隧道工程課程設(shè)計輪廓優(yōu)化斷面設(shè)計

1、實例一2.2隧道橫斷面優(yōu)化設(shè)計2.2.1概述公路隧道橫斷面設(shè)計，除滿足隧道建筑限界的要求外，還應(yīng)考慮洞內(nèi)路面、排水、檢修道、通風(fēng)、照明，消防、內(nèi)裝、監(jiān)控等設(shè)施所需要的空間，還要考慮仰拱曲率的影響，并根據(jù)施工方法確定出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的斷面形式和尺寸。10多年來，我國公路隧道建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，各地在設(shè)計隧道橫斷面時標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，隧道輪廓有采用單心圓的，有三心圓的，既有尖拱又有坦拱，曲率不一。甚至，同一公路上出現(xiàn)幾種內(nèi)輪廓的斷面，這既影響洞內(nèi)設(shè)施

2、的布置，又不利于施工時襯砌模版的制作。而在國外和我國的鐵路隧道中，已推動了斷面的標(biāo)準(zhǔn)化。經(jīng)過多年的工程實踐和內(nèi)力分析，我們認(rèn)為，應(yīng)該采用拱部為單心圓，側(cè)墻為大半徑圓弧，仰拱與側(cè)墻間用小半徑圓弧連接。對于同一隧道，應(yīng)該采用相同的內(nèi)輪廓形式。根據(jù)隧道斷面應(yīng)具有適應(yīng)應(yīng)力流和變形的合理形狀，同時要適應(yīng)圍巖條件、凈空要求。本隧道的圍巖級別為Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ級，按規(guī)范要求，需要設(shè)置仰拱，同時要求設(shè)計為兩車道，所以采用三心圓斷面設(shè)計。2.2.2影響隧道襯砌

3、結(jié)構(gòu)內(nèi)輪廓線的因素這里所指的隧道橫斷面是隧道襯砌和基底圍巖或仰拱所包圍部分的大小和形狀。公路隧道不僅要提供汽車行使的空間，還要滿足舒適行使、交通安全、防災(zāi)等服務(wù)的空間。因此，隧道的斷面不僅要滿足要求的道路寬度及建筑限界，還要有設(shè)置通風(fēng)、照明、內(nèi)裝、排水、標(biāo)志等的設(shè)置空間，也要確保維修檢查的監(jiān)視員通道的設(shè)置空間。所考慮的因素有[3]：1.須符合前述的隧道建筑限界要求，結(jié)構(gòu)的任何部位都不應(yīng)侵入限界以內(nèi)，應(yīng)考慮通風(fēng)、照明、安全、監(jiān)控等內(nèi)部裝修

4、設(shè)施所必需的富余量；2.施工方法，確定斷面形式及尺寸有利于隧道的穩(wěn)定；3.從經(jīng)濟(jì)觀點出發(fā)，內(nèi)輪廓線應(yīng)盡量減小洞室的體積，即使土石開挖量和圬工量最??；012dLJwSBR????（21）022dLJwSBl????（22）aRR??12（23）??????????2211sinRH?（24）d1=????aSBiSBHR???????12112240%75（25）d2=??121121%)75(40250SBHiSBR???????（26

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