隧道工程课件：隧道总体设计.ppt

隧道工程
第三章隧道总体设计
第三章隧道总体设计
隧道选址
隧道的几何设计
衬砌内轮廓线及几何尺寸拟定
道路隧道勘测设计文件的内容和组成
隧道选址
1、公路隧道选址的基本原则:
必须与公路总体设计相协调适应(交通量、公路等级等)
隧道位置应选择在稳定的地层中;
越岭隧道应进行较大范围的方案选择,进行全面的技术、经济比较,选择在地质条件较好的地段穿越;
沿河傍山隧道,其位置宜向山侧内移,避免一侧洞壁过薄产生偏压;
选择隧道位置时,应注意洞口位置和有关工程的处理,一般宜采取“早进洞,晚出洞”原则。
2、隧道方案与自然条件的关系
当地的工程地质与水文地质条件、地形地貌条件、气象条件,一般而言是隧道方案主要考虑的问题。另外,还有工程的难易程度、经济、工期要求,甚至还有政治、经济、军事与地区发展都有关。根据隧道轴线与地形的关系,主要有:
(1) 坡面正交型;
(2) 坡面斜交型;
(3) 坡面平行型;
(4) 尾部进入型;
(5) 深入谷地型。
3、越岭隧道的选址
越岭隧道的位置主要以选择垭口和确定隧道高程为主要依据。
(1) 越岭隧道平面位置的选择
※采用直线或大半径曲线为好;
※优选考虑在路线总方向上或其附近的低垭口,展线好,隧道较短;
※虽远离线路总方向,但垭口两侧有良好的展线条件;
※工程地质和水文地质条件良好的垭口。
(2)越岭隧道标高的选择(在山体中何位置)
※尽可能把隧道埋于较好的地层中;
※洞口位置处于较好的水文地质、工程地质处,便于施工场地的布设;
※寒冷地区,隧道宜设在多年冻土上限和多年积雪线标高以下,以保持施工和运营安全;
※隧道条件应考虑施工期限和施工技术条件;
※考虑远景规划,在不多增加工程造价的情况下,宜尽可能的把标高降低一些。
越岭方案的选择以选择越岭垭口为重点,从而解决越岭垭口、隧道高程和两侧展线这三个既相互联系又相互制约的问题。
4、傍山隧道选址
为改善线形,提高车速,缩短里程,节省时间,常修建傍山隧道。
傍山隧道一般埋藏较浅,容易造成各种病害;山坡亦常有滑坡,松散堆积,泥石流等不良地质现象,地质情况较为复杂。
选择傍山隧道时应注意:
(1)傍山隧道的洞身覆盖厚度问题。为保持山体稳定和避免偏压产生,隧道位置宜往山体内侧靠--宁里勿外
傍山隧道最小覆盖层厚度 t(m)
围岩类别
最小覆盖层厚度(m)
单线
双线
Ⅳ
4~6
7~9
Ⅲ
7~10
10~15
Ⅱ
11~20
16~30
(2)要考虑河岸冲刷对山体和洞身稳定的影响,如图所示。
(3)应考虑施工便道设置和既有公路的位置,应注意既有公路边坡的可能坍塌和施工便道对洞身稳定的影响。如图所示。
(4)线路沿山嘴绕行应与直穿山嘴的隧道方案进行比较。
河岸受冲刷对洞身位置影响示意图
道路对洞身稳定的影响示意图
5、不良地质地段隧道位置的选择
●研究地质条件的重要性:不论是沿河(溪)线还是越岭线,地质条件对隧道位置的选择往往起决定性作用。好的地层,对施工和营运均有利,亦可节省投资;对岩性不好的地层、断层破碎带、含水层等不良地段应避免穿越。若不能绕避而必须通过时,应采取可靠的工程处理措施,以确保隧道施工及营运安全。
●常见不良地质条件有滑坡、崩坍、松散堆积、泥石流、岩溶及含盐、含煤、地下水发育等地质条件。
(1)、滑坡、错落
滑坡、错落对隧道的危害很大,在隧道通过滑坡地区时,必须查明滑坡类型范围、深度、滑动方向等。一般应避开滑坡体或错动体,或在可能滑动面以下一定深度通过。如图所示。
(2)、松散堆积层
堆积层常处在暂时稳定状态。一旦扰动,稳定即会丧失而造成崩坍。在这种地质条件下隧道应避开不稳定、松散的堆积层,使洞身处于基岩中,并具有足够的安全厚度。如图甲的位置上。
滑坡地区隧道位置选择示意图
松散堆积层中隧道位置选择示意图