洞门与明洞.ppt

1、隧隧隧隧 道道道道 工工工工 程程程程隧道隧道隧道隧道结构结构结构结构构造构造构造构造主体构造主体构造主体构造主体构造物物物物附属构造附属构造附属构造附属构造物物物物洞身衬砌洞身衬砌洞身衬砌洞身衬砌洞门洞门洞门洞门避车洞避车洞避车洞避车洞明洞明洞明洞明洞通风通风通风通风照明照明照明照明排水、消防、通讯等排水、消防、通讯等排水、消防、通讯等排水、消防、通讯等内容回顾内容回顾:衬砌的主要类型有：衬砌的主要类型有：整体式混凝土衬砌、整体式混凝土衬砌、拼装式衬砌拼装式衬砌、喷射混凝土衬砌和、喷射混凝土衬砌和复合式复合式衬砌衬砌。(一)洞门的作用 减少洞口土石方开挖量。减少洞口土石方开挖量。稳定边、仰坡

2、。稳定边、仰坡。引离地表水流。引离地表水流。装饰洞口。装饰洞口。洞门与明洞(二)洞门的形式 1.1.洞口环框洞口环框 当洞口石质坚硬稳定当洞口石质坚硬稳定(IIII级围岩级围岩)，且地形陡，且地形陡峻无排水要求时，可仅修建洞口环框，以起到加固峻无排水要求时，可仅修建洞口环框，以起到加固洞口和减少洞口雨后滴水的作用。洞口和减少洞口雨后滴水的作用。1 11 1d d内轨面内轨面内轨面内轨面环框式洞门环框式洞门环框式洞门环框式洞门内轨面内轨面内轨面内轨面1-11-1剖面剖面剖面剖面2.2.端墙式端墙式(一字式一字式)洞门洞门 适用于地形开阔、石质较稳定适用于地形开阔、石质较稳定(级围岩级围岩)的的地

3、区，由端墙和洞门顶排水沟组成。地区，由端墙和洞门顶排水沟组成。端墙端墙端墙端墙最常见的一种洞门形式最常见的一种洞门形式最常见的一种洞门形式最常见的一种洞门形式端墙端墙端墙端墙排水沟排水沟排水沟排水沟端墙端墙的作用是抵抗山体纵向推力及支持洞口正面上的作用是抵抗山体纵向推力及支持洞口正面上的仰坡，保持其稳定。的仰坡，保持其稳定。洞门顶水沟洞门顶水沟用来将仰坡流下来的地表水汇集后排走。用来将仰坡流下来的地表水汇集后排走。3.3.翼墙式翼墙式(八字式八字式)洞门洞门 当洞口地质较差当洞口地质较差(级及以上围岩级及以上围岩)，山体纵向推，山体纵向推力较大时，可以在端墙式洞门的单侧或双侧设置翼墙。力较大时

4、，可以在端墙式洞门的单侧或双侧设置翼墙。端墙端墙端墙端墙翼墙翼墙翼墙翼墙翼墙翼墙在正面起到抵抗山体纵向推力，增加洞门的抗在正面起到抵抗山体纵向推力，增加洞门的抗滑及抗倾覆能力的作用。两侧面保护路堑边坡起挡滑及抗倾覆能力的作用。两侧面保护路堑边坡起挡土墙作用。土墙作用。4.4.柱式洞门柱式洞门 当地形较陡当地形较陡(级围岩级围岩)，仰坡有下滑的可能性，仰坡有下滑的可能性，又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时，可在端又受地形或地质条件限制，不能设置翼墙时，可在端墙中部设置墙中部设置2 2个个(或或4 4个个)断面较大的柱墩，以增加端墙断面较大的柱墩，以增加端墙的稳定性。柱式洞门比较美观，适用于城

5、市附近、风的稳定性。柱式洞门比较美观，适用于城市附近、风景区或长大隧道的洞口。景区或长大隧道的洞口。5.5.台阶式洞门台阶式洞门 当洞门位于傍山侧坡地区，洞门一侧边仰坡较高当洞门位于傍山侧坡地区，洞门一侧边仰坡较高时，为了提高靠山侧仰坡起坡点，减少仰坡高度，将时，为了提高靠山侧仰坡起坡点，减少仰坡高度，将端墙顶部改为逐级升高的台阶形式，以适应地形的特端墙顶部改为逐级升高的台阶形式，以适应地形的特点，减少洞门圬工及仰坡开挖数量，也能起到一定的点，减少洞门圬工及仰坡开挖数量，也能起到一定的美化作用。美化作用。6.6.斜交式洞门斜交式洞门 当隧道洞口线路与地面等高线斜交时，为了缩短当隧道洞口线路与地

6、面等高线斜交时，为了缩短隧道长度，减少挖方数量，可采用平行于等高线与线隧道长度，减少挖方数量，可采用平行于等高线与线路呈斜交的洞口路呈斜交的洞口(洞门与线路中线的交角不应小于洞门与线路中线的交角不应小于45)45)。斜交式洞门斜交式洞门斜交式洞门斜交式洞门内轨顶面内轨顶面内轨顶面内轨顶面1 1 1 11 1 1 1正面正面正面正面平面平面平面平面1 1 1 11 1 1 1一般，斜交式洞门与衬砌斜口段应整体灌注，一般，斜交式洞门与衬砌斜口段应整体灌注，一般，斜交式洞门与衬砌斜口段应整体灌注，一般，斜交式洞门与衬砌斜口段应整体灌注，由于斜交式洞门及衬砌斜口段的受力复杂，施由于斜交式洞门及衬砌斜口

7、段的受力复杂，施由于斜交式洞门及衬砌斜口段的受力复杂，施由于斜交式洞门及衬砌斜口段的受力复杂，施工不便，故很少采用。工不便，故很少采用。工不便，故很少采用。工不便，故很少采用。7.7.喇叭口式洞门喇叭口式洞门 高速铁路隧道，为减缓高速列车的空气动力学效高速铁路隧道，为减缓高速列车的空气动力学效应，在单线隧道一般设喇叭口洞口缓冲段，同时兼作应，在单线隧道一般设喇叭口洞口缓冲段，同时兼作隧道洞门。隧道洞门。公路隧道采用较多，主要目的是减少洞口工程量公路隧道采用较多，主要目的是减少洞口工程量和装饰洞口。和装饰洞口。8.8.景观洞门景观洞门 作用：装饰洞口，美化环境，多在城市近郊或重大作用：装饰洞口，

8、美化环境，多在城市近郊或重大工程中采用。工程中采用。9.9.弧形洞门弧形洞门 作用：端墙、翼墙合二为一，稳定山体、阻挡落作用：端墙、翼墙合二为一，稳定山体、阻挡落石、防止流水。石、防止流水。工程实例一工程实例一云台山隧道云台山隧道云台山隧道位于侯云台山隧道位于侯(马马)月月(山山)铁路线山西沁水县和翼城县铁路线山西沁水县和翼城县相邻处，穿越中条山主峰。相邻处，穿越中条山主峰。线隧道长线隧道长8145m，线隧线隧道长道长8178m，双线分修，电气化单线断面。双线分修，电气化单线断面。主要地质问题：主要地质问题：v线隧道进口通过线隧道进口通过192m古河槽地段，为土夹碎石层；古河槽地段，为土夹碎石

9、层；v洞身穿越煤系地层洞身穿越煤系地层1740m，揭煤揭煤13次，有瓦斯；次，有瓦斯；v穿越较大的断裂带穿越较大的断裂带4条，条，v膨胀性围岩地段占全隧总长膨胀性围岩地段占全隧总长的的96%。v全隧昼夜涌水量约全隧昼夜涌水量约9850m3。云台山隧道云台山隧道大瑶山隧道处在大瑶山隧道处在京广铁路京广铁路衡广复线的衡广复线的坪石坪石至至乐昌乐昌间，全长间，全长14.295公里。公里。隧道采用隧道采用“三斜一竖三斜一竖”的施工方案，隧道穿过的的施工方案，隧道穿过的465m长的长的9#断层地段，岩石破碎松软，节理发育，涌水流沙经常发生，断层地段，岩石破碎松软，节理发育，涌水流沙经常发生，最高水量达到

10、每昼夜最高水量达到每昼夜5万吨，是整座隧道的控制地段。隧道全万吨，是整座隧道的控制地段。隧道全面面运用新奥法原理施工，最高单口独头月成洞运用新奥法原理施工，最高单口独头月成洞217双线米。双线米。1981年年11月开工，月开工，1989年年12月建成。获国家科技进步奖特等月建成。获国家科技进步奖特等奖。奖。工程实例二工程实例二大瑶山隧道大瑶山隧道大瑶山隧道大瑶山隧道二、明洞 明洞明洞是隧道的一种变化型式，用明挖法修筑。是隧道的一种变化型式，用明挖法修筑。明洞一般修筑在隧道的进出口处，或铁路、公路、明洞一般修筑在隧道的进出口处，或铁路、公路、河渠必须在铁路上方通过，不宜做立交桥或涵渠。河渠必须在

11、铁路上方通过，不宜做立交桥或涵渠。明洞的结构类型常因地形、地质和危害程度的不同，明洞的结构类型常因地形、地质和危害程度的不同，有多种形式，采用最多的为拱式明洞和棚式明洞两有多种形式，采用最多的为拱式明洞和棚式明洞两种。种。(一一)拱式明洞拱式明洞 拱式明洞由拱圈、边墙和仰拱拱式明洞由拱圈、边墙和仰拱(或铺底或铺底)组成。组成。它适用于路堑边坡处于对它适用于路堑边坡处于对称或接近对称，边坡岩层基本称或接近对称，边坡岩层基本稳定，仅防止边坡有少量坍塌、稳定，仅防止边坡有少量坍塌、落石，或用于隧道洞口岩层破落石，或用于隧道洞口岩层破碎，覆盖层较薄而难以用暗挖碎，覆盖层较薄而难以用暗挖法修建隧道时。法

12、修建隧道时。1.1.路堑式对称型路堑式对称型 路堑式对称型拱形明洞路堑式对称型拱形明洞路堑式对称型拱形明洞路堑式对称型拱形明洞0.020.020.020.021:51:51:51:51:101:101:101:100.550.550.550.55实际填土坡线实际填土坡线实际填土坡线实际填土坡线0.450.450.450.451:0.1:0.1:0.1:0.5 5 5 50.550.550.550.55 适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。适用于两侧边坡高差较大的不对称路堑。2.2.路堑式偏压型路堑式偏压型 路堑式偏压型拱形明洞路堑式偏压型拱形明洞路堑式偏压型拱形明洞路堑式偏压型拱形明洞实际填土

13、坡实际填土坡实际填土坡实际填土坡线线线线1 1 1 1：0.30.30.30.31:1.51:1.51:1.51:1.51:51:51:51:51:51:51:51:50.40.40.40.45 5 5 51:101:101:101:100.550.550.550.550.900.900.900.900.750.750.750.75 适用于地形倾适用于地形倾斜，低侧处路堑外斜，低侧处路堑外侧有较宽敞的地面侧有较宽敞的地面供回填土石，以增供回填土石，以增加明洞抵抗侧向压加明洞抵抗侧向压力的能力。力的能力。3.3.半路堑式偏压型半路堑式偏压型 实际填土坡线实际填土坡线实际填土坡线实际填土坡线1:1

14、.51:1.51:1.51:1.51:51:51:51:51:51:51:51:51:101:101:101:101:0.51:0.51:0.51:0.50.550.550.550.551.101.101.101.100.650.650.650.650.650.650.650.651.251.251.251.251.551.551.551.55半路堑式偏压型拱形明洞半路堑式偏压型拱形明洞半路堑式偏压型拱形明洞半路堑式偏压型拱形明洞 适用于傍山隧道适用于傍山隧道洞口或傍山线路上半洞口或傍山线路上半路堑地段。路堑地段。4.4.半路堑式单压型半路堑式单压型 实际填土坡线实际填土坡线实际填土坡线实际填

15、土坡线1:1.51:1.51:1.51:1.51:51:51:51:51:51:51:51:51:101:101:101:101:0.31:0.31:0.31:0.30.650.650.650.651.251.251.251.251.001.001.001.002.302.302.302.300.550.550.550.55半路堑式单压型拱形明洞半路堑式单压型拱形明洞半路堑式单压型拱形明洞半路堑式单压型拱形明洞(二二)棚式明洞棚式明洞(简称棚洞简称棚洞)有些傍山隧道，有些傍山隧道，地形的自然横坡比地形的自然横坡比较陡，外侧没有足较陡，外侧没有足够的场地设置外墙够的场地设置外墙及基础或确保其稳及

16、基础或确保其稳定，这时可考虑采定，这时可考虑采用另一种建筑物用另一种建筑物棚式明洞。棚式明洞。由内墙、由内墙、外墙及钢筋混外墙及钢筋混凝土盖板组成凝土盖板组成简支结构。其简支结构。其上回土石，以上回土石，以保护盖板不受保护盖板不受山体落石的冲山体落石的冲击。击。1.1.盖板式明洞盖板式明洞 盖板式明洞盖板式明洞盖板式明洞盖板式明洞钢筋混凝土盖板钢筋混凝土盖板钢筋混凝土盖板钢筋混凝土盖板棚棚棚棚洞洞洞洞中中中中线线线线夯填土夯填土夯填土夯填土水泥砂浆垫层水泥砂浆垫层水泥砂浆垫层水泥砂浆垫层防水层防水层防水层防水层粘土隔水层粘土隔水层粘土隔水层粘土隔水层线线线线路路路路中中中中线线线线侧洞侧洞侧洞侧洞外墙外墙外墙外墙盖板盖板盖板盖板-断面断面断面断面钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁 当地形狭窄，山坡陡峻，基岩埋置较深而当地形狭窄，山坡陡峻，基岩埋置较深而上部地基稳定性差时，为了使基础置于基岩上上部地基稳定性差时，为了使基础置于基岩上且减小基础工程，可采用刚架式外墙，此时称且减小基础工程，可采用刚架式外墙，此时称明洞为刚架式明洞。主要由外侧刚架，内侧重明洞为刚架式明洞。主要由