行車速度vt/(km/h)k設計交通量N/(輛/h)表3-14入口段亮度折減系數kLth=kL20(s)(2)入口段亮度入口段亮度Lth可按下式計算

(3)過渡段亮度過渡段由過渡1段、過渡2段、過渡3段三個照明段組成，各段照明亮度可按表3-15取值。Ltr1=0.035LthLtr1=0.3LthLtr1=0.3Lth亮度3段2段1段過渡段表3-15過渡段亮度

(4)中間段亮度中間段亮度可按表3-16取值。1.51.5401.52.5602.04.5804.09.0100雙車道單向交通N≤700輛/h或雙車道雙向交通N≤360輛/h雙車道單向交通N>2400輛/h或雙車道雙向交通N>1300輛/h計算行車速度vt/

(km/h)(單位:cd/m2)表3-16中間段亮度Lin(3)過渡段亮度過渡段由過渡1段、過渡2段

(5)出口段亮度在單向交通隧道中，亮度宜取中間段亮度的5倍。在雙向交通隧道中，可不設出口段照明。4.洞外接近段的減光建筑物與減光措施

(1)遮陽棚遮陽棚設置在洞口外，是為減弱自然光亮度而建筑的拱棚狀構造物。其頂棚為透光構造，形如網狀結構，網孔大多為透空的，稱為開放式構造；也有用玻璃封閉的，稱為封閉式構造。網孔應設計成不準陽光直接投射到路面上。

(2)遮光格柵遮光格柵也是一種棚狀減光建筑物，但構造較簡單。其主要特點是允許陽光直接投射到路面上，這是與遮陽棚的根本區別。(5)出口段亮度在單向交通隧道中，亮度宜第三章隧道主體及附屬建筑結構課件第三章隧道主體及附屬建筑結構課件

(3)植被減光較為簡便、經濟的降低洞外亮度的方法是種植常綠植被，人類對植被的反射光有舒適感。植被大致可以分為草地、農作物類和樹木類。5.亮度曲線的組成沿道路軸線，由入口洞外的接近段經入口段、過渡段、中間段直至出口段，司機在白天所需要的路面亮度變化曲線，稱為亮度曲線，如圖3-34所示。其中的亮度包括自然光在路面反射引起的亮度和人工照明在路面反射引起的亮度，是綜合的亮度。由于目前人們對視覺適應能力的估算不一致，所以在入口（包括入口段和過渡段）亮度曲線的劃法上相差甚遠。我國的《公路隧道通風照明設計規范》對各區段的長度與亮度做了具體規定，如圖3-34。(3)植被減光較為簡便、經濟的降低洞外亮L3L2L1至入口端的距離/m103010050010004000800010000亮度/(cd﹒m-2)隧道入口圖3-34亮度曲線6.照明設計道路隧道的內部照明，不僅要有足夠的亮度，而且要有符合要求的質量。L3L2L1至入口端的距離/m103010050010004墻面和路面宜用反射率高的材料。一般隧道墻面反射率應大于0.7，明亮的混凝土路面反射率為0.24～0.3l，明亮的瀝青路面反射率為0.18～0.2l，很深的黑色路面反射率為0.11～0.14，照明設計路面亮度總均勻度U0應不低于表3-17的要求，路面亮度縱向均勻度U1應不低于表3-18的要求。另一方面，墻面應當平滑，容易清洗，并且難以附著塵埃和油污。0.3≤360≤7000.4≥1300≥2400雙車道雙向交通雙車道單向交通U0設計交通量N/（輛/h）表3-17路面亮度總均勻度U0注：當交通量在其中間值時，可按插入法取值。