演示文稿隧道横断面设计

（优选）隧道横断面设计ppt讲解目前一页\总数七十一页\编于四点

本章的学习要求：（5）了解隧道设计文件的组成要求；（1）掌握公路隧道选址的原则和方法；（2）掌握隧道洞口位置选择的原则和方法；（3）掌握隧道平面和纵断面设计的要求；（4）掌握隧道横面设计的要求和方法；目前二页\总数七十一页\编于四点第三节

隧道横断面设计

目前三页\总数七十一页\编于四点2.3隧道净空断面与横断面设计隧道断面设计需要解决什么问题？

根据围岩压力和支护结构等因素求取最经济值目前四页\总数七十一页\编于四点什么是隧道净空？什么是隧道建筑限界？目前五页\总数七十一页\编于四点隧道横断面设计目前六页\总数七十一页\编于四点什么是隧道净空？什么是隧道建筑限界？目前七页\总数七十一页\编于四点一、什么是隧道净空和隧道建筑限界？隧道净空：隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。隧道建筑限界：保证隧道中行车安全，在一定高度和宽度范围内任何物体不得侵入的限界目前八页\总数七十一页\编于四点隧道建筑限界详图目前九页\总数七十一页\编于四点

隧道建筑限界设计规范规定：②当设置检修道或人行道时，不设余宽；当不设置检修道或人行道时，应设不小于25cm的余宽。①限界高度，二级公路以上等级取5.0m;三、四级公路取4.5m.③隧道路面横坡，一般可采用1.5%～2.0％。目前十页\总数七十一页\编于四点

检修道或人行道宜双侧设置；检修道或人行道的宽度按规定选取。检修道或人行道的高度可按20～80cm取值，并综合考虑以下因素：⑴紧急情况时，驾乘人员拿取消防设备方便；⑵满足其下放置电缆、给水管等的空间尺寸要求。⑶检修人员步行时的安全；目前十一页\总数七十一页\编于四点目前十二页\总数七十一页\编于四点

对于长、特长隧道应在行车方向的右侧设置紧急停车带。紧急停车带的设置间距不宜大于750m。紧急停车带目前十三页\总数七十一页\编于四点紧急停车带目前十四页\总数七十一页\编于四点横向通道横断面目前十五页\总数七十一页\编于四点二、衬砌断面设计什么是隧道衬砌？(Lining)

它是一种超静定支护结构,是隧道的主体建筑物目前十六页\总数七十一页\编于四点1、衬砌断面设计内容

确定（1）内轮廓线

（2）衬砌轴线

（3)衬砌厚度目前十七页\总数七十一页\编于四点目前十八页\总数七十一页\编于四点2、设计内轮廓线的原则

衬砌的内轮廓线应尽可能地接近建筑限界，力求开挖和衬砌的数量最小。衬砌内表面力求平顺，考虑衬砌施工的简便。目前十九页\总数七十一页\编于四点3、隧道衬砌断面的轴线：

——应当尽量与断面压力线重合，使各截面主要承受压应力。

(1)、当衬砌受径向分布的水压时，轴线以圆形最好；

(2)、主要承受竖向压力或同时承受不大的水平侧压力时，可采用三心圆拱和直墙式衬砌；目前二十页\总数七十一页\编于四点(3)、当承受竖向压力和较大侧压力时，宜采用五心圆曲墙式衬砌；(4)、当有沉陷可能受底压力时，宜加设仰拱的曲墙式衬砌。目前二十一页\总数七十一页\编于四点净空断面大小、隧道内轮廓形状和几何尺寸设计目前二十二页\总数七十一页\编于四点4、隧道衬砌厚度

随所处地质条件和水文地质条件不同而有较大变化，并且与隧道的跨径，荷载大小，衬砌材料以及施工条件等有关。目前二十三页\总数七十一页\编于四点根据以往经验，

1、拱圈可以采取等截面，

2、采取在拱脚部分加厚20—50％的变截面。仰拱厚度一般略小于拱顶厚度。

目前二十四页\总数七十一页\编于四点隧道衬砌截面最小厚度（cm）

目前二十五页\总数七十一页\编于四点5、衬砌断面设计(1)概念（2)衬砌断面的形状（3）内轮廓线的确定方法

目前二十六页\总数七十一页\编于四点目前二十七页\总数七十一页\编于四点(1)概念

①衬砌内轮廓线：是衬砌的完成线，在内轮廓线之内的空间为隧道的净空断面。

②衬砌外轮廓线：指为保持净空断面的形状，衬砌必须有足够的厚度(或称最小衬砌厚度)的外缘线。该线又称为最小开挖线。

目前二十八页\总数七十一页\编于四点隧道衬砌内轮廓线目前二十九页\总数七十一页\编于四点③实际开挖线

为保证衬砌外轮廓，开挖时往往稍大，尤其用钻爆法开挖时，实际开挖线不可避免的成为不规则形状。目前三十页\总数七十一页\编于四点隧道内轮廓线控制隧道超挖严重目前三十一页\总数七十一页\编于四点隧道内轮廓线控制隧道超挖严重目前三十二页\总数七十一页\编于四点③实际开挖线

超挖线，超挖部分的大小叫超挖量，一般不应超过10cm。实际上凸凹不平，这样10cm的限制线只能是平均线，它是设计时进行工程量计算的依据。用钻爆法施工时，很难掌握刚好达到平均线，常常比它大，造成了不必要的工程量，如何控制它？目前三十三页\总数七十一页\编于四点③实际开挖线

如何控制超挖，至今仍是一个难题。按设计要求所有超挖部分，都须用片石回填密实。由于施工上的困难，不容易作到密实。但这是设计及施工中都应着重强调的问题。目前三十四页\总数七十一页\编于四点(2)衬砌断面的形状①曲墙式衬砌（三心圆拱、单圆拱、五心圆拱）②直墙式拱形衬砌目前三十五页\总数七十一页\编于四点（3）公路隧道衬砌内轮廓线的求法

主要步骤如下：

(1)确定建筑限界；

(2)确定弧形；

(3)计算验证、调整。以上过程是个反复循环的过程目前三十六页\总数七十一页\编于四点(1)圆形断面目前三十七页\总数七十一页\编于四点(1)圆形断面

假定公路建筑限界已确定，其控制点为a,b,c,d四个点。①分别作ab,ac,ad的垂直平分线，在断面对称轴上得到三个交点O1,O2、O3，②取其中最高(至路面)者作为圆心O2。③在oa连线的延长线上取aA>0.1m，以oA为半径划圆即得内轮廓线的基本部分。目前三十八页\总数七十一页\编于四点(2)曲墙式衬砌断面目前三十九页\总数七十一页\编于四点(3)直墙式衬砌断面目前四十页\总数七十一页\编于四点（3）《公路隧道设计规范》

关于衬砌标准断面

目前四十一页\总数七十一页\编于四点目前四十二页\总数七十一页\编于四点目前四十三页\总数七十一页\编于四点目前四十四页\总数七十一页\编于四点(4)仰拱的设置条件1、在Ⅳ—Ⅵ级围岩条件下，围岩自稳能力差，侧压力较大，地基承载力弱，为保证结构整体安全，控制沉降，采用有仰拱的封闭式衬砌断面。2、隧道断面越大，围岩自稳能力越差，围岩变形也越大。所以，Ⅳ-Ⅵ级围岩两车道隧道、Ⅲ级围岩三车道以上隧道宜采用有仰拱的衬砌断面形式。3、在隧道边墙底以下围岩为坚硬整体岩石(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩)时，可不设仰拱。目前四十五页\总数七十一页\编于四点3.4隧道勘测设计文件的内容

公路隧道勘测设计的成果是设计文件，应按交通部颁发的《公路基本建设工程设计文件编制办法》和《公路隧道勘测规程》的要求进行编制。

目前四十六页\总数七十一页\编于四点提出隧道勘测说明书

1．沿线隧道概况及自然概况；

2．工程地质及水文地质情况；

3．气象、环境和有关政策法令情况；

4．施工条件(包括施工场地、工程设备、给排水、动力、施工道路、弃渣场、建筑材料来源等)；

5．隧道方案(2个或2个以上)的比选情况和在设计注意事项；

6．对运营通风、运营照明和防排水方式的选择建议；

7．存在问题以及解决办法的建议，有关协议、纪要；

目前四十七页\总数七十一页\编于四点

8.隧道线路方案平面图；比较方案(2条以上)应绘入图内，并附有方案比较说明，采用方案的理由；

9．隧道线路地质平面图；显示地质构造、岩层产状、不同地质的分界线，水文地质情况、地物、地貌等。

10．隧道纵断面图；显示隧道全貌，埋置深度，地质和水文地质以及线路条件，图上除注明里程、地面标高外，尚应注明设计坡度；设计标高及线路曲线要素。目前四十八页\总数七十一页\编于四点

11．隧道洞口地形平面图

显示边坡开挖情况，选定洞口位置，确定明洞长度，布置排水，施工场地及防护工程设施等，一般洞口地形平面图的施测范围为洞口前后及两侧各宽约60m左右，有不良地质现象时，其施测范围应酌情加宽；目前四十九页\总数七十一页\编于四点施工图设计文件

1．隧道平面图：显示地质平面、隧道平面位置及路线里程和进出口位置等。设U形回车场、错车道、爬坡车道时，应显示其位置和长度。

2．隧道纵断面图：显示隧道地质概况、衬砌类型（有加宽或设U形回车场时，应显示加宽值及加宽段长度)、埋深、路面中心设计标高、有高路肩时显示路肩标高、设计坡度、地面标高、里程桩等。目前五十页\总数七十一页\编于四点3．隧道进口(出口)纵横断面图：显示设置洞门处的地形、地质情况、边仰坡开挖坡度及高度等。

4．隧道进口(出口)平面图：显示洞门附近的地形、洞顶排水系统(有平导时，与平导的相互关系等)、洞门广场的减光设计等。目前五十一页\总数七十一页\编于四点

5．隧道进口(出口)洞门图：显示洞门的构造、类型及具体尺寸，采用建筑材料、施工注意事项，工程数量等。有遮光棚等构造物时，应显示其与洞身连结关系及完整的遮光棚构造设计图。

6．隧道衬砌设计图：显示衬砌类型、构造和具体尺寸、采用的建筑材料；施工注意事项、工程数量等。设回车场、错车道、爬坡车道时应单独设计。目前五十二页\总数七十一页\编于四点

7．辅助坑道结构设计图。

8．运营通风系统的结构设计图。

9．运营照明系统的结构设计图。

10．监控与管理系统结构设计图。

11．附属建筑物的结构设计图。目前五十三页\总数七十一页\编于四点较长隧道的施工图设计一般应包括如下内容：(1)隧道平面图；(2)隧道纵断面图；(3)隧道进出口平面图；(4)隧道进出口洞门设计图；(6)隧道衬砌结构设计图。(7)隧道防排水设计图(8)辅助坑道结构设计图；(9)运营通风系统的结构设计图；(10)运营照明系统的设计图；(11)监控与管理系统的结构设计图；(12)附属建筑物的结构设计图。在整个施工图设计文件中应有隧道设计说明书。对隧道概况、设计意图及原则、施工方法及注意事项等做概括说明。中小隧道的设计内容酌减。目前五十四页\总数七十一页\编于四点目前五十五页\总数七十一页\编于四点目前五十六页\总数七十一页\编于四点目前五十七页\总数七十一页\编于四点目前五