隧道主體附屬建筑結(jié)構(gòu)

隧道主體附屬建筑結(jié)構(gòu)第1頁/共56頁2主要內(nèi)容：◆緊急停車帶◆橫洞和預(yù)留洞室◆運營通風(fēng)設(shè)施◆運營照明設(shè)施公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第2頁/共56頁34.1緊急停車帶

目前，我國參照PIARC推薦值，規(guī)定2km以上隧道必須設(shè)置寬2.5m，長25～40的緊急停車帶，間隔750m。緊急停車帶和方向轉(zhuǎn)換場布置公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第3頁/共56頁4橫洞間距尺寸名稱間距(m)尺寸(m)寬高行人橫洞200～3002.02.2行車橫洞400～5004.04.5

行車方向分離的雙洞公路隧道，當(dāng)長度超過400m時宜設(shè)置行人橫洞，長度超過800m時宜設(shè)置行車橫洞。4.2橫洞和預(yù)留洞室★《公路隧道設(shè)計規(guī)范》規(guī)定500m以上的高速公路隧道和一級公路隧道宜設(shè)置專用消防器材洞室。公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第4頁/共56頁54.3.1通風(fēng)方式分類4.3運營通風(fēng)設(shè)施公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第5頁/共56頁6★《公路隧道通風(fēng)與照明設(shè)計規(guī)范》規(guī)定宜設(shè)置機械通風(fēng)的條件：◆雙向交通隧道：L×N≥6×10^5◆單向交通隧道：L×N≥2×10^5L

—

隧道長度，單位m；

N

—

設(shè)計交通流量，輛/h。4.3.2機械通風(fēng)的設(shè)置規(guī)定公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第6頁/共56頁7★縱向射流式通風(fēng)雙向交通時可用于長度1km以下的隧道單向交通時可用于2km左右的隧道4.3.3通風(fēng)方式◆

基本原理同鐵路隧道縱向射流通風(fēng)◆風(fēng)機設(shè)置

在同一個斷面上設(shè)置一至兩臺風(fēng)機，風(fēng)機的縱向間距為70m左右，風(fēng)機距洞口的距離可長些，可取100m。◆適用條件公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第7頁/共56頁8射流風(fēng)機公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第8頁/共56頁9★帶豎井的縱向式通風(fēng)豎井縱向通風(fēng)示意圖豎井集中送排煙示意圖

在長大隧道中，豎井用于排氣時，起到了煙囪的作用，效果很好。公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第9頁/共56頁10★半橫向式通風(fēng)半橫向通風(fēng)示意圖1324

它將新鮮空氣經(jīng)送風(fēng)道直接吹向汽車的排氣孔高度附近，直接稀釋排氣，污染空氣在隧道上部擴散，經(jīng)過兩端洞門排出洞外公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第10頁/共56頁11半橫向式通風(fēng)及其特點公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第11頁/共56頁12★全橫向式通風(fēng)全橫向通風(fēng)示意圖

它的特點是風(fēng)在隧道的橫斷面方向流動，一般不發(fā)生縱向流動，因此有害氣體的濃度在隧道軸線方向的分布均勻。該通風(fēng)方式有利于防止火災(zāi)蔓延和處理煙霧。123456公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第12頁/共56頁13全橫向式通風(fēng)及其特點公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第13頁/共56頁14

一般僅限公路隧道，根據(jù)隧道的具體條件和需要，由豎井與各種通風(fēng)方式組合成為最合理的通風(fēng)系統(tǒng)。水底隧道—

全橫向式通風(fēng)城市隧道—

全橫向式和半橫向式山嶺隧道—

縱向式通風(fēng)和半橫向式★混合式通風(fēng)4.3.4隧道類型與通風(fēng)方式選擇公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第14頁/共56頁15◆單向交通隧道設(shè)計風(fēng)速不宜大于10m/s，特殊情況可取12m/s；4.3.5通風(fēng)風(fēng)速與交通條件★通風(fēng)風(fēng)速的要求◆雙向交通隧道設(shè)計風(fēng)速不應(yīng)大于8m/s；人車混合通行的隧道設(shè)計風(fēng)速不應(yīng)大于7m/s?！锝煌l件的影響◆單向交通時，車速越大，大型車比例越高，車道的平均截面積與隧道的過風(fēng)面積的比值越小，活塞作用越顯著◆雙向交通時風(fēng)流效果互為抵消，幾乎無活塞作用

公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第15頁/共56頁164.3.6通風(fēng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)★CO設(shè)計濃度★煙霧設(shè)計濃度隧道長度/m全（半）橫向式通風(fēng)人車混合通行≤1000≥3000≤1000≥2000δ/ppm250200150100CO設(shè)計濃度計算行車速度(km/h)100806040 K/m－10.00650.00700.00750.0090煙霧設(shè)計濃度K公路隧道附屬結(jié)構(gòu)參考《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》第16頁/共56頁17◆黑（白）洞效應(yīng)◆適應(yīng)滯后現(xiàn)象◆隧道煙霧能見度低◆出洞口眩光

公路隧道中長度超過100m的高速公路、一、二級公路隧道設(shè)置晝夜不斷的照明，對于能通視、交通量較小、行人密度不大的短隧道可不設(shè)白天的照明。4.4.1隧道運營的視覺問題4.4運營照明設(shè)施4.4.2隧道照明規(guī)定公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第17頁/共56頁18P—洞口（或棚口）S—接近段起點A—適應(yīng)點d—適應(yīng)距離L20(S)—洞外亮度L20(A)—適應(yīng)點亮度Lth—入口段亮度Ltr1、Ltr2、Ltr3—過渡段亮度；Lin—中間段亮度Dtr1、Dtr2、Dtr3—過渡段1、2、3分段長度第4節(jié)公路隧道附屬建筑各照明段亮度與長度運營照明設(shè)施4.4.3照明設(shè)置區(qū)段劃分公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第18頁/共56頁19★洞口接近段

在洞口前，從注視點到適應(yīng)點之間的一段道路，在照明上稱為接近段。

★入口段

指進入隧道洞口的第一段，如設(shè)置了遮陽棚等光過渡建筑，則其入口為該段的開始點。

司機開始注視之點稱為注視點。繼續(xù)接近洞口時，司機視野中外界景物會逐漸減少，當(dāng)行駛至某位置時，外界景物會全部消失，在司機眼前看到的僅洞口，這時距洞口的距離約為10m，這點稱為適應(yīng)點。

公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第19頁/共56頁20★過渡段

介于入口段和中間段之間的區(qū)段?！镏虚g段

也稱基本短，此時司機已適應(yīng)洞內(nèi)光線。其任務(wù)是解決從入口段的高亮度到中間段的低亮度之間的的劇烈變化(可差數(shù)十倍)給司機造成的不適應(yīng)現(xiàn)象，使之能有充分的適應(yīng)時間。

★出口段

單向交通隧道中，應(yīng)設(shè)置出口段照明，以便緩和白洞效應(yīng)帶來的不利影響

雙向交通隧道中，無出口段照明

公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第20頁/共56頁21◆遮陽棚◆在路基兩側(cè)種植常青樹；◆采用削竹式洞門形式；◆大幅坡面綠化；◆采用冷色調(diào)，反射率應(yīng)小于0.17。4.4.4接近段的減光建筑與減光措施★減光建筑◆遮光格柵★減光措施公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第21頁/共56頁22公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第22頁/共56頁23公路隧道附屬結(jié)構(gòu)第23頁/共56頁24

鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容：◆避車洞◆電力及通訊設(shè)施◆運營通風(fēng)設(shè)施鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第24頁/共56頁254.1

避車洞4.1.1概念

列車通過隧道時，為保證洞內(nèi)人員及維修設(shè)備安全，在隧道兩側(cè)邊墻上交錯均勻地修建了洞室，用于躲避列車，故稱之為避車洞。

根據(jù)避車洞室的大小，其分為大避車洞和小避車洞。大避車洞：存放維修設(shè)備與材料小避車洞：方便人員躲避列車鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第25頁/共56頁26★大避車洞布置◆碎石道床每側(cè)每隔300m布置一個◆整體道床每側(cè)每隔420m布置一個◆隧道長度在300m以下可不布置大避車洞◆隧道長度在300～400m時，在隧道中間布置一個4.1.2

避車洞布置注：隧道長度300m以下時，如果兩端洞口接橋或路塹，當(dāng)橋上無避車臺或路塹兩邊側(cè)溝外無平臺時，應(yīng)與隧道一并考慮布置大避車洞。

鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第26頁/共56頁27◆單線隧道每側(cè)每隔60m布置一個小避車洞◆雙線隧道每側(cè)每隔30m布置一個小避車洞★小避車洞布置◆隧道內(nèi)大、小避車洞應(yīng)交錯設(shè)置于兩側(cè)邊墻內(nèi)，大避車洞之間設(shè)小避車洞◆不得將避車洞設(shè)于襯砌斷面變化處、不同襯砌類型銜接處或變形縫處◆隧道行人較多，或曲線半徑小，視距較短時，小避車洞還可適當(dāng)加密★整體布置原則鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第27頁/共56頁28碎石道床整體道床避車洞布置圖鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第28頁/共56頁29◆直線段且有人行道時避車洞底面與人行道頂面齊平◆采用碎石道床的曲線段隧道上，在各種不同的超高值E時，線路內(nèi)側(cè)和外側(cè)的避車洞底面低于內(nèi)軌頂面的高度分別為h1及h2◆直線段無人行道時避車洞底面與道碴頂面(或側(cè)溝蓋板頂面)齊平，采用整體道床時，與道床面齊平4.1.3

避車洞底部標(biāo)高設(shè)置原則：便于維修小車和人員避入鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第29頁/共56頁30避車洞底部標(biāo)高示意圖鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第30頁/共56頁314.1.4避車洞凈空大小避車洞基本尺寸◆避車洞襯砌類型與隧道襯砌類型相適應(yīng)鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第31頁/共56頁324.2電力及通訊設(shè)施

電纜槽用混凝土澆筑，槽內(nèi)鋪以細砂做墊層，保護穿越隧道的照明、通訊、信號及電力等電纜?！綦娎|槽在轉(zhuǎn)折處，應(yīng)以半徑不小于1.2m的曲線聯(lián)接，以免電纜彎曲而折斷

◆隧道長度大于500m時，需在設(shè)有電纜槽的同側(cè)大避車洞內(nèi)設(shè)置余長電纜槽4.2.1電纜槽4.2.2信號繼電器和無人增音站洞

根據(jù)鐵路隧道設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定設(shè)置即可。鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第32頁/共56頁334.3.1自然通風(fēng)

利用洞內(nèi)的自然風(fēng)（由洞口間的溫度差、大氣壓力差引起）和列車運行所引起的活塞風(fēng)以達到通風(fēng)的目的。優(yōu)點：簡單，節(jié)能缺點：◆隧道兩洞口的高差較小，總的熱壓差不足，不能形成有效風(fēng)速、風(fēng)壓◆雙向行車時活塞風(fēng)效應(yīng)受到影響4.3運營通風(fēng)設(shè)施鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第33頁/共56頁344.3.2機械通風(fēng)★《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：◆內(nèi)燃機車牽引的單線隧道，長度2km以上宜設(shè)置◆電力機車牽引的單線隧道，長度8km以上宜設(shè)置

(若行車密度較低、自然風(fēng)條件較好可適當(dāng)加長)◆雙線隧道應(yīng)根據(jù)行車密度、自然條件等具體情況，選定設(shè)置機械通風(fēng)的隧道長度和通風(fēng)方式對內(nèi)燃機牽引的雙線隧道，當(dāng)隧道長度L(km)×行車密度N(對/d)≥100時，應(yīng)設(shè)置機械通風(fēng)鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第34頁/共56頁35鐵路隧道機械通風(fēng)一般采用縱向式通風(fēng)。概念：在通風(fēng)機的作用下使風(fēng)流沿著隧道全長方向流動的通風(fēng)方式?！锟v向式通風(fēng)具體方式◆洞口風(fēng)道式通風(fēng)◆噴嘴式通風(fēng)◆射流式通風(fēng)◆豎井、斜井式通風(fēng)鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第35頁/共56頁36洞口風(fēng)道式通風(fēng)★洞口風(fēng)道式通風(fēng)

把通風(fēng)機設(shè)置在隧道高洞口端處，通風(fēng)道與隧道聯(lián)通，當(dāng)列車車尾一出洞口，立即開動通風(fēng)機(抽風(fēng))。鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第36頁/共56頁37適于列車運行密度大且不太長的隧道缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工工藝高，維修不便，設(shè)備效率不高★噴嘴式通風(fēng)噴嘴式通風(fēng)

它在隧道洞門襯砌上方設(shè)計一匯集新鮮空氣的氣室，開動通風(fēng)機則洞外新鮮空氣被壓送到氣室，積聚到一定壓力時由噴咀以高速和極小的交角噴進隧道內(nèi)，形成穩(wěn)定風(fēng)流。

鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第37頁/共56頁38布置方式：沿縱向每100～150等距布置集中布置在洞口射流風(fēng)機特點：★射流式風(fēng)機通風(fēng)射流式風(fēng)機縱向通風(fēng)◆體積??；風(fēng)力大；可逆向；費用低；噪聲大。鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第38頁/共56頁39★豎井、斜井式通風(fēng)

機械通風(fēng)所需動力與隧道長度的立方成正比，因此在長隧道中，常常設(shè)置豎井進行分段通風(fēng)。豎井用于排氣，有煙囪作用，效果良好。

雙向交通的隧道，因新風(fēng)是從兩側(cè)洞口進入，豎井宜設(shè)于中間。

單向交通時，由于新風(fēng)主要自入口一側(cè)進入，豎井應(yīng)靠近出口側(cè)設(shè)置。鐵路隧道附屬結(jié)構(gòu)第39頁/共56頁漏水的長期作用，可能造成隧道侵蝕破壞，危害隧道結(jié)構(gòu)的耐久性；嚴(yán)寒地區(qū)，隧道襯砌滲水反復(fù)的凍融循環(huán)，在襯砌內(nèi)部造成襯砌混凝土凍脹開裂破壞；隧道漏水還將使隧道拱部和側(cè)墻產(chǎn)生冰凌侵入凈空；隧道滴水將使路面結(jié)冰，降低輪胎與路面的附著力，惡化隧道的營運條件，危及行車安全；隧道滲漏水還將極大地降低隧道內(nèi)各種設(shè)施的使用功能和壽命。

水對隧道的危害：隧道防排水設(shè)施40第40頁/共56頁2.隧道設(shè)計規(guī)范一般規(guī)定

隧道防排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，保證隧道結(jié)構(gòu)物和運營設(shè)備的正常使用和行車安全。隧道防排水設(shè)計應(yīng)對地表水、地下水妥善處理，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個完整通暢的防排水系統(tǒng)。隧道防排水設(shè)施41第41頁/共56頁

(1)

“防”

要求隧道襯砌、防水層具有防水能力，防止地下水透過防水層、襯砌結(jié)構(gòu)滲入洞內(nèi)。

(2)

“排”

隧道應(yīng)有暢通的排水設(shè)施，將襯砌背后、路面結(jié)構(gòu)層下的積水排人洞內(nèi)中心水溝或路側(cè)邊溝，排出襯砌背后的積水，能減少或消除襯砌背后的水壓力；排出路面結(jié)構(gòu)層下的積水，能防止路面冒水、翻漿、結(jié)構(gòu)破壞。

(3)

“截”

對易于滲漏到隧道的地表水，應(yīng)采用設(shè)置截（排）水溝、清除積水、填筑積水坑洼地、封閉滲漏點等措施。對于地下水，應(yīng)采取導(dǎo)坑、泄水洞、井點降水等措施。(4)

“堵”

針對隧道圍巖有滲漏水地段，采用注漿、噴涂、堵水墻等方法，將地下水堵在圍巖體內(nèi)。3.治水原則與措施42第42頁/共56頁防水層

隧道防排水設(shè)施43第43頁/共56頁

排水溝

隧道內(nèi)排水建筑物排水溝與電纜溝橫斷面圖◆鐵路隧道溝底縱坡與線路縱坡一致，一般不得小于3‰，橫向排水坡不應(yīng)小于2%。隧道防排水設(shè)施44第44頁/共56頁隧道排水溝

隧道防排水設(shè)施45第45頁/共56頁排水溝基本形式隧道防排水設(shè)施46第46頁/共56頁

盲溝

盲溝的作用是在襯砌與圍巖間通過過水通道，并使之匯入泄水孔，主要用于引導(dǎo)較為集中的局部滲流水。彈簧軟管盲溝引排局部水隧道防排水設(shè)施47第47頁/共56頁彈簧軟管環(huán)向盲溝

隧道防排水設(shè)施48第48頁/共56頁化學(xué)纖維滲濾布盲溝引排大面積滲水隧道防排水設(shè)施49第49頁/共56頁

1)拱部、邊墻不滴水，路面不積水，設(shè)備箱洞不滲水

2)有凍害地段的隧道襯砌背后不積水，排水溝不凍結(jié)。當(dāng)隧道內(nèi)滲漏水引起地表水減少，影響居民生產(chǎn)、生活用水時，應(yīng)對圍巖采取堵水措施，減少地下水的滲漏，同時應(yīng)注意保護自然環(huán)境。

2.防水要求

隧道采用復(fù)合式襯砌時，在初期支護與二次襯砌之間應(yīng)設(shè)置防水板及無紡布。要求：①無紡布密度不小于300g/m2；②防水板應(yīng)采用易于焊接的防水卷材，厚度不小于1.0mm，接縫搭接長度不小于100mm。

二次襯砌應(yīng)滿足抗?jié)B要求?；炷恋目?jié)B等級，有凍害地段及最冷月份平均氣溫低于-15℃的地區(qū)不低于S8，其余地區(qū)不低于S6。隧道防排水設(shè)施50第50頁/共56頁

3.排水要求

按地下水和營運清洗污水、消防污水分離排放的原則設(shè)置縱向排水系統(tǒng)，應(yīng)能保證排水暢通，避免洞內(nèi)積水。隧道內(nèi)排水應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)路面兩側(cè)應(yīng)設(shè)縱向排水溝，引排營運清洗水、消防水和其它廢水。

2)隧道縱向排水坡宜與隧道縱坡一致。

3)路側(cè)邊溝可設(shè)置為開口式明溝或暗溝。當(dāng)邊溝為暗溝時，應(yīng)設(shè)沉沙池、濾水篦，其間距宜為25～30m。

4)檢修道或人行道的道面應(yīng)考慮排水，可酌情設(shè)0.5%～1.5%的橫坡，亦可在墻腳與檢修道交角處設(shè)寬50mm、深30mm的縱向凹槽，以利道面清潔排水。隧道防排水設(shè)施51第51頁/共56頁

路面結(jié)構(gòu)底部排水設(shè)施應(yīng)符合下列規(guī)定：1)路面結(jié)構(gòu)下宜設(shè)縱向中心水溝（管），集中引排地下水。2)中心水溝（管)斷面積應(yīng)根據(jù)隧道長度、縱坡、地下水滲流量，通過水力計算確定。3)中心水溝（管）縱向應(yīng)按間距50m設(shè)沉沙池，并根據(jù)需要設(shè)檢查井。4)隧底應(yīng)設(shè)橫向?qū)埽赃B接中心水溝（管）與襯砌墻背排水盲管。5)路面底部應(yīng)設(shè)不小于1.5%的橫向排水坡度。6)寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)有地下水的隧道，最冷月份平均氣溫低于-10°C時，應(yīng)采用深埋中心水溝；最冷月份平均氣溫低于-25℃時，應(yīng)在隧道下設(shè)防寒泄水隧洞。隧道防排水設(shè)