3.6隧道的附屬建筑物

第六節(jié)隧道的附屬建筑物一、通風(fēng)建筑物二、避車洞三、防排水建筑物四、電纜槽及高低壓供電五、伸縮縫、沉降縫與施工縫把通風(fēng)機(jī)設(shè)置在隧道洞口處，將通風(fēng)道聯(lián)通至洞內(nèi)當(dāng)列車車尾一出洞口，立一、通風(fēng)建筑物——風(fēng)流沿著隧道軸線方向流動(dòng)的稱為縱向式通風(fēng)?？v向式通風(fēng)1.洞口風(fēng)道式通風(fēng)即開動(dòng)通風(fēng)機(jī)，把已被活塞風(fēng)擠到出洞口一段內(nèi)的污濁空氣排出洞外的露天中去，同時(shí)低洞口外的新鮮空氣隨著風(fēng)流帶進(jìn)隧道中來，這樣就完成了一次通風(fēng)作業(yè)。在隧道施工中，為增加開挖工作面而設(shè)置豎井或斜井作為輔助坑道時(shí)，利用這些輔助坑道作為通風(fēng)道，把通風(fēng)機(jī)置于豎井或斜井處，借助于通風(fēng)機(jī)和豎井的換氣作用，可以把污濁空氣吸出，或把新鮮空氣引入。噴咀式通風(fēng)豎井、斜井式通風(fēng)2.噴咀式通風(fēng)在隧道洞口處的襯砌上方建造一個(gè)匯集新鮮空氣的空氣室，室內(nèi)盡端在襯砌周邊上做成環(huán)形噴咀通向洞內(nèi)。3.豎井、斜井式通風(fēng)橫向式通風(fēng)系統(tǒng)能將新鮮空氣沿隧道全長范圍內(nèi)均勻吹入，而污濁氣體無需沿隧道全長范圍流過，就地直接被進(jìn)風(fēng)口吸出;4.射流式通風(fēng)在通風(fēng)機(jī)的作用下，風(fēng)流的方向與隧道軸線方向成正交。射流式通風(fēng)是在隧道內(nèi)安設(shè)射流式通風(fēng)機(jī)，用以升壓，進(jìn)行通風(fēng)的方式。占用了隧道的凈空面積，結(jié)構(gòu)上也較費(fèi)事。適宜在公路隧道中使用。全橫向式通風(fēng)

——在隧道的頂部設(shè)置進(jìn)風(fēng)管，并在進(jìn)風(fēng)管的下部，沿隧道的長度方向每隔一定距離開一通風(fēng)口，氣流則沿通風(fēng)口流向隧道內(nèi)，然后隧道內(nèi)的空氣在新鮮氣流的推動(dòng)下，沿隧道的縱向排出洞外。半橫向式通風(fēng)效果比縱向好，但沒有全橫向式通風(fēng)能力強(qiáng)。半橫向式通風(fēng)空氣中有害物質(zhì)的容許濃度；需風(fēng)量的計(jì)算方法；判斷自然通風(fēng)的能力；機(jī)械通風(fēng)方式的討論；通風(fēng)設(shè)備的選擇以及經(jīng)濟(jì)性等。進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)需要考慮的問題大避車洞的凈空尺寸為：寬4m，凹入邊墻深2.5m，中心高2.8m；當(dāng)隧道長度在300～400m時(shí)，可在隧道中間布置一個(gè)大避車洞；隧道長度在300m以下時(shí)，可不布置大避車洞；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(shí)，應(yīng)與隧道一并考慮布置避車洞。二、避車洞大避車洞大避車洞主要目的是為停放線路工作小車或堆放一些必要的材料和工具。小避車洞主要目的是為人員待避。小避車洞的凈空尺寸為：寬2m，凹入邊墻深1m，中心高2.2m無論在碎石道床或整體道床的隧道內(nèi)，每側(cè)邊墻上應(yīng)在大避車洞之間間隔60m（雙線隧道按30m）布置一個(gè)小避車洞小避車洞大小避車洞應(yīng)在隧道全長范圍內(nèi)，在兩側(cè)邊墻上交錯(cuò)設(shè)置?！惰F路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：（a）適用于碎石道床（b）適用于整體道床旅客列車行車速度為160km/h的隧道內(nèi),避車洞內(nèi)應(yīng)沿洞壁設(shè)置高1.2m的鋼制扶手。（人所承受的風(fēng)速限值為14m/s）避車洞：避車洞的底面應(yīng)與道床、人行道或側(cè)水溝的蓋板面等高齊平，以使行人、小車等躲避火車，杜絕不安全事故發(fā)生。避車洞不宜設(shè)在襯砌的伸縮縫或沉降縫的斷面上，也不宜設(shè)在襯砌斷面變化的銜接處。當(dāng)避車洞位于曲線上時(shí)，因受曲線外軌超高的影響，碎石道床隧道內(nèi)，在各種不同的超高值E時(shí)，線路內(nèi)側(cè)和外側(cè)軌枕端頭道床面（即避車洞底面）低于內(nèi)軌頂面的高度分別為h1及h2。避車洞的建筑要求內(nèi)側(cè)：h1=25+0.33E

（㎝）外側(cè)：h2=25-1.33E

（㎝）式中E——曲線外軌超高值，單位為㎝避車洞的指示標(biāo)志三、防排水建筑物水對隧道的危害：

降低圍巖穩(wěn)定性，引起支護(hù)困難，費(fèi)用增加；

地下、地上水位下降及水環(huán)境的改變，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水；或被迫停工，影響工程進(jìn)展等；

水進(jìn)入隧道后，造成洞內(nèi)通風(fēng)、照明、供電等設(shè)備銹蝕、使路面積水或結(jié)冰，造成打滑，危及行車安全。襯砌不滴水，安裝設(shè)備的孔眼不滲水；道床不積水；電力牽引的隧道拱部基本不滲水；在有凍害地段的隧道，除拱部和邊墻不滲水外，襯砌背后也不積水。三、防排水建筑物隧道防排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)隧道防排水應(yīng)根據(jù)“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，采取切實(shí)可靠的設(shè)計(jì)、施工措施，保障結(jié)構(gòu)物和設(shè)備的正常使用和行車安全?！胺馈敝敢r砌防水，即防止地下水從襯砌背后滲入隧道內(nèi)。

其辦法是充分利用混凝土結(jié)構(gòu)的自防水能力，并在襯砌與支護(hù)之間設(shè)置防水層。1.防水混凝土結(jié)構(gòu)；（厚度≮30cm,抗?jié)B等級≮P6，裂縫寬度≯0.2mm，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，迎水面主筋的保護(hù)層厚度≮5cm，施工縫、變形縫應(yīng)采用可靠的堵水措施）2.防水層：包括粘貼式防水層和噴涂式防水層?！芭拧睂⒌叵滤湃胨淼纼?nèi)，再經(jīng)由洞內(nèi)水溝排走。利用盲溝、泄水管、渡槽等將襯砌背后的地下水排入隧道內(nèi)，再經(jīng)由洞內(nèi)水溝排走，以免造成隧道病害。隧道內(nèi)縱向應(yīng)設(shè)排水溝，橫向應(yīng)設(shè)排水坡。遇圍巖地下水出露處所，宜在襯砌背后設(shè)豎向盲溝或排水管（槽）、集水鉆孔等予以引排，對于顆粒易流失的圍巖，不宜采用集中疏導(dǎo)排水。根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，應(yīng)在襯砌外設(shè)環(huán)向盲溝、縱向盲溝和隧底排水盲溝、組成完整的排水系統(tǒng)，保證道床不積水。當(dāng)?shù)叵滤l(fā)育，含水層明顯，又有長期補(bǔ)給來源，洞內(nèi)水量較大時(shí)，可利用輔助坑道或設(shè)置泄水洞等作為截、排水設(shè)施。隧道排水溝“排”將地下水排入隧道內(nèi)，再經(jīng)由洞內(nèi)水溝排走。排水溝與電纜溝橫斷面圖排水溝基本形式“截”

指截?cái)嗟乇硭偷叵滤魅胨淼赖耐?。主要采取的措施：上游泄水洞、井點(diǎn)降水、開溝疏導(dǎo)等。地面地下水位透水層破碎巖層滲井透水層破碎巖層泄水洞在洞口仰坡外緣5m以外，設(shè)置天溝，并加以鋪砌。當(dāng)巖石外露，地面坡度較陡時(shí)可不設(shè)天溝。仰坡上可種植草皮、噴抹灰漿或加以鋪砌。對洞頂天然溝槽加以整治，使山洪宣泄暢通。對洞頂?shù)乇淼南菅?、深坑加以回填，對裂縫進(jìn)行堵塞。處理隧道地表水時(shí)，要有全局觀點(diǎn)，不應(yīng)妨害當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利規(guī)劃，做到因地制宜，一改多利，各方滿意。為了防止地表水滲入地層內(nèi)，主要采取的措施：“堵”指向襯砌背后注水泥砂漿，用以充填襯砌與圍巖之間的空隙，以堵住地下水的通路，并使襯砌與圍巖形成整體，改善襯砌受力條件。除了長度在100m以下，且常年干燥無水的隧道以外，一般的隧道均應(yīng)設(shè)置排水溝排水溝的斷面大小按排水量而定，一般底寬不應(yīng)小于40cm，深度不小于35cm溝底縱向坡度宜與線路坡度一致為好，這樣溝深可以保持不變。不得已時(shí)，溝底縱坡也不應(yīng)小于1‰排水溝有兩種方式。一種是側(cè)式水溝，它設(shè)在線路的兩側(cè)或一側(cè)，視流量大小而定。另一種是中心式水溝。隧道采用整體道床時(shí)，水溝設(shè)在線路中線的下方；或雙線隧道時(shí)，水溝設(shè)在兩線之間排水溝排水建筑物類型隧道內(nèi)排水邊溝側(cè)式水溝中心式水溝在嚴(yán)寒地區(qū)一般可修筑淺埋保溫水溝，即將水溝溝身加深，用輕質(zhì)混凝土做成上、下兩層，各自設(shè)有鋼筋混凝土蓋板。上層用保溫材料密實(shí)填充，厚度不小于70cm，可保流水不凍當(dāng)淺埋保溫水溝不足以防止凍害時(shí)，可設(shè)置中心深埋滲水溝

側(cè)式淺埋保溫水溝中心深埋滲水溝

在襯砌背后，用片石、卵石或埋管修成一道環(huán)向或豎向可供流水的盲溝，以匯集襯砌周圍的地下水彈簧軟管盲溝化學(xué)纖維滲濾布盲溝彈簧軟管盲溝盲溝化學(xué)纖維滲濾布盲溝彈簧軟管環(huán)向盲溝彈簧軟管縱向盲溝在隧道襯砌的內(nèi)表面，每隔一定的距離，開鑿一道豎向的環(huán)行凹槽。槽的大小依水量而定。槽內(nèi)填以卵石，槽的外表面仍以混凝土封蓋。環(huán)槽下端聯(lián)到預(yù)留的水管，通到側(cè)排水溝。地下水流到隧道襯砌的周邊，便進(jìn)入到渡槽，自頂上沿兩側(cè)流到槽底，然后經(jīng)水管排到邊溝去渡槽注漿，即壓注水泥漿及化學(xué)漿液，系指將一定組合成分配制而成的漿液壓入襯砌背后圍巖或襯砌與圍巖間的空隙中，經(jīng)凝結(jié)，硬化后起到防水和加固的作用。襯砌采用防水混凝土灌注。

防水混凝土是指以調(diào)整配合比或摻用外加劑的方法增加混凝土的密實(shí)性，以提高混凝土自身抗?jié)B性能的一種混凝土。襯砌各類縫隙防水外貼式防水層—在襯砌的外側(cè)粘貼瀝青、油氈，或涂刷焦油聚氨酯等涂料，形成隔水層內(nèi)貼式防水層—在襯砌的內(nèi)側(cè)施做防水層復(fù)合式襯砌中間防水層—在復(fù)合式襯砌的內(nèi)外層襯砌之間設(shè)防水層防水層在洞口邊仰坡上方設(shè)置天溝，以便引流地表水。如果隧道設(shè)有明洞，要做好明洞頂?shù)姆琅潘错敺琅潘撮T排水洞門的端墻、翼墻和邊仰坡上均應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的排水設(shè)施，以便引流地表水。在洞口處還應(yīng)設(shè)有洞內(nèi)外水溝的銜接過渡設(shè)施。課程內(nèi)容小結(jié)防排水建筑物：新建和改建隧道的防排水，應(yīng)采取“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，采取切實(shí)可靠的設(shè)計(jì)、施工措施，保障結(jié)構(gòu)物和設(shè)備的正常使用和行車安全。對地表水和地下水應(yīng)作妥善處理，洞內(nèi)外應(yīng)形成一個(gè)完整的防排水系統(tǒng)。防：要求隧道襯砌結(jié)構(gòu)具有一定的防水能力，能防止地下水滲入，如采用防水混凝土或塑料防水板等。排：隧道應(yīng)有排水設(shè)施并充分利用，以減少滲水壓力和滲水量，但必須注意大量排水后對周圍環(huán)境引起的后果，如圍巖顆粒流失，降低圍巖穩(wěn)定性或破壞地下水、地表水徑流條件造成當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉和生活用水困難等，要求設(shè)計(jì)前應(yīng)事先了解當(dāng)?shù)丨h(huán)境要求，以“限量排放”為原則，注意注漿堵水制定設(shè)計(jì)方案與措施，妥善處理排水問題。截：隧道頂部如有地表水易于滲漏處或有坑洼積水，應(yīng)設(shè)截、排水溝和采取消除積水的措施。堵：在隧道施工過程中，有滲漏水時(shí)，可采用注漿、噴涂等方法堵?。贿\(yùn)營后滲漏水地段也可采用注漿、噴涂、或用嵌填材料、防水抹面等方法堵水。

電纜槽是用混凝土澆筑圍成的，附設(shè)在側(cè)水溝的同側(cè)（內(nèi)側(cè)）或異側(cè)而不侵入隧道凈空限界的位置上。沿著襯砌邊墻下方，設(shè)置全長的電纜槽，保護(hù)穿過隧道的各種電纜，防止潮濕、腐爛以及人為的創(chuàng)傷。四、電纜槽及高低壓供電電纜槽信號繼電器箱和無人增音站洞隧道內(nèi)如需要設(shè)置信號繼電器時(shí)，則應(yīng)在電纜槽同側(cè)設(shè)置信號繼電器箱洞，其寬度為2m，深度為2m，中心高度為2.2m。在隧道內(nèi)設(shè)置無人增音站時(shí)，其位置可根據(jù)通信要求確定，亦可與大避車洞結(jié)合使用，但應(yīng)將大避車洞加深2.5m。伸縮縫的設(shè)置，應(yīng)考慮襯砌材料收縮情況、生產(chǎn)工藝等引起洞內(nèi)溫度變化情況、襯砌所處部位（口部或內(nèi)部）、施工方法、襯砌類型等因素。隧道襯砌一般不設(shè)伸縮縫。但嚴(yán)寒地區(qū)的整體式襯砌、噴錨襯砌或復(fù)合式襯砌應(yīng)在洞口和易受凍害地段設(shè)置伸縮縫。五、伸縮縫、沉降縫與施工縫伸縮縫是為了防止結(jié)構(gòu)因熱脹冷縮，或濕脹干縮產(chǎn)生裂縫而設(shè)置的，它保證結(jié)構(gòu)有伸縮的余地。伸縮縫是滿足結(jié)構(gòu)在軸線方向上的變形要求設(shè)置的。對襯砌有不良影響的軟硬地層分界處；