地下工程概論

地下工程概論第1頁(yè)/共33頁(yè)三公路交通設(shè)施

（一）、公路隧道的規(guī)劃設(shè)計(jì)

1、選址地形地貌、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)、洞口設(shè)置條件和施工條件、隧道的線形和道路的連接、附屬工程、工期和投資情況等來綜合分析比較。地質(zhì)條件是最重要的因素。要根據(jù)地形地貌選擇洞口，同時(shí)避免偏壓和地層滑坡。

第2頁(yè)/共33頁(yè)三公路交通設(shè)施

（一）、公路隧道的規(guī)劃設(shè)計(jì)2、平縱斷面設(shè)計(jì)1）平面設(shè)計(jì)原則上采用直線，避免曲線;必須設(shè)置曲線時(shí)，盡量采用大半徑曲線，并保證行車視距。按照行車視距確定的最小半徑約為：按保證側(cè)向滑移穩(wěn)定度的曲線的最小半徑為：第3頁(yè)/共33頁(yè)2、平縱斷面設(shè)計(jì)2）縱斷面設(shè)計(jì)

公路隧道縱斷面坡度主要由通風(fēng)、排水和施工等因素決定，其中通風(fēng)是最重要的因素。從排水角度，隧道的縱坡通常不小于0.3%;不大于3％；一般采用單面坡，地下水發(fā)育的長(zhǎng)隧道和特長(zhǎng)隧道可采用人字坡；第4頁(yè)/共33頁(yè)3、公路隧道內(nèi)空斷面設(shè)計(jì)

綜合考慮隧道建筑限界、排水、通風(fēng)、照明、防水、監(jiān)控、營(yíng)運(yùn)管理附屬設(shè)施、土壓影響、施工富裕量等因素。

流程如下：研究路面寬度的構(gòu)成和建筑限界；有無內(nèi)裝飾和洞內(nèi)特殊設(shè)備有無監(jiān)視員和行人通道；對(duì)建筑限界和鋪裝復(fù)蓋層的富裕量。

第5頁(yè)/共33頁(yè)3、公路隧道內(nèi)空斷面設(shè)計(jì)

防止“側(cè)墻效應(yīng)”緊急事件處理；步行者和隧道設(shè)備的安全限界；行駛方向線。第6頁(yè)/共33頁(yè)公路隧道的斷面形狀：園拱直墻或園拱曲墻型；全斷面圓形或接近圓形；矩形或近橢圓形斷面；在地質(zhì)條件較好的地層采用拱形直墻式斷面；在地質(zhì)條件較差的地層采用接近圓形的斷面；在淺埋、深埋公路隧道中可采用矩形或近橢圓形斷面第7頁(yè)/共33頁(yè)

4、公路隧道路面瀝青系列路面：彈性路面；水泥系列路面：剛性路面；復(fù)合式路面：上面層為瀝青，下面層為水泥混凝土組成的路面歐洲幾乎所有隧道都采用瀝青路面，而日本則普遍采用水泥混凝土路面，我國(guó)絕大部分隧道采用水泥混凝土路面。近年，且采用鋪設(shè)瀝青上面層的復(fù)合路面開始增多。第8頁(yè)/共33頁(yè)

（二）、公路隧道的洞門與裝修洞門是聯(lián)系洞內(nèi)襯砌與洞口外路塹的支護(hù)結(jié)構(gòu)，洞門也是標(biāo)志隧道的建筑物。第9頁(yè)/共33頁(yè)紅楓湖隧道洞門

第10頁(yè)/共33頁(yè)（三）、公路隧道的防排水公路隧道防排水手段一般包括：堵水、隔（防）水、排水；隔水方式：襯砌背后、襯砌中間、襯砌表面設(shè)置防水板排水系統(tǒng)：環(huán)向彈簧盲管、縱向盲溝、橫向?qū)?、中央排水管（溝）、?cè)溝、路基排水第11頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)與照明1、隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)隧道的空氣環(huán)境問題:在隧道交通量、隧道斷面和長(zhǎng)度、通風(fēng)方式等基礎(chǔ)上決定通風(fēng)處理對(duì)象：有害氣體(CO,No,HO,SO2)，煙霧(SiO2)、異味通風(fēng)的目的：稀釋CO的目的是保證衛(wèi)生條件稀釋煙霧的目的是保證行車安全稀釋異味的目的是提高行車舒適性。為了保證隧道內(nèi)的行車安全，改善隧道的運(yùn)營(yíng)環(huán)境。第12頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)與照明1、隧道運(yùn)營(yíng)通風(fēng)通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)：CO的允許濃度：正常：150ppm(ppm:10-6)，阻塞：250ppm(15min）煙霧允許濃度：

第13頁(yè)/共33頁(yè)自然通風(fēng)通風(fēng)方式縱向式機(jī)械通風(fēng)半橫向式橫向式混合式豎井式集中排風(fēng)式射流式噴咀式豎井送排式射流風(fēng)機(jī)式（四）、公路隧道的通風(fēng)第14頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)自然通風(fēng)：沒有通風(fēng)設(shè)備，利用洞口間的天然壓差和汽車行駛的活塞作用共同產(chǎn)生的風(fēng)力達(dá)到通風(fēng)的目的。第15頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)橫向式通風(fēng)：設(shè)有送風(fēng)道和排風(fēng)道，風(fēng)流從送風(fēng)道吹風(fēng)口流出，經(jīng)過隧道橫斷面流向排風(fēng)道。優(yōu)缺點(diǎn)第16頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)半橫向式通風(fēng)：只設(shè)送風(fēng)道，空氣從送風(fēng)道的吹出口流出沿隧道車道縱向流向洞口并流出。優(yōu)缺點(diǎn)第17頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)縱向式通風(fēng)：不設(shè)任何風(fēng)道，空氣沿隧道軸向凈空流動(dòng)。優(yōu)缺點(diǎn)第18頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)混合式通風(fēng)(隧道分段設(shè)置）：

由縱向式與半橫向式組合由橫向式與半橫向式組合由豎井與縱向式組合由豎井與橫向式組合等等通風(fēng)方式大致的發(fā)展趨勢(shì):橫向或半橫向式分段縱向式或混合式第19頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)第20頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)通風(fēng)方式的適用長(zhǎng)度第21頁(yè)/共33頁(yè)典型隧道橫斷面和通風(fēng)構(gòu)造第22頁(yè)/共33頁(yè)（四）、公路隧道的通風(fēng)公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容：通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)和要求；設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)和方式；驗(yàn)算通風(fēng)量和風(fēng)壓；選擇通風(fēng)機(jī)；第23頁(yè)/共33頁(yè)全射流通風(fēng)寧波涌江水底隧道頂部風(fēng)機(jī)第24頁(yè)/共33頁(yè)2.公路隧道的照明司機(jī)公路隧道上行駛面臨的視覺問題

1．白天進(jìn)入隧道前出現(xiàn)的視覺問題。

2．白天進(jìn)入隧道后出現(xiàn)的視覺問題

3．白天和黑夜進(jìn)入隧道內(nèi)部都存在的視覺問題

4．白天和黑夜出離隧道出現(xiàn)的視覺問題第25頁(yè)/共33頁(yè)公路隧道照明的目的：是為了把必要的視覺信息傳遞給司機(jī)，防止因視覺信息不足而出現(xiàn)交通事故，從而提高駕駛上的安全性和舒適性。公路隧道照明與道路照明的區(qū)別:

主要解決白天照明，而且白天照明問題比夜間更加復(fù)雜。公路隧道照明設(shè)計(jì)原則:

要綜合確定隧道的照明水平，特別是在隧道入口及其相鄰區(qū)段需要考慮人的視覺適應(yīng)過程。2.公路隧道的照明第26頁(yè)/共33頁(yè)2.公路隧道的照明照明的原因：保證安全行車組成部分：

基本照明：中間段入口照明：引入段、適應(yīng)段、過渡段。

出口照明：

接續(xù)道路照明：第27頁(yè)/共33頁(yè)四、海峽通道工程

海峽通道方案之所以受到越來越多的重視,主要原因有以下幾點(diǎn)： （1）國(guó)際間合作的加強(qiáng)和需求； （2）各國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增長(zhǎng)； （3）科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是開發(fā)和利用地下空間技術(shù)的發(fā)展。第28頁(yè)/共33頁(yè)青函隧道連接北海道、本州的青森和函館，全長(zhǎng)53.85Km，水下23.30Km，1988年3月13日正式運(yùn)營(yíng)

1939年開始，1946年開始調(diào)查，1964年開始挖導(dǎo)坑，1971年正式施工，1972年進(jìn)行海底段施工，于1983年1月27日導(dǎo)坑貫通，1988年3月正式通車運(yùn)營(yíng)，從規(guī)劃到通車歷時(shí)近50年

第29頁(yè)/共33頁(yè)連接英國(guó)和法國(guó)的英法海峽隧道工程由三條隧道組成，內(nèi)徑4.8m的服務(wù)隧道居中，內(nèi)徑7.6m的鐵路隧道位于兩側(cè)。隧道海域部分的長(zhǎng)度為37.5km，全長(zhǎng)49.2km。1985年開始融資，1987年動(dòng)工，1993年投入運(yùn)營(yíng)，歷時(shí)6年，總投資54.2億英磅。建成后從倫敦到巴黎的時(shí)間僅需3小時(shí)英法海峽隧道平縱斷面圖第30頁(yè)/共33頁(yè)東京灣公路隧道橫貫東京灣的中部，連接了千葉縣木更津市和神奈川縣川崎市。全長(zhǎng)15.1km。其中航運(yùn)繁忙的川崎側(cè)9.5km范圍內(nèi)為用盾構(gòu)法建造的海底隧道。工程從1989年～1996年，成功實(shí)現(xiàn)了日本東京灣雙線公路隧道施工

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