公路隧道选址及设计的要求和方法

2023/5/251第3公路隧道选址及设计的要求和方法

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；2023/5/2533.1隧道选址3.1.1越岭隧道的选址3.1.2傍山隧道选址3.1.3地质条件与隧道位置选择3.1.4隧道洞口位置的选择3.2隧道的几何设计3.2.1隧道的平面设计3.2.2隧道的纵断面设计3.2.3隧道的净空断面横断面设计3.2.4隧道接线3.3衬砌内轮廓线及几何尺寸的拟定3.4道路隧道勘察设计文件的内容和组成本章主要内容3.1.1

越岭隧道的选址3.1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。较高的垭口较低的垭口山岭（褶多山）什么叫做垭口？选择的垭口路线总方向垭口什么叫做垭口？如何选择垭口？

当线路必须跨越分水岭时，分水岭的山脊线上总会有高程较低处，称之为垭口。

常常有若干个垭口可以通过。通过上述因素的分析比较，选定最为理想的垭口。垭口是选定越岭隧道线路方案的控制点。什么叫做垭口？(1)越岭隧道平面位置的选择

平面位置选择是指隧道穿越分水岭的不同高程及不同方向的垭口选择，着重考虑以下因素：路线总方向上的垭口地质条件隧道长度两侧展线难易程度工程量大小路、桥、隧总体线形①优先考虑在路线总方向上或其附近的低垭口，此时垭口在两侧具备有良好展线的横坡时，一般越岭隧道较短。垭口位置的选择一般可利用小比例尺地形图、航空照片、卫星照片等。根据线路的总方向和克服越岭高程的不同要求在较大范围内选线，寻求可供越岭的几个垭口位置的比选。比选时应考虑以下原则：④工程地质和水文地质条件良好的垭口。③隧道一般选在分水岭垭口两边河谷标高相差不多，并且两边河谷平面位置接近处。②虽远离线路总方向，但垭口两侧有良好的展线条件，又不损失越岭高程的垭口。

经隧道长度、施工难度、运营条件等综合比选多个方案，最后确定最佳方案。秦岭隧道平面位置的方案比选20.66km17.28km19.40km19.00km18.4km15.40kmF1F3F4F5F2秦岭卫星遥感照片1沙木拉打越岭长隧道的选择沙木拉打越岭长隧道的选择(2)越岭隧道标高选择

一般隧道标高越高，隧道长度越短，相应施工工期也短，但两端展线长度增加，且线路拔起高度大，运营条件差，线路通过能力降低；

低标高隧道则与之相反，施工难度增加，施工期较长。因此，在选择越岭隧道标高时，考虑运营条件的改善和通过能力的提高，宜采用低标高方案，但必须进行地形、地质、施工、运营、经济等多种因素综合比较确定最优隧道标高。不同标闲高位置井选择穿越娄群山山脉单分水岭长的越岭先隧道选夕线实例凉风敌垭方屠案越岭勒隧道笨长427池0m马鞍山方案越岭隧道长2810m雷神坡方案越岭隧道长3490m凉风垭方案越岭隧道长4270m凉风恢垭垭接口地财形陡丝式峻，留山梁且薄，排分水你岭两堤例地毯面高耽差较吐大。域选了以三个横主要钢方案眯：马鞍山千方案越钻岭隧道勺长281倦0m，洞口劝位置最检高，隧边道短，接展线长妖，运营纽奉条件相胞对较差迟；雷神译坡方狱案越除岭隧肃道长349际0m，其高登程较马罩鞍山方旷案为低良，线路刚条件有倡所改善华；凉风贷垭方东案越究岭隧违道长427坐0m，越岭叶高程较霉前两方洪案均低企．线路放顺直，补展线最新短，但吗越岭隧懒道最长,运营条梯件好。经比选宪后采用冠了越岭扫隧道最短长的凉风疮垭方仆案。3.1茶.2傍山隧弄道的选陪址傍山隧叉道沿河路手线傍山失隧道该选址赵需要薪考虑奋哪些川问题裁？应根买据地奇形地晴质，冲河流足冲刷消情况混以及朴洞外咐的相寻关工奔程和烤运营闯条件达等综猪合考窜虑。道路依焰山傍水①傍山隧拌道在埋骆深较浅泰的地段经，一定碍要注意洞身覆雨盖厚度问题睬。傍山妥隧道种选址葬需要抱考虑捆哪些扔问题容？山体滑渐坡②考虑认河岸绑冲刷认对山否体和洞身稳帖定的影响虾。傍山每隧道岭选址贝需要蹄考虑雄哪些孟问题烘？河道狭益窄均冲刷严背重！③考虑既有广建筑者物对洞身铜稳定的败影响。傍山糕隧道近选址办需要甜考虑紫哪些傲问题描？PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad已有建璃筑影响④线路壤沿山浪嘴绕乳行应亭与直穿山陆嘴的隧元道方案进行典比较福。傍山侄隧道啊选址施需要衬考虑永哪些目问题伸？沿河懂线截袄弯取渔直作派隧道昏：运营条乏件差，桥华、隧接、挡顽相连甜，工倡程复鞋杂，糕施工擦干扰逼大；沿河线跟常碰到河道贪弯曲极大碑，山蕉体凸语出，弟形成君山嘴竿；线路笔沿河富绕行浊，线汇路长而弯查曲；取直教作长破隧道次，线训路顺穿直。沿河线寨截弯取风直作隧封道实例谣一关村子坝隧脊道是裁弯权取直的拣典型例馒子之一效：关村贿坝隧腔道方多案较努绕行皆方案线路缩滤短10.替1公里痰，减贩少25个弯斜道和肉一处伴车站，仅血有43米长陪中桥1座和6,1序07米的越隧道1座。线告路顺直甲，工程粮单一，驰避开了仔不良地岩质，保扶证了运脖营安全雪。总体刃技术经判济优。精实践证拼明，效津果良好得。关村坝价隧道方贪案沿河线动截弯取萝直作隧粒道实例一20世纪80年代修甲建的衡英－广复夏线上大揪瑶山隧啄道(全长14切.2电95浴km切)是河谷忙地段采际用长隧鸟道方案友的一个饼范例。衡广线哗经过的虹广东北呢部，有临一条武抢水河，届发源于娘南岭，杠注入北蜜江再汇累珠江入拳海，在裙丛山峻东岭中绕穴大弯，陆河谷弯诊多水急赤，两岸烧山峰陡头立，全观长30余公飘里。大瑶山乒隧道方愁案沿河线缝截弯取秒直作隧拌道实例酒二解放穷前就洗建成司的京旱广线现，是一段昌典型的阳靠河线送路，标此准极低塔，弯道蛇很多，拴最小曲暴线半径损只有250轿m，上支跃下挡，罚雨季病机害不断市，一直畜是制约至广线运息输能力解的咽喉证区。大瑶山弱隧道方梢案沿河航线截饼弯取捧直作皮隧道息实例暮二在20世纪70年代，稳国家实艰行改革关开放，乘急需拓偏宽南北验要道，肉决定建得衡广复烂线。如声何改扩水建这一刻段低标赖准线段迎的问题局，成为例决策的妨首要关录键。当炊时设计坦提出三岗个方案妄：大瑶山按隧道方切案沿河咽线截故弯取痕直作胞隧道犁实例询二大瑶山却隧道方愧案沿河旦线截闻弯取扩直作尿隧道开实例胃二这两看种方敌案的狼取舍深在国驾家有殿关部例门曾哗引起融激烈作争论蚕，争论的损焦点是慨我国是贩否具备纷修建这挑样地质强复杂特前长隧道栗的技术碧水平和选经济实除力?还要长奖期保持糟良好的喊运营状唐态（当铅时我国增建成的圾最长铁倘路隧道爱为702希3m），最固后国务杏院决定撇，采用竟裁弯取旧直的大莫瑶山方畅案，历懒时数年辆，建成纳了我国扛第一条10公里仗以上猴的双京线铁餐路隧廉道。腹修建皇中，妹全面刮引进堂了勘男察、牧设计菜新技贼术，劫使我叙国铁似路隧争道修丙建水歪平。丢历史熔性地绪上了—个台阶打；大瑶山闹隧道方慨案采用较甜多、较孤长的隧化道是今顾后山区扒道路发恋展的趋辜势日本的茶例子3.嫁1.义3地质效条件状与隧回道掠位置歇选择(3)当绕中避困谣难时敢，应和尽量兔采取悉必要越的工检程措芝施。地质条赔件与隧著道位置尸的关系(2)尽量仓避免锦通过礼断层诞、崩婶塌、阅滑坡坡、流猛砂、政溶洞漆、偏榆压显缸著、俩地下仅水丰席富等珠地质荐不良贷地段乌；(1训)无论冈是越角岭线验路或植沿河德傍山墨线路望，都截力求邻选择锄在地遍质构胆造简槽单，大岩性油较好肥的稳宣固地军层中腰通过愈；(一)单斜构神造与隧爪道位置牌的选择(二)褶皱构临造与隧蕉道位置怨的选择(三)断裂垒构造繁、接祖触带抵与隧军道位肤置的乞选择(四)不良铅地质敌段的样隧道勾位置喇选择地质离条件触与隧息道位非置的沉选择在单斜修构造的脑地区，撒岩层面要间，有夹的是紧旱密贴附埋的，有御的是出旧现裂缝笛又为一增些细碎理物质所遗填充。贱层间接遣触面比毯之岩层芝实体总耀是较为逼薄弱的惨，称之敞为软弱城结构蔑面。单斜构隆造地质沃必须事柄先把岩鞋层的构多造和倾母角大小萍调查清独楚，一绣定要尽内可能避开扁软弱哗结构膝面。(一)单斜端构造贫与隧叠道位脂置的高选择1．水平织或缓倾犯角岩层当隧粗道通袭过坚丧硬的到厚层池岩层蚁时，斥较为俱稳定赢。若肤通过殊很薄盗的岩催层，阴则施恼工时俱顶部桑易产得生掉娱块现械象，卵此时仁，以析不透呢水的姿坚硬僻岩层幼作顶乡丰板为恐最好注。单斜构然造陡倾尘角岩晨层一才般有钞偏压爆和不赢均匀切压力辈存在针．当级有软钢弱夹死层伴旗以有维害节欺理切妙割时缓，易能产生注坍方婚和顺卧层滑展坡．2．陡倾氏角岩层当隧道择中线可问能沿两闲种不同拦岩性的证岩层走勿向通过奥时，应浮避免将腰隧道置烛于两种间不同的取岩层软汇弱构造(破碎)带．如法图a(B纤)所示忧；而尤宜将氏隧道易置于耽岩性渡较好绞的单皂一岩竹层中馅，如吗图a(绞A)．单斜构貌造隧道贷通过桶直立滋岩层炸时，情其中蓬线宜恐垂直逢于岩麻层的帆走向纽奉穿过露，如拥左下头图所刚示。情仍应扯避开边不同仔岩层型接触施带。酸当层随状岩静层较员薄，姓并有帐软弱裕夹层侦，伴齐有微稠量地粥下水呜活动柏时，姻亦可锯产生络不对盘称压求力，启在隧跳道开伯挖过鹅程中糖，易借产生恭坍塌(如右下养图所示)，甚至甜会导致线大的坍斩力，致决使地面氧形成“锐天窗”纤。3．直立醒岩层单斜构障造在褶曲封构造的秧地区，立在施工种时，极堤易发生书掉块或握坍方，先对工程形产生不沾利影响福。此外猪，地下担水积聚损凹底，以也将增恼加施工姥的困