公路隧道设计技术的研究__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论文,(2)
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口式、棚洞式、框架式洞口。端墙式洞口适用于仰坡陡峭、山凹地形、斜交地形等狭窄地段,对地基承载力要求较高。而明洞式洞门适用于地形开阔、仰坡较平缓、隧道轴线与地形等高线正交的地带。
3.衬砌结构设计
隧道衬砌结构设计是隧道设计的核心内容,应综合考虑地质条件、断面条件、支护结构、施工条件等并充分利用围岩的自承能力。二级公路以上隧道一般采用复合式衬砌。衬砌断面一般采用曲边墙拱形断面。在围岩较差地段应设置仰拱。洞口段衬砌应设置加强衬砌。围岩较差地段的衬砌应向围岩较好地段围岩延伸10m。在隧道洞口地段,由于地形比较复杂,容易出现偏压。隧道衬砌应考虑偏压的影响加厚衬砌,并采取反偏压措施。
同样的地质条件,由于该段位于浅埋段或深埋段,其衬砌厚度会不同。如果盲目根据工程类比采用经验厚度,可能会造成安全隐患。应该应用结构计算程序核算确定。
4.隧道支护设计
隧道支护设计对隧道结构稳定、施工安全、工程造价起到了决定性的作用,其参数的选定根据围岩类别,采用结构计算法、工程类比法及经验法予以确定,再根据围岩结构稳定性分析、施工方法等因数进行调整,达到结构安全、经济合理、进度较快、施工方便的目的。
在新奥法施工中,通常将初期支护作为隧道一次衬砌,即设置系统锚杆、喷射混凝土、铺挂钢筋网,较破碎围岩还须增加钢拱支撑或花拱格栅支撑进行补强,充分发挥被加固围岩及支护体系共同体的的自承能力,来承担其外侧大部分围岩压力,保证在二次衬砌施作前隧道的结构稳定。对断层破碎带、强风化带、节理密集带及土质隧道等结构稳定性差的围岩,在新奥法及矿山法施工中,还须采取辅助措施,配合钢拱支撑或花拱格栅支撑,设置超前支护,保证隧道结构稳定及施工安全。由强到弱,超前支护有大管棚、小导管及锚杆,支撑有重型钢拱支撑、轻型钢拱支撑及花拱格栅支撑,施工时根据围岩结构稳定性灵活进行配置,在大小塌方处治、洞口不良地质工程施工中其作用尤为明显,如新七道梁隧道洞口偏压及左右岩土分布不均的情况下采用大管棚及重型钢拱支撑进洞方案,保证了山体的稳定及隧道结构的安全。为提高围岩破碎带自承能力或固结塌方渣石,稳定塌方体,通过压注纯水泥浆填充围岩裂隙加固围岩,也为一种行之有效的不良地质条件及工程事故处治方法。
三、隧道路基路面结构及防水
1.隧道路基路面结构
由于隧道内地下水对路基路面的影响比洞外大、洞内行车条件总体上光线差、维护难度大等因素,决定了保证隧道路基路面的耐久性更加重要。隧道内路基包括带仰拱隧道的仰拱填充隧道路基和不带仰拱的天然石质路基。带仰拱隧道的仰拱填充隧道路基受地下水的危害较小,只要严格按照仰拱填充材料和填充要求施工,就可以达到路基的稳定性、密实性、匀质性。不带仰拱的天然石质路基受地下水的影响较大,因此要求地基为完整性较好的、无显著软化的中硬或硬岩以上岩石做天然地基。隧道路面结构一般采用复合式路面结构。为了保证行车安全,应在洞口内外一定长度内,保持洞内路面与洞外路面一致。
2.隧道防水
在公路隧道质量检验评定标准中,隧道渗漏水对工程质量评定影响极大。它直接影响到隧道外观质量、机电通讯设施的正常运行及行车安全,隧道水害一般由洞内、洞外多种因素引起,因此,隧道防排水设计应遵循“防、排、截堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则。对地表水、地下水进行妥善处理,使洞内外形成一个完整畅通的防排水体系。大部分隧道建设在山地,而有些洞口不可避免的与沟谷交叉。应根据沟谷的汇水面积计算设计洪水流量,采用改移水道或架设渡槽等办法解除对洞口的安全威胁。对于地下水发育的隧道,应制定完备的防排水措施,对可能的施工困难提前考虑周到并体现在